專利名稱：控制造紙機流漿箱的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種控制由一造紙機制造的紙幅的一個或多個橫向特性分布的方法，此方法利用一控制裝置調(diào)節(jié)造紙機的一個流漿箱或多個流漿箱，且在此方法中所述特性分布或多個分布由一測量裝置測量，從所述測量裝置獲得的測量信號供給所述控制裝置，而所述流漿箱或多個流漿箱設(shè)有至少兩個包含用于要生產(chǎn)的紙懸浮在水溶劑中的料漿的進料流且所述進料流在流漿箱或多個流漿箱的橫向部分中分入進料區(qū)，所述進料區(qū)每一個都設(shè)有所述進料流的組合料流。
另外，本發(fā)明涉及一種用于控制由一造紙機制造的紙幅的一個或多個橫向特性分布，此設(shè)備包括用于調(diào)節(jié)造紙機的一流漿箱或多個流漿箱的一控制裝置，用于測量所述特性分布或多個分布的一測量裝置，用于將從所述測量裝置獲得的測量信號進給至所述控制裝置的裝置，將至少兩個進料流供給流漿箱或多個流漿箱的裝置，其中所述進料流包含用于要制造的紙懸浮在水溶劑中的漿料，以及用于在進流漿箱或多個流漿箱的橫向機器部分中將進料流分入進料區(qū)的裝置，其中所述進料區(qū)每一個都供有所述進料流的組合料流。
從現(xiàn)有技術(shù)中可知，控制由造紙機制造的紙的橫向克數(shù)的裝置以下列方式工作。送入造紙機網(wǎng)下白水坑的濃漿流由一克數(shù)閥基于造紙機干燥一端的克數(shù)測量值進行調(diào)節(jié)。紙幅的克數(shù)由垂直于其橫向的測量傳感器測量，橫向克數(shù)分布的測量結(jié)果平均化并作為控制裝置的一反饋信號經(jīng)過。濃漿流如現(xiàn)有技術(shù)中一樣從克數(shù)閥經(jīng)過，到達網(wǎng)下白水坑，來自造紙機的網(wǎng)部的白水也進入網(wǎng)下白水坑。濃漿流和白水在網(wǎng)下白水坑中混合并且于是獲得的稀釋漿流如其本身所知通過洗漿和除氣裝置到達一流漿箱入口集管并從此進一步通過流漿箱的一分配管單元，可能通過一均衡腔和一湍流發(fā)生器到達流漿箱的一噴漿槽。一懸浮漿噴液從噴漿槽排出噴到一形成網(wǎng)上或進入形成網(wǎng)之間的一形成間隙中。
從現(xiàn)有技術(shù)可知，由造紙機制造的紙的橫向克數(shù)分布通過基于上述在造紙機干燥端的克數(shù)測量值表示出在流漿箱中一噴漿口的高度而調(diào)節(jié)。最近，所謂的稀釋調(diào)節(jié)也越來越普遍，包括將稀釋水、通常是比料漿更稀的白水成漿液供給在流漿箱橫向分布的各進料點。此稀釋水進料裝置起顯示出與一分布桿的調(diào)節(jié)一起或不紙幅有它的噴漿口的橫向克數(shù)分布的作用。稀釋調(diào)節(jié)的一特殊優(yōu)點在于流漿箱可以紙幅有高度均勻的噴漿口操作以使可以避免由形成噴漿口高度分布而產(chǎn)生的在噴漿口中及其后的橫向流動及由此產(chǎn)生的紙的纖維方向分布的扭曲。
本發(fā)明的一個目的是通過一種新穎的方法和裝置可以更精確而快速地控制紙幅的特性，并能獲得由其提供的優(yōu)點。
本發(fā)明的一個目的是將幾個常規(guī)的技術(shù)組合起來，包括稀釋流漿箱的開發(fā)、造紙工業(yè)中的濃度測量裝置以及現(xiàn)代控制裝置中的先進的控制策略的潛力。
現(xiàn)有技術(shù)的稀釋流漿箱在流漿箱橫向分成幾個進料區(qū)。另外，可以有不只一層這樣的進料區(qū)。兩個或更多的進料漿流可以供給每層進料區(qū)，而且每個進料漿流可以供給一層或多層進料區(qū)。每層的每個進料區(qū)裝有通常使用一適當(dāng)?shù)拈y裝置控制此進料區(qū)進料流的組合比例。另外，可以有一層或多層進料區(qū)只供給一個進料流或供給多個進料流而不紙幅有控制每個進料區(qū)的進料流的組合比例。
通常設(shè)有兩個進料流，一個提供主料漿，而另一個提供不同特性的料漿。一般來說，第二料流比主料流更稀，但不一定總是如此。稀料漿通常是從網(wǎng)下白水坑或短循環(huán)中提取的白水，通常經(jīng)過一些處理，如除氣、清洗或過濾。主料漿通常也包含白水，向其中加入濃漿。在某些情況下，可以用澄清的水代替白水用做稀料漿。
可以設(shè)有多于兩個的進料流，其中每個進料流供給不同材料的料漿。例如白水與清水料流可以同時與主料漿流一起供給；或者兩個主料流可以紙幅有不同的料漿，而第三個料流紙幅有一稀料漿。但也可以多于一個的料流包含相同的料漿；在此情況下，所有紙幅有相同料漿的料流為了本發(fā)明的目的當(dāng)做一個整個集結(jié)的料流而處理。本發(fā)明的應(yīng)用性需要不是所有的料流紙幅有完全相同的料流。
每個進料區(qū)的料流以幾種方式中之一的方式在進料區(qū)中混合，產(chǎn)生一聚集體料流。來自所有進料區(qū)的聚集體料流經(jīng)過合并形成一單一的噴液在整個流漿箱橫向排出。在此合并液中可以有一些混合在相鄰的進料區(qū)中的料流之間。稀釋流漿箱的一個例子是Valmet Sym-Flo DTM。
至于稀流漿箱等的結(jié)構(gòu)的各種細節(jié)等我們可以參考下列的專利和專利申請FI-92229(相應(yīng)于EP-0633352 A1)和US-5560807。
在有些情況下，多個常規(guī)的(非稀釋)流漿箱可以組合形成一稀釋流漿箱。如果流漿箱不是都具有相同的進料流時這是可行的，而且在各流漿箱的一些進料流之間具有成分的差異。在此情況下，調(diào)節(jié)噴漿唇分布具有在紙幅橫向每個位置上改變進料流組合比例的效果。但料流不混合，因此此效果類似于一多層稀釋流漿箱的操作。
應(yīng)注意到用于造紙工業(yè)的料漿具有復(fù)雜的成分，包含許多懸浮在水溶劑中的特殊材料成分。主要的材料成分是不同種類的纖維，其特性取決于纖維源(挪威云杉、銀樺、東部鐵杉、蔗渣、洋麻等)，及使用的噴漿處理。可以加入樹脂和合成纖維以及各種粘土、無機物(灰)、以及其他無機材料。如顏料、發(fā)光劑、抗發(fā)光劑、漂白粉以不透明劑這些物質(zhì)在數(shù)量上對重量、強度或其他紙幅的材料特性上不具有多大影響，但在顏色、亮度、不透明度以及紙幅的光學(xué)特性上卻有重要影響。也可以有溶在水溶劑中的溶質(zhì)，影響其pH值及其它的化學(xué)特性，從而調(diào)節(jié)其它料漿成分對紙幅特性的影響。
從現(xiàn)有技術(shù)中可知，在開始形成一紙幅時，水溶劑例如白水通過多孔的纖維(一形成部分的“網(wǎng)”)排入一網(wǎng)下白水坑中，而留下許多懸浮材料以基本形成紙幅。在線的每部分的白水基本包含與其上的懸浮層相同的懸浮成分，但濃度較小。通常，白水從網(wǎng)的所有部分組合成一單個的料流。當(dāng)使用幾個形成單元時，比如在制造一多層紙幅時，來自每個形成單元的白水流可以單獨處理，或可以合并成一個復(fù)合的白水流。
懸浮在保持在紙幅中的噴出物中的每個成分的份數(shù)做為此成分的“留著”。不同的成分可以具有很不同的留著，而且一些成分的留著由水懸浮液的化學(xué)物性(如pH值)以及其它成分(如聚合物)的濃度影響。這樣，白水不同于噴出物在此成分濃度上變化。因此，每個成分的留著可以隨處理條件而變化很大。
如果紙幅很厚時每個成分的留著通常大大增加，但程度不同。由于紙幅的單個的特性如重量會在紙幅橫向變化，而且由于噴出物的成分在紙幅橫向不同，噴出物中每個成分的保持物也在紙幅橫向不同。由于來自網(wǎng)下白水坑的白水是在機器橫向所有位置排出的白水的混合物，平均的保持物可以從流漿箱進料流的濃度測量值中推出。
一些造紙機只制造幾個等級的紙，并不論制造何種等級都在基本相似的處理條件下使用基本相同的料漿。在這些情況下，每個等級都可能具有很窄的保持留范圍，并且主料漿或白水的濃度差別不大。
但更通常的是，造紙機由于料漿特性不同而制造不同的等級，并相應(yīng)調(diào)整處理條件。在這些情況下，每個成分的留著可以在單一等級中變化較大，并越過各等級。同樣，白水濃度對每個成分可以變化較大，不論在等級中還是越過等別都為如此。在一單一等級中短時間內(nèi)會產(chǎn)生很大變化。
回收再用的纖維比新纖維特性變化更大，而且其使用在許多造紙機中增多。對造紙機的排斥的廢品(廢物)的使用隨時間而不同，甚至在一單一等級的機器也是如此。
