Paper-makinen ekoizpen-prozesuan, hainbat erroiluk ezinbesteko zeregina betetzen dute, paper-sare hezeen ura kentzetik hasi eta paper-sare lehorren finkatzeraino. Paper-makinen erroiluen diseinuan oinarrizko teknologietako bat denez, "koroak" —itxuraz geometria-desberdintasun txikia izan arren— zuzenean zehazten du paperaren kalitatearen uniformetasuna eta egonkortasuna. Artikulu honek paper-makinen erroiluen koroaren teknologia sakon aztertuko du definizioaren, funtzionamendu-printzipioaren, sailkapenaren, diseinuan eragiten duten faktore nagusien eta mantentze-lanen alderdietatik, paper-ekoizpenean duen balio garrantzitsua agerian utziz.

1. Koroaren definizioa: funtzio esanguratsua desberdintasun txikietan

«Koroa» (ingelesez «Crown» bezala adierazita), zehazki, paper-makinen erroiluen ardatz-norabidean (luzeran) zeharreko egitura geometriko berezi bati egiten dio erreferentzia. Erroiluaren gorputzaren erdiko eremuaren diametroa muturreko eremuena baino zertxobait handiagoa da, «gerriko danbor» baten antzeko kontura osatuz. Diametro-aldea mikrometroetan (μm) neurtzen da normalean, eta prentsa-erroilu handi batzuen koroaren balioa 0,1-0,5 mm-ra ere irits daiteke.

Koroaren diseinua neurtzeko adierazle nagusia "koroaren balioa" da, erroiluaren gorputzaren diametro maximoaren (normalean ardatz-norabidearen erdiko puntuan) eta erroiluaren muturren diametroaren arteko aldea bezala kalkulatzen dena. Funtsean, koroaren diseinuak diametro-diferentzia txiki hori aurrez ezartzea dakar, benetako funtzionamenduan zehar indarraren eta tenperaturaren aldaketen ondorioz erroiluak duen "erdiko malda" deformazioa konpentsatzeko. Azken finean, kontaktu-presioaren banaketa uniformea ​​lortzen da erroilaren gainazalaren zabalera osoan eta paper-webean (edo beste kontaktu-osagai batzuetan), paperaren kalitatearen oinarri sendoa ezarriz.

2. Koroaren funtzio nagusiak: Deformazioa konpentsatzea eta presio uniformea ​​mantentzea

Paper-makinaren erroiluen funtzionamenduan, deformazioa saihestezina da karga mekanikoen, tenperatura-aldaketen eta beste faktore batzuen ondorioz. Koroaren diseinurik gabe, deformazio horrek erroilaren gainazalaren eta paper-webaren arteko kontaktu-presio irregularra eragingo du —“presio handiagoa bi muturretan eta presio txikiagoa erdian”—, eta horrek kalitate-arazo larriak eragingo ditu zuzenean, hala nola oinarrizko pisu irregularra eta paperaren ur-gabetzea irregularra. Koroaren balio nagusia deformazio horiek aktiboki konpentsatzea da, eta hori bereziki islatzen da alderdi hauetan:

2.1 Errodaduraren tolestura-deformazioaren konpentsazioa

Paper-makinen nukleo-erroiluak, hala nola prentsa-erroiluak eta kalandra-erroiluak, martxan daudenean, presio handia egin behar diote paper-sareari. Adibidez, prentsa-erroiluen presio lineala 100-500 kN/m-ra irits daiteke. Luzera-diametro erlazio handia duten erroiluen kasuan (adibidez, zabalera handiko paper-makinetan prentsa-erroiluen luzera 8-12 metrokoa izan daiteke), erdian beheranzko tolesturaren deformazio elastikoa gertatzen da presiopean, "kargapean sorbalda-poloaren tolesturaren" antzekoa. Deformazio honek gehiegizko kontaktu-presioa eragiten du erroiluen muturren eta paper-sarean, eta erdiko presioa ez da nahikoa. Ondorioz, paper-sarea gehiegi husten da bi muturretan (lehortasun handia eta oinarri-pisu txikia eraginez) eta gutxiegi husten da erdian (lehortasun txikia eta oinarri-pisu handia eraginez).

