JP2788009B2 - 材料ウエブへの圧力負荷の分布の制御方法、材料ウエブの処理装置および圧力処理ニップの調整方法 - Google Patents
材料ウエブへの圧力負荷の分布の制御方法、材料ウエブの処理装置および圧力処理ニップの調整方法Info
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- D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
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- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、各領域で調整可能なロールおよび／または
同様のプレスシュー装置とその対向部材、例えば対向ロ
ールとの間に形成されるニップを通して送られる材料ウ
エブに、材料ウエブの走行方向に交差する方向に加えら
れる圧力負荷の分布を制御する方法に関する。この方法
においては、各領域で調整可能なロールまたはシューに
作用する負荷部材、たとえば、各領域で調整可能なロー
ルの中心軸に支持された平滑シュー群または同等物が使
用される。前記負荷部材の圧力動作アクチュエータは、
調整部により制御される。そしてこの方法においては、
設定値部が使用され、設定値部により一連の設定値信号
Ｑ（Ｚ）が作成される。この信号は直接または処理部を
通して調整部に送られ、その調整回路の設定値を構成す
る。
同様のプレスシュー装置とその対向部材、例えば対向ロ
ールとの間に形成されるニップを通して送られる材料ウ
エブに、材料ウエブの走行方向に交差する方向に加えら
れる圧力負荷の分布を制御する方法に関する。この方法
においては、各領域で調整可能なロールまたはシューに
作用する負荷部材、たとえば、各領域で調整可能なロー
ルの中心軸に支持された平滑シュー群または同等物が使
用される。前記負荷部材の圧力動作アクチュエータは、
調整部により制御される。そしてこの方法においては、
設定値部が使用され、設定値部により一連の設定値信号
Ｑ（Ｚ）が作成される。この信号は直接または処理部を
通して調整部に送られ、その調整回路の設定値を構成す
る。
さらに本発明は、脱水ニップやカレンダニップなどの
プレスニップ内における紙ウエブなどの材料ウエブの処
理装置に関する。この装置は、可変クラウンロールまた
は相当のシュー装置およびそれらの対向部材、例えば対
向ロールを有する。これらは共に、被処理材料ウエブが
通過するニップを形成する。そして、前記可変クラウン
ロールまたはシュー装置は、静止部および静止部のまわ
りに回転するシリンダマントルまたはバンド、および前
記静止部とマントルまたはバンドの間に配置され圧力負
荷領域をなす一連の平滑シューまたは同等物を有する。
これらの各々は、バルブまたは同等物により制御される
領域圧力により加圧される。そして前記装置は、調整シ
ステムを含み、調整システムは設定値部、リミッタ部ま
たは相当の処理部、調整部、アクチュエータ部を有す
る。アクチュエータ部は一連の圧力バルブと一連の圧力
フローコンバータまたは同等物を含み、これらからフィ
ードバック信号がレギュレータ分に送られる。
プレスニップ内における紙ウエブなどの材料ウエブの処
理装置に関する。この装置は、可変クラウンロールまた
は相当のシュー装置およびそれらの対向部材、例えば対
向ロールを有する。これらは共に、被処理材料ウエブが
通過するニップを形成する。そして、前記可変クラウン
ロールまたはシュー装置は、静止部および静止部のまわ
りに回転するシリンダマントルまたはバンド、および前
記静止部とマントルまたはバンドの間に配置され圧力負
荷領域をなす一連の平滑シューまたは同等物を有する。
これらの各々は、バルブまたは同等物により制御される
領域圧力により加圧される。そして前記装置は、調整シ
ステムを含み、調整システムは設定値部、リミッタ部ま
たは相当の処理部、調整部、アクチュエータ部を有す
る。アクチュエータ部は一連の圧力バルブと一連の圧力
フローコンバータまたは同等物を含み、これらからフィ
ードバック信号がレギュレータ分に送られる。
背景技術 抄紙機械および紙の後処理装置において、いくつかの
ロールを使用して脱水プレスニップ、スムージングニッ
プ、カレンダリングニップを対向ロールとともに形成す
る。これらの使用目的では、ニップ内の線圧の分布、す
なわち軸方向における輪郭（プロファイル）を不変とす
ることが重要である。または、このプロファイルを所望
のように調整して、例えばウエブと交差する方向におけ
るウエブの湿気のプロファイルおよび／または厚さのプ
ロファイル、またはその他のウエブの対応する性質のプ
ロファイルを制御できることが重要である。この目的の
ために、様々な調整可能なクラウンまたは可変クラウン
ロールが先行技術として知られている。これらにより、
ニップ内の線圧の分布が制御される。
ロールを使用して脱水プレスニップ、スムージングニッ
プ、カレンダリングニップを対向ロールとともに形成す
る。これらの使用目的では、ニップ内の線圧の分布、す
なわち軸方向における輪郭（プロファイル）を不変とす
ることが重要である。または、このプロファイルを所望
のように調整して、例えばウエブと交差する方向におけ
るウエブの湿気のプロファイルおよび／または厚さのプ
ロファイル、またはその他のウエブの対応する性質のプ
ロファイルを制御できることが重要である。この目的の
ために、様々な調整可能なクラウンまたは可変クラウン
ロールが先行技術として知られている。これらにより、
ニップ内の線圧の分布が制御される。
先行技術において、いくつかの異なる可変クラウンま
たは調整可能なクラウンロールが抄紙機のために知られ
ている。一般に、これらのロールは重い、静止したロー
ル軸および軸の回りに回転して配置されたロールマント
ルを有する。前記軸とマントルの間に、平滑シュー装置
および／または油圧室が取り付けられている。それらは
マントルの内面に作用し、ロールの軸方向にいくつかの
部分またはグループに分けられ、すなわち分類され、こ
れによってニップにおけるマントルの軸方向プロファイ
ルを所望のように配置し、調整できる。一般に、プレス
ニップまたはカレンダリングニップなどのロールによっ
て形成されたニップは、可変クラウンロールおよびその
対向ロールの心軸に加えられる負荷力により加圧され
る。
たは調整可能なクラウンロールが抄紙機のために知られ
ている。一般に、これらのロールは重い、静止したロー
ル軸および軸の回りに回転して配置されたロールマント
ルを有する。前記軸とマントルの間に、平滑シュー装置
および／または油圧室が取り付けられている。それらは
マントルの内面に作用し、ロールの軸方向にいくつかの
部分またはグループに分けられ、すなわち分類され、こ
れによってニップにおけるマントルの軸方向プロファイ
ルを所望のように配置し、調整できる。一般に、プレス
ニップまたはカレンダリングニップなどのロールによっ
て形成されたニップは、可変クラウンロールおよびその
対向ロールの心軸に加えられる負荷力により加圧され
る。
本発明の方法および装置が有利に適用され得る可変ク
ラウンロールの一例は、出願人のフィンランド特許出願
第864564号に述べられた可変クラウンロールである。
ラウンロールの一例は、出願人のフィンランド特許出願
第864564号に述べられた可変クラウンロールである。
先行技術において知られているように、通常の給油領
域を有するシリンダにより加圧された平滑シューが、可
変クラウンロールの偏向を制御するため使用される。前
記領域の各々は領域特定油圧バルブにより制御される。
異なる領域における平滑シューの数は、可変クラウンロ
ールとその対向ロールの圧縮力の適切な制御の必要性に
応じて領域ごとに異なってもよい。ニップ圧力を形成す
るために使用される負荷シリンダの数は一般に、ロール
軸の各々の端部に１つである。そしてこれらのシリンダ
は、平滑シューとともに圧縮力を形成する。
域を有するシリンダにより加圧された平滑シューが、可
変クラウンロールの偏向を制御するため使用される。前
記領域の各々は領域特定油圧バルブにより制御される。
