CH695168A5

CH695168A5 - Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks eines an einer Walze angelegten Schabers.

Info

Publication number: CH695168A5
Application number: CH01107/01A
Authority: CH
Inventors: Alfred Simonetti
Original assignee: Alfred Simonetti
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2005-12-30
Also published as: WO2002103314A1

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks eines an einer Walze angelegten Schabers.

Zum Reinigen von beispielsweise in Druckwerken rotierenden Walzen werden an die Walzen Schaber aus verschiedenen Materialien in einem Winkel von üblicherweise zwischen 15 DEG und 40 DEG angelegt. Die Schaber sind beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder Composites, je nach Oberfläche der Walzen und deren Rotationsgeschwindigkeit. Ihr Anpressdruck, wie in diesem Zusammenhang die Anpresskraft pro Längeneinheit des Schabers bezeichnet wird, liegt im Normalfall zwischen 80 und 400 N/m und wird durch das Eigengewicht des Schabers und Schaberhalters, etc. und/oder hydraulische Einrichtungen erzeugt.

Bis anhin wird der Anpressdruck des Schabers mittels einer Federwaage geprüft, die an einem Fixpunkt befestigt wird und deren Federarm an seinem freien Ende einen abgewinkelten Teil aufweist, der walzenseitig unter den Schaber geschoben wird. Nachteilhaft bei dieser Messmethode ist, dass zur Befestigung der Federwaage ein Fixpunkt benötigt wird und der Platzbedarf im Walzenbereich relativ gross ist.

Angesichts der Nachteile der bisher bekannten, oben beschriebenen Mittel zur Messung des Anpressdrucks eines Schabers liegt der Erfindung die folgende Aufgabe zugrunde. Zu schaffen ist eine Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks eines an einer Walze angelegten Schabers, die zur Messung des Anpressdrucks des Schabers nicht an einem Fix punkt befestigt zu werden braucht und deren Platzbedarf im Walzenbereich relativ klein ist.

Diese Aufgabe wird durch die erfindungsgemässe Vorrichtung gelöst, wie sie im unabhängigen Patent-anspruch 1 definiert ist. Eine erfindungsgemässe Verwendung einer solchen Vorrichtung ist im unabhängigen Patentanspruch 9 definiert. Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen.

Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass eine Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks eines an einer Walze angelegten Schabers eine Gabel mit zwei Gabelarmen umfasst, die voneinander beabstandet sind und von denen mindestens einer verbiegbar ist. Mit mindestens einem Dehnungsmessstreifen-Sensor, der auf einem verbiegbaren der beiden Gabelarme angeordnet ist, ist das Verbiegen dieses Gabelarms messbar.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks hat den Vorteil, dass sie nicht an einem Fixpunkt befestigt zu werden braucht, sie wird einfach zwischen Schaber und Walze geschoben. Der Platzbedarf der erfindungsgemässen Vorrichtung im Walzenbereich ist vergleichsweise klein, so dass eine Überprüfung des Anpressdrucks auch möglich ist, wenn für das Anbringen einer Federwaage kein Platz zur Verfügung steht. Die für die Auswertung der Messwerte des mindestens einen Dehnungsmessstreifen-Sensors benötigten Mittel können problemlos an einem Ort angeordnet werden, wo genügend Platz vorhanden ist.

Die Messung des Anpressdrucks mittels Dehnungsmessstreifen-Sensor beruht auf dem Prinzip, dass der betreffende Gabelarm je nach Anpressdruck verschieden stark verbogen wird. Der Dehnungsmessstreifen-Sensor wird durch das Verbiegen des Gabelarms gedehnt oder gestaucht und ändert dadurch seinen ohmschen Widerstand. Dieser ohmsche Widerstand wird gemessen und in den entsprechenden Anpressdruck umgerechnet. Geeignete Dehnungsmessstreifen-Sensoren sind dem Fachmann bekannt und im Handel erhältlich, wobei vorzugsweise solche verwendet werden, deren ohmscher Widerstand bei der Messung des Anpressdrucks eine Änderung von zwischen 0,1 LAMBDA und 2 LAMBDA erfährt.

