经由振动分析在造纸系统中的沉积物检测技术方案

本发明专利技术涉及一种造纸系统，所述造纸系统包含：多个导辊，所述多个导辊包括第一导辊；载体，所述载体形成与所述多个导辊接触的连续表面，所述载体具有纸侧和背侧并且被配置成在造纸工艺期间围绕所述多个导辊在第一方向上行进；纸料源，所述纸料源被配置成向所述载体的所述纸侧提供纸料；清洁刀片，所述清洁刀片被布置成清洁所述第一导辊；振动传感器，所述振动传感器配置成检测所述清洁刀片的振动；以及控制器，所述控制器与所述振动传感器通信并且被配置成从所述振动传感器接收振动数据、分析所接收到的振动数据，并且如果所述振动数据满足预定条件，则发起校正动作。此外，本发明专利技术涉及一种用于解决造纸系统中的沉积物问题的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】经由振动分析在造纸系统中的沉积物检测相关事宜本申请要求于2017年10月24日提交的美国临时专利申请第62/576,416号的优先权，其全部内容通过引用并入本文中。
技术介绍
在造纸工艺期间，纸张在造纸系统中(例如，在一系列辊之间行进的载体上)由纸料形成，并且可以在一个或多个加热的干燥筒(例如，用于薄棉纸)上、在单个大的干燥筒(称为Yankee或Yankee烘缸)上干燥。在造纸工艺期间，来自纸料的沉积物可以形成于各个辊或系统中的其它位置上，这可导致低效操作，除非系统被清洁。系统可以包括定位在系统中的清洁刀片，该清洁刀片意在用于例如从系统中的辊上去除一些此类沉积物。然而，刀片可能磨损和/或被此类沉积物覆盖，从而降低刀片清洁系统的效率。由于停机时间会减少系统的纸输出量，所以从需要系统停工维修的观点来看，刀片清洁或更换可能是昂贵的。此外，形成于系统中的可能负面影响纸质量的沉积物通常是通过检测由系统生产的纸中的缺陷来实现，这并不一定是沉积物形成于系统中的可靠指标。此外，即使此类视觉检查确实导致检测到过量沉积物，已经由系统生产的纸的质量也比期望的低，这可能导致产品和生产有缺陷产品所花费的时间的损失。处理该问题需要更多的时间和资源，例如，通过停工和清洁该系统。这导致系统输出量的附加损失，这对于纸产品制造商来说可能是昂贵的。
技术实现思路
本专利技术的各方面大体上涉及用于监测定位在造纸系统中的清洁刀片的振动的系统和方法。示范性造纸系统可以包括多个导辊和形成与多个导辊接触的连续表面的载体，该多个导辊包括第一导辊。纸料源可以被配置成向载体的纸侧提供纸料。此类系统可以包括清洁刀片，该清洁刀片与第一导辊相关联并布置成清洁该第一导辊。在一些实例中，系统可以包括联接至清洁刀片的振动传感器，该振动传感器被配置成检测清洁刀片的振动。控制器可以从振动传感器接收表示清洁刀片的振动的振动数据，并分析所接收到的振动数据。在一些实施例中，如果振动数据满足预定条件，则控制器可以被配置成发起校正动作。在一些情况下，清洁刀片的振动可以指示形成于第一导辊上的过多沉积物，从而引起振动。在第一导辊处的此类沉积物可以指示在整个系统中形成的总体增加的沉积物，这可导致在造纸工艺期间的各种问题。因此，在一些实例中，控制器可以分析振动数据以确定所确定的预定条件的可能原因，诸如，系统内存在过度振动和/或沉积。在各种系统中，与一个或多个辊相关联的一个或多个清洁刀片可以包括相关联的振动传感器，该振动传感器用于感测系统内的各个位置处的振动。来自此类一个或多个位置的振动数据可以用于表征振动的原因，诸如，形成的沉积物的类型、形成的沉积物的量等。校正动作可以由此类表征来确定。在一些此类系统中，控制器可以发起针对所确定的振动和/或沉积物的原因的校正动作，以便减少系统中沉积物的数量和/或比率，从而改善和/或延长系统的操作。例如，系统可以包括与控制器通信的第一化学品源，诸如，水、固定剂、分散剂、表面活性剂、凝结剂、溶剂、脱模剂和防粘剂中的一种或多种。在一些此类实例中，发起校正动作可以包括：例如在系统中的一个或多个特定位置处改变从第一化学品源分配的化学品的量以减少沉积物形成。附图说明图1示出了示范性造纸系统的高级示意图。图2是造纸系统的一部分的透视图。图3是示出了造纸系统的一部分的示意图。图4示出了替代辊配置的示意图。图5示出了辊和靠近辊以用于清洁其表面的清洁刀片的透视图。图6是清洁辊的刀片的截面图。图7是绘示了用于处理造纸系统中过量沉积物的检测的示范性方法的工艺流程图。图8是绘示了造纸系统中各组件之间的通信的示意图。具体实施方式本专利技术的各方面大体上涉及用于检测在造纸工艺期间形成于各个位置中的任一个中的沉积物的系统和方法。本专利技术的其它方面大体上涉及用于减少所检测到的沉积物的量和/或防止附加沉积物的将来累积的系统和方法。