異なる領域における平滑シューの数は、可変クラウンロ
ールとその対向ロールの圧縮力の適切な制御の必要性に
応じて領域ごとに異なってもよい。ニップ圧力を形成す
るために使用される負荷シリンダの数は一般に、ロール
軸の各々の端部に１つである。そしてこれらのシリンダ
は、平滑シューとともに圧縮力を形成する。
可変クラウンロールは、抄紙機、紙精製機およびさま
ざまな紙の後処理装置のすべてにおいて、ますます広範
囲に使用された。これは一部は、製造される製品には常
により高い品質要求が課されるという事実に基づいてい
る。すなわち、その諸性質について言えば、紙は機械の
方向および横断方向の両方において、常によりきびしい
品質仕様でなければならない。常によりきびしい品質基
準を求める少なくとも一部の理由は、新しい複写および
印刷技術である。それらが適切に機能するには紙の均一
な性質が要求される。可変クラウンロールは、これによ
って前記紙の品質に良い効果を与えることが可能な１つ
の構成要素である。
ざまな紙の後処理装置のすべてにおいて、ますます広範
囲に使用された。これは一部は、製造される製品には常
により高い品質要求が課されるという事実に基づいてい
る。すなわち、その諸性質について言えば、紙は機械の
方向および横断方向の両方において、常によりきびしい
品質仕様でなければならない。常によりきびしい品質基
準を求める少なくとも一部の理由は、新しい複写および
印刷技術である。それらが適切に機能するには紙の均一
な性質が要求される。可変クラウンロールは、これによ
って前記紙の品質に良い効果を与えることが可能な１つ
の構成要素である。
可変クラウンロールの機械的な構成は近年相当に進歩
した。しかし、可変クラウンロールの調整システムにつ
いては同様にいうことはできない。しかし同調整システ
ムは、可変クラウンロールを紙の品質の制御のために使
用する場合、完全に決定的な重要性を有する。
した。しかし、可変クラウンロールの調整システムにつ
いては同様にいうことはできない。しかし同調整システ
ムは、可変クラウンロールを紙の品質の制御のために使
用する場合、完全に決定的な重要性を有する。
可変クラウンロールのための先行技術の制御システム
は、たとえ領域ロールの領域圧力によって、異なる領域
に形成される圧縮力間の相互作用を考慮したとしても、
ロールの操作者が制御できる領域であって、その領域に
よりウエブの横断方向に均一に、かつ大きく変化する特
性プロファイルを得ようとする領域の数が少ないという
欠点を含んでいる。現在使用されているこのような制御
システムの一例は、ドイツ特許DE3,117,516号による制
御システムである。
は、たとえ領域ロールの領域圧力によって、異なる領域
に形成される圧縮力間の相互作用を考慮したとしても、
ロールの操作者が制御できる領域であって、その領域に
よりウエブの横断方向に均一に、かつ大きく変化する特
性プロファイルを得ようとする領域の数が少ないという
欠点を含んでいる。現在使用されているこのような制御
システムの一例は、ドイツ特許DE3,117,516号による制
御システムである。
例えば、可変クラウンロール内で使用可能な５つの圧
力領域がある場合について考えると、先行技術で知られ
ている調整システムにより、線圧を設定値により５つの
異なる点に設定することが可能である。もし可変クラウ
ンロールの長さが例えば10メートルであると、前記の点
は互いに約２メートル離れて配置される。そしてそれら
の設定値の間の領域内で線圧は完全に制御不能となる。
力領域がある場合について考えると、先行技術で知られ
ている調整システムにより、線圧を設定値により５つの
異なる点に設定することが可能である。もし可変クラウ
ンロールの長さが例えば10メートルであると、前記の点
は互いに約２メートル離れて配置される。そしてそれら
の設定値の間の領域内で線圧は完全に制御不能となる。
目 的 本発明の目的は、可変クラウンロールの調整システム
を開発し、さらに、可変クラウンロールとその対向部材
の間のニップ内の線圧のプロファイルがより正確に調節
可能となるようにし、圧力領域の数の増加を不要とする
ことにある。領域の数が増加すれば、可変クラウンロー
ルの構成がより複雑になり、撹乱傾向が増加するであろ
う。
を開発し、さらに、可変クラウンロールとその対向部材
の間のニップ内の線圧のプロファイルがより正確に調節
可能となるようにし、圧力領域の数の増加を不要とする
ことにある。領域の数が増加すれば、可変クラウンロー
ルの構成がより複雑になり、撹乱傾向が増加するであろ
う。
本発明の目的はさらに、さまざまな撹乱の不利益な影
響が消滅するか、すくなくとも最小になるように、ロー
ルの動作の診断および保護などの所定量の「インテリジ
ェンス」を集積できる調整システムを供給することにあ
る。
響が消滅するか、すくなくとも最小になるように、ロー
ルの動作の診断および保護などの所定量の「インテリジ
ェンス」を集積できる調整システムを供給することにあ
る。
発明の開示 上記の目的および後出する目的を達成するために、本
発明による調整方法は主として、 設定領域がＮ個（pcs.）使用され、Ｎ個の領域により
ニップN0;NPの圧力プロファイルの設定値分布Ｑ（Ｚ）
が、Ｚ＝１…Ｎとして設定され、 設定領域の数Ｎは、別々に調整可能な作用部材または
領域内で調整可能なロールまたはシューの部材群の数Ｋ
よりも実質的に多く選択され、Ｎ≫Ｋであり、 設定値部で形成され、またはフィードバック部から設
定値部へ送られる設定領域値Q1…QN（Ｎ個）は領域変換
部に送られ、領域変換部において、調整可能なニップ
N0;NPまたはその同等物の数学的なモデルに基づき、領
域圧力の設定値P1…PKへの変換を行い、材料ウエブＷ内
で、設定値プロファイルＱ（Ｚ）からの逸脱が実質的に
最小となるような線圧プロファイルを達成できるように
することを特徴とする。
発明による調整方法は主として、 設定領域がＮ個（pcs.）使用され、Ｎ個の領域により
ニップN0;NPの圧力プロファイルの設定値分布Ｑ（Ｚ）
が、Ｚ＝１…Ｎとして設定され、 設定領域の数Ｎは、別々に調整可能な作用部材または
領域内で調整可能なロールまたはシューの部材群の数Ｋ
よりも実質的に多く選択され、Ｎ≫Ｋであり、 設定値部で形成され、またはフィードバック部から設
定値部へ送られる設定領域値Q1…QN（Ｎ個）は領域変換
部に送られ、領域変換部において、調整可能なニップ
N0;NPまたはその同等物の数学的なモデルに基づき、領
域圧力の設定値P1…PKへの変換を行い、材料ウエブＷ内
で、設定値プロファイルＱ（Ｚ）からの逸脱が実質的に
最小となるような線圧プロファイルを達成できるように
することを特徴とする。
一方、本発明による調整装置は主として、 設定値部は設定領域部を含み、設定領域部内において
設定領域部により設定され得る別々の線圧の数が、可変
クラウン領域またはシュー内のバルブ領域の数（Ｋ個）
よりも実質的に多く（Ｎ個）、 設定値部はさらに、領域変換部を含み、領域変換部に
おいて設定領域値A1を領域圧力の設定値Ａに変換し、材
料ウエブＷ内で線圧プロファイルが設定値プロファイル
Ｑ（Ｚ）とできるだけ異ならないようにすることを特徴
とする。
設定領域部により設定され得る別々の線圧の数が、可変
クラウン領域またはシュー内のバルブ領域の数（Ｋ個）
よりも実質的に多く（Ｎ個）、 設定値部はさらに、領域変換部を含み、領域変換部に
おいて設定領域値A1を領域圧力の設定値Ａに変換し、材
料ウエブＷ内で線圧プロファイルが設定値プロファイル
Ｑ（Ｚ）とできるだけ異ならないようにすることを特徴
とする。
本発明のために、実際問題として、扱われるウエブの
特性プロファイルを、設定特性プロファイルが先行技術
におけるよりもより正確になるように制御することが可
能である。なぜならば、可変クラウンロールの操作者
は、目標の特性プロファイルを達成できるように、設定
プロファイルまたは圧縮力の目標プロファイルをできる
だけ正確に設定することができるからである。この目的
は本発明により達成される。ここで可変クラウンロール
と対向部材との間のニップ内の線圧の目標プロファイル
は、独立した圧力領域と領域ごとに調整可能な可変クラ
ウンロール内の負荷シリンダとの合計数と比較して、処
