DE102005024665A1 - Verfahren und Messanordnung zur Überwachung des Zustandes eines Schleifsteins eines Holzschleifers - Google Patents
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Abstract
Verfahren und Messanordnung zur Überwachung des Zustandes eines Schleifsteins (4) eines Holzschleifers (1). Ein Temperaturprofil (T¶prof¶) für eine Schleiffläche (19) des Schleifsteins (4) wird wesentlich über die ganze Länge des Schleifsteins (4) bestimmt, eine zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche (19) des Schleifsteins (4) repräsentierende Größe (GST) wird aufgrund des besagten Temperaturprofils (T¶prof¶) bestimmt und die die besagte Temperaturangabe repräsentierende Größe (GST) wird mit einer dieser Temperaturangabe (GST) entsprechenden Referenzgröße (GST¶REF¶) verglichen. Falls sich die besagte Größe (GST) auf vorbestimmte Weise von der Referenzgröße (GST¶REF¶) unterscheidet, wird der mit dem Zustand des Schleifsteins (4) zusammenhängende Status als unnormal identifiziert.
Description
- HINTERGRUND DER EFINDUNG
- Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Überwachung des Zustandes eines Schleifsteins eines Holzschleifers.
- Die Erfindung bezieht sich weiterhin auf eine Messanordnung zur Überwachung des Zustandes eines Schleifsteins eines Holzschleifers.
- In Holzschleifern werden Fasern aus Holz entfernt, indem Holzmaterial wie Klötze, Hackspäne usw. gegen die Oberfläche eines in seiner Längsrichtung rotierenden Schleifsteins gepresst wird, während Wasser auf die Schleiffläche des Schleifsteins gespritzt wird, wobei sich die Fasern infolge der Schleifwirkung des Schleifsteins und der erweichenden Wirkung von Wasser von den Klötzen lösen und mit dem Wasser eine Faserstoffsuspension bilden. Das Schleifvermögen und die Schleifeigenschaften des Schleifsteins hängen von dem Oberflächenmuster und der Grobheit des Schleifsteins ab. Das Schleifvermögen und die Schleifeigenschaften des Schleifsteins ändern sich während des Schleifens, wenn sich die Schleiffläche des Schleifsteins abnutzt. Wenn sich die Oberfläche des Schleifsteins abnutzt, ändern sich die Eigenschaften der sich während des Schleifens bildenden Fasern und somit die Eigenschaften der Faserstoffsuspension, weshalb die Verfügbarkeit des Faserstoffs z.B. in Papierproduktion und weiterhin die Eigenschaften des produzierten Papiers variieren.
- Ein Grund für die Abnutzung der Schleiffläche des Schleifsteins sind lokale Temperaturunterschiede auf der Schleiffläche des Schleifsteins, die die Abnutzung der Schleiffläche des Schleifsteins verstärken, indem sie die Schleiffläche durch lokale Wärmeausdehnungen brechen und somit die Gebrauchsdauer der Schleifsteinoberfläche vermindern. Dieses Problem stellt sich bei allen Schleifsteinen ein, aber seine Wirkung prägt sich insbesondere bei solchen Schleifsteinen aus, die eine Schleiffläche aus Keramik oder einer Keramikmischung aufweisen. Lokale Temperaturunterschiede können zum Beispiel durch eine lokale Abstumpfung des Schleifsteins während normalen Schleifens oder eine mangelhafte Kühlung der Oberfläche des Schleifsteins verursacht werden. Dies kann seinerseits beispielsweise darauf zurückzuführen sein, dass der Schleifstein auf natürliche Weise stumpf wird, Wasser auf die Schleiffläche des Schleifsteins spritzende Strahldüsen verstopfen, ein fremdes Objekt auf die Schleiffläche gerät oder dass die sog. Vertikalkammer des Schleifers benutzt wird, in der Holz endweise geschliffen wird.
- KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lösung für die Überwachung des Zustandes eines Schleifsteins zustande zu bringen.
- Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturprofil für die Schleiffläche des Schleifsteins wesentlich über die ganze axiale Länge des Schleifsteins bestimmt wird, eine zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche des Schleifsteins repräsentierende Größe aufgrund des besagten Temperaturprofils bestimmt wird, die die besagte Temperaturangabe repräsentierende Größe mit einer dieser Temperaturangabe entsprechenden Referenzgröße verglichen wird, und, falls sich die besagte die Temperaturangabe repräsentierende Größe auf vorbestimmte Weise von der besagten Referenzgröße unterscheidet, der mit dem Zustand des Schleifsteins zusammenhängende Status zumindest an einem Teil der Schleiffläche als unnormal identifiziert wird.
- Die erfindungsgemäße Messanordnung ist weiterhin dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung Mittel zur Bestimmung eines Temperaturprofils für die Schleiffläche des Schleifsteins wesentlich über die ganze axiale Länge des Schleifsteins, Mittel zur Bestimmung einer zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche des Schleifsteins repräsentierende Größe aufgrund des besagten Temperaturprofils, Mittel zum Vergleichen der die besagte Temperaturangabe repräsentierenden Größe mit der dieser Temperaturangabe entsprechenden Referenzgröße und Mittel zur Identifizierung des mit dem Zustand des Schleifsteins zusammenhängenden Status zumindest an einem Teil der Schleiffläche als unnormal, falls sich die die Temperaturangabe der Schleiffläche repräsentierende Größe auf vorbestimmte Weise von der besagten Referenzgröße unterscheidet, aufweist.
