SE452514B - Sett att medelst granskning med stralning reglera framstellningen av produkter i form av i rorelse varande banor samt anordning for utovande av settet - Google Patents

Description

452 514 av pappersbanan. Då pappersproduktens vikt ökar, når färre betastrålar detektorn och då vikten ökar, detekteras mer .betastrålning. De detekterade signalerna jämföres automatiskt ' med en referenssignal, som förinställts för den önskade vik- ten. Skillnaden mellan de båda signalerna mätes, och avvikel- ser över och under den önskade vikten anger ett tungt eller lätt ark. Automatisk korrektion kan utföras genom koppling av en kontroller, som utför jämförelsen för en materialven- til, öppningslägesinställningsanordningar eller konsistens- regulatorer hos strömningsspridaren för reglering av avgiv- ningen av pappersutgångsmaterialet på trådnätet.

Ett av problemen med denna lösning är emellertid, att betamätaren endast mäter en provyta på den kontinuerliga-ba- nan, och följaktligen gäller varje jämförelse endast för ifrå- I ut- nyttjas följaktligen en svepande betamätare. Problemet härmed gavarande prov. Vid en del papperstillverkningsprocesser är emellertid, att betamätaren rör sig långsamt och täcker kicke hela bredden av den kontinuerliga banan, och även om mätaren skulle_svepa över hela banarean, är mätardetektorns dimkammarreaktionstid så lång, att ändringar i basvikten tvärs banan liksom längs banan icke kan mätas. Härtill kommer,'att' betamätarens i praktiken minsta möjliga svepfläck är relativt stor, exempelvis av storleksordningen 3,2 mm medan svepfläck- storlekar av 0,25 mm och mindre är möjliga med en optisk svep- anordning, som tillåter mätning av såväl flockighet som bas- vikt. Flockighet är fiberstrukturen och är direkt relaterad till hur väl papperet kan förses med tryck, beläggas, dess rivstyrka och dess utseende. _ Föreliggande uppfinning syftar sålunda till att erbjuda ett nytt sätt och en ny apparat för noggrannare bestämning och reglering av basvikten för produkter, som framställes i form av en kontinuerlig bana.

För sättet och apparaten enligt uppfinningen utnyttjas en betamätare jämte en anordning för granskning medelst strål- ning. Organ är anordnade för âstadkommande av en kontinuerlig materialbana. En betamätare utnyttjas för mätning av den kon- tinuerliga banans basvikt och för alstrande av en första sig- nal på basis av banans vikt. Den första signalen från beta- 452 514 mätaren jämföres med en på förhand bestämd referenssignal, som är förinställd för den önskade vikten, för alstrande av en skillnadssignal. Éfter granskning medelst betamätaren, grans- kas banan medelst en anordning för granskning medelst strål- ning genom att strålning svepes tvärs banan och den från den- na kommande strålningen detekteras, så att en andra signal er- hålles, vilken likaledes är baserad på pappersbanans egenska- per. Skillnadssignalen från betamätaren liksom den andra sig- nal, som alstras av anordningen för granskning medelst strål- ning, jämföres för härledande av en reglersignal, vilken kan utnyttjas manuellt eller automatiskt vid regleringen av avgiv- ningen av det utgångsmaterial, som ger upphov till den konti- nuerliga banan.

Lämpligen kompletteras en stationär eller långsamt rörlig betamätare medelst en anordning för granskning medelst strålning med kort reaktionstid, som snabbt och kontinuerligt granskar banan över banans hela area, så att en mycket noggran- nare reglering erhålles över vikten och följaktligen över den erhållna produktens egenskaper.

Uppfinningen förklaras närmare i det följande med hän- visning till bifogad ritning.