這樣，一稀釋流漿箱的多個進料流通常包括每個料漿成分的不同濃度。總而言之，在幾個進料流中一成分濃度的比率對每個成分都不同。特別是同主料流相比，白水進料流在溶質(zhì)和精細懸浮固體方面比在纖維方面相對較多，而短纖維比長纖維多。
主料漿成分的物理和化學(xué)特性變化相當(dāng)大。這部分由于其自然屬性，而部分由于處理中的不同。這些成分變化與成分混合以形成一料漿的變化一起引起料漿特性的變化。造紙機短循環(huán)的操作變化可以是料漿特性變化的又一個原因。
直到最近仍費勁地進行典型的造紙工業(yè)進料流的濃度和其它特性的表面性的實驗室分析。相應(yīng)地，造紙實驗室只測量總的留著量，而在造紙業(yè)中實際上是處理單個量的留著。目前可以使用更先進的實驗室儀器，但由于很少處理和其它實際原因，流漿箱進料流的分析不是經(jīng)常進行。因此，當(dāng)留著變化時實驗室分析不可能充分及時地用于控制目的。
測量粘度或游離度做為稠度(懸浮固體的聚集物濃度)的一個類比的裝置已使用了許多年了，但可靠性和精度很一般。覆蓋此裝置的技術(shù)也不適用于例如那些在流漿箱進料流中遇見的低稠度的情況。相應(yīng)地，這種裝置很少安裝在流漿箱進料流中，而且以前沒有用于稀釋裝置的機器橫向控制中。
較新的更先進的裝置適于連續(xù)而快速地測量低稠度料流的濃度。這能測量各種不同的成分濃度，或各種不同的成分組的聚集物濃度(例如總的灰濃度或總的纖維濃度)，以及或者不用測量總稠度。
這種濃度測量裝置的一個例子是以商標(biāo)Kajaani RM-200TM出售的裝置。
除了濃度，可以使用儀器對其它的進料流特性如樣品的顏色和亮度進行在線測量，以及對樣品中的纖維長度分布進行測量。
其他因子如pH值或溫度，可以決定料漿特性影響紙幅特性的程度。用于測量pH值、各種溶劑化物離子種類(如pNa，pK等)或溫度的裝置通?？傻茫ㄒ恍┻m于用于流漿箱進料流。
移動紙幅的許多特性可以在紙制造過程中測得。通常，一造紙機裝有許多測量裝置，這些測量裝置在造紙機上一個或多個位置垂直移動的紙幅。
或者，可以橫過紙幅使用一系列傳感器，或者靜止的傳感器可以橫過紙幅遙測特性。典型的測得的特測是基重、水重、灰重、厚度、光澤、亮度、不透明度、纖維方向性以及強度。一些這些特性可以詳細測量出，例如可以從不同的灰種(Al2O3、CaCO3、SiO2、TiO2等)或不同的樹脂之間區(qū)分出。其他特性如干重、纖維重量或濕度百分比可以從這些測量值中推出。
這些紙幅特性測量可以在機器橫向的幾個分部中進行，表示成橫過紙幅的一“分布”。憑借當(dāng)代測量裝置，紙幅分部寬度可以小于1cm。用于調(diào)節(jié)這樣一個分布特性的多個數(shù)值的控制裝置通常提供一個用于提供分布所需形狀的裝置。此外，可以有幾個特性，每個紙幅有不同的所需的分布形狀。
而且，從流漿箱排出的懸浮物的特性可以在在網(wǎng)上形成紙幅的過程中測得。這樣的測量值應(yīng)該在本發(fā)明上下文中也解釋成紙幅特性測量值，前提是一特性在機器橫向多個位置上測得。
在每個進料區(qū)控制進料流組合特性的能力使紙幅的特性可以在制造過程中得以控制。在流漿箱橫向所有進料區(qū)的組合特性中的一變化可以影響紙幅橫向所有位置上的紙幅一個或多個特性。在單個的進料區(qū)組合特性的變化可以影響紙幅一部分上紙幅的一個或多個特性。紙幅受影響部分的寬度可以不相應(yīng)于進料區(qū)的寬度，而且影響在紙幅受影響的部分中在數(shù)量和征兆上可以不均勻地分布。當(dāng)多于一個特性受影響時，對每個特性的影響可以在寬度和位置不同的紙幅部分上很不同地分布。
對紙幅材料特性如灰重的影響以改變進料流的組合比例取決于在影響那個特性的每個成分的那些料流中的不同的濃度。
對紙幅其他特性如顏色或不透明度的影響既取決于進料流的材料特性又取決于非材料特性，如亮度。在紙幅的受影響部分上的每個進料流成分的留著還可以影響受影響的數(shù)量，而且此留著可以由進料流的幾個可測量的特性如pH值或溫度影響。
一控制裝置如果可以更精確地模仿其調(diào)節(jié)對每個要調(diào)節(jié)的特性的處理效果，則控制裝置可以更有效地調(diào)節(jié)進料流的組合比例。這種模仿需要測量合適的進料流特性，而且需要基本知道進料流特性和紙幅特性之間的依從關(guān)系。許多這種依從關(guān)系為通常已知的。
由于稀釋流漿箱的多個進料流包含各種料漿成分的不同相對量，而且由于每個料漿成分在不同程度上影響一個或多個紙幅特性，因此顯然改變進料流的組合比例可以對多個紙幅特性有不相似的影響。
例如，如果一稀釋流漿箱使用兩個進料流，一個攜紙幅白水而另一個攜紙幅主漿，紙幅中的纖維主要由主漿流提供，但灰成分可以由兩個料流以相似的程度提供。這樣，在一個或多個進料區(qū)改變進料流的組合比例將明顯不同地影響紙幅纖維和灰分布。
如今，控制裝置可以有效地調(diào)節(jié)一個或多個機器橫向致動裝置以調(diào)節(jié)一個或多個特性分布。紙幅特性的調(diào)節(jié)可以通過向控制裝置提供多個進料流特性的適當(dāng)?shù)臏y量值以及利用將紙幅特性中的變化與進料流組合比例及與進料流比例聯(lián)系起來而得以增強。
這種控制裝置的一個例子是以商標(biāo)Valmet Damatic XDTM出售的裝置。
至于造紙機的現(xiàn)有的控制裝置，還可以參見示例的美國專利5,381,341(相應(yīng)于歐洲專利0401188)和芬蘭公開申請85731。
以上討論的顯著點可以總結(jié)如下·稀釋箱的多個進料流包含各種進料漿成分的不同的相對量，并且在其它特性如顏色、亮度、pH值、溫度等方面不同。
·每個料漿成分在不同程度上影響一個或多個紙幅特性。紙幅特性還要由其它的料漿特性如顏色、亮度、pH值、溫度等影響。
·改變進料流的組合比例可以對多個紙幅特性有實質(zhì)性的影響。紙幅特性由進料流的組合比例中的變化影響的程度取決于那些進料流的特性。
·通過適當(dāng)準(zhǔn)確和可靠地對稀釋流漿箱進料流的濃度或其它有關(guān)特性進行測量，一控制裝置可以較好地通過在稀釋流漿箱每個進料區(qū)調(diào)節(jié)進料流的組合比例而調(diào)節(jié)紙幅的一個或多個特性分布。
為了取得上述及下面將提到的那些目的，本發(fā)明的方法的特征主要在于，所述進料流的一個或多個料漿的一特性例如濃度和/或稠度和/或亮度和/或顏色和/或等得到測量并從而將獲得的測量信號送至所述的控制裝置，并且基于特性分布或多個分布的所述測量值及基于所述特性例如濃度和/或稠度和/或亮度和/或顏色和/或等的所述測量值，并基于給定值等，形成控制信號用于調(diào)節(jié)位于流漿箱或多個流漿箱的每個進料區(qū)的一致動器或一致動器組合，通過所述致動器或致動器組合供給所述進料區(qū)的不同進料流的組合比例受到影響以獲得紙幅的所需的特性分布或分布。
本發(fā)明的設(shè)備的特征主要在于此設(shè)備組合起來額外地包括下列裝置用于連續(xù)或間隔地對供給流漿箱或多個流漿箱的兩個或多個進料流中的每一個進行取樣的裝置；用于測量所述進料流的特性例如所述樣品的成分濃度和/或亮度和/或顏色的裝置；
用于在流漿箱或多個流漿箱的多個進料區(qū)中的每一個上在其橫向調(diào)節(jié)所述進料流的組合比例的調(diào)節(jié)裝置；用于將所述進料流的特性的測量值或從此計算的因子響應(yīng)于紙幅的一個或多個測量的特性傳至所述調(diào)節(jié)裝置并調(diào)節(jié)上述組合比例以調(diào)節(jié)紙幅的上述特性的裝置。
在本發(fā)明中，提供了用于連續(xù)或間隔地從裝有用于在流漿箱橫向多個進料區(qū)中的每一個上控制那些進料流的組合比例的裝置的流漿箱的兩個或多個進料流的每一個中取樣材料的裝置，而且提供了用于在這些樣品中測量特性例如成分濃度的裝置，以及提供了用于將從此計算的那些測量值或因子送至任何響應(yīng)于紙幅一個或多個測得的特性并調(diào)節(jié)上述組合特性以調(diào)節(jié)上述特性的調(diào)節(jié)裝置。