Mit Vorteil sind über die Breite eines der Gabelarme eine Vielzahl von Dehnungsmessstreifen-Sensoren, vorzugsweise regelmässig, verteilt. Der Anpressdruck kann so mittels einer Vielzahl von Einzelmessungen, die anschliessend beispielsweise gemittelt oder abschnittsweise ausgewertet werden, ermittelt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der bzw. mindestens einer der Dehnungsmessstreifen-Sensoren auf der Seite des einen Gabelarms angeordnet, die von dem anderen Gabelarm abgewandt ist.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante ist der bzw. mindestens einer der Dehnungsmessstreifen-Sensoren auf der Seite des einen Gabelarms angeordnet, die dem anderen Gabelarm zugewandt ist. Der Dehnungsmessstreifen-Sensor ist so besser vor Beschädigung bei der Handhabung der Vorrichtung geschützt.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist auf beiden Gabelarmen jeweils mindestens ein Dehnungsmessstreifen-Sensor angeordnet. Durch Messung des Verbiegens beider Gabelarme kann der Anpressdruck genauer ermittelt werden.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der bzw. sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren auf den bzw. die Gabelarme geklebt. Zur Herstellung der Vorrichtung können so einfach im Handel erhältliche Dehnungsmessstreifen-Sensoren auf den bzw. die Gabelarme geklebt werden.

Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante ist der bzw. sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren auf den bzw. die Gabelarme im Hochvakuum aufgedampft. Die Verbindung zwischen Dehnungsmessstreifen-Sensor und Gabelarm hält so auch bei hohen Temperaturen sicher.

Bevorzugt ist der bzw. sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren mit einer Schutzabdeckung versehen. Dadurch wird eine den ohmschen Widerstand beeinflussende Verschmutzung oder Beschädigung des oder der Dehnungsmessstreifen-Sensoren verhindert.

Mit Vorteil führt von jedem Dehnungsmessstreifen-Sensor eine Signalleitung zu einem Messverstärker, der mit einer Auswerteeinrichtung, vorzugsweise einem Laptop-Computer, verbunden ist. Vorteilhafterweise ist dem Messverstärker ein Multiplexer zugeordnet, der über eine einzige Leitung mit der Auswerteeinrichtung verbunden ist.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung wird erfindungsgemäss zur Messung des Anpressdrucks eines an einer Walze angelegten Schabers verwendet, wobei hierzu die Gabel zwischen Schaber und Walze angeordnet wird.

Mit Vorteil wird eine Vorrichtung verwendet, die einen Gabelarm aufweist, dessen Breite mindestens 50% der Länge des Schabers ist. Der Anpressdruck des Schabers kann so genauer ermittelt werden, vorzugsweise mittels einer Vielzahl von Einzelmessungen nebeneinander angeordneter Dehnungsmessstreifen-Sensoren, die anschliessend beispielsweise gemittelt oder abschnittsweise ausgewertet werden.

Im Folgenden wird die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks eines an einer Walze angelegten Schabers unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von drei Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 - einen Teil einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel zwischen einer Walze und einer daran angelegten Schabvorrichtung in einer Seitenansicht; Fig. 2 - die Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks von Fig.

1 mit Messverstärker und Auswerteeinrichtung in einer schematischen Draufsicht; Fig. 3 - einen Teil einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel; und Fig. 4 - einen Teil einer erfindungsgemässen Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks gemäss einem dritten Ausführungsbeispiel. Figur 1

Eine Schabvorrichtung mit einem Schaberhalter 3, der einen Schaber 2 hält, ist hier an eine im Betrieb in Pfeilrichtung rotierende Walze 9 angelegt. Der Schaber 2 besteht beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder Composites. Mit einer nicht gezeichneten hydraulischen Einrichtung, die zum Stand der Technik gehört, wird der Schaber 2 über den Schaberhalter 3 mit einem bestimmten Anpressdruck gegen die Walze 9 bzw. eine zwischen Walze 9 und Schaber 2 angeordnete Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks gedrückt.

Die Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks umfasst eine Gabel 1, beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder Composites, die zwei voneinander beabstandete Gabelarme 11 und 12 aufweist, die an ihrem einen Ende miteinander verbunden sind. Während der Gabelarm 11 verbiegbar sein muss, braucht dies der Gabelarm 12 nicht zu sein, da dieser beim vorliegenden Ausführungsbeispiel nur eine Abstützfunktion wahrnimmt. Sowohl auf der dem Gabelarm 12 zugewandten Seite des Gabelarms 11 als auch auf der dem Gabelarm 12 abgewandten Seite des Gabelarms 11 sind Dünnfilm-Dehnungsmessstreifen-Sensoren 4 angeordnet, die im Hochvakuum aufgedampft worden sind und mit einer Schutzabdeckung, beispielsweise aus Kunststoff, abgedeckt sind. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren 4 bestehen beispielsweise aus einem Draht in einem Kunststofffilm.

