用于控制兩個輥溫度的方法和裝置制造方法
【專利摘要】一種用于控制形成輥隙的兩個輥（1，2）的溫度的方法和裝置，通過傳感器裝置（11）檢測每個輥上的至少一個點的溫度，形成測量點，其中最高檢測溫度用作設定值，并且其中在該檢測溫度低于該設定值的區(qū)域內加熱該輥（1，2）。
【專利說明】用于控制兩個輥溫度的方法和裝置
[0001]本申請是申請?zhí)枮?00680051934.1，申請日為2006年12月8日， 申請人:為利樂拉瓦爾集團及財務有限公司，發(fā)明創(chuàng)造名稱為“用于控制兩個輥溫度的方法和裝置”的發(fā)明專利申請的分案申請。
【技術領域】
[0002]本發(fā)明涉及控制和平衡形成輥隙(nip)的兩個協(xié)同運轉的輥(cylinder)的溫度的系統(tǒng)和方法。
【背景技術】
[0003]在很多情況下，其中雙輥形成輥隙，輥間距保持在一定范圍內是最重要的。通常兩個輥的協(xié)同運轉部分彼此保持一致也很重要。
[0004]對于很多類型的形成輥隙的輥(例如刻痕輥)而言，重要的是它們相對彼此正確地對準。在用于由紙卷或層壓材料形成容器的機器中，在某些階段通常有刻痕輥。刻痕在卷材內形成，以助于包裝件折疊。這些刻痕輥中的一個具有凸起，該凸起將進入另一個輥的配合凹槽內。沒有正確對準的刻痕輥會導致待刻痕的卷材被切割。當輥受熱時將會膨脹。如果刻痕輥受熱不均，它們將不均衡地膨脹，這會導致輥的共同運轉部分不能正確地對齊。因此，一個輥的凸起可能會碰撞另一個輥的槽的側邊，這可能會切割卷材。

【發(fā)明內容】

[0005]綜上所述，本發(fā)明的一個目的是消除或至少減小因不均衡加熱而導致卷材在刻痕單元被切割的風險。
[0006]本發(fā)明的一個方面是控制形成輥隙的兩個輥的溫度。根據(jù)本發(fā)明，在多個單獨的點連續(xù)測量包括軸承和驅動器的輥的溫度。用于溫度控制的算法基于該最高記錄溫度，該溫度將形成設定值(set point)。然后該輥、軸承和驅動器的其它部分被加熱至該最高記錄溫度，即該設定值。
[0007]在本發(fā)明的另一個方面中，在該輥、軸承和驅動的不同部分的溫度仍被記錄。加熱器仍然提供對該輥的不同部分的加熱。然而，根據(jù)本發(fā)明的這個方面，該兩個輥在末端相對于彼此設置為可移位。一個輥可移位或者兩個輥均可移位。該一個或兩個輥基于檢測的溫度而移位。
[0008]通過本發(fā)明的手段，輥的溫度可均衡分布。在沒有如本發(fā)明所述的控制系統(tǒng)的情況下，輥的輥隙處的最高和最低溫度之間可能存在有相對較大的差。
[0009]盡管本發(fā)明結合用于形成容器的機器內的刻痕輥進行一般地描述，但本領域的技術人員認識到，本發(fā)明的原理可應用于其它形成輥隙的輥。
[0010]本發(fā)明的控制周期適用于厚度至少為150 μ m的卷材。
【專利附圖】

