PL184169B1 - Sposób usuwania usterek papieru w procesie ciągłego wytwarzania papieru - Google Patents

Abstract

1. Sposób usuwania usterek papieru w proce- sie ciaglego wytwarzania papieru, w maszynie pa- pierniczej, w którym w pierwszym etapie za pomoca detektora, skierowanego na przesuwajaca sie wstege papieru prowadzi sie rozpoznanie, lokalizacje i wy- krywanie usterki papieru; w drugim etapie na odcinku pomiedzy detektorem, a stanowiskiem do usuwania usterki okresla sie predkosc wstegi papieru; w trzecim etapie na podstawie predkosci wstegi papieru ustala sie moment doprowadzenia odcinka wstegi, zawiera- jacego usterke papieru, do stanowiska do usuwania usterki, w którym w czwartym etapie automatycznie usuwa sie usterki papieru, znamienny tym, ze auto- matyczne usuwanie usterek papieru przeprowadza sie podczas ciaglego wytwarzania papieru przy pelnej predkosci wstegi papieru, która prowadzi sie wzdluz detektora (5) i stanowiska (6) do usuwania usterki rozmieszczonych w odstepie od siebie detektora (5) i stanowiska (6) do usuwania usterki. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób usuwania usterek papieru w procesie ciągłego wytwarzania papieru, w maszynie papierniczej.

Maszyny papiernicze do pracy ciągłej zawierają stanowiska: nabiegu masy, zespołu sitowego, zespołu prasującego, zespołu suszenia, gładzenia i nawijania. Na stanowisku nabiegu masy wodną zawiesinę masy rozdziela się równomiernie na szerokość pasma, aby uzyskać utworzenia optymalnego arkusza. Następnie w zespole sitowym tworzy się właściwy arkusz papieru dzięki procesowi filtracji. Poszczególne włókna papierowe utrwala się w wilgotnym runie już w ich ostatecznym położeniu. Następnie w zespole prasowania za pomocą nacisku z runa włókien papierowych usuwa się nadmiar wody. W tym celu wstęga papieru przechodzi przez szereg umieszczonych szeregowo pras. Po następującym dalej suszeniu przeprowadza się wygładzanie wstęgi papieru, z reguły za pomocą dwóch walców, w którym oprócz wygładzania następuje zagęszczanie papieru, jednocześnie ustalając grubość papieru, po czym wstęgę papieru nawija się na bęben.

Podczas wyżej wymienionego procesu produkcji może dochodzić do powstawania -usterek wstęgi papieru. Przykładowo mogą to być otwory albo nadcięcia rys wzdłuż krawędzi wzdłużnych wstęgi papieru, jak również ciemne albo jasne plamy na wstędze papieru. Ponadto przy wytwarzaniu może dochodzić do niepożądanych kęsów masy albo do zagięć przesuwającej się wstęgi papieru. Te usterki z reguły zakłócają dalszy transport wstęgi papieru wewnątrz maszyny papierniczej. Natomiast na dołączonych stanowiskach przerabiania,

184 169 przykładowo w powlekarce albo także w maszynie drukarskiej, w miejscach usterek dochodzi do nadcięć albo całkowitego rozerwania wstęgi papieru. Dlatego konieczne jest usunięcie takich usterek, jeszcze zanim wstęga papieru z maszyny papierniczej dotrze do dalszych etapów przetwarzania.

