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.
The present invention relates to a device for measuring the contact pressure of a doctor applied to a roller.
For example, to clean rotating rollers in printing couples, scrapers of various materials are applied to the rollers at an angle of usually between 15 ° and 40 °. The scrapers are for example made of metal, plastic or composites, depending on the surface of the rollers and their rotational speed. Your contact pressure, as in this context the contact pressure per unit length of the scraper is called, is normally between 80 and 400 N / m and is generated by the weight of the scraper and scraper holder, etc. and / or hydraulic devices.
Until now, the contact pressure of the scraper is checked by means of a spring balance, which is attached to a fixed point and whose spring arm has an angled portion at its free end, which is pushed on the roller side under the scraper. A disadvantage of this measurement method is that a fixed point is required for fastening the spring balance and the space requirement in the roll area is relatively large.
In view of the disadvantages of the previously described means for measuring the contact pressure of a scraper described above, the invention has the following object. To create is a device for measuring the contact pressure of a scraper applied to a roll, which does not need to be fixed point to measure the contact pressure of the scraper to a fixed and their space requirement in the roll area is relatively small.
This object is achieved by the device according to the invention, as defined in independent patent claim 1. An inventive use of such a device is defined in the independent claim 9. Preferred embodiments will become apparent from the dependent claims.
The essence of the invention is that a device for measuring the contact pressure of a scraper applied to a roller comprises a fork with two fork arms, which are spaced apart from each other and at least one of which is bendable. With at least one strain gauge sensor mounted on a bendable one of the two fork arms, the deflection of this fork arm is measurable.
The inventive device for measuring the contact pressure has the advantage that it does not need to be attached to a fixed point, it is simply pushed between scraper and roller. The space requirement of the inventive device in the roll area is relatively small, so that a check of the contact pressure is also possible if there is no space available for attaching a spring balance. The means required for the evaluation of the measured values of the at least one strain gauge sensor can be easily arranged at a location where sufficient space is available.
The measurement of the contact pressure by means of a strain gauge sensor is based on the principle that the relevant fork arm is bent to different degrees depending on the contact pressure. The strain gauge sensor is stretched or compressed by bending the fork arm, thereby changing its ohmic resistance. This ohmic resistance is measured and converted into the corresponding contact pressure. Suitable strain gage sensors are known to the person skilled in the art and are commercially available, whereby preferably those are used whose ohmic resistance experiences a change of between 0.1 LAMBDA and 2 LAMBDA in the measurement of the contact pressure.
Advantageously, a plurality of strain gauge sensors, preferably regularly distributed over the width of one of the fork arms. The contact pressure can thus be determined by means of a plurality of individual measurements, which are subsequently evaluated, for example, averaged or in sections.
In an advantageous embodiment, the or at least one of the strain gauge sensors is arranged on the side of the one fork arm, which faces away from the other fork arm.
In another advantageous embodiment, the or at least one of the strain gauge sensors is arranged on the side of the one fork arm, which faces the other fork arm. The strain gauge sensor is thus better protected against damage when handling the device.
In an advantageous embodiment variant, at least one strain gauge sensor is arranged on both fork arms. By measuring the bending of both fork arms, the contact pressure can be determined more accurately.
In an advantageous embodiment, the or the strain gauge sensors are glued to the or the fork arms. To manufacture the device so easily commercially available strain gauge sensors can be glued to the or the fork arms.
In another advantageous embodiment, the or the strain gauge sensors are vapor-deposited on the fork arms or in a high vacuum. The connection between the strain gauge sensor and the fork arm keeps it safe even at high temperatures.
Preferably, the strain gage sensors are provided with a protective cover. This prevents contamination or damage to the strain gage or sensors influencing the ohmic resistance.
Advantageously, a signal line leads from each strain gauge sensor to a measuring amplifier, which is connected to an evaluation device, preferably a laptop computer. Advantageously, the measuring amplifier is assigned a multiplexer which is connected to the evaluation device via a single line.
According to the invention, the device according to the invention is used to measure the contact pressure of a scraper applied to a roller, the fork being arranged between scraper and roller for this purpose.
Advantageously, a device is used which has a fork arm whose width is at least 50% of the length of the scraper. The contact pressure of the scraper can be determined more accurately, preferably by means of a plurality of individual measurements of adjacently arranged strain gauge sensors, which are then evaluated, for example, averaged or in sections.
In the following, the inventive apparatus for measuring the contact pressure of a scraper applied to a roller will be described in more detail with reference to the accompanying drawings with reference to three embodiments. 1 shows a part of a device according to the invention for measuring the contact pressure according to a first exemplary embodiment between a roller and a scraper device applied thereto in a side view; Fig. 2 - the device for measuring the contact pressure of FIG.
1 with measuring amplifier and evaluation device in a schematic plan view; 3 shows a part of a device according to the invention for measuring the contact pressure according to a second embodiment; and FIG. 4 shows a part of a device according to the invention for measuring the contact pressure according to a third exemplary embodiment. FIG. 1
A scraper device with a scraper holder 3, which holds a scraper 2, is here applied to a roller 9 rotating in operation in the direction of the arrow. The scraper 2 consists for example of metal, plastic or composites. With a not shown hydraulic device, which belongs to the prior art, the scraper 2 is pressed over the scraper holder 3 with a certain contact pressure against the roller 9 and a arranged between the roller 9 and scraper 2 device for measuring the contact pressure.
The device for measuring the contact pressure comprises a fork 1, for example made of metal, plastic or composites, which has two spaced fork arms 11 and 12, which are connected to one another at one end. While the fork arm 11 must be bendable, this need not be the fork arm 12, since this perceives only a support function in the present embodiment. Both on the fork arm 12 side facing the fork arm 11 and on the fork arm 12 side facing away from the fork arm 11 thin-film strain gauge sensors 4 are arranged, which have been vapor-deposited in a high vacuum and with a protective cover, such as plastic, covered. The strain gauge sensors 4 consist for example of a wire in a plastic film.
The higher the contact pressure of the scraper 2, the stronger the fork arm 11 is bent and the greater the change in the ohmic resistance of the strain gauge sensors 4, which is evaluated with an evaluation device not shown in FIG. FIG. 2
From this schematic plan view it can be seen that the width b of the fork arm 11 corresponds to approximately 90% of the length l of the scraper 2. Over the width b of the fork arm 11, a plurality of strain gauge sensors 4 are evenly distributed. From each strain gauge sensor 4, a signal line 5 leads to a measuring amplifier and multiplexer 6, in which the measuring signals are amplified and then fed into a line 7 via an RS232 interface. The line 7 leads to an evaluation device in the form of a laptop computer 8, which converts the measured values into corresponding contact pressures and displays these on its screen. Both the contact pressure measured by the individual strain gauge sensors 4 and a contact pressure averaged over the entire fork arm 11 can be determined. FIG. 3
In this second embodiment, 11 thin-film strain gauge sensors 4 are arranged only on the fork arm 12 side facing away from the fork arm, which have been vapor-deposited in a high vacuum and with a protective cover, such as plastic, covered. The following applies to the first exemplary embodiment. FIG. 4
In this third embodiment, 12 strain gauge sensors 4 are arranged in contrast to the first two embodiments both on the fork arm 11 and on the fork arm. Both fork arms 11 and 12 are bendable. The contact pressure can be determined more precisely. The following applies to the first exemplary embodiment.
To the above-described devices for measuring the contact pressure of a scraper 2 applied to a roller 9 further constructive variations can be realized.