理されるウエブの横断方向における相当に多数の点に設
定可能な配置されている。
特性プロファイルを、設定特性プロファイルが先行技術
におけるよりもより正確になるように制御することが可
能である。なぜならば、可変クラウンロールの操作者
は、目標の特性プロファイルを達成できるように、設定
プロファイルまたは圧縮力の目標プロファイルをできる
だけ正確に設定することができるからである。この目的
は本発明により達成される。ここで可変クラウンロール
と対向部材との間のニップ内の線圧の目標プロファイル
は、独立した圧力領域と領域ごとに調整可能な可変クラ
ウンロール内の負荷シリンダとの合計数と比較して、処
理されるウエブの横断方向における相当に多数の点に設
定可能な配置されている。
本発明によれば、最初に、可変クラウンロールの領域
圧力の設定値は、使用される可変クラウンロール内で有
効な圧力領域の数に必要なものよりも、材料ウエブの横
断方向に実質的により密に設定される。ここで、前記目
標値は、この応用例では新規な方法で本発明により領域
ロールの領域圧力のためのガイド値に変換される。前記
変換を具体的に実行し、選択された領域圧力値を用いて
目標の線圧分布からの逸脱を最小化する。
圧力の設定値は、使用される可変クラウンロール内で有
効な圧力領域の数に必要なものよりも、材料ウエブの横
断方向に実質的により密に設定される。ここで、前記目
標値は、この応用例では新規な方法で本発明により領域
ロールの領域圧力のためのガイド値に変換される。前記
変換を具体的に実行し、選択された領域圧力値を用いて
目標の線圧分布からの逸脱を最小化する。
領域圧力のための、多数の与えられた目標値から少数
のカイド値への上記変換は、行列処理の数学から知られ
た、いわゆる一般逆行列法（pseudo−inverse techniqu
e）により実行できる。それは後に再び触れる。
のカイド値への上記変換は、行列処理の数学から知られ
た、いわゆる一般逆行列法（pseudo−inverse techniqu
e）により実行できる。それは後に再び触れる。
本発明の好ましい具体例によれば、診断および保護ロ
ジックが本発明による調整システムに統合される。これ
により、動作の撹乱の不利益な影響が最小化できる。
ジックが本発明による調整システムに統合される。これ
により、動作の撹乱の不利益な影響が最小化できる。
実施例の説明 次に添付図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明
する。ここで、本発明はこの実施例の細目に限定されな
い。
する。ここで、本発明はこの実施例の細目に限定されな
い。
まず最初に第１図および第３図を参照して、本発明に
よる調整システムにより調整される可変クラウンロール
10の構成と動作について簡単に説明する。可変クラウン
ロール10はその対向（カウンタ）ロール20とともにニッ
プN0を形成し、ニップN0を通して被処理材料ウエブＷが
通過する。ニップは、例えば抄紙機械の脱水プレスにお
けるニップや、スーパーカレンダまたはいわゆるマシン
スタックのいずれかにおけるカレンダ加工ニップであ
る。ニップN0における線圧のプロファイル、すなわちウ
エブＷと交差する方向における線圧の分布は、可変クラ
ウンロール10により調整される。
よる調整システムにより調整される可変クラウンロール
10の構成と動作について簡単に説明する。可変クラウン
ロール10はその対向（カウンタ）ロール20とともにニッ
プN0を形成し、ニップN0を通して被処理材料ウエブＷが
通過する。ニップは、例えば抄紙機械の脱水プレスにお
けるニップや、スーパーカレンダまたはいわゆるマシン
スタックのいずれかにおけるカレンダ加工ニップであ
る。ニップN0における線圧のプロファイル、すなわちウ
エブＷと交差する方向における線圧の分布は、可変クラ
ウンロール10により調整される。
対向（カウンタ）ロール20には、心軸21a、21bが配設
され、これらが軸受支持部材22aおよび22bの中で回転す
るようにロール20が軸支される。これらの軸受支持部材
22aおよび22bには負荷部材を配設してもよい。可変クラ
ウンロール10は、重い中心軸11を含み、中心軸11の回り
に円筒状のロールマントル13が回転して配置される。
され、これらが軸受支持部材22aおよび22bの中で回転す
るようにロール20が軸支される。これらの軸受支持部材
22aおよび22bには負荷部材を配設してもよい。可変クラ
ウンロール10は、重い中心軸11を含み、中心軸11の回り
に円筒状のロールマントル13が回転して配置される。
圧力シリンダ15により荷重をかけられる滑らかなシュ
ーは、ロールマントル13の滑らかな内面に作用する。圧
力シリンダ15は複数の領域16に分割され、これらの領域
16において、本発明の調整システムにより調整された油
圧作動油の所定の領域圧力が各シリンダ15へ送られる。
さらにニップN0は可変クラウンロール10の静止した中央
軸11の心軸11aおよび11bからローディングシリンダ12a
および12bにより荷重をかけられる。ローディングシリ
ンダ12aおよび12b内には圧力PaおよびPbが与えられ、こ
れらの圧力も調整されている。
ーは、ロールマントル13の滑らかな内面に作用する。圧
力シリンダ15は複数の領域16に分割され、これらの領域
16において、本発明の調整システムにより調整された油
圧作動油の所定の領域圧力が各シリンダ15へ送られる。
さらにニップN0は可変クラウンロール10の静止した中央
軸11の心軸11aおよび11bからローディングシリンダ12a
および12bにより荷重をかけられる。ローディングシリ
ンダ12aおよび12b内には圧力PaおよびPbが与えられ、こ
れらの圧力も調整されている。
まず最初に第１図を参照して、本発明による調整シス
テムの一般的な原理を説明する。本システムはブロック
100を有し、ブロック100は設定値ユニットの領域変換ユ
ニットを含み、ブロック100から可変クラウンロール10
の領域圧力および圧力PaおよびPbの設定値Ａが、設定値
Ａの合計数がＫとなるように得られる。この設定値Ａは
リミッタ部200に送られ、ここで領域圧力の設定値が選
択された制限値以内に制限される。リミッタ部200か
ら、その数がＫである圧力の制限された設定値Ｂが得ら
れ、設定値Ｂがインテリジェントレギュレータ300に送
られる。インテリジェントレギュレータ300から、その
数がＫであるバルブの流れ信号Ｃが得られる。信号Ｃに
よりユニット400が制御され、ユニット400は圧力制御バ
ルブ410とコンバータ420を含む（第３図）。ブロック40
0から、バルブ圧力の流れ信号がフィードバック信号と
して得られ、この流れ信号はその数がＫであり、レギュ
レータ300に送られる測定信号である。ユニット400か
ら、バルブ圧力Ｐが得られ、可変クラウンロール10の心
軸11aおよび11bに負荷を与える油圧シリンダ12aおよび1
2bのための圧力PaおよびPbと同様に、可変クラウンロー
ル10内の領域16の圧力を形成するように送られる。
テムの一般的な原理を説明する。本システムはブロック
100を有し、ブロック100は設定値ユニットの領域変換ユ
ニットを含み、ブロック100から可変クラウンロール10
の領域圧力および圧力PaおよびPbの設定値Ａが、設定値
Ａの合計数がＫとなるように得られる。この設定値Ａは
リミッタ部200に送られ、ここで領域圧力の設定値が選
択された制限値以内に制限される。リミッタ部200か
ら、その数がＫである圧力の制限された設定値Ｂが得ら
れ、設定値Ｂがインテリジェントレギュレータ300に送
られる。インテリジェントレギュレータ300から、その
数がＫであるバルブの流れ信号Ｃが得られる。信号Ｃに
よりユニット400が制御され、ユニット400は圧力制御バ
ルブ410とコンバータ420を含む（第３図）。ブロック40
0から、バルブ圧力の流れ信号がフィードバック信号と
して得られ、この流れ信号はその数がＫであり、レギュ
レータ300に送られる測定信号である。ユニット400か
ら、バルブ圧力Ｐが得られ、可変クラウンロール10の心
軸11aおよび11bに負荷を与える油圧シリンダ12aおよび1
