DE102005007835A1

DE102005007835A1 - Presswalzenüberwachung

Info

Publication number: DE102005007835A1
Application number: DE102005007835A
Authority: DE
Inventors: Jörg Dr. Rheims; Josef Schneid; Thomas Wöhner; Thomas Hermsen
Original assignee: Voith Paper Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2006-08-31
Also published as: DE502005011155D1; ATE503055T1; EP1693509A1; EP1693509B1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Presswalze (4) zur Behandlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, welche einen rotierbaren Walzenmantel (2) besitzt, der sich auf einem stationären Presselement (3) abstützt, wobei der Spalt zwischen dem Walzenmantel (2) und der Pressfläche des Presselementes (3) mit einem flüssigen Schmiermittel geschmiert wird. DOLLAR A Dabei wird der Zustand des Walzenmantels (2) relativ einfach und sicher von zumindest einer vom Walzenmantel (2) beabstandeten, optischen und/oder thermografischen Überwachungseinheit (6, 7, 8) überwacht, welche bei Leckage oder drohender Leckage des Schmiermittels ein Störsignal an die Maschinensteuerung (10) liefert.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Presswalze zur Behandlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, welche einen rotierbaren Walzenmantel besitzt, der sich auf einem stationären Presselement abstützt, wobei der Spalt zwischen dem Walzenmantel und der Pressfläche des Presselementes mit einem flüssigen Schmiermittel geschmiert wird.
Auf Grund der großen Belastungen kann es bei derartigen Presswalzen leicht zu einer Beschädigung, insbesondere des Walzenmantels kommen. Leckende Flüssigkeit kann dabei Maschinenteile und insbesondere auch die Faserstoffbahn verschmutzen. Fehlendes oder zu geringes Schmiermittel kann außerdem die Zerstörung der gesamten Presswalze zur Folge haben.
Wenn beispielsweise Schmier- und/oder Drucköl auf die heiße Mantelfläche einer beheizten Gegenwalze leckt, so kann dies auch zu einem Brand führen.
Daher werden die Glättwalzen bisher unter den beheizten Gegenwalzen angeordnet. Falls allerdings die Unterseite der Faserstoffbahn mit der beheizten Gegenwalze in Kontakt kommen soll, so wird diese um die obere Gegenwalze herum in umgekehrter Richtung durch den Glättspalt geführt.
Dies ist mit einem erheblichen Aufwand für die Bahnführung verbunden, erfordert mehr Raum und es kann zur Abkühlung und Austrocknung der Faserstoffbahn infolge längerer Bahnführungen kommen.

Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine möglichst einfache und sichere Überwachung des Zustands des Walzenmantels zu ermöglichen.

Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass zumindest eine vom Walzenmantel beabstandete, optische und/oder thermografische Überwachungseinheit den Zustand des Walzenmantels überwacht und bei Leckage oder drohender Leckage des Schmiermittels ein Störsignal an die Maschinensteuerung liefert.

Durch den Abstand zur Presswalze kann die Gefahr einer Beschädigung oder Verschmutzung der Überwachungseinheit stark vermindert werden. Außerdem wird so die Zugänglichkeit der Pressanordnung von der Überwachungsanordnung nicht beeinträchtigt.

Wenn die Maschinensteuerung ein Störsignal erhält, welches auf eine Leckage oder die Gefahr einer Leckage hinweist, so sollte der Pressspalt, den die Presswalze mit einer Gegenwalze bildet, sofort geöffnet werden.

Des weiteren sollte die Zufuhr von Schmiermittel zur Presswalze sowie die Rotation des Walzenmantels vermindert oder vorzugsweise gestoppt werden.

Dies verringert nicht nur den Umfang der Verschmutzung durch die weitere Leckage sondern auch die Brandgefahr erheblich.

Die Überwachungseinheit kann die gesamte Breite der Presswalze bzw. der Faserstoffbahn oder aber nur einen Teil davon erfassen. Bei einer teilweisen Erfassung sollte die Überwachungseinheit axial entlang der Presswalze traveriseren oder aber es werden mehrere Überwachungseinheiten axial nebeneinander angeordnet.

