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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen
des Betriebs einer Schaberbaugruppe in einer Papiermaschine, wobei das
Schaberelement, das zu dieser Schaberbaugruppe gehört, zum
Abschaben von Material von einer sich bewegenden Oberfläche verwendet
wird, und wobei bei dem Verfahren Detektorvorrichtungen, die in
Verbindung mit der Schaberbaugruppe angeordnet sind, zum Überwachen
des Betriebs der Schaberbaugruppe verwendet werden und, wenn ein Durchlaufen
oder Durchtreten der Bahn bei dem Schaberelement auftritt, zusammen
mit den mit den Detektorvorrichtungen verbundenen Steuervorrichtungen
der Papiermaschine die erforderlichen Maßnahmen zum Hinunterlaufen
bzw. Herabfallen der Bahn, die in der Papiermaschine hergestellt
wird, ausführen,
bevor das Bahndurchlaufen bei dem Schaberelement der Schaberbaugruppe überwacht wird,
um die durch das Bahndurchlaufen bewirkte Fehlfunktion zu beseitigen
und Reparatur- und/oder Schutzmaßnahmen auszuführen.
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Die
Erfindung bezieht sich außerdem
auf eine Schaberbaugruppe zum Ausführen dieses Verfahrens.
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Die
US Patentveröffentlichung
5 021 124 offenbart eine Schaberbaugruppe, bei der zwei Schaberklingen
vorhanden sind. Ein ausgezeichnetes Schaberergebnis kann unter Verwendung
der offenbarten Schaberbaugruppe erzielt werden, da einzelne Schaberbalken,
die miteinander oder unabhängig voneinander
eingestellt werden können,
für jede Schaberklinge
angeordnet sind. Zusätzlich
ermöglicht
dieser Aufbau, dass von der mit der zweiten Schaberklinge geschabten
Fläche
geschabtes Material von dem Ort zwischen den Schaberbalken entfernt
wird. Dieser Raum ist besonders dann erforderlich, wenn die Papierbahn
nach unten läuft,
wenn die erste Schaberklinge sozusagen durch die Papierbahn tritt.
In diesem Fall läuft
die gesamte Papierbahn zwischen den Schaberbalken und nach unten
in den Pulper.
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Ein
bei dem vorstehend beschriebenen Schaber und bei anderen Schabern
auftretendes Hauptproblem betrifft Fehlverhalten, bei denen die Schaberbaugruppe
nicht gestaltungsgemäß arbeitet. Dies
ist der Fall, weil wenige Fehlverhalten rechtzeitig bemerkt werden.
Im Allgemeinen bemerkt das Bedienungspersonal ein Fehlverhalten
ziemlich zufällig. Selbst
wenn ein geringfügiges
Fehlverhalten eine lange Zeitspanne lang andauert, kann dies zu
einer großen
Beschädigung
der Anlage insbesondere in der Pressenpartie einer Papiermaschine
führen.
Andererseits ist bei einer modernen Hochgeschwindigkeitspapiermaschine
das Blockieren der zweiten Schaberklinge sehr problematisch, wenn
bei der ersten Schaberklinge ein Durchlaufen (der Bahn) auftritt. Eine
große
Materialmenge sammelt sich dann schnell an der Oberseite der Schaberbalken
an und kann diese sogar biegen. In jedem Fall ist das Reinigen der
Schaberbaugruppe aufwendig trotz des Waschsprühens. Eine entsprechende Situation
ergibt sich dann, wenn der Pulper eine Fehlfunktion aufweist und
das abgeschabte Material sich bei der Schaberbaugruppe ansammelt,
wobei die Schaberbalken gebogen werden. Bei beiden Schaberklingen kann
dann ein Durchlaufen auftreten. Das Durchlaufen (der Bahn) und ein
schlechtes Schabergebnis sind außerdem für den Betrieb der an anderen
Positionen angeordneten Schabern ebenfalls nachteilhaft. Bei Anwendung
des Standes der Technik ist es jedoch in der Praxis unmöglich, Fehlfunktionen
zu detektieren und eine Beschädigung
zu verhindern.
