SE463269B - Foerfarande och anordning foer att lokalisera fel i funktionen hos en pappersmaskins maskindelar - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 1165 269 2 särskilt genom det stora antalet maskindelar och dess mångsidiga funktioner. I praktiken är det nästan omöjligt att direkt, utan omfattande studier och experiment, komma underfund med vilken maskindels felaktighet eller felfunk- tion som i vart fall är ansvarig för en given defekt i en pappersegenskap eller förändringeni kvalitet.

Syftet med föreliggande uppfinning är att eliminera de angivna nack- delarna och att införa ett helt nytt förfarande och en helt ny anordning för att lokalisera fel hos maskindelar i en pappersmaskin och felfunktion hos desamma.

Vidare syftar föreliggande uppfinning till att skapa nya betingelser för problemfri och betydligt mer ekonomisk körning av papper med mer likformig kvalitet än tidigare med hjälp av en totalt ny metod för mätning och analys.

Beträffande de karaktäristiska särdragen för uppfinningen hänvisas till patentkraven.

Uppfinningen är baserad pâ kontinuerlig linjeövervakning av pappers- egenskaperna och pä kontinuerlig registrering av periodiciteten i funktionen hos pappersmaskinens maskindelar. Som utlärs av uppfinningen matchar man periodi- citeten för variationerna i pappersegenskaperna mot periodiciteten för pappers- maskinens maskindelar för att lokalisera källorna till variationer i pappersegen- skaperna och till felaktigheter.

Tack vare uppfinningen kan de tidigare angivna nackdelarna elimineras genom att man lokaliserar felaktigheterna i funktionen hos pappersmaskinens maskindelar och reparerar eller korrigerar de maskindelar som orsakar felen.

Vidare kan man tack vare uppfinningen skapa gynnsamma betingelser för att utan problem, och mer ekonomiskt än tidigare, köra papper som är mer likformigt i kvalitet med hjälp av ett helt nytt slags mät- och analysförfarande. Dessutom är det tack vare uppfinningen möjligt att lokalisera latenta fel i pappersmaskinens maskindelar även innan dessa maskindelar hindrar driften av pappersmaskinen, då dessa latenta fel kommer att orsaka ett obligatoriskt stopp längre fram. Vidare kan tack vare uppfinningen reparationsåtgärder planeras i förväg och koncentre- ras, så att de ekonomiska förluster som orsakas av avstängningar för reparation reduceras till ett minimum och papperskvalitet och produktionsekonomi garante- ras i det långa loppet.

Uppfinningen beskrivs i det följande i detalj med hjälp av utförings- exempel, varvid hänvisning görs till de bifogade ritningarna, i vilka: Fig. 1 visar en pappersmaskin försedd med anordningen enligt uppfin- ningen, Fig. 2 visar förfarandet och anordningen i Fig. 2 i form av ett flödes- schema, och 10 15 20 25 30 35 3 465 269 Fig. 3 visar, registrerat med ett förfarande enligt uppfinningen, varia- tionerna i vissa pappersegenskaper och periodiciteten för vissa maskindelar hos pappersmaskinen.

I Fig. 1 visas en pappersmaskín representerad av ett schematiskt diagram, som har försetts med anordningen enligt uppfinningen. I denna utföringsform innefattar pappersmaskinen exempelvis en inloppslåda 25, ett viraparti 26, ett pressparti 27, ett torkparti 28, en kalander 29 och en pappersupprullningsanordning 30. Vidare innefattar anordningen ett tillförselrör- system 24 för inloppslådan med pumpar 31 och silar 32. Pappermaskinen i Fig. l har utrustats med övervakningselement 1-11, dvs. pappersanalysutrustning för observation av egenskaperna hos det papper som tillverkas och de variationer som uppträder i dessa egenskaper. Vidare innefattar anordningen respektive synkroniseringsgivare 43-53 anordnade på olika maskindelar och komponenter 13- 22 hos pappersmaskinen för kontinuerlig övervakning av periodiciteten för maskinelementen och -komponenterna. I Fig. l visas inte de registreringsorgan som tillhör anordningen enligt uppfinningen för registrering av periodiciteten hos de pappersegenskapsvariationer som övervakats och periodiciteten i maskindelar- nas funktion, och inte heller databehandlingsenheten för matchning av periodici- teten för de registrerade pappersegenskapsvariationerna och periodiciteten för maskindelarnas funktion; istället ser man registreringsanordningen 40 och databehandlingsenheten 41 i Fig. 2, som motsvarar det funktionella blockschemat för anordningen enligt uppfinningen anordnad i förening med den i Fig. l visade pappersmaskinen, och som beskrivs mer i detalj längre fram.

