[发明专利]用于过程控制环路的环带或织物

说明书

本发明涉及用于过程控制环路的环带或织物。环带或织物的至少一部分有传感器，当受到能量激发时传感器发出电磁辐射。环带用于生产湿法产品如纸、纸板和卫生纸和擦手巾产品、生产湿法纸浆和干法纸浆、在有关造纸如使用废渣滤器和化学洗涤剂的造纸过程、在由空气干燥法生产卫生纸和擦手纸产品、在用水力缠绕(湿法)、熔喷、纺粘和气流针刺法生产瓦楞箱纸板和非织造布中的工业过程带。为本申请的目的，所有使用工业过程带的上述产品简称为“产品”。这些工业过程带包括但不限于非织造毡、传送带、压延带、涂布带、预压带、压鞋带、轧纹和输送产品以及用于生产非织造布、过滤布和过滤织物。“工业过程带”也包括但不限于用于经造纸的所有阶段的输送纸浆的所有其它造纸机织物(成形、压榨和干燥机织物)。

尽管工业过程带有许多形式，但是一般其特征是由经纱和纬纱花样形成，这些纱在机器方向和横跨机器方向延伸。在另一种中，带由螺旋缠绕的纤维或纱线连在一起，或在另一种中，带本身由螺旋缠绕的织物带制造。某些工业带可以是单层带，或是多层带。某些带具有由针刺法层压在一起，或由滚边线结合在一起的一或多层带，如压辊的网套，具有用针刺或水力缠绕法连接的非织造纤维。这些带的任何一种可以涂布或浸以树脂，赋以带某种性质，或改进现有的性质。用在造纸机上的带只是一种工业过程带。这些带用于造纸机的成形、压辊、干燥和整理等工段。

在工业过程带的应用中，机器操作者希望得到有关带的操作条件和/或在带上传送的产品的信息。例如，应在带上放一精确的校正线，因为这校正线用来测定带的歪扭。在带运行在机器上时横跨机器方向的纤维丝可能歪扭，换言之可能弯曲。歪扭的特征是在横跨机器方向的纤维丝的弯曲。歪扭可以相对于带的运行方向前进或后退。例如，对于从纸产品除去水分的带来说，歪扭影响带的渗透性，带边缘的渗透性不同于中央部分的渗透性。在生产湿法产品如纸产品时是很重要的，因此，带的歪扭对机器操作者是很重要的。歪扭形状的变化可向操作者表明存在问题。另外，歪扭可以是非对称的，带的一边在另一边之前。这可能是有支持辊的带相对于其它有支持带的辊脱离了平行排列的信号。这会使带不稳定，或导引带出现问题，如果带进入机架就会使带损坏，引起带的损耗和需要宝贵的停机时间以安装新带。而且，由于机器的高速使问题复杂化。当机器速度大700英尺/分钟，实际上不能看到歪扭的形状，如果不是不可能，至少也难以用肉眼精确评价校正线。

还希望有方法测定和检测带的传送速度。通过测定和检测带的速度，机器操作者可以精确地测定和设置拉伸。拉伸是相邻的或相继的带速度之间的差别或带和另一转动部件速度之间的差别。在造纸过程中，带速向机器的干端增加，在这里，纸张传送涉及在相邻带之间开口拉伸。由于相邻带之间的速度不同，当由一工段到另一工段时，纸张拉伸，拉力与拉伸有关。

最近，机器的操作者依靠计算机帮助设置拉伸。信息取自造纸机的每一工段内的机器的传动部件。据说，如果信息取自带而不是取自传动部件，用于设置拉伸的信息的准确和可靠性会有改进。

滑动量是带与使带移动的转动部件之间的速度差。滑动量可为与带运行有关问题的指标。众所周知，带和转动部件之间的滑动量对取自传动部件速度的信息的精确性有负面影响，所以，传动速度并不总是带速度的可靠量度。另外，检查相对于支承辊、压辊和/或干燥机罐的转动速度的带速提供了滑动量的评试。过多的滑动量可能是由于不适当的带拉力或由于转动部件轴承即将发生故障。另外，由计算机给出的传动辊速度的示数由于校准错误或一些其它误差可能是不精确的。滑动量会导致灾难性故障，例如带由机器脱落。由于带的磨损，滑动可能缩短带的寿命。总之，由于机器停机和换带，可以造成经济损失问题。

也希望检测正在制造的湿法或干法产品的宽度。例如，在如造纸等湿法产品中，在纸张经过造纸机的这一工段时，所生成的纸张在横跨机器方向会收缩。

还希望有方法能检测在带上形成的湿法或干法产品中的破裂。一种现有的方法是感知湿法产品和运输带之间反射光的强度差别。这种方法的问题是，整个带的着色需要附加费用，对带的颜色限制，以及由于带着色引起的带的处置问题。

还需要导引带系统。这种系统能测定带在运行中在横跨机器方向是否移动或波动。如果在横跨机器方向以高速运行的带移动其位置，将发生偏差，以及在高速下，带可能从正常路径脱轨到机架上，引起带和昂贵的停机时间损失以及对人员的安全威胁。导引带和防止这种情况的现有方法是利用位于带边缘的叶片，以便向移动的导引辊发送信号以导引带。但是，叶片与带的物理接触会引起带的磨损或边缘的剥落。