本發(fā)明的新穎性在于使用對流漿箱的兩個或更多進料流取樣的裝置，它與測量例如那些樣品成分濃度的裝置以及將從此計算的那些測量值或因子送至在制造過程中調(diào)節(jié)紙幅特性的裝置的裝置一起裝備。
本發(fā)明的優(yōu)點包括通過響應(yīng)于紙幅一個或多個特性的調(diào)節(jié)裝置更有效地調(diào)節(jié)進料流的組合比例，其中這樣的裝置包括在流漿箱橫向幾個進料區(qū)中的每一個調(diào)節(jié)進料流的組合比例的裝置。此優(yōu)點在下列場合非常重要，即其中一個或多個進料流經(jīng)歷或可能要經(jīng)歷其一個或多個成分濃度的變化，或者亮度或顏色的變化、或者另一種測得的特性變化，這些變化要么連續(xù)要么間斷地產(chǎn)生，并且數(shù)量若干。
進料流特性測量值用來計算進料流組合比例的變化和由這些進料流特性和組合比例影響的紙幅特性變化之間的有效比例因子。這種有效的比例因子可以用于橫過流漿箱的進料流的平均組合比例中的變化，并且還可以或可以用于流漿箱每個進料區(qū)中局部組合比例中的變化。這種有效比例因子可以用于紙幅橫向特性的平均值中的變化，或者用于機器橫向紙幅幾個分部中每一個的局部特性，其中這些分部通?；鞠喈?dāng)于進料區(qū)，但或者可以相當(dāng)于紙板較窄或較寬的分部。
通常，流漿箱的每個進料流經(jīng)過取樣，或者這些料流經(jīng)過取樣就象組合起來以基本形成每個進料流。但是，沒有必要在所有的進料流測量每種特性，因為可以知道在一些進料流中一特定特性的存在可以急略或沒有變化。同樣，可以不對某些進料流進行采樣，而且這些進料流沒有特性測量值。例如，如果一進料流提供新鮮的清水，則沒有必要測量此料流中存在的纖維量，因為此料流公知地不含有纖維。同樣，如果料流是通過將顏色和強度基本已知的顏料投入顏色基本已知的料流中，而且所述的投配比例經(jīng)過調(diào)節(jié)并已知，則沒有必要測量生成料流的顏色，因為其顏色可以從已知的量從頭計算出來。
每個取樣料流的裝置可以位于料流中任何方便的位置上。在此情況下，多于一個的測量濃度或其它特性的裝置供有來自料流的樣品，一對料流進行采樣的裝置可以供給每個特性測量裝置，或者對料流取樣的裝置可以由幾個特性測量裝置共用。
通常，被采樣的料流是主漿料流和稀釋料流，或者這種料流組合合起來以基本形成主漿料流和稀釋料流，而且既然多于一個的測量濃度或其它特性的裝置供有來自料流的樣品，每個取樣料流的裝置可以位于料流中任何方便的位置上，對料流進行取樣的裝置可以供給每個特性測量裝置，或者一個對料流進行取樣的裝置可以由幾個特性測量裝置共享。
用于測量濃度或其他特性的裝置可以是與對料流進行取樣的裝置永久、周期性或間斷相連的一個或多個儀器，或者可以是遠離取樣料流的裝置的一個或多個儀器，而且樣品必須送到其上。另外或或者，取樣料流的裝置可以與測量濃度或其它特性的裝置一體，包括通過使特性測量裝置的一個部件暴露在料流中而使料流的取樣在料流中發(fā)生。取樣料流的裝置可以自發(fā)進行或者手動操作，而且測量樣品特性的裝置可以自發(fā)進行或手動操作。用于測量樣品特性的裝置可以是實驗程序，由手動或機械方式進行。
每個測量濃度的裝置可以響應(yīng)于料流樣品一個或多個成分的單個濃度，或者可以響應(yīng)于料流樣品的組合比例的一個或多個聚集物濃度，或者可以都響應(yīng)于單個或聚集物兩個濃度。測得的濃度通常是例如特殊的纖維種類或特殊的化學(xué)種類，或者是例如總的纖維或總的灰分的含量的成分。每個測量其它特性的裝置可以響應(yīng)于一個或多個光學(xué)特性，例如亮度或顏色，或可以響應(yīng)于一個或多個熱學(xué)或機械特性，例如粘度，或可以響應(yīng)于化學(xué)特性，例如pH值，或其它特性，例如導(dǎo)電性或磁阻性。在實際中，一單個的儀器可以提供幾個特性的測量值，可以包括濃度、光、電磁、熱、機械和化學(xué)特性。
下面將參照在附圖中示出的本發(fā)明的一些優(yōu)選實施描述本發(fā)明，其中本發(fā)明的實施例不是限定性的。


圖1示意性地示出了本發(fā)明一個簡單的實施例。
圖2a、2b和2c示意性地示出圖1中的部分的一些變化形式。
圖3示意性地示出本發(fā)明的另一個實施例，其中一第三進料流供至流漿箱。
圖4示意性地示出本發(fā)明的又一個實施例，其中在流漿箱中有兩層進料區(qū)，每一層中都紙幅有組合比例的獨立調(diào)節(jié)。
圖5示意性地示出本發(fā)明還一個實施例，其中一稀釋箱的噴漿唇的調(diào)節(jié)與每個進料區(qū)的進料流的組合比例的調(diào)節(jié)相聯(lián)系。
圖6示意性地示出本發(fā)明再一個實施例，其中兩個稀釋流漿箱每一個都供有兩個進料流，其紙幅在制造過程中粘結(jié)在一起。
圖7示意性地示出圖1所示實施例的一種變化，其中受控制的紙幅特性分布在造紙機中幾個位置上測得，包括一紙幅測量設(shè)備位于形成部分中。
圖8示意性地示出本發(fā)明另一個實施例，其中兩個常規(guī)的流漿箱供有不同的進料流，其紙幅在制造過程中粘結(jié)在一起。
圖9、10、11和12示出本發(fā)明實施例的方框圖，包括調(diào)節(jié)紙幅特性的方法。
圖13a、13b、13c和13d示出在前面的圖中示出的實施例的特定部分的變化。
圖1示意性地示出本發(fā)明的一實施例，其中一稀釋流漿箱3設(shè)有兩個進料流11和12。一個料流11提供原漿，而另一個料流12提供稀釋介質(zhì)。這兩個進料流11、12由一適當(dāng)?shù)拈y裝置10向流漿箱3的每個進料區(qū)進料。流漿箱進料區(qū)的進料區(qū)閥裝置10由計算機或其它儀器110調(diào)節(jié)，而計算機或儀器110可以與其它計算機或儀器相連。每個進料流11、12裝有一料流取樣裝置21、22，而這些取樣裝置21、22連在濃度測量裝置31、32上，濃度測量裝置31、32測量料流的一個或多個濃度或其它特性。
進料流特性測量裝置31、32與計算機或其它儀器130相連，計算機或其它儀器130可以將在此計算的測定的特性或因子傳至其它的計算機或儀器。流漿箱排出物形成紙幅5，沿機器運轉(zhuǎn)。通常表現(xiàn)為帶有一橫向傳感器平臺的框架并坐落在機器上的測量裝置40在當(dāng)紙幅5經(jīng)過裝置40時測量紙幅5每一分部的一種或多種特性。此裝置40連到能與其它計算機或儀器相連的計算機或其它儀器140上。一控制裝置150與操縱計算機或儀器的進料區(qū)、料流特性測量計算機或儀器130以及紙幅5特性測量計算機或儀器140相通。控制裝置150由致動裝置110通過在每個進料區(qū)調(diào)節(jié)兩個進料流11、12的組合特性而調(diào)節(jié)由紙幅5測量裝置140提供的一種或多種紙幅5特性分布，并將從此計算的由料流測量裝置130為兩個料流11、12提供的進料流特性測量值或因子用于其控制計算中。通常設(shè)有裝置151以從控制裝置向操作者提供信息，并使操作者向控制裝置輸入指令和給定值。
進料區(qū)的數(shù)量可以多于三個，而且進料區(qū)可以容量和特性相等或不等。沒必要使所有的組合流量的裝置都相同，如果至少三個這樣調(diào)節(jié)的話不需要全部都由紙幅特性分布調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。各種測量和控制裝置可以比示出的具有或多或少的部件數(shù)。可以有多個裝置151與操作者相互作用，或者一個也沒有，如果使用多個這種裝置時，它們可以相似或不相似。
注意圖1中所示進料區(qū)數(shù)為三個，但此實施例包括更多數(shù)量的進料區(qū)，流量相同或不同，并且均勻或不均勻地經(jīng)過流漿箱。注意各種裝置的顯著的功能在實踐中可以組合成較小數(shù)量的獨特的單元，或在較多數(shù)量的單元之間分配。注意進料流的濃度或其它特性用于控制計算中，通過在流漿箱3的每個進料區(qū)中調(diào)節(jié)進料流的組合特性而調(diào)節(jié)紙幅的特性。
圖2a示意性地示出了在圖1中表示并如上所述的實施例的一個簡單的變化。在此變化中，一進料流有兩個取樣裝置21、26，每個裝置21、26都紙幅有單個的測量料流特性的裝置31、36。裝置31、36與能和其它計算機或儀器相通的計算機或其他儀器130相連?？刂蒲b置150在其控制計算中利用了從此計算的所有三個料流測量裝置31、32、36的料流測量裝置130提供的進料流特性測量值或因子。
