生產紙漿捆的方法和控制紙漿乾燥機中的捆重分布的裝置與流程

2023-12-03 23:00:21 1

本發明涉及生產紙漿捆的方法。

本發明還涉及用於控制紙漿乾燥機中的捆重分布的裝置，該紙漿乾燥機包括成形部、壓榨部、乾燥部、切紙臺(cutter-layboy)和打捆部，該裝置中設置了控制系統，用於控制紙漿乾燥機的操作。

背景技術：

紙漿廠是一種將木片或其他植物纖維源轉化為大量纖維的製造工廠。紙漿廠不一定與造紙操作集成在一起，因此這樣的漿廠生產市售紙漿並將其賣給造紙工廠。市售紙漿被乾燥，然後被切割成片材，這些片材堆疊成捆，使得它們可以被運輸。紙漿片材通常被壓成捆，其重量可以是例如200kg-250kg。

紙漿乾燥機通常包括成形部，待乾燥的漿料通過流漿箱被運送到該成形部中。在成形部後面，是壓榨部、乾燥部、切割部以及捆成形及最終打捆系統。在切割部中，幅材沿其機器方向被切成多個局部幅材，這些局部幅材進而沿橫向被切割成片材。片材被堆疊成具有目標重量的捆。紙漿廠中的自動打捆原料要求單個捆的重量相互之間不會過於不同。目前，(通過移除或添加片材)手動地處理捆重量的修正。

技術實現要素：

本發明的一個目的是提供一種生產紙漿捆的方法，通過該方法，生產質量性能與現有技術的解決方案相比顯著提高。

本發明的目的能夠基本上如以下所公開地實現。

根據本發明的實施例，通過形成紙漿幅材、乾燥成形的紙漿幅材、將紙漿幅材分切和切割成片材並形成紙漿片材的多個平行捆來生產紙漿捆。在該方法中，在分切幅材之前，在線測量幅材的基重，確定捆的計算重量，並且在秤中稱重每個形成的捆，並且通過捆的秤稱重量來校正計算重量，由此確定捆的校正重量，並且捆的校正重量值用於控制生產紙漿捆的過程。

這樣，捆臺的精度增加，來自在線測量值的基重在打捆站處用秤校準。本發明使得能夠進行自動打捆處理而無需任何手動控制。本發明減少了紙漿打捆處理中所需的勞動量。

有利地，為每個捆設定重量的目標值，並且捆的校正重量值用於控制生產紙漿捆的過程以便滿足目標值。

根據本發明的實施例，用於每個平行捆的校正重量被確定，得到橫向校正重量值，並且幅材成形，使得每個橫向校正重量被用於在對應於各自的捆的橫向位置處控制紙漿的成形和/或乾燥的過程。

根據本發明的實施例，紙漿捆的形成過程包括藉助流漿箱、通過控制稀釋水的橫向供給來控制紙漿幅材的橫向基重，從而控制橫向捆重分布。

根據本發明的一個實施例，紙漿的成形過程包括通過成形部的流漿箱控制紙漿幅材的橫向基重，使得每個橫向校正重量用於控制在各自的捆的橫向位置處的流漿箱中的橫向基重。

根據本發明的實施例，通過將稀釋水供給到校正重量值不同於橫向目標值的那些橫向位置來控制流漿箱中的橫向基重。

根據本發明的實施例，為多個平行捆的側捆確定校正重量，且基於兩個側捆之間的中間捆的重量確定參考重量值，並在側捆的校正重量到參考重量的偏離超過可接受程度的情況下，幅材邊緣的橫向位置在側捆的側部的幅材的邊緣處改變。

根據本發明的實施例，幅材邊緣的橫向位置通過在成形部處控制邊緣修整噴射噴嘴的橫向位置來控制。

根據本發明的實施例，幅材的寬度在幅材的分切之前被確定，並且幅材邊緣的橫向位置在成形部處被控制，從而滿足在幅材的分切之前的幅材寬度的目標值。

根據本發明的實施例，幅材邊緣的橫向位置在幅材的第一邊緣處朝向相對邊緣改變，且幅材邊緣的橫向位置在幅材的第二邊緣處遠離相對邊緣改變，在成形部處引起幅材的側向位移，且在切割之前引導幅材，使得側向位置與切紙臺相配。

