DE10393725T5

DE10393725T5 - A method of controlling a rewinder including determining run parameters based on models taking into account a handler

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Publication number: DE10393725T5
Application number: DE10393725T
Authority: DE
Inventors: Pauli Koutonen; Marko Jorkama; Jari Paanasalo
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2003-11-10
Publication date: 2005-09-01
Also published as: AU2003277490A1; FI20022023A7; FI20022023A0; US20060011766A1; WO2004044665A1

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Aufwicklers, wobei das Verfahren den Schritt eines Vorbereitens eines Wickelrezeptes (13) einer Rolle aufweist, wobei das Wickelrezept Wickelparameter aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Verfahren des Weiteren den folgenden Schritt aufweist:
auf der Grundlage von Berechnungs- und/oder Versuchsmodellen (23) erfolgendes Bestimmen von Laufparametern des Aufwicklers vor dem Lauf derart, dass auf der Grundlage der Modelle (23) die Rolle ein Abwickeln (24) aushalten wird, das bei einer Endanwendungsvorrichtung stattfindet, ohne beschädigt zu werden.A method of controlling a rewinder, the method comprising the step of preparing a reel recipe (13) of a roll, the reel recipe having winding parameters,
characterized in that
the method further comprises the following step:
on the basis of computational and / or experimental models (23), determining before run run parameters of the winder such that on the basis of the models (23) the roll will endure unwinding (24) taking place in an end use device without to be damaged.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The The present invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Wenn bei Abwicklern aus dem Stand der Technik die Abwickler von neuen Rollenschneidmaschinen gestartet werden oder das Wickeln von neuen Papiersorten unter Verwendung von Rollenschneidmaschinen gestartet wird, die bereits in Verwendung sind, wird der Aufbau der Rolle durch die sogenannten Wickelparameter gesteuert, d.h. die Spaltbelastung, die Spannung der Bahn vor dem Aufwickler und die Wickelkraft, die bei bekannten Anwendungen auf der Grundlage von Erfahrung als eine Funktion des Durchmessers der Rolle so eingestellt werden, dass sie sogenannte Wickelrezepte sind. Die anfänglichen Abschätzungen für die Wickelrezepte rühren im Allgemeinen von anderen Rollenschneidmaschinen her, mit denen die gleiche oder eine ähnliche Papiersorte gelaufen ist. Jedoch sind aufgrund der großen Variation bei den Eigenschaften von Papiersorten mit dem gleichen Sortennamen, wenn sie bei verschiedenen Papiermaschinen laufen, auf den jeweiligen Fall spezifische Versuchsläufe stets erforderlich, um das Wickelrezept zu bestimmen. Jede Papiersorte und jeder Enddurchmesser einer Rolle ist üblicherweise mit dem eigenen Wickelrezept versehen.If in unwinders from the prior art, the unwinders of new Slitting machines are started or winding new ones Paper types started using slitter machines which is already in use becomes the structure of the role controlled by the so-called winding parameters, i. the nip load, the tension of the web before the rewinder and the winding force, the in known applications based on experience as one Function of the diameter of the roll can be adjusted so that they are so-called winding recipes. The initial estimates for the Stir winding recipes generally from other slitter winder, with which the same or a similar one Paper type has gone. However, due to the big variation in the properties of paper types with the same variety name, though they run on different paper machines, on the respective ones Case specific trial runs always required to determine the winding recipe. Every paper type and each end diameter of a roll is usually one's own Provided winding recipe.

Bei aus dem Stand der Technik bekannten Anwendungen wird die Qualität der fertigen Rollen, die von den Aufwicklern kommen, hauptsächlich auf der Grundlage einer Sichtbeurteilung bestimmt. Bei den meisten Rollenschneidmaschinen erfahren die Rollen auch gelegentliche Messungen; wobei am häufigsten die Härte der Rolle mittels eines manuell betätigten Rollenhärtesensors gemessen wird.at From applications known from the prior art, the quality of the finished Rolls coming from the rewinder, mainly based on one Visual assessment determined. For most slitter machines The roles also get occasional measurements; being most common the hardness the roll by means of a manually operated roller hardness sensor is measured.

Es ist außerdem aus dem Stand der Technik bekannt, die Rollenschneidmaschinen mit einer Berechnung und Anzeige über die Oberflächendichte zu versehen. Bei diesen bekannten Anwendungen ist der Wert der Oberflächendichte, der einem beliebigen Walzendurchmesser entspricht, von der Oberfläche der Rolle auf der Grundlage der Änderung bei der Dicke des Papiers bestimmt worden.It is also Known from the prior art, the slitter with a calculation and display about the surface density to provide. In these known applications, the value of the surface density, which corresponds to any roll diameter, from the surface of Role based on the change determined by the thickness of the paper.

Es sind aus dem Stand der Technik Anwendungen bekannt, bei denen es die Aufgabe ist, die Spannungen innerhalb der Rolle mit der Hilfe von Messungen abzuschätzen. Die Patentanmeldung WO 99 50 719 „Verfahren und Anordnung zur neuronalen Modellierung einer Papierwickelvorrichtung" offenbart ein Verfahren, bei dem die Spannung der Bahn, wenn sie zu einer Rolle läuft, mittels des Erlernens über neuronale Netzwerke bestimmt wird. Dies ermöglicht die Berechnung mit der Hilfe von Wickelmodellen von einer zweidimensionalen Spannungsverteilung innerhalb der Rolle. Die Patentanmeldung DE 19 821 318 „Verfahren zum Überwachen der Wickelhärte einer Wickelrolle" offenbart ein Verfahren für die Messung der Spannung der Bahn, wenn sie zu einer Rolle läuft, wobei das Verfahren auf das Messen der Änderung der Bahnlänge auf der Grundlage von gefärbten Markierungen, die an der Bahn gedruckt sind, gegründet ist.There are known in the art, where the task is to estimate the stresses within the roll with the aid of measurements. The patent application WO 99 50 719 "Method and Arrangement for Neural Modeling of a Paper Wrapping Device" discloses a method in which the tension of the web, when it rolls into a roll, is determined by learning about neural networks, enabling the calculation with the aid of winding models of a two-dimensional stress distribution within the roll DE 19 821 318 "Method for monitoring the winding hardness of a winding roll" discloses a method of measuring the tension of the web as it rolls into a roll, the method being based on measuring the change in web length based on colored markings printed on the web , is founded.

Eine große Anzahl an Wickelfehlern, die während des Wickelns erzeugt werden, laufen unbemerkt, wenn eine Sichtbeurteilung oder optische Beurteilung oder eine Messung mit einem Härtesensor angewendet wird (David R.A size Number of winding faults during of winding, run unnoticed when a visual assessment or optical assessment or measurement with a hardness sensor becomes (David R.

Roisum: "How to Measure Roll Quality", Teppi Journal 71(10) 1988, David R. Roisum: "Reading a roll", Tappi Journal 81(4) 1998]. Selbst wenn die zweidimensionale Spannungsverteilung der Rollen unter Verwendung der Prozedur der Patentanmeldungen WO 99 50 719 und DE 19 821 318 berechnet werden könnte, wäre es in den meisten Fällen nicht möglich, die Erzeugung eines möglichen oder tatsächlichen Wickelfehlers zu vermeiden, da die vorstehend erwähnten Verfahren nicht die Ursachen des Fehlers aufgrund der Belastungen berücksichtigen, die auf die Rolle bei einer Rollenschneidmaschine (Wickeleinrichtung) der Papierfabrik und bei der Verbraucher-Finishing-Vorrichtung der Papierfabrik gerichtet sind.Roisum: "How to Measure Roll Quality," Teppi Journal 71 (10) 1988, David R. Roisum: "Reading a roll," Tappi Journal 81 (4) 1998]. Even if the two-dimensional stress distribution of the rollers using the procedure of patent applications WO 99 50 719 and DE 19 821 318 could be calculated, it would not be possible in most cases to avoid the generation of a possible or actual winding failure, since the above-mentioned methods do not take into account the causes of the failure due to the loads imposed on a paper mill slitter (winder) and are directed at the consumer finishing device of the paper mill.

