NO316219B1 - Fremgangsmåte for å spole en papirbane - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for å spole en papirhane, der en rull som er i ferd med å dannes understøttes i rullens aksielle retning ved hjelp av et første og et andre støtteelement plassert ved begge sider av rullen

I søkerens finske patentansøkning nr 9424S1, er det beskrevet en fremgangsmåte og en anordning for å spole en papirhane I fremgangsmåten spoles papirhanen på en spole som støttes av en støtterull og gjennom klemsonen som dannes mellom støtterullen og den rullen som produseres Spolen bæres i det minste delvis ved hjelp av et støtte-element som er anbragt i spolens sentrum Spolen og rullen bæres og/eller belastes ved hjelp av en anordning hvis posisjon kan varieres I begynnelsen av spolingen, beveges laste- og bæreenhetene på nevnte anordning vesentlig i et plan som går gjennom aksene til støtterullen og den rullen som produseres, for å belaste og/eller understøtte den rullen som produseres i den spolende posisjonen Etter hvert som spolingen går videre, beveges anordningens belastnings- og støtteenheter nedover langs en bane som i det alt vesentlige er parallell med rullens omkrets, og når spolingen går mot slutten, bæres den rullen som sluttføres ved hjelp av nevnte enhet, fra undersiden Ved hjelp av den oppfinnelsen som er beskrevet i den ovennevnte finske publikasjonen, er det mulig å spole ruller med store størrelser uten problemer, der rullene kan ha en diameter på mer enn 1,5 meter og en bredde på mer enn 3 meter

Tysk patentpublikasjon nr 3721969 beskriver en spoleanordning med en berønngsrull som danner en klemsone (nip) med den rullen som skal lages Banen går over berønngsrullen og gjennom klemsonen som dannes mellom kontaktrullen og den rullen som skal lages, og over på den rullen som skal lages Spoletrommelen understøttes av horisontale bæreelementer på begge sider av den rullen som skal dannes Svingende armer griper tak i spoletrommelens ender Sylinder-stempelanordnmger forbundet med de svingende armene benyttes for å regulere berønngstrykket mellom den rullen som skal dannes og kontaktrullen Det er mulig å regulere trykket mellom kontaktrullen og den rullen som skal dannes mer nøyaktig, når lasten av den rullen som skal lages er på de horisontale bæreelementene og ikke på de svingende armene

Tysk patentpublikasjon 1219576 beskriver et arrangement for å holde papirbanens senterlinje i lengderetningen i samme stilling på en spolende trommel Spoletrommelens posisjon kan beveges i spoletrommelens lengderetning Posisjonene til banenes kanter påvises med to anordninger anbragt foran spoletrommelen ved begge kantene av banen Når banens senterlinje beveger seg i tverretningen, beveges spoletrommelen langs trommelens akse for å kompensere for nevnte forandring i banens senterlinje

Det oppstår imidlertid i alle senterdrevne spoler, en krumning av rullen, spesielt i ruller med større diametre Med krumning menes det her en feil ved rullens form som kommer fra det faktum at papirbanelagene på rullen beveges ved spolingen i rullens aksialretning På grunn av dette, formes rullens ender med en form som avviker fra en plan form, dvs de blir konvekse eller konkave Når en slik sideveis bevegelse starter, har den som regel en tendens til å forsterke seg og tilslutt har som konsekvens at rullens ender blir konveks med mindre man utfører korrigerende tiltak tidlig nok Fenomenet kommer fra det faktum at det mellom overflatelagene på rullen ved spoling alltid skjer en mindre utglidning som et resultat av krefter anvendt på papirhanen i klemsonen På grunn av denne glidningen i rullens overflatelag, økes rullens stramhet, og dersom disse kreftene som øker stramheten er ubalanserte for eksempel på grunn av en ujevn stramningsprofil eller tykkelsesprofil på den innkommende papirhanen, vil lagene i banen også ha en tendens til å bh beveget i rullespolens aksialretning Feil i inn-stillingen av rullestøttene vil også forårsake en tilsvarende feilforming, og det samme gjør en ujevn fordeling av klemkraften En slik feilforming av en rull er uønsket på grunn av de problemene dette medfører ved avspolningen

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er å frembringe en fremgangsmåte ved hjelp av hvilken denne feilformingen, som spesielt opptrer i store ruller, kan motvirkes

Ifølge oppfinnelsen er det således tilveiebragt en fremgangsmåte av den ovenfor beskrevne type, og som angitt i innledningen til det medfølgende krav 1 Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kjennetegnes ved at utformingen av enden av rullen som er i ferd med å dannes, måles ved hjelp av indirekte eller direkte måling av tideforskyvning av kanten av den påspolte bane, idet støtteelementenes relative posisjoner i forhold til hverandre reguleres basert på målingen, i hvilken forbindelse enhver feil ved utformingen av rullens ender kan forhindres