- Die wesentliche Idee der Erfindung ist, dass ein Temperaturprofil für die Schleiffläche wesentlich über die ganze Länge des Schleifsteins bestimmt wird und eine zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche des Schleifsteins repräsentierende Größe aufgrund des besagten Temperaturprofils bestimmt wird. Gemäß der wesentlichen Idee wird weiterhin die die besagte Temperaturangabe repräsentierende Größe mit einer dieser Temperaturangabe entsprechenden Referenzgröße verglichen und falls sich die die besagte Temperaturangabe repräsentierende Größe auf vorbestimmte Weise von der besagten Referenzgröße unterscheidet, wird der mit dem Zustand des Schleifsteins zusammenhängende Status zumindest an einem Teil der Schleiffläche als unnormal identifiziert. Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der besagte mit dem Zustand des Schleifsteins zusammenhängende Status die Temperatur der Schleiffläche des Schleifsteins. Nach einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird das Temperaturprofil für die Schleiffläche des Schleifsteins von in Verbindung mit einer den Schlitz zwischen der Schleiffläche des Schleifsteins und einer Schleifkammer schliessenden Fingerplatte angeordneten Kontaktelementen und in Verbindung mit den besagten Kontaktelementen angeordneten Temperaturfühlern bestimmt, wobei die Kontaktelemente angeordnet sind, die Temperatur des aus dem besagten Schlitz fliessenden Wassers und/oder der Faserstoffsuspension zu messen, die die Temperatur der Schleiffläche des Schleifsteins repräsentiert.
- Die Erfindung weist den Vorteil auf, dass das Beschädigungsrisiko der Schleiffläche des Schleifsteins und des ganzen Schleifsteins und auch des Schleifers vermindert und die Gebrauchsdauer des Schleifsteins wesentlich verlängert werden kann. Indem die Temperatur der Schleiffläche mit in Verbindung mit der Krallplatte angeordneten Messmitteln gemessen wird, kann die Messanordnung der Lösung auf ziemlich einfache Weise verwirklicht werden.
- KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
- Die Erfindung wird ausführlicher in den beigefügten Zeichnungen erläutert. Es zeigen
-
1 einen schematischen Vertikalschnitt eines Holzschleifers, -
2 schematisch eine erfindungsgemäße Lösung von oben des Schleifsteins des Holzschleifers in Teilausschnitt, -
3 schematisch einen Schnitt der Lösung gemäß2 von der Seite, -
4 schematisch einige an der Schleiffläche des Schleifsteins des Holzschleifers gemessene Temperaturprofile, und -
5 schematisch den Schleifstein von oben. - In den Figuren ist die Erfindung der Klarheit halber vereinfacht. Die ähnlichen Teile sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
- DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
-
1 zeigt einen schematischen Vertikalschnitt eines Holzschleifers1 , bei dem die vorgestellte Lösung angewandt werden kann. Der Holz schleifer1 gemäß1 ist ein zwei Kammern aufweisender kolbenbetätigter Holzschleifer1 , der einen Rahmen2 , der schematisch kastenförmig dargestellt ist, und einen am Rahmen2 drehbar gelagerten, mit einer Achse3 zu drehenden Schleifstein4 aufweist. Eine die Fasern aus Holz7 schleifende Schleiffläche19 (2 ) des Schleifsteins4 kann aus sehr vielen verschiedenen Materialien hergestellt werden, aber heutzutage wird die Schleiffläche19 des Schleifsteins4 typischerweise aus Schleifsegmenten20 hergestellt, die aus Keramik oder einer Keramikmischung usw. bestehen. Auf den gegenüberliegenden Seiten des Schleifsteins4 gibt es zwei Schleifkammer5 , die Holz7 enthalten, das gegen den Schleifstein4 mittels Presskolben6 und mit ihnen verbundener Schuhe6' auf an sich bekannte Weise gepresst wird. Über jedem oder an der Seite jeder Schleifkammer5 ist eine der Klarheit halber nicht gezeigte Vorschubtasche für einen der Schleifkammer5 zuzuführenden Holzeinsatz angeordnet. Wenn Wasser während des Schleifens durch Waschdüsen29 auf an sich bekannte Weise gespritzt wird, bilden die aus dem Holz7 gelösten Holzfasern und Wasser einen Faserstoffbrei8 . Es sind mehrere Waschdüsen29 sowohl in Längsrichtung als auch in Kreisrichtung des Schleifsteins4 vorhanden. Durch die Waschdüsen29 werden Waschwasserstrahlen produziert, die auch Kühlwasserstrahlen genannt werden können. Der Faserstoffbrei8 wird in einem Becken9 unter dem Schleifstein4 gesammelt, aus dem der Faserstoffbrei8 weiter durch ein Abflussrohr10 der Weiterbehandlung zugeführt wird. -
1 zeigt auch vier auf den Rahmen des Holzschleifers1 gestützte Fingerplatten11 , die genauer in2 und3 dargestellt worden sind.2 zeigt eine Ansicht von oben des Schleifsteins4 des Holzschleifers1 und einen Schnitt der Fingerplatte11 , und3 zeigt einen Schnitt der Fingerplatte11 von einem Ende gesehen. Die Fingerplatten11 werden durch Stützbalken18 auf den Rahmen2 des Schleifers1 an dem oberen und unteren Rand der Schleifkammer5 gestützt und sie dienen zur Schliessung des Schlitzes zwischen dem oberen und unteren Rand der Schleifkammer5 und der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 so, dass die Splitter und Holzspäne nicht mit der Faserstoffsuspension von der Schleifzone in den Becken9 gebracht werden. Die Fingerplatte11 weist einen leistenartigen Rahmen12 auf, der sich über die ganze Länge des Schleifsteins4 erstreckt und der einen dem Schleifstein4 zugewandten Halterand13 aufweist. Am Halterand13 der Fingerplatte11 gemäß3 gibt es zwei Vertiefungen14 in Längsrichtung, die sich zwischen heraustretenden längslaufenden Halterippen15 befinden. Die Fingerplatte11 wird in die unmittelbare Nähe der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 gestellt, z.B. auf eine Entfernung von ungefähr 1 