DE102015207383B4 - Method and device for monitoring a sealing device - Google Patents
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Abstract
Verfahren zur Überwachung einer Dichtungseinrichtung zur Abdichtung wenigstens einer an eine in einer Bewegungsrichtung bewegten Fläche (20) angrenzenden Unter- oder Überdruckzone in einer Maschine zur Erzeugung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn, wobei die Dichtungseinrichtung mindestens ein Dichtelement (1) umfasst, welches in Reibkontakt mit der bewegten Fläche (20) steht und dadurch einem Verschleiß ausgesetzt ist, und das Verfahren die Schritte umfasst:
a) Bereitstellen des Zeitpunktes z0, an dem das Dichtelement (1) in Betrieb ging
b) Bereitstellen des Zeitpunktes z1, an dem ein festgelegtes erstes Verschleißniveau des Dichtelements (1) erreicht wurde
c) Bereitstellen mindestens einer weiteren Kenngröße K1
d) Vorhersage einer verbleibenden Betriebszeit des Dichtelements (1) aus der Kenntnis der Zeitpunkte z0 und z1 sowie der mindestens einen weiteren Kenngröße K1 mittels eines Computersystems (3) dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Kenngröße K1 die Maschinengeschwindigkeit, die Betriebszeiten der Maschine, die Stillstands Zeiten der Maschine, die Art und/oder Menge der produzierten Produkte, oder den Anpressdruck des Dichtelements (1) an die bewegte Fläche (20), beschreibt
Method for monitoring a sealing device for sealing at least one underpressure or overpressure zone adjacent to a surface (20) moving in a direction of movement in a machine for producing or processing a fibrous web, wherein the sealing device comprises at least one sealing element (1) in frictional contact with the moving surface (20) and thereby being subject to wear, and the method comprises the steps of:
a) Providing the time z0 at which the sealing element (1) went into operation
b) providing the time z1 at which a predetermined first level of wear of the sealing element (1) has been reached
c) providing at least one further characteristic K1
d) prediction of a remaining operating time of the sealing element (1) from the knowledge of the times z0 and z1 and the at least one further characteristic K1 by means of a computer system (3) characterized in that the further characteristic K1, the machine speed, the operating times of the machine, the standstill Times of the machine, the type and / or quantity of the products produced, or the contact pressure of the sealing element (1) to the moving surface (20) describes
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung einer Dichtungseinrichtung in einer Maschine zur Erzeugung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie eine Vorrichtung zur Überwachung einer Dichtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12.The invention relates to a method for monitoring a sealing device in a machine for producing or processing a fibrous web according to the preamble of
In Maschinen zur Herstellung von Papier oder Karton kommt eine Vielzahl von besaugten Walzen zum Einsatz. Bei diesen Saugwalzen muss üblicherweise eine oder mehrere Saugzonen gegen die Innenwand des Walzenmantels abgedichtet werden, um einen zu starken Abfall des Unterdrucks zu verhindern und damit die Saugwirkung zu reduzieren. In der Praxis geschieht dieses Abdichten meist durch sogenannte Dichtleisten, welche mit einem gewissen Druck gegen die Innenwand des Walzenmantels gedrückt werden. Diese Dichtleisten stehen in einem Reibkontakt mit dem Walzenmantel, und sind dadurch einem vergleichsweise hohen Verschleiß durch Abrasion ausgesetzt.In machines for the production of paper or cardboard, a large number of vacuumed rolls is used. In these suction rolls usually one or more suction zones must be sealed against the inner wall of the roll shell to prevent excessive drop of the negative pressure and thus to reduce the suction effect. In practice, this sealing is usually done by so-called sealing strips, which are pressed with a certain pressure against the inner wall of the roll shell. These sealing strips are in frictional contact with the roll shell, and are thus exposed to relatively high wear by abrasion.