【附圖說明】[0011]以下將通過示例并根據(jù)附圖對本發(fā)明進行進一步描述。在附圖中:
[0012]圖1是包含本發(fā)明的兩個刻痕輥的側視示意圖；
[0013]圖2是圖1刻痕輥的輥隙部分的詳細視圖；
[0014]圖3是可用于本發(fā)明的加熱器組件的一個示例；以及
[0015]圖4是圖1的輥中的一個的端視示意圖。
【具體實施方式】
[0016]作為一個示例，圖1示出兩個刻痕輥1、2。輥1、2的各個末端容置于軸承套3、4、
5、6中。其中一個軸承套6包括驅動單元。
[0017]其中一個刻痕輥I具有形成在該輥I表面上的凸起8。凸起8將容置在另一個刻痕輥2的凹槽7內。如果輥1、2受熱不均衡，它們將會不同程度地膨脹。如果由于該不均一的加熱造成一個刻痕輥I的凸起8過于靠近另一個輥2的凹槽7，待刻痕的卷材可能會在凸起8和凹槽7之間的接觸部分被切割。
[0018]沿各輥1、2設置有加熱器23-28。通常，每個輥1、2設置至少三個加熱器23_28，每個末端設置一個，以及中間設置一個。本領域的技術人員了解，加熱器的確切數(shù)量在個案中根據(jù)輥的尺寸、對敏感度的要求等來決定。在圖3中，顯示了一種加熱器的示例，它形似一個接線夾(ramp) 9,具有多個紅外碳素光(IR-carbon light)加熱器10。在該實施方式中，加熱器也可設置在軸承套3-6內，該加熱器可以是空氣加熱器。在其它實施方式中，軸承套3-6內沒有加熱器，因為驅動單元和軸承在使用中通常產(chǎn)生大量熱量。軸承套3-6包括油料，用于輔助散播軸承套3-6內產(chǎn)生的熱量。
[0019]傳感器11與至少每個加熱器23-28相關聯(lián)，但也可設置更多傳感器。傳感器11測量該輥或者與該輥相關聯(lián)部件上的特定點12-21的溫度。傳感器11通常為紅外(IR)傳感器，但可使用任何合適類型的傳感器。
[0020]在使用中，一個IR傳感器11對準輥1、2上的測量點13-15、17_19。IR傳感器無接觸地測量。在軸承套3-6中可使用其它類型的溫度計，例如應變計。在各軸承套3-6中建立測量點12、16、20、21。測量點13-21在圖1中標明。在圖1所示的示例中有六個加熱器組件23-28，在每個輥1、2的各個末端有一個以及在中間有一個。六個加熱器23-28每個與測量點13-15，17-19之一相關聯(lián)。本領域的技術人員認識到，可使用多種不同類型的傳感器和加熱器組件。
[0021]為減小加熱器23-28影響到傳感器11的風險，可沿各輥1、2在加熱器和傳感器之間設置一個或多個防護罩22，如圖4所示。防護罩22將延伸遠離輥1、2。
[0022]本發(fā)明的控制系統(tǒng)是基于最高檢測溫度。所述最高檢測溫度將用作其它測量點12-21的設定值。由此，如果特定測量點的檢測溫度低于檢測到的最熱的測量點，則啟動與該特定測量點相關聯(lián)的加熱器。如果與該最高檢測溫度的差值高于預定值，則與該測量點相關聯(lián)的加熱器將會全負荷(full effect)運行。當該差值低于所述預定值時，該加熱器將會以小于100%的負荷運行，并且通常會控制為使該特定測量點的溫度接近所建立的設定值而不超過該設定值。
[0023]只要測量點12-21的溫度在某一區(qū)間內，輥1、2將會相對均衡地膨脹，這意味著待刻痕卷材被切割的風險顯著降低。本領域的技術人員認識到，該溫度區(qū)間和特定測量點12-21之間的最大允許溫度差取決于多個因素，例如輥1、2的尺寸，形成刻痕的共同運轉的凸起8和凹槽7的尺寸，卷材的質量和材料，卷材的速度。
[0024]在一個示例中，當特定測量點12-21和該設定值之間的檢測溫差超出2°C時，加熱器23-28全負荷運行。當該差值低于2°C時，控制特定加熱器23-28，以使該溫度接近設定溫度點而不超出該溫度。當一個特定點的溫度超出該設定溫度時，如果在預定的時間間隔后該溫度仍舊超出先前的設定溫度，則該更高的溫度將會成為設定溫度。在一個示例中該時間間隔設定為8分鐘。
[0025]在另一個實施方式中，輥1、2末端間的距離可以改變。將輥1、2的僅一個或者兩個設置為可相對彼此移動使得它們的相互距離可改變而實現(xiàn)這一點。一般，該輥1、2僅一個設為可移動。在該實施方式中，軸承套3-6內沒有加熱器，但沿輥1、2以與上述同樣的方式存在加熱器。并且在該實施方式中，最高檢測溫度為其余測量點12-21的設定溫度。
[0026]傳感器11、加熱器23-28以及可能的用以移動一個或兩個輥1、2的驅動器連接到控制器，例如計算機或CPU。該控制器存儲一種算法，通過該算法，基于由傳感器11檢測的溫度，控制加熱器23-28以及可能的驅動器。
[0027]在一些實施方式中，風扇、渦流管或其它冷卻裝置與加熱器23-28 —起設置，在該情形下，可通過加熱和冷卻相結合或者僅通過冷卻來實現(xiàn)溫度控制。通常冷卻裝置僅設置在輥1、2的末端軸。
[0028]基于輥1、2和輥1、2刻痕部分7、8的尺寸、輥1、2的期望溫度以及待刻痕卷材的質量和尺寸而確定該溫度范圍和該時間間隔。
【權利要求】
1.一種用于控制形成輥隙的兩個輥的溫度的方法，其中檢測每個輥上的至少一個點的溫度，形成測量點；將最高檢測溫度用作設定值；在檢測溫度低于該設定值的區(qū)域內加熱該輥；以及在多個單獨的點連續(xù)測量包括軸承和驅動器的輥的溫度， 其中該方法用于由紙卷或層壓材料卷材形成容器的機器的刻痕單元。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，在該輥隙的每個輥的至少三個點檢測該溫度，兩個點分別在該輥的末端，一個點在該輥的中部，并且其中該溫度連續(xù)地被檢測。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，加熱器與每個測量點相關聯(lián)，其中當在該特定點的檢測溫度和用于該溫度的設定值之間的差超出預定范圍時，加熱器全負荷運行。
4.根據(jù)權利要求3所述的方法，其特征在于，當該檢測溫度和用于該溫度的設定值之間的差在該預定范圍內時，該加熱器運行的方式為使該特定點的溫度接近但是不超過該設定值。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其特征在于，如果在特定點檢測出更高的溫度持續(xù)預定時間間隔，則修改該設定值，該情況下所述更高的溫度設為新的設定值。
6.根據(jù)權利要求4和5所述的方法，其特征在于，所述預定溫度范圍為1-4°C以及優(yōu)選地為大約2°C，并且所述預定時間間隔為4-12分鐘以及優(yōu)選地為大約8分鐘。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，該至少兩個輥中的至少一個相對于另一個輥的位置根據(jù)溫度的設定值和該檢測溫度變化。
8.根據(jù)權利要求7所述的方法，其特征在于，在與該傳感器、加熱器和改變該位置的裝置相連接的控制器內設置用于控制的算法，該算法包括該實際預定溫度范圍以及時間間隔。
9.根據(jù)權利要求6所述的方法，其特征在于，其中該溫度范圍和該時間間隔基于該輥和該輥刻痕部分的尺寸、基于該輥的期望溫度以及基于待刻痕的該卷材的質量和尺寸確定。
10.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中該輥隙的輥的部分和/或與該輥相關聯(lián)的軸承套被冷卻。
【文檔編號】B31F1/07GK103909686SQ201410119926
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2006年12月8日 優(yōu)先權日:2006年1月31日
【發(fā)明者】霍薩恩·佩什卡 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司