Für den Papierhersteller kommen die wichtigsten und kritischsten Rückmeldungen über die Qualität der Rollen von den Verbrauchern, wie beispielsweise Druckereien beispielsweise in einem Fall, bei dem Laufprobleme aufgetreten sind, wenn die Rollen beispielsweise bei einer Druckmaschine gelaufen sind. In einem derartigen Fall können die Korrekturmaßnahmen bei dem Papierherstellprozess oder bei den Wickelrezepten der Rollenschneidmaschine lediglich nach einer Verzögerung von einigen Tagen oder sogar Wochen ergriffen werden. Da die Häufigkeit der Variationen bei den Eigenschaften von Papier (die Masse, die Oberflächeneigenschaften) größer ist, macht das Ergreifen von Korrekturmaßnahmen keinen Sinn.For the paper manufacturer come the most important and critical feedback on the quality of the roles from consumers, such as printers, for example in a case where running problems have occurred when the roles for example, have run at a printing press. In such a Case can the corrective actions in the papermaking process or in the winding recipes of the slitter-winder only after a delay be seized by a few days or even weeks. Because the frequency the variations in the properties of paper (the mass, the Surface properties) is greater, makes taking corrective action meaningless.

Aufgrund der vorstehend erwähnten Verzögerung bei der Rückmeldung über die Qualität ist, wenn neue Rollenschneidmaschinen gestartet werden oder wenn das Wickeln von neuen Papiersorten unter Verwendung von bereits in Verwendung befindlichen Rollenschneidmaschinen gestartet wird, die Suche nach Wickelrezepten häufig langsam.by virtue of the aforementioned delay in the feedback on the quality is when new slitter machines are started or when wrapping new paper types using already is started in use slitter cutting machines, the search for winding recipes often slowly.

Ein spezielles Problem bei der Auswahl der Wickelparameter der Wickelrezepte ist, dass die meisten Fehler nicht auf der Grundlage einer Sichtbeurteilung bemerkt werden können und nicht immer durch Messungen der Oberflächendichte oder dergleichen entdeckt werden, und dass, wie dies vorstehend erläutert worden ist, das Erhalten einer tatsächlichen Rückmeldung über die Qualität lange dauert.A particular problem in selecting the winding parameters of the winding recipes is that most errors can not be detected on the basis of a visual assessment and not always by measurements of the surface density or the can be discovered, and that, as explained above, obtaining an actual feedback on the quality takes a long time.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, durch das die Wickelparameter so bestimmt werden können, dass sichergestellt wird, dass die Rolle eine Handhabung sowohl bei der Papierfabrik als auch an dem Verbraucherende aushält.A The object of the present invention is to provide a method by which the winding parameters can be determined so that it is ensured that the role is handled both in the Paper mill as well as at the end of the consumer endures.

Eine andere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, durch das die vorstehend beschriebenen Probleme beseitigt oder zumindest minimal gestaltet werden.A Another object of the present invention is to provide a method which overcomes the problems described above or at least minimized.

Eine besondere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Steuerverfahren für ein Steuern eines Aufwickelns zu schaffen, wobei dieses Verfahren auch die Belastungen berücksichtigt, die der Rolle bei dem Aufroller und bei dem Papierfabrikverbrauchermaschinenpark auferlegt werden.A particular object of the present invention is a control method for a Controlling a winding up, this procedure also takes the loads into account, that of the reel and the paper mill consumer machinery park be imposed.

Um die vorstehend erwähnten Aufgaben und jene, die aus dem weiteren Zusammenhang hervorgehen, zu lösen, ist das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung hauptsächlich durch den kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 gekennzeichnet.Around the aforementioned Tasks and those that emerge from the wider context, to solve, is the method according to the present Invention mainly characterized by the characterizing part of claim 1.

Ein wesentlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, dass sie auf die Idee gegründet ist, eine Walze vorzusehen, die ihre gesamte Lebensdauer durchläuft, ohne beschädigt zu werden, wohingegen Modelle und Systeme, die aus dem Stand der Technik bekannt sind, anstreben, bei dem Aufwickler eine optimale Rolle in Bezug auf das Wickeln vorzusehen.One An essential advantage of the present invention is that it founded on the idea is to provide a roller that goes through its entire life, without damaged to become, whereas models and systems, those from the state of the art are known, aim at the reel an optimal role with regard to winding.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern eines Aufwicklers, wobei bei diesem Verfahren ein Wickelrezept vorbereitet wird, das Wickelparameter enthält, werden die Laufparameter des Aufwicklers auf der Grundlage von Berechnungs- und/oder Versuchsmodellen vor dem Lauf derart bestimmt, dass auf der Grundlage von den Modellen die Rolle dem bei der Endverwendungsvorrichtung stattfindenden Aufrollen widersteht, ohne beschädigt zu werden. Gemäß einem vorteilhaften zusätzlichen Merkmal bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Laufparameter des Wicklers derart bestimmt, dass auf der Grundlage der Modelle die Rolle dem bei dem Aufwickler stattfindenden Aufwickeln widersteht. Gemäß einem weiteren vorteilhaften zusätzlichen Merkmal bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Wickelrezept der Rolle gebildet als eine Funktion des Durchmessers oder des Radius oder des Grads an Dicke des angesammelten Papiers an dem Wickelkern oder als eine Funktion der gewickelten Bahnlänge oder der Anzahl an Wicklungen der gewickelten Bahn.at the method according to the invention for controlling a rewinder, wherein in this method a winding recipe prepared, which contains winding parameters, the run parameters of the rewinder on the basis of calculation and / or experimental models before the run so determined that on the basis of the models the role of rolling up in the end-use device resists without being damaged to become. According to one advantageous additional feature in the method according to the present invention the running parameters of the winder are determined such that on the basis of the models the role that takes place in the rewinder Winding resists. According to one further advantageous additional Feature in the method according to the present invention Invention, the winding recipe of the roll is formed as a function the diameter or the radius or the degree of thickness of the accumulated Paper on the winding core or as a function of the wound Track length or the number of turns of the wound web.

Gemäß einer vorteilhaften Anwendung der vorliegenden Erfindung wird die Innenspannungsverteilung der Rollen gemessen, werden die auf die Rolle während des Wickelns gerichteten Kräfte mittels eines Belastungsmodells berechnet und wird die Entspannung der Innenspannungen der Rolle während des Transports durch das Modell abgeschätzt, und die Kräfte, die auf die Rolle bei den Verbraucher-Finishing-Vorrichtungen der Papierfabrik gerichtet sind, werden mittels des Belastungsmodells berechnet.According to one Advantageous application of the present invention is the internal stress distribution As the rolls are measured, they are directed to the roll during winding personnel calculated by means of a stress model and becomes the relaxation the internal stresses of the roller during the Transports estimated by the model, and the forces that on the role in paper mill consumer finishing equipment are calculated using the load model.

