DE102011006136A1

DE102011006136A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Regelung einer Bespannung

Info

Publication number: DE102011006136A1
Application number: DE201110006136
Authority: DE
Inventors: Oliver Crasser; Marc Erkelenz; Martin Müller
Original assignee: Voith Patent GmbH
Current assignee: Voith Patent GmbH
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2012-09-27
Also published as: WO2012130693A3; WO2012130693A2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Regelung der Laufeigenschaften einer Bespannung (1), zum Transport einer Faserstoffbahn in einer Faserstoffbahnherstellungsmaschine, umfassend mehrere Umlenkwalzen (3), eine Spannvorrichtung (2) und eine Steuereinheit (7, 8), mit der die Spannkraft der Spannvorrichtung (2) steuerbar oder regelbar ist, wobei die Bespannung (1) detektierbare Mittel (4) umfasst, die mittels eines Sensors (5) detektierbar sind, der mit der Steuereinheit (7, 8) verbunden ist, so dass die Spannkraft in Bezug auf die detektierten Mittel (4) steuerbar oder regelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Regelung der Laufeigenschaften einer Bespannung, zum Transport einer Faserstoffbahn in einer Faserstoffbahnherstellungsmaschine, umfassend mehrere Umlenkwalzen, eine Spannvorrichtung und eine Steuereinheit, mit der die Spannkraft der Spannvorrichtung steuer- oder regelbar ist.
Vorrichtungen zur Beeinflussung der Laufeigenschaften einer Bespannung sind zum sicheren Betrieb einer Bespannung unerlässlich. Eine der wichtigsten Vorrichtungen dabei ist die Vorrichtung, mit der die Bespannung gespannt wird. Die Bespannung muss einerseits derart gespannt werden, dass kein Schlupf entsteht und anderseits darf die Bespannung nicht zu sehr gedehnt werden.
Gemessen wird die Bahnspannung üblicherweise über eine Kraftmessung an einer der Umlenkwalzen. Anhand der gemessenen Kraft, des Umschlingungswinkels sowie der Bespannungsbreite kann der Bespannungszug in kN/m berechnet werden.
Insbesondere beim Beschleunigen und/oder Abbremsen können eine Vielzahl von Parameter dazu führen, dass der Schlupf und/oder die Dehnung der Bespannung festgelegte Grenzwerte überschreiten.
Weiterhin wird die Kraftmessung beim Beschleunigen und/oder Abbremsen durch die Massenträgheit des Systems, z. B. die Umlenkwalzenmassenträgheit, beeinflusst.
Bespannungen im Sinne der Erfindung können Formiersiebe, Pressfilze, Trockensiebe oder Überführbänder sein.
Eine entsprechende Vorrichtung wird in der DE 10 2006 037 961 offenbart. Wobei bei der hier offenbarten Spannvorrichtung insbesondere die Spannvorrichtung in der Hinsicht optimiert wurde, dass die Bespannung gleichmäßiger über die Bandbreite gespannt wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen mit der/dem die Laufeigenschaften einer Bespannung verbessert werden.
Die Aufgabe wird mittels einer Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruches 1 sowie dem Verfahren nach Anspruch 6 gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine Vorrichtung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei der die Bespannung detektierbare Mittel umfasst, die mittels eines Sensors detektierbar sind, der mit der Steuereinheit verbunden ist, so dass die Spannkraft in Bezug auf die detektierten Mittel steuerbar oder regelbar ist.
So kann vorteilhaft vermieden werden, dass die Spannkraft unnötig hoch eingestellt wird, was zu einem vorzeitigen Ausfall der Bespannung führt.
Die Mittel sind vorzugsweise im Randbereich der Bespannung angebracht bzw. in die Bespannung integriert, so dass es zu keiner Beeinflussung der Bespannungseigenschaften führt.
Des Weiteren können mehrere Mittel auf einer Linie hintereinander im Randbereich der Bespannung angebracht sein, so dass die Dehnung des Transportbandes gemessen werden kann.
Vorzugsweise sind die Mittel RFID-Tags, wobei auch andere Mittel wie Markierungen aus Metall oder Farbmarkierungen verwendet werden können. Durch die Verwendung von RFID-Tags können auch weiter Informationen (Bespannungskenndaten), wie z. B. Informationen über die Eigenschaften der Bespannung (Material, Aufbau des Gewebes, CFM-Wert, usw.), mit in die Regelung der Spannkraft einfließen.