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Die
Europäische
Patentanmeldung Nr. 989 234 offenbart einen Schaber, der zum Schaben
einer Presswalze verwendet wird. Bei diesem Schaber wird der Winkel
des Klingenhalters oder der Schaberklinge mittels Sensoren überwacht,
die mit der Steuerung der Pickupwalze verbunden sind. Beispielsweise
wird eine plötzliche Änderung
des Winkels des Klingenhalters als eine Fehlfunktion detektiert,
wobei in diesem Fall die Pickupwalze angehoben wird, um eine Beschädigung der
Presse zu vermeiden. Es ist jedoch nicht möglich, den offenbarten Aufbau
zum Detektieren eines Durchlaufens oder anderer Fehlfunktionen des
Schabers anzuwenden. Bei einem Durchlaufen ist nach der Schaberklinge
Material an der geschabten Oberfläche vorhanden, das beim Überwachen
des Winkels unbemerkt bleibt. Somit ist die offenbarte Baugruppe
hauptsächlich
lediglich zum Detektieren von Fremdkörpern und zufälligen Ansammlungen
von Material an der Presse geeignet. Die Baugruppe liefert außerdem mit
Leichtigkeit Fehlalarme, wenn sie so eingestellt ist, dass sie sehr
geringfügige Änderung
im Hinblick auf den Winkel oder die Position detektiert. In entsprechender
Weise ist es, wenn die Baugruppe lediglich auf große Änderungen
reagiert, für
ein Verhindern einer Beschädigung zu
spät.
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Die
vorliegende Erfindung soll eine neue Art an Verfahren zum Überwachen
des Betriebes einer Schaberbaugruppe bei einer Papiermaschine schaffen,
durch das Fehlfunktionen wie beispielsweise insbesondere ein Durchlaufen
detektiert und korrigiert werden können und/oder Schutzmaßnahmen
mit Leichtigkeit und vor allem schnell ergriffen werden können. Die
Erfindung soll außerdem
eine neue Art an Schaberbaugruppe bei einer Papiermaschine schaffen,
die schnell verschiedene Arten an Fehlfunktionen detektieren kann,
womit eine weitere durch die Fehlfunktionen bewirkte Beschädigung vermieden
wird. Die kennzeichnenden Merkmale des Verfahrens gemäß der vorliegenden
Erfindung sind in dem beigefügten
Anspruch 1 aufgeführt.
In entsprechender Weise sind die kennzeichnenden Merkmale der erfindungsgemäßen Schaberbaugruppe
in den beigefügten
Ansprüchen
5 und 14 aufgeführt.
Bei der Schaberbaugruppe gemäß der vorliegenden
Erfindung sind spezielle Vorrichtungen zum Überwachen des Betriebes der
Schaberbaugruppe vorhanden. Diese Vorrichtungen sind so angeordnet,
dass sie auf eine Fehlfunktion reagieren, wobei sie ein minimales
Gestalten einer weiteren durch die Fehlfunktion bewirkten Beschädigung ermöglichen.
Außerdem
können,
wenn eine Fehlfunktion auftritt, die von den Vorrichtungen erhältlichen
Informationen beim Ausführen
von Reparatur- und/oder Schutzmaßnahmen genutzt werden. Die
erforderlichen Maßnahmen können mit
Leichtigkeit bei der Steuerung der Papiermaschine integriert werden,
so dass insbesondere an kritischen Positionen zumindest die Anfangsmaßnahmen
zum Vermeiden einer weiteren Beschädigung gänzlich automatisch geschehen.
Das erfindungsgemäße Verfahren
kann mit Leichtigkeit bei vorhandenen Papiermaschinen angewandt
werden. Außerdem
kann das Verfahren angewandt werden, um die Nutzung einer Papiermaschine
zu verbessern.
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Nachstehend
ist die vorliegende Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen
erläutert,
in denen einige Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung der Schaberbaugruppe gemäß der vorliegenden
Erfindung bei Anwendung bei einer Papiermaschine und außerdem die
Steuervorrichtungen der Papiermaschine.
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2 zeigt
eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Schaberbaugruppe bei Anwendung in
Verbindung mit einer Walze.