Hala ere, koroaren diseinuaren "danbor itxurako" egiturak ziurtatzen du erroilua tolestu ondoren, erroiluaren gainazal osoa paper-sarearekin paraleloan kontaktuan mantentzen dela, presioaren banaketa uniformea ​​lortuz. Horrek modu eraginkorrean konpontzen ditu tolesturak eragindako deformazioak eragindako kalitate-arriskuak.

2.2 Errodaduraren deformazio termikoa konpentsatzea

Erroilu batzuek, hala nola lehortze-ataleko gida-erroiluak eta kalandra-erroiluak, hedapen termikoa jasaten dute funtzionamenduan zehar, tenperatura altuko paper-sareekin kontaktuan egoteagatik eta lurrun-berokuntzagatik. Erroiluaren gorputzaren erdiko aldea gehiago berotzen denez (muturrak errodamenduetara konektatuta daude eta beroa azkarrago xahutzen dute), bere hedapen termikoa muturrena baino handiagoa da, eta horrek erroiluaren gorputzaren "erdiko irtengunea" sortzen du. Kasu honetan, koroaren diseinu konbentzionala erabiltzeak kontaktu-presio irregularra areagotuko du. Beraz, "koroa negatibo" bat (non erdiko aldearen diametroa muturrena baino zertxobait txikiagoa den, "alderantzizko koroa" bezala ere ezagutzen dena) diseinatu behar da hedapen termikoak eragindako irtengune gehigarria konpentsatzeko, erroiluaren gainazalean kontaktu-presio uniformea ​​bermatuz.

2.3 Errodadura-gainazal irregularraren higadura konpentsatzea

Epe luzeko funtzionamenduan, erroilu batzuek (adibidez, prentsa-gomazko erroiluek) marruskadura maizago jasaten dute paper-sarearen ertzetan (paper-sarearen ertzek ezpurutasunak eramateko joera baitute), eta horrek muturretan higadura azkarragoa eragiten du erdian baino. Koroaren diseinurik gabe, erroiluen gainazalak "erdian irtengunea eta muturretan hondoratzea" erakutsiko du higaduraren ondoren, eta horrek, aldi berean, presioaren banaketan eragina du. Koroa aurrez ezarriz, erroiluen gainazalaren konturaren uniformetasuna mantendu daiteke higaduraren hasierako fasean, erroiluen bizitza erabilgarria luzatuz eta higadurak eragindako ekoizpen-gorabeherak murriztuz.

3. Koroaren sailkapena: lan-baldintza desberdinetara egokitutako aukera teknikoak

Paper-makina motaren arabera (abiadura txikikoa/abiadura handikoa, zabalera estua/zabalera zabala), erroilu-funtzioaren arabera (prentsaketa/kalandratzea/gidatzea) eta prozesu-eskakizunen arabera, koroa mota desberdinetan bana daiteke. Koroa mota desberdinak diseinu-ezaugarrietan, doikuntza-metodoetan eta aplikazio-eszenatokietan desberdinak dira, hurrengo taulan zehazten den bezala:

4. Koroaren diseinuan eragin-faktore nagusiak: ekoizpen-eskakizunetara egokitzeko kalkulu zehatza

Koroaren balioa ez da arbitrarioki ezartzen; erroiluaren parametroen eta prozesuaren baldintzen arabera kalkulatu behar da, bere funtzionamendu eraginkorra bermatzeko. Koroaren diseinuan eragina duten faktore nagusien artean, honako alderdi hauek daude batez ere:

4.1 Erroiluen neurriak eta materiala

1. Erroiluaren gorputzaren luzera (L)Zenbat eta luzeagoa izan erroiluaren gorputza, orduan eta handiagoa izango da tolestura-deformazioa presio beraren pean, eta, beraz, orduan eta handiagoa izango da behar den koroa-balioa. Adibidez, zabalera handiko paper-makinetako erroilu luzeek koroa-balio handiagoa behar dute zabalera estuetako paper-makinetako erroilu motzek baino deformazioa konpentsatzeko.
2. Erroiluaren Gorputzaren Diametroa (D)Zenbat eta txikiagoa izan erroiluaren gorputzaren diametroa, orduan eta zurruntasun txikiagoa, eta orduan eta joera handiagoa izango du erroiluak presiopean deformatzeko. Beraz, koroa-balio handiagoa behar da. Alderantziz, diametro handiagoa duten erroiluen zurruntasun handiagoa dute, eta koroa-balioa behar bezala murriztu daiteke.
3. Materialaren zurruntasunaErrodadura-gorputzen material ezberdinek zurruntasun desberdinak dituzte; adibidez, altzairuzko errodadurak burdinurtuzko errodadurak baino askoz zurruntasun handiagoa dute. Zurruntasun txikiagoa duten materialek deformazio handiagoa erakusten dute presiopean, eta horrek koroa-balio handiagoa eskatzen du.

4.2 Funtzionamendu-presioa (presio lineala)

Prentsa-arrabolen eta kalandra-arrabolen moduko arrabolen funtzionamendu-presioa (presio lineala) koroaren diseinuan eragina duen faktore garrantzitsua da. Zenbat eta presio lineal handiagoa izan, orduan eta nabarmenagoa izango da arrabolaren gorputzaren tolestura-deformazioa, eta koroaren balioa handitu behar da deformazioa konpentsatzeko. Haien arteko erlazioa gutxi gorabehera formula sinplifikatu honen bidez adieraz daiteke: Koroaren Balioa H ≈ (P×L³)/(48×E×I), non P presio lineala den, L arrabolaren luzera, E materialaren elastikotasun-modulua eta I arrabolaren zeharkako sekzioaren inertzia-momentua. Adibidez, ontziratzeko papererako prentsa-arrabolen presio lineala normalean 300 kN/m baino handiagoa da, beraz, dagokion koroaren balioa presio lineal txikiagoa duten kultura-papererako prentsa-arrabolena baino handiagoa izan behar da.

4.3 Makinaren abiadura eta paper mota

1. Makinaren abiaduraAbiadura handiko paper-makinak (abiadura > 1200 m/min) martxan daudenean, paper-ehuna askoz ere sentikorragoa da presioaren uniformetasunarekiko abiadura txikiko paper-makinetan baino. Presio-gorabehera txikiek ere paperaren kalitate-akatsak sor ditzakete. Hori dela eta, abiadura handiko paper-makinek normalean "koroa kontrolagarria" erabiltzen dute deformazio dinamikoaren denbora errealeko konpentsazioa lortzeko eta presio egonkorra bermatzeko.
2. Paper motaPaper mota desberdinek presioaren uniformetasunari buruzko eskakizun desberdinak dituzte. Zeta-paperak (adibidez, 10-20 g/m²-ko oinarrizko pisua duen komuneko paperak) oinarrizko pisu txikia du eta oso sentikorra da presio-gorabeherekiko, eta horrek koroaren diseinu zehatza eskatzen du. Aldiz, paper lodiak (adibidez, 150-400 g/m²-ko oinarrizko pisua duen kartoiak) presio-gorabeherak jasateko gaitasun handiagoa du, beraz, koroaren zehaztasunaren eskakizunak behar bezala murriztu daitezke.

5. Koroaren arazo arruntak eta mantentze-lanak: Ikuskapen puntuala ekoizpen egonkorra bermatzeko

Koroaren diseinu desegokiak edo mantentze-lan desegokiak zuzenean eragingo du paperaren kalitatean eta hainbat ekoizpen-arazo sortuko ditu. Koroaren arazo ohikoenak eta dagokien neurriak hauek dira:

5.1 Koroaren balio gehiegizkoa

Koroaren balio gehiegi handi batek presio gehiegi eragiten du erroiluaren gainazalaren erdian, eta ondorioz, oinarri-pisu txikia eta erdiko paperaren lehortasun handia lortzen dira. Kasu larrietan, "birrintzea" (zuntz-haustura) ere eragin dezake, paperaren erresistentzian eta itxuran eragina izanik.