根據本發明的實施例，生產用於提供所需捆重分布的紙漿捆的過程包括以下步驟的任意組合：

a)通過成形部的流漿箱控制紙漿幅材的橫向基重，並且每個橫向校正重量用於在各自的捆的橫向位置處控制流漿箱中的橫向基重，

b)確定多個平行捆的側捆的校正重量，並且基於兩個側捆之間的中間捆的重量確定參考重量值，並且在所述側捆的校正重量到參考重量的偏離超過可接受程度的情況下，改變所述側捆的側部的幅材邊緣的橫向位置，

c)確定多個平行捆的側捆的校正重量，並且基於兩個側捆之間的中間捆的重量確定參考重量值，並且在所述側捆的校正重量到參考重量的偏離超過可接受程度的情況下，幅材邊緣的橫向位置在所述側捆的側部的幅材的邊緣處被改變。

根據本發明的實施例，紙漿乾燥機包括一種用於控制捆重分布的裝置，在該裝置中，控制系統被設置為用於控制紙漿乾燥機的操作。控制系統包括輸入單元，其適於與布置在紙漿乾燥機中的在線測量掃描儀以及打捆部的秤通訊，用於接收來自在線掃描儀的基重測量數據，以及用於接收來自秤的捆的秤稱重量數據。控制系統還包括輸出單元，其適於與紙漿乾燥機通訊，以將控制數據傳送到紙漿乾燥機。

另外，控制系統包括數據處理單元，該數據處理單元包括可執行指令，用以通過從在線掃描儀接收的基重測量數據計算捆的重量，以及校正從秤接收的捆的捆秤稱重量的計算重量，來確定捆的校正重量。

數據處理單元有利地包括可執行指令，用以確定每個平行捆的校正重量，獲得橫向校正重量值，以及數據處理單元包括可執行指令，使用每個橫向校正重量，用於控制在對應於各自的捆的橫向位置處紙漿的成形和/或乾燥的過程。

根據本發明的實施例，數據處理單元包括可執行指令，用以藉助成形部的流漿箱通過將稀釋水供給到校正重量值不同、有利地高於橫向目標值的那些橫向位置，來控制紙漿幅材的橫向基重，以及數據處理單元包括可執行指令，用以使用每個橫向校正重量來控制在各自的捆的橫向位置處的流漿箱中的橫向基重。

根據本發明的實施例，數據處理單元包括可執行指令，以確定多個平行捆的側捆的校正重量，並且還基於兩個側捆之間的中間捆的重量確定參考重量值，以及數據處理單元包括可執行指令，用以在側捆的確定的校正重量到參考重量的偏離超過可接受程度的情況下，改變所述側捆的側部的幅材的邊緣處的幅材邊緣的橫向位置。

根據本發明的另一實施例，數據處理單元包括可執行指令，以通過控制邊緣修整噴射噴嘴的橫向位置來控制在成形部處的幅材邊緣的橫向位置。

根據本發明的另一實施例，數據處理單元包括可執行指令，以在幅材的分切之前確定幅材的寬度，並在成形部處控制幅材邊緣的橫向位置，以便在幅材的分切之前滿足幅材寬度的目標值。

根據本發明的又一實施例，數據處理單元包括可執行指令，以在幅材的第一邊緣處朝向相對邊緣改變幅材邊緣的橫向位置，以及在幅材的第二邊緣處遠離相對邊緣改變幅材邊緣的橫向位置，在形成部處引起幅材的側向位移，以在分切之前引導幅材，使得側向位置與切紙臺相配。

有利地，數據處理單元包括可執行指令，以在分切之前通過控制導輥的操作來引導幅材，使得側向位置與切紙臺相配。

在本專利申請中呈現的本發明的示例性實施例不應被解釋為對所附權利要求的適用性構成限制。動詞「包括」在本專利申請中用作開放式限制，其不排除未記載的特徵的存在。術語「機器方向」是指幅材從生產線的潮溼端朝向乾燥端的總體運行方向。術語「橫向」是指在幅材的一般平面中垂直於機器方向的方向，即從機器的一側到另一側的方向。在本文中，除非另有特別說明，重量是指捆的總重量，包括捆中的乾物質和水的重量。除非另有明確說明，否則從屬權利要求中列舉的特徵可自由地相互組合。被認為是本發明的特徵的新穎特徵在所附權利要求中具體闡述。

附圖說明

在下文中，將參照隨附的示例性的示意性附圖描述本發明，在附圖中：

圖1示出了應用根據本發明的方法的紙漿乾燥機；

圖2示出了根據本發明的實施例的在生產期間的幅材的俯視圖；以及

圖3示出了根據本發明的另一實施例的在生產期間的幅材的俯視圖。

具體實施方式

圖1示意性地描繪了紙漿乾燥機10。紙漿乾燥機10包括以下部分：成形部12、壓榨部14、乾燥部16、切紙臺18和打捆部20。紙漿，特別是市售紙漿，被生產為水懸浮紙漿從成形部12中的流漿箱24被引入到成形裝置22，用以形成紙漿幅材。從紙漿懸浮液中除去水，且形成幅材。幅材被引導到壓榨部14，並進一步被引導到乾燥部16，以乾燥紙漿並從幅材中除去多餘的水。通常，乾燥的市售紙漿的水含量為紙漿乾重的約10％。