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3 zeigt
einen perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht eines
Teils der Schaberbaugruppe von 2.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels der Schaberbaugruppe
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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5 zeigt
eine schematische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels der Schaberbaugruppe
gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung einer Papiermaschine 10,
die als solche bekannt ist. In diesem Fall bezieht sich der Ausdruck
Papiermaschine ebenfalls auf eine Kartonmaschine oder dergleichen.
In 1 ist die Papiermaschine 10 in drei Unterbaugruppen
geteilt. Die erste von diesen ist in der Produktionsrichtung der
Papiermaschine 10 die Bahnbildungspartie 11, die
zweite ist die Pressenpartie 12, woraufhin die Trockenpartie 13 mit
der Finishing-Anlage folgt. In modernen Papiermaschinen ist eine
große
Anzahl an hochentwickelten Steueranlagen eingebaut. Aus Gründen der
Deutlichkeit sind die Steuervorrichtungen 14 – 14'' in 1 schematisch so
gezeigt, dass sie von jeder Unterbaugruppe 11 – 13 getrennt
sind. Die Steuervorrichtungen umfassen beispielsweise verschiedene
Sensoren und die mit ihnen verbundenen Messeinrichtungen und außerdem Betätigungsvorrichtungen
und die zum Steuern von ihnen erforderlichen Einrichtungen. Neuerdings sind
sämtliche
oder zumindest die meisten der Steuervorrichtungen 14 – 14'' außerdem des Weiteren verbunden,
um ein Steuerzentrum 15 auszubilden, was ein zentrales Überwachen
und Steuern der gesamten Papiermaschine von einem einzelnen Ort
wie beispielsweise einem Steuerraum ermöglicht.
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Die
Schaberbaugruppe 16 gemäß der vorliegenden
Erfindung soll eine sich bewegende Fläche 17 abschaben (siehe 2).
Bei einer Papiermaschine ist die Oberfläche, die geschabt wird, üblicherweise
die Oberfläche
einer Walze 17' oder
eines Riemens. Bei der fraglichen Schaberbaugruppe ist zumindest
ein Schaberelement 18 vorhanden, das in der Praxis im Allgemeinen
eine Schaberklinge 18' ist, die
in Kontakt mit der Oberfläche 17 angeordnet
ist. Das Schaberelement 18 wird zum Schaben der sich bewegenden
Oberfläche 17 und
somit zum Entfernen von bei der Papiermaschine verwendeten Material
von der Oberfläche
verwendet. Das Material kann beispielsweise Feinmaterial sein, das
an der Oberfläche
einer Walze während
der Produktion anhaftet. Das Schaben mit dem Schaberelement hält somit
die Oberfläche
der Walze sauber. Jedoch kann das Material außerdem die Papierbahn 19 selbst
sein, die von der Oberfläche
der Walze 17 beispielsweise während eines sogenannten Hinunterlaufens
bzw. Herabfallens der Bahn geschabt wird (siehe 2). 1 zeigt
eine Schaberbaugruppe 16, die an der Pressenpartie sitzt,
in größerer Weise,
als sie wirklich ist. Die den Pressenspalt ausbildenden Walzen sind nicht
gezeigt, jedoch befindet sich in der Praxis die gezeigte Schaberbaugruppe 16 unterhalb
der untersten Walze 17' der
relevanten Walzen gemäß 2. In
diesem Fall ist die Schaberbaugruppe 16 aus zwei Schaberbalken 16' und 16'' gebildet, wobei Schaberklingen 18' und 18'' an ihnen sitzen. Außer an den Presswalzen
sind andere wesentliche Schaberbaugruppen in Verbindung mit den Übertragungsriemen und
der ersten und der letzten Trocknerwalze angeordnet.
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Um
eine Beschädigung
und Produktionsverluste zu vermeiden, sind Schabervorrichtungen 20 in Verbindung
mit der Schaberbaugruppe 16 angeordnet, um eine jegliche
Fehlfunktion der Schaberbaugruppe zu detektieren. Die ernsthaftesten
Fehlfunktionen sind eine schlechte Schabwirkung durch die Schaberklinge
und ein Durchlaufen. Erfindungsgemäß können die Detektorvorrichtungen 20 von
vielen verschiedenen Arten sein, jedoch ist jede von ihnen mit den
Steuervorrichtungen 14 – 14' der Papiermaschine 10 verbunden,
um eine Reparatur und/oder Schutzmaßnahmen auszuführen. Eine
Nachricht über
eine Fehlfunktion, die durch die Detektorvorrichtungen erteilt wird,
kann in ein Signal beispielsweise zu dem Steuerraum umgewandelt
werden, so dass die erforderlichen Maßnahmen sofort gestartet werden
können.
