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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Karde mit einer Einlaufseite für Faserflocken, wobei die Karde ausgebildet ist, die Faserflocken mittels mindestens eines Vorreißers einer drehenden Trommel zuzuführen. Auf der Trommel werden die Faserflocken zwischen Festkardierelementen und umlaufenden Deckelstäben bis zur Einzelfaser aufgelöst, ausgerichtet und gereinigt. Der dabei entstehende Faserflor wird von der Trommel auf einen Abnehmer übergeben, dem eine Vorrichtung zur Umwandlung des Faserflors in ein Faserband nachgeordnet ist.
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Nach dem Stand der Technik sind Wanderdeckelkarden bekannt, die im Wesentlichen einen großen Hauptzylinder, die Trommel oder den Tambour aufweisen, auf der durch eine bestimmte Anzahl an Wanderdeckeln und Festkardierelemente eine Kardierung von Fasern stattfindet. Je nach Bauart der Karde ist eine einzustellende Kardierspaltgröße von 3/1000" [inch] bis 12/1000" [inch] möglich. Bei diesen geringen Abständen zwischen den Garnituren kann eine Berührung der Bauteile massive Schäden hervorrufen, so dass die Aufweitung der Trommel aufgrund der Zentrifugalkraft und der thermischen Ausdehnung aller Bauteile immer zu beachten und kontinuierlich zu erfassen ist. Mit zunehmender Drehzahl der Trommel und Erhöhung der Produktion der zu verarbeitenden Fasern steigt auch die Temperatur der Trommel. Dazu ist es notwendig, die Ist-Temperatur der Trommel permanent zu erfassen, um mit einer empirisch ermittelten Formel den Kardierspalt indirekt zu berechnen.
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Dabei wird nach dem Stand der Technik nicht die Temperatur der Trommel gemessen, sondern die Temperatur eines feststehenden Aluminiumprofiles, welches sehr nahe an der Trommel positioniert ist. Dieses feststehende Zwickelprofil ist im oberen Zwickel zwischen der Trommel und dem Abnehmer angeordnet. Innerhalb des feststehenden Zwickelprofiles können ein oder mehrere Temperatursensoren über die Arbeitsbreite oder Trommelbreite verteilt angeordnet sein. Das Zwickelprofil erwärmt sich sehr ähnlich zum Temperaturverhalten der Trommel, sobald die Karde in Betrieb ist. Für den aufgewärmten Betriebszustand ist dieser Temperaturwert ausreichend genug für die Kardierspaltbestimmung. Diese ausreichende Genauigkeit ist aber nur für den laufenden Betrieb geeignet, solange Fasern verarbeitet werden und das Zwickelprofil durch die Trommel auf Temperatur gehalten wird. Wird die Materialzufuhr unterbrochen, kühlt das leichtere Aluminiumprofil schneller ab als die schwere Stahltrommel. Dieser Effekt ist besonders ausgeprägt während der langen Abkühlphase nach dem Abschalten der Trommel. Bei der Berechnung des Kardierspaltes kommt es somit zu Abweichungen von den in der Maschine vorliegenden Bedingungen, die den Bediener dazu verleiten können, den Kardierspalt enger einzustellen, wodurch eine Kollision zwischen den Garnituren der Trommel und des Wanderdeckels nicht auszuschließen ist.
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung einer Karde, bei der die Temperatur einer Trommel präziser gemessen wird. Die Trommel kann als Tambour, Vorreißerwalze oder Abnehmer ausgebildet sein.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Karde gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 und mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst.
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Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Karde weist eine Trommel mit einem Trommelmantel und zwei Trommelböden auf, wobei die Trommel mittels zweier Zapfen drehbar in einem Lager gelagert ist. Weiterhin weist die Karde mindestens einen Sensor zur Bestimmung der Temperatur des Trommelmantels auf, der innerhalb des Trommelmantels oder im Innenraum der Trommel am Trommelmantel angeordnet ist. Der mindestens eine Sensor wird mittels mindestens einer elektrischen Leitung oder Datenleitung mit einem Koppler verbunden, der ausgebildet ist, die Daten des Sensors an eine Steuerung der Karde zu übermitteln.