Dotychczas usuwanie usterek papieru przeprowadza się ręcznie dzięki temu, że kontrolowaną za pomocą detektorów pod względem usterek wstęgą papieru w tych miejscach, w których stwierdzono usterki, zaopatruje się w oznaczenie i wstęga papieru, przy zbliżaniu się tak oznaczonego odcinka wstęgi papieru, do stanowiska do usuwania usterek, zostaje wyhamowana, dzięki czemu przy prędkości pełzania osoba obsługująca może nanieść klej na miejsce usterki. W zależności od rodzaju usterki osoba obsługująca usuwa również cały uszkodzony odcinek wstęgi papieru i umieszcza miejsce klejenia na całej szerokości wstęgi papieru. Ten sposób usuwania usterki jest czasochłonny, ponieważ prędkość rolki, a tym samym całej wstęgi papieru musi być obniżona do prędkości pełzania albo nawet do całkowitego zatrzymania, aby następnie ręcznie usunąć usterkę. Nawet takie czasochłonne i kosztowne usuwanie nie wystarcza do całkowitego wykluczenia usterek papieru w następnych etapach przerobu, prowadzących do zerwania wstęgi papieru. Z opisu JP 04 354b760 jest znany sposób automatycznego usuwania usterek papieru w procesie wytwarzania papieru w maszynie papierniczej, w którym w pierwszym procesie roboczym za pomocą detektora, umieszczonego pomiędzy dwoma walcami prowadzącymi ustala się miejsce usterki na wstędze papieru. Taki detektor określa istnienie miejsc usterkowych na biegnącej wstędze papieru w odpowiednim położeniu w kierunku wzdłużnym i w szerokości. Po nawinięciu wstęgi papieru na rolkę jest ona w drugim procesie roboczym jest umieszczana w urządzeniu do przewijania. Jest ona odwijana z rolki i przez walce prowadzące jest doprowadzana i nawijana na drugą rolkę. Pomiędzy walcami prowadzącymi jest umieszczony czujnik źródło światła i czujnik odbiorczy. Również pomiędzy walcami prowadzącymi jest umieszczony aparat do klejenia łat, do którego jest przyłączony w kierunku obiegu wstęgi papieru czujnik. Aparat ten posiada rolkę rozprowadzającą pasek łaty, który jest umieszczany w miejscu usterki wstęgi papieru, przebiegającej poniżej aparatu. Urządzenie do przewijania zawiera także jednostkę sterującą, w której są gromadzone informacje, uzyskane z czujników usterek, o położeniu miejsca usterki. Na podstawie tych informacji, przy zbliżaniu się miejsca z usterką w miejscu odwijania szybkość wstęgi papieru jest zmniejszana do szybkości pełzania i aparat do klejenia łat jest przesuwany za pomocą urządzenia sterującego w odpowiednie położenie. Po usunięciu usterki prędkość wstęgi papieru ponownie wzrasta.

Z opisu JP 62 295 862 jest znane urządzenie do naprawiania arkuszy papieru, w którym rozpoznane miejsce usterek najpierw oznacza się, a następnie przy zmniejszonej prędkości wstęgi papieru w dołączonym stanowisku usterki usuwa się. W celu rozpoznania miejsc z usterkami, pomiędzy zespołem walców a zespołem nawijania jest umieszczony czujnik. Ponadto urządzenie zawiera aparat do znakowania i jednostkę sterującą do jego sterowania. Przy rozpoznaniu usterki na wstędze papieru przez czujnik, sygnał o usterce razem z sygnałem czujnika prędkości, umieszczonym na napędzie rolki nawijającej, jest podawany do jednostki sterującej, która określa sygnał wyjściowy i podaje go do aparatu do znakowania, który znaczy wstęgę papieru w ustalonym położeniu, leżącym w odstępie L od miejsca usterki. Odstęp pomiędzy oznakowaniem a miejscem usterki odpowiada przy tym wspomnianej długości L, aby wstęga papieru po rozpoznaniu oznaczenia mogło wyhamować i zatrzymać się w odpowiednim miejscu. W ten sposób jest zapewnione, że po rozpoznaniu oznaczenia, usterka przynależąca do tego oznaczenia jest łatwo dostępna od zewnątrz i naprawiana. Wstęga papieru zaopatrzona w takie oznaczenia i nawinięta na rolkę w następnym procesie roboczym jest nawijana. Podczas nawijania grupa czujników, umieszczona pomiędzy walcami do nawijania, rozpoznaje takie oznaczenie i następuje zatrzymanie wstęgi papieru w ustalonym miejscu w celu dokonania naprawy.

Zadaniem wynalazku jest opracowanie sposobu, za pomocą którego można zmniejszyć straty czasu, spowodowane usuwaniem usterek wstęgi papieru w procesie wytwarzania papieru.

Zadanie to rozwiązano dzięki sposobowi usuwania usterek papieru, według wynalazku, polegającemu na tym, że automatyczne usuwanie usterek papieru przeprowadza się podczas

184 169 ciągłego wytwarzania papieru przy pełnej prędkości wstęgi papieru, którą prowadzi się wzdłuż detektora i stanowiska do usuwania usterki, rozmieszczonych w odstępie od siebie.

Korzystnie przed procesem usuwania usterek papieru za pomocą drugiego detektora, usytuowanego przed wspomnianym detektorem prowadzi się wstępne i zgrubne wykrywanie usterek papieru.

