SE436769B - Sett och anordning att motverka deformation av en meldutloppsspalt i en pappersmaskins inloppslada - Google Patents

Description

33-92937-6 rade mätelement. Mätmetoden ger ett approximativt värde på deformationen, vilken sedan motverkas genom justering av spindlar stöttande läppens översida.

Föreliggande uppfinning har till ändamål att åstadkomma 5 en noggrannare motverkan av en deformation av utlopps- spaltens form än vad tidigare varit möjligt.

Detta ändamål uppnås genom att det inledningsvis angivna sättet ges de särdrag som anges i patentkravets l känne- tecknande del, och den angivna anordningen utformas med 10 de särdrag som anges i patentkravets 6 kännetecknande del.

Enligt uppfinningen skall ultraljudmätgivarorgan anordnade i läpparna nära utloppsöppningen direkt ge ett mätvärde avseende avståndet mellan dem. Två sådana mätgivarorgan, det ena företrädesvis nära en sidokant hos utloppsöpp~ 15 ningen, det andra företrädesvis mot mitten av spaltöpp- ningen, skall ge information om en differens mellan mät- värdena. Denna differens skall ge en ledning till en värm- ning eller kylning av lockdelen eller borddelen eller båda- dera på sådant sätt att deformationen motverkas. Enligt en 20 föredragen utföringsform av uppfinningen sker styrningen av värmñingen och kylningen automatiskt medelst en elektre* nisk mätenhet och regulatororgan.

I jämförelse med känd teknik har ett förfarande och en anordning enligt föreliggande uppfinning avsevärda fördelar. 25 Genom att direkt mäta spaltöppningens storlek fås ett exak- tare mätvärde än om mätningen företages på element ovanpå eller under öppningen, emedan sådana element aldrig kan fås att beskriva samma inbördes rörelse, förskjutning, som läpparnas. För att kunna omvandla en ultraljudmätgivares 30 signal till ett absolut avståndstal erfordras kännedom om ultraljudvågens hastighet i mediet, d v s mälden. Mäldens temperatur varierar och därmed också ljudhastigheten i mälden. För detta ändamål erfordras en referensmätning under samma betingelser, och detta kan arrangeras. En 10 15 20 30 35 B302987~6 sådan mätning är föremål för en annan oss tillhörig patentansökan nr 8107155-7. Enligt föreliggande uppfinning är emellertid det absoluta talet för avståndet mellan läpp- organen ointressant, utan mätes i stället differensen mel- lan två mätvärden avseende avståndet på två skilda platser utmed utloppsöppningens bredd. Härigenom blir den ena mät- ningen en referens för den andra, men de fel som eljest kan uppstå vid mätning på ett separat referenselement eli- mineras med denna differensbestämning. En ytterligare för- del med uppfinningen uppnâs genom att det erhållna mätvär- det på differensen direkt kan åstadkommas reglera typen och storleken av den åtgärd som skall insättas för att i möjligaste mån motverka eller helt eliminera deformationen hos utloppsöppningen. Ännu en annan uppnådd fördel är at uppfinningens tillämpning är oberoende av den för tillfället inställda läppöppningen.

-Uppfinningen skall i det följande utförligare beskrivas med hänvisning till bifogade ritningar, där fig. 1 visar i genomskärning av läpporganen en mätanordning enligt en utföringsform av uppfinningen, fig. 2 visar i genomskärning av läpporganen en annan ut- âöringsíorm av en mätanordning, fig. 3 visar i en vy framifrån av läpporganen en föredragen mätanordning, och fig. 4 visar i genomskärning av läpporganen en föredragen anordning för åtgärder mot deformation.

Figurerna 1 och 2 visar schematiskt mynningen av en inlopps- låda för framställning av en enskiktad fiberbana. Inlopps- lådan innefattar två motstående, huvudsakligen horisontella väggar i form av en lockdel 1 och en borddel 2, vilka över- går i en överläpp 3 och en underläpp 4. Väggarna avgränsar ett i strömningsriktningen konvergerande utrymme 5 som vid läpparna slutar i en mäldutloppsspalt 6 i form av en läpp- öppning. Överläppen 3 är vridbart lagrad kring en bakre horisontell axel (ej visad) för inställning av läppöpp- ningens 6 storlek. I överläppen nära öppningen finnes in- asozssv-6 10 15 20 25 30 35 H monterat ett ultraljudmätgivarorgan 7, som är anordnat att avge ett mätvärde motsvarande avståndet från underläppen. _ Ultraljudmätgivaren är lämpligen av det slag som innefattar en piezoelektrisk kristall och som fungerar som både sända- re och mottagare för ultraljud. Ultraljudvågen reflekteras mot den motstående läppen och detekteras vid återkomsten till givaren. Ultraljudvågens gångtid blir därmed ett mått på dubbla avståndet mellan ytorna, och med kännedom om ljudhastigheten i mediet, vilken kännedom kan fås medelst en referensmätning, kan om så önskas det verkliga avståndet mellan läpparna uträknas. Denna bestämning är dock såsom ti- digare nämnts icke erforderlig vid föreliggande uppfinning. 7 Ultraljudgivaren är medelst en koaxialkabel 8 ansluten till en elektronisk mätenhet.

