用于制造和/或加工纖維料幅的機(jī)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于工業(yè)制造纖維料幅，尤其是衛(wèi)生紙幅或薄頁紙幅面的機(jī)器，該機(jī)器具有壓輥和與壓輥一起形成輥隙的配對輥，其外周面具有在機(jī)器橫向上延伸的輪廓，該輪廓在機(jī)器運行時相對機(jī)器停機(jī)時改變，其中，壓輥具有輥芯和包圍輥芯的輥套并且在輥套中和/或在輥芯與輥套之間設(shè)有多個壓力和/或溫度傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]為使纖維料幅成型，在工業(yè)造紙中首先將懸浮液施加到載體上，例如篩網(wǎng)上并且首次脫水。該脫水在紙頁形成之后在機(jī)器的下列區(qū)中繼續(xù)進(jìn)行，直到最后產(chǎn)生自支承的纖維料幅。在脫水過程中，仍未自支承的纖維料幅一般轉(zhuǎn)移到另一個載體，例如毛氈或另外的篩網(wǎng)上。在機(jī)器的濕部中，纖維料幅與分別支承它的載體一起導(dǎo)引通過一列輥隙，纖維料幅在這些輥隙中被壓榨或受到壓力。在輥隙中形成的壓力分布對纖維料幅脫水和平整的效率產(chǎn)生重大影響。在輥隙中有不均勻的壓力分布的情況下，纖維料幅具有不均勻的濕度分布或不夠的平整度。造紙廠商因此考慮監(jiān)控輥隙中的壓力分布。
[0003]所用的輥一般具有承受載荷的輥芯。根據(jù)在生產(chǎn)過程的哪個階段處理纖維料幅，與纖維料幅接觸的輥表面必須具有不同的特性。因此，壓輥在與纖維料幅接觸的輥周面區(qū)域中，一般設(shè)有所謂的輥套，該輥套分別具有期望的特性。在此，輥套也可以構(gòu)造為多層的。
[0004]為了在連續(xù)運行中監(jiān)控輥隙中的壓力分布，可以使用傳感器。一般，傳感器布置在輥芯的外周面上或在輥套的內(nèi)部。與輥幾何結(jié)構(gòu)尺寸相關(guān)的徑向作用的力一般通過使用壓電或電磁傳感器檢測。兩種傳感器產(chǎn)生電信號，該電信號代表其在各壓力比情況下的變形。因為輥的轉(zhuǎn)速在現(xiàn)代造紙機(jī)中非常高，所以傳感器信號值優(yōu)選通過無線傳遞到外部的處理裝置上。
[0005]代替通過電子器件工作的傳感器，也可以使用纖維光學(xué)傳感器，其中，光波導(dǎo)體，例如玻璃纖維的光學(xué)特性，通過傳遞到光波導(dǎo)體上的變形應(yīng)力改變。在國際專利申請PCT/EP2008/08050中，記載了一種用在造紙機(jī)的輥套中的纖維光學(xué)傳感器，刻入玻璃纖維的光纖布拉格光柵用作傳感器元件。光纖布拉格光柵是布置在光波導(dǎo)體中的光學(xué)干涉濾光片，其例如借助激光刻入光波導(dǎo)體。反射在λ B左右的預(yù)設(shè)濾波帶寬以內(nèi)的波長。就光纖布拉格光柵的功能而言全面地引用公開文本W(wǎng)02010/034321A1的內(nèi)容。
[0006]在制造所謂的薄頁紙或衛(wèi)生紙時，對壓力和/或溫度分布監(jiān)控的要求還更棘手，因為使用在薄頁紙機(jī)器中的揚(yáng)基干燥滾筒在機(jī)器的連續(xù)運行時通過不同的因素而變形。變形尤其在機(jī)器橫向上看的邊緣區(qū)中表現(xiàn)出來，因此其監(jiān)控特別重要并且應(yīng)以較高的準(zhǔn)確性進(jìn)行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，提供一種用于制造纖維料幅的機(jī)器，該機(jī)器具有適合的措施，該措施使這種監(jiān)控以更有效的方式實現(xiàn)。
[0008]該技術(shù)問題通過權(quán)利要求1的特征并且結(jié)合與所屬類別的特征解決。各優(yōu)選的擴(kuò)展設(shè)計出現(xiàn)在各從屬權(quán)利要求中。
[0009]按本實用新型，在此規(guī)定，設(shè)置壓力和/或溫度傳感器，其在壓輥的機(jī)器橫向上至少在局部區(qū)域以不同寬度相互間隔。
