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Die Erfindung betrifft einen Scanner für den Einsatz in einer Maschine zur Herstellung einer Papier-, Tissue- oder Kartonbahn, insbesondere zur Messung von Materialbahneigenschaften und/oder Qualitätsparametern einer bewegten Faserstoffbahn.
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Die Scanner sind dafür ausgelegt, wenigstens eine Messung an der laufenden Faserstoffbahn durchzuführen. So kann beispielsweise das Flächengewicht oder der Feuchtigkeitsgehalt der Faserstoffbahn gemessen werden. Die Messköpfe des Scanners sind dazu auf einem Messwagen befestigt, der mittels der Führungsvorrichtung geführt und auf dieser quer zur Bahnlaufrichtung der Faserstoffbahn hin und her bewegt wird.
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Der Aufbau der bekannten Scanner ist im Wesentlichen gleich. Sie bestehen aus einem rundum verschweißten Traversierrahmen, der Tragkonstruktion, einer Führungsvorrichtung, zumindest einem Messwagen und einer Antriebsvorrichtung. Zudem ist am Scanner meist die Steuerung angebracht.
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Derartige Traversierrahmen umfassen zumindest einen Ständer und einen Querträger, an dem eine Führungsvorrichtung angebracht ist, mittels der ein Messwagen mit einer Genauigkeit von mindestens +/–5mm parallel zur Oberfläche der Faserstoffbahn geführt werden kann.
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Die Scanner können als O-Rahmen, U-Rahmen oder als Traverse ausgeführt sein. Ein weiterer wesentlicher Unterschied zwischen den Scannern ist der Aufbau bzw. die Tragkonstruktion des Querträgers und der Ständer. Bei der Konstruktion des Querträgers, der auch 12 m lang sein kann, kommt es darauf an, eine ausreichende Stabilität bzw. eine möglichst geringe Durchbiegung zu erreichen, damit der oder die Messwagen exakt parallel der Faserstoffbahn bzw. die Messwagen parallel zueinander geführt werden.
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Bekannt sind zum einen sogenannte A-Profil-Querträger. In dem offenen Innenraum des A-Profils sind alle notwendigen Komponenten, die Führungsvorrichtung, der Antrieb und ein Kabelschlepp untergebracht. Weiterhin läuft der Laufwagenteil des Messwagens in dem Innenraum.
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Der Innenraum ist durch eine Abdichtvorrichtung gegenüber der Umwelt abgedichtet, wobei zusätzlich eine Belüftung, mittels Druckluft, vorgesehen sein kann, sodass auch dann kein Staub in den Innenraum eindringen kann, wenn der Steg des Messwagens diese beim Traversieren kurzzeitig öffnet. Das Dichtelement ist derart gestaltet, dass die Abdichtung in der Ebene des Stegs erfolgt und der Teil des Messwagens, auf dem die Sensoren befestigt sind, außerhalb der Abdichtvorrichtung verläuft. Die Belüftung zur Abdichtung gegen Schmutz bewirkt zudem eine Klimatisierung des Innenraums.
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Das Dichtelement der Abdichtvorrichtung kann beispielsweise ein Bürstensystem oder ein mitlaufendes/stillstehendes Dichtband sein.
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Weiterhin sind sogenannte Box-Profil-Querträger bekannt. Diese bestehen aus einem geschlossenen Trägerprofil, an dem alle notwendigen Komponenten befestigt sind und einem Schutzmantel. Der Schutzmantel ist eine Art Gehäuse, das alle Komponenten umschließt und diese vor Staub/Schmutz schützt.
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Beide Varianten haben den Nachteil, dass sie relativ schwer sind. Zudem müssen die Rahmen in einer relativ teuren Einzelfertigung für jede gewünschte Maschinenbreite extra hergestellt werden, was diese sehr teuer macht.
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Eine der Aufgaben der Erfindung ist es, den Aufbau eines Scanners derart zu ändern, dass die Nachteile des StdT nicht mehr bestehen.
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Die Aufgabe wird mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird ein Scanner der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem der Querträger als U-förmiges Hohlkammerprofil ausgebildet ist, wobei das U-förmige Hohlkammerprofil ein hermetisch abgeschlossener Hohlraum sein kann.
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Weiterhin kann der Querträger aus mehreren Querträgermodulen bestehen, die weiterhin vorteilhaft lösbar miteinander verbunden sind. In einer bevorzugten Ausführung ist das Querträgermodul eine Schweißkonstruktion aus Rippen und Blechen. Sie kann aber auch derart ausgeführt sein, dass die Wandung der Querträgermodule zumindest partiell aus einer Bespannung, wie einer Plane, besteht.