Gemäß einer vorteilhaften Anwendung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung:

a) wird die Innenspannungsverteilung der Rolle, die aufgewickelt, wird indirekt in drei oder zwei Dimensionen gemessen
b) werden die Innenspannungen, die durch die Kräfte verursacht werden, die auf die Rolle während des Wickelns gerichtet werden, mit der Hilfe eines Rollenbelastungsmodells berechnet [Kilwa Ärölä: "A Simulation Program for Hyperelastic Rolling Contact Model), Master of Science Thesis, Helsinki University of Technology 2001.]
c) wird die Entspannung der Innenspannungen der fertigen Rolle vor dem Behandeln der Rolle in der Verbraucher-Finishing-Vorrichtung der Papierfabrik, beispielsweise eine Druckmaschine) abgeschätzt und
d) werden die Spannungen und Versetzungen, die auf die Rolle während des Abwickelns gerichtet sind, mittels eines Belastungsmodels (RAM) der Rolle und der Abwickelvorrichtung berechnet.

According to an advantageous application of the method of the present invention:

a) the internal stress distribution of the roll wound up is measured indirectly in three or two dimensions
b) the internal stresses caused by the forces directed to the roll during winding are calculated using a roller load model [Kilwa Ärölä: A Simulation Program for Hyperelastic Rolling Contact Model), Master of Science Thesis, Helsinki University of Technology 2001.]
c) the relaxation of the internal stresses of the finished roll before treating the roll in the consumer finishing device of the paper mill, for example a printing press) is estimated and
d) the stresses and dislocations directed to the roll during unwinding are calculated by means of a load model (RAM) of the roll and unwind.

Die Information über das Papiermaterial, die bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung benötigt wird, wird teilweise durch außerhalb der Fertigungslinie und innerhalb der Fertigungslinie stattfindende Messungen bei der Papierverarbeitungsanlage, die der Rollenschneidschiene vorangeht, und teilweise durch Messungen bei der Rollenschneidmaschine selbst (beispielsweise das radiale und der tangentiale Elastizitätsmodul) erhalten.The information about the paper material used in the process according to the present invention needed will be partially by outside the Production line and taking place within the production line Measurements at the paper processing plant, that of the roll cutting rail and partly by measurements on the slitter-winder itself (for example, the radial and the tangential modulus of elasticity) receive.

Bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung wird gemäß einer vorteilhaften Anwendung das Wickelrezept derart angestrebt, dass die Spannungsverteilung der Rolle die mit dem WOT-Model (WOT = Wound-On-Tension, das heißt die Aufwickelspannung oder die Spannung der obersten Lage an der Bahnrolle, die mitunter auch als WIT = Wound-In-Tension bezeichnet ist) [M. Jorkama: "Contact Mechanical Model for Winding Nip". Dissertation, Helsinki University of Technology, 2001], dem Rollenaufbaumodell und dem Rollenentspannungsmodell berechnet wird, ein fehlerfreies Abwickeln an der Finishing-Vorrichtung gemäß dem RAMA-Modell (= Belastungsmodell der Endanwendungsvorrichtung) vorsieht. Bei der Suche nach dem Wickelrezept müssen die physikalischen Eigenschaften der Wickelvorrichtung und das Sicherstellen eines fehlerfreien Wickelns und der Lauffähigkeit an der Rollenschneidmaschine berücksichtigt werden, die mit dem Belastungsmodell des Aufwicklers abgeschätzt werden. Während des Laufens der Rollenschneidmaschine wird das Rezept auf der Grundlage einer WOT-Messung so zurückgeführt, dass eine Spannungsverteilung gemäß dem vorherigen Schritt bei der Rolle erzeugt wird.In the method according to the present invention, according to an advantageous application, the winding recipe is sought such that the stress distribution of the roll with the WOT model (WOT = Wound-On-Tension, ie the winding tension or the tension of the uppermost layer on the web roll sometimes referred to as WIT = wound-in-tension) [M. Jorkama: "Contact Mechanical Model for Winding Nip". Dissertation, Helsinki University of Technology, 2001], which is calculated on the reel assembly model and the reel tension model, provides for error-free unwinding on the finishing apparatus according to the RAMA model (= end-use device loading model). In the search for the winding recipe It is necessary to take into account the physical characteristics of the winder and ensure proper winding and runnability on the slitter, as estimated by the winder load model. During running of the slitter-winder, the recipe is returned based on a WOT measurement so as to generate a stress distribution according to the previous step in the roll.

Bei dem Rollenaufbaumessverfahren ist es möglich, eine WOT anzuwenden, die durch die Änderung bei der Bahnlänge abgeschätzt wird, die beispielsweise mittels Lasergeschwindigkeitssensoren gemessen wird. Der Aufbau der Rolle wird in einem derartigen Fall unter Verwendung des Hakiel-Modells [Z. Hakiel: "Nonlinear Model for Qound Roll Stress". Tappi Journal 79(5) 1987] oder eines äquivalenten Modells [Zabaras N., Liu S., Koppuzha J. and Donaldson E. "A Hypoelastic Model for Computing the Stresses in Center-Wound Rolls of Magnetic Tape" Journal of Applied Machnics, Band 61 N2. 2, Seiten 290–295, 1994] berechnet. Es ist außerdem möglich, ein Verfahren anzuwenden, das die Dichte der Rolle, die Papierdicke und das Wickelmodel nutzt. [David R. Roisum: "The Measurement of Web Stresses During Roll Winding". Disertation WHRC at OSU 1990]at the roll-up measurement method, it is possible to apply a WOT by the change at the track length estimated which is measured for example by means of laser velocity sensors becomes. The structure of the roll is used in such a case of the Hakiel model [Z. Hakiel: "Nonlinear Model for Qound Roll Stress. "Tappi Journal 79 (5) 1987] or an equivalent model [Zabaras N., Liu S., Koppuzha J. and Donaldson E. "A Hypoelastic Model for Computing the Stresses in Center-Wound Rolls of Magnetic Tape "Journal of Applied Machnics, Volume 61 N2. 2, pages 290-295, 1994]. It is Furthermore possible, one Apply method that determines the density of the roll, the paper thickness and the winding model uses. [David R. Roisum: "The Measurement of Web Stresses During Roll Winding. "Disertation WHRC at OSU 1990]

Bei den Aufbaumodellen des Rollenschneidmaschinenaufwicklers und der Finishingvorrichtung werden Rutschvorgänge, die innerhalb der Rolle bewirkt werden, und mögliche andere Beschädigungsmechanismen ebenfalls berechnet. Mit Hilfe der berechneten Rutschvorgänge wird das Beschädigungspotenzial der Rolle unter Verwendung von empirischen Daten und Rollenbeschädigungsmodellen abgeschätzt [N. Vaidyanathan and J.K Good: "The Importance of Torque Capacity in Predicting Crepe Wrinkles and Starring within Wound Rolls", Proceedings of the 3^rd IWEB conference, OSU 1995; Lee, Ban-Eop: "Buckling Analysis Starred Roll Defects in Center Wound Rolls" Dissertation WHRC at OSU 1991].In the construction models of the slitter winder and the finishing apparatus, slips caused within the roll and possible other damaging mechanisms are also calculated. Using the calculated slip processes, the damage potential of the roll is estimated using empirical data and role damage models [N. Vaidyanathan and JK Good: "The Importance of Torque Capacity in Predicting Crepe Wrinkles and Starring in Wound Rolls", Proceedings of the 3rd ^rd IWEB conference, OSU 1995; Lee, Ban-Eop: "Buckling Analysis of Starred Roll Defects at Center Wound Rolls" Dissertation WHRC at OSU 1991].