De i Fig. l visade övervakningselementen l-ll är avsedda att vid kontinuerlig drift övervaka de önskade egenskaperna hos det papper som tillverkas, t.ex. dess basvikt, tjocklek, ytjämnhet, transmission, fiberorientering, luftgenomsläpplighet, vattenhalt, glans, opacitet, fyllmedelshalt, och t.ex. banans vibration. övervakningselementen 1-11 består lämpligen av konventionell linjeanalysapparatur, som är allmänt tillgänglig. Om så önskas kan anordningen även innefatta övervakningselement som övervakar andra pappersegenskaper, eller endast ett eller nâgra av övervakningselementen som övervakar de ovan uppräknade egenskaperna.

I den i Fig. 1 visade utföringsformen har som exempel visats synkroni- seringsgivare placerade i anslutning till vissa maskindelar hos pappersmaskinen för övervakning och registrering av periodiciteten för dessa maskindelar.

Sålunda är den perforerade valsen 13 i inloppslâdan 25, bröstvalsen 14 och sugcylindern 15 hos virapartiet 26, suglâdan 22, filten 19 och schabern 21 försedda med synkroniseringsgivare 43, 44, 45, 52, 49 resp. 51. Virapartiets 10 15 20 25 30 35 463 269 4 suglåda 22 är även försett med en tryckgivare 53 för övervakning av de periodiskt uppträdande tryckvariationerna. Vidare är synkroniseringselement 46 resp. 46' anordnade på valsarna l6, 16' i presspartiet 27. Vidare är synkronise- i torkpartiet 28; i endast givaren anordnad i anslutning till valsen l7 visats för att illustrera l ringsgivare 47 anordnade på valsarna 171-174 figuren har konstruktionen. Vidare är valsarna 18 -183 hos kalandern 29 som följer efter torkpartiet försedda med synkroniseringsgivare 48; i figuren har endast givaren anordnad på valsen 18 visats för att illustrera konstruktionen.

I Fig. l har även tryckgivare 54, 55 och 56 anordnats på tillförsel- rörsystemet 24 till pappersmaskinens inloppslåda i den del av rörsystemet som ligger mellan matarpumpen 31 och silarna 32 för övervakning av periodiciteten för trycken och tryckvariationen i rörsystemdelen mellan trycksidan av silarna resp. silarna och inloppslådan.

De i Fig. 1 visade synkroniseringsgivarna och tryckgivarna 43-53 är endast avsedda att illustrera uppfinningen, och sådana synkroniseringsgivare kan vara anordnade vid ett mycket större antal lägen i pappersmaskinen. Det bör noteras, att den här visade utföringsformen för bättre åskådlighet avser en förenklad och avskalad pappersmaskinkonstruktion, medan det i realiteten t.ex. kan finnas hundratals olika ställen i pappersmaskinen, såsom valsar, suglådor, sugcylindrar, schaber, etc., där synkroniseringsgivare kan vara anordnade.

Synkroniseringsgivarna består, i fallet med valsschaber och suglâdor, företrädes- vis av vibrationsgivare. I fallet med valsar, eller t.ex. en vira eller filt, består synkroniseringsgivaren lämpligtvis av en givare som mäter varv per tidsenhet eller rotationshastighet.

I Fig. 2 visas funktionsblockschemat för förfarandet och anordningen enligt uppfinningen. Övervakningselementen eller givarna l-l 1, som mäter papperets egenskaper, såsom papperets basvikt, tjocklek, ytjämnhet, transmis- sion, fiberorientering, luftgenomsläpplighet, fukthalt, glans, opacitet, fyllmedels- halt och t.ex. banvibration, överför de uppmätta signalerna som beskriver pappersegenskaperna till en registreringsanordning 40 och till en databehand- lingsenhet 41, eller dator. I registreringsanordningen 40 registreras dessutom de signaler som överförs av synkroniseringsgivarna 43-53, som övervakar periodici- teten för funktionen hos pappersmaskinens maskindelar och komponenter 13-24.