Zur Verminderung des Verschleißes ist beispielsweise aus der
Diese Systeme haben jedoch den Mangel, dass der Verschleiß der Dichtleisten üblicherweise nicht gleichmäßig über die Zeit erfolgt, und die Schätzung der verbleibenden Betriebszeit nur unwesentlich genauer ist, als das Erfahrungswissen des Papiermachers.These systems, however, have the deficiency that the wear of the sealing strips usually does not occur uniformly over time, and the estimation of the remaining operating time is only marginally more accurate than the expertise of the papermaker.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren vorzuschlagen, das eine deutlich genauere Vorhersage der verbleibenden Betriebszeit der Dichtleiste ermöglicht, als die aus dem Stand der Technik bekannte Methode.Object of the present invention is to propose a method that allows a much more accurate prediction of the remaining operating time of the sealing strip, as the known from the prior art method.
Die Aufgabe wird vollständig gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung einer Dichtungseinrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1, sowie durch eine Vorrichtung zur Überwachung einer Dichtungseinrichtung gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 12.The object is fully achieved by a method for monitoring a sealing device according to the characterizing part of
Das erfindungsgemäße Verfahren beschreibt ein Verfahren zur Überwachung einer Dichtungseinrichtung zur Abdichtung wenigstens einer an eine in einer Bewegungsrichtung bewegten Fläche angrenzenden Unter- oder Überdruckzone in einer Maschine zur Erzeugung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn. Die Dichtungseinrichtung umfasst dabei mindestens ein Dichtelement, welches in Reibkontakt mit der bewegten Fläche steht und dadurch einem Verschleiß ausgesetzt ist. Die Dichtungseinrichtung kann darüber hinaus auch noch weitere Bestandteile wie z.B. Halterungen für das zumindest eine Dichtelement oder Mittel zum Andrücken des Dichtelements an die bewegte Fläche umfassen.The method according to the invention describes a method for monitoring a sealing device for sealing at least one underpressure or overpressure zone adjacent to a surface moved in a movement direction in a machine for producing or processing a fibrous web. The sealing device comprises at least one sealing element, which is in frictional contact with the moving surface and is thus exposed to wear. The sealing device may also contain other components such as e.g. Mounts for the at least one sealing element or means for pressing the sealing element to the moving surface.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens handelt es sich bei der bewegten Fläche um den rotierenden Mantel eine Saugwalze und bei dem Dichtelement bzw. den Dichtelementen um Dichtleisten, welche zur Abdichtung gegen den Walzenmantel gedrückt werden. Es sind jedoch auch andere Dichtungseinrichtungen vorstellbar, wie beispielsweise die Abdichtung eines Saugkastens an einer bewegten Bespannung.In a preferred embodiment of the method, the moving surface around the rotating jacket is a suction roll and the sealing element or the sealing elements are sealing strips which are pressed against the roll shell for sealing. However, other sealing devices are conceivable, such as the sealing of a suction box on a moving fabric.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Zeitpunkt z0 bereitgestellt, an dem das Dichtelement eingebaut wurde, bzw. in Betrieb ging. Das Bereitstellen dieses oder eines anderen Zeitpunkts kann dabei entweder automatisch erfolgen, oder aber auch durch manuelle Eingabe. Weiterhin wird ein Zeitpunkt z1 bereitgestellt, an dem ein festgelegtes erstes Verschleißniveau des Dichtelements erreicht wurde. Die Differenz dieser beiden Zeitpunkte beschreibt die Zeit, die bis zu Erreichen des festgelegten Verschleißniveaus vergangen ist. Mittels einer Extrapolation, beispielsweise einer linearen Extrapolation lässt sich bereits eine erste Schätzung für die verbleibende Betriebszeit des Dichtelements gewinnen. Z.B. könnte man folgern: 50% Verschleiß in n Tagen, daraus ergibt sich 100% Verschleiß in 2 mal n Tagen. Jedoch zeigt sich, dass der Verschleiß des Dichtelements nicht zwangsläufig gleichmäßig über die Zeit verläuft. So kann beispielsweise ein längerer Stillstand der Maschine oder die verstärkte Produktion von Sorten, bei denen die Maschine nur mit langsamer Geschwindigkeit betrieben werden kann etc. dazu führen, dass die verbleibende Betriebszeit des Dichtelements deutlich überschätzt oder unterschätzt wird. Daher ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest eine weitere Kenngröße
Die Vorhersage einer verbleibenden Betriebszeit des Dichtelements erfolgt erfindungsgemäß unter Verwendung der Zeitpunkte
Nachdem bei der Bereitstellung des Zeitpunkts
Weitere vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are described in the subclaims.