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Die Erfindung geht von der Idee aus, dass die direkte Temperaturmessung des Trommelmantels genauer ist, insbesondere beim Hoch- und Runterfahren der Karde. Die Temperaturänderung wird unmittelbar erfasst. Dazu wird der mindestens eine Sensor direkt oder indirekt am Trommelmantel angeordnet, beispielsweise über eine Aufnahmebuchse, so dass der Sensor direkten Kontakt mit dem Trommelmantel hat. Alternativ kann der Sensor auch in einem Führungselement oder in der Aufnahmebuchse angeordnet sein, wobei die Temperatur des Trommelmantels dann erst über das Führungselement oder die Aufnahmebuchse in den Sensor übertragen wird. Die Anordnung des Sensors kann innerhalb des Trommelmantels erfolgen, oder im Innenraum der Trommel am Trommelmantel. Der Koppler ist ausgebildet, die Daten des mindestens einen Sensors von der rotierenden Trommel auf ein feststehendes Gegenelement zu übertragen. Der Koppler muss daher nicht zwingende im Bereich einer der Zapfen angeordnet sein, sondern kann auch kontaktlos die Daten zu einem Empfänger übertragen, der im Bereich des Seitenschildes fest angeordnet ist. Mit der elektrischen Leitung oder Datenleitung kann gleichzeitig eine Versorgung des Sensors mit elektrischer Energie erfolgen. Eine kontinuierliche Übertragung der Sensordaten und die Versorgung mit elektrische Energie ist vorteilhafter Weise dann gewährleistet, wenn dies unabhängig von der Drehzahl der Trommel erfolgt und damit der Koppler im Bereich der Zapfen angeordnet ist.
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Die mindestens eine elektrische Leitung oder Datenleitung kann zumindest teilweise oder vollständig innerhalb der Trommel vom Sensor zum Koppler geführt werden. Wird sie teilweise innerhalb der Trommel zum Koppler geführt, erfolgt die Leitungsführung entlang des Trommelmantels bis zum Trommelboden und wird durch diesen hindurchgeführt und dann mit dem Koppler verbunden. Der Vorteil ist die einfache Verlegung der elektrischen Leitung oder der Datenleitung zumindest teilweise auf der Außenseite des Trommelbodens, die dabei auch bei geschlossener Trommel mit dem Sensor verlegt werden kann. Als geschlossene Trommel wird dabei eine Kardentrommel bezeichnet, bei der ein Monteur mit seinen Armen oder mit Werkzeugen nichts innerhalb der Trommel anordnen oder befestigen kann. In diesem Fall weisen die Trommelböden keine Aussparungen auf, wie dies in 4 dargestellt ist, durch die ein Monteur mit seinen Armen oder Werkzeugen in den Innenraum der Trommel kommen kann. Demzufolge kann ein Teil der mindestens einen elektrischen Leitung oder Datenleitung außerhalb der Trommel am Trommelboden vom Sensor zum Koppler geführt wird.
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Erhält die Steuerung die Daten des Sensors zur aktuellen Temperatur der Trommel, ist diese ausgebildet einen Aktor anzusteuern, um den Abstand der Trommel zu einem Kardierelement (Wanderdeckel, Festkardierelement), einem Ausscheidemesser oder einer weiteren Trommel einzustellen.
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Wird die mindestens eine elektrische Leitung oder Datenleitung mittels mindestens eines Führungselementes innerhalb der Trommel geführt, erfolgt ein vollständiger Schutz der elektrischen Leitung oder Datenleitung gegen Umwelteinflüsse, wie beispielsweise Staub, Faserflug, Feuchtigkeit oder bei der Montage anderer Komponenten.
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Der mindestens eine Sensor kann innerhalb des mindestens einen Führungselementes oder innerhalb einer Aufnahmebuchse angeordnet sein. Dabei weisen sowohl das Führungselement im Bereich des aufgenommenen Sensors, wie auch die Aufnahmebuchse einen direkten Kontakt zur Trommelwand auf. Die Trommeltemperatur kann dabei indirekt auf den Sensor übertragen werden, oder im Fall der Aufnahmebuchse direkt auf den Sensor übertragen werden, wenn der Sensor Kontakt zum Trommelmantel hat.
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Soll die Temperatur des Sensors auch bei stehender Trommel an die Steuerung übertragen werden, kann das mindestens eine Führungselement, durch das die elektrische Leitung bzw. die Datenleitung geführt wird, mit einem ersten Ende an oder innerhalb einer Bohrung eines Zapfens angeordnet sein. Das Führungselement dreht sich dabei mit dem Zapfen der Trommel entsprechend der Trommeldrehzahl.
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Der Koppler kann außerhalb der Trommel im Bereich eines Zapfens angeordnet sein, und kann mindestens ein rotierendes Element und mindestens ein feststehendes Element aufweisen, wobei die Daten des Sensors mechanisch oder induktiv vom rotierenden Element auf das feststehende Element übertragen werden. Damit kann auch bei stehender Trommel der Sensor immer mit Strom versorgt werden und die Daten des Sensors an die Steuerung übertragen werden.