mm von der Schleiffläche19 , so dass das Wasser und die Faserstoffsuspension zwischen die Schleiffläche19 des Schleifsteins4 und die Fingerplatte11 passieren können. Die Halterippen15 sind derart abgestuft, dass sie sich fast bis zur Schleiffläche19 des Schleifsteins4 erstrecken, wenn die Fingerplatte11 an den Stützbalken18 montiert ist. Der Rahmen12 der Fingerplatte11 weist eine längslaufende Befestigungsfläche16 und eine zur Befestigungsfläche16 senkrechte Stützfläche17 auf, um die Fingerplatte11 am Befestigungsbalken18 derart zu befestigen, dass die Fingerplatte auf den Stützbalken18 aus zwei Richtungen gestützt wird. Der Stützbalken18 wird seinerseits am Rahmen2 des Schleifers1 vorteilhaft bewegbar befestigt, so dass die Fingerplatte11 , während sich der Schleifstein4 und die Fingerplatte11 abnutzen, von Zeit zu Zeit möglichst nah an die Schleiffläche19 des Schleifsteins4 eingestellt werden kann. Die Fingerplatte11 wird am Stützbalken18 typischerweise mit einer Verbolzung befestigt, die der Klarheit halber nicht in den Figuren gezeigt wird. -
2 und3 zeigen eine Anordnung zur Überwachung des Zustandes des Schleifsteins, die auf der Messung eines Temperaturprofils für die Schleiffläche19 des Schleifsteins4 basiert. In der Lösung gemäß2 und3 sind in Verbindung mit dem Rahmen12 der Fingerplatte11 mehrere wärmeleitende Kontaktelemente21 zur Bestimmung der Temperatur der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 angeordnet. Eine von jedem Kontaktelement21 vermittelte Temperaturangabe Ti, worin i = 1 ... n und n die Anzahl Kontaktelemente21 in der Fingerplatte11 ist, wird zur Bildung eines den Kurven A, B und C der4 ähnlichen Temperaturprofils Tprof der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 verwendet. Je mehr Kontaktelemente21 an der Fingerplatte11 in der Richtung der Achse3 des Schleifsteins4 angeordnet sind, desto genauer kann das Temperaturprofil der Schleiffläche19 gemessen werden. Zur Messung der Temperatur der Schleiffläche19 wird das Kontaktelement21 in die unmittelbare Nähe der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 , z.B. ungefähr 1 mm weg von der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 , gestellt, wobei das Kontaktelement21 in der Praxis die Temperatur des in den oder aus dem zwischen der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 und der Fingerplatte11 befindlichen Schlitz fliessenden Wassers/der Faserstoffsuspension misst, die in fast direkter Beziehung zur Temperatur der Schleiffläche19 des Schleif steins4 steht. Somit erreicht das Kontaktelement21 wesentlich dieselbe Temperatur, die die Schleiffläche des Schleifsteins4 an diesem Kontaktelement21 hat, obwohl das Kontaktelement21 nicht mit dem eigentlichen Schleifstein sondern mit dem aus dem Schlitz zwischen dem Schleifstein4 und der Fingerplatte11 fliessenden Stoff in Kontakt kommt. Wichtig für das Herstellungsmaterial des Kontaktelements21 ist es somit, dass das Kontaktelement21 aus einem gut wärmeleitenden Material hergestellt ist, wobei die Temperaturänderungen der Schleiffläche19 schnell gemessen werden können. Weiterhin ist es wichtig für das Herstellungsmaterial des Kontaktelements21 , dass sich das Material des Kontaktelements21 leichter als das Material der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 abnutzt, weil sich auch das Kontaktelement21 während der Verwendung der Fingerplatte11 abnutzen muss, um den richtigen Betrieb sicherzustellen. Das Kontaktelement21 kann somit z.B. aus Kupfer hergestellt werden. - In der Lösung gemäß
2 und3 sind die Kontaktelemente21 in Verbindung mit dem Rahmen12 der Fingerplatte11 durch Bolzen22 oder andere Befestigungsmittel wie Schrauben, eine am Rahmen12 der Fingerplatte11 zu befestigende Stützleiste23 sowie zwei Isolierelemente24a und24b befestigt, so dass sich das erste Isolierelement24a zwischen der Stützleiste23 und dem Kontaktelement21 und das zweite Isolierelement24b zwischen dem Kontaktelement21 und dem Rahmen12 der Fingerplatte11 befindet. Die Isolierelemente, die an sich nicht notwendig sind, dienen zur Verhinderung von Wärmeleitung zwischen dem Kontaktelement21 und der Fingerplatte11 oder der Stützleiste23 , so dass die Temperatur des Kontaktelements21 möglichst gut die Temperatur der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 repräsentiert. Weiterhin sind die Isolierelemente24a und24b angeordnet, die Bolzen22 zu umgeben und die Wärmeleitung zwischen dem Kontaktelement21 und den Bolzen22 zu verhindern. Die Stützleiste23 , die Isolierelemente24a und24b und die Kontaktelemente21 können im voraus zu einer einheitlichen Konstruktion gebildet werden, die mit den Bolzen22 am Rahmen12 der Fingerplatte11 befestigt wird, oder diese Konstruktion kann aus den besagten separaten Teilen zusammengestellt werden, wenn sie in Verbindung mit dem Rahmen12 der Fingerplatte11 montiert wird. - Weiterhin umfasst die in
2 und3 gezeigte Lösung in Verbindung mit den besagten Kontaktelementen21 angeordnete Temperaturfühler25 , wie z.B. Thermoelemente, die die Temperatur jedes Kontaktelements21 messen. Demnach messen die Temperaturfühler25 die Temperatur der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 an den Kontaktelementen21 indirekt anhand der Kontaktelemente21 . In der Ausführungsform gemäß2 und3 sind die Temperaturfühler25 innerhalb des hohlen Stützbalkens18 und ferner in Verbindung mit dem Kontaktelement21 durch eine Öffnung26 im Stützbalken18 angeordnet. Die vom Temperaturfühler25 gemessene Temperaturangabe wird durch Messleitungen27 weiter einer Datenverarbeitungseinheit28 zugeführt, die zum Beispiel in Verbindung mit einer Steuereinheit des Holzschleifers in unmittelbarer Nähe des Holzschleifers oder in einem gesonderten Kontrollraum angeordnet werden kann. Die Kombination aus dem Temperaturfühler25 und dem Kontaktelement21 kann auch durch nur einen Temperaturfühler ersetzt werden, falls das Kontaktelement des Fühlers angeordnet werden kann, die Temperatur der Schleiffläche19 zu messen. - Das Temperaturprofil Tprof für die Schleiffläche des Schleifsteins
