DE102022108707A1 - Method and device for adjusting a shoe press roller - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Schuhpresswalze (10), insbesondere einer Schuhpresswalze (10) für die mechanische Entwässerung einer Faserstoffbahn, wie Papier-, Karton- oder Tissuebahn, wobei die Schuhpresswalze (10) einen Druckschuh (14) aufweist mit einem ersten Schuhrand (26) und einem dem ersten Schuhrand (26) in Axialrichtung der Schuhpresswalze (10) gegenüberliegenden zweiten Schuhrand (26), sowie einen flexiblen Schuhpressmantel (16), welcher um den Druckschuh (14) und um ein feststehendes Joch (12) herum drehbar gelagert ist, wobei der Schuhpressmantel (16) an seinen axialen Längsenden von zwei Scheiben (18, 20) gehalten wird, welche gegenüber dem feststehenden Joch (12) in Axialrichtung der Schuhpresswalze (10) mittels einer Verstellvorrichtung translatorisch verschiebbar gelagert sind, wobei das Verfahren die folgenden Schritte umfasst:- Bild- und/oder Videoaufnahme vom Äußeren der Schuhpresswalze (10) und Übermittlung der Aufnahme an eine Berechnungseinheit;- Ermittlung eines aktuellen Ist-Wertes des Betriebszustands mittels der Berechnungseinheit durch Bildanalyse der Bild- und/oder Videoaufnahme vom Äußeren der Schuhpresswalze (10) und/oder durch die Erfassung von Werten eingebetteter Sensorik;- auf Basis des ermittelten aktuellen Ist-Wertes des Betriebszustands: Darstellung von Metainformationen zum Einstellen der Verstelleinrichtung durch Überlagerung mit der Bild- und/oder Videoaufnahme auf einem Display (32).Ferner betrifft die Erfindung auch eine Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.The invention relates to a method for adjusting a shoe press roller (10), in particular a shoe press roller (10) for the mechanical dewatering of a fibrous web, such as paper, cardboard or tissue web, wherein the shoe press roller (10) has a pressure shoe (14) with a first Shoe edge (26) and a second shoe edge (26) opposite the first shoe edge (26) in the axial direction of the shoe press roller (10), as well as a flexible shoe press jacket (16), which surrounds the pressure shoe (14) and a fixed yoke (12). is rotatably mounted, the shoe press jacket (16) being held at its axial longitudinal ends by two disks (18, 20), which are mounted in a translationally displaceable manner relative to the fixed yoke (12) in the axial direction of the shoe press roller (10) by means of an adjusting device, whereby the Method comprises the following steps: - Image and/or video recording of the exterior of the shoe press roller (10) and transmission of the recording to a calculation unit; - Determination of a current actual value of the operating state by means of the calculation unit by image analysis of the image and/or video recording of the Exterior of the shoe press roller (10) and/or by recording values of embedded sensors; - based on the determined current actual value of the operating state: representation of meta information for setting the adjustment device by overlaying the image and/or video recording on a display ( 32).The invention also relates to a device for carrying out this method.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einstellen einer Schuhpresswalze, insbesondere einer Schuhpresswalze für die mechanische Entwässerung einer Faserstoffbahn, wie Papier-, Karton- oder Tissuebahn, wobei die Schuhpresswalze einen Druckschuh aufweist mit einem ersten Schuhrand und einem dem ersten Schuhrand in Axialrichtung der Schuhpresswalze gegenüberliegenden zweiten Schuhrand, sowie einen flexiblen Schuhpressmantel, welcher um den Druckschuh und um ein feststehendes Joch herum drehbar gelagert ist, wobei der Schuhpressmantel an seinen axialen Längsenden von zwei Scheiben gehalten wird, welche gegenüber dem feststehenden Joch in Axialrichtung der Schuhpresswalze mittels einer Verstellvorrichtung translatorisch verschiebbar gelagert sind. Ferner betrifft die Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zum Durchführen dieses Verfahrens.The present invention relates to a method for adjusting a shoe press roller, in particular a shoe press roller for the mechanical dewatering of a fibrous web, such as paper, cardboard or tissue web, wherein the shoe press roller has a pressure shoe with a first shoe edge and one opposite the first shoe edge in the axial direction of the shoe press roller second shoe edge, as well as a flexible shoe press jacket, which is rotatably mounted around the pressure shoe and around a fixed yoke, the shoe press jacket being held at its axial longitudinal ends by two disks, which are mounted in a translationally displaceable manner relative to the fixed yoke in the axial direction of the shoe press roller by means of an adjusting device are. The invention further relates to a corresponding device for carrying out this method.