Beim Abschätzen der Entspannung der Spannungen der fertigen Rolle werden bekannte Modelle des viscoelastischen Wickeln verwendet wie beispielsweise die Referenz [W.R. Qualls and J.K. Good: "A Nonlinear Orthotropic Viscoelastic Winding Model" Proceedings of the 3^rd IWEB conference, OSU 1995].In estimating the relaxation of the stresses of the finished roll, known models of viscoelastic winding are used, such as the reference [WR Qualls and JK Good: "A Nonlinear Orthotropic Viscoelastic Winding Model" Proceedings of the 3 ^rd IWEB conference, OSU 1995].

Das erfindungsgemäße Verfahren macht das Wickeln "intelligent" das heißt die Rückmeldung zwischen der Qualität der Rolle und den Wickelparametern, die zuvor einige Tage oder Wochen benötigt hat, kann nun während des Laufens der Rollenschneidmaschine ausgeführt werden. Reaktionen auf Änderungen bei den Papiereigenschaften und bei den Produktionsbedingungen bei der Papierfabrik finden automatisch und sofort statt.The inventive method makes winding "intelligent" that is the feedback between the quality the roll and the winding parameters, which were previously several days or weeks needed has, can now while running of the slitter. Reactions to changes in terms of paper properties and production conditions The paper factory takes place automatically and immediately.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, schnell die optimalen Wickelrezepte zu bestimmen, wenn neue Rollenschneidmaschinen gestartet werden oder wenn das Wickeln von neuen Papiersorten unter Verwendung von bereits unter Verwendung befindlichen Rollenschneidmaschinen gestartet wird.through the method of the invention it is possible quickly determine the optimal winding recipes when new slitter start or when winding new paper types using started by already using slitter cutting machines becomes.

Das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglicht eine optimale individuelle Steuerung der Wickelstationen, was außerdem die Variationen im Hinblick auf die Qualität zwischen den Rollen gleichen Satzes verringert.The Method according to the present invention Invention allows optimal individual control of the winding stations, what also the Variations in quality between roles are the same Sentence reduced.

Zusammenfassend kann gesagt werden, dass bei dem Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung das Steuern des Aufwickelns auf eine Vorhersage gegründet ist, die mit der Hilfe eines Modells über das Laufverhalten der Rolle bei der Endverwendung entworfen wird, wobei bei der Vorhersage gemäß einer vorteilhaften Anwendung einer Referenzkurve der WOT gegenüber dem Durchmesser, die ein optimales Laufverhalten während der Endverwendung bei der Finishingvorrichtung vorsieht, bestimmt wird durch eine Iteration des Models vor dem Laufen. Gemäß vorteilhaften Eigenschaften der Erfindung werden die Laufparameter des Aufwickelns bei der Rollenschneidmaschine derart eingestellt, dass die gemessene WOT-Kurve der WOT-Referenzkurve entspricht, die durch eine Iteration des Modells erhalten wird. Die WOT-Referenzkurve kann auch auf der Grundlage der Vorhersage über das Laufverhalten modifiziert werden, die mittels des Wickelmodels vorgesehen wird. Wenn die Vorhersage über das Laufverhalten gemacht wird, wird das Rollenspannungsendspannungsmodel in vorteilhafter Weise verwendet, und die anfängliche Abschätzung der Laufparameter wird in höchst geeigneter Verwendung des Wickelspaltmodels berechnet.In summary can be said that in the method according to the present invention controlling the winding up is based on a prediction who over with the help of a model the running behavior of the role in the end use is designed wherein in the prediction according to a advantageous application of a reference curve of the WOT over the Diameter, which provides optimal running behavior during end use the finishing device is determined by an iteration of the model before running. According to advantageous Features of the invention become the running parameters of winding set in the slitter winder so that the measured WOT curve corresponds to the WOT reference curve, which is obtained by an iteration of the model. The WOT reference curve can also be modified based on the running behavior prediction be provided by means of the winding model. If the prediction about the Running behavior is made, the Rollenenspannungsendspannungsmodel used in an advantageous way, and the initial estimate of the Running parameter is in highest suitable use of the winding nip model calculated.

Nachstehend ist die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung jedoch keineswegs auf die Einzelheiten von diesen eng begrenzt ist.below the present invention is described with reference to the accompanying drawings, however, the present invention is by no means limited to the details is narrowly limited by these.

1 zeigt in schematischer Weise das Grundprinzip des erfindungsgemäßen Verfahrens. 1 shows in a schematic way the basic principle of the method according to the invention.

2 zeigt in schematischer Weise anhand eines Beispiels eine Auswahlprozedur für eine WOT-Kurve, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren angewendet wird. 2 Fig. 1 schematically shows, by way of example, a selection procedure for a WOT curve used in the method according to the invention.

3 zeigt in schematischer Weise ein Beispiel des Verfahrens gemäß der vorliegende Erfindung zum Errichten eines Anfangswertes eines Wickelrezeptes. 3 Fig. 12 schematically shows an example of the method according to the present invention for establishing an initial value of Wi ckelrezeptes.

4 zeigt in schematischer Weise einen Nebenprozess von 1 während des Laufens einer Rollenschneidmaschine, wobei die Rollenschneidmaschine eine WOT-Messung aufweist. 4 schematically shows a secondary process of 1 during running of a slitter-winder, wherein the slitter-winder has a WOT measurement.