So kann es in bevorzugten Ausführungen der Erfindung vorteilhaft sein, dass neben der Kenngröße
In vorteilhaften Ausführungen der Erfindung kann die Kenngröße
Es kann dabei beispielsweise vorgesehen sein, dass die weitere Kenngröße
Das Bereitstellen der Daten kann dabei erfindungsgemäß auf verschiedenste Arten erfolgen. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die weiteren Kenngrößen kontinuierlich abgerufen werden, und in einer Datenbank gespeichert werden. Diese Datenbank kann z.B. auf dem Rechner des Computersystem, auf dem die Berechnung erfolgt, oder auch auf einem sonstigen Rechner angelegt sein. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass dieser sonstige Rechner nicht vom Betreiber der Papiermaschine, sondern von einem sonstigen Betreiber betrieben wird, und die Daten zu dieser Datenbank übertragen werden.The provision of the data can be carried out according to the invention in various ways. For example, it may be provided that the further parameters are continuously retrieved and stored in a database. This database can e.g. on the computer of the computer system on which the calculation is made, or be created on another computer. It can also be provided that this other computer is not operated by the operator of the paper machine, but by another operator, and the data is transmitted to this database.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführung der Erfindung wird nach dem Zeitpunkt
Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn das Bereitstellen zumindest eines der Zeitpunkte
Weiterhin kann vorteilhafterweise vorgesehen sein, dass zumindest eine der weiteren Kenngröße
Für das Verfahren kann es vorteilhaft sein, wenn eines der Verschleißniveaus zwischen 80% und 50% Restverschleiß festgelegt wird. Die exakte Kenntnis des Erreichens eines vergleichsweisen frühen Verschleißniveaus ermöglicht es, sehr früh eine erste Vorhersage der verbleibenden Betriebszeit des Dichtelements zu ermitteln.For the method, it may be advantageous if one of the wear levels between 80% and 50% residual wear is set. The exact knowledge of the achievement of a comparatively early level of wear makes it possible to determine very early a first prediction of the remaining operating time of the sealing element.
Ebenso kann es für das Verfahren vorteilhaft sein, wenn eines der Verschleißniveaus zwischen 20% und 10% Restverschleiß, bevorzugt zwischen 20% und 15% Restverschleiß festgelegt wird. Die exakte Kenntnis des Erreichens eines vergleichsweisen späten Verschleißniveaus erlaubt eine genauere Vorhersage der verbleibenden Betriebszeit des Dichtelements.Likewise, it may be advantageous for the method if one of the wear levels is set between 20% and 10% residual wear, preferably between 20% and 15% residual wear. The exact knowledge of achieving a comparatively late wear level allows a more accurate prediction of the remaining operating time of the sealing element.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, dass die verbleibende Betriebszeit an einer Anzeigeeinrichtung angezeigt wird.Furthermore, it may be advantageous that the remaining operating time is displayed on a display device.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Variante kann das Verfahren zusätzlich die Schritte umfassen:
- d) Festlegen zumindest eines Schwellwertes für die verbleibende Betriebszeit
- e) Prüfen, ob die verbleibende Betriebszeit den zumindest einen festgelegten Schwellwert unterschreitet
- f) Generieren eines Hinweissignals, falls die verbleibende Betriebszeit den zumindest einen festgelegten Schwellwert unterschreitet.
- d) setting at least one threshold for the remaining operating time
- e) Check whether the remaining operating time falls below the at least one specified threshold value
- f) generating a warning signal if the remaining operating time falls below the at least one specified threshold value.