Maschinen zur Herstellung einer Faserstoffbahn, insbesondere einer Papier-, Karton- oder Tissuebahn, weisen regelmäßig eine sogenannte Pressenpartie auf, in welcher die Faserstoffbahn durch mechanischen Druck entwässert wird. Diese Pressenpartie ist zumeist zwischen der Formier- und der Trockenpartie anzufinden. Eine besonders effiziente und für die Faserstoffbahn zugleich schonende Art der mechanischen Entwässerung kann über eine so genannte Schuhpresse erzielt werden. Dabei wird die Faserstoffbahn zumeist zusammen mit einem Filz oder zwischen zwei Filzen durch einen verlängerten Pressspalt zwischen einer Schuhpresswalze und einer Gegenwalze geführt. Der verlängerte Pressspalt wird dadurch erreicht, dass bei der Schuhpresswalze ein flexibler Schuhpressmantel um einen Druckschuh herum rotiert, wobei der Druckschuh eine konkave Form aufweist, welche auf den Radius der Gegenwalze abgestimmt ist. Solche Schuhpresswalzen werden von der Anmelderin unter dem Markennamen „NipcoFlex‟-Walzen vertrieben und sind beispielsweise in den Druckschriften
Der Schuhpressmantel ist durch den Druckschuh sehr hohen Belastungen ausgesetzt, da er nicht nur durch den Druck im Pressspalt selbst beansprucht wird, sondern zudem ständig beim Rotieren - in Umfangsrichtung betrachtet - im Eintritts- und Austrittsbereich des Pressspalts einer Wechselbiegebelastung zwischen einer konvexen und einer konkaven Verformung ausgesetzt ist. Am größten ist die Belastung des Schuhpressmantels jedoch im Bereich der axialen Längsenden des Druckschuhs. Da der Schuhpressmantel an seinen eigenen axialen Längsenden durch zwei kreisrunde Scheiben gehalten und mittels dieser rotiert wird, wird der Schuhpressmantel im Bereich der axialen Längsenden des Druckschuhs durch eine komplexe dreidimensionale Verformung beansprucht. Aufgrund dieser hohen Belastung kommt es dort häufig als erstes zu Erscheinungen von Materialermüdung oder sogar Rissen des Schuhpressmantels.The shoe press jacket is exposed to very high loads due to the pressure shoe, as it is not only stressed by the pressure in the press gap itself, but also constantly when rotating - viewed in the circumferential direction - in the entry and exit area of the press gap an alternating bending load between a convex and a concave deformation is exposed. However, the load on the shoe press jacket is greatest in the area of the axial longitudinal ends of the pressure shoe. Since the shoe press jacket is held at its own axial longitudinal ends by two circular disks and rotated by means of these, the shoe press jacket is subjected to a complex three-dimensional deformation in the area of the axial longitudinal ends of the pressure shoe. Due to this high load, material fatigue or even cracks in the shoe press jacket are often the first to appear.
Um diesem Problem entgegenzuwirken und die Lebensdauer des Schuhpressmantels zu verlängern, wird in der Praxis der Schuhpressmantel von Zeit zu Zeit ein kleines Stück relativ zu dem Druckschuh in axialer Richtung verschoben. Auf diese Weise wird nicht ständig dieselbe Stelle - in axialer Richtung des Schuhpressmantels betrachtet - vom Schuhpressmantel der erhöhten Beanspruchung ausgesetzt, sondern die Belastung verteilt sich auf einen größeren Bereich des Schuhpressmantels. Die Schuhpresswalze weist daher eine Verstelleinrichtung zum Verschieben des Schuhpressmantels in axialer Richtung relativ zum Druckschuh auf.In order to counteract this problem and extend the service life of the shoe press jacket, in practice the shoe press jacket is from time to time displaced a small distance relative to the pressure shoe in the axial direction. In this way, the same point - viewed in the axial direction of the shoe press jacket - is not constantly exposed to increased stress from the shoe press jacket, but rather the load is distributed over a larger area of the shoe press jacket. The shoe press roller therefore has an adjusting device for displacing the shoe press jacket in the axial direction relative to the pressure shoe.
Für den Bediener der Schuhpresse ist von außen jedoch nicht ersichtlich, wo genau der Schuhrand in Bezug auf den Schuhpressmantel steht. Ein Korrigieren des Zustands erfolgt daher nach Gefühl und Erfahrung des Bedieners, nicht jedoch nach den tatsächlichen Bedingungen in der Schuhpresswalze, da die exakte Position des Druckschuhs nicht einsehbar ist. Ein Nachmessen bei laufender Maschine ist aus Sicherheitsgründen nicht möglich.However, it is not clear to the operator of the shoe press from the outside where exactly the edge of the shoe is in relation to the shoe press jacket. The condition is therefore corrected based on the operator's feeling and experience, but not based on the actual conditions in the shoe press roller, since the exact position of the pressure shoe cannot be seen. For safety reasons, it is not possible to take measurements while the machine is running.