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan benyttes ved alle spolemetoder der innkomst-retningen på den banen som skal spoles på rullen kan reguleres i forhold til rullens akse eller der spolingen utføres ved hjelp av en spoleklemsone der lastfordelingen i klem-sonens bredderetmng kan reguleres Fremgangsmåten er derfor også egnet for senterdrevet spoling uten klemsone der papirbanens stramning på rullen reguleres utelukkende ved hjelp av rotasjonsmomentet anvendt på banerullens aksling

I fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen, er det mulig å benytte indirekte eller direkte måling, på hvilken basis man kan konkludere hvorvidt en feilforming er i ferd med å

oppstå i rullen Med direkte måling menes en måling der rullens sidelinje måles direkte ved hjelp av en måling uten berøring eller med berønng Indirekte måling, på den andre siden, skal forstås som en måling der forandringer i rullendens sidelinje måles indirekte utfra en annen størrelse som affiseres av endringer i sidelinjen på rullens ende Oppfinnelsen vil nå bh beskrevet i det følgende med henvisning til de vedlagte tegningene, der en foretrukket utførelsesform av fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen er vist, men der oppfinnelsen imidlertid ikke skal begrenses til detaljene i nevnte foretrukne utførelsesform Figur 1 er et skjematisk aksonometnsk riss av en senterdrevet spolemaskin der fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen kan anvendes

Figur 2 er et skjematisk sidenss av den senterdrevne spolemaskinen vist i figur 1

Figur 3 viser en måte å regulere trykkhnjen, der en aktuator er tilpasset i forbindelse med opphengmngen av et hjul på en slede Figur 4 illustrerer den forandringen i retning som produseres av aktuatoren vist i figur 3 i klemsonehnjen mellom den rullen som formes og støtterullen Figur 1 er et skjematisk aksonometnsk nss, og figur 2 er et sidenss av en senterdrevet spolemaskin Figurene 1 og 2 viser også en måte ifølge den foreliggende oppfinnelse for å regulere klemlinjen (nip line) mellom rullen 11 som er i ferd med å dannes og støtterullen 501 den senterdrevne spolemaskinen Med senterdrevet spolemaskin skal det her forstås nærmere bestemt en spolemaskin eller opprullmgsmaskin benyttet i forbmdelse med en skjære-spolemaskin, der de rullene som er i ferd med å dannes av komponentbaner understøttes, hver av dem separat, fra endene av deres rullspoler og minst fra et punkt på siden av papirbane-ruUen ved hjelp av en støtterull eller et tilsvarende støtteelement

I figur 1 støttes den rullen 11 som er i ferd med & dannes i begge sine ender ved hjelp av spolearmer

12,13 koplet sammen med rullspolen Den første spolearmen 12 er koplet sammen med en første slede 14 ved hjelp av en leddet skjøt 30 (figur 2), og den andre spolearmen 13 er koplet sammen med en andre slede 15 på en tilsvarende måte ved hjelp av

en leddet skjøt Den første 14 og den andre sleden 15 er tilpasset på rammen R på den senterdrevne spolemaskinen slik at de kan forflyttes i forhold til nevnte ramme R avhengig av lengden på spolen og beliggenheten av mnfønngspunktet av papirhanen som skal spoles Til den første spolearmen 12 er det fra en ende festet en første belastningssylinder 16 ved hjelp av en leddet skjøt 40 (figur 2), og tilsvarende, til den andre spolearmen 13, er det festet en andre belastningssylinder 17 fra en av sme ender ved hjelp av en leddet skjøt Den andre enden av den første belastningssyhnderen 16 er festet ved hjelp av en leddet skjøt 41 til den første sleden 14, og den andre enden av den andre belastningssyhnderen 17 er på en tilsvarende måte festet ved hjelp av en leddet skjøt til den andre sleden 15 Ved hjelp av belastningssyhndrene 16,17 kan den rullen 11 som spoles belastes på den ønskede måten mot støtterullen 50

Det er i forbindelse med den første sleden 14 tilpasset en første kraftmålingsdetektor 20, og tilsvarende, i forbindelse med den andre sleden 15, tilpasset en andre kraftmålingsdetektor 21 Kraftmåhngsdetektorene 20,21 kan plasseres for eksempel mellom sledene 14,15 og deres bremser Alternativt kan kraftmåhngsdetektorene 20,21 plasseres i forbindelse med de opplagnngsflatene for den rullen 11 som er i ferd med å dannes Kraftmålings-detektorene 20,21 måler den kraften som virker langs rullespolens aksialretning, hvis kraft overføres fra rullespolen til spolearmene 12,13 og videre til sledene 14,15