Ein solcher Schwellwert kann beispielsweise so gewählt sein, dass in die verbleibende Betriebszeit stets ein routinemäßiger Stillstand der Maschine fällt, bei dem das Dichtelement getauscht werden kann. Der Schwellwert kann auch so gewählt werden, dass dem Betreiber noch genügend Zeit zum Nachbestellen eines neuen Dichtelements verbleibt. Es besteht auch die Möglichkeit, mehrere Schwellwerte festzulegen, an denen Signale für unterschiedliche Aktionen generiert werden. (z.B. ein Signal zur Initiierung einer Bestellung und ein späteres Signal für die Planung des Austausches des Dichtelements).Such a threshold value may, for example, be chosen such that a routine standstill of the machine always occurs in the remaining operating time, in which case the sealing element can be exchanged. The threshold value can also be selected so that the operator still has enough time to reorder a new sealing element. It is also possible to specify several thresholds at which signals for different actions are generated. (e.g., a signal to initiate an order and a later signal to plan the replacement of the sealing element).
Das generierte Hinweissignal, bzw. eines der generierten Hinweissignale kann beispielsweise an einem optischen oder akustischen Anzeigegerät angezeigt werden und/oder an ein weiteres Computersystem weitergeleitet werden. Hierbei kann beispielsweise erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass ein solches Signal an ein elektronisches Beschaffungssystem bzw. Procurement system weitergeleitet wird.The generated notification signal or one of the generated indication signals can be displayed, for example, on an optical or acoustic display device and / or forwarded to another computer system. In this case, it may be provided according to the invention, for example, that such a signal is forwarded to an electronic procurement system or procurement system.
In vorteilhaften Ausführungen des Verfahrens kann die Vorhersage einer verbleibenden Betriebszeit des Dichtelements in Form eines einzelnen Wertes erfolgen oder in Form eines Intervalls. Auch eine Kombination von beiden ist möglich. So kann es beispielsweise vorgesehen sein, dass neben der geschätzten verbleibenden Betriebszeit noch eine untere Grenze und eine obere Grenze für die verbleibende Betriebszeit angegeben wird. Diese können beispielsweise unter der Annahme ermittelt werden, dass sich eine oder mehrere der weiteren Kenngrößen
Auf diese Weise erhält der Betreiber einen Hinweis auf die Verlässlichkeit der Schätzung sowie auch einen Hinweis darauf, inwieweit er mit Änderungen der Betriebsweise der Anlage auf die verbleibende Betriebszeit einwirken kann. Beispielsweise kann dies hilfreich sein bei der Frage, ob das Dichtelement auch dann noch bis zum nächsten geplanten Stillstand eingebaut bleiben kann, wenn man mit etwas erhöhter Geschwindigkeit produziert.In this way, the operator receives an indication of the reliability of the estimate as well as an indication of the extent to which he Changes in the operation of the system can affect the remaining operating time. For example, this can be helpful in the question of whether the sealing element can still remain installed until the next scheduled standstill, if one produces at a somewhat increased speed.
Weiterhin umfasst die Erfindung eine Vorrichtung zur Überwachung einer Dichtungseinrichtung zur Abdichtung wenigstens einer an eine in einer Bewegungsrichtung bewegten Fläche angrenzenden Unter- oder Überdruckzone in einer Maschine zur Erzeugung oder Verarbeitung einer Faserstoffbahn. Die Vorrichtung umfasst zumindest ein Dichtelement mit zumindest einem, bevorzugt mehreren Verschleißsensoren, ein Computersystem sowie Mittel der Signalübertragung von dem zumindest einen Verschleißsensor an das Computersystem. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass mit Hilfe des Computersystems eine Vorhersage der verbleibenden Betriebszeit des Dichtelements mittels eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1-11 erfolgt.Furthermore, the invention comprises a device for monitoring a sealing device for sealing at least one under or overpressure zone adjacent to a moving surface in a movement direction in a machine for producing or processing a fibrous web. The device comprises at least one sealing element with at least one, preferably a plurality of wear sensors, a computer system and means of signal transmission from the at least one wear sensor to the computer system. According to the invention it is provided that with the aid of the computer system, a prediction of the remaining operating time of the sealing element by means of a method according to any one of claims 1-11 takes place.
In einer vorteilhaften Ausführung der Vorrichtung kann das mindestens eine Dichtelement eine Dichtleiste umfassen oder daraus bestehen.In an advantageous embodiment of the device, the at least one sealing element may comprise or consist of a sealing strip.
