生产纸浆捆的方法和控制纸浆干燥机中的捆重分布的装置

摘要

本发明涉及通过形成(12)纸浆幅材(W)、干燥成形的纸浆幅材(14、16)、将纸浆幅材分切和切割(18)成片材并且形成纸浆片材的多个平行捆(1‑6)来生产纸浆捆(1‑6)的方法。在分切幅材之前，在线测量(28)幅材的基重，确定捆的计算重量，并且在秤(30)中称重每个形成的捆，并且通过捆的秤称重量来校正计算重量，因此确定捆的校正重量，并且捆的校正重量值用于控制(26)生产纸浆捆的过程。本发明还涉及用于控制纸浆干燥机中的捆重分布的装置。

说明书

技术领域

本发明涉及生产纸浆捆的方法。

本发明还涉及用于控制纸浆干燥机中的捆重分布的装置，该纸浆干燥机包括成形部、压榨部、干燥部、切纸台(cutter-layboy)和打捆部，该装置中设置了控制系统，用于控制纸浆干燥机的操作。

背景技术

纸浆厂是一种将木片或其他植物纤维源转化为大量纤维的制造工厂。纸浆厂不一定与造纸操作集成在一起，因此这样的浆厂生产市售纸浆并将其卖给造纸工厂。市售纸浆被干燥，然后被切割成片材，这些片材堆叠成捆，使得它们可以被运输。纸浆片材通常被压成捆，其重量可以是例如200kg-250kg。

纸浆干燥机通常包括成形部，待干燥的浆料通过流浆箱被运送到该成形部中。在成形部后面，是压榨部、干燥部、切割部以及捆成形及最终打捆系统。在切割部中，幅材沿其机器方向被切成多个局部幅材，这些局部幅材进而沿横向被切割成片材。片材被堆叠成具有目标重量的捆。纸浆厂中的自动打捆原料要求单个捆的重量相互之间不会过于不同。目前，(通过移除或添加片材)手动地处理捆重量的修正。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种生产纸浆捆的方法，通过该方法，生产质量性能与现有技术的解决方案相比显著提高。

本发明的目的能够基本上如以下所公开地实现。

根据本发明的实施例，通过形成纸浆幅材、干燥成形的纸浆幅材、将纸浆幅材分切和切割成片材并形成纸浆片材的多个平行捆来生产纸浆捆。在该方法中，在分切幅材之前，在线测量幅材的基重，确定捆的计算重量，并且在秤中称重每个形成的捆，并且通过捆的秤称重量来校正计算重量，由此确定捆的校正重量，并且捆的校正重量值用于控制生产纸浆捆的过程。

这样，捆台的精度增加，来自在线测量值的基重在打捆站处用秤校准。本发明使得能够进行自动打捆处理而无需任何手动控制。本发明减少了纸浆打捆处理中所需的劳动量。

有利地，为每个捆设定重量的目标值，并且捆的校正重量值用于控制生产纸浆捆的过程以便满足目标值。

根据本发明的实施例，用于每个平行捆的校正重量被确定，得到横向校正重量值，并且幅材成形，使得每个横向校正重量被用于在对应于各自的捆的横向位置处控制纸浆的成形和/或干燥的过程。

根据本发明的实施例，纸浆捆的形成过程包括借助流浆箱、通过控制稀释水的横向供给来控制纸浆幅材的横向基重，从而控制横向捆重分布。

根据本发明的一个实施例，纸浆的成形过程包括通过成形部的流浆箱控制纸浆幅材的横向基重，使得每个横向校正重量用于控制在各自的捆的横向位置处的流浆箱中的横向基重。

根据本发明的实施例，通过将稀释水供给到校正重量值不同于横向目标值的那些横向位置来控制流浆箱中的横向基重。

根据本发明的实施例，为多个平行捆的侧捆确定校正重量，且基于两个侧捆之间的中间捆的重量确定参考重量值，并在侧捆的校正重量到参考重量的偏离超过可接受程度的情况下，幅材边缘的横向位置在侧捆的侧部的幅材的边缘处改变。

根据本发明的实施例，幅材边缘的横向位置通过在成形部处控制边缘修整喷射喷嘴的横向位置来控制。

根据本发明的实施例，幅材的宽度在幅材的分切之前被确定，并且幅材边缘的横向位置在成形部处被控制，从而满足在幅材的分切之前的幅材宽度的目标值。

根据本发明的实施例，幅材边缘的横向位置在幅材的第一边缘处朝向相对边缘改变，且幅材边缘的横向位置在幅材的第二边缘处远离相对边缘改变，在成形部处引起幅材的侧向位移，且在切割之前引导幅材，使得侧向位置与切纸台相配。