Ultraljudmätgivaren kan alternativt monteras i underläppen om konstruktionen härför är lämpligare. Ultradljudmätgiva- ren kan också anordnas med åtskilda sändare- och-mottagare- funktioner. Därvid placeras sändarkristallen 9 i ena läp- pen och mottagarekristallen 10 mittemot i den andra läppen såsom visas i figur 2. Ultraljudvågen kommer därvid att tillrygqalägga en enkel sträcka och direkt ange ett mät- värde motsvarande avståndet mellan läpparna.

Uppfinningen kan även appliceras på en flerskiktsmäldlåda där en eller flera skiljeväggar i det konvergerande utrym- met särskiljer två eller flera mälder från varandra innan de når fram till maskinens formningsbana. Dessa skiljeväg- gar kan blockera en avståndsmätning mellan läpparna, men detta problem löses genom att förse väggarna med hål i ultraljudvågens färdriktning.

Antalet erforderliga ultraljudmätgivare-måste enligt upp- finningen åtminstone vara två för att kunna uppmäta en differens, och de måste också vara placerade på olika av- stånd från sidoväggarna. Om därvid såsom visas i figur 3 den ena mätgivaren 20 placeras nära utloppsspaltens ena sidovägg 23 och den andra mätgivaren 21 ungefär vid ut- -loppsspaltens mitt så erhålles ett mätvärde som sannolikt 10 15 20 25 30 35 83029 87- 6 motsvarar en maximal momentan deformation, om man antar att en symmetrisk konstruktion också ger en symmetrisk deformation. Mätgivarna bör företrädesvis också vara pla- cerade på samma avstånd från mäldutloppsspalten, men om detta icke låter sig göras kan för bestämningen av diffe- rensens storlek en korrigering för mäldutloppets konver- gens inläggas i exempelvis mätenhetens 25 program eller i en driftsdatórs program eller på annat sätt. Om man vill ta hänsyn till möjligheten att utloppsspalten icke är per- fekt rektangulär så placeras en tredje mätgivare 22 nära den andra sidoväggen på samma avstånd från denna som den första mätgivaren befinner sig från dess sidovägg hos ut- loppsspalten. Man kan därvid låta den signalbehandlande mätenheten 25 först bestämma medelvärdet av mätvärdena från mätgivarna 20, 22 invid sidoväggarna och sedan uträkna medelvärdets differens från mätgivarens 2l i mitten mätvärde.

Man kan gå ytterligare ett steg i noggrannheten att bestänma deformatíonens utbredning, detta av intresse om möjligheten finnes att deformationen inte blir symmetrisk med avseende på utloppsspaltens vertikala symmetriaxel. Ett flertal mät- givare insättes då mellan de båda yttersta mätgivarna, och mätenhetenanordnas då att i tur och ordning bestämma diffe- rensen mellan var och en av dessas mätvärden och medelvärdet från de båda yttre mätgivarna.

En deformation av spaltöppningen kan ske på så sätt att spalten blir större på mitten av öppningen än vid kanterna.

Detta resulterar i en pappersbana med högre ytvikt på mitten än vid kanterna. Orsaken till en sådan deformation kan vara att ett högt tryck hos mälden omedelbart vid en uppstart verkar uttöjande på läpparna. Den uppmätta differensen kan i sådant fall exempelvis betecknas som positiv genom att den mittre mätgivarens uppmätta mätvärde minskas med änd- mätgivarens uppmätta mätvärde. Om emellertid mäldens tryck ej är av sådan storleksordning att en utbuktning av spalten i mitten erhålles, så kan det fall i stället inträffa att mäldens högre temperatur, ofta 50 - 60 OC, först uppvärmer läpparnas inåtvända parti, vilka då utvidgar sig i förhål- lande till läpparnas motsatta sidor eller i förhållande till ååß2åß7ßö 10 15 20 25 30 35 ett fackverk uppbärande borddelen eller lockdelen, och ett sådant skeende kan leda till att läpparna buktar sig inåt mot varandra. I detta fall erhålles vid ovannämnda heräk- ning en negativ differens. Den elektroniska mätenheten kan anordnas att särskilja typen av differens och avge olika signaler härför och för olika åtgärder för deformationens hävande.