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Die Führungsvorrichtung ist vorzugweise stirnseitig an dem/den U-Enden des Querträgers/der Querträgermodule angebracht, dadurch ist der gesamte U-förmige Innenraum frei für den Kabelschlepp zur Anbindung der Sensoren an die Steuerung und die Antriebsvorrichtung.
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Die Führungsvorrichtung ist derart ausgerichtet, dass der Messwagen mit einer Genauigkeit von +/–5 mm parallel zur Faserstoffbahn oder der Bespannung geführt werden kann.
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Weiterhin umfasst der Querträger eine Abdichtvorrichtung und/oder einen Druckluftanschluss. Der U-förmige Innenraum und die Führungsvorrichtung des Querträgers müssen im Wesentlichen gegenüber der Umwelt abdichtet werden, damit kein Staub an die Führung und in den Innenraum gelangt. Durch einen Druckluftanschluss kann der Innenraum zusätzlich belüftet sein, wodurch eine Verbesserung der Abdichtwirkung erreicht wird.
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In einer bevorzugten Ausführung besteht der Messwagen aus einem Laufwagen und einer Messplattform, die mittels eines Stegs miteinander verbunden sind. Weiterhin umfasst die Abdichtvorrichtung ein Dichtelement, das durch die Traversierbewegung des Messwagens an der Stelle des Stegs von der Dichtfläche der Abdichtvorrichtung wegbewegbar ist.
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Das Dichtelement kann ein ortsfestes Dichtband sein, das von der Dichtfläche abhebbar ist. So kann das Dichtelement mittels einer Keilführung oder Rollenführung derart von der Dichtfläche abhebbar sein, dass eine definierte Undichtigkeit des Innenraums entsteht, durch den die Druckluft aus dem Innenraum zur Messplattform leitbar ist.
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Der Traversierrahmen kann im Wesentlichen in drei Ausführungen gebaut werden.
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Eine erste Ausführung weist einen Querträger auf, der mittels zwei Ständern oder einer anderen geeigneten Befestigung gehalten wird. Diese Ausführung kann bei einer einseitigen Messung eingesetzt werden.
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In einer zweiten Ausführung weist die Traversiervorrichtung einen Ständer und zwei mit den Ständern verbundene Querträger auf, sodass ein C-Rahmen entsteht, wobei die Führungsvorrichtungen an den Querträgern parallel zueinander verlaufen.
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Die dritte mögliche Ausführung ist eine Traversiervorrichtung mit zwei Ständern und zwei Querträgern, sodass ein O-Rahmen entsteht, wobei auch hier die Führungsvorrichtungen an den Querträgern parallel zueinander verlaufen.
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Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Traversierrahmens und weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
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In diesen zeigen:
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1a–c Ausführungen der Traversiervorrichtung
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2 einen Schnitt durch das Querträgermodul
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3 ein Querträgermodul, teilweise bespannt
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4 die Abdichtung des Querprofilträgers mit Bürsten
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5 die Abdichtung des Querprofilträgers mit Dichtband
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1a zeigt einen Traversierrahmen 2 in O-Rahmen Ausführung. Die Faserstoffbahn wird in diesem Fall durch den Rahmen hindurchbewegt. Der Traversierrahmen 2 besteht im Wesentlichen aus einem linken und einem rechten Ständer 3 und einem oberen und unteren Querträger 4. An den Querträgern 4 ist eine Führungsvorrichtung 7 befestigt, entlang der der Messwagen 8 mittels eines Antriebs 14 bewegt werden kann. Der Antrieb 14 ist in einem der Ständer untergebracht und treibt z. B. über einen Riementrieb beide Messwagen 8 parallel an, sodass gewährleistet ist, dass die Messsensoren auf den Messwagen 8 immer genau gegenüberliegend angeordnet sind.
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Der Querträger 4 selbst ist aus mehreren Querträgermodulen 5, welche als U-förmiges Hohlkammerprofil aufgebaut sind, zusammengesetzt. Vorzugsweise sind die Querträgermodule 5 an den Verbindungsstellen 6 miteinander verschraubt, wobei diese auch vernietet oder verschweißt sein können. Die einzelnen Querträgermodule 5 können verschiedene Längen aufweisen. Um den Messrahmen möglichst flexibel auf die erforderliche Bahnbreite anpassen zu können, werden vorzugsweise 1m, 2m und 3m Stücke verwendet.