根据本发明的实施例，生产用于提供所需捆重分布的纸浆捆的过程包括以下步骤的任意组合：

a)通过成形部的流浆箱控制纸浆幅材的横向基重，并且每个横向校正重量用于在各自的捆的横向位置处控制流浆箱中的横向基重，

b)确定多个平行捆的侧捆的校正重量，并且基于两个侧捆之间的中间捆的重量确定参考重量值，并且在所述侧捆的校正重量到参考重量的偏离超过可接受程度的情况下，改变所述侧捆的侧部的幅材边缘的横向位置，

c)确定多个平行捆的侧捆的校正重量，并且基于两个侧捆之间的中间捆的重量确定参考重量值，并且在所述侧捆的校正重量到参考重量的偏离超过可接受程度的情况下，幅材边缘的横向位置在所述侧捆的侧部的幅材的边缘处被改变。

根据本发明的实施例，纸浆干燥机包括一种用于控制捆重分布的装置，在该装置中，控制系统被设置为用于控制纸浆干燥机的操作。控制系统包括输入单元，其适于与布置在纸浆干燥机中的在线测量扫描仪以及打捆部的秤通讯，用于接收来自在线扫描仪的基重测量数据，以及用于接收来自秤的捆的秤称重量数据。控制系统还包括输出单元，其适于与纸浆干燥机通讯，以将控制数据传送到纸浆干燥机。

另外，控制系统包括数据处理单元，该数据处理单元包括可执行指令，用以通过从在线扫描仪接收的基重测量数据计算捆的重量，以及校正从秤接收的捆的捆秤称重量的计算重量，来确定捆的校正重量。

数据处理单元有利地包括可执行指令，用以确定每个平行捆的校正重量，获得横向校正重量值，以及数据处理单元包括可执行指令，使用每个横向校正重量，用于控制在对应于各自的捆的横向位置处纸浆的成形和/或干燥的过程。

根据本发明的实施例，数据处理单元包括可执行指令，用以借助成形部的流浆箱通过将稀释水供给到校正重量值不同、有利地高于横向目标值的那些横向位置，来控制纸浆幅材的横向基重，以及数据处理单元包括可执行指令，用以使用每个横向校正重量来控制在各自的捆的横向位置处的流浆箱中的横向基重。

根据本发明的实施例，数据处理单元包括可执行指令，以确定多个平行捆的侧捆的校正重量，并且还基于两个侧捆之间的中间捆的重量确定参考重量值，以及数据处理单元包括可执行指令，用以在侧捆的确定的校正重量到参考重量的偏离超过可接受程度的情况下，改变所述侧捆的侧部的幅材的边缘处的幅材边缘的横向位置。

根据本发明的另一实施例，数据处理单元包括可执行指令，以通过控制边缘修整喷射喷嘴的横向位置来控制在成形部处的幅材边缘的横向位置。

根据本发明的另一实施例，数据处理单元包括可执行指令，以在幅材的分切之前确定幅材的宽度，并在成形部处控制幅材边缘的横向位置，以便在幅材的分切之前满足幅材宽度的目标值。

根据本发明的又一实施例，数据处理单元包括可执行指令，以在幅材的第一边缘处朝向相对边缘改变幅材边缘的横向位置，以及在幅材的第二边缘处远离相对边缘改变幅材边缘的横向位置，在形成部处引起幅材的侧向位移，以在分切之前引导幅材，使得侧向位置与切纸台相配。

有利地，数据处理单元包括可执行指令，以在分切之前通过控制导辊的操作来引导幅材，使得侧向位置与切纸台相配。

在本专利申请中呈现的本发明的示例性实施例不应被解释为对所附权利要求的适用性构成限制。动词“包括”在本专利申请中用作开放式限制，其不排除未记载的特征的存在。术语“机器方向”是指幅材从生产线的潮湿端朝向干燥端的总体运行方向。术语“横向”是指在幅材的一般平面中垂直于机器方向的方向，即从机器的一侧到另一侧的方向。在本文中，除非另有特别说明，重量是指捆的总重量，包括捆中的干物质和水的重量。除非另有明确说明，否则从属权利要求中列举的特征可自由地相互组合。被认为是本发明的特征的新颖特征在所附权利要求中具体阐述。