2bのための圧力PaおよびPbと同様に、可変クラウンロー
ル10内の領域16の圧力を形成するように送られる。
第１図において、本調整システムはさらに、フィード
バック部500を含むように示され、フィードバック部500
へ連続した測定信号Ｅが検出装置510から送られる。検
出装置510は、ニップN0を通して送られるウエブＷの性
質、例えば水分や厚さをウエブＷの横断方向に測定す
る。フィードバック部500は、設定値ユニット100を制御
する。フィードバック部500は、本発明の多くの適用例
においては使用されない。
バック部500を含むように示され、フィードバック部500
へ連続した測定信号Ｅが検出装置510から送られる。検
出装置510は、ニップN0を通して送られるウエブＷの性
質、例えば水分や厚さをウエブＷの横断方向に測定す
る。フィードバック部500は、設定値ユニット100を制御
する。フィードバック部500は、本発明の多くの適用例
においては使用されない。
本制御システムにより、各領域ごとに調整可能なロー
ル10と対向ロール20の間を通過する材料ウエブに加わる
負荷力の配分が制御される。領域ごとに調整可能なロー
ル10に代えて、滑らかなシューが制御領域16に送られる
油圧に従ってプレスされるバンドループなどの、円筒ロ
ール面以外の部材を使用することも可能である。対向ロ
ール20に代えて、円筒対向面以外の部材、例えば動くバ
ンドや静止部材を使用することも可能である。
ル10と対向ロール20の間を通過する材料ウエブに加わる
負荷力の配分が制御される。領域ごとに調整可能なロー
ル10に代えて、滑らかなシューが制御領域16に送られる
油圧に従ってプレスされるバンドループなどの、円筒ロ
ール面以外の部材を使用することも可能である。対向ロ
ール20に代えて、円筒対向面以外の部材、例えば動くバ
ンドや静止部材を使用することも可能である。
Ｋ個（例えばＫ＝10）のコンバータ420により、測定
情報が領域16内および負荷シリンダ12a、12b内の圧力Ｐ
について得られる。フロー信号Ｄに変換された圧力信号
はインテリジェントレギュレータ300に接続される。イ
ンテリジェントレギュレータ300はリミッタ部200の出力
信号Ｂとして領域圧力の設定値Ｐを受け取る。インテリ
ジェントレギュレータ300は、その制御信号Ｃにより再
び油圧バルブ410を制御する。油圧バルブ410の数はＫ、
例えば10個であり、制御信号Ｃの数もＫである。
情報が領域16内および負荷シリンダ12a、12b内の圧力Ｐ
について得られる。フロー信号Ｄに変換された圧力信号
はインテリジェントレギュレータ300に接続される。イ
ンテリジェントレギュレータ300はリミッタ部200の出力
信号Ｂとして領域圧力の設定値Ｐを受け取る。インテリ
ジェントレギュレータ300は、その制御信号Ｃにより再
び油圧バルブ410を制御する。油圧バルブ410の数はＫ、
例えば10個であり、制御信号Ｃの数もＫである。
部分的な機能として、インテリジェントレギュレータ
300は診断部310、保護ロジック320およびシングルチャ
ネルレギュレータ340を有する。ロール10がその制御部
とともに所望のように動作すると、すなわち調整した精
度でバルブ410の出力圧力Ｐが領域圧力の設定値Ｂに一
致すると、第３図に従う動作が起こる。この時、各圧力
レギュレータ350、…350＋Ｋは他の対応するレギュレー
タから独立して動作する。
300は診断部310、保護ロジック320およびシングルチャ
ネルレギュレータ340を有する。ロール10がその制御部
とともに所望のように動作すると、すなわち調整した精
度でバルブ410の出力圧力Ｐが領域圧力の設定値Ｂに一
致すると、第３図に従う動作が起こる。この時、各圧力
レギュレータ350、…350＋Ｋは他の対応するレギュレー
タから独立して動作する。
もしロール10がその制御部とともに異常に動作する
と、インテリジェントレギュレータ300の診断部310はバ
ルブの圧力信号Ｄのコンバータ420により逸脱を検出す
る。診断部310から入力される制御データd1に基づき、
保護ロジック320はレギュレータ部340のレギュレータ35
0における圧力の設定値Ｂを、ロール10を保護するため
に意図された状態に制御する。
と、インテリジェントレギュレータ300の診断部310はバ
ルブの圧力信号Ｄのコンバータ420により逸脱を検出す
る。診断部310から入力される制御データd1に基づき、
保護ロジック320はレギュレータ部340のレギュレータ35
0における圧力の設定値Ｂを、ロール10を保護するため
に意図された状態に制御する。
リミッタ部200において、ロール10を損傷するかもし
れないバルブ410の誤った圧力設定値Ａをインテリジェ
ントレギュレータ300の設定値Ｂへ変換することは、す
でにあらかじめ防止されている。ここで各油圧バルブ41
0の圧力設定値（Pj:j＝1,2,…ｋ）は、一定の最小およ
び最大圧力MIN（LIM（Pj））、MAX（LIM（Pj））の間で
制限されている。ここで、ｊ＝1,2,…ｋである。さら
に、領域ロール10のマントル13を過度の屈曲から保護す
るために、隣接する領域16内の設定圧力の差異は、許容
された限界値 ΔＰj:j＋１＞［Pj−Pj+1］より低いレベルに制限さ
れる。ここで、ｊ＝1,…,K−１である。
れないバルブ410の誤った圧力設定値Ａをインテリジェ
ントレギュレータ300の設定値Ｂへ変換することは、す
でにあらかじめ防止されている。ここで各油圧バルブ41
0の圧力設定値（Pj:j＝1,2,…ｋ）は、一定の最小およ
び最大圧力MIN（LIM（Pj））、MAX（LIM（Pj））の間で
制限されている。ここで、ｊ＝1,2,…ｋである。さら
に、領域ロール10のマントル13を過度の屈曲から保護す
るために、隣接する領域16内の設定圧力の差異は、許容
された限界値 ΔＰj:j＋１＞［Pj−Pj+1］より低いレベルに制限さ
れる。ここで、ｊ＝1,…,K−１である。
第２図によれば、領域ロール10の線圧は、設定部110
において、各設定領域Ｚ（Ｚ＝各領域の連続番号１…
Ｎ）に対する線圧プロファイルＱについてその領域の所
望の線圧Qi（ｉ＝1,2,…,N）を設定することによって制
御される。この方法で、領域ロール10と対向ロール20の
間のニップN0において、線圧の所望の設定値プロファイ
ルＱ（Ｚ）が形成される。負荷シリンダ12aおよび12bも
また、設定領域Ｚに含まれる。
において、各設定領域Ｚ（Ｚ＝各領域の連続番号１…
Ｎ）に対する線圧プロファイルＱについてその領域の所
望の線圧Qi（ｉ＝1,2,…,N）を設定することによって制
御される。この方法で、領域ロール10と対向ロール20の
間のニップN0において、線圧の所望の設定値プロファイ
ルＱ（Ｚ）が形成される。負荷シリンダ12aおよび12bも
また、設定領域Ｚに含まれる。
本発明の特質的な特徴は設定領域Ｚの数Ｎが実質的に
油圧バルブ410またはそれと同等物の数Ｋよりも多いこ
とである。すなわちＮ≫Ｋである。ここで領域16の数は
Ｋ−２個であり、負荷シリンダ12aおよび12bの数は２で
ある。
油圧バルブ410またはそれと同等物の数Ｋよりも多いこ
とである。すなわちＮ≫Ｋである。ここで領域16の数は
Ｋ−２個であり、負荷シリンダ12aおよび12bの数は２で
ある。
本発明において、設定領域Ｚの数Ｎは好ましくは、領
域ロール10と対向ロール20の間の材料ウエブＷ内の対応
する線圧評価点の数が材料ウエブＷ内の各領域に発生す
る線圧の分布を示すのに十分であるように選択される。
設定領域Ｚの数Ｎの１つの有利な選択例として、油圧バ
ルブ410の数Ｋの約２倍とするものがある（Ｎ2xK）。
一般に、Ｎ＝（1.5…３）xKである。操作者の手間およ
び設定範囲を考慮すれば、上記の設定領域Ｚの数Ｎの選
択値によってＮが不必要に大きな値となることはない。
域ロール10と対向ロール20の間の材料ウエブＷ内の対応
する線圧評価点の数が材料ウエブＷ内の各領域に発生す
る線圧の分布を示すのに十分であるように選択される。
設定領域Ｚの数Ｎの１つの有利な選択例として、油圧バ
ルブ410の数Ｋの約２倍とするものがある（Ｎ2xK）。
一般に、Ｎ＝（1.5…３）xKである。操作者の手間およ
び設定範囲を考慮すれば、上記の設定領域Ｚの数Ｎの選
