[0001] Die Erfindung betrifft einen Messschaber zum Messen eines Schaber-Anpressdrucks an einer rotierenden oder stillstehenden Walze gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
[0002] Zum Reinigen von beispielsweise in Papiermaschinen oder in Druckwerken rotierenden Walzen werden an die Walzen messerartige Schaber angelegt. Die Schaber weisen eine Klinge auf, die dabei mit einer im Berührungsbereich an die Walzenoberfläche angelegten Tangente einen Winkel von üblicherweise zwischen 8[deg.] und 40[deg.] einschliesst. Je nach Beschaffenheit der Oberfläche der Walzen und deren Rotationsgeschwindigkeiten bestehen die Schaber beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder Composites bzw. Verbundmaterialien. Der 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, des Schaberhalters, usw. und/oder durch hydraulische Einrichtungen erzeugt.
Die Überprüfung des Anpressdrucks der Schaber erfolgt neuerdings mittels Messschabern, die anstelle der reinigenden Schaber eingesetzt werden. Diese Messschaber umfassen beispielsweise Dehnungsmessstreifen, die in vorzugsweise regelmässigen Abständen über die parallel zur Walzenlänge verlaufende Erstreckung eines Messschabers angeordnet und über Messleitungen mit einer Auswerteeinrichtung verbunden sind. Eine derartige Messschabervorrichtung ist in der EP 1 259 377 B1 beschrieben. Die Dehnungsmessstreifen werden durch die in Abhängigkeit des Anpressdrucks unterschiedlich starke Verbiegung des Messschabers verschieden stark gedehnt oder gestaucht und verändern dabei ihren elektrischen Widerstand. Aus der Messung des elektrischen Widerstands kann der entsprechende Anpressdruck ermittelt werden.
Die über die Länge eines Messschabers angeordnete Zahl von Dehnungsmessstreifen erlaubt die unmittelbare Messung des lokalen Anpressdrucks, des Anpressdrucks eines Bereichs des Messschabers oder des mittleren Anpressdrucks über die gesamte Länge der Walze. Bei entsprechender Auslegung der Messschabervorrichtung kann der Anpressdruck des Messschabers in Abhängigkeit der gemessenen Werte, beispielsweise hydraulisch, nachgeregelt werden.
[0003] Je nach Art der Anlage variieren die Längen der Walzen typischerweise zwischen 1 m und 12 m. Entsprechend den Walzenlängen müssen auch die Messschaber in allen verschiedenen Längen vorliegen. Die Herstellung der verschieden langen Messschaber ist jedoch relativ teuer. Auch ist der Transport derartig langer Einrichtungen sehr unpraktisch, da die neuartigen Messschaber wegen der darauf angebrachten Dehnungsmessstreifen nicht wie herkömmliche Schaberklingen gerollt werden sollten. Auch ist die Montage eines Messschabers an einer Walze je nach dessen Länge und des zur Verfügung stehenden Platzes relativ umständlich und zeitaufwendig. Bei Messschabern für besonders lange Walzen besteht auch die Gefahr, dass sich die Schaberklinge bereits infolge ihres Eigengewichts durchbiegt.
Dies muss durch geeignete Einrichtungen an der Schaberhalterung bzw. durch entsprechend viele Befestigungspunkte vermieden werden, was wiederum die Montage und die Demontage des Messschabers erschwert.
[0004] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, diesen Nachteilen der Messschaber des Stands der Technik abzuhelfen. Es soll ein Messschaber zum Messen eines Schaber-Anpressdrucks an rotierenden oder stillstehenden Walzen geschaffen werden, der einfacher und kostengünstiger herstellbar und transportierbar ist als die Messschaber der herkömmlichen Art. Die Montage des Messschabers soll erleichtert sein und insbesondere auch bei grossen Walzenlängen und beengten Platzverhältnissen ohne grössere Probleme schnell und kostengünstig durchführbar sein. Dabei soll ein Durchbiegen der Schaberklinge vermieden werden können.
[0005] Die Lösung dieser Aufgaben besteht in einem Messschaber mit den im Patentanspruch 1 aufgelisteten Merkmalen. Weiterbildungen sowie vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsvarianten der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
[0006] Ein erfindungsgemässer Messschaber zum Messen eines Schaber-Anpressdrucks an einer rotierenden oder stillstehenden Walze umfasst eine messerartige Schaberklinge, die an einem Schaberhalter montierbar ist. Der Messschaber umfasst ausserdem mindestens eine Druckmesseinrichtung. Die Schaberklinge ist aus wenigstens zwei nebeneinander angeordneten Klingensegmenten zusammengesetzt, die an ihren im Schaberhalter unterbringbaren Endbereichen mit einer Verlängerungsleiste verbunden sind.