附图说明

在下文中，将参照随附的示例性的示意性附图描述本发明，在附图中：

图1示出了应用根据本发明的方法的纸浆干燥机；

图2示出了根据本发明的实施例的在生产期间的幅材的俯视图；以及

图3示出了根据本发明的另一实施例的在生产期间的幅材的俯视图。

具体实施方式

图1示意性地描绘了纸浆干燥机10。纸浆干燥机10包括以下部分：成形部12、压榨部14、干燥部16、切纸台18和打捆部20。纸浆，特别是市售纸浆，被生产为水悬浮纸浆从成形部12中的流浆箱24被引入到成形装置22，用以形成纸浆幅材。从纸浆悬浮液中除去水，且形成幅材。幅材被引导到压榨部14，并进一步被引导到干燥部16，以干燥纸浆并从幅材中除去多余的水。通常，干燥的市售纸浆的水含量为纸浆干重的约10％。

干燥的幅材被引导到切纸台18，幅材在此处沿机器方向被切成局部幅材，并且局部幅材沿横向被切割成片材。片材被堆叠成捆，捆被挤压并且通常被包裹以在打捆部20中运输。

在使纸浆形成捆的过程中，捆以多个捆同时形成的方式由并排地行进的连续幅材的片材形成。这样，在幅材中存在一定的横向范围，该横向范围将形成多个平行捆的纸浆片材的片材。一组平行捆同时形成，并且捆的可能的重量差异由幅材的横向基重的可能变化来决定。根据工厂建筑结构，在切纸机与打包机之间可以有不同类型的输送机(摆动输送机、运输输送机、称量输送机(scale conveyor))。在打包机之前的最后一个输送机中，对每个捆进行称重，并且在这里进行工厂总产品的最终验证。

在图1中，箭头A、B和C指的是图2和图3中所示的幅材的示意性俯视图，其代表沿附图中从左到右的机器方向的成形部A、干燥的幅材B和捆成形部C等部分。纸浆干燥机10设置有控制系统26，其也可以表示为质量控制系统和/或捆质量系统。它可以是集成式或分开式的计算机系统。在生产中，存在为每捆的重量设定的目标值。在本文中，重量是指捆的总重量，包括捆中的干物质和水的重量，除非另有特别说明。目标值可用在控制系统中，用于形成纸浆幅材以及从幅材片材形成捆的各种控制过程。纸浆干燥机还设置有在线测量扫描仪28，其被布置成至少以横穿方式测量行进的纸幅的基重。这样，幅材的基重的横向分布可作为在线测量值被提供。扫描仪28被布置成与控制系统26数据传输连接，使得扫描仪28的测量值能够供控制系统26使用，以用于控制目的。扫描仪28被定位在切纸台18之前和干燥箱16之后，该干燥箱16可以是例如空气产生型(air born type)的。

控制系统26包括输入单元26.1，其适于与在线测量扫描仪28通讯，使得基重测量数据从在线扫描仪28传送到控制系统。输入单元26.1还适于与打捆部20的秤30通讯，用以接收来自秤30的捆的秤称重量数据。

控制系统26还包括输出单元26.2，该输出单元适于与纸浆干燥机通讯以将控制数据传送到纸浆干燥机。控制系统26中还设有数据处理单元26.3。数据处理单元26.3包括可执行指令，以通过从在线扫描仪28接收的基重测量数据计算捆的重量并校正从秤30接收的捆的捆秤称重量的计算重量，来确定捆的校正重量。

如前所述，纸浆干燥机10、特别是其打捆部20设置有秤30，通过该秤30测量捆的最精确重量。控制系统26与秤30进行数据传输连接，使得秤30的测量值能够供控制系统30使用，以用于控制目的。

在根据本发明的实施例的方法中，基重从干燥的、但优选地仍然全宽的幅材W在线28测量。接下来，基重用于计算形成的每个平行捆的所谓的计算重量。通过使用测量的基重、捆中单片和多片的尺寸来确定计算重量，该计算重量是多个因素的结果。接下来，通过捆的秤称重量来校正计算的重量。实际上，捆的秤称重量不是新形成的捆或当前形成的捆的重量，而是先前形成的捆的重量或参考值，例如先前形成的捆的移动平均值。有利地，秤称重量用于提供校正因子，该校正因子用于校正捆的计算重量。如图2所示，平行的捆1-6在秤30中一个接一个地称重，因此能够分别为每个并行捆分配一个校正因子。换言之，能够为属于各自形成的捆的区域的幅材的每个横向范围分别限定校正因子。这样，沿横向形成的每个捆可具有专门的校正因子。现在，根据本发明的实施例，捆的校正重量用于控制使纸浆形成捆的过程，以便满足目标值并提供期望的捆重分布。这样，为每个平行捆确定的校正重量导致横向校正重量值，并形成幅材，并且该过程被控制为使得每个横向校正重量用于控制在对应于各自的捆的横向位置处的纸浆的成形过程。