Fig. 1 är ett blockschema, som belyser en form av en pappersmaskin i funktionsblockform och enligt uppfinningen, fig. 2 är en sidovy, som visar en öppningskontroller, vilken kan utnyttjas i strömningsspridaranordningen enligt fig. 1 för reglering av formningen av pappersbanan, fig. 3 visar en vågform för en elektrisk signal av den typ, som alstras av komparatorn 42 i fig. 1, och som be- lyser det sätt, på vilket anordningen kan regleras, _ fig. 4 visar en typ av anordning för granskning medelst strålning, vilken kan utnyttjas i pappersmaskinen enligt fig. 1, och fig. 5 visar en annan typ av anordning för granskning medelst strålning, vilken kan utnyttjas i papperstillverknings- processen enligt fig. 1. 7 UPPfinHin9en avser varje process eller apparat för form- ning av icke-vävda material, exempelvis papper, textilier, plastfilmer etc, till kontinuerliga banor, varvid en_betamä- 452 514 tare begagnas för mätning av det producerade materialets bas- vikt.'Uppfinningen beskrives och belyses med avseende på pap- per, vilket är en av de viktiga tillämpningarna. Följaktligen beskrives en typ av papperstillverkningsmaskin och en process för tillverkning av papper i belysande syfte, men uppfinningen avser även andra typer av maskiner och processer.

Den i fig. 1 visade papperstillverkningsmaskinen 10 innefattar en strömningsspridaranordning 12, som tillföres pappcrsutgångsmaterial, vilket består av ett slam av vatten- suspenderade fibrer. Strömningsspridaren 12 omvandlar en ström av pappersutgângsmaterial, som tillföres densamma i ett rör, till en plan, tunn ström, av likformig hastighet tvärs pap- persmaskinens 10 bredd. Strömningsspridaren innefattar normalt en inloppslåda, som ytterligare utjämnar hastighetsvariatio- nerna i den inkommande strömmen av pappersutgångsmaterial och som är_anordnad att reglera turbulensnivån i materialet innan ldet när formningssteget.

Strömningsspridaren 12 för pappersutgångsmaterialet till ett rörligt, vävt trådnät 18, som är anordnat att regle- ra takten och sättet för avtappningen av vatten i utgångs- materialet genom viran. En kontinuerlig pappersbana 14 formas sålunda på trådnätet 18 i vad som vanligen betecknas såsom en planviramaskin 16. Såsom angivits har planviramaskinen ett trådnätsband, som bäres på en serie rullar och andra dräne- ringsregleringsanordningar i ett horisontellt läge under drä- neringsprocessen. Planviramaskinen 16 kan vara av olika typer och kan innefatta toppviror, icke visat. Såsom angivits är uppfinningen icke begränsad till användningen av en planvira- maskin och kan lika väl tillämpas på andra understödjande an- ordningar av trâdnätstyp, exempelvis en cylindrisk maskin, vid vilken materialet tillföres en rulles utsida medelst ett “kyp".

En kontinuerlig bana 14 föres från planviramaskinen 16 genom en press 20, där en del av vattnet i slammet avlägsnas från banan 14 och resten i torkningsdelen 22. Sedan större de- len av fukten avlägsnats, föres banan 14 genom en betamätare 24 med en detektor 28 på banans 14 ena sida och en betastrål- källa 26 på dess andra sida och i linje med detektorn 28. Beta- mätaren 24 mäter den kontinuerliga pappersbanans 14 basvikt. 452 514 I allmänhet är betamätaren 24 upphängd på en enkelräl (icke visad) och är så placerad, att banan 14 passerar genom ett gap i anordningen méllan betastrålkällan 26 och detektorn 28.

Då banans 14 vikt ökar, når mindre strålning detektorn och då vikten minskar, detekteras mer strålning, så att en kraftigare detektorutsignal alstras. Detektorns 28 utsignal tillföres en komparator 36, vilken även.är kopplad till en referens- spänningskälla 38. Följaktligen tillföres den detekterade strålningen från betastrålningskällan 26 från detektorn 28 till komparatorn och jämföres automatiskt med referenskällan 38, som förinställts för den önskade vikten hos pappersbanan 14. Skillnadssignalen för skillnaden mellan referenssignalen 38 och detektorsignalen 28 ger en utsignal för komparatorn 36, som anger huruvida en tung eller lätt bana erhålles.