4 wurde oben anhand der Kontaktelemente21 und der Temperaturfühler25 bestimmt. Es gibt auch andere Prozeduren für die Bestimmung eines Temperaturprofils Tprof. Das Temperaturprofil kann beispielsweise mit der Infrarot- oder Lasermesstechnologie bestimmt werden. Da diese Prozeduren jedoch an sich bekannt sind, werden sie hier nicht genauer erläutert. - In der Datenverarbeitungseinheit
28 wird aufgrund der von den Temperaturfühlern25 gemessenen Temperaturangaben Ti ein die Temperatur der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 repräsentierendes Temperaturprofil Tprof wie in4 gebildet. Aufgrund des besagten Temperaturprofils Tprof wird/werden ferner eine oder mehrere die Temperaturangabe der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 repräsentierende Größen bestimmt, die mit einer in der Datenverarbeitungseinheit28 vorbestimmten, die betreffende Temperaturangabe entsprechenden Referenzgröße GSTREF verglichen wird. Falls sich die besagte die Temperaturangabe GST repräsentierende Größe auf vorbestimmte Weise von der besagten Referenzgröße GSTREF unterscheidet, wird festgestellt, dass sich die Temperatur der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 zumindest an einem Teil der Schleiffläche von ihrer normalen Temperatur unterscheidet. Infolgedessen kann z.B. ein Alarmsignal ALARM gesetzt werden, die unnormale oder sich von der normalen Temperatur abweichende Temperatur der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 zumindest an einem Teil in Längsrichtung des Schleifsteins4 zu indizieren. Das besagte Alarmsignal ALARM kann nur eine visuelle Wahrnehmung zur Folge haben, z.B. die Aufleuchtung einer Signallampe im Kontrollraum, oder es kann ein Alarmsignal in Form eines akustischen Signals produzieren oder es kann eine Kombination aus einem visuellen und akustischen Signal sein. Aufgrund des Alarmsignals kann der Benutzer des Schleifers1 gegebenenfalls den Schleifer1 sogar ausser Betrieb setzen. Falls erwünscht, kann das Alarmsignal ALARM auch automatisch den Schleifer1 ausschalten. Anstatt des oder neben dem Alarmsignal kann die zu hohe Temperatur der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 und somit das Temperaturprofil der Schleiffläche19 geändert werden, indem der mit dem Zustand des Schleifsteins zusammenhängende Status normalisiert wird. - Die oben erwähnten Berechnung und Vergleich voraussetzenden Maßnahmen werden in der Datenverarbeitungseinheit
28 ausgeführt, die z.B. eine auf einem Mikroprozessor oder Signalprozessor basierende Datenverarbeitungsanlage sein kann, die mit einer erforderlichen Berechnungs- und Speicherkapazität versehen ist, um die erforderlichen, beispielsweise mit Software durchzuführenden Berechnungs- und Vergleichsmaßnahmen auszuführen und während der Berechnung zu benötigende Zwischen- und Endergebnisse sowie andere Daten, wie z.B. eine oder mehrere Referenzgrößen GSTREF, zu speichern. -
2 weist nur eine Datenverarbeitungseinheit28 auf, die angeordnet ist, die zumindest eine Temperaturangabe der Schleichfläche19 des Schleichsteins4 repräsentierende Größe GST aufgrund des besagten Temperaturprofils Tprof zu bestimmen, die die besagte Temperaturangabe repräsentierende Größe mit der dieser Temperaturangabe entsprechenden Referenzgröße GSTREF zu vergleichen und der mit dem Zustand des Schleifsteins4 zusammenhängende Status zumindest an einem Teil der Schleiffläche19 als unnormal zu identifizieren, falls sich die die Temperaturangabe der Schleichfläche19 repräsentierende Größe GST auf vorbestimmte Weise von der besagten Referenzgröße GSTREF unterscheidet. Es ist jedoch durchaus möglich, dass die zumindest eine Temperaturangabe der Schleichfläche19 des Schleichsteins4 repräsentierende Größe GST angeordnet ist, von einem separaten Wandler, einem Verstärker, einer Rechnungseinheit oder einem Computer aufgrund des besagten Temperaturprofils Tprof zu bestimmen und dass die die besagte Temperaturangabe repräsentierende Größe GST angeordnet ist, von einem eigenen separaten Verstärker, einer Rechnungseinheit oder einem Computer mit der dieser Temperaturangabe entsprechenden Referenzgröße GSTREF zu vergleichen und dass der mit dem Zustand des Schleifsteins4 zusammenhängende Status angeordnet ist, von einer separaten Rechnungseinheit oder einem Computer zumindest an einem Teil der Schleichfläche4 als unnormal identifiziert zu werden, falls sich die die Temperaturangabe der Schleichfläche19 repräsentierende Größe GST auf vorbestimmte Weise von der besagten Referenzgröße GSTREF unterscheidet. -
4 zeigt ein von den an der Fingerplatte11 angeordneten Kontaktelementen21 gemessenes Temperaturprofil der Schleiffläche19 des Schleichsteins4 schematisch, worin die Vertikalachse die Temperatur in Celsiusgraden repräsentiert und die Horizontalachse die laufende Nummer des Temperaturmessfühlers repräsentiert, die einer bestimmten Längsposition des Schleifsteins4 entspricht und welche Fühler sich jeder an einer Waschdüse mit der entsprechenden Nummer befinden. Das Profil A zeigt das Temperaturprofil der Schleiffläche19 , das mit einem Schleifer in Pilot-Maßstab während normalen Schleifens, d.h. des Referenzzustandes, gemessen ist, wenn die Schleifleistung 400 kW beträgt. Das Profil B zeigt eine Situation, in der die Waschdüsen mit laufenden Nummern8 und9 verstopft sind, was nach dem Profil B einen deutlichen Anstieg der Temperatur der Schleiffläche19 an den Düsen7 ,8 ,9 und10 zu verursachen scheint. Das Profil C zeigt eine Situation während eines Kammeraustauschs, wenn die Waschdüsen8 und9 verstopft sind. Im Profil C ist auch ein deutlicher Anstieg der Temperatur der Schleiffläche19 an den Düsen7 ,8 ,9 und10 zu sehen. - Nachdem der mit dem Zustand des Schleifsteins
