SE467665B - Foerfarande och anordning foer bestaemning och reglering av toejningen i en loepande bana - Google Patents

Description

467 665 lO 15 20 25 30 35 KORT REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN Syftet med uppfinningen är att erbjuda ett förfarande och en anord- ning, som medger en fortlöpande kontroll och styrning av töjningen hos en löpande materialbana i rörelse. Detta och andra syften uppnås medelst förfarandet enligt uppfinningen, som kännetecknas av att banans längdförändring mäts i samband med åtminstone en höjning eller en sänkning av banspänningen, att banspänningen mäts före och efter spänningsförändringen eller var och en av spänningsförändringarna, och att töjningen bestäms och vid behov korrigeras medelst höjning eller sänkning av banspänningen i beroende av nämnda längdändrings- och banspänningsmätningar.

Spänningsförändringen kan genomföras medelst en vals, som accelererar eller retarderar banan till en högre eller en lägre banspänning än den ursprungliga. Banspänningen kan mätas på i och för sig känt sätt medelst lastceller eller annan typ av banspänningsmätare. Längdänd- ringen kan bestämmas genom kännedom om dels banhastigheten i den accelererade eller retarderade delen av banan och dels banhastigheten i den del av banan som ej påverkas av spänningsändringen. Banhastig- heten kan mätas medelst räkning av pulser genererade av dels en vals i kontakt med den delen av banan som utsätts för spänningsändring, och dels en vals i kontakt med den del av banan som ej påverkas av spänningsändringen.

Bromsnings- eller accelerationsvalsen kan styras av en dator, som med jämna mellanrum eller på kommando genomför en mätningssekvens för bestämning av banans töjning. Datorn erhåller då mätdata från exempel- vis två pulsgivare avsedda för bestämning av banhastighet samt data från banspänningsmätaren. Om datorn även ansluts, så att den styr en spänningsregleringsanordning, kan datorn beräkna erforderliga korrek- tioner och korrigera aktuell spänningsnivå, så att banans verkliga töjning fås att sammanfalla med den önskade töjningen hos banan.

Därefter kan den inställda spänningen och/eller töjningen fortlöpande kontrolleras medelst respektive spänningsmätning och/eller pulsräk- ning. 10 15 20 25 30 35 4.67 665 KORT FIGURBESKRIVNING I den följande beskrivningen kommer att hänvisas till följande ritningsfigurer, av vilka Fig. l visar en schematisk skiss av en anordning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen, och Fig. 2 visar ett diagram, som anger ett linjärt samband mellan spänning och förlängning hos en materialbana.

BESKRIVNING AV EN FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM Fig. 1 visar en pappersbana hos en tryckpress, som är utrustad med en anordning för genomförande av förfarandet enligt uppfinningen. Tryck- pressen innefattar ett tryckverk med två tryckvalsar 6a, 6b från en sträckanordning med två sträckvalsar 4a, 4b, som styrs av en variator 5.

Variatorn 5 är kopplad till en gemensam drivning 2 för tryckverket med valsarna 6a, 6b samt utdragningsvalsarna 3a, 3b. Medelst variatorn 5 kan sträckvalsarnas 4a, Ab periferihastighet ändras i förhållande till periferihastigheten hos tryckvalsarna 6a, 6b och utdragningsvalsarna 3a, 3b, som drivs av den gemensamma drivningen 2 medelst motorn l. En reduktion av sträckvalsarnas 4a, Ab hastighet vid oförändrad hastighet hos tryckvalsarna Sa, 6b och utdragningsvalsarna 3a, 3b medför en höjning av banspänningen efter sträckanordningen och en ökning av sträckvalsarnas 4a, 4b hastighet medför en sänkning av banspänningen efter sträckanordningen.

Anordningen enligt uppfinningen innefattar en pulsgivare 12, som genererar en eller flera pulser per varv, som tryckvalsen 6b till- ryggalägger. Via en kommunikationsledning 15 matas en dator 17 med en puls eller flera per varv hos tryckvalsarna 6a, 6b.

Vidare ingår i anordningen enligt uppfinningen en broms- eller accelerationsvals 7, som är ansluten till en motor 8, som styrs av datorn 17 och således är sammankopplad med datorn 17 via en styrled- 4-67 665 lO 15 20 25 30 35 ning 14. Anordningen enligt uppfinningen innefattar även en mätvals 18 med en pulsgivare 13, vars pulser överförs till datorn 17 via en kommunikationsledning 11. Mätvalsen 18 påverkar en banspänningsmätare 9, som via en kommunikationsledning 10 levererar banspänningsdata till datorn 17.