为了根据需要操作纸浆干燥机10，处理单元26.3包括可执行指令，以确定用于每个平行捆1-6的校正重量，导致横向校正重量值，并且数据处理单元26.3还包括可执行指令，其使用每个横向校正重量，用于控制在对应于各自的捆的横向位置处形成和/或干燥纸浆的过程。

通常，捆的重量的期望目标值可被解释为期望的横向捆重分布，并且存在操作纸浆干燥机以满足期望的横向捆重分布的确定方案。

在下文中，将描述在控制该过程中使用捆的校正重量的有利方案。

第一方案

根据本发明的实施例，流浆箱24是所谓的稀释流浆箱。稀释流浆箱设置有用于控制从流浆箱排出的纸浆料流的横向基重分布的装置25。对于稀释流浆箱的实际实施例，参考例如EP0635599A1，其中，通过经由例如流浆箱的湍流发生器的歧管通道将稀释水供给到重量不同(有利地高于平均值)的幅材成形部的那些位置，来实施分布调节。流浆箱24，特别是用于控制稀释效果的装置，被布置成与控制系统26数据传输通讯，使得流浆箱在控制系统30的控制之下，以满足期望的横向捆重分布。这样，纸浆幅材的横向基重通过控制稀释水的横向供给而被流浆箱24控制，以产生期望的横向捆重分布。

在第一方案中，数据处理单元26.3包括可执行指令，以借助成形部的流浆箱24、通过将稀释水供给到那些校正重量值不同(有利地高于横向目标值)的横向位置，来控制纸浆幅材的横向基重；并且还包括可执行指令，以使用每个横向校正重量来控制在各自的捆1-6的横向位置处的流浆箱24中的横向基重。

现在，针对目标值检查单个的校正捆重，并且由于形成捆的幅材的横向范围(或宽度区域)是已知的，因此在该方法中，在流浆箱24中通过使用流浆箱的稀释控制来控制横向基重。这样，通过控制流浆箱24中的稀释分布来影响捆重分布。实际上，这意味着有意地使幅材的干重分布能够在预定范围内下降，以有利于提供更均匀的捆重分布，即所谓的湿重分布。

这样，每个横向校正捆重量用于在各自的捆的横向位置处控制流浆箱中的横向基重，以提供期望的重量分布。有利地，通过将稀释水供给到那些校正重量值不同(有利地高于横向目标值)的横向位置来控制流浆箱中的横向基重。

借助于第一方案，能够控制作用于该组的每个捆1-6的捆重分布，但是特别地，该方案适于控制该组的中间捆2-5的重量。

第二方案

第二方案主要用于控制由幅材的宽度形成的该组捆1-6的端部捆1、6(即最外面的捆)。这将参照图1和图2进行解释。根据本发明的实施例，成形部12优选地在成形部的两侧设置有边缘修整喷嘴32。边缘修整喷嘴32连接到或设置有用于沿宽度方向改变切割位置的装置。边缘修整喷嘴布置成通过高压水射流切除幅材W的边缘W’。这样，前侧喷嘴和后侧喷嘴32之间的距离限定了在图2中所示的成形部处的幅材的宽度L1。边缘修整喷嘴32被布置成与控制系统26进行数据传输通讯，使得边缘修整喷嘴的操作，特别是喷嘴的横向位置，可为了下面将解释的目的并以下面将解释的方式由控制系统30控制。

现在，这组捆的端部捆1、6具有由边缘修整喷嘴32的位置和在干燥过程中幅材的横向收缩所限定的宽度。在干燥部16之后的幅材W的宽度在图2中用附图标记L2示出。在线测量扫描仪28还被布置成测量干燥部16之后的幅材的宽度L2。宽度L2的信息可供控制系统26使用，以用于控制边缘修整喷嘴32的位置。根据本发明的实施例，将测量宽度L2与宽度的目标值进行比较。宽度的目标值基于在切纸台18中形成捆所需的组而确定。由于在干燥过程中幅材的横向收缩可根据不同的情况(诸如纸浆的成分)而变化，因此，边缘修整喷嘴32的位置基本上被连续地控制，以使干燥的幅材的宽度L2在设定的目标范围内。