Ferner ist es für den Bediener auch teilweise schwer abzuschätzen, wann es wieder Zeit für eine Verschiebung des Schuhpressmantels ist, und um welche Weglänge dieser vorzugsweise verschoben werden sollte. Somit erfordert eine solche Verstellung oft den Einsatz von entsprechend ausgebildetem und erfahrenem Personal. Der Einsatz dieser qualifizierten Fachkräfte ist jedoch kostenintensiv. Zudem stellt die Verfügbarkeit dieses Personals einen Engpassfaktor dar.Furthermore, it is sometimes difficult for the operator to estimate when it is time to move the shoe press jacket again and by what distance it should preferably be moved. Such an adjustment often requires the use of appropriately trained and experienced personnel. However, the use of these qualified specialists is costly. In addition, the availability of this staff represents a bottleneck factor.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die zuvor beschriebenen Problem zu lösen oder zumindest zu reduzieren. Konkret soll dem Bediener eine einfache Hilfestellung geboten werden, schnell und zuverlässig zu erkennen, wann und wie weit der Schuhpressmantel gegenüber dem Druckschuh axial verschoben werden sollte, um eine möglichst große Lebensdauer des Schuhpressmantels zu erzielen.It is the object of the present invention to solve or at least reduce the problem described above. Specifically, the operator should be offered simple assistance in quickly and reliably recognizing when and how far the shoe press jacket should be axially displaced relative to the pressure shoe in order to achieve the longest possible service life of the shoe press jacket.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Die abhängigen Ansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung zum Gegenstand.This task is solved by the features of the independent claims. The dependent claims relate to advantageous developments of the present invention.
Konkret wird die vorliegende Aufgabe nach Anspruch 1 durch ein gattungsgemäßes Verfahren der eingangs beschriebenen Art gelöst, welches ferner die folgenden Schritte umfasst:
- - Bild- und/oder Videoaufnahme vom Äußeren der Schuhpresswalze und Übermittlung der Aufnahme an eine Berechnungseinheit;
- - Ermittlung eines aktuellen Ist-Wertes des Betriebszustands mittels der Berechnungseinheit durch Bildanalyse der Bild- und/oder Videoaufnahme vom Äußeren der Schuhpresswalze und/oder durch die Erfassung von Werten eingebetteter Sensorik;
- - auf Basis des ermittelten aktuellen Ist-Wertes des Betriebszustands: Darstellung von Metainformationen zum Einstellen der Verstelleinrichtung durch Überlagerung mit der Bild- und/oder Videoaufnahme auf einem Display.
- - Image and/or video recording of the exterior of the shoe press roller and transmission of the recording to a calculation unit;
- - Determination of a current actual value of the operating state by means of the calculation unit by image analysis of the image and/or video recording of the outside of the shoe press roller and/or by recording values of embedded sensors;
- - based on the determined current actual value of the operating state: representation of meta information for setting the adjustment device by overlaying the image and/or video recording on a display.
In der noch unveröffentlichten, jedoch kurz vor der Erteilung stehenden Patentanmeldung
Beim Realitäts-Virtualitäts-Kontinuum (nach Paul Milgram et al., 1994) sind die erweiterte Realität (augmented reality, AR) und erweiterte Virtualität (augmented virtuality) Teil der sogenannten gemischten Realität (mixed reality). Während der Begriff Augmented Virtuality kaum von der Fachwelt benutzt wird, werden Augmented Reality und Mixed Reality, selten auch Enhanced Reality, meist synonym verwendet. Im Gegensatz zur virtuellen Realität, bei welcher der Benutzer komplett in eine virtuelle Welt eintaucht, steht bei der erweiterten Realität die Darstellung zusätzlicher Informationen im Vordergrund. Für die visuelle Modalität führt dies zu wesentlich härteren Anforderungen an die Positionsbestimmung (Tracking) und Kalibrierung.In the reality-virtuality continuum (according to Paul Milgram et al., 1994), augmented reality (AR) and augmented virtuality are part of the so-called mixed reality. While the term augmented virtuality is rarely used by experts, augmented reality and mixed reality, and rarely enhanced reality, are usually used synonymously. In contrast to virtual reality, in which the user is completely immersed in a virtual world, the focus of augmented reality is on displaying additional information. For the visual modality, this leads to much tougher requirements for positioning (tracking) and calibration.