Według wynalazku doprowadzenia odcinka wstęgi papieru, zawierającego wstępnie wykrytą usterkę papieru, do detektora ustala się na podstawie prędkości wstęgi papieru na drodze do detektora, a usuwanie usterki papieru przeprowadza się przez powierzchniowe przykrycie miejsca usterki szybko twardniejącym płynem, lub płyn rozpyla się co najmniej jednostronnie na miejsce usterki, względnie płyn nanosi się za pomocą walców na miejsce usterki.

Korzystnie jako płyn stosuje się szybko twardniejący lakier utwardzany promieniami UV.

W sposobie według wynalazku następuje jedynie rozpoznanie i lokalizacja usterki papieru za pomocą tradycyjnych środków, a mianowicie odpowiednich detektorów, których organy wykrywające są skierowane na przesuwającą się wstęgę papieru. W odróżnieniu od stosowanych dotychczas rozwiązań wykrywanie albo obliczanie prędkości wstęgi papieru następuje między detektorem a stanowiskiem do usuwania usterek, usytuowanym za detektorem. Na podstawie tej prędkości oblicza się chwilę, w której odcinek wstęgi papieru zawierający usterkę papieru, dociera do stanowiska do usuwania usterki, przy czym jeszcze przed jego doprowadzeniem zmniejsza się prędkość odcinka wstęgi papieru do wartości zmniejszonej wobec normalnej prędkości, albo zmniejszonej nawet do zera. Wówczas na tym stanowisku w momencie, który obliczono na podstawie prędkości wstęgi papieru, za pomocą odpowiednich środków przeprowadza się samoczynne usuwanie usterki papieru. Następnie prędkość odcinka wstęgi zwiększa się ponownie do normalnej wartości.

Na podstawie rozpoznania, uzyskanego z oceny sygnałów z detektorów, układ sterujący, decyduje jaką prędkość musi mieć odcinek wstęgi papieru w obszarze stanowiska do usuwania usterek, aby w sposób pewny usunąć tę usterkę papieru. W tym celu zadaniem detektora jest nie tylko rozpoznanie i lokalizacja usterki papieru, lecz również określenie jej charakteru, np. rodzaju i zarysu usterki papieru oraz jej zlokalizowania w odniesieniu do szerokości wstęgi papieru. Wszystkie te informacje są pomocne przy określaniu prędkości odcinka wstęgi papieru w obszarze stanowiska do usuwania usterek papieru. W ten sposób straty czasu, spowodowane usuwaniem usterek wstęgi papieru w procesie wytwarzania papieru, zostają zmniejszone do bezwarunkowo koniecznej minimalnej wielkości.

Dzięki sposobowi według wynalazku możliwe jest wytwarzanie wstęgi papieru, a tym samym eksploatacja samej maszyny papierniczej, w normalnym trybie pracy z bardzo dużą prędkością, ponieważ dodatkowy detektor wyłącznie ogólnie rozpoznaje usterki i tymczasowo ich lokalizuje. Charakterystyka pomiarowa tego detektora jest skierowana na szybkie wykrywanie, a mniej na wykrywanie szczegółowe. Szczegóły są wykrywane natomiast przez detektor usytuowany przed stanowiskiem do usuwania usterek. Szczegóły te odnoszą się do rodzaju usterki papieru, jej zarysów oraz położenia usterki papieru w odniesieniu do szerokości wstęgi papieru.

Sposób stosuje się zarówno przy produkcji papieru on linę, jak i przy produkcji papieru off line. W pierwszym przypadku stanowisko do usuwania usterek, detektor oraz dodatkowy detektor są umieszczone wzdłuż ciągłej wstęgi papieru, dzięki czemu automatyczne usuwanie usterek papieru odbywa się przy pełnej prędkości wstęgi papieru w maszynie papierniczej, natomiast w drugim przypadku dodatkowy detektor jest umieszczony w maszynie papierniczej, a stanowisko do usuwania usterek i detektor są umieszczone wzdłuż przewijarki albo nawijarki wstępnej, usytuowanej za maszyną papierniczą. Przewijarka albo nawijarka wstępna stanowią człon łączący między maszyną papierniczą a powlekarką.

Na rysunku, jest przedstawiona nawijarka wstępna, która jest umieszczona w procesie produkcji między maszyną papierniczą a powlekarką.