[0007] Indem die Schaberklinge aus einzelnen Klingensegmenten zusammengesetzt ist, die mit Verlängerungsleisten verbunden sind, werden eine Vielzahl von Problemen gelöst. Die einzelnen Klingensegmente weisen deutlich kleinere Längen auf und sind einfach transportierbar und auch entsprechend einfach montierbar. Seitliche Platzprobleme an den Walzen spielen dadurch kaum mehr eine Rolle. Die einzelnen Klingensegmente sind auch deutlich einfacher herstellbar. Insbesondere können die Klingensegmente in identischer Ausführung in grosser Zahl hergestellt werden. Dadurch verringern sich die Herstellkosten beträchtlich. Auch kann der Anwender eine Zahl von Klingensegmenten auf Vorrat halten, um sie jederzeit bei Bedarf montieren zu können, beispielsweise weil ein Klingensegment abgenützt oder beschädigt ist.
Der Anwender muss nicht mehr verschieden lange Messschaber erwerben, sondern er kann die benötigte Schaberlänge aus den einzelnen Klingensegmenten und Verlängerungsleisten zusammenstellen. Die Aufteilung der Schaberklinge in einzelne Klingensegmente erweist sich auch von Vorteil für die Stabilität der Schaberklinge. Die weniger langen Klingensegmente neigen deutlich weniger dazu, sich durchzubiegen. Die Verbindung der einzelnen Klingensegmente mit den Verlängerungsleisten erhöht die Stabilität der Schaberklinge noch zusätzlich.
[0008] Für die Produktion, den Transport und die Montage der Klingensegmente erweisen sich Längen im Bereich von 0,25 m bis 2 m von Vorteil. Bei diesen Längen ist eine gute Handhabbarkeit gewährleistet und besitzen die Klingensegmente auch eine ausreichend hohe Eigensteifigkeit.
[0009] Die senkrecht zur Länge der Klingensegmente verlaufende Dimension der Verlängerungsleisten wird als die Leistenbreite bezeichnet. Die Leistenbreite ist zweckmässigerweise derart ausgebildet, dass der Schaberhalter bei der Zusammenmontage der Klingensegmente zum Messschaber als seitliche Führung für die Verlängerungsleisten dient. Dadurch gestalten sich der Zusammenbau des Messschabers und die Montage im Schaberhalter besonders anwenderfreundlich. Der seitlich in den Schaberhalter eingeschobene rückwärtige Endabschnitt eines Klingensegments ist durch die gleitende Führung der Verlängerungsleiste im Schaberhalter bereits lagegerecht fixiert.
Nach dem Anschluss eines weiteren Klingensegments wird die Schaberklinge weiter in den Schaberhalter eingeschoben, um bei Bedarf ein weiteres Klingensegment anzubinden usw., bis die erforderliche Länge der Schaberklinge erreicht ist.
[0010] In einer sehr zweckmässigen Ausführungsvariante der Erfindung sind an den im Schaberhalter unterbringbaren Endbereichen der Klingensegmente Federelemente angeordnet, welche von der Oberfläche der Klingensegmente abragen und sich im montierten Zustand gegen den Schaberhalter abstützen. Die Federelemente verbessern die Lagegenauigkeit der Klingensegmente.
[0011] Zweckmässigerweise sind die Federelemente an den von der Verlängerungsleiste abgewandten Oberflächen der Klingensegmente angeordnet. Dadurch können sie gemeinsam mit der Verlängerungsleiste montiert, beispielsweise aufgeschraubt, werden.
[0012] Die Verbindung der Klingensegmente mit den Verlängerungsleisten kann beispielsweise durch Vernieten erfolgen. Für eine einfache Montage aber vor allem auch Demontage erweist es sich jedoch als zweckmässig, wenn die Verbindung eine zerstörungsfrei lösbare ist, beispielsweise indem die Klingensegmente mit den Verlängerungsleisten verschraubt sind.
[0013] Die erfindungsgemässe Ausbildung des Messschabers mit einer aus Klingensegmenten zusammengesetzten Schaberklinge erweist sich besonders zweckmässig für Messschaber, die eine Schaberklinge aufweisen, welche mit Dehnungsmessstreifen zur Messung des im Betrieb auftretenden Anpressdrucks ausgestattet ist. Durch die erfindungsgemässe Modulbauweise sind der Transport und die Montage derartiger Messschaber deutlich erleichtert und ist die Gefahr einer Beschädigung der Dehnungsmessstreifen reduziert. Dabei erweist es sich von Vorteil, ist aber nicht unbedingt notwendig, wenn jedes Klingensegment an seinem aus dem Schaberhalter ragenden Abschnitt bereits wenigstens einen Dehnungsmessstreifen trägt, der mit einer Auswerteelektronik verbunden bzw. verbindbar ist.