Den elektroniska bearbetningen av mätvärdena och den fort- satta behandlingen av dessa kan ske på ett mångfald sätt enligt känd teknik. Från mätenhetens utgångar kan fås sig- naler som graderar de uppmätta differensernas storlek och som också särskiljer positiv och negativ differens. Dessa utgångar är anslutna till regulatororgan som i sin tur_verk- ställer inkoppling av en deformationen motverkande åtgärd eller ändring av sådan âtgärds storleksordning.

Vid fallet att en positiv differens uppmätes, d v's då läpporganen buktar sig utåt så att spalten blir större på mitten av spaltöppningen än vid sidokanterna, är det lämpligt att verkställa en kylning av läpporganen eller av borddelen eller lockdelen närmast mälden. Härigenom motverkas mäldens temperaturhöjande effekt. Vid fallet en negativ differens uppmätes kan deformationen minskas ' eller motverkas genom uppvärmning av de partier av bord- delen eller lockdelen som ligger längre bort från spalt- öppningen. Medierna för kylningen eller värmningen ledes lämpligen genom kanaler i eller utanpå läpporganen eller borddelen eller lockdelen. En kombination med såväl värm- ning av ett parti av lockdelen eller borddelen som kyl- ning av ett annat parti kan i vissa fall vara den lämp- ligaste åtgärden.

Fig 4 visar ett exempel på hur deformationsmotverkande åtgärder kan anordnas hos en inloppslåda. överläppen 3 är anbringad på ett fackverk 30, till vilket ett kraft- överförande organ 31 är anslutet för inställning av spalt- öppningens 6 storlek. Fackverket 30 bildar ett slutet 10 15 20 30 35 8302987-6 7 utrymme 32 utmed överläppens hela bredd. Detta utrymme användes i denna utföringsform av uppfinningen för genom- strömning av ett värmemedium. Om temperaturen hos värmeme- diet hålles vid samma nivå som mäldens temperatur elimi- neras en deformation av överläppen förorsakad av mäldens temperatur. Värmemediets temperatur kan exempelvis medelst värmepatroner automatiskt låta sig regleras. Underläppen 4 är i denna utföringsform monterad på borddelen 33 och upp- bäres av ett fackverk 34. I botten av detta fackverk är rör 35 för i detta fall ett värmemedium anbringade. Värme- mediet skall åstadkomma en längdutvidgning av fackverkets nedre del till samma storleksordning som borddelens och underläppens längdutvidgning.

Såsom kylmedium kan gas eller vätska användas. Speciella s k köldmedia kan användas men enklast torde luft eller kallvatten vara, det senare mest effektivt. Såsom värme- medium torde varmvatten eller vattenånga vara lämpligast ehuru andra gaser eller vätskor är tänkbara. Även använd- ning av s k Peltier-element är tänkbar ävensom en värm- ning medelst elektriska motståndselement.

Styrimpulsen från den elektroniska mätenheten kan på känt sätt bringas inkoppla den värmning eller kylning som er- fordras för motverkande av deformationen, exempelvis genom att öppna ventiler för respektive värme- eller kylkrets.

Om värmningen eller kylningen skall vara proportionell mot deformationens storlek, d v s differensens storlek, så kan detta anordnas exempelvis genom en stegvis eller kontinu- erlig reglering av en matarpump för kyl- eller värmemediet, om detta är en vätska, eller av en fläkt eller kompressor, om detta är en gas, eller medelst regleringar av strypningar, strypventiler eller på annat känt sätt.

Uppfinningen är icke begränsad till den ovan beskrivna och på ritningarna visade föredragna utföringsformen utan kan varie- ras inom ramen för de efterföljande patentkraven. T ex är det möjligt att, om så önskas, avstå från rören 35 och i stället utnyttja hela det utrymme där rören 35 är förlagda såsom en strömningskanal liknande kanalen 32_ i lockdelen.