Unter einem AR-System (kurz ARS) versteht man das System der technischen Bestandteile, die nötig sind, um eine Augmented-Reality-Anwendung aufzubauen: Kamera, Trackinggeräte, Unterstützungssoftware usw.An AR system (ARS for short) is the system of technical components that are necessary to build an augmented reality application: camera, tracking devices, support software, etc.
Die Literatur verwendet meist die Definition der erweiterten Realität von Azuma (http://www.cs.unc.edu/~azuma/ARpresence.pdf):
- - die virtuelle Realität und die Realität sind miteinander kombiniert (teilweise überlagert);
- - Interaktivität in Echtzeit;
- - reale und virtuelle Objekte stehen dreidimensional zueinander in Bezug.
- - virtual reality and reality are combined (partially superimposed);
- - Real-time interactivity;
- - Real and virtual objects relate to each other in three dimensions.
In einer vorteilhaften Ausführung des Verfahrens wird die Ist-Position des Druckschuhs ermittelt und mit der Bild- und/oder Videoaufnahme auf dem Display als virtuelle Position dargestellt. Mit Hilfe der Metainformation kann der Bediener optische Veränderungen am Schuhpressmantel der genauen Schuhrandposition zuordnen und entsprechende gezielte Veränderungen, wie ein axiales Verschieben des Schuhpressmantels, auch bei laufender Maschine durchführen.In an advantageous embodiment of the method, the actual position of the pressure shoe is determined and shown on the display as a virtual position using the image and/or video recording. With the help of the meta-information, the operator can assign optical changes to the shoe press jacket to the exact shoe edge position and carry out corresponding targeted changes, such as axially moving the shoe press jacket, even while the machine is running.
Es kann dabei vorgesehen sein, dass der Ist-Wert des Betriebszustands allein aus der Bild- oder Videoaufnahme der Schuhpresswalze ermittelt wird.It can be provided that the actual value of the operating state is determined solely from the image or video recording of the shoe press roller.
Alternativ kann aber auch vorgesehen sein, dass am Äußeren des Bauteils an einer definierten Position ein Markerelement angebracht ist, und dieses Markerelement bei der Bild- und/oder Videoaufnahme miterfasst wird. So wird zur einfachen Ermittlung des Ist-Position vorgeschlagen, am Äußeren der Schuhpresswalze wenigstens ein Markerelement anzubringen, welches bei der Bild- und/oder Videoaufnahme miterfasst wird.Alternatively, it can also be provided that a marker element is attached to the outside of the component at a defined position and that this marker element is recorded during the image and/or video recording. In order to easily determine the actual position, it is proposed to attach at least one marker element to the outside of the shoe press roller, which is recorded during the image and/or video recording.
Bei dem Markerelement kann es sich beispielsweise um ein speziell geformtes geometrisches Objekt handeln, das von der Bildanalyse zuverlässig erkannt wird. Auf Basis der Position des Markerelements kann dann der Ist-Wert des Betriebszustands, beispielsweise die exakte Positionierung des Schuhpressmantels relativ zum Druckschuh ermittelt werden. Dabei kann das Markerelement entweder fest an dem jeweiligen Bauteil verbleiben, oder auch so konstruiert sein, dass das Markerelement einfach abmontierbar ist. Somit kann es nach der Einstellung der Schuhpresswalze wieder abgezogen werden und stört nicht den weiteren den Betrieb der Maschine. Ebenfalls verschmutzt das Markerelement nicht unnötig, was eine Erkennung gegebenenfalls erschwert und ungenau macht. Als weiteren Vorteil kann das Markerelement bei einem unbeabsichtigten Lösen keinen Schaden verursachen.The marker element can be, for example, a specially shaped geometric object that is reliably recognized by the image analysis. Based on the position of the marker element, the actual value of the operating state, for example the exact positioning of the shoe press jacket relative to the pressure shoe, can then be determined. The marker element can either remain firmly attached to the respective component or can be constructed in such a way that the marker element can be easily removed. This means that it can be removed again after the shoe press roller has been adjusted and does not disturb the further operation of the machine. The marker element also does not become unnecessarily dirty, which may make detection more difficult and inaccurate. As a further advantage, the marker element cannot cause any damage if accidentally released.
Insbesondere können am Äußeren der Schuhpresswalze wenigstens zwei Markerelemente angebracht sein, welche bei der Bild- und/oder Videoaufnahme miterfasst werden, wobei ein erstes Markerelement relativ zum Joch fest positioniert ist und ein zweites Markerelement zusammen mit wenigstens einer der beiden Scheiben gegenüber dem feststehenden Joch in Axialrichtung der Schuhpresswalze mittels der Verstellvorrichtung translatorisch verschiebbar gelagert ist.In particular, at least two marker elements can be attached to the outside of the shoe press roller, which are recorded during the image and/or video recording, with a first marker element being firmly positioned relative to the yoke and a second marker element together with at least one of the two disks relative to the fixed yoke Axial direction of the shoe Press roller is mounted in a translationally displaceable manner by means of the adjusting device.