Je höher der Anpressdruck des Schabers 2 ist, desto stärker wird der Gabelarm 11 verbogen und desto grösser ist die Änderung des ohmschen Widerstands der Dehnungsmessstreifen-Sensoren 4, welche mit einer in Fig. 1 nicht dargestellten Auswerteeinrichtung ausgewertet wird. Figur 2

Aus dieser schematischen Draufsicht ist ersichtlich, dass die Breite b des Gabelarms 11 ca. 90% der Länge l des Schabers 2 entspricht. Über die Breite b des Gabelarms 11 sind eine Vielzahl von Dehnungsmessstreifen-Sensoren 4 gleichmässig verteilt. Von jedem Dehnungsmessstreifen-Sensor 4 führt eine Signalleitung 5 zu einem Messverstärker und Multiplexer 6, in dem die Messsignale verstärkt und dann über eine RS232-Schnittstelle in eine Leitung 7 eingespiesen werden. Die Leitung 7 führt zu einer Auswerteeinrichtung in Form eines Laptop-Computers 8, der die Messwerte in entsprechende Anpressdrücke umrechnet und diese auf seinem Bildschirm anzeigt. Es sind sowohl die von den einzelnen Dehnungsmessstreifen-Sensoren 4 gemessenen Anpressdrücke als auch ein über den ganzen Gabelarm 11 gemittelter Anpressdruck ermittelbar. Figur 3

Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel sind nur auf der dem Gabelarm 12 abgewandten Seite des Gabelarms 11 Dünnfilm-Dehnungsmessstreifen-Sensoren 4 angeordnet, die im Hochvakuum aufgedampft worden sind und mit einer Schutzabdeckung, beispielsweise aus Kunststoff, abgedeckt sind. Im Weiteren gilt das zum ersten Ausführungsbeispiel Ausgeführte. Figur 4

Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel sind im Gegensatz zu den ersten beiden Ausführungsbeispielen sowohl auf dem Gabelarm 11 als auch auf dem Gabelarm 12 Dehnungsmessstreifen-Sensoren 4 angeordnet. Beide Gabelarme 11 und 12 sind verbiegbar. Der Anpressdruck kann so präziser ermittelt werden. Im Weiteren gilt das zum ersten Ausführungsbeispiel Ausgeführte.

Zu den vorbeschriebenen Vorrichtungen zur Messung des Anpressdrucks eines an einer Walze 9 angelegten Schabers 2 sind weitere konstruktive Variationen realisierbar.

Claims

1. Vorrichtung zur Messung des Anpressdrucks eines an einer Walze (9) angelegten Schabers (2), dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Gabel (1) mit zwei Gabelarmen (11, 12) umfasst, die voneinander beabstandet sind und von denen mindestens einer verbiegbar ist, sowie mindestens einen Dehnungsmessstreifen-Sensor (4), der auf einem verbiegbaren der beiden Gabelarme (11, 12) angeordnet ist und mit welchem das Verbiegen dieses Gabelarms (11, 12) messbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Breite eines der Gabelarme (11, 12) eine Vielzahl von Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4), vorzugsweise regelmässig, verteilt sind.

3.

Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. mindestens einer der Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4) auf der Seite des einen Gabelarms (11, 12) angeordnet ist, die von dem anderen Gabelarm (11, 12) abgewandt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. mindestens einer der Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4) auf der Seite des einen Gabelarms (11, 12) angeordnet ist, die dem anderen Gabelarm (11, 12) zugewandt ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf beiden Gabelarmen (11, 12) jeweils mindestens ein Dehnungsmessstreifen-Sensor (4) angeordnet ist.

6.

Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4) auf den bzw. die Gabelarme (11, 12) geklebt oder im Hochvakuum aufgedampft sind.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4) mit einer Schutzabdeckung versehen sind.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem Dehnungsmessstreifen-Sensor (4) eine Signalleitung (5) zu einem Messverstärker (6) führt, der mit einer Auswerteeinrichtung, vorzugsweise einem Laptop-Computer (8), verbunden ist.

9. Verwendung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Messung des Anpressdrucks eines an einer Walze (9) angelegten Schabers (2), wobei hierzu die Gabel (1) zwischen Schaber (2) und Walze (9) angeordnet wird.

10. Verwendung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorrichtung verwendet wird, die einen Gabelarm (11, 12) aufweist, dessen Breite (b) mindestens 50% der Länge (1) des Schabers (2) ist.