Das Dichtelement, insbesondere auch die Dichtleiste, umfasst, gemäß einer vorteilhaften Ausführung zumindest einen Verschleißsensor, der ein Verschleißniveau zwischen 80% und 50% Restverschleiß anzeigt und/oder einen Verschleißsensor der ein Verschleißniveaus zwischen 20% und 10% Restverschleiß anzeigt.The sealing element, in particular also the sealing strip, comprises, according to an advantageous embodiment, at least one wear sensor indicating a level of wear between 80% and 50% residual wear and / or a wear sensor indicating a wear level between 20% and 10% residual wear.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung umfasst die Vorrichtung eine Anzeigeeinrichtung, welche die verbleibende Betriebszeit des Dichtelements anzeigt. Dabei kann auch vorgesehen sein, dass die Vorrichtung keine eigene Anzeigevorrichtung umfasst, sondern sich eine Anzeigeeinrichtung mit anderen Vorrichtungen teilt. So kann es sich bei der Anzeigeeinrichtung beispielsweise um einen Bildschirm in einer Steuerwarte der Maschine handeln, auf dem neben der verbleibenden Betriebszeit oder auch im Wechsel mit dieser noch andere Werte angezeigt werden.According to a further advantageous embodiment, the device comprises a display device which displays the remaining operating time of the sealing element. It can also be provided that the device does not include its own display device, but shares a display device with other devices. Thus, for example, the display device may be a screen in a control room of the machine, on which other values are displayed in addition to the remaining operating time or in alternation therewith.
In einer bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Verschleißsensor zumindest einen Schlauch umfasst, welcher mit einem Medium gefüllt ist, und bei fortschreitendem Verschleiß des Dichtelements zerstört wird. Der dadurch entstehende Druckabfall kann festgestellt werden und kann als Hinweis dienen, dass - je nach Einbauposition des Schlauchs- ein gewisses Verschleißniveau erreicht ist.In a preferred embodiment, it can be provided that the at least one wear sensor comprises at least one hose which is filled with a medium and is destroyed as the wear of the sealing element progresses. The resulting pressure drop can be detected and can serve as an indication that - depending on the installation position of the hose - a certain level of wear is reached.
In einer weiteren bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass der zumindest eine Verschleißsensor zumindest einen Lichtwellenleiter oder einen elektrischen Leiter umfasst, welcher bei fortschreitendem Verschleiß des Dichtelements zerstört wird.In a further preferred embodiment, it can be provided that the at least one wear sensor comprises at least one optical waveguide or an electrical conductor, which is destroyed as the wear of the sealing element progresses.
Hier kann eine Änderung des elektrischen Widerstandes bzw. eine Unterbrechung des Stromflusses oder eine Reduzierung bzw. Unterbrechung der Lichtdurchleitung festgestellt werden und kann als Hinweis dienen, dass - je nach Einbauposition des Leiters- ein gewisses Verschleißniveau erreicht ist.Here, a change in the electrical resistance or an interruption of the current flow or a reduction or interruption of light transmission can be determined and can serve as an indication that - depending on the installation position of the conductor - a certain level of wear is reached.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von schematischen, nicht maßstäblichen Figuren weiter erläutert.
-
1 zeigt schematisch die wesentlichen Komponenten des erfindungsgemäßen Verfahrens. -
2 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus einer Dichtleiste in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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1 schematically shows the essential components of the method according to the invention. -
2 schematically shows a section of a sealing strip in a device according to the invention.
Ebenso kann es vorteilhaft sein, wenn eines der Verschleißniveaus zwischen 20% und 10% Restverschleiß, bevorzugt zwischen 20% und 15% Restverschleiß festgelegt wird. Die exakte Kenntnis des Erreichens eines vergleichsweisen späten Verschleißniveaus erlaubt eine genauere Vorhersage der verbleibenden Betriebszeit des Dichtelements
Über eine Signalleitung
Das Computersystem
Die Sensoren liefern üblicherweise nur zu den diskreten Zeitpunkten
Gebräuchlicherweise verfügt das Computersystem
In dem in
Von Vorteil ist es, dass der letzte Sensor
Claims (15)
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