Claims (9)

sznzsàv-6 PÃTENTKRAV:
1. l. Sätt att under drift av en inloppslåda för en pappers- maskin motverka en eventuell deformation av en mäldutlopps- spalt (6), vilken avgränsas av en lockdel (1) och en bord- del (2) samt två sidoväggar (23, 24), k ä n n e t e c k n a t av att man på minst två mätställen på olika avstånd från sidoväggarna (23, 24) mäter avståndet mellan lockdelen (1) och borddelen (2) medelst ultraljudmätgivarorgan (77 9, 10; 20, 21, 22), och att man med ledning av en eventuell diffe- rens mellan de två mätvärdena värmer och/eller kyler åtmin- stone den ena av lockdelen (l) och borddelen (2) på sådant sätt att deformationen motverkas.
2. 2. Sätt enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att man omvandlar differensen mellan mätvärdena till en styr- impuls, och att man reglerar värmningen och/eller kylningen medelst denna styrimpuls.
3. 3. Sätt enligt krav l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att det ultraljudmätgivarorgan (20) som är beläget närmast den ena sidoväggen (23) kompletteras med ett ultra- ljudmätgivarorgan (22) på samma avstånd från den andra sido- väggen (24), och att man därpå först beräknar ett medelvärde mellan dessa mätgivarorgans (20, 22) mätvärden och sedan differensen mellan detta medelvärde och det andra, på större avstånd från sidoväggarna (23, 24) belägna mätgivarorganets (21) mätvärde.
4. 4. Sätt enligt något av kraven 1-3, k ä n n e t e c k n a t av att värmningen respektive kylningen utföres genom ledning av ett flytande värmemedium respektive kylmedium igenom en i lockdelen (l) eller borddelen (2) anordnad strömningska-. nal (32 resp. 35) för mediet.
5. 5. Sätt enligt något av kraven l-4, k ä n n e t e c k n a t av att nämnda andra, På större avstånd från sidoväggarna (23, 24) belägna mätgivarorgan (21) förlägges mitt emellan sido- väggarna. 8392987-6
6. 6. Anordning för att under drift av en inloppslåda förr en pappersmaskin motverka en eventuell deformation av en mäldutloppsspalt (6) för genomförande av sättet enligt krav 1, varvid inloppslådan har en lockdel (1), en bord- del (2) och två sidoväggar (23, 24), vilka tillsammans avgränsar nämnda mäldutloppsspalt (6), k ä n n e t e c k- n a d av ultraljudmätgivarorgan (7; 9, 10; 20, 21, 22) anordnade på minst två mätställen på olika avstånd från sidoväggarna (23, 24) för mätning av avståndet mellan lockdelen (1) och borddelen (2) vid nämnda mätställen, och organ (32; 35) för att med ledning av en differens mellan de två mätvärdena värma och/eller kyla åtminstone den ena av lockdelen (l) och borddelen (2) på sådant sätt att deformationen motverkas.
7. 7. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d av att ultraljudmätgivarorganen (7; 9, 10; 20, 21, 22) är anslutna till en elektronisk mätenhet (25), som omvandlar differensen mellan mätvärdena till en styrimpuls.
8. 8. Anordning enligt krav 7, k ä n n e t e c k n a d av att det ultraljudmätgivarorgan (20) som är beläget närmast den ena sidoväggen (23) är kompletterat med ett ytterligare ultraljudmätgivarorgan (22) beläget på samma avstånd från den andra sidoväggen (24), och att den elektroniska mäten- heten (25) är anordnad att först beräkna ett medelvärde mellan dessa mätgivarorgans (20, 22) mätvärden och sedan differensen mellan detta medelvärde och det andra, på större avstånd från sidoväggen (23, 24) belägna mätgivar- organets (21) mätvärde.
9. 9. Anordning enligt något av kraven 6-8, k ä n n e- t e c k n a d av att organen (32; 35) för att värma och/ eller kyla åtminstone den ena av lockdelen (1) och bord- delen (2) innefattar minst en strömningskanal (32; 35) för ett värme- eller kylmedium anordnad i nämnda del (1 eller 2). àsozeav-ed 10 lb. Anordning enligt något av kraven 6-9, k ä n n e- t e c k n a d av att nämnda andra, på större avstånd från sidoväggarna (23, 24) belägna mätgivarorgan (21) är förlagt mitt emellan sidoväggarna. ll. Anordning enligt något av kraven 1-10, k ä n n e- t e c k n a d av att mätgivarorganen (20, Zl, 22) är förlagda på olika avstånd från mäldutloppsspalten (6) och att organ (25) är anordnade för korrigering av mätvärdena med anledning av lockdelens (1) och bord- delens (2) konvergering.