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Wird das mindestens eine Führungselement unterbrechungsfrei von einem Zapfen bis zum Trommelmantel verlegt, kann auch bei geschlossener Trommel der mindestens eine Sensor mit der elektrischen Leitung oder der Datenleitung von außerhalb der Trommel bis zu seinem Messpunkt am Trommelmantel verlegt werden.
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Um einen Ausfall oder Fehler eines Sensors zu vermeiden, ist der mindestens eine Sensor redundant ausgebildet. Das heißt, dass bei Messung der Temperatur an nur einer Stelle des Trommelmantels immer mindestens zwei Sensoren an dieser Stelle montiert werden. Wird die Trommeltemperatur an mehreren Stellen des Trommelmantels bestimmt, kann auf die Anordnung von zwei Sensoren an einer Stelle verzichtet werden. Die Temperaturunterschiede beispielsweise über die Arbeitsbreite oder über verschiedene Stellen am Trommelumfang sind nicht so groß, dass ein Fehler oder ein Ausfall eines Sensors nicht sofort festgestellt werden kann.
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Die mehreren Sensoren können über die Arbeitsbreite der Karde verteilt und/oder über den Umfang der Karde angeordnet sein. Damit lässt sich ein Temperaturprofil der Trommel über der Arbeitsbreite bestimmen und/oder auch Temperaturschwankungen einzelner Stellen des Trommelmantels ermitteln, wenn diese beispielsweise bei voller Produktion in der Hauptkardierzone angeordnet sind.
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Wird der Sensor innerhalb des mindestens einen Führungselementes angeordnet, wird mindestens ein Teil eines Führungselementes, in dem der Sensor angeordnet ist, mit Vorspannung am Trommelmantel anliegen. Es ergibt sich damit eine leichte erste Montage im Stillstand der Trommel, wobei mit drehender Trommel aufgrund der Zentrifugalkraft dieser Teil des Führungselementes immer gegen den Trommelmantel gedrückt wird.
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Ein zweites Ende des Führungselementes kann in oder an der Aufnahmebuchse angeordnet oder befestigt sein, oder am Trommelmantel befestigt werden. Die Aufnahmebuchse wird vorzugsweise fest am inneren Trommelmantel befestigt, beispielsweise mittels Schweißen, Verlöten oder Verschrauben. Das zweite Ende des Führungselementes kann mit der Aufnahmebuchse, beispielsweise durch einen Konus oder eine Verschraubung verbunden, so dass das Führungselement zumindest an einem Zapfen und in oder an der Aufnahmebuchse fixiert ist. Alternativ kann das zweite Ende des Führungselementes auch direkt am Trommelmantel befestigt werden, beispielsweise mittels Verschraubung.
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Wird der Sensor nicht innerhalb der Trommel am Trommelmantel angeordnet, kann alternativ mindestens eine Bohrung zur Aufnahme des mindestens eines Sensors im Trommelmantel angeordnet sein. Die Bohrung kann entsprechend der Position des Sensors über die Arbeitsbreite als Sackloch ausgebildet sein, oder als durchgehende Bohrung, wobei dann der Sensor innerhalb der Bohrung an der Messposition verspannt oder befestigt wird.
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Werden mehrere Bohrungen zur Aufnahme mindestens eines Sensors im Trommelmantel angeordnet, kann deren Tiefe in der Arbeitsbreite der Trommel und/oder über den Umfang der Trommel variieren. Auch hiermit lässt sich ein vollständiges Temperaturprofil der Trommel erstellen.
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Alternativ kann mindestens ein Führungselement entlang des Trommelmantels angeordnet sein, wobei innerhalb des Führungselementes mindestens zwei Kanäle zur getrennten Aufnahme von Sensoren angeordnet sind, beispielsweise für redundant angeordnete Sensoren. Erfolgt die Anordnung der Kanäle mit einer unterschiedlichen Tiefe im mindestens einen Führungselement, lässt sich die Position der Sensoren über die Arbeitsbreite der Trommel variieren. Die Anordnung der Bohrungen im Trommelmantel haben den Vorteil, dass die elektrische Leitung oder Datenleitung nicht durch den Zapfen verlegt werden müssen. Die Montage ist von außerhalb der Trommel einfacher. Gleiches kann mit einem Führungselement realisiert werden, dass entlang des Trommelmantels verlegt wird und die elektrische Leitung durch eine Bohrung durch den Trommelboden zum Koppler geführt wird.
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt.