4 zusammenhängende Status aufgrund der Temperaturmessung als unnormal festgestellt ist und ein Grund dafür auf oben erwähnte Weise geschlossen ist, kann der Status normalisiert werden, indem dieser Grund beseitigt wird. Wenn die Waschdüse verstopft ist, wird diese Waschdüse gereinigt oder ersetzt. Das Problem kann auch durch das fehlerhafte Richten der Waschdüse verursacht werden, wobei die Waschdüse wiedergerichtet wird. - Die Abweichung der Temperatur eines Teils der Schleiffläche
19 des Schleifsteins4 von dem normalen Niveau kann auf mehrere verschiedene Weisen festgestellt werden. Am einfachsten wird die vom jeden einzelnen Fühler25 gemessene Temperatur Ti mit einem festen, der höchsten zulässigen Temperatur der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 entsprechenden Grenzwert verglichen, und falls die von zumindest einem Fühler25 gemessene Temperatur den besagten Grenzwert überschreitet, wird die unnormale Temperatur der Schleiffläche19 identifiziert. Demnach entspricht die zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 repräsentierende Größe GST der von einem einzelnen Fühler25 gemessenen Temperatur Ti und die Referenzgröße GSTREF entspricht dem besagten festen Grenzwert. - Wenn man kleinere Temperaturunterschiede feststellen will, kann die Lösung derart ausgeführt werden, dass die von jedem einzelnen Fühler
25 gemessene Temperatur Ti mit dem Durchschnittswert der von den Fühlern25 gemessenen Temperaturen verglichen wird, wobei die zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 repräsentierende Größe GST der von einem einzelnen Fühler25 gemessenen Temperatur Ti entspricht und die Referenzgröße GSTREF dem besagten Durchschnittswert der von den Fühlern25 gemessenen Temperaturen entspricht. In diesem Falle wird die Referenzgröße GSTREF während derselben Messung in der Datenverarbeitungseinheit28 bestimmt. Falls sich die Messung des einzelnen Temperaturfühlers 25 um eine vorbestimmte Menge GSTLIMIT vom Durchschnittswert der von den Fühlern25 gemessenen Temperaturen unterscheidet, wird die unnormale Temperatur der Schleiffläche19 zumindest an einem Teil der Schleiffläche19 identifiziert. - Da das Niveau des Temperaturprofils weiter von der Schleifleistung abhängt, während die Grundform des Profils unabhängig von der Schleifleistung wesentlich gleich bleibt, können die unnormalen Abweichungen der Temperatur der Schleiffläche
19 bemerkt werden, wenn die Form des gemessenen Temperaturprofils mit der Grundform des in einer normalen Schleifsituation bestimmten Temperaturprofils verglichen wird. Somit entspricht die zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 repräsentierende Größe GST der Form des gemessenen Temperaturprofils und die Referenzgröße GSTREF entspricht der Form des in einer normalen Schleifsituation bestimmten Temperaturprofils, und der Unterschied zwischen ihnen kann zum Beispiel als Summe der Quadratwurzeln der Differenz der von den einzelnen Fühlern25 gemessenen Temperaturwerte und der von denselben Fühlern in einer normalen Schleifsituation gemessenen Temperaturwerte definiert werden. Wenn diese Summe den bestimmten, eine vorbestimmte Menge GSTLIMIT repräsentierenden Grenzwert überschreitet, wird identifiziert, dass sich zumindest ein Teil der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 von der normalen Temperatur abweicht. In diesem Falle kann bestimmt werden, dass die Form des Temperaturprofils der Fläche zwischen dem aus den gemessenen Tempera turwerten gebildeten in4 gezeigten Temperaturprofil und der einer Temperatur von 0 Grad entsprechenden Gerade entspricht. - Die Lösung kann auch derart verwirklicht werden, dass die von jedem einzelnen Fühler
25 gemessene Temperatur Ti mit den von den neben diesem Fühler liegenden Fühlern25 gemessenen Temperaturwerten verglichen wird und falls sich diese Messung zum Beispiel um eine vorbestimmte Prozentzahl von der Messung eines der beiden benachbarten Fühler unterscheidet, wird identifiziert, dass sich die Temperatur der Schleiffläche19 des Schleifsteins4 zumindest an diesem Teil der Schleiffläche19 von der normalen Temperatur abweicht. - Die Lösung kann auch derart verwirklicht werden, dass die Differenz des höchsten und niedrigsten Werts der das Temperaturprofil bildenden Temperaturen verglichen wird. Falls die Differenz der Temperaturwerte zunimmt, indiziert es die Temperaturänderung der Schleifsteinoberfläche an einer Stelle des gemessenen Temperaturprofils im Gegensatz zum Grundprofil einer normalen Situation. Die Lösung kann auch derart verwirklicht werden, dass eine die Abweichung der das Temperaturprofil bildenden Temperaturwerte repräsentierende Größe, die z.B. Standardabweichung, Variationskoeffizient oder Schrägung sein kann, verglichen wird. Falls die die Abweichung repräsentierende Größe zunimmt, indiziert es die Temperaturänderung der Schleifsteinoberfläche an einer Stelle des gemessenen Temperaturprofils im Gegensatz zum Grundprofil einer normalen Situation. Bei diesen beiden Lösungen muss die Temperatur der Schleifsteinoberfläche zumindest an zwei Stellen der Schleifsteinoberfläche gemessen werden.