Vid konventionella anordningar kan komparatorns utsig- nal utnyttjas för korrigering av pappersbanans vikt genom att skillnadssignalen från komparatorn 36 tillföres en kontroller, som på något sätt utnyttjas för reglering av den strömnings- spridaranordning, som avger pappersutgångsmaterialet. Detta gäller emellertid endast en punkt på banan, och om banan rå-_ kar vara ovanligt tjock vid mätpunkten men tunnare vid andra delar och ojämn, erhålles felaktig korrektion. Även om beta- mätaren sveper banan, är rörelsen emellertid alltför lång- sam för att kunna ge mer än en grov justering av den ström- ningshastighet, som strömningsspridaranordningen 12 ger.

Enligt uppfinningen utnyttjas en anordning 30 för gransk- ning medelst ljus (vilket kan innefatta valt infrarött eller ultraviolett ljus) för komplettering av betamätaren 14. Anord- ningen 30 innefattar en ljuskälla 32, vilken belyser tvärs den kontinuerliga banan 14. En mottagare 34 är placerad i lin- je med ljuskällan 32 för mottagande av den strålning, som kom- mer från ljuskällan 32 och passerar genom banan. Den signal, som alstras av mottagaren 34 indikerar banans transmissions- egenskaper, som även beror på banans basvikt. Mottagarens 34 detekterade utsignal förstärkes av en förstärkare 40 och till- föres en komparator 42 tillsammans med skillnadssignalen från betamätaren 24 vid komparatorns 36 utgång. Komparatorns 42 ut- signal visas i fig. 3 i form av en vågform 50, som anger ojämn 452 514 tjocklek hos pappersbanan 14 genom de delar av vågformen 50, som sträcker sig ovanför en representativ nivå 52, som mot- svarar den önskade tjockleken och basvikten för den kontinuer- liga banan 14. Vågformen 50 från komparatorn 42 tillföres en kontroller 44, som reglerar avgivningen från strömningsspridar- -anordningen 12 tvärs banans hela bredd, så att en mer likfor- mig pappersprodukt erhålles. Den automatiska viktkorrektionen kan åstadkommas genom anslutning av kontrollerna 44 till en utgångsmaterialventil, öppningslägesinställningsanordningar, konsistensregulatorer etc., som reglerar pappersutgångsmate- rialets likformiga fördelning på pappersmaskinen 16.

Fig. 1 visar användandet av en anordning för gransk- ning av transmissionstyp. Eftersom en ökning av_banans densi- tet skulle öka reflektionen från banan för vissa material, kan emellertid en reflekterande anordning begagnas för vissa tillämp- ningar, i vilket fall mottagaren placeras ovanför banan 14, så att den mottager den reflekterade strålningen från banan till följd av att ljuskällan 32 svepes på densamma. Huruvida - reflektion eller transmission tillämpas för anordningen för .granskning medelst ljus beror på den typ av material, som fram- ställes i form av en bana och tillämpningen ifråga.

Fig. 2 visar användningen av en öppningskontroller 48, varvid pappersutgångsmaterialet genom ett rör 46 tillföres ett flertal öppningar 49, vilka regleras av kontrollerna 44.

Följaktligen regleras storleken av öppningarna 49 av kontrol- lern 44 i enlighet med signalen 50. Eftersom signalen 50 kan delas i kanaler, som var och en innehåller en öppning 49, kan banans hela bredd regleras.

'Det är tydligt, att den reglertyp, som skall tillämpas, beror på strömningsspridaranordningens typ och de olika ele- ment i denna, som jämnt sprider pappersutgångsmaterialet på trådnätet 48 under papperstillverkningsprocessen.

Såsom framgår av fig. 4 har anordningen för granskning medelst ljus lämpligen formen av en lasersvepanordning, vid vilken en laserstråle från en laser 52 svepes medelst en rote- rande trumma 54 tvärs banan 14 och som utgör den i fig. 1 vi- sade ljuskällan 32. Den i fig. 1 visade mottagardelen 34 visas i fig. 4 innefatta en ljussamlande stav 56 och en lämplig de- v. 452 514 tektor, exempelvis ett fotomultiplikatorrör 58, på dess ena ände och som detekterar strålning från den laserstrâle, som genomsläppes av banan 14.