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Es zeigen:
- 1 eine Seitenansicht einer schematisch dargestellten Karde nach dem Stand der Technik;
- 2 eine Schnittdarstellung durch eine Kardentrommel mit einer ersten Anordnung eines Sensors zur Bestimmung der Trommeltemperatur;
- 3 eine schematische Darstellung eines induktiven Kopplers;
- 4 eine perspektivische Darstellung auf den Innenraum der Trommel;
- 4a eine schematische Darstellung einer ersten Anordnung des Sensors in der Trommel;
- 4b eine Detaildarstellung der Aufnahmebuchse mit dem Sensor;
- 5 eine weitere Ausführungsform der Anordnung und Befestigung des Sensors im Innenraum der Trommel;
- 5a eine vergrößerte Detaildarstellung einer Einzelheit der 5;
- 5b eine vergrößerte Detaildarstellung einer Einzelheit der 5;
- 6 eine weitere Ausführungsform der Anordnung und Befestigung des Sensors im Innenraum der Trommel;
- 7 eine weitere Ausführungsform der Anordnung und Befestigung des Sensors im Trommelmantel;
- 8 eine weitere Ausführungsform der Anordnung und Befestigung des Sensors im Innenraum der Trommel;
- 9 eine weitere Ausführungsform der Anordnung und Befestigung des Sensors im Innenraum der Trommel;
- 10 eine weitere Ausführungsform der Anordnung und Befestigung des Sensors im Innenraum der Trommel.
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1 zeigt eine Karde nach dem Stand der Technik, bei der Faserflocken über einen Schacht zu einer Speisewalze 1, einem Speisetisch 2, über mehrere Vorreißer 3a, 3b, 3c, zu der Trommel 4 oder dem Tambour geleitet werden. Auf der Trommel 4 werden die Fasern der Faserflocken mittels feststehender und umlaufender Kardierelemente parallelisiert und gereinigt. Der entstehende Faserflor wird nachfolgend über einen Abnehmer 5, eine Abnehmerwalze 6 und mehreren Quetschwalzen 8, 9, zu einem Vliesleitelement 10 gefördert, der den Faserflor mit einem Trichter 11 zu einem Faserband umformt, dass über Abzugswalzen 12, 13 an eine nachfolgende Verarbeitungsmaschine oder eine Kanne 15 übergibt. Die Abnahme der Fasern vom Abnehmer 5 wird durch ein Vliesleitprofil 7 unterstützt, das unterhalb der Abnehmerwalze 6 angeordnet ist. Oberhalb der Abnehmerwalze 6 ist eine Putzwalze 6a angeordnet, mit der Faserrückstände aus der Abnehmerwalze 6 entfernt und einer nicht weiter bezeichneten Saugvorrichtung zugeführt werden.
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2 zeigt einen Schnitt durch eine Trommel 4 einer Karde, die einen zylindrischen Trommelmantel 4a aufweist, der einen Hohlraum umschließt. Stirnseitig wird der Trommelmantel 4a zu beiden Seiten durch zwei Trommelböden 4b verschlossen, die durch Rippen 4c verstärkt werden können. Die Trommel 4 weist einen ersten und einen zweiten Zapfen 4d, 4e auf, die mittig durch die Trommelböden 4b in die Trommel 4 hineinragen und auf der Innenseite der Trommelböden mit diesen befestigt sind. Die Befestigung der Zapfen 4d, 4e mit den Trommelböden 4b kann beispielsweise mittels Schweißverbindung, Kleben oder mechanische Verschraubung etc. erfolgen.
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Die in 2 dargestellte Trommel 4 ist beispielhaft als Tambour der Karde ausgebildet. Die Erfindung kann auch für den Abnehmer 5 oder die Vorreißer 3a, 3b, 3c verwendet werden, da der oben beschriebene Aufbau dieser Trommeln trotz anderer Abmessungen identisch ist. Bei diesen Trommeln ist nicht der Kardierspalt zum Wanderdeckel relevant, sondern der Abstand der Trommeln 3a, 3b, 3c, 4, 5 zueinander, um die Übergabe der Fasern bzw. des Faserflors sicherzustellen. Da auch diese Trommeln im Abstand zueinander eingestellt werden können, ist die Kenntnis eines präzisen Temperaturniveaus wichtig für die Produktivität der Karde.
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Zumindest einer der Zapfen 4d, 4e kann ausgebildet sein, Befestigungselemente und/oder Führungselemente 21 aufzunehmen, die ausgebildet sind, zumindest eine elektrische Leitung und/oder eine Datenleitung aus dem Innenraum der Trommel 4 herauszuführen, so dass mindestens ein Sensor 20 zur Ermittlung der Temperatur der Trommel 4 in dem Innenraum der Trommel 4 angeordnet ist und die Daten des Sensors 20 außerhalb der Trommel 4 erfasst werden können. Die oder das Führungselement 21 kann als Rohr ausgebildet sein, durch dass die mindestens eine elektrische Leitung und/oder Datenleitung hindurchgeführt werden kann. Ein erstes Ende des Führungselementes 21 kann an oder in dem Zapfen (4d oder 4e) angeordnet sein und ein zweites Ende des Führungselementes 21 ist im Bereich des Trommelmantel 4a angeordnet. Dieses zweite Ende kann eine Aufnahmebuchse 22 aufweisen, die mit dem Trommelmantel 4a in dem Innenraum der Trommel 4 verbunden ist, beispielsweise durch Verschrauben, Kleben, Verschweißen, oder Löten.