乾燥的幅材被引導到切紙臺18，幅材在此處沿機器方向被切成局部幅材，並且局部幅材沿橫向被切割成片材。片材被堆疊成捆，捆被擠壓並且通常被包裹以在打捆部20中運輸。

在使紙漿形成捆的過程中，捆以多個捆同時形成的方式由並排地行進的連續幅材的片材形成。這樣，在幅材中存在一定的橫向範圍，該橫向範圍將形成多個平行捆的紙漿片材的片材。一組平行捆同時形成，並且捆的可能的重量差異由幅材的橫向基重的可能變化來決定。根據工廠建築結構，在切紙機與打包機之間可以有不同類型的輸送機(擺動輸送機、運輸輸送機、稱量輸送機(scaleconveyor))。在打包機之前的最後一個輸送機中，對每個捆進行稱重，並且在這裡進行工廠總產品的最終驗證。

在圖1中，箭頭a、b和c指的是圖2和圖3中所示的幅材的示意性俯視圖，其代表沿附圖中從左到右的機器方向的成形部a、乾燥的幅材b和捆成形部c等部分。紙漿乾燥機10設置有控制系統26，其也可以表示為質量控制系統和/或捆質量系統。它可以是集成式或分開式的計算機系統。在生產中，存在為每捆的重量設定的目標值。在本文中，重量是指捆的總重量，包括捆中的乾物質和水的重量，除非另有特別說明。目標值可用在控制系統中，用於形成紙漿幅材以及從幅材片材形成捆的各種控制過程。紙漿乾燥機還設置有在線測量掃描儀28，其被布置成至少以橫穿方式測量行進的紙幅的基重。這樣，幅材的基重的橫向分布可作為在線測量值被提供。掃描儀28被布置成與控制系統26數據傳輸連接，使得掃描儀28的測量值能夠供控制系統26使用，以用於控制目的。掃描儀28被定位在切紙臺18之前和乾燥箱16之後，該乾燥箱16可以是例如空氣產生型(airborntype)的。

控制系統26包括輸入單元26.1，其適於與在線測量掃描儀28通訊，使得基重測量數據從在線掃描儀28傳送到控制系統。輸入單元26.1還適於與打捆部20的秤30通訊，用以接收來自秤30的捆的秤稱重量數據。

控制系統26還包括輸出單元26.2，該輸出單元適於與紙漿乾燥機通訊以將控制數據傳送到紙漿乾燥機。控制系統26中還設有數據處理單元26.3。數據處理單元26.3包括可執行指令，以通過從在線掃描儀28接收的基重測量數據計算捆的重量並校正從秤30接收的捆的捆秤稱重量的計算重量，來確定捆的校正重量。

如前所述，紙漿乾燥機10、特別是其打捆部20設置有秤30，通過該秤30測量捆的最精確重量。控制系統26與秤30進行數據傳輸連接，使得秤30的測量值能夠供控制系統30使用，以用於控制目的。

在根據本發明的實施例的方法中，基重從乾燥的、但優選地仍然全寬的幅材w在線28測量。接下來，基重用於計算形成的每個平行捆的所謂的計算重量。通過使用測量的基重、捆中單片和多片的尺寸來確定計算重量，該計算重量是多個因素的結果。接下來，通過捆的秤稱重量來校正計算的重量。實際上，捆的秤稱重量不是新形成的捆或當前形成的捆的重量，而是先前形成的捆的重量或參考值，例如先前形成的捆的移動平均值。有利地，秤稱重量用於提供校正因子，該校正因子用於校正捆的計算重量。如圖2所示，平行的捆1-6在秤30中一個接一個地稱重，因此能夠分別為每個並行捆分配一個校正因子。換言之，能夠為屬於各自形成的捆的區域的幅材的每個橫向範圍分別限定校正因子。這樣，沿橫向形成的每個捆可具有專門的校正因子。現在，根據本發明的實施例，捆的校正重量用於控制使紙漿形成捆的過程，以便滿足目標值並提供期望的捆重分布。這樣，為每個平行捆確定的校正重量導致橫向校正重量值，並形成幅材，並且該過程被控制為使得每個橫向校正重量用於控制在對應於各自的捆的橫向位置處的紙漿的成形過程。