图1示出了示范性造纸系统的高级示意图。图1的系统是示范性的，并且仅示出了造纸系统的一个特定实例，例如，薄页纸造纸机。本领域的技术人员将理解，造纸机的许多实例和配置是可能的，并且在此描述的本专利技术的各方面将适用于任何适当系统，而不仅仅是通过示范性附图所绘示的那些系统。例如，其它造纸机类型可以包括被配置成生产各种等级的纸的机器，包括但不限于：薄页纸、面巾纸、餐巾纸、无纺布纸、纸板、包装纸、挂面纸板、瓦楞芯纸、印刷和书写纸、新闻纸、市场纸浆和精品级纸。图1的系统100包括流浆箱102，流浆箱102被配置成将纸料提供到系统100中以进行处理。在所示实例中，来自流浆箱102的浆料在作为双网系统(具有网106和108)的一部分的成形辊104处被接收。浆料沿着网108行进到网108与载体112之间的压区110。在一些实例中，载体112包含毛毡材料。示范性毛毡材料可以包括由聚酰胺纱线制成的织造材料，例如，以不同的分层设计布置。其它示范性载体112材料可以包括但不限于：成形织物、带(例如，NTT带，诸如，由芬兰埃斯波的ValmetCorporation提供)、转移织物和带、以及透气织物。如图所示，载体112具有纸侧114和与纸侧相对的背侧116，浆料在压区110处从网108接收到纸侧114上。载体112围绕一系列辊行进，其中载体的背侧116与辊接触，直到载体112遇到压辊118。在压辊118处，从浆料中挤压出水分，并将浆料转移到压区120处的烘缸122(例如，Yankee烘缸)。在所示实例中，浆料在烘缸122处干燥并经由起皱刀片124起皱以形成薄片126，薄片126由辊128接收以用于储存或进一步处理。在将纸产品从载体112转移到压区120处的烘缸122之后，载体在返回到压区110以接收来自网108的纸料之前继续通过载体调整区段130中的一系列辊。当载体行经载体调整区段130中的辊周围时，辊可以与载体112的纸侧114和背侧116两者相接。此类辊可以用于引导载体112通过造纸系统100，以使载体112准备用于在压区110处接收纸料材料以继续造纸工艺。如本文将在别处描述的，在一些实例中，载体调整区段130进一步包括附加组件，诸如，化学品源、喷雾器、干燥器、真空等，以促进载体112的调整以供进一步使用。如图1所示，载体通常沿顺时针方向围绕辊移动。然而，例如在载体调整区段130中存在使载体112不总是沿顺时针方向行进的区段。因此，除非另外指明，否则当在本文中被称为在给定方向(例如，第一方向)上行进时，系统组件(例如，载体112)通常在该系统方向上而不是在绝对方向上行进。例如，在图1所示实例中，载体112在第一方向上围绕一系列辊行进，尽管有时沿顺时针或逆时针方向围绕各个辊行进。图2是造纸系统的一部分的透视图。图2中所绘示的区段包括载体212，载体212具有围绕多个辊延伸的纸侧214和背侧216。压辊218与烘缸222之间的压区220使得来自载体212的纸侧214的纸料从载体212被转移到烘缸222。靠近烘缸222定位的刀片架225包括起绉刀片224，起皱本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种造纸系统，其包含：/n多个导辊，所述多个导辊包括第一导辊；/n载体，所述载体形成与所述多个导辊接触的连续表面，所述载体具有纸侧和背侧并且被配置成在造纸工艺期间围绕所述多个导辊在第一方向上行进；/n纸料源，所述纸料源被配置成向所述载体的所述纸侧提供纸料；/n清洁刀片，所述清洁刀片被布置成清洁所述第一导辊；/n振动传感器，所述振动传感器被配置成检测所述清洁刀片的振动；以及/n控制器，所述控制器与所述振动传感器通信并且被配置成：/n从所述振动传感器接收振动数据；/n分析所接收到的振动数据；以及/n如果所述振动数据满足预定条件，则发起校正动作。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171024 US 62/576,4161.一种造纸系统，其包含：
多个导辊，所述多个导辊包括第一导辊；
载体，所述载体形成与所述多个导辊接触的连续表面，所述载体具有纸侧和背侧并且被配置成在造纸工艺期间围绕所述多个导辊在第一方向上行进；
纸料源，所述纸料源被配置成向所述载体的所述纸侧提供纸料；
清洁刀片，所述清洁刀片被布置成清洁所述第一导辊；
振动传感器，所述振动传感器被配置成检测所述清洁刀片的振动；以及
控制器，所述控制器与所述振动传感器通信并且被配置成：
从所述振动传感器接收振动数据；
分析所接收到的振动数据；以及
如果所述振动数据满足预定条件，则发起校正动作。