Na rysunku, po prawej stronie jest przedstawiony bęben 1, na którym znajduje się wstęga papieru 4 nawinięta na końcu maszyny papierniczej. Wstęga papieru 4 w różnych miejscach może posiadać usterki papieru. Wykrywanie tych usterek papieru następuje już w, maszynie papierniczej, przy czym lokalizacja usterek papieru w odniesieniu do długości

184 169 nawiniętej na bęben wstęgi papieru jest zapamiętywana wewnątrz układu w zespole kontrolnym. Po zamocowaniu bębna 1 do wstępnej nawijarki, układ już wie, gdzie występują usterki na długości nawijanej wstęgi papieru 4. Alternatywnie możliwe jest również zaopatrzenie bębna 1 we wbudowany element pamięci, który zawiera odpowiednie dane pozycyjne usterek papieru, np. elektroniczny chip, umieszczony na bębnie.

W nawijarce wstępnej wstęgę papieru 4 odwija się z bębna 1, a następnie prowadzi się ją przez pierwszy wałek zwrotny 2 i drugi wałek zwrotny 3.

Pomiędzy bębnem 1 a wałkiem zwrotnym 2 znajduje się detektor 5, który pod względem charakterystyki wykrywania jest zbudowany inaczej niż dodatkowy detektor, wbudowany w maszynie papierniczej. Podczas gdy dodatkowy detektor służy jedynie do zgrubnego wykrywania usterek papieru i to nawet przy dużej prędkości wstęgi papieru 4 i ich zlokalizowania w odniesieniu do długości wstęgi, to zamocowany na nawijarce wstępnej detektor 5 służy do rozpoznawania dokładnego wstępnie wykrytej usterki i zlokalizowania wielkości i wydłużenia usterki papieru. Ponadto może być umieszczony czujnik, wykrywający inne właściwości usterki papieru, np. rozpoznawanie cieniowania jasny/ciemny albo uskoków i załamań.

Ponieważ zgrubna lokalizacja usterki papieru jest już znana na podstawie wyniku pomiaru dodatkowego detektora, to prędkość odcinka wstęgi papieru 4, zawierającego usterkę, może być obniżona jeszcze przed nadejściem tego odcinka wstęgi papieru do detektora 5 do wartości zmniejszonej wobec normalnej prędkości. Ma to tę zaletę, że detektor 5 jest już przygotowany do nadejścia i zlokalizowania sygnałów o usterce i bez opóźnienia czasowego może wykryć szczegółowo usterkę.

Moment doprowadzenia odcinka wstęgi papieru 4, zawierającego wstępnie wykrytą usterkę papieru, do detektora 5 może być określony na podstawie prędkości wstęgi papieru 4 na drodze od dodatkowego detektora do detektora 5, jeżeli wstęga papieru 4 dociera bezpośrednio i ciągle od maszyny papierniczej do nawijarki wstępnej.

Usuwanie usterki papieru przeprowadza się na stanowisku 6, które w przykładzie wykonania znajduje się między wałkiem zwrotnym 2 a wałkiem zwrotnym 3. W obszarze tym znajduje się głowica rozpylająca 7, skierowana na wstęgę papieru 4, poprzez którą na miejsce usterki rozpyla się lakier, utwardzany promieniami UV. Alternatywnie możliwe jest nanoszenie płynu na miejsce usterki. Nanoszenie można przeprowadzać, jak to przedstawiono na rysunku, jednostronnie lub dwustronnie. Alternatywnie do szybko twardniejącego lakieru utwardzonego promieniami UV możliwe jest zastosowanie odpowiedniego kleju z tworzywa sztucznego.

Decydujące jest to, aby płyn jako taki miał właściwość powierzchniowego przykrywania miejsca usterki i tworzenia warstewki, aby utworzyć ochronę papieru w obszarze usterki papieru przy dalszej obróbce wstęgi papieru w powlekarce lub w samej maszynie drukarskiej. Zastosowany środek powinien być łatwo oddzielany w procesie rozpuszczania papieru, np. w celu przerabiania braków albo wykorzystania makulatury.