1 zeigt das Grundprinzip einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die benötigten Startdaten 11 umfassen Grundinformationen über das zu wickelnde Papier wie beispielsweise die Dicke, der Reibungskoeffizient, das Elastizitätsmodul, die Dickenrichtung und die Maschinenrichtung, eine Information über die viskoelastischen Eigenschaften des Papiers, die Luftdurchlässigkeit und die Oberflächenrauhigkeit und dergleichen, mechanische Daten über die Aufwickelvorrichtung und auch mechanische Daten über die Endanwendungsvorrichtung der Rolle oder über die Abwickelvorrichtung, bei der das Abwickeln stattfinden wird. Bei dem Schritt I wird eine geeignete WOT-Kurve gewählt, siehe 12. Dieser Wahlprozess ist detailliert bei der Beschreibung von 2 erläutert. Um die Anwendung dieser WOT-Kurve WOT_ref (D) (D = Rollendurchmesser) zu ermöglichen, muss bei dem Aufwickler ein Verfahren für eine Berechnung oder Messung auf der Grundlage einer Abschätzung der WOT stattfinden. Bei dem anschließenden Schritt II wird ein Wickelrezept R_ref (D) gewählt, siehe 13, das gemäß dem Wickelmodell der Rollenschneidmaschine bei Schritt III eine WOT-Kurve 12 WOT_ref (D) gemäß Schritt I erzeugt. Danach wird bei dem Schritt IV das Belastungsmodel der Wickelvorrichtung verwendet, um weiter zu überprüfen, dass die aufzuwickelnden Rollen den bei den Wickelprozess erzeugten Belastungen widerstehen, siehe 19. Wenn das Wickelmodel anzeigt, dass die Rollen den Belastung widerstehen, kann der Prozess fortgesetzt werden, das heißt ein Übergang zu dem Schritt V wird ausgeführt, wobei andererseits ein neues Rezept erzeugt wird, das heißt eine Rückkehr zu dem Schritt II R_ref (D), wobei das neue Rezept auf der Grundlage der Berechnung die gewählte WOT-Kurve WOT_ref (D) vorsieht, siehe 12, und die Schritte III und IV erneut durchlaufen werden. Wenn danach noch Bedarf an einem Fortsetzen der Iteration besteht, kann ein neues Rezept beispielsweise mittels eines sogenannten Sekanten-Verfahrens [Erwin Kreyszig: "Advanced Enginneering Mathematics" 6. Auflage, John Wiley & Sons, Inc., 1988, Seite 956] erzeugt werden, was bedeutet, dass eine Gradientennäherung in dem Wickelparameterraum von den Rezepten von zwei aufeinanderfolgenden Iterationen ausgebildet wird, wobei die maximalen Spannungen der Rolle beispielsweise die zu minimierende Objektfunktion sind. Ein Grenzzustand für die Minimierungsaufgabe ist, dass das Wickelrezept bei dem Schritt I eine WOT-Kurve erzeugt, siehe 12, die auf der Grundlage der Berechnung gewählt wird. Aus Gründen der Vereinfachung wird angenommen, dass ein Wickelrezept durch Iterationen in der vorstehend beschriebenen Weise errichtet worden ist, das auf der Grundlage einer Berechnung a) dem Wickelprozess widersteht und b) die gewählte WOT-Kurve liefert. Wenn ein derartiges Rezept nicht gefunden wird, wäre es erforderlich zu dem Schritt I zurück zukehren und eine neue WOT-Kurve WOT_ref (D) zu errichten. Wie dies vorstehend aufgeführt ist, wird hierbei angenommen, dass ein geeignetes Rezept gefunden worden ist, und der Betrieb der Rollenschneidmaschine kann gestartet werden, siehe 16, das heißt ein Übergang zu dem Schritt V kann ausgeführt werden. Wenn keine WOT-Messung bei dem Aufwickler oder der Rollenschneidmaschine ausgeführt worden ist, läuft die Rollenschneidmaschine bei dem Schritt V mit dem Rezept R_ref, siehe 13, ohne Änderung des Rezepts während des Laufens. Wenn der Aufwickler oder die Rollenschneidmaschine eine WOT-Messung erfahren hat, verläuft die Prozedur wie folgt: Während des Laufs wird dieses Rezept R_ref, das bei dem vorherigen Schritt gewählt worden ist, so korrigiert, dass die WOT-Kurve, siehe 12, WOT_ref (D) gemäß dem Schritt I vorgesehen wird. Die Korrektur des Rezeptes 13 wird beispielsweise ausgeführt, indem eine Primärwickelkraft, eine Sekundärspaltbelastung und schließlich eine Spannung eingestellt werden. Die Erhöhung von jedem Wickelparameter erhöht die WOT. Die Einstellung kann beispielsweise als eine einfache PID-Steuereinrichtung ausgeführt werden [K. Aström & T Hägglund: "PID Controllers: Theory, Design, and Tuning". 2. Auflage, 1995, Seiten 59–119]. Wenn bei dem nächsten Lauf die Papiersorte und die Startdaten im Wesentlichen die gleichen bleiben, kann das verwirklichte Wickelrezept 17 gemäß dem Schritt VI direkt als das Wickelrezept 13 von dem Schritt II des nächsten Laufes aufgegriffen werden. Das Grundprinzip ist vorstehend anhand lediglich eines einfachen Beispiels dargestellt. Weitere Einstellungen und Messungen können diesem Grundrahmen hinzugefügt werden. Beispielsweise ist es nach dem Schritt IV möglich, mittels des verwirklichten Wickelrezeptes 17 das Wickelmodell der Rollenschneidmaschine zu berechnen, um mögliche Wickelfehler zu erfassen. Das Endergebnis wird vor dem nächsten Lauf überprüft. Wenn die Berechnung zeigt, dass die Rollen der Belastung widerstehen, sind keine weiteren Maßnahmen erforderlich. Wenn jedoch die Berechnung eine höhere Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung nahelegt, muss eine Iteration einer geeigneten WOT-Kurve 12 gestartet werden oder müssen zusätzliche Begrenzungen für die Wickelparameter eingestellt werden. 1 shows the basic principle of an application of the method according to the invention. The required start data 11 include basic information about the paper to be wound, such as thickness, coefficient of friction, modulus of elasticity, thickness and machine direction, information about the viscoelastic properties of the paper, air permeability and surface roughness and the like, mechanical data about the take-up device and also mechanical data via the end-applying device of the roll or over the unwinding device at which unwinding will take place. In step I, a suitable WOT curve is selected, see 12 , This election process is detailed in the description of 2 explained. In order to enable the application of this WOT curve WOT _ref (D) (D = roll diameter), the rewinder must have a method for calculation or measurement based on an estimation of the WOT. In the subsequent step II, a winding recipe R _ref (D) is selected, see 13 according to the winding model of the slitter-winder at step III, a WOT curve 12 WOT _ref (D) generated according to step I. Thereafter, in step IV, the loading model of the winder is used to further verify that the rolls to be wound are resistant to the stresses generated in the wrapping process, see 19 , If the winding model indicates that the rollers are resisting the load, the process may continue, that is, a transition to step V is performed, on the other hand, a new recipe is generated, that is, a return to step II R _ref (D) , where the new recipe provides the selected WOT curve WOT _ref (D) based on the calculation, see 12 , and steps III and IV are run again. When there is still a need to continue the iteration, a new recipe may be generated, for example, by a so-called secant method [Erwin Kreyszig: "Advanced Engineering Mathematics" 6th Edition, John Wiley & Sons, Inc., 1988, page 956] , which means that a gradient approximation in the winding parameter space is formed by the recipes of two consecutive iterations, the maximum stresses of the roll being, for example, the object function to be minimized. A limit state for the minimization task is that the winding recipe generates a WOT curve in step I, see 12 which is chosen on the basis of the calculation. For the sake of simplicity, it is assumed that a winding recipe has been established by iterations in the manner described above which, on the basis of a calculation, resists a) the winding process and b) provides the selected WOT curve. If such a recipe is not found, it would be necessary to return to step I and set up a new WOT curve WOT _ref (D). As noted above, it is here assumed that a suitable recipe has been found and the operation of the slitter-winder can be started, see 16 That is, a transition to step V may be performed. If no WOT measurement has been performed on the rewinder or slitter, the slitter runs at step V with the recipe R _ref , see 13 , without changing the recipe while running. When the rewinder or slitter has undergone a WOT measurement, the procedure proceeds as follows: During the run, this recipe R _ref , which was selected at the previous step, is corrected so that the WOT curve, see 12 , WOT _ref (D) according to step I is provided. The correction of the recipe 13 is performed, for example, by adjusting a primary winding force, a secondary nip load, and finally a tension. The increase of each winding parameter increases the WOT. The setting may be performed, for example, as a simple PID controller [K. Aström & T Hägglund: "PID Controllers: Theory, Design, and Tuning". 2nd edition, 1995, pages 59-119]. If at the next run the paper type and the start data remain essentially the same, the realized winding recipe can 17 according to step VI directly as the winding recipe 13 be picked up by the step II of the next run. The basic principle is presented above by way of a simple example. Further settings and measurements can be added to this basic frame. For example, it is possible after step IV, by means of the realized winding recipe 17 to calculate the winding model of the slitter-winder to detect possible winding defects. The final result will be checked before the next run. If the calculation shows that the roles withstand the load, no further action is required. However, if the calculation suggests a higher probability of damage, an iteration of a suitable WOT curve must be performed 12 or additional limits for the winding parameters must be set.