Det signalet som mottas fra den første kraftmålingsdetektoren 20 sendes til den første regulatoren 22, og det signalet som mottas fra den andre kraftmålingsdetektoren 21 sendes til den andre regulatoren 23 Ved hjelp av den første regulatoren 22, reguleres den første belastningssyhnderens 16 hydrauliske system, og ved hjelp av den andre regulatoren 23, reguleres den andre belastningssyhnderens 17 hydrauliske system Signalene fra kraftmåhngsdetektorene 20,21 kan også sendes til en separat computer eller til en computer som styrer hele spoleprosessen, i hvilket tilfelle reguleringen av regulatorene 22,23 skjer ved hjelp av nevnte computer I så tilfelle, kan den informasjonen som innhentes i forbindelse med spolingen benyttes som en del av dataene forbundet med rullen 11, hvis data kan benyttes senere i forbindelse med avspohng av rullen 11, for eksempel i en trykkemaskin

Når spolingen begynner, settes de aksielle presskreftene som anvendes til rullspolens ender til null, i hvilket tilfelle det totale signalet fra kraftmålingssignalene 20,21 er null Dersom deretter en kraft parallell med rullspolens akse opptrer i den banen som spoles på rullen 11, hvis kraft dermed forsøker å forskyve banens lag i den retningen som kraften virker, påvises også kraften som en forandring i målesignalet gitt av kraftmåhngsdetektorene 20,21 Kraften ved måledetektoren 20,21, i hvilken retning rullens 11 krumning øker, og den kraften som måles ved måledetektorene 20,21 plassert ved den motsatte siden reduseres Spolen presser spolearmen 12,13 mot papirhanen som forskyver seg og produserer et kraftsignal i den respektive kraftmålingsdetektoren 20, 21 Dette signalet gir en impuls til den respektive regulatoren 22, 23, som gir en kommando til det hydrauliske systemet for å korrigere belastningssyhnderens 16,17 posisjon Når nevnte belastningssylinder 16,17 hever eller senker en av spolearmene i forhold til den andre spolearmen, endres klemsoneprofilen mellom rullen 11 og bære-rullen 50, og klemsonelinjen skråstilles Ved hjelp av en slik korrigering, kan den kraften som anvendes på den rullen 11 som er i ferd med å dannes og som avleder papirbanelagene elimineres, i hvilket tilfelle banelagene ikke forsøker å bevege seg i rullespolens aksialretning, og en krumning av rullen 11 forhindres

Figur 3A illustrerer en andre måte å regulere klemsonelinjen ifølge den foreliggende oppfinnelse, der reguleringen foregår ved hjelp av en aktuator tilpasset i forbindelse med opphengningen av et hjul 60 på sledene I denne utførelsesformen regulerer derfor regulatorene 22, 23 en aktuator tilpasset i forbindelse med de bakre hjulene 60 på sledene 14,15 Her består aktuatoren av de bakre støttehjulene 60 på sleden 14, som er montert roterende på en eksentrisk aksling 61 ved hjelp av et lager 62 på den måten som er vist i figur 3B Når den eksentriske akselen 61 roteres, kan den bakre kanten av sleden 14 heves i forhold til sin fremre kant, hvilket medfører en rotasjon av sleden 14 rundt de fremre hjulenes 70 aksel På grunn av rotasjonen, beveges rullens 11 støtte-punkt 12a på støttearmen 12 festet til sleden 14 med en vinkel a, og når den andre sleden 15 forblir stasjonær, endres retningen på rullens 11 akse i forhold til papirbanens løperetmng som føres på rullen, og aksialkraften inne i rullen 11 kompenseres for, i hvilket tilfelle det forhindres en feilforming i rullen 11

Videre med henvisning hl figur 3, kan kraftdetektorene 20,21 plasseres for eksempel mellom sledene 14,15 og deres bremser, eller i forbindelse med opplagnngsflatene for rullen 11 som er i ferd med å dannes På samme måte kan signalene fra kraftdetektorene 20, 21 sendes til computeren som igjen regulerer regulatorene 22, 23

Figur 4A viser bevegelsesretningen som produseres av aktuatoren ved en ende av rullen 11 som en aksonometnsk illustrasjon, og figur 4B viser effekten av reguleringen på posisjonen til spoleklemsonen på flaten av rullen 11 og samtidig, effekten på den relative lnnløpsretmngen på papirhanen i forhold til rullens 11 akse Når en ende av rullen 11 beveges i den retningen indikert ved hjelp av pilen S mens den andre enden av rullen 11 forblir på sin plass, endres klemsonelinjen Ni mellom rullen 11 og støtterullen 50 til klemsonelinjen N2 Ved rullens 11 stasjonære ende, løper klemsonehnjene Ni og N2 sammen, og ved den enden av rullen 11 som beveges ender klemsonehnjene Nj og N2 med en avstand Ax fra hverandre Ved hjelp av et slikt arrangement, kan en aksiell forskyvning av papirhanen som spoles på rullen 11 forhindres, slik at endene på rullen 11 som spoles blir plane