為了根據需要操作紙漿乾燥機10，處理單元26.3包括可執行指令，以確定用於每個平行捆1-6的校正重量，導致橫向校正重量值，並且數據處理單元26.3還包括可執行指令，其使用每個橫向校正重量，用於控制在對應於各自的捆的橫向位置處形成和/或乾燥紙漿的過程。

通常，捆的重量的期望目標值可被解釋為期望的橫向捆重分布，並且存在操作紙漿乾燥機以滿足期望的橫向捆重分布的確定方案。

在下文中，將描述在控制該過程中使用捆的校正重量的有利方案。

第一方案

根據本發明的實施例，流漿箱24是所謂的稀釋流漿箱。稀釋流漿箱設置有用於控制從流漿箱排出的紙漿料流的橫向基重分布的裝置25。對於稀釋流漿箱的實際實施例，參考例如ep0635599a1，其中，通過經由例如流漿箱的湍流發生器的歧管通道將稀釋水供給到重量不同(有利地高於平均值)的幅材成形部的那些位置，來實施分布調節。流漿箱24，特別是用於控制稀釋效果的裝置，被布置成與控制系統26數據傳輸通訊，使得流漿箱在控制系統30的控制之下，以滿足期望的橫向捆重分布。這樣，紙漿幅材的橫向基重通過控制稀釋水的橫向供給而被流漿箱24控制，以產生期望的橫向捆重分布。

在第一方案中，數據處理單元26.3包括可執行指令，以藉助成形部的流漿箱24、通過將稀釋水供給到那些校正重量值不同(有利地高於橫向目標值)的橫向位置，來控制紙漿幅材的橫向基重；並且還包括可執行指令，以使用每個橫向校正重量來控制在各自的捆1-6的橫向位置處的流漿箱24中的橫向基重。

現在，針對目標值檢查單個的校正捆重，並且由於形成捆的幅材的橫向範圍(或寬度區域)是已知的，因此在該方法中，在流漿箱24中通過使用流漿箱的稀釋控制來控制橫向基重。這樣，通過控制流漿箱24中的稀釋分布來影響捆重分布。實際上，這意味著有意地使幅材的乾重分布能夠在預定範圍內下降，以有利於提供更均勻的捆重分布，即所謂的溼重分布。

這樣，每個橫向校正捆重量用於在各自的捆的橫向位置處控制流漿箱中的橫向基重，以提供期望的重量分布。有利地，通過將稀釋水供給到那些校正重量值不同(有利地高於橫向目標值)的橫向位置來控制流漿箱中的橫向基重。

藉助於第一方案，能夠控制作用於該組的每個捆1-6的捆重分布，但是特別地，該方案適於控制該組的中間捆2-5的重量。

第二方案

第二方案主要用於控制由幅材的寬度形成的該組捆1-6的端部捆1、6(即最外面的捆)。這將參照圖1和圖2進行解釋。根據本發明的實施例，成形部12優選地在成形部的兩側設置有邊緣修整噴嘴32。邊緣修整噴嘴32連接到或設置有用於沿寬度方向改變切割位置的裝置。邊緣修整噴嘴布置成通過高壓水射流切除幅材w的邊緣w』。這樣，前側噴嘴和後側噴嘴32之間的距離限定了在圖2中所示的成形部處的幅材的寬度l1。邊緣修整噴嘴32被布置成與控制系統26進行數據傳輸通訊，使得邊緣修整噴嘴的操作，特別是噴嘴的橫向位置，可為了下面將解釋的目的並以下面將解釋的方式由控制系統30控制。

現在，這組捆的端部捆1、6具有由邊緣修整噴嘴32的位置和在乾燥過程中幅材的橫向收縮所限定的寬度。在乾燥部16之後的幅材w的寬度在圖2中用附圖標記l2示出。在線測量掃描儀28還被布置成測量乾燥部16之後的幅材的寬度l2。寬度l2的信息可供控制系統26使用，以用於控制邊緣修整噴嘴32的位置。根據本發明的實施例，將測量寬度l2與寬度的目標值進行比較。寬度的目標值基於在切紙臺18中形成捆所需的組而確定。由於在乾燥過程中幅材的橫向收縮可根據不同的情況(諸如紙漿的成分)而變化，因此，邊緣修整噴嘴32的位置基本上被連續地控制，以使乾燥的幅材的寬度l2在設定的目標範圍內。