Die Steuervorrichtungen können
außerdem
so eingestellt sein, dass sie spezifische Maßnahmen sofort dann ausführen, wenn
eine Nachricht empfangen wird, da eine manuelle Reparatur und/oder
Schutzmaßnahmen
häufig
zu langsam sind. Somit finden die wichtigsten Maßnahmen automatisch statt.
Derartige Maßnahmen
umfassen beispielsweise bei der Pressenpartie das Anheben der Pickupwalze,
das Erleichtern der Spaltbelastung und das Öffnen der Schaber. Das Anheben
der Pickupwalze lässt
die Bahn zwischen der Bahnbildungspartie und der Pressenpartie nach
unten laufen, womit verhindert wird, dass die Bahn weiter zu einer
Schaberbaugruppe läuft,
die durchgefallen ist. Ein Bahnreißen und ein Nach-unten-Laufen
können
beschleunigt werden, indem der Unterdruck von der Pickupwalze entspannt
wird. In entsprechender Weise kann ein übermäßiger Druck zu der Pickupwalze
geführt werden.
Die erforderlichen Maßnahmen
können
außerdem
mit Leichtigkeit programmiert werden, um eine spezifische Abfolge
auszubilden, wobei die meisten Vorgänge gleichzeitig ablaufen.
Die Fehlfunktion kann dann so schnell wie möglich beseitigt werden, ohne
benachbarte Aufbaueinrichtungen zu beschädigen. Dies verkürzt außerdem die
durch die Fehlfunktion bewirkte Produktionsunterbrechung. Die Detektorvorrichtungen 20 können mit
den Steuervorrichtungen 14 – 14'' oder
mit dem Steuerzentrum 15 entweder über eine dauerhafte Verbindung oder
drahtlos verbunden sein, wie dies durch eine gestrichelte Linie
in 1 gezeigt ist.
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Im
Allgemeinen sind die Überwachungsvorrichtungen
nach dem Schaberelement in der Laufrichtung der sich bewegenden
Oberfläche
angeordnet. Die Detektorvorrichtungen können dann verwendet werden,
um zu detektieren, ob das Schaberelement durchgefallen ist oder
ob seine Schabwirkung schlecht ist. Normalerweise ist kein Material
an der Oberfläche
nach dem Schaberelement vorhanden. In ähnlicher Weise wird beispielsweise
mit einem Doppelschaber in der Pressenpartie detektiert, ob der Pulper
aus irgendeinem Grund voll geworden ist. Bei einem Doppelschaber
sitzen die Detektorvorrichtungen außerdem vorzugsweise nach der
zweiten Schaberklinge (siehe 2). Dadurch
wird eine Fehlfunktion detektiert, bei der bei beiden Schaberklingen
ein Durchlaufen der Bahn auftritt. Obwohl dieser Fall gewiss ungewöhnlich ist,
verursacht er im Allgemeinen eine starke Beschädigung. Dies ist der Fall,
da, wenn bei beiden Schaberklingen ein Durchlaufen auftritt, die
Papierbahn sich selbst um die Walze wickelt. 2 zeigt
die erste Schaberklinge 18' der
Schaberbaugruppe 16 zu dem Zeitpunkt, bei dem sie durchfällt. Die
Papierbahn 19 trifft dann auf die zweite Schaberklinge 18'' und verlässt die Oberfläche der Walze 17', um auf die
Detektorvorrichtungen 20 zu treffen. Normalerweise löst beim
Hinunterlaufen bzw. Herabfallen der Bahn die erste Schaberklinge 18' die Papierbahn 19,
was die in 2 durch die gestrichelte Linie
gezeigte Situation bewirkt. Die gleichen Bezugszeichen sind für die im
Hinblick auf die Funktion ähnlichen
Bauteile verwendet worden.