- Das Verfahren der Lösung zur Überwachung des Zustandes des Schleifsteins kann das Beschädigungsrisiko von Schleifsteinen wesentlich vermindern und die Gebrauchsdauer des Schleifsteins beträchtlich verlängern werden. Durch die Lösung kann die heutzutage typische Gebrauchsdauer von drei Jahren bei Schleifsteinen
4 um zirka 20% verlängert werden. Da die Temperaturschwankungen zwischen verschiedenen Teilen der Schleiffläche nicht immer nur auf den Stein einwirken, sondern bei Beschädigungen des Segments der Schleiffläche oft auch Fingerplatten, Einspritzrohre sowie Messer und Keilriemen von Holzdrahtbrechern zerbrochen werden, deren Reparatur am schlimmsten mehrere Tage dauernde ausserplanmäßige Produktionsunterbrechungen zur Folge haben kann, können mit der vorliegenden Lösung auch auf den ganzen Zellstoffherstellungsprozess gerichtete potentielle Störungen verhindert werden. -
5 zeigt den Schleifstein4 schematisch von oben.5 zeigt auch Waschdüsen29 und Schärfdüsen30 . Mit den Schärfdüsen30 werden Wasserschärfstrahlen produziert. Durch einen Schärfstrahl wird die Oberfläche des Schleifsteins4 auf an sich bekannte Weise geschärft. Die Schärfdüsen30 werden in Richtung der Achse des Schleifsteins gemäß den in5 dargestellten Pfeilen oszilliert. Falls zwei Schärfdüsen30 vorhanden sind, halten sie beide ihre eigene Seite des Schleifsteins4 schart und sauber. - Falls eine Änderung im Temperaturprofil stattfindet und die eine Seite des Steins heisser wird, kann festgestellt werden, dass ein Unterschied im Betrieb der Schärfdüsen
30 besteht. Der Unterschied kann beispielsweise darauf zurückzuführen sein, dass die eine Schärfdüse30 verstopft oder falsch gerichtet ist oder dass es ein Leck im Wasserschärfsystem in Verbindung mit der einen Schärfdüse30 oder im Rohrsystem gibt. In solchem Fall wird nach der durch die Temperaturmessung festgestellten Entdeckung des Problems die Schärfdüse30 gereinigt oder ausgetauscht oder wiedergerichtet, oder das Leck im Wasserschärfsystem wird repariert. - Falls bei der Messung des Temperaturprofils eine Stelle gefunden wird, wo die Temperatur der Schleifsteinoberfläche gestiegen ist, kann dies auch auf einen stumpfen Teil des Steins zurückzuführen sein. Falls die Schärfdüse
30 mit einer Positionierungsfunktion versehen ist und gesteuert werden kann, eine bestimmte Stelle des Schleifsteins4 zu behandeln, kann diese abgestumpfte Stelle des Schleifsteins geschärft werden. Dabei vermindert sich die Leistungsaufnahme an dieser Stelle und auch die Temperatur an dieser Stelle sinkt, d.h. der mit dem Zustand des Schleifsteins zusammenhängende Status normalisiert sich. - Der Anstieg der Temperatur auf der Oberfläche des Schleifsteins
4 kann auch durch eine Brandspur auf der Schleifsteinoberfläche verursacht werden. In diesem Fall ist die den mit dem Zustand des Schleifsteins zusammenhängenden Status normalisierende Prozedur natürlich die mechanische Entfernung der Brandspur z.B. durch Drehung der Schleiffläche des Schleifsteins4 . - Die Zeichnungen und die dazugehörige Beschreibung dienen lediglich zur Veranschaulichung der Idee der Erfindung. Die Einzelheiten der Erfindung können im Rahmen der Patentansprüche variieren. In den Figuren und in der Beschreibung sind das Verfahren und die Messanordnung gemäß der Lösung in Verbindung mit einem kolbenbetätigten Holzschleifer vorgestellt aber die vorgestellte Lösung kann auch bei Schleifern eines anderen Typs, wie z.B. bei Holzschleifern mit einer Kettenvorschubstruktur, angewandt werden. Obwohl eine Situation, in der die Temperatur der Schleiffläche
19 an einigen Teilen höher als die normale Temperatur ist, im Beispiel als unnormal definiert wird, kann die Lösung natürlich in Situationen ausgenutzt werden, in denen die Temperatur einer Stelle der Schleiffläche19 unter die normale Temperatur gesunken ist. Eine solche Situation kann sich ergeben, wenn beispielsweise eine Stelle des Schleifsteins schärfer als der restliche Teil des Schleifsteins ist. - Verfahren und Messanordnung zur Überwachung des Zustandes eines Schleifsteins (
4 ) eines Holzschleifers (1 ). Ein Temperaturprofil (Tprof) für eine Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) wird wesentlich über die ganze Länge des Schleifsteins (4 ) bestimmt, eine zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) repräsentierende Größe (GST) wird aufgrund des besagten Temperaturprofils (Tprof) bestimmt, und die die besagte Temperaturangabe repräsentierende Größe (GST) wird mit einer dieser Temperaturangabe (GST) entsprechenden Referenzgröße (GSTREF) verglichen. Falls sich die besagte Größe (GST) auf vorbestimmte Weise von der Referenzgröße (GSTREF) unterscheidet, wird der mit dem Zustand des Schleifsteins (4 ) zusammenhängende Status als unnormal identifiziert.