捆的實際重量取決於片材面積，因此能夠通過控制成形部12中邊緣修整噴嘴32的位置來控制捆的寬度，從而控制邊緣捆1、6的實際重量。在成形部12處修整幅材的邊緣是有益的，因為在該階段，可容易地處理被修整下的邊材(例如通過再次製漿用以循環回到流漿箱)，這樣也避免了使用過量的乾燥能量。

在該方法中，用於多個平行捆(即，該組捆1-6)的側捆1、6的校正重量被確定，並且基於兩個側捆之間的中間捆2-5的重量的參考重量值被確定。在側捆的校正重量到參考重量的偏離大於可接受程度的情況下，幅材邊緣的橫向位置在所述側捆的側部的幅材的邊緣處被改變。這有利地通過改變邊緣修整噴射噴嘴32的橫向位置而實現。應當理解的是，邊緣捆的寬度具有實際極限(practicallimit)，但是改變修整噴射噴嘴32的位置是非常有效的。例如，如果捆的總重量為250kg並且捆包含400片，則一片的重量為625g。如果基重為800g/m2，則正方形片材的尺寸為約884mm×884mm。假設修整噴射噴嘴32移動以使乾片材的寬度變窄5mm。這導致捆減少約1kg。因此，連續地控制修整噴射噴嘴32的位置，能夠獲得期望重量的側捆。

數據處理單元26.3包括可執行指令，用以確定多個平行捆1-6的側捆1、6的校正重量，並且還基於兩側捆之間的中間捆2-5的重量確定參考重量值；並且數據處理單元26.3還包括可執行指令，用以在確定的側捆的修整重量到參考重量的偏離大於可接受程度的情況下，改變所述側捆的側部的幅材的邊緣處的幅材邊緣的橫向位置。有利地，數據處理單元26.3包括可執行指令，以通過控制邊緣修整噴射噴嘴的橫向位置來控制成形部處的幅材邊緣的橫向位置。

根據本發明的實施例，數據處理單元26.3還包括可執行指令，以在幅材的分切以及控制成形部處的幅材邊緣的橫向位置之前確定幅材的寬度，以便滿足在幅材的分切之前的幅材寬度的目標值。

根據本發明的實施例，可以採用第二方案，使得僅監測收縮，即，僅檢測乾燥部16之前和之後的幅材邊緣的差異。在基重在側捆1、6的區域中穩定的情況下，足以使側捆的寬度保持恆定或保持在特定範圍內。

第三方案

第三方案的執行需要紙漿乾燥機10設置有用於引導幅材沿橫向行進的裝置，例如幅材導輥34或導輥系統。該機器還設置有傳感器，以監測幅材位置來進行橫向追蹤。幅材的側向位置可以通過適當傾斜的一個或多個輥來改變。第三方案提供了選擇捆的幅材的可用的橫向部分的可能性，以便具有儘可能平均的捆重分布。如在圖3中可以看到的，修整噴射噴嘴32被定位成使得從第一邊緣僅切割最小修整部，而在相對邊緣上，第二邊緣切除較大的修整部。現在，幅材側向移向第一邊緣。在乾燥部16之後，幅材被一個或多個導輥34引導回到切紙臺18設置所需的位置或與切紙臺18設置相配的位置。在任何情況下，寬度l1被控制，使得乾燥幅材寬度l2根據需要在用於捆形成的切紙臺中。

第三方案例如在當靠近幅材的邊緣具有重量的局部偏差的情況下是有利的，並且通過沿橫向移動使用的幅材區域，使偏差範圍在使用的幅材區域之外並且被修整噴射噴嘴32切掉。

為了完成第三方案的操作，數據處理單元26.3包括可執行指令，以在幅材的第一邊緣處朝向相對邊緣改變幅材邊緣的橫向位置，並在幅材的第二邊緣處遠離相對邊緣改變幅材邊緣的橫向位置，引起成形部處的幅材的側向位移，並在切割之前引導幅材，使得側向位置與切紙臺18相配。有利地，數據處理單元26.3包括可執行指令，以通過控制導輥34的操作在分切之前引導幅材，使得側向位置與切紙臺18相配。

根據情況，方案1至3的任何組合可用於改善捆重分布。通過同時使用所有方案可獲得最佳可控性和結果。

儘管本文通過結合目前被認為是最優選實施例的示例描述了本發明，但應當理解是，本發明不限於所公開的實施例，而是旨在覆蓋其特徵的各種組合或修改，以及包括在如所附權利要求中限定的本發明的範圍內的若干其他應用。結合上述任何實施例提及的細節可以結合另一實施例使用，只要這種結合在技術上可行。