Wie eingangs beschrieben ist der Schuhpressmantel in der Schuhpresswalze auf Führerseite und Triebseite jeweils auf einer Scheibe, so genannten Positionierscheiben, montiert. Diese Scheiben sind radial innen über ein nicht rotierendes Koppelteil mit dem Joch der Walze oder der Stuhlung der Schuhpresse verbunden. Diese Positionierscheiben können zum Positionieren des Pressmantels entlang der Achse der Schuhpresswalze verschoben werden. Üblicherweise ist eine der beiden Positionierscheiben als Spannscheibe ausgeführt, um den Schuhpressmantel unter einer geeigneten Vorspannung zu halten.As described at the beginning, the shoe press jacket is mounted in the shoe press roller on a disc, so-called positioning discs, on the driver side and the drive side. These disks are connected radially on the inside to the yoke of the roller or the frame of the shoe press via a non-rotating coupling part. These positioning disks can be moved along the axis of the shoe press roller to position the press jacket. Usually one of the two positioning disks is designed as a tension disk in order to keep the shoe press jacket under a suitable pre-tension.
In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist das zweite Markerelement nicht mit der wenigstens einen Scheiben um das Joch der Schuhpresswalze herum drehbar gelagert. Stattdessen kann das wenigstens eine zweite Markerelement an dem nicht rotierenden, aber translatorisch verschiebbaren Koppelteil für die Spannscheibe befestigt sein. Somit ist das zweite Markerelement keinen Fliehkräften ausgesetzt, wie es der Fäll wäre, wenn es direkt an der rotierenden Scheibe befestigt wäre. Das wenigstens eine erste Markerelement kann hingegen als Referenzmarker auf einem feststehenden Teil der Schuhpresswalze oder Stuhlung angebracht sein. Da die Position des Druckschuhs relativ zum Referenzmarker konstant und bekannt ist, lässt sich aus der relativen Position der beiden Marker zueinander sehr einfach die aktuelle Ist-Position des Druckschuhs relativ zum Schuhpressmantel bestimmen und als virtuelle Position auf dem Display anzeigen. In den meisten Fällen kann dies sogar ohne eine Anbindung der Berechnungseinheit an ein externes Datenbanksystem geschehen.In a particularly advantageous embodiment, the second marker element is not rotatably mounted with the at least one disk around the yoke of the shoe press roller. Instead, the at least one second marker element can be attached to the non-rotating but translationally displaceable coupling part for the tension disk. The second marker element is therefore not exposed to centrifugal forces, as would be the case if it were attached directly to the rotating disk. The at least one first marker element, however, can be attached as a reference marker on a fixed part of the shoe press roller or chair. Since the position of the pressure shoe relative to the reference marker is constant and known, the current actual position of the pressure shoe relative to the shoe press jacket can be determined very easily from the relative position of the two markers to one another and shown as a virtual position on the display. In most cases, this can even happen without connecting the calculation unit to an external database system.
Ein solches Datenbanksystem, auf welches die Berechnungseinheit zur Ermittlung der Metainformationen Zugriff hat, ist jedoch oft vorteilhaft. Beispielsweise kann der aktuelle Ist-Wert des Betriebszustands in dem Datenbanksystem abgespeichert werden bzw. sein. Hierbei ist es insbesondere vorteilhaft, wenn die Schuhpresse oder die Schuhpresswalze ein ID-Kennzeichen, zum Beispiel in Form eines QR-Codes oder eines RFID Chips aufweist. Dieses ID-Kennzeichen kann vorteilhafterweise mit dem gleichen Gerät erfasst werden, mit dem die Bild- oder Videoaufnahme erfolgt. Dabei kann es sich insbesondere um ein Smartphone, Tablet oder ähnliches handelsübliches, elektronisches Endnutzergerät handeln. Über die ID Kennzeichnung der Schuhpresse oder der Schuhpresswalze können aus dem Datenbanksystem weitere Informationen ausgelesen werden, und auch in die Ermittlung des Ist-Zustandes eingehen.However, such a database system, to which the calculation unit has access to determine the meta information, is often advantageous. For example, the current actual value of the operating state can be stored in the database system. It is particularly advantageous if the shoe press or the shoe press roller has an ID tag, for example in the form of a QR code or an RFID chip. This ID identifier can advantageously be recorded with the same device with which the image or video is recorded. This can in particular be a smartphone, tablet or similar commercially available electronic end-user device. Further information can be read from the database system via the ID marking of the shoe press or shoe press roller and can also be used to determine the actual status.