Claims (17)
- Verfahren zur Überwachung des Zustandes eines Schleifsteins (
4 ) eines Holzschleifers (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperaturprofil (Tprof) für die Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (19 ) wesentlich über die ganze axiale Länge des Schleifsteins (4 ) bestimmt wird, eine zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) repräsentierende Größe (GST) aufgrund des besagten Temperaturprofils (Tprof) bestimmt wird, die die besagte Temperaturangabe repräsentierende Größe (GST) mit einer dieser Temperaturangabe (GST) entsprechenden Referenzgröße (GSTREF) verglichen wird und, falls sich die besagte die Temperaturangabe repräsentierende Größe (GST) auf vorbestimmte Weise von der besagten Referenzgröße (GSTREF) unterscheidet, der mit dem Zustand des Schleifsteins (4 ) zusammenhängende Status zumindest an einem Teil der Schleiffläche (19 ) als unnormal identifiziert wird. - Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Zustand des Schleifsteins (
4 ) zusammenhängende Status die Temperatur der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) ist. - Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Temperaturprofil (Tprof) für die Schleiffläche (
19 ) des Schleifsteins (4 ) bestimmt wird, indem die Temperatur des zwischen die Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) und eine in unmittelbarer Nähe der Schleiffläche (19 ) angeordnete Fingerplatte (11 ) fliessenden Wassers und/oder der Faserstoffsuspension gemessen wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche (
19 ) des Schleifsteins (4 ) repräsentierende Größe (GST) ist die von einem einzelnen Temperaturfühler (25 ) gemessene Temperatur (Ti) der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) und die dieser Temperaturangabe entsprechende Referenzgröße (GSTREF) ist ein vorbestimmter fester, der höchsten zulässigen Temperatur der Schleiffläche (19 ) entsprechender Grenzwert, wobei, falls die von einem einzelnen Temperaturfühler (25 ) gemessene Temperatur (Ti) der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) den besagten Grenzwert überschreitet, ein Alarmsignal (ALARM) gesetzt wird und/oder eine den mit dem Zustand des Schleifsteins (4 ) zusammenhängenden Status normalisierende Prozedur gestartet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche (
19 ) des Schleifsteins (4 ) repräsentierende Größe (GST) die von einem einzelnen Temperaturfühler (25 ) gemessene Temperatur (Ti) der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) ist und die dieser Temperaturangabe entsprechende Referenzgröße (GSTREF) der Durchschnittswert der von den besagten Temperaturfühlern (25 ) gemessenen Temperaturen ist, wobei, falls die von einem einzelnen Temperaturfühler (25 ) gemessene Temperatur (Ti) der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) den besagten Durchschnittswert um eine vorbestimmte Menge (GSTLIMIT) überschreitet, ein Alarmsignal (ALARM) gesetzt wird und/oder eine den mit dem Zustand des Schleifsteins (4 ) zusammenhängenden Status normalisierende Prozedur gestartet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche (
19 ) des Schleifsteins (4 ) repräsentierende Größe (GST) die Form des gemessenen Temperaturprofils (Tprof) ist und die Referenzgröße (GSTREF) die Form des in einer normalen Schleifsituation bestimmten Temperaturprofils (Tprof) ist, wobei, falls sich die Form des gemessenen Temperaturprofils (Tprof) von der Form des in einer normalen Schleifsituation bestimmten Temperaturprofils (Tprof) um eine vorbestimmte Menge (GSTLIMIT) unterscheidet, ein Alarmsignal (ALARM) gesetzt wird und/oder eine den mit dem Zustand des Schleifsteins (4 ) zusammenhängenden Status normalisierende Prozedur gestartet wird. - Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die den mit dem Zustand des Schleifsteins (
4 ) zusammenhängenden Status normalisierende Prozedur Wasserschärfung einer abgestumpften Stelle des Schleifsteins (4 ) und/oder Reinigung, Ersetzung oder Richten zumindest einer Waschdüse (29 ) und/oder Reinigung, Ersetzung oder Richten einer Schärfdüse (30 ) und/oder Reparieren eines Lecks im Wasserschärfsystem und/oder mechanisches Entfernen einer Brandspur auf der Schleiffläche des Schleifsteins (4 ) z.B. durch Drehung der Schleiffläche des Schleifsteins (4 ) ist. - Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Temperaturangabe der Schleif fläche (
19 ) des Schleifsteins (4 ) repräsentierende Größe (GST) die Differenz des höchsten und niedrigsten Werts des Temperaturprofils (Tprof) oder eine die Abweichung des Temperaturprofils (Tprof) repräsentierende Größe ist. - Messanordnung zur Überwachung des Zustandes eines Schleifsteins (
4 ) eines Holzschleifers (1 ), dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung Mittel zur Bestimmung eines Temperaturprofils (Tprof) für die Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) wesentlich über die ganze axiale Länge des Schleifsteins (4 ), Mittel zur Bestimmung einer zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) repräsentierende Größe (GST) aufgrund des besagten Temperaturprofils (Tprof), Mittel zum Vergleichen der die besagte Temperaturangabe repräsentierenden Größe (GST) mit der dieser Temperaturangabe entsprechenden Referenzgröße (GSTREF) und Mittel zur Identifizierung des mit dem Zustand des Schleifsteins (4 ) zusammenhängenden Status zumindest an einem Teil der Schleiffläche (19 ) als unnormal, falls sich die die Temperaturangabe der Schleiffläche (19 ) repräsentierende Größe (GST) auf vorbestimmte Weise von der besagten Referenzgröße (GSTREF) unterscheidet, aufweist. - Messanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der mit dem Zustand des Schleifsteins (