2 beschreibt detaillierter die Wahlprozedur der WOT-Kurve 12 anhand eines Beispiels. Das Grundprinzip für die Wahl der WOT-Kurve 12 ist, dass auf der Grundlage von einem Argument die WOT-Kurve 12 ein beschädigungsfreies Abwickeln bei der Endanwendungsvorrichtung der Rolle vorsieht. Das verwendete Argument kann beispielsweise das Berechnungsmodell RAMA, siehe Schritt IIc, wie bei diesem Beispiel oder ein statistisches Modell oder Daten oder eine Kombination aus diesen sein. Die Prozedur beginnt bei dem Schritt I mit der Wahl einer Anfangsabschätzung als die WOT-Kurve WOT₀(D), d.h. eine Initialisierung einer Iteration wird ausgeführt, siehe 22, WOT_i = WOT₀(D), wobei D = Rollendurchmesser. Dies kann beispielsweise eine Konstante sein, die unabhängig von dem Durchmesser ist, wobei der Wert der Konstante 15–20 von der Zugspannung der Bahn sein kann. Danach wird bei dem Schritt II, siehe Schritt IIa, die Spannungsverteilung der Rolle direkt nach dem Wickeln mit einem Wickelmodell wie beispielsweise das Hakiel-Modell oder von Hertzen-Wickelmodell berechnet. Danach wird die Entspannung der Spannungen, siehe Schritt IIb, abgeschätzt, indem dieses Ergebnis als der Anfangswert bei der Zeitspanne vor dem Abwickeln der Rolle bei der Endanwendungsvorrichtung verwendet wird. Bei dem nächsten Schritt III werden die Spannungen, die von dem Entspannungsmodell bei dem vorherigen Schritt II erhalten worden sind, als Anfangswerte verwendet, und die Festigkeit oder das Laufverhalten 24 der Rolle während des Abwickelns bei der Endanwendungsvorrichtung wird abgeschätzt. Die Abschätzung kann wie in dem Fall von diesem Beispiel auf das Berechnungsmodell von dem Schritt IIc gegründet sein. Statistische und empirische Ergebnisse und auch deren Kombinationen können ebenfalls angewendet werden. Wenn auf der Grundlage der Abschätzung die Rolle dem Prozess widersteht, ist dieser Wahlprozess der WOT-Kurve 26 vollendet, siehe Schritt IV. Wenn auf der Grundlage der Abschätzung die Rolle diesem nicht widersteht, muss eine Rückkehr zu dem Schritt I stattfinden und ein neuer Kandidat für eine WOT-Kurve WOT₁(D) 22 muss gewählt werden. Erneut kann dies beispielsweise eine Konstante, die unabhängig von dem Durchmesser ist, sein, wobei der Wert dieser Konstante beispielsweise 98% oder 102 von WOT₁(D) ist. Wenn diese neue WOT-Kurve den Schritt III passiert, ist der Wahlprozess der WOT-Kurve vollendet, siehe Schritt IV. Wenn WOT₁(D) 26 nicht den Schritt III erfüllt, muss die Iteration fortgesetzt werden, siehe 25. Ein neuer Kandidat für die WOT-Kurve kann aus den beiden vorherigen gebildet werden, indem beispielsweise eine Variation des Sekantenverfahrens angewendet wird [Erwin Kreyszig: "Advanced Engineering Mathematics". 6. Auflage, John Wiley & Sons, Inc., 1988, Seite 956]. Dies ermöglicht beispielsweise ein Minimieren des Spannungsmaximums bei der RAMA-Berechnung, siehe Schritt IIc, unter anderem in einem normalen Raum, der durch kontinuierliche Funktionen ausgebildet wird. Hierbei wird bei dieser Beschreibung der Prozedur angenommen, dass der Suchprozess für die WOT-Kurve eine Kurve WOT_ref(D) 26, die den Schritt III erfüllt, nach den Schritten IIa, IIb und IIc erzeugt, obgleich es im Prinzip geschehen kann, dass beispielsweise der Wert von WOT an einem Punkt die Zugspannung der Bahn überschreiten würde, was bedeutet, dass eine geeignete Lösung nicht gefunden werden würde. 2 describes in more detail the selection procedure of the WOT curve 12 based on an example. The basic principle for choosing the WOT curve 12 is that based on one argument the WOT curve 12 provides a damage-free unwinding in the end application device of the roll. The argument used may be, for example, the calculation model RAMA, see step IIc, as in this example or a statistical model or data or a combination of these. The procedure begins at step I with the selection of an initial estimate as the WOT curve WOT ₀ (D), ie an initialization of an iteration is performed, see 22 , WOT _i = WOT ₀ (D), where D = roll diameter. This may be, for example, a constant that is independent of the diameter, and the value of the constant may be 15-20 of the tension of the web. Thereafter, in step II, see step IIa, the stress distribution of the roll is calculated directly after winding with a winding model such as the Hakiel model or Hertzen winding model. Thereafter, the relaxation of the stresses, see step IIb, is estimated by using this result as the initial value at the time before the unwinding of the roll at the end-use device. At the next step III, the stresses obtained from the relaxation model at the previous step II are used as the initial values, and the strength or the running performance 24 the roll during unwinding at the end-use device is estimated. The estimation may be based on the calculation model of step IIc as in the case of this example. Statistical and empirical results and their combinations can also be used. If, on the basis of the estimation, the role resists the process, this electoral process is the WOT curve 26 completed, see step IV. If, on the basis of the estimate, the role does not resist this, a return to step I must take place and a new candidate for a WOT curve WOT ₁ (D) 22 must be chosen. Again, this may be, for example, a constant that is independent of the diameter, the value of this constant being, for example, 98% or 102 of WOT ₁ (D). When this new WOT curve passes step III, the voting process of the WOT curve is completed, see step IV. If WOT ₁ (D) 26 does not meet step III, the iteration must continue, see 25 , A new candidate for the WOT curve can be formed from the two previous ones, for example by applying a variation of the secant method [Erwin Kreyszig: "Advanced Engineering Mathematics". 6th Edition, John Wiley & Sons, Inc., 1988, page 956]. This allows, for example, a minimization of the maximum voltage in the RAMA calculation, see step IIc, inter alia in a normal space formed by continuous functions. Herein, in this description of the procedure, it is assumed that the search process for the WOT curve has a curve WOT _ref (D). 26 which satisfies step III, produced according to steps IIa, IIb and IIc, although in principle it may happen, for example, that the value of WOT at one point would exceed the tensile stress of the web, which means that a suitable solution will not be found would.