Anordningen fungerar på följande sätt. När datorn 17 erhåller ett kommando att inleda en mätsekvens, noteras först den aktuella ban- spänningen i minnet, varvid banspänningen erhålles från banspännings- mätaren 9 via ledningen 10. I datorns 17 minne registreras även antalet pulser nl, som erhålles från pulsgivaren 13, under den tid som förflyter mellan första och sista pulsen av ett antal pulser, exempel- vis No pulser, från pulsgivaren 12. Man erhåller således ett mått på den banlängd som vid den rådande banspänningen al passerar valsen 18 under ovannämnda tid, som förflyter mellan den första och den sista av No pulser från pulsgivaren 12.

Därefter accelereras banan över valsen 7, som medelst motorn 8 påverkas av ett moment, som kan vara förinställt eller väljas av datorprogrammet eller av maskinoperatören. Därmed ökas periferi- hastigheten hos valsen 7 och samtidigt minskar banspänningen mellan valsen 7 och utdragningsvalsarna 3a, 3b. I datorn 17 registreras den nya banspänningen 02, som erhålles från banspänningsmätaren 9 samt antalet pulser n2 från pulsgivaren 13 under tiden för NO pulser från pulsgivaren 12.

På grund av den reducerade sträckningen minskas längden av banmate- rialet, som passerar valsen 18 under tiden som förflyter mellan första och sista av NO pulser från pulsgivaren 12 och därmed minskar antalet pulser från pulsgivaren 13 under nämnda tid i jämförelse med mät- ningen, som genomfördes före hastighetsökningen hos valsen 7. Skill- naden (nl-nz) mellan pulsantalen n och n är ett mått på banmate- l 2 rialets förkortning i samband med spänningsreduktionen. Om man antar ett linjärt samband mellan spänning och töjning hos banmaterialet (vilket för papper ofta är korrekt vid låga spänningsnivåer), kan töjningen hos banmaterialet beräknas. I Fig. 2 visas hur man grafiskt »a lO l5 20 25 30 35 4.67 665 kan bestämma sambandet mellan spänningen U och töjningen e hos banmaterialet om man känner den längdförändring, som blir resultatet av en reduktion (cl-G2) av spänningen från cl att värdena för cl och 02 är kända kan exempelvis punkten A väljas godtyckligt, varvid B lägges på ett vertikalt avstånd från A svarande till 02. I samband med mot banmateríalets längdändring (Nl-n2). Läget no på pulstalsskalan svarar mot spänningsfri längd hos banmateríalet. Läget ifråga erhålles genom att dra en linje genom punkterna A och B, vilken linje skär pulstalsskalan vid no. Pulstalet no kan även beräknas enligt någon av formlerna: no=n2'(“1'n2)*°2/ ( °1"°2) no=n1'(“1"“2)*°1/(°1'°2) Vid spänningen cl är banmateríalets töjning el=n1/no-l och vid spänningen 02 är töjningen e2=n2/no-1. Materialets elasticitetsmodul kan beräknas enligt formeln: E=(n2*(ol-02)-o2*(nl-nz))/(nl-n2) Tryckvalsar är färdigställda för att ge rätt trycklängd vid en viss töjning et (i banans längdriktning). För att trycket vid spännings- fritt banmaterial skall ha rätt längd måste banspänningen vara lika med o , som ger töjningen e t variatorn 5. t. Banspänningen ot inställs med hjälp av Den erforderliga spänningen för att erhålla töjningen et kan direkt beräknas med hjälp av formeln: ot=E*et=et*(n2*(ol-02)-c2*(nl-n2))/(nl-n2) När den korrekta spänningen ot har ställts in, kan töjningen kontrolleras. Antalet pulser, som avges av pulsgivaren 13 under tiden för No pulser från pulsgivaren 12, skall vid spänningen ut vara lika med nt=n°(1+st)- 4-67 665 10 15 20 25 30 35 Denna kontroll kan sedan fortlöpande genomföras under tryckningen av hela materialbanan. I det sammanhanget är normalt ingen spännings- ändring erforderlig. De kontroller som bör göras är spännings- och/eller töjningsmätningar. För den aktuella materialbanan skall spänningsmätningen visa spänningen ut och vid "töjningsmätningen" medelst pulsräkning skall antalet pulser som avges av pulsgivaren 13 t. Så länge en eventuell spänningsändring do samtidigt ger en töjnings- under tiden för No pulser från pulsgivaren 12 vara lika med n ändring de=dø/E kan spänningen korrigeras. Om villkoret do=E*ds inte uppfylls, har elasticitetsmodulen hos materialet ändrats, exempelvis på grund av fuktighet och då måste E ånyo bestämmas. Villkoret do=E*ds kan ersättas med villkoret d0=dn*E/no där dn är det uppmätta puls- talets (antalet pulser som avges av pulsgivaren 13 under tiden för No pulser från pulsgivaren 12) avvikelse från pulstalet nt.