圖2b示意性地示出在圖1中表示并如上所述的實施例的一簡單變化。在此變化中，兩個進料流11、12都有兩個取樣裝置21、22、26、27，每個取樣裝置紙幅有測量料流特性的單個裝置31、32、36、37。這些裝置與能和其它計算機或儀器相通的計算機或其它儀器130相連?？刂蒲b置150在其控制計算中利用了從此計算的由所有四個料流測量裝置31、32、36、37的料流測量裝置130提供的進料流特性測量值或因子。
圖2c示意性地示出在圖1中表示的并如上所述的實施例的一變化形式。在此變化中，兩個特性測量裝置35、36連到一取樣裝置26上。這些測量裝置連到能和其它計算機或儀器相通的計算機或其它儀器131上?？刂蒲b置150在其控制計算中利用了從此計算的由兩個料流測量裝置裝置130、131或四個料流測量裝置31、32、35、36提供的進料流特性測量值或因子。
圖3示意性地示出在圖1中表示并如上所述的實施例的一變化形式。在此實施例中，三個進料流11、12、13向流漿箱的每個進料區(qū)進料，而流漿箱3的每個進料區(qū)具有能調(diào)節(jié)來自三個進料流11、12、13流量比例的裝置10。第三個料流13的取樣裝置23連到一進料流特性測量裝置33上，測量裝置33連到能將測量值傳到其它計算機或儀器上的計算機或其它儀器130上?？刂蒲b置150由致動裝置110通過在流漿箱3的每個進料區(qū)調(diào)節(jié)三個進料流的組合特性而調(diào)節(jié)由紙幅測量裝置140提供的一種或多種分布，并在其控制計算中利用了從此計算的由料流測量裝置130向三個料流11、12、13的每一個提供的進料流特性測量值或因子。
控制裝置150由致動裝置110在每個進料區(qū)通過調(diào)節(jié)三個進料流11、12、13的組合特性而調(diào)節(jié)由紙幅5的測量裝置140提供的紙幅5的一種或多種分布，并在控制計算中利用了從此計算的由三個料流11、12、13中的每一個的料流測量裝置130提供的濃度測量值或因子。
圖4示意性地示出了在圖1中表示的并如上所述的實施例的一種變化形式。在此變化中，三個進料流11、12、13進給到裝有兩層獨立調(diào)節(jié)的進給區(qū)的一稀釋流漿箱3上。一個進料流13只向上層供料，另一料流11向兩層都提供，而第三料流12只向下層供料。流漿箱兩層進料區(qū)中每一進料區(qū)中的組合比例由設(shè)在每層上的適當(dāng)?shù)拈y裝置10a、10b調(diào)節(jié)。兩層上的流漿箱進料區(qū)的閥裝置10a、10b由能與其它計算機或儀器相通的計算機或其它儀器110、111調(diào)節(jié)?？刂蒲b置150由其致動裝置110、111在每層的每個進料區(qū)通過調(diào)節(jié)進料流的組合比例而調(diào)節(jié)由測量裝置140提供的一個或多個分布，并在其控制計算中利用在此計算的由三個料流測量裝置31、32、33的料流測量裝置130提供的進料流特性測量值或因子。另外，控制裝置150可以同樣調(diào)節(jié)這些層的組合比例，或者是整個層或者是層的分部。
進料層的數(shù)量可以多于兩個，而且不是所有的層都需要具有將流體組合至其進料區(qū)的裝置。而且，不是所有的具有將流體組合至其進料區(qū)的裝置的層需要由紙幅特性分布調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。在不同層上將流體組合至進料區(qū)的裝置容量和特性可以相同或不同。進料區(qū)的數(shù)量和參數(shù)及與其相連接的裝置可以在層之間變化，但至少一層應(yīng)有至少三個組合流體的裝置，在此這些種裝置由分布調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。
圖4的實施例可以用于多于兩層的情況，其特性相同或不同。進料區(qū)的進料流的數(shù)量可以在層之間變化。每個進料流可以向一層或更多的層進料。如果至少一層進料區(qū)設(shè)有兩個或更多不同的進料流，多于一個的進料流可以傳送相同的料漿。
圖5示意性地示出了在圖1中表示的并如上所述的實施例的一種變化形式。在此實施例中，裝置15也用于在穿過紙幅5的多個位置調(diào)節(jié)流漿箱3的噴漿唇。調(diào)節(jié)流漿箱噴漿唇的裝置15由能與其他計算機或儀器聯(lián)系的計算機或其他儀器115調(diào)節(jié)?？刂蒲b置150通過由其致動裝置110在流漿箱3的每個進料區(qū)調(diào)節(jié)進料流的組合比例及通過由其致動裝置115調(diào)節(jié)流漿箱噴漿唇的形狀而調(diào)節(jié)由測量裝置140提供的一種或多種分布，并在其控制計算中利用了在此計算的、由兩個料流11、12的料流測量裝置130提供的進料流特性測量值或因子。
在圖5的實施例中一種或多種特性分布可以由進料流組合比例和噴漿唇形狀的組合調(diào)節(jié)方式進行調(diào)節(jié)。通常都針對兩個或多個特性分布，例如纖維取向和干重或厚度。
圖6示意性地示出在圖1中表示的并如上所述的實施例的一種變化。在此實施例中，四個進料流11、12、13、14進給至兩個裝有獨立調(diào)節(jié)的進給區(qū)的稀釋流漿箱3a、3b，其中由流漿箱3a、3b產(chǎn)生的紙幅5a、5b在測量裝置40之前粘結(jié)成一個紙幅5。兩個進料流11、12只向下流漿箱3a供料，而其余兩個進料流13、14只向上流漿箱3b供料。在兩個流漿箱3a、3b中每一個流漿箱的每一個進料區(qū)中的組合比例由每個流漿箱3a、3b的適當(dāng)?shù)拈y裝置10a、10b調(diào)節(jié)。每個流漿箱3a、3b的進料區(qū)的閥裝置10a、10b由能與其他計算機或儀器聯(lián)系的計算機或其他儀器110、111調(diào)節(jié)?？刂蒲b置150通過由其致動裝置110、111在每層的每個進料區(qū)調(diào)節(jié)進料流的組合比例而調(diào)節(jié)由測量裝置140提供的一種或多種紙幅5的分布，并在其控制計算中利用在此計算的、由四個料流測量裝置31、32、33、34的料流測量裝置130提供的進料流特性測量值或因子。另外，控制裝置150同樣可以調(diào)節(jié)流漿箱3a、3b的這些層的組合比例，或者是整個流漿箱的、或者是流漿箱分部的。
流漿箱的數(shù)量可以多于兩個，而且沒必要所有的流漿箱都具有將流體組合至其進料區(qū)的裝置。而且，具有將流體組合至其進料區(qū)的裝置的進流漿箱不需要都由紙幅特性分布調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。將流體組合至一流漿箱進料區(qū)中的裝置可以容量和特性相同或不同。進料區(qū)的數(shù)量和特性和與其相連的裝置可以在流漿箱之間變化，但至少流漿箱應(yīng)至少有一層具有三個將流體組合起來的裝置，其中這些種裝置由分布調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。
此實施例可以推廣到多于兩個的流漿箱，具有相同或不同的特性，其中其紙幅在制造過程中粘合在一起。每個流漿箱可以具有其本身的成形區(qū)，或者多于一個的流漿箱可以位于同一成形區(qū)上。對紙幅特性分布的調(diào)節(jié)，層的數(shù)量和類型與實際的流漿箱層的總數(shù)相等的多個流漿箱與單個流漿箱類似。
圖7示意性地示出在圖1中表示并如上所述的實施例的一簡單的變化。在此變化中，三個紙幅測量裝置40、41、42位于造紙機上的不同位置，且每一個都連到能與其他計算機或儀器聯(lián)系的計算機或其它儀器140、141和142上。控制裝置150由致動裝置110在每個進料區(qū)通過調(diào)節(jié)兩個進料流的組合比例而調(diào)節(jié)由一個或多個紙幅測量儀器140、141、142提供的一個或多個分布，并在其控制計算中利用了在此計算的、由兩個料流11、12的料流測量裝置130提供的進料流特性測量值或因子。