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Nachstehend
sind verschiedene Detektorvorrichtungen und deren Betrieb beschrieben.
Die Detektorvorrichtungen, die gemäß verschiedenen Prinzipien
arbeiten, können
an der gleichen Schaberbaugruppe sitzen, womit eine günstige Betriebszuverlässigkeit
erzielt wird und Fehlalarme vermieden werden. Außerdem werden Maßnahmen
vorzugsweise lediglich dann ergriffen, wenn eine Fehlfunktion durch
zwei Detektorvorrichtungen von unterschiedlichen Arten detektiert
wird. Außerdem
sind vorzugsweise mehrere Detektorvorrichtungen der gleichen Art
bei der gleichen Schaberbaugruppe angeordnet, da dadurch die Zuverlässigkeit
der Detektorvorrichtungen verbessert wird. Erfindungsgemäß sind die
Detektorvorrichtungen aus kontaktfreien Elementen wie beispielsweise
optischen, akustischen oder anderen ähnlichen Elementen ausgebildet.
Diese Elemente sitzen an einem oder an beiden Enden der Schaberbaugruppe.
Diese Elemente können
außerdem
bei beispielsweise geeigneten Abständen über die gesamte Länge der
Schaberbaugruppe angeordnet sein. In der Praxis sind die optischen
Elemente so, dass sie auf ein Material, das während einer Fehlfunktion auftritt,
reagieren, an der sich bewegenden Oberfläche und/oder an der Oberseite
der Schaberbaugruppe angeordnet. Das Detektieren kann in verschiedenen
unterschiedlichen Weisen ausgeführt
werden. Eine Möglichkeit
ist die Anwendung von Fotozellen, die an beiden Enden der Schaberbaugruppe
angeordnet sind. In diesem Fall wird beim Auftreten einer Fehlfunktion
das sich an der Schaberbaugruppe ansammelnde Material den Strahl
zwischen den Fotozellen brechen, was ein Signal bewirkt, das zu
den Steuervorrichtungen der Papiermaschine übertragen wird. 3 zeigt
die Senderfotozelle 21 und den von ihr gesendeten Strahl 21'. Das verwendete
Licht kann sichtbares Licht, ein Laserstrahl oder infrarotes oder
anderes Licht mit einer spezifischen Wellenlänge sein. Außerdem ist
es möglich,
an dem anderen Ende der Schaberbaugruppe in einfacher Weise einen
Reflektor anzuordnen, der jedoch eine Fehlfunktion des Systems wahrscheinlicher
als bei dem vorherigen Aufbau gestaltet. Optische Sensoren können außerdem in
vorteilhafter Weise in einem röhrenartigen
Gehäuse
eingebaut werden, das deren Verschmutzung verhindert (siehe 3).
Trotz des Bedarfs an einem Gehäuse
sind Fotozellen und andere ähnliche
optische Sensoren klein und ökonomisch.
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Verschiedene
Kameras, die auf Änderungen im
Hinblick auf den Ton oder die Form reagieren, sind ebenfalls für die Anwendung
als optischen Sensoren geeignet. Insbesondere ermöglicht dies
ein Sicherstellen, dass die Papierbahn an Ort und Stelle ist, da eine
Papierbahn im Allgemeinen einen erheblich helleren Ton als beispielsweise
die Oberfläche
einer Walze hat. Die Zuverlässigkeit
kann verbessert werden, indem ein Licht gestrahlt wird, das durch
die Füllstoffe
in der Papierbahn reflektiert wird. Dies ist eine besonders günstige Weise
zum Detektieren eines Durchlaufens bei der zweiten Schaberklinge.
Außerdem
ist es möglich,
einen maschinellen Sehvorgang zu verwenden, der auf eine spezifische
normale Situation kalibriert werden kann. Wenn eine Fehlfunktion
auftritt, detektiert der maschinelle Sehvorgang, dass sich die Situation
geändert
hat, und liefert einen Alarm. Der maschinelle Sehvorgang ist außerdem für die Langzeitüberwachung
des Betriebes der Schaberbaugruppe geeignet. Es ist dann möglich, das
allmähliche
Verschmutzen oder den Verschleiß der
Oberfläche,
die geschabt wird, zu detektieren, was den Plan für Wartungsstillstandszeiten
erleichtert. 3 zeigt lediglich eine Kamera 22,
obwohl es bei Bedarf mehrere sein können.