Zudem wird die Aufgabe mit einem Verfahren zur Regelung der Laufeigenschaften einer Bespannung, umfassend mehrere Umlenkwalzen, eine Spannvorrichtung und eine Steuereinheit, mit der die Spannkraft der Spannvorrichtung gesteuert oder geregelt wird, gelöst, bei dem das Transportband detektierbare Mittel umfasst, die mittels eines Sensors detektiert werden, der mit der Steuereinheit verbunden ist, und die Spannkraft an die gemessenen Daten angepasst wird.
Dabei kann die Spannkraft erfindungsgemäß an die Dehnung und/oder an den Schlupf der Bespannung angepasst werden.
Weiterhin können vorzugsweise die Spannkräfte beim Beschleunigen und Abbremsen an die Motorleistung angepasst werden.
Die Dehnung der Bespannung kann relativ einfach mit einer Abstandsmessung von zwei oder mehr hintereinander angeordneten Mitteln berechnet werden, wenn die Maschinengeschwindigkeit bekannt ist und angenommen wird, dass kein Schlupf vorhanden ist.
Mit der gemessenen Dehnung, der ursprünglichen Bespannungslänge und der Maschinengeschwindigkeit kann dann die Bespannungsgeschwindigkeit berechnet werden indem die Umlaufzeit erfasst wird.
Der Schlupf wird aus der gemessenen Dehnung (ohne Schlupf) und der gemessenen Istgeschwindigkeit der Bespannung sowie der Maschinengeschwindigkeit berechnet.
Vorzugsweise wird die Dehnungsänderung überwacht und die Maschine bei einer übermäßigen Längenänderung der Bespannung abgeschaltet. Dies verhindert, dass ein Riss in der Bespannung zum zerreißen der Bespannung führt.
Das detektierbare Mittel ist erfindungsgemäß ein RFID-Tag, der mittels des Sensors oder einer Sende-Empfangseinheit ausgelesen wird und so die Spannkräfte an die Bespannungskenndaten des Transportbandes angepasst werden können. So können unterschiedliche Bespannungseigenschaften bei der Regelung der Spannkraft berücksichtigt werden und ein frühzeitiger Ausfall der Bespannung verhindert werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Skizzen näher erläutert.
In diesen zeigen:
1 einen Bespannungsabschnitt mit Spannvorrichtung
2 eine Grafik zur Darstellung der Beziehung zwischen Dehnung und Alterung der Bespannung
3 eine Grafik zur Darstellung der Spannungsänderungen in Bezug auf die Maschinengeschwindigkeit
1 zeigt einen Bespannungsabschnitt 1 mit Spannvorrichtung 2, einer Spannwalze 3 und einer Steuerungs- und/oder Regelungseinheit 8. Zur Erfassung der Laufeigenschaften ist in der Bespannung ein RFID-Tag 4 eingebettet, vorzugsweise im Randbereich der Bespannung 1.
Der RFID-Tag 4 ist mittels des Sensors oder der Sende-Empfangseinheit 5 detektierbar bzw. auslesbar. Die Informationen werden in der Auswerteinheit 7 aufbereitet und an eine Steuerungs- und/oder Regelungseinheit weitergeleitet, die die Spannung in der Bespannung mit der Spannvorrichtung 2 steuert oder regelt.
2 zeigt eine Grafik zur Darstellung der Beziehung zwischen Dehnung und Alterung der Bespannung. Über die Zeit ändern sich die Bespannungseigenschaften durch die Abnutzung und die Bespannung wird in der Regel immer länger (Linie a), bzw. die Dehnung bei gleicher Kraft wird immer größer. So lange dies gleichmäßig erfolgt besteht keine Rissgefahr. Ändert sich dagegen die Länge der Bespannung in Bezug auf die Kraft sehr schnell (Linie b), ist von einem bevorstehenden Riss auszugehen.
3 zeigt eine weitere Grafik zur Darstellung der Spannungsänderungen in Bezug auf die Maschinengeschwindigkeit. Hieraus ist deutlich zu sehen, wie sich die Spannkraft im Laufe der Maschinengeschwindigkeitserhöhung aber auch bei konstanter Geschwindigkeit ändert.
Ziel ist es, die Amplitude möglichst klein zu halten und größere Kraftschwankungen zu verhindern. Ungeregelt sieht der Verlauf der Spannung in einer Bespannung in etwa aus wie in der oberen Kurve dargestellt. Wird die Spannung gesteuert oder geregelt kann die Spannung, wie in der unten dargestellten Kurve, insgesamt reduziert werden.
Dies führt zu besseren Laufeigenschaften, zur Verringerung der Antriebsleistung und zur Erhöhung der Lebensdauer der Bespannung.
Bezugszeichenliste