Die Klingensegmente sind bereits mit einem oder mehreren Dehnungsmessstreifen ausgestattet, die beispielsweise aufgedampft sein können. Bei der Montage der Klingensegmente müssen die Dehnungsmessstreifen nur noch mit der Auswerteeinheit verbunden werden.
[0014] Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung sieht vor, dass jedes Klingensegment durch im Wesentlichen senkrecht zu seiner Länge verlaufende Einschnitte in eine Anzahl Klingenabschnitte unterteilt ist. Dabei kann jeder Klingenabschnitt mit einem Dehnungsmessstreifen ausgestattet sein. Durch die Aufteilung der Schaberklinge in mehrere Klingenabschnitte, die jeweils mit einem Dehnungsmessstreifen ausgestattet sind, kann die Empfindlichkeit der Messung erhöht werden, und es können auch über die Länge des Messschabers abweichende Anpressdrücke genau gemessen werden.
[0015] Die Dehnungsmessstreifen können an der Oberseite und/oder an der Unterseite des Messschabers angeordnet sein. Bei einer Anordnung an der Unterseite des Messschabers ist der Dehnungsmessstreifen besser vor den von der Walze abgeschabten Resten geschützt. Bei einer Anordnung an der in der Gebrauchsstellung des Messschabers von der Walze wegweisenden Oberseite des Messschabers hingegen steht im Bereich des Dehnungsmessstreifens mehr Platz für die Anbringung weiterer Messeinrichtungen zur Verfügung.
[0016] Eine weitere Ausführungsvariante der Erfindung kann vorsehen, dass wenigstens einer der an einem Klingensegment angebrachten Dehnungsmessstreifen mit einer integrierten Messelektronik verbunden ist, welche neben oder oberhalb des betreffenden Dehnungsmessstreifens angeordnet und mit einer Auswerteelektronik verbindbar ist. Die integrierte Messelektronik kann beispielsweise einen Messverstärker und einen Analog/Digital-Wandler umfassen.
[0017] Dabei erweist es sich von Vorteil, wenn die neben oder oberhalb des Dehnungsmessstreifens angeordnete Messelektronik elastisch gelagert ist. Beispielsweise kann sie dazu in einem Gehäuse angeordnet sein, dessen Basisteil auf einem über dem Dehnungsmessstreifen angebrachten elastischen Kunststoff, Schaumgummi oder dergleichen Material ruht.
[0018] Eine weitere Variante der Erfindung kann vorsehen, dass alle Dehnungsmessstreifen eines Klingensegments mit der neben oder oberhalb eines der Dehnungsmessstreifen angeordneten Messelektronik verbunden sind. Die Messelektronik ihrerseits ist mit der Auswerteelektronik verbindbar. In einer alternativen Ausführungsvariante der Erfindung sind alle Dehnungsmessstreifen eines Klingensegments mit einer separaten Messelektronik verbunden, welche elastisch neben oder oberhalb jedes Dehnungsmesstreifens gelagert ist. Diese Ausführungsvariante weist zwar einen erhöhten Verkabelungsaufwand auf, dafür sind einzelne der Dehnungsmessstreifen bei Bedarf ausblendbar.
[0019] Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von beispielsweisen Ausführungsvarianten eines Messschabers unter Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen. Es zeigen in nicht massstabsgetreuer, teilweise geschnittener Darstellung:
<tb>Fig. 1 -<sep>eine Seitenansicht eines in einem Schaberhalter montierten Messschabers;
<tb>Fig. 2 -<sep>einen Abschnitt eines aus einzelnen Klingensegmenten zusammengesetzten Messschabers;
<tb>Fig. 3<sep>ein Klingensegment;
<tb>Fig. 4<sep>eine Verlängerungsleiste;
<tb>Fig. 5<sep>ein in Klingenabschnitte unterteiltes, mit Dehnungsmessstreifen ausgestattetes Klingensegment;
<tb>Fig. 6und 7 <sep>zwei Ansichten eines weiteren Ausführungsbeispiels eines aus einzelnen Klingensegmenten zusammengesetzten Messschabers; und
<tb>Fig. 8<sep>eine Seitenansicht einer oberhalb eines auf ein Klingensegment aufgebrachten Dehnungsmessstreifens angeordneten Messelektronik.