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Im
Falle einer Fehlfunktion ändert
sich außerdem
der Klang um die Schaberbaugruppe herum. Die verwendeten akustischen
Elemente reagieren dann auf den durch die Fehlfunktion bewirkten Schall.
Am einfachsten weisen die akustischen Elemente ein oder mehrere
Mikrophone auf, die auf einen spezifischen Rauschpegel eingestellt
sind, wobei die Pegel oberhalb von diesem bewirken, dass das Gerät ein Signal
einer Fehlfunktion liefert. Jedoch kann der Schall einer spezifischen
Frequenz sogar während
einer Fehlfunktion abnehmen. Ultraschallsensoren sind dann ebenfalls
geeignet. Diese können
verwendet werden, um nicht den Schallpegel oder Rauschpegel sondern
das Material zu detektieren. Moderne Ultraschallsensoren sind kostengünstig, einfach
und schnell. Vorzugsweise wird ein sogenanntes Richtmikrophon 23 gemäß 3 als
das Mikrophon oder ein anderes Mikrophon verwendet, das bei einer
sogenannten Akustikemissionsmessung verwendet wird, das, wenn es
an dem Schaberbalken, dem Klingenhalter oder der Schaberklinge angebracht
ist, auf in diesen Aufbauarten laufenden Schall reagiert.
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Obwohl
die meisten der vorstehend erwähnten
Detektorvorrichtungen eine geringe Größe haben und im Hinblick auf
den Betrieb zuverlässig
sind, machen sie ein Kalibrieren gemäß ihrer gegenwärtigen Betriebsumgebung
erforderlich. Die erfindungsgemäßen Detektorvorrichtungen
können
außerdem mechanische
Elemente sein, die in dem Bereich zwischen den Enden der Schaberbaugruppe
eingesetzt sind. Einige dieser Elemente können außerhalb von den und in Verbindung
mit den Enden eingebaut sein (siehe 3), was
den Einbau und die Wartung erleichtert. Außerdem werden mechanische Elemente so
angeordnet, dass sie auf die Kraft des sich an ihnen während einer
Fehlfunktion ansammelnden Materials reagieren. Somit können sie
mit Leichtigkeit so hergestellt werden, dass sie bei einer Vielzahl
an unterschiedlichen Arten an Schaberbaugruppen passen. Im Allgemeinen
haben die mechanischen Elemente einen oder mehrere Zustandssensoren 24 mit einem
angebrachten Vorsprung 24',
an dessen Oberseite das Material sich ansammeln soll, um den Zustandssensor 24 zu
betätigen. 2 und 3 zeigen
drei verschiedene mechanische Elemente. Das erste ist ein Kabel 25,
das zwischen den Enden der Schaberbaugruppe 16 gespannt
ist, wobei ein Ende an einem geeigneten Sensoraufbau 25' angebracht ist.
Neben einem Kabel ist auch die Anwendung von beispielsweise einem
Draht oder einem ähnlichen dünnen Element
möglich.
Wenn die erste Schaberklinge 18' durchfällt, trifft die Papierbahn 19 auf
das geeignet positionierte Kabel 27, wobei eine Fehlfunktion
signalisiert wird (siehe 2). Das Kabel soll vorzugsweise
nicht brechen, so dass es lediglich einmal eingebaut werden muss.
Alternativ ist es möglich,
eine dünnere
Faser zu verwenden oder beispielsweise einen elektrischen Leiter 26,
dessen Brechen eine Fehlfunktion signalisiert. Der Leiter 26 selbst
bildet dann sowohl den Vorsprung als auch den Zustandssensor. Des
Weiteren ist es möglich, anstelle
eines Kabels eine dünne
Welle 27 mit geeigneten angebrachten Spitzen 27' gemäß 2 zu verwenden.
Eine Fehlfunktion wird dann nicht auf der Grundlage der Biegung
sondern der Drehung der Welle 27 detektiert, die unter
Verwendung eines (nicht gezeigten) Winkelsensors detektiert wird,
der an der Welle 27 eingestellt ist.