Datorn 40, 41 registrerar de signaler som den mottar och jämför periodiciteten för de variationer som uppträder i papperets egenskaper med periodiciteten för funktionen hos olika maskindelar i pappersmaskinen. När samma perioder och/eller periodmultipler återkommer i någon egenskap hos papperet och i funktionen hos en maskindel i pappersmaskinen, har datorn programmerats att 10 15 20 25 30 5 453 269 rapportera denna pappersegenskapsvariation och ifrågavarande maskindel med en funktionsperiod som överensstämmer med denna variationsperiod för pappers- egenskapen. Det är sedan möjligt att utsätta maskindelen ifråga, t.ex. en given vals, för närmare undersökning för observation av felaktigheterna i dess funktion i tidigast möjliga stadium. Härigenom kan reparationerna på maskindelen tidsanpassas på ett planerat sätt för att utföras vid så gynnsam tidpunkt som möjligt med hänsyn till pappersmaskinens totalekonomi. På detta sätt erbjuder föreliggande uppfinning helt nya möjligheter för övervakning av funktionen hos olika komponenter i pappersmaskinen, särskilt med hänsyn till skötsel och underhåll.

I Fig. 3 illustreras periodiciteten för några pappersmaskinkomponenter och variationerna i papperskvaliteten avsatta över tiden t. I figuren represente- rar kurvorna a, b, c, d och e periodiciteten för nâgra pappersmaskinvalsar, t.ex. övervakade som visas i Fig. 1-2. Kurvan f representerar exempelvis tryck- variationerna i inloppslådan. Kurvan A representerar variationer som uppträder i papperets egenskaper, t.ex. i papperstjockleken. Papperstjockleken förefaller vara jämförelsevis likformig, och den uppfyller kvalitetskraven. Emellertid observeras avvikelser i papperstjockleken med tidsintervallen to. Jämförelse av tidsintervallet to med periodiciteten för kurvorna a-f för maskindelarna avslöjar att samma perioder to uppträder i kurvan b för en maskindel, t.ex. för sugvalsen 15. Sugvalsen kan sedan underkastas närmare undersökning för bestämning av valsens tillstånd.

Det bör noteras att i föreliggande beskrivning uttrycket "pappersmaskin" är avsett att betyda en konventionell pappersmaskin, en kartongmaskin eller en maskin som används för framställning av cellulosa. Vidare är uttrycket "pappersmaskin" avsett att betyda apparatur som är förknippad med dessa maskintyper, eller separata maskiner använda vid pappersframställning såsom ett torkparti, viraparti, pappersbestrykningsmaskin, superkalander, etc.

Utföringsexemplen är endast avsedda att belysa uppfinningen, och uppfinningstanken kan inom ramen för patentkraven tillämpas på varje slags pappersmaskin och därmed associerad apparatur.

Claims (6)

10 15 20 25 30 35 P A T E N T K R A V

1. Förfarande för att bestämma vilken maskindel av ett flertal mas- kindelar i en pappersmaskin som orsakar en periodiskt återkommande variation i en eller flera egenskaper hos det papper som framställs av pappersmaskinen, varvid maskindelarna har perioder med upprepade driftsegenskaper i sin funktion, k ä n n e t e c k n a t av att det innefattar stegen att: kontinuerligt övervaka variationer i minst en pappersegenskap, registrera perioderna för återkomst av variationer i den över- vakade pappersegenskapen, samtidigt med den kontinuerliga övervakningen av variationer i minst en pappersegenskap kontinuerligt övervaka funktionen hos var och en av pappersmaskinens flertal maskindelar, kontinuerligt registrera den för funktionen hos var och en av pappersmaskinens flertal maskindelar karakteristiska periodiciteten, utföra en kontinuerlig, datorstyrd jämförelse av de registrerade perioderna för återkomst av de variationer, som förekommer i den över- vakade pappersegenskapen, med de registrerade perioderna för upprepad driftsegenskap i funktionen hos var och en av flertalet maskindelar, och _ på basis av jämförelsen fastställa förekomst av en tidsmässig likhet mellan perioden för återkomst av pappersegenskapsvariationen och periodiciteterna karakteristiska för funktionen hos flertalet maskin- delar för att bestämma vilken av maskindelarna i pappersmaskinen som orsakar variationen i egenskapen hos det papper som framställs av pappersmaskinen.