[0020] Fig. 1 zeigt in schematischer Seitenansicht einen gesamthaft mit dem Bezugszeichen 1 versehenen Messschaber, der in einem Schaberhalter 21 montiert ist. Der Messschaber 1 weist eine Schaberklinge 3 auf, die an ihrem vorderen freien Ende eine Schabkante 4 bzw. eine angeschliffene Wate besitzt, welche im Betrieb gegen die Oberfläche einer rotierenden oder stillstehenden Walze gepresst ist. Ein an der Oberfläche der Schaberklinge 3 angebrachter Sensor, beispielsweise ein Dehnungsmessstreifen 30, dient zur Erfassung des Anpressdrucks mit dem der Messschaber 1 gegen die Oberfläche der rotierenden oder stillstehenden Walze gepresst ist. Die Schaberklinge 3 besteht je nach Beschaffenheit der Oberfläche der Walze aus Metall, Kunststoff, Composites bzw. Verbundmaterialien. Entsprechend der Walzenlänge weist die Schaberklinge 3 eine Gesamtlänge von bis zu 12 m auf.
Die senkrecht dazu verlaufende Breite der Schaberklinge 3 beträgt typischerweise zwischen 30 mm und 120 mm. Mit ihrem rückwärtigen Endbereich 7 ist die Schaberklinge 3 in einem Führungskäfig 22 des Schaberhalters 21 gehalten und ragt durch einen am Führungskäfig 22 ausgesparten Querspalt 23 heraus. Eine am rückwärtigen Endbereich der Schaberklinge 3 angebrachte Verlängerungsleiste 11 weist eine Leistenbreite auf, die gerade so bemessen ist, dass die seitlichen Wandungen des Führungskäfigs 22 beim Einschieben der Schaberklinge 3 als seitliche Führungen dienen. Infolge dieser aufeinander abgestimmten Abmessungen des Führungskäfigs 22 und der Leistenbreite der Verlängerungsleiste 11 kann auf zusätzliche Befestigungselemente für den Messschaber 1 im Schaberhalter 21 verzichtet werden.
[0021] Aus der Darstellung in Fig. 2ist ersichtlich, dass die Schaberklinge 3 aus seitlich aneinander gereihten Klingensegmenten 3A, 3B, 3C, 3D usw. zusammengesetzt ist. Jeweils zwei benachbarte Klingensegmente 3A, 3B bzw. 3B, 3C bzw. 3C, 3D sind an ihren im montierten Zustand innerhalb des Führungskäfigs 22 des Schaberhalters 21 (Fig. 1) befindlichen rückwärtigen Bereichen 7 mit Verlängerungsleisten 11A bzw. 11B bzw. 11C usw. miteinander verbunden. Die Klingensegmente weisen vorzugsweise eine Länge im Bereich von 0,25 m bis 2 m auf. Die erforderliche Gesamtlänge des Messschabers 1 kann somit einfach durch eine Aneinanderreihung mehrerer Klingensegmente 3A, 3B, 3C, 3D usw., die über eine entsprechende Anzahl von Verlängerungsleisten 11A, 11B, 11C usw. miteinander verbunden sind, erzielt werden.
Die Verlängerungsleisten 11A, 11B, 11C usw. dienen dabei gleichzeitig zur Erhöhung der Steifigkeit der Schaberklinge und, bei geeigneter Abstimmung der Leistenbreite und der Weite des Führungskäfigs des Schaberhalters (Fig. 1), als Führungshilfe bei der Montage und zur Fixierung des Messschabers 1 im Schaberhalter. Zur Montage wird ein Klingensegment, z.B. das Klingensegment 3A, an dem bereits die Verlängerungsleiste 11A montiert ist, seitlich in den Führungskäfig eingeschoben. Danach wird das Klingensegment 3B mit der herausstehenden Verlängerungsleiste 11A verbunden. Falls erforderlich, wird am Klingensegment 3B eine weitere Verlängerungsleiste 11B befestigt, um daran ein weiteres Klingensegment 3C zu montieren, usw., bis die erforderliche Länge des Messschabers 1 erzielt ist. Der seitliche Abstand der Klingensegmente 3A, 3B, 3C, 3D voneinander beträgt ca. 0 mm bis 5 mm.
[0022] In Fig. 3 und Fig. 4 sind beispielsweise ein Klingensegment 3A bzw. eine Verlängerungsleiste 11A dargestellt. Das Klingensegment 3A weist an seinem der Schabkante 4 gegenüberliegenden rückwärtigen Bereich 7 zwei Paar Bohrungen 8, 9 auf, die zur Befestigung der Verlängerungsleiste 11A dienen. Die Verlängerungsleiste 11A ist beispielsweise an ihren beiden Längsenden mit je einem Positionierzapfen 12 und einer Gewindebohrung 13 versehen. Bei der Montage wird der Positionierzapfen 12 der Verlängerungsleiste 11A in die Bohrung 9 des Klingensegments 3A eingeführt. Die Bohrung 8 am Klingensegment 3A und die Gewindebohrung 13 an der Verlängerungsleiste 11A sind derart vorgesehen, dass sie miteinander fluchten.