Zudem ist es auch möglich, dass der Ist-Wert des Betriebszustands in dem Datenbanksystem abgespeichert wird. Auch dazu ist die ID-Kennzeichnung vorteilhaft.It is also possible for the actual value of the operating state to be stored in the database system. ID marking is also advantageous for this.
Die Metainformationen, die auf dem Display dargestellt werden, können entweder anhand eines hinterlegten Algorithmus oder anderer geeigneter Zusammenhangsbeziehungen durch die bzw. eine Berechnungseinheit berechnet werden.The meta information that is shown on the display can be calculated by the calculation unit using either a stored algorithm or other suitable relationships.
Alternativ oder zusätzlich können in einem Datenbanksystem frühere Ist-Werte des Betriebszustands als historische Werte abgespeichert werden bzw. sein. Die Bereitstellung der Metainformationen kann dann durch Vergleich mit den hinterlegten historischen Werten erfolgen.Alternatively or additionally, previous actual values of the operating state can be stored as historical values in a database system. The meta information can then be provided by comparing it with the stored historical values.
Zur Verbesserung der Qualität der Metainformationen ist es auch möglich, dass von einem geschulten Bediener die hinterlegten historischen Werte direkt korrigiert werden. Stellt sich nämlich bei der Einstellung der Schuhpresswalze heraus, dass die über die Metainformation vorgegebenen Einstellparameter nicht zu dem gewünschten optimalen Ergebnis führen (was z.B. durch Verschleiß oder unsauber ausgeführte Wartungsarbeiten passieren kann), so kann ein erfahrener Experte manuell die optimale Einstellung vornehmen. Vorteilhafterweise können dann die neuen optimalen Werten von der Berechnungseinheit an das Datenbanksystem übertragen, und dort als neuer Standard hinterlegt werden. Auf diese Weise kann ohne großen Aufwand ein lernendes System entstehen, und auch unerfahrene Bediener können auf das aktuelle Fachwissen der Experten zurückgreifen.To improve the quality of the meta information, it is also possible for the stored historical values to be corrected directly by a trained operator. If, when adjusting the shoe press roller, it turns out that the setting parameters specified via the meta information do not lead to the desired optimal result (which can happen, for example, due to wear or improperly carried out maintenance work), an experienced expert can manually make the optimal adjustment. Advantageously, the new optimal values can then be transferred from the calculation unit to the database system and stored there as a new standard. In this way, a learning system can be created without much effort, and even inexperienced operators can rely on the experts' current specialist knowledge.
Bevorzugt sind in dem Datenbanksystem auch noch andere Betriebsparameter der Maschine hinterlegt, wie z.B. Produktinformationen, Produktionsgeschwindigkeit, Rohstoffdaten, Qualitätsparameter, Sensordaten etc. Dadurch kann die Qualität der Metadaten in der Regel deutlich verbessert werden, da sich in etlichen Anwendungen die optimalen Einstellungen in Abhängigkeit dieser Betriebsparameter unterscheiden können.Other operating parameters of the machine are preferably also stored in the database system, such as product information, production speed, raw material data, quality parameters, sensor data, etc. This means that the quality of the metadata can usually be significantly improved, since in many applications the optimal settings depend on these Operating parameters can be distinguished.