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Der mindestens eine Sensor 20 kann vorzugsweise als Widerstandsthermometer ausgebildet sein (Temperaturfühler), wobei die Veränderung der zu messenden Temperatur zu einer Veränderung des elektrischen Widerstandes in diesem Sensor 20 führt. Hierzu sind zwei elektrische Leitungen notwendig, deren Enden bis an die Außen- bzw. Stirnseite eines Zapfens 4d, 4e bzw. in diesem Bereich geführt werden. Der Zapfen 4d, 4e weist dazu eine zentrale Bohrung auf, in der das Führungselement 21 angeordnet und befestigt ist. Dabei kann das Führungselement 21 durch die Bohrung des Zapfens 4d, 4e bis in den Bereich eines Kopplers 24 hineinragen, oder das Führungselement 21 ist in bzw. an dem Zapfen 4d, 4e befestigt und die elektrische Leitung 23 bzw. Datenleitung wird durch die Bohrung des Zapfens 4d, 4e zu einem Koppler 24 verlegt. Dort werden die Enden der elektrischen Leitungen 23 beispielsweise induktiv mit einer Steuerung 30 verbunden. Hier kann ein induktiver Koppler 24 angeordnet und verwendet werden, dessen rotierendes Element mit dem Zapfen 4d, 4e verbunden ist. Das feststehende Gegenelement kann am Lagergehäuse oder Seitenschild der Karde angeordnet sein. Über den induktiven Anschluss werden einerseits die Daten des mindestens einen Sensors 20 an die Steuerung 30 übertragen, gleichzeitig die Sensoren 20 mit elektrischer Energie versorgt. Alternativ kann der Koppler 24 auch als eine mechanische Lösung ausgebildet sein, der den elektrischen Kontakt über beispielsweise Schleifkontakte ermöglicht. Vorzugsweise können innerhalb der Trommel 4 immer mindestens zwei Sensoren 20 angeordnet sein, um eine Redundanz sicher zu stellen. Würde ein einziger Sensor 20 unbemerkt ausfallen oder fehlerhafte Daten liefern, kann dies sofort zum Totalschaden der Karde führen. Wird die Temperatur nur an einer Position im Innenraum der Trommel 4 gemessen, werden vorzugsweise mindestens zwei Sensoren 20 an der gleichen Stelle angeordnet. Die Messposition des Sensors 20 befindet sich innerhalb der Trommel 4 immer am oder im Trommelmantel 4a, wobei diese in der Anordnung, über den Umfang und über die Position entlang der Arbeitsbreite variieren kann. Vorzugsweise ist der mindestens eine Sensor 20 in der Mitte des Trommelmantels 4a, also über die halbe Arbeitsbreite angeordnet, da hier die maximale Temperatur vorliegt. Vorzugsweise können mehrere Sensoren 20 angeordnet werden, die über den Trommelumfang und/oder über die Trommelbreite, also der Arbeitsbreite, verteilt angeordnet sein können.
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2 zeigt die Anordnung eines Führungselementes 21, das als Rohr oder Hohlprofil aus Stahl oder Kunststoff ausgebildet sein kann. Das Führungselement 21 kann in seinem Hohlraum mindestens eine Datenleitung oder elektrische Leitung 23 aufnehmen, mit der ein Kontakt zwischen dem mindestens einen Sensor 20 und dem Koppler 24 an dem Zapfen 4d hergestellt wird. Das Führungselement 21 kann an einem ersten Ende an oder innerhalb des Zapfens 4d angeordnet und verbunden sein, und an einem zweiten Ende mit einer Aufnahmebuchse 22, die mit dem Trommelmantel 4a im Innenraum der Trommel 4 verbunden ist. Die Temperatur des Trommelmantels 4a wird damit entweder direkt oder indirekt über die Aufnahmebuchse 22 in den Sensor 20 geleitet. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Aufnahmebuchse 22 in einem ersten Viertel der Arbeitsbreite der Trommel 4 vom Trommelboden 4b aus angeordnet.
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3 zeigt schematisch die Verbindung eines Sensors 20 mittels einer elektrischen Leitung 23 oder Datenleitung mit einem induktiven Koppler 24, der ausgebildet ist, die Daten des Sensors 20 an die Steuerung 30 zu übertragen. Gleichzeitig wird über die elektrische Leitung 23 der Sensor induktiv mit elektrischer Energie versorgt.