3 zeigt ein Beispiel der Suche nach dem Anfangswert 13 des Wickelrezeptes. Bei dem Schritt I wird eine Initialisierung der Iteration ausgeführt, siehe 32, R_j = (N, F, T)_j = R₀(D) = (N₀, F₀, T₀) (D), wobei (N₀, F₀, T₀) (D) realisierbar sein muss, und wobei gilt: R_j = Wickelrezept, N = Spaltbelastungen, F = Wickelkraft und T = Bahnspannung. Die Aufgabe ist es, das Wickelrezept R(D) = N(D), F(D), T(D) 32 so zu suchen, dass, wenn mit dem WOT-Modell des Aufwicklers (siehe Jorkama-Dissertation oder empirisches Modell) berechnet wird, das Wickelrezept die WOT-Kurve 12 liefert, die bei dem Schritt I von 1 gewählt wird. Vorstehend ist (sind) N(D) die Spaltbelastung (die Spaltbelastungen) als eine Funktion des Durchmessers D, F(D) die Wickelkraft als eine Funktion des Durchmessers und T(D) die Bahnspannung vor dem Aufwickler als eine Funktion des Durchmessers. Das Wickelrezept, das als ein Ergebnis dieses Nebenprozesses erzeugt wird, ist mit R_ref(D) 36 bezeichnet. Bei der Funktionsform ist es die Aufgabe, somit das Wickelrezept derart zu finden, dass WOT-_ref (D) = WOT_model (R_ref (D) , D) , der Fall ist, wobei die Funktion WOT_model das WOT-Modell repräsentiert. Diese Prozedur ist ähnlich derjenigen der anderen Iterationen auf der Grundlage des Sekantenverfahrens. Zunächst wird eine Anfangsabschätzung R_j = R₀ gewählt, siehe Schritt I, und eine WOT-Kurve WOTi = WOT₀ wird berechnet, siehe Schritt II, mit einem WOT-Modell, siehe 33, WOTi = WOT_model (Ri, (D) , D). Beispielsweise können die folgenden Werte als die Anfangsabschätzungen verwendet werden: die Spaltbelastung als eine Konstante, die unabhängig von dem Durchmesser ist, solang wie möglich, die Wickelkraft als eine Konstante, die unabhängig von dem Durchmesser ist, beispielsweise 75% der Bahnspannung, und die Bahnspannung auch als eine Konstante, die unabhängig von dem Durchmesser ist, beispielsweise 15–20% der Zugspannung der Bahn. 3 shows an example of the search for the initial value 13 of the winding recipe. In step I, an initialization of the iteration is performed, see 32 , R _j = (N, F, T) _j = R ₀ (D) = (N ₀ , F ₀ , T ₀ ) (D), where (N ₀ , F ₀ , T ₀ ) (D) must be feasible , and where: R _j = winding recipe, N = nip loads, F = winding force and T = web tension. The task is to use the winding recipe R (D) = N (D), F (D), T (D) 32 to search such that, when calculated using the WOT model of the rewinder (see Jorkama dissertation or empirical model), the reel recipe will be the WOT curve 12 supplied in step I of 1 is selected. In the above, N (D) is the nip load (the nip loads) as a function of diameter D, F (D) the winding force as a function of diameter and T (D) the web tension before the winder as a function of diameter. The winding recipe that is generated as a result of this secondary process is denoted by R _ref (D) 36 designated. In the case of the functional form, it is the object to thus find the winding recipe in such a way that WOT _ref (D) = WOT _model (R _ref (D), D), is the case, the function WOT _{model representing} the WOT model. This procedure is similar to that of the other iterations based on the secant method. First, an initial estimate R _j = R _{0 is} chosen, see step I, and a WOT curve WOTi = WOT ₀ is calculated, see step II, with a WOT model, see 33 , WOTi = WOT _model (Ri, (D), D). For example, the following values may be used as the initial estimates: the nip load as a constant that is independent of diameter, as long as possible, the winding force as a constant that is independent of the diameter, for example 75% of the web tension, and web tension also as a constant which is independent of the diameter, for example 15-20% of the tension of the web.

Wenn bei der Überprüfung von Schritt III WOT₀ auf der Grundlage der gewählten Genauigkeitserfordernis ausreichend nahe zu WOT_ref ist, kann ein Übergang zu dem Schritt IV durchgeführt werden, und R₀ kann als das Wickelrezept R_ref gewählt werden, siehe 36. Wenn jedoch WOT₀ nicht ausreichend genau WOT_ref ist, wird die Iteration von dem Schritt II fortgesetzt, indem ein neues Wickelrezept R₁ gewählt wird, siehe 35. Es kann beispielsweise derart gewählt werden, dass die Laufspannung so gewählt wird, dass sie 98% und 102 der Laufspannung von R₀ ist. Wenn dieses neue Rezept 35 den Schritt III passiert, ist der Wahlprozess für das Wickelrezept vollendet. Wenn R₁ auch nicht den Schritt III realisiert, muss die Iteration fortgesetzt werden. Ein neuer Wickelrezeptkandidat kann aus den beiden vorherigen Kandidaten gebildet werden, beispielsweise unter Verwendung einer Variation des Sekantenverfahrens. In dieser Weise kann beispielsweise der Abstand zwischen WOT_i (R_i, (D) , D) und WOT_ref (D) in einem normalen Raum minimal gestaltet werden, der durch kontinuierliche Vektorwertfunktionen gebildet ist. Eine beispielsweise aus der L²-Norm gebildete Metrik kann als eine Abstandsfunktion verwendet werden. Einschränkungen aufgrund der Mechanik des Aufwicklers und aufgrund der Festigkeit des Papiers müssen als eine Restriktion bei der minimalen Gestaltung berücksichtigt werden.In the check of step III, if WOT _{0 is} sufficiently close to WOT _ref based on the selected accuracy requirement, a transition to step IV may be made, and R ₀ may be chosen as the winding recipe R _ref , see 36 , However, if WOT _{0 is} not sufficiently accurate WOT _ref , the iteration continues from step II by selecting a new wrap recipe R ₁ , see 35 , For example, it may be chosen such that the running tension is chosen to be 98% and 102 of the running tension of R ₀ . If this new recipe 35 If step III happens, the selection process for the winding recipe is completed. If R ₁ does not realize step III either, the iteration must continue. A new wrap recipe candidate can be formed from the two previous candidates, for example using a variation of the secant method. In this way, for example, the distance between WOT _i (R _i , (D), D) and WOT _ref (D) can be minimized in a normal space formed by continuous vector value functions. For example, a metric formed from the L ² -norm can be used as a distance function. Limitations due to the mechanics of the rewinder and due to the strength of the paper must be considered as a restriction in the minimal design.

4 zeigt den Schritt V des Laufens der Rollenschneidmaschine 16 von 1 in detaillierterer Weise in einem Fall, bei dem die Rollenschneidmaschine eine WOT-Messung aufweist. Genauer gesagt wird das Rezept R_ref verwendet, siehe 42, um die Rollenschneidmaschine bei diesem Prozess laufen zu lassen. Jedoch wird während des Laufs das Rezept so korrigiert, dass die gemessene WOT und WOTref zusammen gebracht werden, siehe 45. Wenn die Rollenschneidmaschine läuft, werden der Durchmesser der Rolle, die aufgewickelt wird, und WOT kontinuierlich gemessen, siehe 44. Die WOT-Messung kann beispielsweise gemäß der Referenz [Roisum, D., "The Measurement of Web Stresses During Roll Winding", PhD Thesis, Web Handling Research Center at Oklahoma State University, Mai 1990] ausgeführt werden. Es wird bei bestimmten Intervallen (beispielsweise 5 Sekunden) überprüft, ob die gemessene WOT, die mit WOT_measurement bezeichnet ist, die gleiche oder bei einer eingestellten Toleranz von der WOT_ref ist. Während des Laufs wird das Wickelrezept R_ref kontinuierlich so geändert, Siehe 46, dass WOT_measurement gleich oder bei einer eingestellten Toleranz von der WOT_ref ist. Diese Einstellung kann beispielsweise als die PID-Steuereinrichtung ausgeführt werden [K. Åström & T Hägglund: "PID Controllers: Theory, Design, and Tuning". 2. Auflage 1995, Seiten 59–119]. Die Korrektur des Rezeptes wird beispielsweise ausgeführt, indem zuerst die Wickelkraft, als zweites die Spaltbelastung und schließlich die Spannung eingestellt werden. Die Erhöhung von jedem Wickelparameter erhöht die WOT. 4 shows the step V of running the slitter winder 16 from 1 in more detail, in a case where the slitter has a WOT measurement. More specifically, the recipe R _{ref is} used, see 42 to run the slitter in this process. However, during the run, the recipe is corrected so that the measured WOT and WOTref are brought together, see 45 , When the slitter winder is running, the diameter of the roll being wound and WOT are continuously measured, see 44 , For example, the WOT measurement may be performed according to the reference [Roisum, D., "The Measurement of Web Stresses During Roll Winding", PhD Thesis, Web Handling Research Center at Oklahoma State University, May 1990]. It is checked at certain intervals (for example 5 seconds) whether the measured WOT designated WOT _measurement is the same or at a set tolerance of the WOT _ref . During the run, the winding recipe R _ref is changed continuously, See 46 that WOT _{measurement is the} same or at a set tolerance of the WOT _ref . This setting may be performed, for example, as the PID controller [K. Åström & T Hägglund: "PID Controllers: Theory, Design, and Tuning". 2nd edition 1995, pages 59-119]. The correction of the recipe is carried out, for example, by first adjusting the winding force, second the nip load and finally the tension. The increase of each winding parameter increases the WOT.