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Das U-förmige Hohlkammerprofil ist eine Schweißkonstruktion in Rippenbauweise mit einer Wandung aus Blech, sodass ein Hohlkammerprofil entsteht. Die Hohlkammer 16 ist vorzugsweise belüftet, kann aber auch hermetisch gegenüber der Umwelt abgeschlossen sein, wenn gewährleistet ist, dass keine Feuchtigkeitseinschlüsse im Hohlraum verbleiben. So haben die Wände isolierende Wirkung und die Führungsvorrichtung 7 und der Messwagen 8 ist gut vor Temperaturschwankungen geschützt.
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Die Führungsvorrichtung ist stirnseitig an den U-Enden des Profils angebracht, wodurch der gesamte Innenraum des U´s frei bleibt für den Antrieb des Messwagens 8 und den Kabelschlepp 9 zum Anschluss der Sensoren auf dem Messwagen an die Steuerung.
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Die 1b und c zeigen zwei weitere mögliche Ausführungen der Traversiervorrichtung mit einem Querträger 4 der aus mehreren Querträgermodulen 5 zusammengesetzt ist. Zum einen eine mehrteilige Traverse mit zwei Ständern und zum anderen ein Traversierrahmen in C-Rahmen Ausführung.
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2 zeigt einen Schnitt durch das U-förmige Hohlkammerprofil. Wie bereits erwähnt ist die Führungsvorrichtung an den U-Enden des Profils angebracht. Der Messwagen läuft somit über dem U-Innenraum, der dadurch frei für den Antriebsriemen und den Kabelschlepp 10 ist. Zum Schutz des Innenraums gegenüber Staub von außen ist eine Abdichtvorrichtung vorgesehen. Wie zu erkennen umfasst der Messwagen einen Laufwagen und eine Messplattform, die mittels eines Stegs miteinander verbunden sind. Die Abdichtvorrichtung umfasst ein Dichtelement, das durch die Traversierbewegung des Messwagens an der Stelle des Stegs von den Dichtflächen der Abdichtvorrichtung wegbewegt wird. Damit trotz der dadurch entstehenden Undichtigkeit kein Staub in den Innenraum eindringt kann vorgesehen sein den Innenraum mit Druckluft zu belüften, die dann an der geöffneten Dichtstelle austreten kann.
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3 zeigt eine weitere Möglichkeit, die Querträgermodule aufzubauen. Dabei werden die Querträgermodule nicht als geschlossenes Hohlkammerprofil ausgeführt, sondern in Spantenbauweise mit einer Folienbespannung oder auch Kunststoffbeplankung. Durch diesen Aufbau kann das Gewicht nochmals reduziert werden.
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In 4 und 5 sind im Detail Möglichkeiten gezeigt, wie die Abdichtung des Querprofilträgers aussehen kann. 4 zeigt eine einfache Abdichtung mit Bürsten, die so ausgelegt sind, dass der Steg 24 des Messwagens 8 möglichst dicht umschlossen wird. Derartige Dichtungen haben sich bewährt und sind relativ wartungsfrei.
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5 zeigt eine weitere Möglichkeit der Abdichtung des Querprofilträgers mittels eines Dichtbands 19. Das Dichtband 19 kann beispielsweise ein Metall sein, welches magnetisch an dem Querträger 4 gehalten wird und so den Innenraum 15 absolut gegenüber der Umwelt abdichtet. An der Stelle, an der sich der Messwagen 8 befindet, wird das Dichtband 19 über vier Umlenkrollen 20 umgeleitet. Dadurch wird das Dichtband 19 vom Magneten derart abgehoben, dass sich ein undichter Bereich 26 bildet und das Band durch eine Öffnung im Steg 24 geführt werden kann.
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Durch den undichten Bereich 26 dringt die Druckluft, die in den Innenraum 15 eingeblasen wird, definiert aus und kann von dort zum Messspalt 27 weitergeleitet werden.
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Eine weiter nicht dargestellte Variante zur Abdichtung ist die Verwendung eines umlaufenden Dichtbandes, das am Messwagen bzw. am Steg 24 befestigt ist und über Umlenkrollen umgelenkt wird, sodass ein Umlauf entsteht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Scanner
- 2
- Traversierrahmen
- 3
- Ständer
- 4
- Querträger
- 5
- Querträgermodul
- 6
- Verbindungen
- 7
- Führungsvorrichtung
- 8
- Messwagen
- 9
- Faserstoffbahn
- 10
- Kabelschlepp
- 11
- Abdichtvorrichtung
- 12
- Leitrollen
- 14
- Antrieb
- 15
- Innenraum
- 16
- Hohlraum
- 17
- Folienbespannung
- 18
- Wandung
- 19
- Dichtband
- 20
- Umlenkrollen
- 21
- Bürsten
- 22
- Laufschiene
- 23
- Messplattform
- 24
- Steg
- 25
- Laufwagen
- 26
- undichter Bereich
- 27
- Messspalt