Die Befestigung der Verlängerungsleiste 11A am Klingensegment 3A erfolgt mittels einer Befestigungsschraube, beispielsweise einer Senkkopfschraube, die von der der Verlängerungsleiste 11A abgewandten Seite des Klingensegments 3A durchgesteckt und in die Gewindebohrung 13 der Verlängerungsleiste 11A eingeschraubt wird. Das zweite Paar Bohrungen 8, 9 am Klingensegment 3A dient zur Befestigung einer weiteren Verlängerungsleiste, an der ein weiteres Klingensegment angebunden werden kann usw. Es versteht sich, dass die geschilderte Art der Verbindung der Verlängerungsleiste 11A und des Klingensegments 3A nur beispielhaft ist. Selbstverständlich sind auch andere Arten der Verbindung möglich.
[0023] Fig. 5 zeigt ein alternatives Ausführungsbeispiel eines Klingensegments, das gesamthaft mit dem Bezugszeichen 3A* bezeichnet ist. Das Klingensegment 3A* ist in Klingenabschnitte 5A, 5B, 5C, 5D unterteilt, die durch Einschnitte 6A, 6B, 6C voneinander getrennt sind. Jeder Klingenabschnitt 5A, 5B, 5C, 5D trägt einen Dehnungsmessstreifen 30, über welchen im Betrieb der Anpressdruck des jeweiligen Klingenabschnitts gegen die Oberfläche eines rotierenden oder stillstehenden Zylinders messbar ist. Aus Gründen der besseren Übersichtlichkeit wurde auf die Darstellung der von jedem Dehnungsmessstreifen 30 wegführenden Leiterbahnen bzw. Leitungen verzichtet. An seinem rückwärtigen Bereich 7 ist das Klingensegment 3A* wiederum mit zwei Paaren von Bohrungen versehen, die zur Anbindung der Verlängerungsleisten dienen.
[0024] Der in Fig. 6 und Fig. 7 in zwei Ansichten dargestellte Messschaber 1 entspricht weitgehend demjenigen aus Fig. 3. Seine Schaberklinge 3 ist wiederum aus einer Anzahl Klingensegmenten 3A, 3B, 3C zusammengesetzt, die an ihren rückwärtigen Bereichen 7 über Verlängerungsleisten 11A, 11B miteinander verbunden sind. Am gegenüberliegenden Längsende weist jedes Klingensegment 3A, 3B, 3C eine Schabkante 4, beispielsweise eine angeschliffene Wate auf. Zur Verbesserung der Fixierung im Führungskäfig des Schaberhalters (Fig. 1) sind an den rückwärtigen Bereichen 7 der Klingensegmente 3A, 3B, 3C Federelemente 15 montiert. Die Federelemente 15 sind an den von den Verlängerungsleisten 11A, 11B abgewandten Seiten der Klingensegmente 3A, 3B, 3C montiert.
Im montierten Zustand stützen sie sich innerhalb des Führungskäfigs gegen den Schaberhalter (Fig. 1) ab und verbessern so die Lagegenauigkeit und die Fixierung des Messschabers 1.
[0025] Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines mit einem Drucksensor, beispielsweise mit einem Dehnungsmessstreifen 30, versehenen Klingensegments 3A. Insbesondere weist das Klingensegment 3A eine integrierte Messelektronik 33 auf, die innerhalb eines Gehäuses 32 oberhalb des Dehnungsmessstreifens 30 angeordnet ist. Dabei stützt sich das Gehäuse 32 auf einer über dem Dehnungsmessstreifen 30 angebrachten elastischen Schicht, beispielsweise aus einem elastischen Kunststoff, aus Schaumgummi oder dergleichen Material, ab.
[0026] Zu den vorbeschriebenen Messschabern sind weitere konstruktive Variationen realisierbar. Hier ausdrücklich erwähnt sei noch:
Die Messelektronik kann auch neben den Dehnungsmessstreifen auf der Schaberklinge angeordnet sein.
Jeweils zwei benachbarte Dehnungsmessstreifen können mit elektrischen Leitungen miteinander verbunden sein.
Anstelle der Dehnungsmessstreifen können auch andere Drucksensoren als Druckmesseinrichtungen verwendet werden.
The invention relates to a measuring scraper for measuring a scraper contact pressure on a rotating or stationary roller according to the preamble of patent claim 1.
For cleaning, for example, in paper machines or printing units rotating rollers knife-like scraper are applied to the rollers. The scrapers have a blade which encloses an angle of typically between 8 [deg.] And 40 [deg.] With a tangent applied to the surface of the roller in the contact area. Depending on the nature of the surface of the rollers and their rotational speeds, the scrapers, for example, made of metal, plastic or composites or composite materials. The 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, the scraper holder, etc. and / or by hydraulic means.