各種測量裝置或儀器可以具有比所示或多或少的部件。一紙幅測量裝置可以連到多于一個的紙幅測量計算機或儀器上，而一紙幅測量計算機或儀器可以連到多于一個的紙幅測量裝置上。一紙幅測量計算機或儀器可以結(jié)合在一紙幅測量裝置中。
當(dāng)測量紙幅特性分布的裝置位于機器中多個位置時，每個裝置可以測量一個或多個或所有所測的特性分布。每個測量的特性分布可以在一個或多個或所有裝置上測得。當(dāng)多個裝置每個都測量多個紙幅特性分布時，多個裝置中的每一個都測量相同的或各種不同的紙幅特性分布。
圖8示意性地示出本發(fā)明的另一個實施例，其中兩個常規(guī)的流漿箱3a、3b供有不同的進料流11、12。用于調(diào)節(jié)每個流漿箱噴漿唇的裝置由能與其它計算機或儀器聯(lián)系的計算機或其他儀器115、116調(diào)節(jié)?？刂蒲b置150由噴漿唇致動裝置15a、15b、115在流漿箱的每層的每個進料區(qū)通過調(diào)節(jié)進料流的組合比例而調(diào)節(jié)由紙幅測量裝置140提供的一個或多個分布，并在其控制計算中利用了從此計算的、由進料流特性測量裝置31、32的進料流測量裝置130提供的進料流特性測量值或因子。另外，控制裝置150可以同樣調(diào)節(jié)流漿箱的組合比例，或者是全部流漿箱的，或是流漿箱分部的。
流漿箱的數(shù)量可以多于兩個，而且沒必要所有的流漿箱都有調(diào)節(jié)其噴漿唇的裝置。而且具有調(diào)節(jié)其噴漿唇的裝置的流漿箱不需要都由紙幅特性分布調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)噴漿唇的裝置的數(shù)量可以多于三個，可以均勻或不均勻地經(jīng)過噴漿唇，還可以具有相同或不同的容量穿過噴漿唇。調(diào)節(jié)噴漿唇的裝置的數(shù)量和特性可以在流漿箱之間變化，但至少一個流漿箱應(yīng)具有至少三個調(diào)節(jié)其噴漿唇的裝置，這種裝置由分布調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明上下文中兩個常規(guī)的流漿箱如同形成一整體的稀釋流漿箱而工作，而每個流漿箱上噴漿唇形狀的調(diào)節(jié)改變兩個噴口組合比例的分布。此實施例可以推廣到多于兩個流漿箱上，具有相同或不同的特性，其中其紙幅在制造過程中粘結(jié)在一起。為了調(diào)節(jié)紙幅特性分布，在進料流的數(shù)量和種類上同各流漿箱的進料流的總數(shù)相等的多個常規(guī)的流漿箱與單個的稀釋流漿箱類似。
圖9示意性地示出本發(fā)明的另一個實施例，是本發(fā)明方法的一方框圖，用于通過調(diào)節(jié)在稀釋箱中多個進料區(qū)的兩個料流的組合比例而調(diào)節(jié)紙幅特性分布，在其計算中利用了進料流特性的測量值。對兩個進料流m31、m32中的每一個提供了一特性測量值。這些測量值用于一計算單元230中，以在兩個進料流的組合比例中的變化和調(diào)節(jié)的紙幅特性中的變化之間產(chǎn)生有效的比例因子p41。紙幅特性測定分布m41和其給定值分布s41供給產(chǎn)生紙幅特性誤差分布e41的一計算單元241。比例因子p41和紙幅特性誤差分布e41由分布調(diào)節(jié)裝置210利用以調(diào)節(jié)其輸出s10，此輸出s10通常是組合比例給定值分布，或者是這種裝置的給定分布，基本確定組合比例分布。
只在此方框圖中示出基本的部件。比例因子計算單元230可以使用如圖所示另外的測量值和因子，如在調(diào)節(jié)的紙幅特性和進料流特性之間的處理關(guān)系所需的那樣。比例因子p41可以是有效經(jīng)過整個流漿箱的單個的值，或者可以是一分布值，每一個都在流漿箱的一個或多個進料區(qū)中有效，或者可以是一數(shù)值矩陣，每一個都在流漿箱的一個或多個進料區(qū)中并在機器的橫向在紙幅的一些分部中有效，其中在這樣的數(shù)值矩陣中行的數(shù)量不一定與列的數(shù)量相同。比例因子p41可以由進料流特性測量裝置直接提供。紙幅特性分布調(diào)節(jié)器210可以使用除示出的這些以外的其它測量值和因子。紙幅特性分布誤差e41計算單元241可以包含在調(diào)節(jié)器210中，除了簡單的誤差計算外還可以利用權(quán)重因子或非線性操作。
在調(diào)節(jié)器210中進行的操作可以是用于分布調(diào)節(jié)的任何常用已知的算法，包括但不限于i)一系列P1D類型的調(diào)節(jié)器，每一個控制一單個的進料區(qū)或一組相鄰的進料區(qū)，紙幅有或不紙幅有在各調(diào)節(jié)器之間交叉耦合的補償，ii)優(yōu)化通過對誤差分布使用非線性操作而形成的不良后果，例如平方和累加，其中所述不良后果可以包括對其他分布例如組合比例分布進行的其他非線性操作，這種包括借助于加權(quán)加法，而且所述優(yōu)化包括通過調(diào)節(jié)進料區(qū)的組合比例而進行的最小化，而且有選擇地包括產(chǎn)生的誤差分布的仿真，iii)一系列使用模糊邏輯技術(shù)的控制器，每一個控制一單個的進料區(qū)或一組相鄰的進料區(qū)，紙幅有或不紙幅有在各調(diào)節(jié)器之間交叉耦合的補償，iv)一人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，紙幅有特別來自誤差分布的輸入和至組合比例的輸出，其中所述網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)經(jīng)過訓(xùn)練，或具有訓(xùn)練自己的能力，以調(diào)節(jié)其輸出使其輸入趨于零。
這種操作還可以包括任何通常已知的用于分布的時間領(lǐng)域補償方法，包括但不限于i)一系列Smith預(yù)測因子及其變化，包括提供給用于預(yù)測中的模式參數(shù)識別的變化，ii)一系列Kalman(卡爾曼)濾波器。
圖10示出圖9所示并如上所示實施例的一種變化。在此實施例中，將一第二紙幅特性分布測量值m42和其給定值分布s42供給產(chǎn)生一第二紙幅特性誤差分布e42的計算單元242。比例因子計算單元230產(chǎn)生一第二有效比例因子p42，將兩個進料流的組合比例的變化與第二分布中的變化聯(lián)系起來。所有兩個比例因子p41、p42和兩個紙幅特性誤差分布e41、e42都由分布調(diào)節(jié)裝置210用于調(diào)節(jié)其輸出。
用于第二紙幅特性誤差分布以及用于第二有效比例因子的計算方法可以與用于第一種的不同。分布調(diào)節(jié)裝置的操作可以使用加權(quán)因子或相似方法調(diào)節(jié)，以使一個分布的調(diào)節(jié)在另一個之前，或以使調(diào)節(jié)在一個調(diào)節(jié)或另一個之間形成一折衷。
圖11示出在圖9中示出并如上所述的實施例的一種變化。在此實施例中，一特性測量值供給一第三進料流m33，并供至產(chǎn)生有效比例因子p41a、p41b的一計算單元230，比例因子p41a、p41b將三個進料流的組合比例中的變化與調(diào)節(jié)的分布中的變化聯(lián)系起來。兩個比例因子p41a、p41b和紙幅特性誤差分布e41由紙幅特性分布調(diào)節(jié)裝置210用于調(diào)節(jié)其輸出s10a、s10b，此輸出s10a，s10b通常是組合比例給定值分布，或用于這種基本決定組合比例分布的裝置的給定值的分布。
圖12示出圖9中所示并如上所述的實施例的一個變化。在此實施例中，一第二特性測量值供給兩個進料流m36、m37中的每一個并供給一計算單元230，計算單元230產(chǎn)生有效比例因子p41，將兩個進料流的組合比例中的變化與調(diào)節(jié)的分布中的變化聯(lián)系起來。計算單元230使用兩個進料流中的兩個比例測量值以產(chǎn)生有效比例因子p41。