I den ovan beskrivna utföringsformen har en referenslängd bestämts genom att fastställa tiden för No pulser från pulsgivaren 12, vilken tid svarar mot en viss vinkelvridning hos valsen 6 (exempelvis ett eller flera varv eller delar av varv) och motsvarande banlängd.

Istället för att använda sig av pulsgivaren 12 kan valsen 6a anordnas att sätta ett positioneringsmärke (ett tryckmärke) på materialbanan per varv hos valsen 6a. Medelst en fotocell 20 eller motsvarande anordning, som företrädesvis placeras i närheten av mätvalsen 18, kan sedan en signal erhållas för varje passage av ett märke. Dessa signaler kan överföras till datorn. Istället för tidsintervallet för NO pulser från pulsgivaren 12 kan man då, i samband med töjnings- mätningar, istället räkna pulser från pulsgivaren 13 under tiden för exempelvis No signaler (No tryckmärken), som erhålles via fotocell eller motsvarande anordning. Pulsgivaren 12 blir då överflödig.

Anordningen enligt föreliggande uppfinning kan placeras var som helst på materialbanan mellan sträckvalsarna 4a, 4b och utdragningsvalsarna 3a, Sb. I och för sig kan även dessa valsar 4a, 4b, 3a, 3b inom ramen för uppfinningstanken användas som accelerations- och/eller retarda- tionsvalsar. I regel är det dock mindre lämpligt med hänsyn till di 10 15 20 25 30 35 4.67 665 exempelvis valsarnas tröghetsmoment. I och för sig behöver man endast en vals, som kan bromsas eller förflyttas, eller en annan anordning (en metallfoliebana kan eventuellt uppvärmas), så att en kontrollerad och kontrollerbar banspänningsändring erhålles. Mätvalsen 18 behöver ej heller placeras efter broms- eller accelerationsvalsen 7. I den tidigare beskrivna mätsekvensen har banmaterialet accelererats över valsen 7. Man kan emellertid även bromsa materialet över valsen 7 och på så sätt införa en spänningshöjning i syfte att bestämma sambandet mellan spänning och töjning hos banmaterialet.

Variatorn 5 kan lämpligen vara utrustad med en spänningsskala, så att den utan svårighet kan ställas in för att ge en viss spänningsnivå hos materialbanan.

Mätningarna kan upprepas med täta intervall, så att en kontinuerlig uppföljning av töjningen erhålles och avvikelser på grund av varia- tioner i bantjocklek, fuktighet etc direkt kan korrigeras. Även variatorn 5 kan styras av datorn 17 och man erhåller då ett återkopplat självreglerande system, om datorn 17 programmerats att kontinuerligt eller med relativt täta intervall kontrollera och korrigera töjningen i banan.

Man kan även applicera ett flertal spänningshöjningar och/eller sänkningar i samband med varje mätsekvens för att erhålla mätdata, som datorn kan bearbeta i samband med en beräkning av den återstående töjningen i de fall då plastisk töjning kan förekomma, exempelvis i samband med fuktning vid offsettryck. Om även variatorn 5 styrs av datorn, kan emellertid en kontinuerlig korrektion och styrning mot den önskade töjningen under antagande av ett linjärt spännings-töjnings- samband ofta ge tillräcklig noggrannhet.

Anordningen enligt uppfinningen behöver inte innefatta en dator.