The test of the contact pressure of the scrapers is now carried out by means of measuring scrapers, which are used in place of the cleaning scraper. These measuring scrapers comprise, for example, strain gauges which are arranged at preferably regular intervals over the extension of a measuring scraper extending parallel to the roller length and are connected to an evaluation device via measuring lines. Such a doctor blade device is described in EP 1 259 377 B1. The strain gauges are stretched or compressed to different degrees depending on the contact pressure different degrees of bending of the measuring scraper and change their electrical resistance. From the measurement of the electrical resistance of the corresponding contact pressure can be determined.
The number of strain gauges arranged over the length of a measuring scraper allows the immediate measurement of the local contact pressure, the contact pressure of a region of the measuring scraper or the average contact pressure over the entire length of the roller. With a suitable design of the measuring scraper device, the contact pressure of the measuring scraper can be readjusted as a function of the measured values, for example hydraulically.
Depending on the nature of the system, the lengths of the rollers typically vary between 1 m and 12 m. Depending on the roll lengths, the measuring scrapers must also be available in all different lengths. However, the production of different length measuring scraper is relatively expensive. Also, the transport of such long devices is very impractical because the novel measuring scrapers should not be rolled as conventional scraper blades because of the strain gauges mounted thereon. Also, the mounting of a measuring scraper on a roller, depending on its length and the available space is relatively cumbersome and time consuming. In the case of measuring scrapers for particularly long rolls, there is also the danger that the scraper blade will already bend due to its own weight.
This must be avoided by suitable facilities on the scraper holder or by a corresponding number of attachment points, which in turn makes the assembly and disassembly of the measuring scraper difficult.
Object of the present invention is therefore to remedy these disadvantages of the measuring scraper of the prior art. It is a measuring scraper for measuring a scraper contact pressure on rotating or stationary rollers to be created, which is easier and less expensive to produce and transport than the measuring scraper of the conventional type. The mounting of the measuring scraper should be facilitated and especially for large roll lengths and confined spaces without major problems can be carried out quickly and inexpensively. In this case, a bending of the doctor blade should be avoided.
The solution to these problems consists in a measuring scraper with the features listed in claim 1. Further developments and advantageous and preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
A measuring scraper according to the invention for measuring a scraper contact pressure on a rotating or stationary roll comprises a knife-like scraper blade which can be mounted on a scraper holder. The measuring scraper also comprises at least one pressure measuring device. The scraper blade is composed of at least two adjacently arranged blade segments, which are connected at their accommodating in the scraper holder end portions with an extension bar.
By the scraper blade is composed of individual blade segments, which are connected to extension strips, a variety of problems are solved. The individual blade segments have significantly shorter lengths and are easy to transport and also correspondingly easy to install. Lateral space problems on the rollers play little more of a role. The individual blade segments are also much easier to produce. In particular, the blade segments can be produced in an identical version in large numbers. This considerably reduces the production costs. Also, the user can keep a number of blade segments in stock so that they can be mounted whenever needed, for example because a blade segment is worn or damaged.
The user no longer has to acquire differently long measuring scrapers, but he can assemble the required scraper length from the individual blade segments and extension strips. The division of the doctor blade into individual blade segments also proves to be beneficial for the stability of the doctor blade. The less long blade segments are much less prone to sag. The connection of the individual blade segments with the extension strips further increases the stability of the doctor blade.
For the production, transport and assembly of the blade segments lengths in the range of 0.25 m to 2 m prove to be beneficial. These lengths ensure good handling and the blade segments also have a sufficiently high inherent rigidity.
The perpendicular to the length of the blade segments extending dimension of the extension strips is referred to as the last width. The strip width is expediently designed such that the scraper holder serves in the assembly of the blade segments to the measuring scraper as a lateral guide for the extension strips. As a result, the assembly of the measuring scraper and the mounting in the scraper holder make it particularly user-friendly. The laterally inserted into the doctor holder rear end portion of a blade segment is already fixed by the sliding guide the extension bar in the doctor holder.
After connecting another blade segment, the scraper blade is pushed further into the scraper holder to connect another blade segment, if necessary, etc., until the required length of the scraper blade is reached.
In a very useful embodiment of the invention spring elements are arranged on the accommodated in the scraper holder end portions of the blade segments, which protrude from the surface of the blade segments and are supported in the mounted state against the scraper holder. The spring elements improve the positional accuracy of the blade segments.
Conveniently, the spring elements are arranged on the side facing away from the extension strip surfaces of the blade segments. As a result, they can be mounted together with the extension bar, for example screwed.