Im Anwendungsfall der vorliegenden Erfindung umfasst der Ist-Wert vorzugsweise die relative axiale Position des Schuhpressmantels gegenüber dem feststehenden Joch bzw. dem Druckschuh, sowie vorzugsweise ferner eine Angabe zur Betriebsdauer, wie lang diese relative axiale Position bereits vorliegt bzw. wie lange sie vorgelegen hat. Somit kann die Berechnungseinheit zum Beispiel auf dem Display anzeigen, welche Bereiche des Schuhpressmantels bereits in der Vergangenheit der erhöhten Belastung durch den Druckschuhrand ausgesetzt waren und ggf. auch wie stark. Zum Beispiel könnten diese Bereiche des Schuhpressmantels farbig markiert sein, wobei die bereits erfolgte Beanspruchung durch eine Intensität der Farbe sichtbar gemacht wird. So kann beispielsweise mittels der Berechnungseinheit der Zustand des Schuhpressmantels vorteilhaft ermittelt werden, und können in Abhängigkeit des ermittelten Zustands und der aktuellen relativen axialen Position des Schuhpressmantels gegenüber dem feststehenden Joch und/oder dem Druckschuh Handlungsempfehlungen zum translatorischen Verschieben des Schuhpressmantels auf dem Display dargestellt werden.In the application of the present invention, the actual value preferably includes the relative axial position of the shoe press jacket relative to the fixed yoke or the pressure shoe, as well as preferably also an indication of the operating time, how long this relative axial position has already existed or how long it has existed. The calculation unit can therefore, for example, show on the display which areas of the shoe press casing have already been exposed to the increased load caused by the pressure shoe edge in the past and, if necessary, to what extent. For example, these areas could be the shoe pressman be marked in color, with the stress that has already occurred being made visible by the intensity of the color. For example, the state of the shoe press casing can be advantageously determined by means of the calculation unit, and recommendations for action for the translational displacement of the shoe press casing can be shown on the display depending on the determined state and the current relative axial position of the shoe press casing relative to the fixed yoke and/or the pressure shoe.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die Aufgabe auch durch eine Vorrichtung zum Einstellen einer Schuhpresswalze, insbesondere einer Schuhpresswalze für die mechanische Entwässerung einer Faserstoffbahn, wie Papier-, Karton- oder Tissuebahn, gelöst, umfassend eine Schuhpresswalze, die einen Druckschuh aufweist mit einem ersten Schuhrand und einem dem ersten Schuhrand in Axialrichtung der Schuhpresswalze gegenüberliegenden zweiten Schuhrand, sowie einen flexiblen Schuhpressmantel, welcher um den Druckschuh und um ein feststehendes Joch herum drehbar gelagert ist, wobei der Schuhpressmantel an seinen axialen Längsenden von zwei Scheiben gehalten wird, welche gegenüber dem feststehenden Joch in Axialrichtung der Schuhpresswalze mittels einer Verstellvorrichtung translatorisch verschiebbar gelagert sind, wobei die Vorrichtung ferner umfasst:
- - optische Mittel zum Aufnehmen von einem Bild- und/oder Video vom Äußeren der Schuhpresswalze;
- - eine Berechnungseinheit zum Empfangen der Bild- und/oder Videoaufnahme; zur Ermittlung eines aktuellen Ist-Wertes des Betriebszustands mittels durch Bildanalyse der Bild- und/oder Videoaufnahme vom Äußeren der Schuhpresswalze und/oder durch die Erfassung von Werten eingebetteter Sensorik; und zum Darstellen auf Basis des ermittelten aktuellen Ist-Wertes des Betriebszustands von Metainformationen zum Einstellen der Verstelleinrichtung durch Überlagerung mit der Bild- und/oder Videoaufnahme auf einem Display.
- - optical means for capturing an image and/or video of the exterior of the shoe press roll;
- - a calculation unit for receiving the image and/or video recording; to determine a current actual value of the operating state by means of image analysis of the image and/or video recording of the outside of the shoe press roller and/or by recording values embedded in sensors; and for displaying, based on the determined current actual value of the operating state, meta information for setting the adjustment device by overlaying the image and/or video recording on a display.
Die Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung entsprechend jenen des erfindungsgemäßen Verfahrens und umgekehrt. Zur Vermeidung von Wiederholungen wird daher auf die obigen Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorrichtung genauso vorteilhaft weitergebildet werden, wie es oben für das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben worden ist.The advantages of the device according to the invention correspond to those of the method according to the invention and vice versa. To avoid repetition, reference is therefore made to the above statements on the method according to the invention. In particular, the device according to the invention can be developed just as advantageously as described above for the method according to the invention.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren erläutert. Die Erfindung ist dabei nicht auf diese Beispiele beschränkt. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
-
1 : eine Querschnittsdarstellung durch eine Schuhpresswalze; und -
2 : eine Berechnungseinheit mit einem Display zur Darstellung der aktuellen, axialen Ist-Position des Druckschuhrands relativ zum Schuhpressmantel.
-
1 : a cross-sectional view through a shoe press roller; and -
2 : a calculation unit with a display for displaying the current, axial actual position of the pressure shoe edge relative to the shoe press jacket.