圖13a示意性地示出了在圖9中表示并如上所述的實施例的一種變化。在此變化中，一裝置215用于將組合比例給定值分布s10轉(zhuǎn)變成用于兩個流漿箱的噴漿唇的給定值分布s15a、s15b，以使所述組合比例分布在兩個流漿箱之間取得。可選擇地，一裝置225還可以設(shè)置成從測得的噴漿唇分布m15a、m15b計算主要的組合比例分布m10。裝置215和225可以有選擇地在其計算中使用另外的測量值和因子。
圖13b示意性地示出在圖9中表示的并如上所述的實施例的一變化。在此變化中，主要的組合比例分布m10還供至紙幅特性分布調(diào)節(jié)裝置210，以在此使用。
圖13c示意性地示出在圖9中表示的并如上所述的實施例的一種變化。在此變化中，紙幅特性分布調(diào)節(jié)裝置210調(diào)節(jié)兩個進料流s10的所有兩個組合比例分布，以及流漿箱s15的噴漿唇分布。有選擇地，主要的噴漿唇分布m15可以供給紙幅特性分布調(diào)節(jié)裝置210，以在此使用。
圖13d示意性地示出在圖9中表示的并如上所述的實施例的一簡單變化。在此變化中，主要的組合比例分布m10和測得的紙幅特性分布m41也供給可以使用它們計算一有效比例因子p41的分布或矩陣的計算單元230。
本發(fā)明的其它實施例是在此實施例中所述的顯著特征的明顯替換及其推廣。例如，一明顯的推廣是將本發(fā)明應(yīng)用到紙幅有一個或多個稀釋流漿箱及一個或多個常規(guī)流漿箱的多層機器上。
在所有這些實施例中，進料流的濃度或其它特性的測量使得可以在進料流組合比例的變化與在機器橫向中紙幅的每個分部的特性分布的變化之間計算有效比例因子。
這種比例因子的精確和及時的計算大大增進了控制裝置的潛在效力，因為大多數(shù)控制算法可以有效地使用它們。當(dāng)進流料濃度改變時，控制器可以調(diào)節(jié)流漿箱進料區(qū)進料流的組合比例以在紙幅的調(diào)節(jié)特性中產(chǎn)生不利后果之前補償那些變化。
此外，對這種比例因子的精確認識使得可以進行流漿箱進料區(qū)進料流的組合比例的更精確的調(diào)節(jié)。由于精確知道調(diào)節(jié)結(jié)果，一控制器可以精確地而不是大約地既響應(yīng)于處理分配又響應(yīng)于目標(biāo)中的變化進行控制校正。
比例因子實例例如，在機器橫向紙幅的分部i其直為Wi的紙幅5的特性W(例如干重或灰重)與流漿箱的進料區(qū)j的兩個進料流的組合比例Kj之間的有效比例因子可以如下計算，其中影響特性的成分(例如整個稠度或灰稠度)在料流中具有測得的濃度CD，其比例為Kj，而在料流中測得的濃度為Cs，其比例為1-Kj∂Wi∂Kj=Rji(CD-CS)WiCDKj+CS(1-Kj)]]>其中Rji是表示流漿箱的進料區(qū)j影響紙幅的分部i的一特性的程度的一個系數(shù)。上述公式限定了一個比例值矩陣，每個值都對一單個的流漿箱進料區(qū)和一單個的紙幅分部有效。可以用其它的公式來將紙幅的特性如不透明度、亮度或顏色與進料流的或者是亮度或者是顏色中的TiO2濃度聯(lián)系起來。同樣，可以用其它公式將紙幅的其它特性和進料流的相關(guān)特性聯(lián)系起來。
盡管在上述實施例和附圖中表示出了本發(fā)明的特別的變化，但應(yīng)理解本發(fā)明不限于以上變化。其適用性延伸到在實施例和附圖中表示的特征的其它組合。其適用性延伸到各種特例的顯著推廣上。
盡管在附圖和實施例中對特定的進料流的數(shù)量進行了標(biāo)記，而且對那些進料流中的料漿的特別組合進行了標(biāo)記，但應(yīng)理解本發(fā)明不限于表示的特例。如果它們進給至在每個進料區(qū)紙幅有調(diào)節(jié)它們組合比例或裝置的穿過流漿箱的多個進料區(qū)，其適用性可延伸至進料流的任何數(shù)量或裝置，且延伸至任何一組在其進流料中提供至流漿箱的料漿。其應(yīng)用延伸過任何特別的計算機裝置、通信線路以其它可以在實現(xiàn)本發(fā)明之間自由變化的其它裝置。
盡管在實施例和附圖中對特定的特性分布和特點的橫穿機器的致動裝置(而不是進料流比例分布)進行了標(biāo)記，但可以理解本發(fā)明不限于所示的特例。其應(yīng)用延伸至任何特性分布的調(diào)節(jié)或特性分布的組合。其應(yīng)用延伸至除了調(diào)節(jié)進料流比例分布外還通過調(diào)節(jié)其它機器橫向的致動裝置而調(diào)節(jié)一個或多個分布。
盡管在實施例和附圖中對單個的流漿箱通常進行標(biāo)記，但應(yīng)注意到本發(fā)明不限于單個流漿箱控制構(gòu)造。本發(fā)明延伸至多流漿箱裝置，其中一個或多個流漿箱是紙幅有在每個多進料區(qū)調(diào)節(jié)兩個或多個進料流的組合比例的裝置的稀釋流漿箱，紙幅有在一個或更多這樣的稀釋流漿箱中的多個進料流的取樣濃度測量值。本發(fā)明延伸至控制多個一致的稀釋流漿箱以及稀釋流漿箱和常規(guī)流漿箱的組合。
本發(fā)明的關(guān)鍵不在于使用任何特別的公式為了一個調(diào)節(jié)紙幅的一個或多個特性的裝置而計算有效的比例因子，也不在于使用任何特別的裝置用于在控制流漿箱的操作中調(diào)節(jié)一個或多個紙幅的特性。本發(fā)明的關(guān)鍵在于如上所述使用裝置對一流漿箱的兩個或多個進料流進行取樣，其中紙幅有測量所述樣品成分比例的裝置，以及在于在制造過程中將在此計算的測得的特性或因子用于任何用在調(diào)節(jié)紙幅特性的裝置中的公式中，其中這樣的調(diào)節(jié)裝置在穿過流漿箱的幾個進料區(qū)調(diào)節(jié)進料流的組合特性。
在下面給出權(quán)利要求書，而本發(fā)明的各種細節(jié)可以在由所述權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的思路范圍中變化并可以同僅以示例性方式給出的公開文本不同。
權(quán)利要求
1.一種控制由一造紙機制造的紙幅(5)的一個或多個橫向特性分布的方法，此方法利用一控制裝置(150)用于調(diào)節(jié)造紙機的一流漿箱(3)或多個流漿箱(3a，3b)而且在此方法中所述特性分布或多個分布由一測量裝置(40，140)測量，由所述測量裝置獲得的測量信號供給所述控制裝置(150)，而流漿箱(3)或多個流漿箱(3a，3b)設(shè)有至少兩個料流(11，12)，包含用于要制造的紙的懸浮在水溶劑中的料漿，而所述進料流在流漿箱(3)或多個流漿箱(3a，3b)的橫向機器部分分成進料區(qū)，所述進料區(qū)每一個都供有所述進料流(11，12；11，12，13；11，12，13，14)的組合料流，其特征在于，所述進料流(11，12；11，12，13；11，12，13，14)的一個或多個料漿的一特性例如稠度和/或濃度和/或亮度和/或顏色和/或等得到測量并從而將獲得的測量信號送至所述的控制裝置(150)，并且基于特性分布或多個分布的所述測量值及基于所述特性例如濃度和/或稠度和/或亮度和/或顏色和/或等的所述測量值，并基于給定值或等，形成控制信號用于調(diào)節(jié)位于流漿箱(3)或多個流漿箱(3a，3b)的每個所述進料區(qū)的一致動器(10)或一致動器組合(10a，10b)，通過所述致動器或致動器組合供給所述進料區(qū)的不同進料流(11，12)的組合比例受到影響以獲得紙幅(5)的所需的特性分布或多個分布。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，要制造的紙幅(5)的測得的和/或所需的CD特性分布/多個分布從下列組中選擇克數(shù)、灰重、厚度、光澤度、光澤、亮度、顏色、不透明度、纖維方向性、強度、絕干固體、溫度百分比和/或灰重的不同成分，和/或顏色的不同參數(shù)表示，例如i)反射光譜；ii)透光譜；iii)色調(diào)、色度值；iv)Hunter L，a，b；v)CIEL*，a*，b*；vi)CIE三色刺激量，和/或顏色的不同屬性，如i)白度；ii)光亮度；iii)色彩；iv)純度；v)主波長；vi)熒光指數(shù)；vii)位變異構(gòu)指數(shù)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，在此方法中一進料流(11)是在稠度上調(diào)節(jié)的主料流而另一進料流(12)是一稀釋水流，最好是白水流，在所述流中測量出一個或多個成分的濃度和/或稠度。