The connection of the blade segments with the extension strips can be done for example by riveting. For a simple installation but above all also disassembly, it proves to be expedient if the connection is a non-destructive detachable, for example by the blade segments are screwed to the extension strips.
The inventive design of the measuring scraper with a scraper blade composed of blade segments proves to be particularly useful for measuring scrapers, which have a scraper blade, which is equipped with strain gauges for measuring the contact pressure occurring during operation. Due to the modular design according to the invention, the transport and installation of such measuring scrapers are significantly facilitated and the risk of damaging the strain gauges is reduced. It proves to be advantageous, but is not absolutely necessary if each blade segment already carries at least one strain gauge at its projecting from the scraper holder portion, which is connected or connectable to a transmitter.
The blade segments are already equipped with one or more strain gauges, which may be vapor-deposited, for example. When installing the blade segments, the strain gauges must only be connected to the evaluation unit.
A further embodiment of the invention provides that each blade segment is divided by substantially perpendicular to its length extending cuts into a number of blade sections. Each blade section can be equipped with a strain gauge. By dividing the doctor blade into several blade sections, which are each equipped with a strain gauge, the sensitivity of the measurement can be increased, and it can also be measured over the length of the doctor blade deviating contact pressures accurately.
The strain gauges can be arranged on the top and / or on the underside of the measuring scraper. When placed on the underside of the doctor blade, the strain gauge is better protected from the scraping scraped off the roller. In the case of an arrangement on the upper side of the measuring scraper facing away from the roller in the position of use of the measuring scraper, on the other hand, more space is available in the area of the strain gauge for attaching further measuring devices.
A further embodiment of the invention may provide that at least one of the attached to a blade segment strain gauges is connected to an integrated measuring electronics, which is arranged next to or above the respective strain gauge and connectable to a transmitter. The integrated measuring electronics can comprise, for example, a measuring amplifier and an analog / digital converter.
It proves to be advantageous if the arranged next to or above the strain gauge measuring electronics is mounted elastically. For example, it may be arranged in a housing, the base part rests on a mounted on the strain gauge elastic plastic, foam rubber or the like material.
A further variant of the invention may provide that all strain gauges of a blade segment are connected to the measuring electronics arranged next to or above one of the strain gauges. The measuring electronics in turn can be connected to the evaluation electronics. In an alternative embodiment of the invention, all strain gauges of a blade segment are connected to a separate measuring electronics, which is elastically mounted next to or above each strain gauge. Although this embodiment has an increased cabling effort, but some of the strain gauges can be hidden if necessary.
Further advantages of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments of a measuring scraper with reference to the schematic drawings. In a non-scale, partially sectioned illustration:
<Tb> FIG. 1 - <sep> is a side view of a doctor blade mounted in a scraper holder;
<Tb> FIG. 2 - <sep> a section of a measuring scraper composed of individual blade segments;
<Tb> FIG. 3 <sep> a blade segment;
<Tb> FIG. 4 <sep> an extension strip;
<Tb> FIG. 5 <sep> a blade segment divided into blade sections and equipped with strain gauges;
<Tb> FIG. Figures 6 and 7 show two views of another embodiment of a measuring scraper composed of individual blade segments; and
<Tb> FIG. 8 is a side view of a measuring electronics arranged above a strain gauge applied to a blade segment.
Fig. 1 shows a schematic side view of a total provided with the reference numeral 1 measuring scraper, which is mounted in a scraper holder 21. The measuring scraper 1 has a scraper blade 3, which has at its front free end a scraping edge 4 or a ground bevel, which is pressed in operation against the surface of a rotating or stationary roll. A mounted on the surface of the doctor blade 3 sensor, such as a strain gauge 30, is used to detect the contact pressure with which the measuring scraper 1 is pressed against the surface of the rotating or stationary roller. The doctor blade 3 is made of metal, plastic, composites or composite materials depending on the nature of the surface of the roller. According to the roll length, the doctor blade 3 has a total length of up to 12 m.
The perpendicular width of the doctor blade 3 is typically between 30 mm and 120 mm. With its rear end region 7, the scraper blade 3 is held in a guide cage 22 of the scraper holder 21 and protrudes through a gap 22 recessed on the guide cage 22. An attached at the rear end portion of the doctor blade 3 extension bar 11 has a strip width, which is just dimensioned so that the lateral walls of the guide cage 22 when inserting the doctor blade 3 serve as lateral guides. As a result of these coordinated dimensions of the guide cage 22 and the strip width of the extension strip 11 can be dispensed with additional fasteners for the measuring scraper 1 in the scraper holder 21.