択値によってＮが不必要に大きな値となることはない。
設定領域の数Ｎは一般に、Ｎ＝５から50の範囲内であ
り、好ましくはＮ＝10から20である。可変クラウンロー
ル10または同等物内の異なる調整可能な圧力領域の数Ｋ
は、ロール10の端部に負荷を与える油圧シリンダがあれ
ばそれを含むが、一般にＫ＝５から20の範囲内であり、
好ましくはＫ＝６から10である。
り、好ましくはＮ＝10から20である。可変クラウンロー
ル10または同等物内の異なる調整可能な圧力領域の数Ｋ
は、ロール10の端部に負荷を与える油圧シリンダがあれ
ばそれを含むが、一般にＫ＝５から20の範囲内であり、
好ましくはＫ＝６から10である。
第２図によれば、各領域における線圧の設定値A1は領
域変換部120へ送られる。領域変換部120において、設定
値A1は設定領域Ｚの線圧プロファイルＱ（Ｚ）に従い、
領域バルブ410の設定値Ａに変換される。ブロック120で
行われる変換を実行できるためには、領域ロール10およ
びその対向ロール20、ならびに材料ウエブＷによって形
成されたユニットが領域圧力Pvおよび負荷圧力Pa、Pbに
応じてどの程度伸縮自在であるかについての情報が必要
である。この情報は理論的に、またもし必要ならば実験
的に得られ、数学的なモデルの形で与えられる。このモ
デルは領域変換部120において例えばコンピュータプロ
グラムの形に適用される。領域変換部120において行わ
れる領域変換のため、設定領域Ｚ（Ｎ個）から領域バル
ブ410の圧力の設定値Ｃ（Ｋ個）への直接の明確な解法
はない。有効にすべき領域圧力Pvの設定値Ｃによって、
設定された線圧プロファイルＱ（Ｚ）と可能なかぎりほ
とんど差がない材料ウエブＷに加わる実際の線圧プロフ
ァイルを制御システムが生成しなければならないという
重要な限界条件がブロック120で行われる変換に課され
ると、上記の変換の問題は一義的に解決できる。
域変換部120へ送られる。領域変換部120において、設定
値A1は設定領域Ｚの線圧プロファイルＱ（Ｚ）に従い、
領域バルブ410の設定値Ａに変換される。ブロック120で
行われる変換を実行できるためには、領域ロール10およ
びその対向ロール20、ならびに材料ウエブＷによって形
成されたユニットが領域圧力Pvおよび負荷圧力Pa、Pbに
応じてどの程度伸縮自在であるかについての情報が必要
である。この情報は理論的に、またもし必要ならば実験
的に得られ、数学的なモデルの形で与えられる。このモ
デルは領域変換部120において例えばコンピュータプロ
グラムの形に適用される。領域変換部120において行わ
れる領域変換のため、設定領域Ｚ（Ｎ個）から領域バル
ブ410の圧力の設定値Ｃ（Ｋ個）への直接の明確な解法
はない。有効にすべき領域圧力Pvの設定値Ｃによって、
設定された線圧プロファイルＱ（Ｚ）と可能なかぎりほ
とんど差がない材料ウエブＷに加わる実際の線圧プロフ
ァイルを制御システムが生成しなければならないという
重要な限界条件がブロック120で行われる変換に課され
ると、上記の変換の問題は一義的に解決できる。
本発明においては、変換部120において実行される、
設定線圧Q1…QNの領域圧力の設定値P1…PKへの変換（こ
こでＮ＞Ｋ）は、実際問題としていわゆる一般逆行列理
論を適用することによって遂行できる。この理論は数学
で知られた方法である。この方法に関する参考資料は、
ジェームス Ａ、カドゾウおよびハインリッヒＲ、マル
テンスによる「ディスクリートタイムおよびコンピュー
タコントロールシステム」第7.6節「最小エネルギーコ
ントロール」第286〜293頁、プレンティスホールインコ
ーポレイテッド、1970年（米国）である。
設定線圧Q1…QNの領域圧力の設定値P1…PKへの変換（こ
こでＮ＞Ｋ）は、実際問題としていわゆる一般逆行列理
論を適用することによって遂行できる。この理論は数学
で知られた方法である。この方法に関する参考資料は、
ジェームス Ａ、カドゾウおよびハインリッヒＲ、マル
テンスによる「ディスクリートタイムおよびコンピュー
タコントロールシステム」第7.6節「最小エネルギーコ
ントロール」第286〜293頁、プレンティスホールインコ
ーポレイテッド、1970年（米国）である。
線圧Ｑ（Ｚ）の分布と領域圧力Piの間の関係は、ロー
ルおよび材料ウエブＷの性質の物理的データに基づいて
決定される。この決定は、例えば領域ロール10、対向ロ
ール20、それらの間のニップN0、およびニップN0を通し
て走行する材料ウエブＷを簡略化されたビームモデルに
より表現することによって行われる。これによって、ニ
ップを表現する要素モデル、すなわち所定の一次方程式
群が得られる。この一次方程式群は、上記の限界条件を
考慮することにより、行列代数により解かれる。
ルおよび材料ウエブＷの性質の物理的データに基づいて
決定される。この決定は、例えば領域ロール10、対向ロ
ール20、それらの間のニップN0、およびニップN0を通し
て走行する材料ウエブＷを簡略化されたビームモデルに
より表現することによって行われる。これによって、ニ
ップを表現する要素モデル、すなわち所定の一次方程式
群が得られる。この一次方程式群は、上記の限界条件を
考慮することにより、行列代数により解かれる。
ブロック120にプログラムされた領域圧力計算によっ
て、本発明による調整システムの操作者はニップN0に線
圧Ｑ（Ｚ）の所望の分布を与えることができる。このよ
うに、操作者は紙の性質に影響する量を直接に制御する
ことができる。これにより、遂行される制御操作と得ら
れる結果との関係についての一次推論を引き出すことが
可能である。
て、本発明による調整システムの操作者はニップN0に線
圧Ｑ（Ｚ）の所望の分布を与えることができる。このよ
うに、操作者は紙の性質に影響する量を直接に制御する
ことができる。これにより、遂行される制御操作と得ら
れる結果との関係についての一次推論を引き出すことが
可能である。
測定された紙の横断方向のプロファイルに基づき、操
作者は所望の線圧プロファイルＱ（Ｚ）を設定する。設
定された線圧分布を達成するために必要とされる領域圧
力と負荷圧力はロールニップN0を示す前記モデルにより
計算される。問題の複雑さにもかかわらず、このモデル
に従う制御に必要なオンライン計算は行列乗算に簡略化
される。制御値マイクロコンピュータにより容易に計算
される。
作者は所望の線圧プロファイルＱ（Ｚ）を設定する。設
定された線圧分布を達成するために必要とされる領域圧
力と負荷圧力はロールニップN0を示す前記モデルにより
計算される。問題の複雑さにもかかわらず、このモデル
に従う制御に必要なオンライン計算は行列乗算に簡略化
される。制御値マイクロコンピュータにより容易に計算
される。
可変クラウンロール10のマントル13およびニップN0内
に走行する材料ウエブＷは、単位長当りの線圧の許容さ
れる変化を制限する。もし操作者が設定した線圧プロフ
ァイルによって過度に大きな圧力変化をニップN0内に引
き起そうとするならば、この制御システムは制御実行前
に制御を所望のレベルに制限する。
に走行する材料ウエブＷは、単位長当りの線圧の許容さ
れる変化を制限する。もし操作者が設定した線圧プロフ
ァイルによって過度に大きな圧力変化をニップN0内に引
き起そうとするならば、この制御システムは制御実行前
に制御を所望のレベルに制限する。
本発明によるシステムは、装置の動作を管理すること
ができる。装置にとって重大である障害状態において、
本システムはニップを安全な状態に制御する。このよう
に、本制御システムは領域ロール10またはペーパーウエ
ブＷを損傷する制御をいかなる状態においても許さな
い。
ができる。装置にとって重大である障害状態において、
本システムはニップを安全な状態に制御する。このよう
に、本制御システムは領域ロール10またはペーパーウエ
ブＷを損傷する制御をいかなる状態においても許さな
い。
上述のロールニップN0に代えて本発明による調整シス
テムにより第６図および第７図に示された種類あるいは
他の対応する種類の、いわゆる拡張したニップNPを調整
することも可能である。拡張したニップNPはその長さが
第６図にLOで示され、面がくぼんだ20′プレスロール20