4.如權(quán)利要求1、2或3中任一個所述的方法，其特征在于，此方法使用三個不同的進料流(11，12，13)，每一個向流漿箱(3)或流漿箱(3a，3b)的每一進料區(qū)供料。
5.如權(quán)利要求1、2或3中任一個所述的方法，其特征在于，流漿箱(3)設(shè)有三個不同的進料流(11，12，13)，兩個進料流(12，13)供給流漿箱(3)不同的層而第三個進料流(11)向兩層都供給，而且流漿箱首先提到的層在其不同的進料區(qū)設(shè)有其本身的致動器系列(10a，10b)，用于調(diào)節(jié)所述進料流(11，12；11，13)的組合比例。
6.如權(quán)利要求1、2或3中任一個所述的方法，其特征在于，此方法使用四個不同的進料流(11，12，13，14)，其中兩個進料流(11，12)供給一個流漿箱(3a)，而其它兩個進料流(13，14)供給另一流漿箱(3b)，兩個流漿箱(3a，3b)的不同進料區(qū)設(shè)有其用于調(diào)節(jié)所述進料流組合比例的致動裝置(10a，10b)，而且來自所述流漿箱(3a，3b)的分紙幅(5a，5b)粘結(jié)成一組合紙幅(5)，其橫向特性分布或多個分布由測量裝置(40，140)測得。
7.一種控制由一造紙機制造的紙幅(5)的一個或多個橫向特性分布的設(shè)備，此設(shè)備包括用于調(diào)節(jié)造紙機的一流漿箱(3)或多個流漿箱(3a，3b)的一控制裝置(150)和用于測量所述特性分布或多個分布的一測量裝置(40，140)，以及用于將從所述測量裝置獲得的測量信號進給至所述控制裝置(150)的裝置，以及將至少兩個進料流(11，12)供給流漿箱(3)或多個流漿箱(3a，3b)的裝置，其中所述進料流包含用于要制造的紙懸浮在水溶劑中的漿料，以及用于在進流漿箱(3)或多個流漿箱(3a，3b)的機器橫向部分中將進料流分入進料區(qū)的裝置，其中所述進料區(qū)每一個都設(shè)有所述進料流(11，12；11，12，13；11，12，13，14)的組合料流，其特征在于，此設(shè)備還包括下列裝置的組合用于連續(xù)或間隔地對供給流漿箱(3)或多個流漿箱(3a，3b)的兩個或多個進料流(11，12；11，12，13；11，12，13，14)中的每一個進行取樣的裝置(21，22，23，24，25，26)；用于測量所述進料流(11，12；11，12，13；11，12，13，14)的特性例如所述樣品的中成分濃度和/或亮度和/或顏色的裝置(31，32，33，34，35，36，130，131)；用于在流漿箱(3)或多個流漿箱(3a，3b)的多個進料區(qū)中的每一個上在其橫向調(diào)節(jié)所述進料流(11，12；11，12，13；11，12，13，14)的組合比例的調(diào)節(jié)裝置(10；10a，10b；110，150；110，111，150)；用于將所述進料流(11，12；11，12，13；11，12，13，14)的特性測量值或從此計算的因子響應(yīng)于紙幅(5)的一個或多個測量的特性傳至所述調(diào)節(jié)裝置(10；10a，10b；110，150；110，111，150)并調(diào)節(jié)上述組合比例以調(diào)節(jié)紙幅(5)的上述特性的裝置(130)。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述進料流(11，12)設(shè)置成通過利用一閥裝置(10)供給流漿箱(3)的每個進料區(qū)，而且所述閥裝置(10)由能與其他計算機或儀器相通的一計算機或其他儀器(110)調(diào)節(jié)。
9.如權(quán)利要求7或8所述的設(shè)備，其特征在于，每個進料流(11，12)的取樣裝置(21，22)連到測量濃度等的裝置(31，32)上，所述裝置(31，32)連到將從此計算的所述濃度或因子傳至其它計算機或儀器上的一計算機或其它儀器(130)上。
10.如權(quán)利要求7至9中任一個所述的設(shè)備，其特征在于，一進料流有兩個取樣裝置(21，26)，每一個紙幅有同與其它計算機或儀器聯(lián)系的一計算機或其它儀器(130)相連的一單個的濃度測量裝置(31，36)。
11.如權(quán)利要求7至10中任一個所述的設(shè)備，其特征在于，兩個或多個濃度測量裝置(35，36)連到一個取樣裝置(26)上，所述取樣裝置(35，36)連到與其它計算機或儀器相通的一計算機或其它儀器上。
12.如權(quán)利要求7至11中任一個所述的設(shè)備，其特征在于，此設(shè)備使用了用于在紙幅(5)橫向的多個位置調(diào)節(jié)流漿箱(3)的噴漿唇的一裝置(15)，而且所述裝置(15)由與其它計算機或儀器相連的一計算機或其它儀器(115)調(diào)節(jié)。
13.如權(quán)利要求7至12中任一個所述的設(shè)備，其特征在于，所述流漿箱(3)是設(shè)有兩個進料流(11，12)的一稀釋流漿箱，所述一個進料流(11)供給原漿懸浮液而另一進料流(12)供給一稀釋介質(zhì)。
14.如權(quán)利要求7至12中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，此設(shè)備包括三個供至流漿箱(3)的每個進料區(qū)的進料液(11，12，13)。
15.如權(quán)利要求7至12中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，此設(shè)備包括四個供至兩個裝有單獨調(diào)節(jié)的進料區(qū)的稀釋流漿(3a，3b)的進料流(11，12，13，14)，由所述流漿箱(3a，3b)產(chǎn)生的紙幅(5a，5b)在其分布測量裝置(40)之前粘結(jié)成一個單個的紙幅(5)。
16.如權(quán)利要求7至11中任一項所述的設(shè)備，其特征在于，此設(shè)備利用兩個常規(guī)流漿箱(3a，3b)，設(shè)有不同的進料流(11，12)，而且兩個所述流漿箱設(shè)有一調(diào)節(jié)其噴漿唇的裝置，所述調(diào)節(jié)裝置由與其它計算機或儀器相聯(lián)系的一計算機或其它儀器(115，116)調(diào)節(jié)。
17.一種用于一造紙工藝、尤其是制造連續(xù)紙幅的設(shè)備，組合起來包括(i)在機器橫向裝有至少一層至少三個進料區(qū)的一流漿箱，其中這種進料區(qū)在容量和其它特性相似或不相似，而且如果有多個這樣的層，在每個這樣層中進料區(qū)的數(shù)量、容量和特性與其它層中進料區(qū)相似或不相似。(ii)至少兩個供至在(i)中的至少一層進料區(qū)中至少三個進料區(qū)的每一個的進料流，而且其中如果有多個這樣的層，不是所有的層都必須由多個進料流供給，而且如果多于一個這樣的層供有多個進料流，多個進料流在這樣的層之間相似或不相似；(iii)用于在(ii)中的至少一層紙幅有多個進料流的調(diào)節(jié)至少三個進料區(qū)的每一個中的至少兩個進料流的組合比例的裝置，或調(diào)節(jié)基本決定那些組合比例的裝置的裝置；(iv)用于在(ii)中的至少一層紙幅有多個進料流的取樣至少兩個進料流的裝置，其中存在用于進料流的在(iii)中調(diào)節(jié)組合比例的裝置；(v)測量在(iv)中的至少兩個進料流樣品的一個或多個特性的裝置，尤其是用于測量那些樣品的材料成分的濃度、或用于測量那些樣品的材料成分的聚集體的濃度、或用于測量那些樣品的亮度或顏色、或用于測量那些樣品的化學(xué)或熱、或電磁和/或機械特性的裝置；(vi)在機器橫向多個位置測量紙幅一個或多個特性的裝置，有選擇地在沿機器不同位置上使用多個這樣的裝置，其中這樣的多個裝置測量相同或不同的紙幅的一個或多個特性，所述紙幅特性的測量包括從多個這樣實際的紙幅特性測量值中推斷出的紙幅特性；(vii)用于通過控制在(iii)中調(diào)節(jié)至少一層組合比例的裝置而調(diào)節(jié)在(vi)中的一個或多個紙幅特性分布的裝置，而且此裝置利用在(v)中的樣品特性測量值或在此計算的因子。