Alternativt kan såsom visas i fig. 5 anordningen för granskning medelst ljus innefatta ett flertal stationära käl- lor 60, vilka är fördelade längs översidan av banan 14, och ett flertal därmed samverkande ljusdetektorer 62, vilka är fördelade längs banans 14 undersida. Det är även tydligt, att ljuskällorna 60 kan utgöras av en enda källa, som täcker ba- nans hela bredd, eller en enda ljuskälla, som kan svepas tvärs översidan av banan med utnyttjande av fasta fotoceller 62 un- der banan för detektering. Ljuskällan kan även vara anordnad att utsända ljus i valda infraröda och ultravioletta våglängde- omrâden för granskning av olika typer av banor. Såsom påpekats tidigare kan även anordningen för granskning medelst ljus ar- beta med reflekterat ljus.

Genom komplettering av betamätaren med en anordning för granskning medelst ljus utnyttjas fördelarna med båda an- ordningarna för aktiv reglering av banformningsprocessen. Be- tamätarens noggrannhet i ett särskilt omrâde kompletteras av anordningen för granskning medelst ljus, som täcker banans hela area. Eftersom banan 14 är i rörelse svepes banan snabbt och upprepade gånger av anordningen för granskning medelst ljus, vilket annars icke kan åstadkommas medelst betamätaren, som icke kan täcka banans hela area eller svepas tillräckligt snabbt för att man skall erhålla den erforderliga rumsliga upplösningen för den önskade regleringen. Även om för den visade anordningen begagnas automatisk korrektion vid formningsprocessen med begagnande av en reg- leranordning med sluten slinga, kan givetvis de erhållna sig- nalerna indikeras och användas på andra sätt, exempelvis för manuell reglering, produktkvalitetsklassificering etc.

De beskrivna och visade utföringsformerna av uppfinning- en kan på många sätt varieras och modifieras inom ramen för denna.

Claims (4)

452 514 PATENTKRAV

1. Sätt att reglera framställningen av produkter, exempelvis pappersprodukter, genom användande av en beta-mätare för granskning av en rörlig bana av format material, innefattande sampling av basvikten av den kontinuerliga banan genom att banan föres genom nämnda beta-mätare, vilken alstrar en första signal på basis av banans vikt där denna uppmäts av beta- mätaren, jämförelse av den första signalen från beta-mätaren med en förutbestämd referenssignal som är förinställd till den önskade vikten, i och för alstring av en skillnadssignal, k ä n n»e t e c k n a t av att banans hela bredd kontinuer- ligt granskas med ett ljusgranskningssystem genom inriktning av en ljuskälla tvärs över banan och ljus som härrör från denna detekteras för bildande av en andra signal baserad på banans ljustransmitterande eller -reflekterande karakteristika, att skillnadssignalen och den andra signalen jämföres och en reglersignal härleds ur dessa, och att reglersignalen används för reglering av den kontinuerliga banans basvikt.

2. Anordning för att reglera framställning av produkter, exempelvis pappersprodukter. ur ett utgångsämne som sprids och formas till en kontinuerlig bana, innefattande en beta-mätare (24), organ (10) för att föra den kontinuerliga banan (14) förbi beta-mätaren för alstring av en första signal represen- terande banans vikt vid den area som uppmäts, organ för alstring av en referenssignal (38) som är förinställd till den önskade vikten av banan, organ (36) för jämförelse av den första signalen med referenssignalen (38) för bildande av en skillnadssignal, k ä n n e t e c k n a d av en ljuskälla (32) som inriktas tvärs över banans bredd, ljusdetekterings- organ (34) för mottagning av strålning som härrör från banan såsom ett resultat av att ljuskällan inriktats mot denna, i och för alstring av en andra signal på basis av ljus- reflekterande eller -transmitterande karakteristika tvärs över _ banans bredd, organ (42) för jämförelse av den andra signalen 452 514 med skillnadssignalen för bildande av en reglersignal (50) och organ (44) för användning av reglersígnalen för reglering av den kontinuerliga banans basvikt. I

3. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda detekteringsorgan (34) är placerat under banan i linje med ljuskällan (32), i och för detektering av ljustrans- missionen genom banan (14).

4. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c kin a d av att nämnda detekteringsorgan (34) är placerat ovanför banan för att detektera reflekterad strålning från banan (14),