4 ) zusammenhängende Status die Temperatur der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) ist. - Messanordnung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Messanordnung in Verbindung mit einer in unmittelbarer Nähe der Schleiffläche (
19 ) des Schleifsteins (4 ) befindlichen Fingerplatte (11 ) angeordnete Kontaktelemente (21 ) zur Bestimmung des Temperaturprofils (Tprof) der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) und in Verbindung mit den Kontaktelementen (21 ) angeordnete Temperaturfühler (25 ) aufweist, so dass die Temperaturfühler (21 ) angeordnet sind, die Temperatur der Kontaktelemente (21 ) zu messen, welche Kontaktelemente (21 ) angeordnet sind, die Temperatur des wesentlich zwischen die Schleiffläche (19 ) und die Fingerplatte (11 ) fliessenden Wassers und/oder der Faserstoffsuspension zu erreichen, welche Temperatur die Temperatur der Schleiffläche (19 ) repräsentiert. - Messanordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktelemente (
11 ) von der Fingerplatte (11 ) anhand von Isolierelementen (24a ,24b ) getrennt sind, was die Wärmeleitung zwischen der Fingerplatte (11 ) und den Kontaktelementen (21 ) verhindert. - Messanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche (
19 ) des Schleifsteins (4 ) repräsentierende Größe (GST) die von einem einzelnen Temperaturfühler (25 ) gemessene Temperatur (Ti) der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) ist und die dieser Temperaturangabe entsprechende Referenzgröße (GSTREF) ein vorbestimmter fester, der höchsten zulässigen Temperatur der Schleiffläche (19 ) entsprechender Grenzwert ist, wobei, falls die von einem einzelnen Temperaturfühler (25 ) gemessene Temperatur (Ti) der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) den besagten Grenzwert überschreitet, ein Alarmsignal (ALARM) angeordnet ist, gesetzt zu werden und/oder eine den mit dem Zustand des Schleifsteins (4 ) zusammenhängenden Status normalisierende Prozedur angeordnet ist, gestartet zu werden. - Messanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche (
19 ) des Schleifsteins (4 ) repräsentierende Größe (GST) die von einem einzelnen Temperaturfühler (25 ) gemessene Temperatur (Ti) der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) ist und die dieser Temperaturangabe entsprechende Referenzgröße (GSTREF) der Durchschnittswert der von den besagten Temperaturfühlern (25 ) gemessenen Temperaturen ist, wobei, falls die von einem einzelnen Temperaturfühler (25 ) gemessene Temperatur (Ti) der Schleiffläche (19 ) des Schleifsteins (4 ) den besagten Durchschnittswert um eine vorbestimmte Menge (GSTLIMIT) überschreitet, ein Alarmsignal (ALARM) angeordnet ist, gesetzt zu werden und/oder eine den mit dem Zustand des Schleifsteins (4 ) zusammenhängenden Status normalisierende Prozedur angeordnet ist, gestartet zu werden. - Messanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche (
19 ) des Schleifsteins (4 ) repräsentierende Größe (GST) die Form des gemessenen Temperaturprofils (Tprof) ist und die Referenzgröße (GSTREF) die Form des in einer normalen Schleifsituation bestimmten Temperaturprofils (Tprof) ist, wobei, falls sich die Form des gemessenen Temperaturprofils (Tprof) von der Form des in einer normalen Schleifsituation bestimmten Temperaturprofils (Tprof) um eine vorbestimmte Menge (GSTLIMIT) unterschei det, ein Alarmsignal (ALARM) angeordnet ist, gesetzt zu werden und/oder eine den mit dem Zustand des Schleifsteins (4 ) zusammenhängenden Status normalisierende Prozedur angeordnet ist, gestartet zu werden. - Messanordnung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Temperaturangabe der Schleiffläche (
19 ) des Schleifsteins (4 ) repräsentierende Größe (GST) die Differenz des höchsten und niedrigsten Werts des Temperaturprofils (Tprof) oder eine die Abweichung des Temperaturprofils (Tprof) repräsentierende Größe ist, wobei, falls die Differenz des höchsten und niedrigsten Werts des Temperaturprofils (Tprof) oder die die Abweichung des Temperaturprofils repräsentierende Größe zunimmt, ein Alarmsignal (ALARM) gesetzt wird und/oder eine den mit dem Zustand des Schleifsteins (4 ) zusammenhängenden Status normalisierende Prozedur gestartet wird. - Messanordnung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die den mit dem Zustand des Schleifsteins (
4 ) zusammenhängenden Status normalisierende Prozedur Wasserschärfung einer abgestumpften Stelle des Schleifsteins (4 ) und/oder Reinigung, Ersetzung oder Richten zumindest einer Waschdüse (29 ) und/oder Reinigung, Ersetzung oder Richten einer Schärfdüse (30 ) und/oder Reparieren eines Lecks im Wasserschärfsystem und/oder mechanisches Entfernen einer Brandspur auf der Schleiffläche des Schleifsteins (4 ) z.B. durch Drehung der Schleiffläche des Schleifsteins (4 ) ist.
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