18.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中在權(quán)利要求17(iv)中用于取樣一個或多個進料流的裝置以及在權(quán)利要求17(v)中用于測量這種樣品的一個或多個特性的一裝置組合在通過將料流中的一響應(yīng)部件暴露給料流的一部分而測量料流的特性的裝置中。
19.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，紙幅有在機器橫向在三個或更多位置調(diào)節(jié)流漿箱噴漿唇的裝置，而且其中用于調(diào)節(jié)一個或多個紙幅特性分布的裝置除了控制在其在權(quán)利要求17(vii)中的其它調(diào)節(jié)裝置外還控制此調(diào)節(jié)裝置。
20.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，其中測量一個或多個紙幅特性的一個或多個裝置用于機器的成形部分，而且測量從流漿箱排出的噴漿或在機器橫向在多個位置部分形成的紙的特性，而且其中這樣的特性做為權(quán)利要求17(vii)的紙幅特性而處理。
21.如權(quán)利要求17所述的設(shè)備，紙幅有容量和特性相似或不相似的一個或多個額外的流漿箱，而且所述流漿箱同權(quán)利要求(i)的流漿箱容量和特性相似或不相似，而且可以是或不是稀釋流漿箱，其中從多個流漿箱形成的紙板在制造過程中粘結(jié)在一起以基本形成一單個的多層紙幅，而且用于調(diào)節(jié)一個或多個紙幅特性分布的裝置有選擇地除了使用其在權(quán)利要求17(vii)中的其它的調(diào)節(jié)裝置外還使用提供給一些或全部額外流漿箱的調(diào)節(jié)操作的裝置。
22.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其中至少一個額外的流漿箱與其進料流、附件和動產(chǎn)一起滿足權(quán)利要求17(i)、(ii)、(iii)和(iv)的特征，而且其中用于調(diào)節(jié)一個或多個紙幅特性分布的裝置除了使用其在權(quán)利要求17中(vii)的調(diào)節(jié)裝置和其在權(quán)利要求21中的其它調(diào)節(jié)裝置外還使用在一個或多個這樣的流漿箱中調(diào)節(jié)進料流的組合比例的裝置。
23.一種用于造紙工藝、尤其是制造連續(xù)紙幅的裝置，組合起來包括(i)至少兩個流漿箱，不是所有的流漿箱都設(shè)有特性完全相同的進料流，其中這樣的流漿箱容量和特性相似或不相似，而且以此形成的紙板在制造過程中粘結(jié)在一起以形成一單個的多層紙幅；(ii)用于(i)中的至少兩個流漿箱在機器橫向的三個或更多位置上調(diào)節(jié)噴漿唇的裝置，其中這種裝置在數(shù)量和流漿箱之間的設(shè)置位置上相似或不相似；(iii)用于在(ii)中存在的調(diào)節(jié)噴漿唇的裝置的至少兩個流漿箱的取樣進料流或這樣的基本組合起來以形成進料流的料流的裝置；(iv)測量至少兩個在(iii)中的樣品的一個或多個特性的裝置，以及用于測量那些樣品的材料成分的濃度、或用于測量那些樣品的材料成分的聚集體的濃度、或用于測量那些樣品的亮度或顏色、或用于測量那些樣品的化學(xué)或熱、或電磁和/或機械特性的裝置；(v)在機器橫向多個位置測量紙幅一個或多個特性的裝置，有選擇地在沿機器不同位置上使用多個這樣的裝置，其中這樣的多個裝置測量相同或不同的紙幅的一個或多個特性，所述紙幅特性的測量值包括從多個這樣實際的紙幅特性測量值中推斷出的紙幅特性；(vi)用于通過調(diào)節(jié)在(ii)中的至少兩個流漿箱的噴漿唇而調(diào)節(jié)在(v)中的一個或多個紙幅特性的裝置，而且利用在(iv)中的樣品特性測量值或在此計算的因子。
24.一種用于制造工藝，尤其用于造紙連續(xù)紙幅的方法，組合起來包括以下步驟(i)在機器橫向多個位置上測量一個或多個紙幅特性，有選擇地沿機器的多個位置測量測量相同或不同的單個或多個紙幅特性，包括來自多個實際的紙幅特性測量值的測量值計算；(ii)計算一個或多個紙幅特性誤差分布，每一個做為在一紙幅特性測量分布和其各給定值分布之間的一個差值，有選擇地對差值計算結(jié)果施用非線性操作和加權(quán)因子，其中對每個特性使用單個或多個加權(quán)因子，而且這種操作和權(quán)重因子對每個紙幅特性分布相似或不相似。(iii)調(diào)節(jié)在一個或多個稀釋流漿箱中每一個中的一個或多個進料區(qū)層每一個中的至少三個進料區(qū)的多個進料流的組合比例，其中此調(diào)節(jié)有選擇地由基本決定進料流的組合比例的裝置進行；(iv)測量來自一稀釋流漿箱的兩個或多個進料流的樣品的一個或多個特性，并測量那些樣品的材料成分的濃度，或測量那些樣品材料成分的聚集物的濃度，或測量那些樣品的亮度或顏色、或測量那些樣品的化學(xué)或熱，或電磁和/或機械特性；(v)計算在一稀釋流漿箱的進料流的組合比例中的變化與紙幅特性中的變化之間的有效比例因子，其中這種計算利用了來自(iv)的測量值，并有選擇地利用了其它測量值和因子，并且在組合比例的變化與紙幅特性變化之間的有效比例因子是一有效穿過整個流漿箱的單獨的值，或是每一個都在流漿箱的一個或多個進料區(qū)中有效的一分布值，或是每一個都在流漿箱的一個或多個進料區(qū)及在線幅一些分部中有效的一數(shù)值矩陣；(vi)將在(v)中的有效比例因子用于(ii)中的調(diào)節(jié)一個或多個紙幅特性誤差分布的方法中，調(diào)節(jié)(ii)中一個或多個流漿箱的多個進料流的多個組合比例，有選擇地將調(diào)節(jié)紙幅特性誤差分布的方法與在(v)中有效比例因子的計算明確地或不明確地結(jié)合起來，在此情況下此方法使用進料流樣品特性測量值。
25.如權(quán)利要求24所述的方法，其中用于調(diào)節(jié)一個或多個紙幅特性分布的方法除了調(diào)節(jié)其在權(quán)利要求24(vi)中的其他調(diào)節(jié)裝置外還調(diào)節(jié)一個或多個流漿箱中每一個的機器橫向中的三個或多個位置上的噴漿唇。
26.如權(quán)利要求24所述的方法，其中用于調(diào)節(jié)一個或多個紙幅特性分布的方法除了調(diào)節(jié)其在權(quán)利要求24(vi)中的其它調(diào)節(jié)裝置外還調(diào)節(jié)設(shè)在機器橫向一個或多個額外流漿箱上的多個位置上的這樣的設(shè)備。
全文摘要
一種控制紙幅(5)的橫向特性分布的方法。此方法利用一控制裝置(150)用于調(diào)節(jié)造紙機的一流漿箱(3)或多個流漿箱(3a,3b)。所述特性分布/多個分布由一測量裝置(40,140)測量。獲得的測量信號供給所述控制裝置(150)。流漿箱(3)或多個流漿箱(3a,3b)設(shè)有至少兩個料流(11,12),包含用于懸浮在水溶液中的紙的料漿。進料流在流漿箱(3)或多個流漿箱(3a,3b)的橫向機器部分分入進料區(qū)。所述進料區(qū)每一個都供有所述進料流(11,12;11,12,13;11,12,13,14)的組合料流。所述進料流(11,12;11,12,13;11,12,13,14)的一個或多個料漿的一特性例如濃度和/或稠度和/或亮度和/或顏色和/或等效物得到測量。獲得的測量信號送至所述的控制裝置(150)?；谔匦苑植蓟蚨鄠€分布的所述測量值及基于所述特性的所述測量值并基于給定值,形成控制信號。由此位于流漿箱(3)或多個流漿箱(3a,3b)的每個所述進料流區(qū)的一致動器(10)或一致動器組合(10a,10b)得到調(diào)節(jié),通過所述致動器或致動器組合供給所述進料區(qū)的不同進料流(11,12)的組合比例受到影響以獲得紙幅(5)的所需的特性分布或多個分布。
文檔編號D21F1/06GK1244225SQ98802027
公開日2000年2月9日 申請日期1998年1月16日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月24日
發(fā)明者約翰·莎士比亞, 尤哈·A·克尼維拉, 彼得里·尼貝里 申請人:韋爾梅特公司