Die vorliegende Erfindung ist vorstehend unter Bezugnahme auf lediglich eines ihrer vorteilhaften Ausführungsbeispiele beschrieben, wobei die vorliegende Erfindung keineswegs auf die Einzelheiten desselben eng begrenzt sein soll.The The present invention is described above with reference to FIG one of its advantageous embodiments described, wherein the present invention by no means to the Details of the same should be strictly limited.

Beispielsweise ist die vorliegende Erfindung vorstehend unter Bezugnahme auf ein Beispiel beschrieben, bei dem bei dem Verfahren das Wickelrezept der Rolle als eine Funktion des Durchmessers ausgebildet wird. Es ist ebenfalls möglich, das Wickelrezept als eine Funktion von dem Radius oder von dem Grad der Dicke des angesammelten Papiers an dem Wickelkern oder der gewundenen Bahnlänge oder der Anzahl an Wicklungen (d.h. Lagen) der gewickelten Bahn zu formulieren.For example the present invention is above with reference to a Example described in which in the process the winding recipe the role is formed as a function of the diameter. It is also possible the winding recipe as a function of the radius or degree the thickness of the accumulated paper at the winding core or the wound track length or formulate the number of turns (i.e., layers) of the wound web.

ZusammenfassungSummary

Es ist ein Verfahren zum Steuern eines Aufwicklers offenbart, wobei das Verfahren den Schritt eines Vorbereitens eines Wickelrezeptes (13) einer Rolle aufweist, wobei das Wickelrezept Wickelparameter aufweist. Das Verfahren hat den Schritt eines Bestimmens auf der Grundlage von Berechnungs- und/oder Versuchsmodellen von Laufparametern des Aufwicklers vor dem Lauf in einer derartigen Weise, das auf der Grundlage der Modelle die Rolle einem Abwickeln widerstehen wird, das bei einer Endanwendungsvorrichtung stattfindet, ohne beschädigt zu werden.
1 A method is disclosed for controlling a rewinder, the method comprising the step of preparing a rewinding recipe ( 13 ) has a roll, wherein the winding recipe has winding parameters. The method has the step of determining based on calculation and / or trial models of run parameters of the rewinder prior to running in such a manner that, based on the models, will resist the unwinding role that takes place in an end use device to become.
1

Claims

A method for controlling a winder, the method comprising the step of preparing a winder recipe ( 13 ) of a roll, the winding recipe having winding parameters, characterized in that the method further comprises the following step: on the basis of calculation and / or experimental models ( 23 ) determining run parameters of the rewinder before the run such that on the basis of the models ( 23 ) the role of unwinding ( 24 ), which takes place in an end-use device without being damaged.

Method according to claim 1, characterized in that the method comprises the step of: determining the running parameters of the rewinder such that on the basis of models ( 14 ) the roll a winding ( 15 ), which takes place at the rewinder.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that the winding recipe as a function the diameter or the radius or the degree of thickness of the accumulated Paper on the winding core or as a function of the wound path length or the number of turns of the wound web is determined.

Method according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the method comprises the following steps: choosing a WOT curve (WOT = wound-on-tension) ( 12 ) based on start data ( 11 ), whereby by this curve the winding recipe ( 13 ) is determined in such a way that the recipe ( 13 ) provides a WOT _ref (D) reference curve according to the selected WOT curve, and checking using the unwinding model ( 23 ) that the reels will endure the end use without being damaged ( 24 ).

Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that by means of the winding model ( 14 ) it is checked that the rolls are wrapping ( 15 ).

Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the method comprises the following steps: performing an initialization ( 22 ) an iteration of the WOT curve for the selection of the WOT curve ( 12 ) and calculating stresses and a relaxation of the role and determining on the basis of the calculation model ( 23 ), whether the roll is damaged during the end use, and choosing a WOT trace that will create a damage-free end-use application ( 24 ) ensures the role.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that the method comprises the following steps: execution on the basis of a WOT model ( 33 ) of an initialization ( 32 ) an iteration for the choice of the winding recipe ( 13 ) and make sure the selected WOT curve matches the WOT reference curve, and apply the selected winding recipe.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that during the running of the winder, a selected winding recipe ( 42 ) is loaded for use and monitored while running, whether the measured WOT curve is realized according to the WOT reference curve, and where necessary, a selected winding recipe ( 46 ) is corrected.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the method comprises the following steps: measuring an internal stress distribution ( 44 ) of the roles and / or calculation by means of the load model ( 14 ) of forces directed to the roll during winding and estimating by means of the model ( 22 ) the relaxation of internal stresses during transport and calculation by means of the load model ( 23 ) of forces directed to the role in the paper mill's consumer finishing device, whereby by means of the model ( 23 ) provides a prediction of the running behavior for the end use of the role, and on the basis of the model ( 14 . 23 ) the winding recipe ( 13 ), which provides a damage-free end-use running performance in the finishing apparatus.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the method comprises the following steps: determining the start data ( 11 ), based on them the winding recipe ( 13 ), wherein the winding recipe undergoes an iteration by an iteration of the WOT curve (WOT = wound-on-tension) ( 12 ) for calculating the tensions of the roll and the relaxation ( 23 ) of the roller tensions, and on the basis of the model ( 23 ) estimating whether the roll is damaged and, if necessary, generating a new WOT curve ( 25 ) and determining the winding recipe ( 13 ) with the help of the WOT model, based on this winding recipe ( 13 ) the reel ( 15 ) is controlled.

Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that it is monitored during the running of the retractor, whether a generated WOT curve ( 45 ) and, if necessary, the winding parameters ( 46 ) are corrected such that the measured WOT curve corresponds to the estimated WOT curve.

Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the iteration of the winding recipe ( 13 ) is continued on each run and, if necessary, a new WOT curve is determined upon a change in paper type.

Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that the method comprises the following steps: (a) indirect measurement in three or two dimensions of the internal stress distribution ( 44 ) of the roll being wound up, (b) by the role load model ( 14 ) calculating the internal stresses caused by forces directed to the roll during winding, (c) estimating ( 23 ) the relaxation of the internal stresses of a finished roll before the roll is processed at the paper mill's consumer finishing equipment; and (d) by means of a roll and unwinding load model, calculating the stresses and displacements on the roll during unwinding (FIG. 23 ) are directed.

Method according to one of claims 1 to 13, characterized in that in the method the start data ( 11 ) on the type of paper are obtained by off-line and on-line measurements of a paper processor preceding the rewinder and measurements on the slitter itself.

Method according to one of claims 1 to 14, characterized in that the limit values for the winding recipe ( 13 ) on the basis of Ba sis data determined by the physical properties of the winding device and by the loading model ( 14 ).

Method according to one the claims 1 to 15, characterized in that the method is the following Step: in structural models of the rewinder and the finishing device Calculating slip events and / or other damage mechanisms, which are generated within the roll.