Um das Joch 12 mit dem Druckschuh 14 ist ein flexibler Schuhpressmantel 16 drehbar gelagert. Dazu wird der Schuhpressmantel 16 an seinen beiden axialen Längsenden von zwei gegenüber dem Joch rotierbar gelagerten Scheiben 18, 20 gehalten. Da die beiden Scheiben gleichzeitig den Schuhpressmantel 16 in axialer Richtung positionieren, werden sie auch als Positionierscheiben 18, 20 bezeichnet. Eine der beiden Scheiben 18, 20 kann über Federn, die sich am Joch 12 abstützen, eine gewisse axiale Vorspannung auf den Schuhpressmantel 16 ausüben, wie es in
Im bestimmungsgemäßen Gebrauch der Schuhpresse wirkt die größte Beanspruchung auf den Schuhpressmantel 16 in den Bereichen B, wo der Druckschuh 14 seine axialen Enden, nämlich seine Schuhränder 26, aufweist.When the shoe press is used as intended, the greatest stress acts on the
In der Praxis wird daher die Verstellvorrichtung dazu genutzt, von Zeit zu Zeit den Schuhpressmantel 16 relativ zu dem Druckschuh 14 axial zu verschieben, so dass die Bereiche B der größten Beanspruchung nicht immer dieselben am Schuhpressmantel 16 sind. Damit lässt sich die Lebensdauer des Schuhpressmantels 16 verlängern. Allerdings ist es für den Bediener nicht von außen ersichtlich, wo genau die Enden des Druckschuhs 14 im Inneren des Schuhpressmantels liegen. Auch hängt es stark von seiner Erfahrung ab, den richtigen Zeitpunkt und die richtige Weglänge zu bestimmen, mit welcher der Schuhpressmantel 16 zu verschieben ist.In practice, the adjusting device is therefore used to axially displace the
Bei diesen Problemen schafft die vorliegende Erfindung Abhilfe. So kann mittels eines handelsüblichen elektronischen Endbenutzergerätes 24, etwa einem Mobiltelefon oder Tablet, wie es in
Damit die Software zur Generierung und Ausgabe der Augmented Reality aktuelle Ist-Position des Druckschuhs 14 einfach ermitteln kann, sind vorzugsweise an der Schuhpresswalze 10 Markerelemente 28, 30 angebracht. Insbesondere können erste Markerelemente 28 und zweite Markerelemente 30 angebracht sein, zum Beispiel von jeder Sorte zwei, jeweils eines auf der Führer- und eines auf der Triebseite der Schuhpresswalze 10, wie in
Vorzugsweise ist das elektronische Endbenutzergerät 24 mit einem Datenbanksystem verbunden. Das Datenbanksystem kann zum Beispiel direkt in einem Speicher, welcher zu dem elektronischen Endbenutzergerät 24 gehört, abgespeichert sein, oder es kann an einer anderen Stelle abgespeichert sein und mit dem elektronischen Endbenutzergerät 24 verbunden sein, insbesondere über eine drahtlose Funkverbindung. In dem Datenbanksystem können weitere Informationen zu der Schuhpresswalze 10 oder Komponenten davon abgespeichert und abrufbar sein. Insbesondere können alte Ist-Positionen des Druckschuhs 14 relativ zum Schuhpressmantel 16 gespeichert sein, sowie Angaben zu der Zeitdauer, während welcher diese Relativposition während des Betriebs der Schuhpresse vorlag. Daraus lassen sich Rückschlüsse ziehen, wie stark welcher Bereich des Schuhpressmantels 16 bereits beansprucht worden ist und ob bzw. wann eine weitere Verschiebung des Schuhpressmantels 16 über die Verstellvorrichtung vorgenommen werden sollte und in welche Richtung diese erfolgen sollte.Preferably, the end-user
In
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 1010
- SchuhpresswalzeShoe press roller
- 1212
- Jochyoke
- 1414
- Druckschuhpressure shoe
- 1616
- SchuhpressmantelShoe press coat
- 18, 2018, 20
- (Positionier-)Scheiben(Positioning) disks
- 2222
- Koppelteilcoupling part
- 2424
- elektronische Endbenutzergerätelectronic end-user device
- 2626
- SchuhränderShoe edges
- 2828
- erste Markerelementefirst marker elements
- 3030
- zweite Markerelementesecond marker elements
- 3232
- Display display
- AA
- LängsachseLongitudinal axis
- Bb
- Bereiche größter BeanspruchungAreas of greatest stress
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102019104388 A1 [0002]DE 102019104388 A1 [0002]
- DE 102019104389 [0002]DE 102019104389 [0002]
- DE 1020211048702 [0010]DE 1020211048702 [0010]
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---|---|---|---|
DE102022108707.7A DE102022108707A1 (en) | 2022-04-11 | 2022-04-11 | Method and device for adjusting a shoe press roller |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|
DE102022108707A1 true DE102022108707A1 (en) | 2023-10-12 |
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ID=88094276
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DE102019104388A1 (en) | 2019-02-21 | 2020-08-27 | Voith Patent Gmbh | Shoe press |
DE102021104870A1 (en) | 2021-03-01 | 2022-09-01 | Voith Patent Gmbh | Adjustment of rollers |
-
2022
- 2022-04-11 DE DE102022108707.7A patent/DE102022108707A1/en active Pending
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