[發明專利]與卷繞機驅動器相關的方法和設備

無效

• 申請號: 201110375122.5
• 申請日: 2011-11-16
• 公開（公告）號: CN102556720A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 尤卡·格魯茲代蒂斯
• 申請（專利權）人: ABB公司
• 主分類號: B65H18/26
• 分類號: B65H18/26
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 王萍;李春暉

技術領域

本發明總體上涉及用于連續的材料卷材(web)的卷繞機，特別地涉及材料卷材的緊密度控制。

背景技術

除了實際的造紙機之外，造紙工業使用各種后處理機器，如中間卷繞機、涂布機、不同種類的軋光機、切紙機和復卷機。這樣的后處理機器的特征在于：其電驅動器中的至少一個是被稱為中心卷繞機的機器，在該中心卷繞機中紙卷被拆卷或卷繞，而在卷繞期間該紙卷的直徑發生改變。拆卷機和卷繞機的另一個特征在于：借助于緊密度控制來控制正被卷繞的卷材。該緊密度控制包括控制器，由安裝在輥中的傳感器從紙卷材測量、以及從前饋項測量該控制器的電流值，其中所述項的一個部分包括可加速的慣性力矩。

在造紙工業中所使用的后處理機器的拆卷機和卷繞機包括加速和減速大慣性質量，并且為了確保成功卷繞，精確地了解這些慣性質量非常重要。當確定慣性力矩時，知道紙卷中紙的密度尤其地重要。通常，紙的密度從與將要離開造紙機的紙卷相關的數據文件中獲取。在后處理機器中，密度數據可以從紙卷數據中自動獲取，或操作員不得不將數據手工地輸入到后處理機器的系統中。

與造紙機的等級改變相關地、或在其它的故障情況下，上述密度可能是錯誤的或者數據被不正確地輸入或測量，在這種情況下，在后處理期間，卷材的緊密度表現出大的變化，其中在最壞的情況下該大的變化可導致卷材斷裂以及生產損失。錯誤的密度數據也可以導致經過后處理的卷的質量降低。低質量的紙卷例如對于打印機來說更加難以處理。

目前，通過在視覺上監控該處理、緊密度控制以及剛離開造紙機的紙卷來修正密度值。然而，以這種方式修正密度值需要很高的技能和經驗。顯然這種憑經驗修正密度值的方式是特別不可靠的過程。

發明內容

因此本發明的目的是提供一種方法和實施該方法的設備，以便于能夠緩解上述問題。本發明的目的通過一種方法和設備實現，所述方法和設備的特征在于獨立權利要求中所陳述的內容。本發明的優選實施例公開在從屬權利要求中。

本發明基于如下思想：在加速期間，通過修正正被卷繞的材料的密度值來修正用于緊密度受控的材料卷材的中心卷繞機的慣性力矩的值。如果上述設備的緊密度控制器必須修正轉矩計算，則可以獲知所述密度值是不正確的。

根據本發明的方法和設備的優點在于：自從第一次加速后，正被卷繞的材料例如紙的已輸入到系統中的密度值被修正以對應于實際密度。正確的密度值無論對于正在執行的卷繞過程還是對于紙的進一步使用來說都是重要的信息。卷繞過程然后產生均勻的最終結果，即定制紙卷，其中不存在緊密度變化。相似地，如果定制卷的最終用戶需要關于材料密度的信息，現在可以提供這樣的可靠的密度值。

附圖說明

下面結合優選實施例并參照附圖更詳細地描述本發明，其中

圖1是示出了卷繞設備的圖。

具體實施方式

圖1是示出了緊密度受控的卷繞設備和相關控制系統的圖。圖1的設備可以是例如用于紙的后處理設備，其中紙通過中心卷繞機從輥1拆卷并被卷繞到輥4上。該后處理設備可以是例如切紙機，切紙機將離開造紙機的機器卷切成顧客定制的定制卷。后處理設備也可以是復卷機、軋光機或任何其它用于連續的材料卷材的處理儀器，其中材料從一個輥拆卷并卷繞到一個或更多個其他輥上。本說明書主要討論了在拆卷機上的材料的密度的確定，該拆卷機是中心卷繞機。

圖1示出了變頻器5如何控制拆卷機的電機2。圖1還示出了三個其他電機M。這些電機也由變頻器控制，然而在此沒有示出該變頻器。通常，緊密度受控的卷繞機驅動器進行工作，使得在拆卷機用于通過控制拆卷機的電機2的轉矩來控制材料卷材的緊密度時，卷繞機4被控制為速度受控。

在通常的卷繞過程中，材料被盡可能快地加速到期望的運行速度以及在已卷繞了所需量的材料后從該運行速度減速到停止。因此在緊密度受控的卷繞過程中，重要的是：拆卷機可以用于借助于緊密度測量儀3和變頻器5所產生的轉矩來將材料卷材的緊密度控制到期望值。

根據該方法，在拆卷機上的材料的密度ρ被給定一個初始值。當已知要生產的紙的等級時，例如從造紙機獲得密度的大小。也可基于實驗室測量而獲得該密度的初始值。

基于在拆卷機上的材料的密度和其他參數，計算在拆卷機上的卷的慣性力矩。為了計算材料卷的慣性力矩J_p，以其本身已知的方式需要關于材料卷的直徑D、鼓卷軸(tambour?reel)的直徑d以及材料卷的寬度l(通常為材料卷材的寬度)的信息。此外，鼓卷軸的慣性力矩J_t要加到該慣性力矩上。

以其本身已知的方式通過下面等式(1)計算材料卷的慣性力矩：