Ponieważ nanoszenie płynu w stanowisku 6 odbywa się automatycznie, to musi być znany dokładny moment, w którym odcinek wstęgi papieru 4 z usterką papieru dociera do obszaru roboczego głowicy rozpylającej 7. Miarodajnym czynnikiem jest prędkość, z którą porusza się wstęga papieru 4, a tym samym również uszkodzony jej odcinek od detektora 5 do głowicy rozpylającej 7. Dlatego też prędkość wstęgi papieru 4 wykrywa się i mierzy między detektorem 5 a stanowiskiem 6, umieszczonym za detektorem 5, i na podstawie tak ustalonej prędkości oblicza się dokładny moment doprowadzenia odcinka wstęgi papieru 4, zawierającego usterkę papieru, do stanowiska 6. W układzie sterowania głowicy rozpylającej 7 uwzględnia się ponadto wyniki pomiarów, przeprowadzonych przez detektor 5, to znaczy głowica rozpylająca 7 pracuje nie zawsze na całej szerokości wstęgi papieru 4, lecz tylko w obszarze wykrytym jako uszkodzony i to zarówno w odniesieniu do kierunku wzdłużnego wstęgi, jak i do jej szerokości. Korzystnie głowica rozpylająca 7 składa się z szeregu pojedynczych dysz rozpylających, które są rozmieszczone na szerokości wstęgi papieru 4 i są oddzielnie sterowane. Jeszcze przed doprowadzeniem odcinka wstęgi papieru 4 zawierającego usterkę papieru do stanowiska 6, prędkość wstęgi papieru 4 obniża się do wartości zmniejszonej wobec normalnej prędkości, albo do zera nawet w niektórych przypadkach zatrzymuje się

184 169 nią. Po przejściu przez stanowisko 6 i po zakończeniu procesu suszenia, prędkość wstęgi papieru 4 zwiększa się ponownie do wartości normalnej.

Na rysunku jest przedstawione wykrywanie usterek papieru przy jego produkcji według sposobu off line, to znaczy dodatkowy detektor znajduje się już w maszynie papierniczej, a stanowisko 6 oraz detektor 5 są umieszczone w nawijarce wstępnej. Możliwe jest również wykrywanie usterek papieru przy jego produkcji według sposobu on line, w którym stanowisko 6, detektor 5 i dodatkowy detektor są usytuowane wzdłuż drogi ciągłej wstęgi papieru 4, przykładowo w kombinowanej maszynie papierniczej i powlekającej.

Wspomniane detektory pracują optycznie na całej szerokości wstęgi papieru 4. W tym celu stosuje się fotodetektory podczerwieni albo kamery CCD.

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz.

Cena 2,00 zł.

Claims (7)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób usuwania usterek papieru w procesie ciągłego wytwarzania papieru, w maszynie papierniczej, w którym w pierwszym etapie za pomocą detektora, skierowanego na przesuwającą się wstęgę papieru prowadzi się rozpoznanie, lokalizację i wykrywanie usterki papieru; w drugim etapie na odcinku pomiędzy detektorem, a stanowiskiem do usuwania usterki określa się prędkość wstęgi papieru; w trzecim etapie na podstawie prędkości wstęgi papieru ustala się moment doprowadzenia odcinka wstęgi, zawierającego usterkę papieru, do stanowiska do usuwania usterki, w którym w czwartym etapie automatycznie usuwa się usterki papieru, znamienny tym, że automatyczne usuwanie usterek papieru przeprowadza się podczas ciągłego wytwarzania papieru przy pełnej prędkości wstęgi papieru, którą prowadzi się wzdłuż detektora (5) i stanowiska (6) do usuwania usterki rozmieszczonych w odstępie od siebie detektora (5) i stanowiska (6) do usuwania usterki.
2. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że przed procesem usuwania usterek papieru, za pomocą drugiego detektora, usytuowanego przed detektorem (5), prowadzi się wstępne i zgrubne wykrywanie usterek papieru.
3. 3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że moment doprowadzenia odcinka wstęgi papieru, zawierającego wstępnie wykrytą usterkę papieru, do detektora (5) ustala się na podstawie prędkości wstęgi papieru na drodze do detektora (5).
4. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że usuwanie usterki papieru przeprowadza się przez powierzchniowe przykrycie miejsca usterki szybko twardniejącym płynem.
5. 5. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że płyn rozpyla się co najmniej jednostronnie na miejsce usterki.
6. 6. Sposób według zastrz. 4, znamienny tym, że płyn nanosi się za pomocą walców na miejsce usterki.
7. 7. Sposób według zastrz. 4 albo 5, albo 6, znamienny tym, że jako płyn stosuje się szybko twardniejący lakier utwardzany promieniami UV.