捆的实际重量取决于片材面积，因此能够通过控制成形部12中边缘修整喷嘴32的位置来控制捆的宽度，从而控制边缘捆1、6的实际重量。在成形部12处修整幅材的边缘是有益的，因为在该阶段，可容易地处理被修整下的边材(例如通过再次制浆用以循环回到流浆箱)，这样也避免了使用过量的干燥能量。

在该方法中，用于多个平行捆(即，该组捆1-6)的侧捆1、6的校正重量被确定，并且基于两个侧捆之间的中间捆2-5的重量的参考重量值被确定。在侧捆的校正重量到参考重量的偏离大于可接受程度的情况下，幅材边缘的横向位置在所述侧捆的侧部的幅材的边缘处被改变。这有利地通过改变边缘修整喷射喷嘴32的横向位置而实现。应当理解的是，边缘捆的宽度具有实际极限(practical limit)，但是改变修整喷射喷嘴32的位置是非常有效的。例如，如果捆的总重量为250kg并且捆包含400片，则一片的重量为625g。如果基重为800g/m²，则正方形片材的尺寸为约884mm×884mm。假设修整喷射喷嘴32移动以使干片材的宽度变窄5mm。这导致捆减少约1kg。因此，连续地控制修整喷射喷嘴32的位置，能够获得期望重量的侧捆。

数据处理单元26.3包括可执行指令，用以确定多个平行捆1-6的侧捆1、6的校正重量，并且还基于两侧捆之间的中间捆2-5的重量确定参考重量值；并且数据处理单元26.3还包括可执行指令，用以在确定的侧捆的修整重量到参考重量的偏离大于可接受程度的情况下，改变所述侧捆的侧部的幅材的边缘处的幅材边缘的横向位置。有利地，数据处理单元26.3包括可执行指令，以通过控制边缘修整喷射喷嘴的横向位置来控制成形部处的幅材边缘的横向位置。

根据本发明的实施例，数据处理单元26.3还包括可执行指令，以在幅材的分切以及控制成形部处的幅材边缘的横向位置之前确定幅材的宽度，以便满足在幅材的分切之前的幅材宽度的目标值。

根据本发明的实施例，可以采用第二方案，使得仅监测收缩，即，仅检测干燥部16之前和之后的幅材边缘的差异。在基重在侧捆1、6的区域中稳定的情况下，足以使侧捆的宽度保持恒定或保持在特定范围内。

第三方案

第三方案的执行需要纸浆干燥机10设置有用于引导幅材沿横向行进的装置，例如幅材导辊34或导辊系统。该机器还设置有传感器，以监测幅材位置来进行横向追踪。幅材的侧向位置可以通过适当倾斜的一个或多个辊来改变。第三方案提供了选择捆的幅材的可用的横向部分的可能性，以便具有尽可能平均的捆重分布。如在图3中可以看到的，修整喷射喷嘴32被定位成使得从第一边缘仅切割最小修整部，而在相对边缘上，第二边缘切除较大的修整部。现在，幅材侧向移向第一边缘。在干燥部16之后，幅材被一个或多个导辊34引导回到切纸台18设置所需的位置或与切纸台18设置相配的位置。在任何情况下，宽度L1被控制，使得干燥幅材宽度L2根据需要在用于捆形成的切纸台中。

第三方案例如在当靠近幅材的边缘具有重量的局部偏差的情况下是有利的，并且通过沿横向移动使用的幅材区域，使偏差范围在使用的幅材区域之外并且被修整喷射喷嘴32切掉。

为了完成第三方案的操作，数据处理单元26.3包括可执行指令，以在幅材的第一边缘处朝向相对边缘改变幅材边缘的横向位置，并在幅材的第二边缘处远离相对边缘改变幅材边缘的横向位置，引起成形部处的幅材的侧向位移，并在切割之前引导幅材，使得侧向位置与切纸台18相配。有利地，数据处理单元26.3包括可执行指令，以通过控制导辊34的操作在分切之前引导幅材，使得侧向位置与切纸台18相配。

根据情况，方案1至3的任何组合可用于改善捆重分布。通过同时使用所有方案可获得最佳可控性和结果。

尽管本文通过结合目前被认为是最优选实施例的示例描述了本发明，但应当理解是，本发明不限于所公开的实施例，而是旨在覆盖其特征的各种组合或修改，以及包括在如所附权利要求中限定的本发明的范围内的若干其他应用。结合上述任何实施例提及的细节可以结合另一实施例使用，只要这种结合在技术上可行。