[0010]按本實用新型優(yōu)選的實施例，壓力和/或溫度傳感器在機(jī)器橫向上看的壓輥的邊緣區(qū)中彼此間距比在機(jī)器橫向上看的壓輥的中心區(qū)中更小。由此可以確保，關(guān)鍵的邊緣區(qū)的監(jiān)控可以密切地進(jìn)行。
[0011]按本實用新型的一方面，配對輥是干燥或揚(yáng)基滾筒，其在用于制造纖維料幅的機(jī)器運行時具有在機(jī)器橫向上的至少局部區(qū)段彎曲的，尤其是至少局部區(qū)段凹形或凸形的分布。
[0012]有利地，一些壓力和/或溫度傳感器可以設(shè)計成光纖布拉格光柵，其在至少一個光波導(dǎo)體上布置成，使得至少一個光波導(dǎo)體的分別包含光纖布拉格光柵的區(qū)段與至少一個光波導(dǎo)體的無光纖布拉格光柵的區(qū)段沿光波導(dǎo)體的延伸方向交替。
[0013]至少一個光波導(dǎo)體的分別包含光纖布拉格光柵的各區(qū)段與壓棍的周邊方向優(yōu)選成一個小于80°，尤其是小于60°，進(jìn)一步尤其是小于45°的角度。由此確保，輥套在運行時經(jīng)歷的變形可以最佳地作用到傳感器上。太大的角度導(dǎo)致太小的變形并因此會導(dǎo)致測量的歪曲。
[0014]按實用新型的有利的結(jié)構(gòu)方案，同一光波導(dǎo)體的分別包含光纖布拉格光柵的各區(qū)段在壓輥的機(jī)器橫向上看相鄰地布置。
[0015]按優(yōu)選的結(jié)構(gòu)方案變型，同一光波導(dǎo)體的分別包含光纖布拉格光柵的各區(qū)段布置在機(jī)器橫向上延伸經(jīng)過壓輥的在機(jī)器橫向長度的至少一部分的區(qū)域內(nèi)，其在周向上的尺寸小于15cm，尤其小于5cm，進(jìn)一步尤其小于3cm。由此可行的是，一條線由一些傳感器構(gòu)成，這些傳感器大致同時經(jīng)過輥隙并因此實現(xiàn)在壓輥的整個寬度上同時測量。
[0016]備選地，同一光波導(dǎo)體的分別包含光纖布拉格光柵的各區(qū)段也可以沿在壓棍表面上經(jīng)過的螺旋形曲線布置，其中，螺旋形曲線在壓輥的機(jī)器橫向上和在壓輥的周向上的偏移均小于15cm，尤其小于5cm，進(jìn)一步尤其小于3cm。
[0017]此外，有利地可以規(guī)定，設(shè)置多個光波導(dǎo)體，其中，不同的光波導(dǎo)體的分別包含光纖布拉格光柵的相鄰各區(qū)段布置在壓輥的整個周長上沿周向延伸的區(qū)域中，其在壓輥的機(jī)器橫向上的尺寸小于10cm，尤其小于3cm，進(jìn)一步尤其小于3cm。通過這種布置，可以實現(xiàn)在壓輥的整個表面上特別密的由傳感器組成的網(wǎng)和特別簡單的分析裝置，因為不同光波導(dǎo)體的信號不必在每次通過輥隙時測量并且分析。
[0018]按實用新型的其他優(yōu)選的方面，在至少一個光波導(dǎo)體的延伸方向上間隔的、同一光波導(dǎo)體的光纖布拉格光柵可以設(shè)計用于反射不同或相同波長的光波。
[0019]按本實用新型的一方面，至少一個光波導(dǎo)體的至少一個端部從壓輥中導(dǎo)引出，以便接觸進(jìn)一步處理傳感器的信號的分析單元。
[0020]有利地，壓輥的輥套具有多個層，其中，至少一個光波導(dǎo)體布置在輥套的兩個層之間或嵌入多個層之一中。由此，可以根據(jù)對壓輥的位置要求并且與輥套的特性匹配地實現(xiàn)傳感器的最佳定位。
[0021]附圖標(biāo)記
[0022]下列參考附圖來進(jìn)一步描述本實用新型。在附圖中示出:
[0023]圖1是用于制造薄頁紙的機(jī)器的顯著簡化的側(cè)視圖，該機(jī)器適合于按本實用新型的措施，
[0024]圖2是壓輥的顯著簡化的視圖，該壓輥按本實用新型的第一實施例設(shè)計，
[0025]圖3是壓輥顯著簡單的視圖，該壓輥按本實用新型的第二實施例設(shè)計，以及
[0026]圖4是運行時在機(jī)器橫向上彎曲的壓輥和其配對輥的分布的顯著簡化的視圖。