とプレスシュー10Aの間に形成される。紙ウエブＷはニ
ップNPを通して水を受けるプレスフェルト41および42の
間を走行する。さらに、不浸透のバンドループ40はシュ
ー10Aの平滑部材35の平滑面35′に作用する。バンドル
ープ40と平滑部材35の平滑面35′の間の入口側に潤滑
剤、例えば潤滑油、または水と潤滑油の混合物がパイプ
37を通して矢印Ｓの方向に供給される。
テムにより第６図および第７図に示された種類あるいは
他の対応する種類の、いわゆる拡張したニップNPを調整
することも可能である。拡張したニップNPはその長さが
第６図にLOで示され、面がくぼんだ20′プレスロール20
とプレスシュー10Aの間に形成される。紙ウエブＷはニ
ップNPを通して水を受けるプレスフェルト41および42の
間を走行する。さらに、不浸透のバンドループ40はシュ
ー10Aの平滑部材35の平滑面35′に作用する。バンドル
ープ40と平滑部材35の平滑面35′の間の入口側に潤滑
剤、例えば潤滑油、または水と潤滑油の混合物がパイプ
37を通して矢印Ｓの方向に供給される。
プレスシュー10Aはフレームはり30のフランジ31端に
支持されている。フランジ31の頂面上にシリンダ部32が
装着されている。シリンダ部32はニップNPのより長い平
面の方向に、連続したシリンダ穴331…33Kを含む。これ
らの穴のうち穴33nおよび33n+133が第６図および第７図
に示される。シリンダ穴33内に、連続したピストン341
…34Kが取付けられ、それらのピストンのうちピストン3
4nおよび34n+1が第６図および第７図に示される。ピス
トン群のニップNPに面した側は平滑部材35に連結されて
いる。平滑部材35はシリンダピストン群33、34の方向に
延長され、十分に弾力性を有する。これによりニップNP
内の圧力分布が、シリンダ空間33内に送られる圧力P1…
Pn、Pn+1…PKにより調整され、制御される。
支持されている。フランジ31の頂面上にシリンダ部32が
装着されている。シリンダ部32はニップNPのより長い平
面の方向に、連続したシリンダ穴331…33Kを含む。これ
らの穴のうち穴33nおよび33n+133が第６図および第７図
に示される。シリンダ穴33内に、連続したピストン341
…34Kが取付けられ、それらのピストンのうちピストン3
4nおよび34n+1が第６図および第７図に示される。ピス
トン群のニップNPに面した側は平滑部材35に連結されて
いる。平滑部材35はシリンダピストン群33、34の方向に
延長され、十分に弾力性を有する。これによりニップNP
内の圧力分布が、シリンダ空間33内に送られる圧力P1…
Pn、Pn+1…PKにより調整され、制御される。
第６図において、ウエブＷの走行方向の平滑部材35の
長さはＬで表示され、厚さはＨで表示されている。Ｌ＝
KxHとされるならば、平滑部材35は一般に、Ｋ＝７から1
5の範囲内、好ましくはＫ＝10から13の範囲内で十分な
可撓性を有する。この比率Ｋも平滑シュー35の材質に依
存する。本発明による調整システムにより調整された圧
力Ｐは、連続したパイプ38および穴39を通してシリンダ
33へ送られる。ピストン34はシールリング36によりシー
ルされている。平滑部材35の横断方向の長さは、処理さ
れるウエブＷの幅に対応する。そしてこれは一般に、５
から10mのオーダである。
長さはＬで表示され、厚さはＨで表示されている。Ｌ＝
KxHとされるならば、平滑部材35は一般に、Ｋ＝７から1
5の範囲内、好ましくはＫ＝10から13の範囲内で十分な
可撓性を有する。この比率Ｋも平滑シュー35の材質に依
存する。本発明による調整システムにより調整された圧
力Ｐは、連続したパイプ38および穴39を通してシリンダ
33へ送られる。ピストン34はシールリング36によりシー
ルされている。平滑部材35の横断方向の長さは、処理さ
れるウエブＷの幅に対応する。そしてこれは一般に、５
から10mのオーダである。
第６図および第７図に示されるプレスロール20は、対
応するシューにより置き換えられてもよい。これによ
り、ニップNPは２つの対向するプレスシューの間に形成
される。このような場合の構成は、例えば本出願人のフ
ィンランド特許第71,369号の第７図に示されたものと同
様でよい。さらに、ウエブＷの走行方向における圧力分
布のような、拡張されたニップNPの構成と動作について
前記フィンランド特許が参照される。
応するシューにより置き換えられてもよい。これによ
り、ニップNPは２つの対向するプレスシューの間に形成
される。このような場合の構成は、例えば本出願人のフ
ィンランド特許第71,369号の第７図に示されたものと同
様でよい。さらに、ウエブＷの走行方向における圧力分
布のような、拡張されたニップNPの構成と動作について
前記フィンランド特許が参照される。
第１図は、フィードバック部500が使用される実施例
を示している。処理される材料ウエブＷ用に、ウエブの
走行方向においてニップN0の後に検出ユニット510が配
置されている。検出ユニット510から連続した測定信号
Ｅが得られ、フィードバックおよび処理ユニット500に
送られる。ユニット500は再びユニット100を制御し、こ
れによりウエブＷから測定した値に基づいて一連の設定
値Ｑ（Ｚ）が直接または間接に得られる。検出ユニット
510は例えば測定検出器521…520＋ＮをＮ個含む。検出
装置510はＮよりも多い、例えば2xNの検出器を有しても
よい。そしてユニット500において一連の設定値信号Ｑ
（Ｚ）を形成するために、必要な変換、例えば平均値の
算出を実行する。静止した一連の検出器510に換えて、
材料ウエブＷを横断して移動し、その横断方向における
ウエブＷの特性値の連続した測定信号を与えるかまたは
ウエブＷの特性値のサンプル値を得る、適当な検出装置
を使用することも可能である。
を示している。処理される材料ウエブＷ用に、ウエブの
走行方向においてニップN0の後に検出ユニット510が配
置されている。検出ユニット510から連続した測定信号
Ｅが得られ、フィードバックおよび処理ユニット500に
送られる。ユニット500は再びユニット100を制御し、こ
れによりウエブＷから測定した値に基づいて一連の設定
値Ｑ（Ｚ）が直接または間接に得られる。検出ユニット
510は例えば測定検出器521…520＋ＮをＮ個含む。検出
装置510はＮよりも多い、例えば2xNの検出器を有しても
よい。そしてユニット500において一連の設定値信号Ｑ
（Ｚ）を形成するために、必要な変換、例えば平均値の
算出を実行する。静止した一連の検出器510に換えて、
材料ウエブＷを横断して移動し、その横断方向における
ウエブＷの特性値の連続した測定信号を与えるかまたは
ウエブＷの特性値のサンプル値を得る、適当な検出装置
を使用することも可能である。
測定すべきウエブＷの特性値としては、例えばその厚
さ、水分、表面平滑度、光沢あるいは前記測定値の種々
の組み合わせでよい。上記のフィードバック部500およ
び検出装置510、520は、しばしば必要であるかまたは不
便でさえある。そして本発明は大部分「マニュアル操作
で」実行され、システムの操作者が一連の設定値Ｑ
（Ｚ）を与える。このため操作者は、必要な情報を抄紙
機械または後処理装置に属する他の測定システムおよび
／または実験室から受け取る。
さ、水分、表面平滑度、光沢あるいは前記測定値の種々
の組み合わせでよい。上記のフィードバック部500およ
び検出装置510、520は、しばしば必要であるかまたは不
便でさえある。そして本発明は大部分「マニュアル操作
で」実行され、システムの操作者が一連の設定値Ｑ
（Ｚ）を与える。このため操作者は、必要な情報を抄紙
機械または後処理装置に属する他の測定システムおよび
／または実験室から受け取る。
上記において、本発明は領域ごとに調整可能なロール
10に関してのみ扱われたにもかかわらず、本発明の保護
範囲内において、本発明の方法および装置は各領域で調
整可能なロール10に対応するプレスシュー装置にも適用
可能であることが強調される。ここでシュー装置は一般
に対向部材、例えばロールまたは第２のシュー装置とと
もに、拡張されたニップNPを形成する。このようなプレ
スシュー装置は、先行技術において知られている。そし