2. Förfarande enligt patentkravet l, k ä n n e t e c k n a t av att minst en av följande pappersegenskaper övervakas och perioderna för återkomst av variationer som förekommer däri kontinuerligt registreras och jämförs med perioderna för upprepad driftsegenskap i funktionen hos pappersmaskinens flertal maskindelar: basvikt, tjocklek, ytjämnhet, transmission, fiberorientering, luft- genomsläpplighet, fukthalt, glans, opacitet, fyllmedelshalt och ban- vibration. 10 15 20 25 30 35 7 463 26 \¿D

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att minst en av följande delar hos pap- persmaskinen kontinuerligt övervakas och perioden för upprepad driftsegenskap i dess funktion registreras och jämförs med perioderna för återkomst av variationer i den övervakade pappersegenskapen: vibra- tioner hos den perforerade valsen i inloppslådan, hos bröstvalsen i virapartiet, hos sugcylindern i virapartiet, hos en vals i presspar- tiet, hos en vals i torkpartiet, hos en kalandervals, hos en schaber och hos inloppslådan, virans eller filtens rotation, och tryckvaria- tioner i virapartiets suglåda eller i tillförselrörsystemet för in- loppslådan.

4. Anordning för att bestämma vilken maskindel av ett flertal maskin- delar i en pappersmaskin som orsakar en periodiskt återkommande varia- tion i minst en egenskap hos det av maskinen framställda papperet, varvid maskindelarna har perioder med upprepade driftsegenskaper i sin funktion, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar övervakningselement (1- 11) för kontinuerlig övervakning av variationer som förekommer i minst en egenskap hos det papper som framställs, synkroniseringsgivare (43- 53) anordnade på pappersmaskinens flertal maskindelar (13-22) för kontinuerlig övervakning av de upprepade driftsegenskaperna i maskin- delarnas funktion, en registreringsanordning (40) för kontinuerlig registrering av perioden för återkomst av variationer i den övervakade pappersegenskapen och perioderna för upprepad driftsegenskap i funk- tionen hos flertalet maskindelar samtidigt med övervakningen av nämnda minst en pappersegenskap, och en databehandlingsenhet (41) för jäm- förelse av perioden för återkomst av de registrerade variationerna i pappersegenskapen med perioderna för upprepad driftsegenskap i funk- tionen hos flertalet maskindelar och för fastställande, på basis av jämförelsen, av förekomst av en tidsmässig likhet mellan perioden för återkomst av pappersegenskapsvariatonen och perioderna för upprepad driftsegenskap i funktionen hos flertalet maskinelement för bestämning av vilken av maskindelarna i pappersmaskinen som orsakar de periodiskt återkommande variationerna i den övervakade egenskapen hos det av pappersmaskinen framställda papperet.

5. Anordning enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n a d av att övervakningselementen (1-11) för kon- 10 15 f Q éâš 20/ 8 tinuerlig övervakning av de variationer som förekommer i pappersegen- skapen innefattar organ för övervakning av minst en av följande pap- persegenskaper: basvikt, tjocklek, ytjämnhet, transmission, fiberorien- tering, luftgenomsläpplighet, fukthalt, glans, opacitet, fyllmedelshalt i papperet och vibration hos banan.

6. Anordning enligt patentkravet 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a d av att minst en av synkroniseringsgivarna (43- 53) för kontinuerlig övervakning av perioderna för upprepad drifts- egenskap i funktionen hos pappersmaskinens flertal maskindelar (13- 22) är anordnade på minst ett av följande ställen: perforerad vals (13) i inloppslâdan (25), bröstvals (14) i virapartiet (26), sugcylinder (15) i virapartiet (26), vals (16) i presspartiet (27), vals (17) i torkpartiet (28), vals (18) i kalandern (29), vira (19), filt (20), schaber (21), suglåda (22) och tillförselrörsystem (24) för inlopps- lådan (25).