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4 zeigt perspektivisch den Innenraum der Trommel 4 sowie mit den 4a und 4b die Befestigung des Sensors 20. Eine Aufnahmebuchse 22 ist mit dem Trommelmantel 4a im Innenraum der Trommel 4 verschweißt. Alternativ kann die Aufnahmebuchse 22 auch in einer Sacklochbohrung im Trommelmantel 4a mittels Gewinde eingeschraubt werden. Ein Verbindungselement 25 in Form einer Verschraubung verbindet das Führungselement 21, das als Rohr ausgebildet ist, mit der Aufnahmebuchse 22. Innerhalb der Aufnahmebuchse 22 sind zwei Sensoren 20, 20' angeordnet, deren elektrische Leitung 23 oder Datenleitung durch das Führungselement 21 zu einem nicht dargestellten Koppler 24 durch den ersten Zapfen 4d geführt wird. Da die Trommelböden 4b runde Aussparungen aufweisen, ist die Montage und der mögliche Austausch von defekten Sensoren 20 kein Problem. Ohne Aussparungen der Trommelböden 4b ist das Führungselement 21 ausgebildet, den bzw. die Sensoren 20 mit der elektrischen Leitung 23 aufzunehmen und bis in den Bereich der Aufnahmebuchse 22 zu montieren. Das setzt Führungselemente 21 voraus, die durchgehend - also unterbrechungsfrei - vom Zapfen 4d, 4e bis zur Messposition am Trommelmantel 4a ausgebildet sind, so dass der oder die Sensoren 20 in der Spitze der Führungselemente 21 oder in einer angeschlossenen Aufnahmebuchse platziert und montiert werden können. Bei einer Drehung der Trommel 4 wird der Sensor durch die Zentrifugalkraft gegen den Trommelmantel 4a gedrückt. Von Vorteil ist eine Steifigkeit der verwendeten elektrischen Leitung 23 oder Datenleitung, wodurch die Fixierung der oder die Sensoren 20 in einer vorbestimmten Position verstärkt wird. 4a zeigt ebenfalls die Verbindung des Führungselementes 21 mit einem Verbindungselement 25 in Form einer Verschraubung zu einem Zapfen 4d, 4e.
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5 und 5a zeigen eine weitere Anordnung in der Montage und Befestigung des Sensors 20 im Innenraum der Trommel 4. Auch hier ist ein Führungselement 21 in Form eines Rohres mit einem Zapfen 4d verbunden. Das Führungselement 21 wird in einer halben Schlaufe gebogen und zwischen einem Klemmelement 26 und einer Rippe 4c klemmend befestigt. Dabei wird das Führungselement 21 so unter Spannung gesetzt, dass es mit seinem Ende, das den mindestens einen Sensor 20 aufnimmt, mit Vorspannung am Trommelmantel 4a aufliegt. Auch diese Ausführungsform lässt sich sowohl mit einem für die Montage zugänglichen Innenraum der Trommel 4 wie mit einem für die Montage unzugänglichen Innenraum der Trommel 4 realisieren. Insbesondere durch das Einschieben des Sensors 20 mit der elektrischen Leitung in das rohrförmige Führungselement 21 liegt eine ausreichende Kraft vor, damit der Sensor 20 ohne Kleber oder Verbindungsmasse am Ende des rohrförmigen Verbindungselementes im Bereich des Trommelmantels 4a dauerhaft aufliegt. In diesem Ausführungsbeispiel ist die Montage einer Aufnahmebuchse 22 am Trommelmantel 4a nicht notwendig. In diesem Ausführungsbeispiel ist der Sensor 20 mittig am Trommelmantel 4a, in der Mitte der Arbeitsbreite angeordnet. In 5a liegt ein Ende des Führungselementes 21 mit dem darin integrierten mindestens einen Sensor 20 unter Vorspannung am Trommelmantel 4a auf. In der 5b ist das Ende des Führungselementes 21 mit dem darin integrierten mindestens einen Sensor 20 mittels Befestigungselement 27 am Trommelmantel 4a befestigt. Das Befestigungselement 27 kann durch den Trommelmantel 4a hindurchdringen oder vom Innenraum der Trommel 4 in den Trommelmantel 4a eingeschraubt werden.