Erforderliga beräkningar kan med utgångspunkt från avlästa värden genomföras av maskinoperatören. Han kan i det sammanhanget grafiskt bestämma den spänning ot, som bör inställas i enlighet med Fig. 2. 467 665 lO 15 20 25 30 35 Alternativt kan spänningen ot beräknas med hjälp av formeln, som direkt ger den banspänníng som skall ställas in. Även den efter- följande kontrollen av töjningen och/eller spänningen kan genomföras av operatören.

VS.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 467 ses PATENTKRAV

1. l. Förfarande för bestämning och reglering av töjningen i en löpande bana (16), exempelvis i samband med bearbetning av en bana i ett tryckverk, k ä n n e t e c k n a t av att längdändringen ( ) hos nl-n2 en referenslängd av banmaterialet mäts i samband med åtminstone en höjning eller sänkning av banspänningen, att banspänningen mäts före och efter banspännningsändringen (al-oz) eller var och en av ban- spänningsändringarna varvid spänningsändringen genomförs medelst accelerations- och/eller retardationsdon, som accelererar eller retarderar en del av banan till en högre eller en lägre spänning än den ursprungliga, och att den totala elastiska töjningen (el) hos banmaterialet bestäms och vid behov korrigeras medelst höjning eller sänkning av banspänningen i beroende av nämnda längdändrings- och banspänningsmätningar.

2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att broms- ningen eller accelerationen av materialbanan sker medelst en broms- ningsbar vals (7), som även kan drivas medelst en motor (8) samt att banspänningen mäts medelst en banspänningsmätare (9).

3. Förfarande enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a t av att banans längdförändring eller längdförändringar bestäms medelst pulsräkning vid åtminstone en vals (8), som är utrustad med en pulsgivare.

4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att mätvärden från längdmätningar och spänningsmätningar matas till en dator, som beräknar den spänningsfria längden (no) hos en referenslängd av banmaterialet.

5. Förfarande enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att datorn jämför beräknade ärvärden för töjningen hos materialbanan (16) med börvärden för töjningen och styr en spänningsregleringsvals via korrigerande styrimpulser, som reducerar och/eller eliminerar skillnaden mellan är- och börvärden. 4-67 665 10 15 20 25 30 35 10

6. Förfarande enligt något av de föregående kraven k ä n n e t e c k - n a t av att det tillämpas vid en tryckpress och att nämnda accelera- tion eller retardation av materialbanan appliceras mellan tryckvalsar- na (6a,b) eller motsvarande och tryckpressens utdragningsvalsar (3a,b) eller motsvarande. -

7. Förfarande enligt något av kraven 3-5, k ä n n e t e c k n a t av att det tillämpas vid en tryckpress och att nämnda acceleration eller retardation av materialbanan appliceras mellan pressens utdragnings- valsar (3a,b) eller motsvarande och nämnda åtminstone en vals (8) vid vilken pulsräkníng sker.

8. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av de före- gående kraven, k ä n n e t e c k n a d av att den innefattar åtmins- tone ett accelerations- och/eller retardationsdon (7), anordnat att medge införandet av spänningsändringar hos materialbanan (16) samt en banspänningsmätare (9).

9. Anordning enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att den inne- fattar pulsgivare (13) anordnade vid åtminstone en mätvals (18) och en dator, som är anordnad att med utgångspunkt från banspänningsdata (ul, az) och banmateriallängddata (nl, n2) från banspänningsmätaren (9) respektive pulsgivare (12, 13) beräkna banans töjning.

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d av att den inne- fattar en dator, som är ansluten till och styr en spänningsregulator (4a, 4b, 5).

11. ll. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av kraven 8-10, k ä n n e t e c k n a d av att den är anordnad att installeras vid en tryckpress och att nämnt åtminstone ett accelerations- och/eller retardationsdon (7), är placerat mellan tryckvalsarna (6a,b) eller motsvarande och tryckverkets utdragningsvalsar (3a,b) eller motsvarande. 10 15 20 25 30 35 467 665 ll

12. Anordning för genomförande av förfarandet enligt något av kraven 9 och 10, k ä n n e t e c k n a d av att den är anordnad att installe- ras vid en tryckpress och att nämnt åtminstone ett accelerations- och/eller retardationsdon (7) är placerat mellan tryckpressens utdrag- ningsvalsar (3a,b) eller motsvarande och nämnda åtminstone en vals (8) vid vilken pulsgivare (13) är anordnade.