2.根据权利要求1所述的系统，其中：
分析所接收到的振动数据包含确定与所述清洁刀片相关联的所述第一导辊上的沉积物的量；以及
所述控制器被配置成在所确定的沉积物的量满足预定条件时发起所述校正动作。


3.根据权利要求2所述的系统，其中所确定的沉积物的量包含从所述载体沉积在所述第一导辊上的确定的胶粘物的量。


4.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的系统，其进一步包含：
所述多个导辊中的第二导辊；
第二清洁刀片，所述第二清洁刀片被布置成清洁所述第二导辊；以及
第二振动传感器，所述第二振动传感器与所述控制器通信并且被配置成检测所述第二清洁刀片的振动；其中
所述控制器进一步被配置成：
从所述第二振动传感器接收第二振动数据；
分析来自所述第二振动传感器的所述第二振动数据；以及
所发起的校正动作是基于所述分析的振动数据和所述分析的第二振动数据两者。


5.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述第一导辊定位成使得所述载体在所述第一方向上(i)从所述纸料源行进至第一接口，在所述第一接口处，所述纸料从所述载体转移至相接组件，使得当所述载体遇到所述第一导辊时，所述载体基本上没有所述纸料，(ii)从所述第一接口行进至所述第一导辊，以及(iii)从所述第一导辊行进至所述纸料源。


6.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述载体包含毡材料。


7.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的系统，其进一步包含与所述控制器通信的第一化学品源，并且其中发起所述校正动作包含改变从所述第一化学品源分配的化学品的量。


8.根据权利要求7所述的系统，其中所述化学品包含来自由以下组成的组中的一种或多种：水、固定剂、分散剂、表面活性剂、凝结剂、溶剂、脱模剂、以及防粘剂。


9.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的系统，其中发起所述校正动作包含向用户警告所述检测到的振动。


10.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的系统，其中发起所述校正动作包含改变由所述纸料源提供的所述纸料的组成。


11.根据权利要求1或前述权利要求中任一项所述的系统，其进一步包含：
第二清洁刀片，所述第二清洁刀片与第二导辊相关联并且被布置成清洁所述第二导辊；以及
第二振动传感器，所述第二振动传感器联接至所述第二清洁刀片并且被配置成检测所述第二清洁刀片的振动；其中
所述控制器与所述第二振动传感器通信并且被配置成：
从所述第二振动传感器接收表示所述第二清洁刀片的所述振动的振动数据；
分析从所述第二振动传感器接收的所述振动数据；以及
如果来自所述第二振动传感器的所述振动数据满足预定条件，则发起第二校正动作。


12.根据权利要求1或前述权...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·鲁尼奥，F·M·莫卡纳斯，加里·S·弗曼，大卫·I·韦恩斯坦，W·冯德拉塞克，
申请(专利权)人：埃科莱布美国股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US