1: Bespannung
2: Spannvorrichtung
3: Spannwalze
4: RFID-Chip
5: Sende-Empfangseinheit
7: Auswerteeinheit
8: Steuerungseinheit und/oder Regelungseinheit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102006037961 [0007]

Claims

Vorrichtung zur Regelung der Laufeigenschaften einer Bespannung (1), zum Transport einer Faserstoffbahn in einer Faserstoffbahnherstellungsmaschine, umfassend mehrere Umlenkwalzen (3), eine Spannvorrichtung (2) und eine Steuereinheit (7, 8), mit der die Spannkraft der Spannvorrichtung (2) steuerbar oder regelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung (1) detektierbare Mittel (4) umfasst, die mittels eines Sensors (5) detektierbar sind, der mit der Steuereinheit (7, 8) verbunden ist, so dass die Spannkraft in Bezug auf die detektierten Mittel (4) steuerbar oder regelbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5) im Randbereich der Bespannung (1) angebracht sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Mittel (5) auf einer Linie hintereinander im Randbereich der Bespannung (1) angebracht sind, so dass die Dehnung der Bespannung (1) gemessen werden kann.
Vorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Mittel (5) RFID-Tags sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) eine Sende-Empfangseinheit ist.
Verfahren zur Regelung der Laufeigenschaften einer Bespannung (1), zum Transport einer Faserstoffbahn in einer Faserstoffbahnherstellungsmaschine, umfassend mehrere Umlenkwalzen (3), eine Spannvorrichtung (2) und eine Steuereinheit (7, 8), mit der die Spannkraft der Spannvorrichtung (2) gesteuert oder geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Bespannung (1) detektierbare Mittel (4) umfasst, die mittels eines Sensors (5) detektiert werden, der mit der Steuereinheit (7, 8) verbunden ist, und die Spannkraft an die gemessenen Daten angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkraft an die Dehnung der Bespannung (1) angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkräfte an den Schlupf der Bespannung (1) angepasst werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannkraft beim Beschleunigen und Abbremsen an die Motorleistung angepasst wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlupf aus der gemessenen Dehnung und der gemessenen Istgeschwindigkeit der Bespannung (1) sowie der Maschinengeschwindigkeit berechnet wird.
Verfahren einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsänderungen überwacht werden und die Maschine bei einer übermäßigen Längenänderung der Bespannung (1) abgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das detektierbare Mittel ein RFID-Chip (4) ist, der mittels des Sensors (5) auslesbar ist, und die Spannkräfte an die Bespannungskenndaten des Transportbandes angepasst werden.