てそこで、平滑シューまたは平滑シュー群を使用するこ
とも可能である。これらの平滑シューまたは平滑シュー
群の圧力動作アクチュエータは、本発明の調整システム
により制御される。プレスシュー装置に関しては、装置
内に公知の可撓性のバンドループおよび／または弾性バ
ンドを使用することが可能である。
10に関してのみ扱われたにもかかわらず、本発明の保護
範囲内において、本発明の方法および装置は各領域で調
整可能なロール10に対応するプレスシュー装置にも適用
可能であることが強調される。ここでシュー装置は一般
に対向部材、例えばロールまたは第２のシュー装置とと
もに、拡張されたニップNPを形成する。このようなプレ
スシュー装置は、先行技術において知られている。そし
てそこで、平滑シューまたは平滑シュー群を使用するこ
とも可能である。これらの平滑シューまたは平滑シュー
群の圧力動作アクチュエータは、本発明の調整システム
により制御される。プレスシュー装置に関しては、装置
内に公知の可撓性のバンドループおよび／または弾性バ
ンドを使用することが可能である。
特許請求の範囲には本発明のさまざまの細目が定義さ
れ、これは本発明の思想の範囲内での変形を示し、実施
例にすぎない上述の細目とは異なることがある。
れ、これは本発明の思想の範囲内での変形を示し、実施
例にすぎない上述の細目とは異なることがある。
要約すると、本発明はプレス処理ニップを調整する方
法および装置である。
法および装置である。
本方法により、ニップを通して走行する材料ウエブの
横断方向の処理圧力分布が、一連の加圧部材を用いて制
御される。本方法においては、調整システムが用いら
れ、これにより加圧部材の有効圧が別々に調整される。
本方法においては、調整すべきニップおよび処理すべき
ウエブを示す数学的モデルが生成される。ニップの圧力
プロファイルの設定値分布Ｑ（Ｚ）が決定され、ここ
で、Ｚ＝１…Ｎであり、Ｎは、別々に調整可能な加圧部
材または加圧部材群の数Ｋよりも実質的に大きくなるよ
うに選択される。数学的モデルに基づき、領域変換部が
プログラムされる。領域変換部の入力量は設定ライン圧
力Q1…QNからなり、領域変換部の出力量は領域圧力設定
値P1…PKからなる。そして前記領域変換は、材料ウエブ
の線圧プロファイルが、その設定値プロファイルＱ
（Ｚ）からの偏差を最小化して達成されるように、プロ
グラムされる。変換された領域圧力設定値P1…PKは、領
域圧力の設定値（Ｂ）を生成するように、診断部と保護
部を有するインテリジェント調整部に送られる。そして
調整されるニップの加圧部材または加圧部材群の各々
は、この設定値（Ｂ）により別々に調整される。
横断方向の処理圧力分布が、一連の加圧部材を用いて制
御される。本方法においては、調整システムが用いら
れ、これにより加圧部材の有効圧が別々に調整される。
本方法においては、調整すべきニップおよび処理すべき
ウエブを示す数学的モデルが生成される。ニップの圧力
プロファイルの設定値分布Ｑ（Ｚ）が決定され、ここ
で、Ｚ＝１…Ｎであり、Ｎは、別々に調整可能な加圧部
材または加圧部材群の数Ｋよりも実質的に大きくなるよ
うに選択される。数学的モデルに基づき、領域変換部が
プログラムされる。領域変換部の入力量は設定ライン圧
力Q1…QNからなり、領域変換部の出力量は領域圧力設定
値P1…PKからなる。そして前記領域変換は、材料ウエブ
の線圧プロファイルが、その設定値プロファイルＱ
（Ｚ）からの偏差を最小化して達成されるように、プロ
グラムされる。変換された領域圧力設定値P1…PKは、領
域圧力の設定値（Ｂ）を生成するように、診断部と保護
部を有するインテリジェント調整部に送られる。そして
調整されるニップの加圧部材または加圧部材群の各々
は、この設定値（Ｂ）により別々に調整される。
第１図は本発明による調整システムの原理を示すブロッ
ク図、 第２図は設定値部、領域変換部、および線圧のリミッタ
部を示す図、 第３図は調整される可変クラウンロールおよび前記ロー
ルによって形成されるニップへのレギュレータの接続
と、本発明によるシステムのレギュレータ、アクチュエ
ータ、およびフィードバック部を示す図、 第４図は本発明によるレギュレータ部のより詳細な具体
例を示すブロック図、 第５図は本発明によるレギュレータ部内の個々のチャネ
ルのためのレギュレータの具体例を示す図、 第６図は本発明の調整に適する、いわゆる拡張されたニ
ップの機械方向における垂直断面図、かつ第７図のVI−
VI線断面図、 第７図は第６図のVII−VII線断面図である。 主要部分の符号の説明 10……可変クラウンロール 10A……プレスシュー 11……中心軸 12a,12b……負荷シリンダ 13……ロールマントル 15……圧力シリンダ 16……領域 20……対向ロール 21a,21b……心軸 22a,22b……軸受支持部材 32……シリンダ部 331…33n+1……シリンダ穴 341…34K……ピストン 35……平滑部材 40……バンドループ 100……設定値部 110……設定部 120……領域変換部 200……リミッタ部 300……インテリジェントレギュレータ部 310……診断部 320……保護ロジック部 340……シングルチャネルレギュレータ 350…350＋Ｋ……圧力レギュレータ 400……ユニット 410……圧力制御バルブ 420……コンバータ 500……フィードバック部 510……検出装置 Ｗ……ウエブ NP……ニップ
ク図、 第２図は設定値部、領域変換部、および線圧のリミッタ
部を示す図、 第３図は調整される可変クラウンロールおよび前記ロー
ルによって形成されるニップへのレギュレータの接続
と、本発明によるシステムのレギュレータ、アクチュエ
ータ、およびフィードバック部を示す図、 第４図は本発明によるレギュレータ部のより詳細な具体
例を示すブロック図、 第５図は本発明によるレギュレータ部内の個々のチャネ
ルのためのレギュレータの具体例を示す図、 第６図は本発明の調整に適する、いわゆる拡張されたニ
ップの機械方向における垂直断面図、かつ第７図のVI−
VI線断面図、 第７図は第６図のVII−VII線断面図である。 主要部分の符号の説明 10……可変クラウンロール 10A……プレスシュー 11……中心軸 12a,12b……負荷シリンダ 13……ロールマントル 15……圧力シリンダ 16……領域 20……対向ロール 21a,21b……心軸 22a,22b……軸受支持部材 32……シリンダ部 331…33n+1……シリンダ穴 341…34K……ピストン 35……平滑部材 40……バンドループ 100……設定値部 110……設定部 120……領域変換部 200……リミッタ部 300……インテリジェントレギュレータ部 310……診断部 320……保護ロジック部 340……シングルチャネルレギュレータ 350…350＋Ｋ……圧力レギュレータ 400……ユニット 410……圧力制御バルブ 420……コンバータ 500……フィードバック部 510……検出装置 Ｗ……ウエブ NP……ニップ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) D21F 3/06 D21F 7/06 D21G 1/00
Claims (12)
- 【請求項１】領域ごとに調整可能なロールおよび／また
は相当のプレスシュー装置とその対向部材との間に形成
されるニップを通して送られる材料ウエブに、該材料ウ
エブの走行方向と交差する方向に加えられる圧力負荷の
分布の制御方法であって、前記領域ごとに調整可能なロ
ールまたはシューに作用する負荷部材が使用され、前記
負荷部材の圧力動作アクチュエータは調整部より制御さ
れ、該方法において、設定値部が使用され、該設定値部
により一連の設定値信号Ｑ（Ｚ）が作成され、該信号
は、調整部の調整回路の設定値を構成するように、直接
または処理部を通して調整部に送られる圧力負荷の分布
の制御方法において、 該方法において、Ｎ個の設定領域が使用され、該Ｎ個の
設定領域によりニップの圧力分布の設定値分布Ｑ（Ｚ）
がＺ＝１…Ｎとして設定され、 該方法において、前記設定領域の数Ｎは、領域ごとに調
整可能なロールまたはシューからなる別々に調整可能な
作用部材または作用部材群の数Ｋよりも多く選択され、
