Verbetering van de uitlijning van de rollen en de productkwaliteit in een papierfabriek in Quebec

Een klant in Quebec, de op één na grootste provincie van Canada, wendde zich tot ParAlign van Fluke Reliability service om de rollenmachines in de fabriek te repareren nadat er tijdens de papierproductie kreukels en problemen met de tracering van het product waren opgemerkt.

Een team van Prüftechnik-ingenieurs heeft alle drie de perssecties in een papiermachine gemeten tijdens het uitvoeren van deze heruitlijningsservice. In minder dan 12 uur hebben de teamingenieurs hun metingen gedaan en samen met de monteurs van de fabriek aanpassingen gedaan aan de rollen die als cruciaal werden beschouwd om te corrigeren.

Het resultaat: De klant is ontzettend blij dat hij deze actie heeft ondernomen. Maar voordat we de bevindingen in de fabriek in Quebec bespreken, is er wat achtergrondinformatie nodig over waarom het zo belangrijk is om de uitlijning van de rollen in de papierindustrie te behouden.

Achtergrond

Prestaties zijn essentieel om een ​​leider te blijven in deze zeer competitieve industrie. Het produceren van kwaliteitspapier vereist complexe machines met meerdere onderling verbonden systemen die in harmonie werken. Uitlijning van de rollen is cruciaal.

Net zo belangrijk is het onderhoud van de uitlijning van rollen, of het vermogen om rollen uit te lijnen met een referentierol binnen een bepaalde tolerantie. Correct uitgelijnde machinerollen leiden tot minder uitgaven aan materialen en onderhoud door afname van papierbreuk, kreukels, trackingproblemen, voortijdige lagerslijtage en meer.

Historisch gezien is de nadruk in de industrie niet zozeer gelegd op roluitlijning als op andere preventieve onderhoudstechnieken. Echter, overmatige rolafwijkingen zijn direct gekoppeld aan verminderde productkwaliteit en ongeplande downtime.

Het detecteren van verkeerde uitlijning tijdens de werking van de machine kan lastig zijn. Gezien de hoge eisen die aan de looptijd van machines worden gesteld, waaronder de noodzaak om machines 24/7 wekenlang te laten draaien, is het nuttig om veelvoorkomende symptomen te kennen die visueel worden gedetecteerd bij verkeerd uitgelijnde machines.

Deze omvatten:

• moeilijkheden bij het volgen van het product
• telescopische productrollen
• niet-homogene rek van vilt/draad
• ongelijke productdikte
• spanningen en stress op rollagers

Veel van deze signalen zijn te ernstig om te negeren. Slecht onderhouden machines kunnen leiden tot defecte componenten, permanente schade aan de machine en, in het ergste geval, verwondingen en overlijden van werknemers.

Tegenwoordig maken veel fabrikanten van papierproducten zelf gebruik van de hulpmiddelen en technieken die beschikbaar zijn om hun problemen met de uitlijning van rollen op te lossen:

• De schietlood, die al duizenden jaren wordt gebruikt, is een eenvoudige maar primitieve manier om de uitlijning van machines te meten. Het kan niet de precisie bieden die vandaag de dag vereist is, en er is geen digitale uitlees- of rapportagemethode voor deze techniek.
• Optische instrumenten zijn geavanceerder, maar vereisen zichtlijn om metingen uit te voeren. Andere factoren kunnen de nauwkeurigheid van gegevens die met optische apparaten zijn verzameld, verstoren, waaronder luchttemperatuur, vochtigheid, roltoegankelijkheid en de vaardigheidsniveaus van een gebruiker. Bovendien vereist het uitlijningsproces met optische apparaten aanzienlijke machine-uitvaltijd. Zelfs de meest geavanceerde apparaten kunnen dagen of zelfs weken uitvaltijd vereisen om alle benodigde metingen te voltooien.

Prüftechnik, onderdeel van Fluke Reliability, heeft een innovatieve, niet-optische techniek ontworpen en ontwikkeld om de beperkingen van andere methoden voor het uitlijnen van rollen tegen te gaan.

Het ParAlign-systeem is een uniek, gepatenteerd handheld-apparaat dat drie ringlasergyroscopen bevat, met één gyroscoop per as. Omdat ringlasergyroscopen een militaire technologie zijn, is hun gebruik sterk beperkt. Prüftechnik biedt ParAlign daarom aan als een service in plaats van een apparaat dat u kunt kopen.

Om een ​​meting uit te voeren, schuift de gebruiker de ParAlign over de rol voor minimaal 20 graden van de omtrek van de rol. De resulterende gegevens worden direct via Bluetooth naar een laptop verzonden en er wordt een visuele uitlezing weergegeven. Een referentierol wordt gekozen, meestal door de klant, en de offsets van andere rollen worden vergeleken met de referentierol. De referentierol kan op elk moment tijdens of na het meetproces worden gewijzigd.