From the illustration in Fig. 2ist apparent that the doctor blade 3 is composed of laterally juxtaposed blade segments 3A, 3B, 3C, 3D and so on. Each two adjacent blade segments 3A, 3B and 3B, 3C and 3C, 3D are at their in the mounted state within the guide cage 22 of the scraper holder 21 (Fig. 1) located rear portions 7 with extension bars 11A and 11B and 11C, etc. connected with each other. The blade segments preferably have a length in the range of 0.25 m to 2 m. The required overall length of the measuring scraper 1 can thus be achieved simply by a juxtaposition of a plurality of blade segments 3A, 3B, 3C, 3D, etc., which are interconnected via a corresponding number of extension strips 11A, 11B, 11C, etc.
The extension strips 11A, 11B, 11C, etc. serve at the same time to increase the rigidity of the doctor blade and, with a suitable adjustment of the strip width and the width of the guide cage of the scraper holder (FIG. 1), as a guide during assembly and for fixing the measuring scraper 1 im doctor holder. For mounting, a blade segment, e.g. the blade segment 3A, on which the extension bar 11A is already mounted, is inserted laterally into the guide cage. Thereafter, the blade segment 3B is connected to the protruding extension bar 11A. If necessary, another extension bar 11B is attached to the blade segment 3B to mount another blade segment 3C thereto, and so on until the required length of the measuring blade 1 is attained. The lateral distance of the blade segments 3A, 3B, 3C, 3D from each other is about 0 mm to 5 mm.
In Fig. 3 and Fig. 4, for example, a blade segment 3A and an extension bar 11A are shown. The blade segment 3A has, at its rear edge region 7 opposite the scraping edge 4, two pairs of bores 8, 9 which serve for fastening the extension strip 11A. The extension strip 11A is provided, for example, at its two longitudinal ends, each with a positioning pin 12 and a threaded bore 13. During assembly, the positioning pin 12 of the extension bar 11A is inserted into the bore 9 of the blade segment 3A. The bore 8 on the blade segment 3A and the threaded bore 13 on the extension bar 11A are provided so as to be aligned with each other.
The attachment of the extension bar 11A on the blade segment 3A by means of a fastening screw, for example a countersunk screw, which is pushed through by the extension bar 11A facing away from the side of the blade segment 3A and into the threaded bore 13 of the extension bar 11A. The second pair of bores 8, 9 on the blade segment 3A serve to attach another extension bar to which another blade segment can be connected, and so on. It should be understood that the described manner of connection of the extension bar 11A and the blade segment 3A is only exemplary. Of course, other types of connection are possible.
Fig. 5 shows an alternative embodiment of a blade segment, which is generally designated by the reference numeral 3A *. The blade segment 3A * is divided into blade sections 5A, 5B, 5C, 5D which are separated from each other by notches 6A, 6B, 6C. Each blade section 5A, 5B, 5C, 5D carries a strain gauge 30, over which in operation the contact pressure of the respective blade section against the surface of a rotating or stationary cylinder can be measured. For reasons of better clarity, the representation of the conductor tracks or leads leading away from each strain gauge 30 has been dispensed with. At its rear region 7, the blade segment 3A * is again provided with two pairs of holes, which serve to connect the extension strips.
The doctor blade 1 shown in two views in Fig. 6 and Fig. 7 corresponds largely to that of Fig. 3. Its doctor blade 3 is in turn composed of a number of blade segments 3A, 3B, 3C, which at their rear regions 7 via extension strips 11A, 11B are interconnected. At the opposite longitudinal end, each blade segment 3A, 3B, 3C has a scraping edge 4, for example a ground wate. To improve the fixation in the guide cage of the scraper holder (FIG. 1), spring elements 15 are mounted on the rear regions 7 of the blade segments 3A, 3B, 3C. The spring elements 15 are mounted on the side facing away from the extension bars 11A, 11B sides of the blade segments 3A, 3B, 3C.
In the assembled state, they rest against the scraper holder (FIG. 1) within the guide cage and thus improve the positional accuracy and the fixation of the measuring scraper 1.
FIG. 8 shows a further embodiment of a blade segment 3A provided with a pressure sensor, for example with a strain gauge 30. In particular, the blade segment 3A has an integrated measuring electronics 33, which is arranged within a housing 32 above the strain gauge 30. In this case, the housing 32 is supported on a mounted on the strain gauge 30 elastic layer, for example of an elastic plastic, foam rubber or the like material from.
For the above-described measuring scrapers further constructive variations can be realized. Expressly mentioned here:
The measuring electronics can also be arranged next to the strain gauges on the doctor blade.
Two adjacent strain gauges can be connected to each other with electrical lines.
Instead of the strain gauges, other pressure sensors can be used as pressure measuring devices.