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6 zeigt eine erweiterte Ausführungsform der 5, die sich nur dahingehend unterscheidet, dass das Führungselement 21 an beiden Seiten der Trommelböden 4b an den gegenüberliegenden Rippen 4c klemmend befestigt ist. Das Führungselement 21 liegt in einem Bogen am Trommelmantel 4a an, wobei das Ende des Führungselementes 21 an einer Rippe 4c klemmend befestigt ist, die dem ersten Zapfen 4d, an oder in dem das Führungselement 21 befestigt ist, gegenüber liegt. Das Führungselement 21 kann wieder rohrförmig ausgebildet sein, wobei in diesem Bereich, der am Trommelmantel 4a anliegt, der rohrförmige Innenraum so ausgebildet wird, dass der Sensor 20 bei einem Einschieben dort endet. Damit kann das Führungselement 21 in diesem Bereich mit einem Stopfen oder Verschluss versehen sein, an dem der Sensor 20 anliegt. Der Vorteil zur Ausführungsform der 5 und 5a liegt darin, dass bei einem schnellen Anfahren der Karde das freie Ende des Führungselementes 21 nicht im Innenraum der Karde aufgrund der Beschleunigung verschoben wird. Dies lässt sich auch dadurch vermeiden, dass das freie Ende des Führungselementes 21 in der 5b am Trommelmantel 4a mit einem Befestigungselement 27 fixiert wird. Das Befestigungselement 27 kann als Schraube ausgebildet sein, oder das Führungselement 21 kann über eine größere Länge mit einem Kleber am Trommelmantel 4a fixiert werden. Alternativ ist auch ein Anlöten, Anschweißen oder alternative Befestigung des rohrförmigen Führungselementes 21 möglich.
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7 zeigt eine weitere Ausführungsform der Anordnung und Befestigung des Sensors innerhalb des Trommelmantels 4a, in dem in diesem eine Bohrung 28 beispielsweise als Sackloch angeordnet ist. Im Unterschied zu den bisherigen Ausführungsformen ist der Sensor nicht im Trommelinnenraum angeordnet, sondern im Trommelmantel 4a integriert. Die elektrische Leitung kann an einer Außenseite des Trommelbodens 4b erfolgen, beispielsweise bis in den Bereich einer der Zapfen 4d, 4e, so dass hier ein Anschluss an einen Koppler 24 erfolgen kann, über den die Sensordaten an die Steuerung 30 übermittelt werden. Die Bohrung 28 kann mehrfach über den Umfang der Trommel 4 angeordnet werden. Beispielsweise können drei Bohrungen 28 über den Umfang der Trommel 4 verteilt angeordnet werden, die dann im Umfangswinkel von 120° zueinander verteilt sind. Eine erste Bohrung 28 kann eine Tiefe von einem Viertel der Arbeitsbreite aufweisen, die zweite Bohrung 28 eine Tiefe von einer halben Arbeitsbreite und die dritte Bohrung 28 eine Tiefe von dreiviertel Arbeitsbreite der Trommel 4 - jeweils von einer Seite eines Trommelbodens 4b aus angeordnet - aufweisen. Es können damit mehrere Sensoren über die Arbeitsbreite der Trommel 4 versetzt und/oder gleichzeitig über den Umfang der Trommel 4 verteilt angeordnet werden, so dass ein sehr genau zu bestimmendes Temperaturprofil erreicht wird. In diesem Ausführungsbeispiel mit mehreren verteilt angeordneten Sensoren ist auch die redundante Belegung einer Messposition mit mindestens zwei Sensoren nicht notwendig, da der Ausfall oder eine Fehlfunktion eines Sensors sofort feststellbar ist und die Karde abgeschaltet werden kann.
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In der 8 wird ein rohrförmiges Führungselement 21 von dem ersten Zapfen 4d entlang einer Rippe 4c im Innenraum der Trommel 4 bis in einen Bereich des Trommelmantels 4a verlegt. Innerhalb dieses Führungselementes 21 wird die elektrische Leitung 23 verlegt. Ein weiteres zweites Führungselement 29 ist über die Arbeitsbreite der Trommel 4 am Trommelmantel 4a angeordnet. Das zweite Führungselement 29 kann als rechteckiges oder rundes rohrförmiges Profil aus Aluminium oder Stahl ausgebildet sein und an zwei sich gegenüberliegenden Rippen 4c befestigt werden. In der Mitte wird das zweite Führungselement 29 unter Vorspannung leicht verbogen, so dass die Mitte immer am Trommelmantel 4a anliegt. Innerhalb des zweiten Führungselementes 29 kann der mindestens eine Sensor 20 in beliebiger Position über die Arbeitsbreite angeordnet werden. Er wird vorzugsweise immer dort angeordnet, wo das Führungselement 29 - ggfs. mit Vorspannung oder am Trommelmantel 4a befestigt - in direktem Kontakt mit dem Trommelmantel 4a ist. Da in diesem Ausführungsbeispiel das erste und das zweite Führungselement 21, 29 mit Abstand zueinander innerhalb der Trommel 4 montiert sind, ist eine Montage nur mit Zugang zum Innenraum der Trommel 4 möglich. Das erste Führungselement 21 nimmt daher nur die elektrische Leitung 23 auf, und das zweite Führungselement 29 mindestens einen Sensor mit der weitergehenden elektrischen Leitung, die seitlich eingeschoben und fixiert werden. Vorzugsweise kann das zweite Führungselement 29 in seinem Hohlraum mehrere Nuten oder getrennte Kammern aufweisen, so dass mehrere Sensoren 20 über die Arbeitsbreite verteilt in jeweils einer Nut oder Kammer angeordnet sind. Statt des hier dargestellten rechteckigen Führungselement 29 kann dieses auch als Rohr ausgebildet sein. Alternativ zur Ausführungsform mit dem ersten Führungselement 21 kann die Trommel 4 im Trommelboden 4b eine Bohrung aufweisen, durch die die elektrische Leitung 23 oder die Datenleitung des Sensors auf der Außenseite des Trommelbodens 4b zum Koppler 23 geführt wird. Damit ist eine Montage ohne den Zugang zum Innenraum der Trommel 4 ebenfalls möglich.