Zodra de service is voltooid, ontvangt de klant een volledig rapport met zowel de eerste als de definitieve uitlijningsresultaten.

Figuur 1.1 is een voorbeeld van een visueel rapport gegenereerd door de ParAlign-software. De verkeerde uitlijning van elke rol wordt weergegeven door een rode cirkel en een groene cirkel. De groene cirkel vertegenwoordigt de operatorzijde van de rol, terwijl de rode cirkel de machinezijde vertegenwoordigt. De blauwe cirkel in de visual is de actieve referentierol.

De rol die in deze afbeelding is geïdentificeerd als "Good Alignment" bevindt zich op 0.001" in de negatieve horizontale positie ten opzichte van de referentierol. Verticaal is de machinezijde 0.012" lager dan de operatorzijde. Om deze rol af te stellen, plaatst u een shim onder het lager aan de machinezijde.

Voor dit geval kunnen we aannemen dat deze rol binnen de geselecteerde tolerantie valt. De rol met het label "Bad Alignment" is 0.069" lager aan de machinezijde en ook 0.001" in de negatieve horizontale positie. Deze rol wordt verondersteld buiten de beoogde tolerantie te vallen en moet worden aangepast om de conditie van de machine te verbeteren.

Corrigeer de uitlijning van deze rol door de machinezijde te verhogen of de operatorzijde te verlagen. Het is belangrijk om elke mogelijke uitlijningscorrectie te analyseren voordat u deze uitvoert om ervoor te zorgen dat deze niet schadelijk is voor een nabijgelegen machinestructuur. Als de aandrijfzijde van de hierboven genoemde rol is gekoppeld aan een versnellingsbak en motor, kan het gemakkelijker zijn om de rol aan de operatorzijde aan te passen.

Let op: de beste onderhoudspraktijken omvatten het meten van de asuitlijning tussen deze componenten wanneer er een aanpassing wordt gemaakt aan een verbindend onderdeel, bijvoorbeeld een rol, tandwielkast, motor, enz.

Challenges

Terug naar de situatie van onze klant uit Quebec. Het onderstaande diagram illustreert de verkeerde uitlijning die is aangetroffen in een perssectie in de fabriek.

Figuur 1.2 toont de initiële gegevens van het tweede persgedeelte. Rollen 30 en 29 zijn respectievelijk gelabeld als Stretch- en Guide-rollen. Deze rollen zijn geneigd te bewegen tijdens de normale werking van de machine. De uitlijning van deze rollen werd door de klant niet kritisch geacht.

De rollen met de meeste draad- of productwikkeling hebben de meeste invloed op de machine en moeten adequaat worden afgesteld. De onderste rol werd geselecteerd als referentie voor de perssecties omdat deze vastzit en extreem moeilijk te verplaatsen is. De andere rollen hebben doorgaans meer speelruimte wat betreft het maken van aanpassingen.

Rollen 35, 32, 31 en 27 werden door de klant als kritisch beschouwd en daarom aangepast. Het verschil in uitlijning is snel zichtbaar. De uiteindelijke afbeelding, Afbeelding 1.3, is duidelijk minder rood dan de oorspronkelijke afbeelding, wat duidt op minder verkeerde uitlijning.

Rollen 35 en 32 waren eenvoudig aan te passen. De verticale positie van rol 31 leverde wat uitdagingen op. Fysieke beperkingen van het omringende raamwerk stonden geen eenvoudige aanpassing toe tijdens het tijdsbestek van de service.

Rol 27 kon niet binnen de tolerantie worden verplaatst vanwege fysieke beperkingen. De klant besloot dat het niet kritisch was om aan te passen of dat er later nog verdere machinewijzigingen konden worden doorgevoerd.

Overmatige slijtage van het oppervlak van rol 28 veroorzaakte permanente schade aan het rolvlak, waardoor het onmogelijk werd om een ​​meting te verkrijgen. Er werden plannen gemaakt om de beschadigde rol te vervangen zodra de nieuwe rol op voorraad was.

Resultaten

Enkele weken na de voltooiing van het project informeerde de klant Prüftechnik dat de productkwaliteit was verbeterd en dat de trackingproblemen waren verdwenen dankzij de ParAlign-service. Ze waren ook tevreden over de snelheid en service van ParAlign.

Prüftechnik-ingenieurs konden met ParAlign in één dag metingen doen en aanpassingen uitvoeren aan de verschillende perssecties. Met andere technologieën had het misschien meerdere dagen geduurd en waren de gegevens niet zo nauwkeurig geweest.
In een sector waar veel geld verloren gaat als een machine niet werkt, is ParAlign de logische keuze voor het uitlijnen van rollen.