Ｎ≫Ｋであり、 前記設定値部で形成されまたはフィードバック部から該
設定値部へ送られる設定領域値Q1…QN（Ｎ個）は領域変
換部に送られ、該領域変換部において、調整可能なニッ
プを数学的なモデルに基づき、領域圧力の設定値P1…PK
への変換が、材料ウエブ内で、設定値プロファイルＱ
（Ｚ）からの偏差が最小となるような線圧プロファイル
が達成され得るように実行されることを特徴とする材料
ウエブへの圧力負荷の分布の制御方法。 - 【請求項２】請求項１に記載の方法において、前記設定
領域の数ＮはＮ＝（1.5…３）xKの範囲であることを特
徴とする圧力負荷の分布の制御方法。 - 【請求項３】請求項１または２に記載の方法において、
前記設定値プロファイルＱ（Ｚ）のための設定領域の数
がＮ＝５から50であり、前記可変クラウンロールまたは
シューの端部を加圧する負荷部材がある場合は該負荷部
材を含む可変クラウンロールまたはシュー内の調整可能
な領域の数が、Ｋ＝５から20であることを特徴とする圧
力負荷の分布の制御方法。 - 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の方法
において、前記領域圧力設定値（Ｋ個）が前記領域変換
部からリミッタ部へ送られ、該リミッタ部において領域
圧力のレベルが複数の所定の圧力レベル間に制限され、
および／または隣接する領域圧力間の差が所定の設定さ
れた制限値よりも低いレベルに制限されることを特徴と
する圧力負荷の分布の制御方法。 - 【請求項５】請求項１ないし４のいずれかに記載の方法
において、インテリジェントレギュレータ部が使用さ
れ、該インテリジェントレギュレータ部はシステムの動
作を診断し、これに基づき前記調整回路の何らかの異常
な動作状態を制御するように動作するよう配置されてい
ることを特徴とする圧力負荷の分布の制御方法。 - 【請求項６】請求項５に記載の方法において、前記イン
テリジェントレギュレータ部を使用して可変クラウンロ
ール内の領域圧力を制御し、前記レギュレータ部の診断
部から入力される誤り状態の通知に基づいてシングルチ
ャネルレギュレータの設定値が該レギュレータ部に属す
る保護ロジック部によって該可変クラウンロールの保護
のため適切な状態に制御されることを特徴とする圧力負
荷の分布の制御方法。 - 【請求項７】請求項１ないし６のいずれかに記載の方法
において、調整されるニップの後において、被処理ウエ
ブの特性プロファイルを該ウエブの横断方向において測
定し、該プロファイルが直接またはフィードバック部を
経由して前記設定値部に送られ、これによって線圧の設
定値分布Ｑ（Ｚ）が直接または間接に生成されるよう
に、フィードバック接続を行うことを特徴とする圧力負
荷の分布の制御方法。 - 【請求項８】脱水ニップやカレンダニップなどのプレス
ニップ内における紙ウベウなどの、材料ウエブの処理装
置であって、可変クラウンロールまたは対応するシュー
装置およびそれらの対向部材を有し、これらが共に、被
処理材料ウエブが通過するニップを形成し、前記可変ク
ラウンロールまたはシュー装置が、静止部および該静止
部のまわりに回転するシリンダマントルまたはバンド、
ならびに前記静止部と該マントルまたはバンドの間に配
置され圧力負荷領域をなす一連の負荷部材を有し、これ
らの各々が圧力制御手段により制御される領域圧力によ
り加圧され、該処理装置は調整システムを含み、該調整
システムは設定値部、リミッタ部または相当の処理部、
調整部、アクチュエータ部を有し、該アクチュエータ部
は一連の圧力バルブと一連の圧力検出手段を含み、これ
らからフィードバック信号が前記調整部に送られる、材
料ウエブの処理装置において、 前記設定値部は設定領域部を含み、該設定領域部では、
該設定領域部により設定できる別々の線圧の数が、前記
可変クラウンロールまたはシュー内のバルブ領域の数
（Ｋ個）よりも多く（Ｎ個）、 前記設定値部はさらに、領域変換部を含み、該領域変換
部において設定領域値が、前記材料ウエブ内で設定値プ
ロファイルＱ（Ｚ）とできるだけ異ならない線圧プロフ
ァイルが得られるように、領域圧力の設定値に変換され
ることを特徴とする材料ウエブの処理装置。 - 【請求項９】請求項８に記載の処理装置において、前記
調整部はインテリジェントレギュレータ部であり、該イ
ンテリジェントレギュレータ部は、 診断部、保護ロジック部、および並列に連結され、互い
に独立して動作し、調整可能な領域数と等しい数（Ｋ
個）の一連のレギュレータを有し、 前記可変クラウンロールまたはシュー装置の端部に作用
する負荷部材がある場合には該負荷部材を含むことを特
徴とする材料ウエブの処理装置。 - 【請求項１０】請求項９に記載の処理装置において、該
処理装置は、 フィードバック部および検出装置を有し、該検出装置に
より、調整システムにより調整されたニップを通して送
られたウエブの特性プロファイルが該ウエブの横断方向
において測定され、前記検出装置から測定信号が前記フ
ィードバック部を通して、または前記設定値部へ直接送
られ、前記設定値プロファイルＱ（Ｚ）を直接または間
接に形成することを特徴とする材料ウエブの処理装置。 - 【請求項１１】請求項８ないし10のいずれかに記載の処
理装置において、 前記調整されるニップは長さを有する拡張されたニップ
であり、該拡張されたニップは、不浸透のバンドループ
内に置かれたプレスシューの平滑部材とプレスロールま
たは相当の第２の平滑シューとの間に形成され、 前記プレスシューは一連のシリンダ・ピストン結合を含
み、該シリンダ・ピストン結合内に、本発明の方法によ
り調整された媒介圧力がダクトを通して送られることを
特徴とする材料ウエブの処理装置。 - 【請求項１２】圧力処理ニップを調整する方法であっ
て、 該方法により、処理され、前記ニップを通して送られる
材料ウエブの走行方向と交差する方向における処理圧力
の分布が、前記ニップを加圧する一連のまたは一群の加
圧部材を用いて制御され、 前記加圧部材の数Ｋが所望の圧力分布を形成できるよう
に十分に多く、 該方法において、前記加圧部材または加圧部材の群の有
効圧が別々に調整される調整システムが使用される圧力
処理ニップの調整方法において、該方法は、 （ａ）調整されるニップおよび処理される材料ウエブを
示す数学的なモデルを生成する工程と、 （ｂ）前記調整されるニップの圧力プロファイルの設定
値分布Ｑ（Ｚ）を決定し、Ｚ＝１…Ｎであり、前記別々
に調整可能な加圧部材または加圧部材群の数ＫよりもＮ
を大きく選択する工程と、 （ｃ）工程（ａ）において生成された数学的なモデルに
基づいて、領域変換部をプログラムし、これにより工程
（ｂ）により決定される設定ライン圧力Q1…QNを前記領
域変換部の入力量として用い、前記領域圧力の設定値P1
…PKを前記領域変換部の出力量とし、前記領域変換をい
わゆる一般逆行列を用いて行うようにプログラムし、こ
れにより材料ウエブの線圧プロファイルの、設定値プロ
ファイルからの偏差を最小化する工程と、 （ｄ）工程（ｃ）において変換された領域圧力の設定値
P1…PKを、直接、または限定した後に、調整部の領域圧
力の設定値として送る工程と、 （ｅ）前記調整されるニップの加圧部材または加圧部材
群の各々を、前記設定値の各々により別々に調整する工
程 とからなることを特徴とする圧力処理ニップの調整方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI870774 | 1987-02-23 | ||
| FI870774A FI76872C (fi) | 1987-02-23 | 1987-02-23 | Foerfarande och anordning foer styrning av zonvals. |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63295788A JPS63295788A (ja) | 1988-12-02 |
| JP2788009B2 true JP2788009B2 (ja) | 1998-08-20 |
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