I stedet for å måle de tverrkreftene som anvendes på sledene 14,15, kan rullens 11 sideplan også måles direkte, for eksempel ved hjelp av fotoceller, en ultralyddetektor, eller ved hjelp av kapasitiv eller berønngsmåhng Sammenlignet med disse direkte målingene, foretrekkes imidlertid den nevnte målingen av sidekreftene, fordi det ved hjelp av denne målemetoden det mye tidligere er mulig å se indirekte når en slik kraft som opptrer fra spoleklemsonen eller fra profilfeil 1 papirhanen anvendes til rullen 11 å forsøke å avlede de banelagene som skal spoles på rullen 11 fra deres ønskede posisjon, og korrigerende tiltak kan iverksettes tidligere

Claims (10)

1 Fremgangsmåte for å spole en papirhane, der en rull (11) som er i ferd med å dannes understøttes i rullens (11) aksielle retning ved hjelp av et første (12) og et andre (13) støtteelement plassert ved begge sider av rullen (11), karakterisert ved at utformingen av enden av rullen (11) som er i ferd med å dannes, måles ved hjelp av indirekte eller direkte måling av sideforskyvning av kanten av den påspolte bane, idet støtteelementenes (12,13) relative posisjoner i forhold til hverandre reguleres basert på målingen, i hvilken forbindelse enhver feil ved utformingen av rullens (11) ender kan forhindres

2 Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den kraften som anvendes i den aksielle retningen på rullen (11) som er i ferd med å dannes, måles som en indirekte målemetode i hvert fall i forbindelse med støtteelementene (12,13) som støtter en ende av rullen, og de relative posisjonene for støtteelementene (12,13) reguleres basert på nevnte måling

3 Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den aksialkraften som anvendes på den rullen (11) som er i ferd med å dannes, måles i forbmdelse med støtteelementene (12,13) ved begge ender av rullen, og at de relative posisjonene til støtteelementene (12,13) reguleres basert på nevnte måling

4 Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at resultatet av aksialkreftene anvendt på rullen (11) som er i ferd med å dannes fastslås som en differanse mellom de målte støttekreftene, og at de relative posisjonene (12,13) til støtteelementene reguleres basert på nevnte måling

5 Fremgangsmåte ifølge kravene 1-4, karakterisert ved at de relative posisjonene til støtteelementene (12,13) for rullen (11) som er i ferd med å dannes, reguleres basert på de dataene oppnådd fra målingen ved å øke eller redusere den lasten som anvendes på rullen (11) via et støtteelement (12,13)

6 Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 1-5, karakterisert ved at de relative posisjonene til støtteelementene (12,13) for rullen (11) som er i ferd med å dannes, reguleres basert på de dataene som oppnås fra målingen ved å bevege et av støtteelementene (12,13) slik at løperetningen på den banen som spoles opp på rullen (11) hvis side skal utformes, forandres i forhold til rullens (11) akse

7 Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at beliggenheten av de banelagene som er de øverste lagene, ved ethvert tidspunkt, på den rullen (11) som er i ferd med å dannes, måles i rullens (11) aksialretning ved hjelp av en berønngsfn målemetode, og de relative posisjonene til støtteelementene (12,13) reguleres basert på målingen

8 Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at beliggenheten til banelagene som er de øverste lagene, ved ethvert tidspunkt, på den rullen (11) som er i ferd med å dannes, måles i rullens (11) aksialretning ved hjelp av en målemetode med berøring, og at de relative posisjonene til støtteelementene (12,13) reguleres basert på målingen

9 Fremgangsmåte ifølge kravene 7 eller 8, karakterisert ved at de relative posisjonene til støtteelementene (12,13) til den rullen (11) som er i ferd med å dannes reguleres basert på de data som mottas fra målingen ved å øke eller redusere den lasten som anvendes gjennom et av støtteeelementene ril den rullen (11) som er i ferd med å dannes

10 Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av kravene 7 - 9, karakterisert ved at de relative posisjonene ul støtteelementene (12,13) hl den rullen (11) som er i ferd med å dannes, reguleres basert på de data mottatt fra målingen ved å bevege et av støtteelementene (12,13) slik at løperetningen på den banen som føres på flaten på den rullen (11) som er i ferd med å dannes i forhold til aksen til den rullen (11) som er i ferd med å dannes, endres