Kontra-neurriakAbiadura txikiko paper-makinetan erabiltzen diren koroa-erroiluen kasuan, beharrezkoa da erroiluak koroa-balio egoki batekin ordezkatzea. Abiadura handiko paper-makinetan kontrola daitezkeen koroa-erroiluen kasuan, presio hidraulikoa edo pneumatikoa murriztu daiteke koroa-sistema kontrolagarriaren bidez, koroaren balioa gutxitzeko, presioaren banaketa uniformea ​​izan arte.

5.2 Koroaren balio txikiegia

Koroaren balio txikiegia izateak presio nahikorik ez izatea eragiten du erroiluaren gainazalaren erdian, eta horrek paperaren erdiko ur-gabetzea desegokia, lehortasun txikia, oinarrizko pisu handia eta kalitate-akatsak, hala nola "orban hezeak", eragiten ditu. Aldi berean, ondorengo lehortze-prozesuaren eraginkortasunean ere eragina izan dezake.

Kontra-neurriakKoroa finkoko arraboletarako, arrabolaren gorputza berriro prozesatu behar da koroaren balioa handitzeko. Kontrolatu daitezkeen koroa-arraboletarako, presio hidraulikoa edo pneumatikoa handitu daiteke koroaren balioa handitzeko, erdiko presioak prozesuaren eskakizunak betetzen dituela ziurtatuz.

5.3 Koroaren konturaren higadura irregularra

Epe luzeko funtzionamenduaren ondoren, erroiluaren gainazalak higadura jasango du. Higadura irregularra bada, koroaren kontura deformatu egingo da, eta "puntu irregularrak" agertuko dira erroiluaren gainazalean. Horrek akatsak areagotzen ditu, hala nola "marrak" eta "koskak" paperean, paperaren itxura kalitatean eragin larria izanik.

Kontra-neurriakAldian-aldian ikuskatu erroiluaren gainazala. Higadura maila jakin batera iristen denean, garaiz leundu eta konpondu erroiluaren gainazala (adibidez, prentsa-gomazko erroiluen koroaren forma berriro leundu) koroaren forma eta tamaina normala berreskuratzeko eta gehiegizko higadurak ekoizpenean eraginik ez izateko.

6. Ondorioa

Itxuraz sotila baina funtsezkoa den teknologia gisa, paper-makinen erroiluen koroa da paperaren kalitate uniformea ​​bermatzeko muina. Abiadura txikiko paper-makinetako koroa finkotik hasi eta abiadura handiko eta zabalera handiko paper-makinetako koroa kontrolagarriraino, koroaren teknologiaren etengabeko garapena beti izan da "deformazioa konpentsatzea eta presio uniformea ​​lortzea" helburu nagusian oinarritua, papergintzako lan-baldintza desberdinen beharretara egokituz. Koroaren diseinu arrazoizkoak ez ditu soilik kalitate-arazoak konpontzen, hala nola paperaren oinarri-pisu irregularra eta ur-gabetze eskasa, baizik eta paper-makinen funtzionamendu-eraginkortasuna hobetzen du (paperaren haustura kopurua murriztuz) eta energia-kontsumoa murrizten du (gehiegi lehortzea saihestuz). Ezinbesteko laguntza teknikoa da paper-industriaren garapenean "kalitate handiko, eraginkortasun handiko eta energia-kontsumo txikiko" bidean. Etorkizuneko paper-ekoizpenean, ekipamenduen zehaztasunaren etengabeko hobekuntzarekin eta prozesuen etengabeko optimizazioarekin, koroaren teknologia finduagoa eta adimentsuagoa izango da, paper-industriaren kalitate handiko garapenean gehiago lagunduko du.