Es kann außerdem vorteilhaft sein, mehrere voneinander unabhängige Überwachungssysteme einzusetzen. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Überwachung erheblich.

Ein Überwachungssystem kann dadurch realisiert werden, dass die Überwachungseinheit als digitale Videokamera ausgebildet ist, welche auf der Basis von Veränderungen der Oberfläche des Walzenmantels Beschädigungen desselben erkennt.

Ein weiteres Überwachungssystem wird dadurch möglich, dass die Überwachungseinheit vorzugsweise die, der Presswalze zugewandte Oberfläche der Faserstoffbahn überwacht.

Bei einer Leckage des Schmiermittels gelangt zumindest ein Teil davon auf die Faserstoffbahn, was an einer Verfärbung der verschmutzten Faserstoffbahn sichtbar wird.

Daher sollte die Überwachungseinheit bei streifenförmigen Verfärbungen der Oberfläche der Faserstoffbahn ein Störsignal an die Maschineneinheit senden.

Ein drittes Überwachungssystem wird durch die Erfassung der Oberflächentemperatur des Walzenmantels möglich.

Dabei weist eine lokale Temperaturerhöhung in der Regel auf eine Überlastung und des Beschädigung des Walzenmantels und damit auf eine drohende Leckage hin. Daher sollte dies zur Erzeugung eines Störsignals an die Maschinensteuerung führen.

Eine Leckage des im allgemeinen kühleren Schmiermittels führt andererseits zu einer lokalen Temperaturabsenkung an der Walzenoberfläche. Daher sollte auch dies zu einem Störsignal an die Maschinensteuerung führen.

Die optische Erkennung leckenden Schmiermittels kann wesentlich verbessert werden, wenn dem Schmiermittel Signalstoffe zugesetzt werden, welche optisch leicht erkennbar sind.

Als Signalstoffe eignen sich insbesondere fluoreszierende Substanzen. In diesem Fall kann die optische Erkennung einfach dadurch verbessert werden, dass die Oberfläche des Walzenmantels mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird.

Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden. In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Querschnitt durch eine Pressanordnung.
Die Pressanordnung dient zur Glättung einer Faserstoffbahn 1 und wird von einer Presswalze 4 und einer darunter angeordneten, zylindrischen und beheizten Gegenwalze 5 gebildet.
Die Presswalze 4 hat einen rotierenden, flexiblen Walzenmantel 2 aus Kunststoff, der von einem Presselement 3 zur Gegenwalze 5 hin gedrückt wird.
Das Presselement 3 besitzt zur Bildung eines verlängerten Pressspaltes eine konkave Pressfläche, wobei der Spalt zwischen dieser Pressfläche und der Innenseite des Walzenmantels 2 mit einem flüssigen Schmiermittel geschmiert wird. Als Schmiermittel dient oft Hydrauliköl, welches dem Presselement 3 über eine Versorgungsleitung 11 zugeführt wird.
Der Zustand des Walzenmantels 2 wird hier beispielhaft von drei unabhängigen Überwachungssystemen direkt oder indirekt überwacht.
Bei einer Störung, d.h. einer Leckage oder zumindest einer drohenden Leckage senden die Überwachungseinheiten 6, 7, 8 dieser Überwachungssysteme ein Störsignal an die Maschinensteuerung 10.
Die Maschinensteuerung 10 stoppt bei einer Störung über ein Ventil 12 in der Versorgungsleitung 11 die weitere Zufuhr von Schmiermittel und grenzt so den möglichen Schaden ein.
Außerdem öffnet die Maschinensteuerung 10 den Pressspalt und bremst den Walzenmantel 2 der Presswalze 4 ab.
Eine erste Überwachungseinheit 6 erfasst Temperaturveränderungen an der Oberfläche des Walzenmantels 2 mittels thermografischer Überwachungsmethoden. Sollten dabei lokale Temperaturerhöhungen erkannt werden, so deutet dies auf eine Überlastung des Walzenmantels 2 und damit die Gefahr einer Riss- oder Lochbildung hin. Daher führt dies zur Erzeugung eines Störsignals.
Auch eine lokale Temperaturabsenkung führt zum Senden eines Störsignals. Da die Temperatur des zugeführten Schmiermittels in der Regel ca. 20 bis 30°C niedriger als die Temperatur der Oberfläche des Walzenmantels 2 ist, hat eine Leckage von Schmiermittel meist eine Absenkung der Oberflächentemperatur im Leckbereich zur Folge.
Bei einem anderen Überwachungssystem wird die Überwachungseinheit 7 von einer digitalen Videokamera gebildet. Diese optische Überwachungseinheit 7 beobachtet die Oberfläche des Walzenmantels 2. Um leckendes Schmiermittel für die Videokamera besser sichtbar zu machen, wird dem Schmiermittel eine fluoreszierende Substanz beigemischt.
Über einen UV-Strahler 9 wird die Oberfläche des Walzenmantels 2 mit ultraviolettem Licht bestrahlt, was zum Leuchten der fluoreszierenden Substanz im leckenden Schmiermittel führt.
Auch das dritte Überwachungssystem wird von einer optischen Überwachungseinheit 8 gebildet, welche die, der Presswalze 4 zugewandte Oberfläche der Faserstoffbahn 1 überwacht.
Neben bestimmten Parametern der Faserstoffbahn 1 kann diese Überwachungseinheit 8 auch lokale Verfärbungen der Faserstoffbahn 1 infolge einer Leckage von Schmiermittel erkennen. Insbesondere streifenförmige Verfärbungen deuten auf eine Verschmutzung mit leckendem Schmiermittel hin und führen zum Senden eines Störsignals.
In allen Überwachungssystemen sind die Überwachungseinheiten 6, 7, 8 quer zur Faserstoffbahn 1 traversierbar.
Wegen des Abstandes der Überwachungseinheiten 6, 7, 8 zur Presswalze 4 wird die Zugänglichkeit der Pressanordnung nur gering beeinträchtigt.

Claims

Verfahren zur Überwachung einer Presswalze (4) zur Behandlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn (1) in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung derselben, welche einen rotierbaren Walzenmantel (2) besitzt, der sich auf einem stationären Presselement (3) abstützt, wobei der Spalt zwischen dem Walzenmantel (2) und der Pressfläche des Presselementes (3) mit einem flüssigen Schmiermittel geschmiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine vom Walzenmantel (2) beabstandete, optische und/oder thermografische Überwachungseinheit (6, 7, 8) den Zustand des Walzenmantels (2) überwacht und bei Leckage oder drohender Leckage des Schmiermittels ein Störsignal an die Maschinensteuerung (10) liefert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung (10) nach Empfang eines Störsignals die Zufuhr von Schmiermittel zur Presswalze (4) vermindert, vorzugsweise stoppt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschinensteuerung (10) nach Empfang eines Störsignals die Rotation des Walzenmantels (2) vermindert oder vorzugsweise stoppt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (7) als digitale Videokamera ausgebildet ist, welche auf der Basis von Veränderungen der Oberfläche des Walzenmantels (2) Beschädigungen desselben erkennt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (8) vorzugsweise die, der Presswalze (4) zugewandte Oberfläche der Faserstoffbahn (1) überwacht.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungseinheit (8) bei streifenförmigen Verfärbungen der Oberfläche der Faserstoffbahn (1) ein Störsignal an die Maschineneinheit (10) sendet.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von der Überwachungseinheit (6) die Oberflächentemperatur des Walzenmantels (2) erfasst wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer lokalen Temperaturerhöhung ein Störsignal an die Maschinensteuerung (10) gesendet wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer lokalen Temperaturabsenkung ein Störsignal an die Maschinensteuerung (10) gesendet wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Schmiermittel Signalstoffe zugesetzt werden, welche die optische Erkennung des leckenden Schmiermittels verbessern.
Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalstoffe von einer fluoreszierenden Substanz gebildet werden und die Oberfläche des Walzenmantels (2) mit ultraviolettem Licht bestrahlt wird.