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9 zeigt eine weitere durchgehende Anordnung des Führungselementes 21 von dem ersten Zapfen 4d entlang einer Rippe 4c bis in die Mitte des Trommelmantels 4a. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Führungselement 21 rohrförmig ausgebildet und ermöglicht es, den Sensor 20 bei geschlossenem Innenraum der Trommel bis zum Ende des Führungselementes 21 zu positionieren. Das freie Ende des Führungselementes 21 kann in einer konusförmigen Aufnahmebuchse 22 klemmend eingesteckt werden oder mittels Verbindungselement 25 verschraubt werden. Die Aufnahmebuchse 22 kann mit dem Trommelmantel 4a beispielsweise verschweißt oder verlötet werden. Wie in allen vorherigen Ausführungsbeispielen kann an einer einzigen Position im Innenraum der Trommel 4 oder im Trommelmantel 4a mindestens ein Sensor 20 angeordnet werden, oder über den Trommelumfang und/oder über die Arbeitsbreite verteilt mehrere Sensoren 20 angeordnet werden.
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In 10 ist eine Aufnahmebuchse 22 im Bereich eines Trommelbodens 4b am Trommelmantel 4a angeordnet und befestigt. In diesem Ausführungsbeispiel kann die Aufnahmebuchse 22 zwei Sensoren 20, 20' aufnehmen. Innerhalb der Aufnahmebuchse 22 sind die Hohlräume mit einer Wärmepaste gefüllt, in die die Sensoren 20 eingesetzt werden. Die elektrische Leitung 23 wird durch ein rohrförmiges Führungselement 21 geführt, wobei das Führungselement 21 wieder entlang einer Rippe 4c angeordnet und an dieser befestigt ist. Die Sensoren 20 messen dabei die Temperatur des Trommelmantels 4a an einem äußeren Bereich der Arbeitsbreite der Trommel 4. Hier ist erkennbar, dass die zwei Sensoren 20, 20' redundant ausgebildet sind. Andere technische Lösungen zur Überwachung eines Sensors auf Fehler sind im Rahmen der Erfindung möglich. Die elektrische Leitung 23 kann auch in dieser Ausführungsform durch eine Bohrung des Trommelbodens 4a hindurch von außen am Trommelboden 4a entlang zum Koppler 24 geführt werden, so dass das Führungselement 21 hier nicht benötigt wird.
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Bezugszeichen
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- 1
- Speisewalze
- 2
- Speisetisch
- 3a, b, c
- Vorreißer
- 4
- Trommel
- 4a
- Trommelmantel
- 4b
- Trommelboden
- 4c
- Rippe
- 4d
- erster Zapfen
- 4e
- zweiter Zapfen
- 5
- Abnehmer
- 5a
- Garnitur
- 6
- Abnehmerwalze
- 6a
- Putzwalze
- 7
- Vliesleitprofil
- 8
- Quetschwalze
- 9
- Quetschwalze
- 10
- Vliesleitelement
- 11
- Trichter
- 12
- Abzugswalze
- 13
- Abzugswalze
- 14
- Festkardierelement
- 15
- Kanne
- 20
- Sensor
- 21
- Führungselement
- 22
- Aufnahmebuchse
- 23
- elektrische Leitung
- 24
- Koppler
- 25
- Verbindungselement
- 26
- Klemmelement
- 27
- Befestigungselement
- 28
- Bohrung
- 29
- zweites Führungselement
- 30
- Steuerung