【具體實施方式】
[0027]圖1示出機(jī)器I顯著簡化的局部側(cè)視圖，該機(jī)器適合于制造纖維料幅2。通過這種機(jī)器I制造的紙稱為衛(wèi)生紙或薄頁紙。
[0028]機(jī)器I包括按常見的命名法也稱為揚(yáng)基滾筒3的干燥滾筒3和干燥罩4，該干燥罩4至少部分包圍揚(yáng)基滾筒3。為了條理清楚，在此省掉對其他部件的顯示和描述，因為這種機(jī)器I長期以來就已知。
[0029]纖維料幅2(來自圖1未示出的成型部)沿圖1中用箭頭標(biāo)記的方向在造紙機(jī)網(wǎng)毯5上朝揚(yáng)基滾筒3的方向?qū)б⑶医柚鷫狠?轉(zhuǎn)移到揚(yáng)基滾筒3上。在此進(jìn)行纖維料幅2的預(yù)脫水，之后它才在揚(yáng)基滾筒3上干燥。在此，主要關(guān)注的是，纖維料幅2并未設(shè)計得太緊湊并且其所謂的松厚未失去，這對于薄頁紙之后的特性起決定性作用。
[0030]揚(yáng)基滾筒3能從內(nèi)部通過未進(jìn)一步示出的措施借助蒸氣加熱，從而將通過壓棍6與揚(yáng)基滾筒3之間的輥隙7之后仍在纖維料幅2中存在的水大部分去除。干燥罩4用于保持揚(yáng)基滾筒3的區(qū)域內(nèi)的溫度，以改善相比能量輸入的干燥效率。
[0031]在干燥過程之后，纖維料幅2借助起皺刮刀8從揚(yáng)基滾筒3移除，并進(jìn)一步朝未進(jìn)一步示出的卷紙方向?qū)б?br>[0032]為了可以控制和調(diào)節(jié)壓輥6與揚(yáng)基滾筒3之間的輥隙7中的脫水，有意義的是，測量輥隙7中的壓力和/或溫度分布。但測量這種壓力和/或溫度分布僅在已加熱的揚(yáng)基滾筒3和運行的機(jī)器I中是可行且有意義的。這決定，不同的因素在工作時引起揚(yáng)基滾筒3的變形，那些也就是說不同于在機(jī)器I的停機(jī)時的形狀。此變形還與旋轉(zhuǎn)速度、蒸氣壓力、蒸氣溫度和壓輥6的線負(fù)荷有關(guān)。總的偏差可能不超過2_，其中，在機(jī)器橫向上看，邊緣區(qū)內(nèi)的值變化特別大。
[0033]若不控制或修正此變化，則邊緣區(qū)的過大壓力例如會導(dǎo)致幅面裂開。會出現(xiàn)在整個寬度上的局部過大壓力可能導(dǎo)致卷紙時的問題，因為纖維料幅2更厚和更薄的部分使卷繞不均勻。除此外，若由于過大壓力出現(xiàn)厚度波動，則最終產(chǎn)品的質(zhì)量也不令人滿意。
[0034]為了抵抗所述的變形，部分地通過輥表面的預(yù)變形(所謂的拱起或中高)預(yù)先克服運行時預(yù)期的變化。但因為揚(yáng)基滾筒3在其壽命中也經(jīng)歷其它的變化，例如由于刮削導(dǎo)致的材料去除，所以該預(yù)變形也僅顯示有限的作用。
[0035]在圖4中顯著簡化地且為說明問題夸大地示出壓輥6與揚(yáng)基滾筒3之間的情況。揚(yáng)基滾筒3具有凸出的變形。壓輥6的表面可以相應(yīng)地具有略微凹形的變形，但該變形并未與揚(yáng)基滾筒3的變形程度相同。這樣的理由是，壓輥6的輥套10雖然設(shè)計成彈性的包覆物，但壓輥未設(shè)計成拱起的。壓輥6相應(yīng)地在機(jī)器橫向上看在中心區(qū)13中具有比在邊緣區(qū)12中更大的壓力，從而期望加強(qiáng)邊緣區(qū)12的監(jiān)控。
[0036]與之相應(yīng)地期望，揚(yáng)基滾筒3與壓輥6之間的輥隙7中的壓力和/或溫度比在運行時通過觀察保持，并且此處要特別地關(guān)注邊緣區(qū)12。
[0037]按本實用新型在此規(guī)定，壓輥6設(shè)有合適的傳感器11，該傳感器11能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)地監(jiān)控輥隙7中的壓力和/或溫度。
[0038]在圖2和圖3中示出例如壓輥6，該壓輥配有多個傳感器11用于測量壓力和/或溫度。
[0039]通常，在壓輥6被觀察的位置上，設(shè)置具有施