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Die
vorstehend beschriebenen mechanischen Elemente erstrecken sich über die
gesamte Entfernung der Schaberbaugruppe. Aufgrund der langen Entfernung
müssen
deren Aufbaueinrichtungen stark dimensioniert werden und deren Einbau kann
aufwändig
sein. Kleine und leichte Aufbauelemente können in vorteilhafter Weise
verwendet werden, indem mehrere Zustandssensoren 24 bei
geeigneten Intervallen an dem Schaberbalken 18' eingebaut werden.
Das in 2 gezeigte mechanische Element arbeitet in der
beschriebenen Weise. Ein Vorsprung 24' ist an dem Zustandssensor 24 angebracht
und auf ihn trifft die Papierbahn 19 in dem Fall einer
Fehlfunktion. Da die vorstehend erwähnten mechanischen Elemente
rund und dünn
sind, sammelt sich praktisch kein Feinmaterial an ihrer Oberseite an.
Dadurch werden Fehlalarme vermieden.
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Annähernd sämtliche
vorstehend beschriebene Detektorvorrichtungen sind hauptsächlich auf das
Detektieren von Material während
einer Fehlfunktion gegründet.
Zusätzlich
zu ihnen ist es möglich,
Detektorvorrichtungen zu verwenden, die daran angepasst sind, dass
sie auf eine Änderung
einer physikalischen Größe bei der
Schaberbaugruppe reagieren, die sich aus der Fehlfunktion ergibt.
Insbesondere wenn mehrere Sensoren, die auf unterschiedlichen Prinzipien
arbeiten, verwendet werden, wird eine Fehlfunktion schnell und sicher
detektiert, während
gleichzeitig Fehlalarme vermieden werden. Gemäß der vorliegenden Erfindung
sind die Detektorvorrichtungen Sensoren, die auf die Temperatur, den
Druck, die Schwingung, die Masse, die elektrische Leitfähigkeit,
die Kapazität
oder eine andere physikalische Größe der Schaberbaugruppe reagieren.
Beispielsweise detektiert bei einer Durchfallsituation ein nach
der Schaberklinge angeordneter Temperatursensor eine relativ warme
Papierbahn. Der gleiche Temperatursensor kann außerdem auf die Temperatur der
Walze reagieren. Im Falle einer Fehlfunktion schwingt die Schaberbaugruppe
im Allgemeinen außerdem
merkbar. Die 2 und 3 zeigen
verschiedene Sensorarten. Eine Zunahme der Masse kann detektiert
werden unter Verwendung von beispielsweise Spannungssensoren 28,
die mit den Lagern 30 der Schaberbaugruppe 16 verbunden sind.
In entsprechender Weise ändert
sich die elektrische Leitfähigkeit
oder die Kapazität,
wenn sich eine feuchte Papierbahn an der Oberseite der Schaberbalken 16 und 16' ansammelt,
wobei eine derartige Änderung
durch einen Messsensor 29 detektiert wird, die an dem Schaberbalken 16' sitzt.
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4 zeigt
eine schematische Darstellung einer Schaberbaugruppe 16,
bei der eine Fehlfunktion unter Verwendung von Detektorvorrichtungen 20 detektiert
werden kann, die in Verbindung mit der Schaberbaugruppe 16 angeordnet
sind. Die Schaberbaugruppe 16 hat außerdem Vorrichtungen 31, die
zum Detektieren der normalen Situation in der Papiermaschine angeordnet
sind. Bei der normalen Situation läuft die Bahn ohne Störung. Die
Laufbahn der Bahn ist in 4 durch eine Strichpunktlinie
gezeigt. Diese Vorrichtungen 31 können beispielsweise Laserabstandsmesseinrichtungen 31' sein, die zum Detektieren
der Stelle verwendet werden, an der sich die Bahn löst. Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind die Vorrichtungen 31 mit den Detektorvorrichtungen 20 verbunden,
die vor dem Schaberelement 18 in der Richtung des Laufs
der sich bewegenden Oberfläche 17 eingepasst
sind und die so angeordnet sind, dass sie während einer Fehlfunktion, die
durch die Vorrichtungen 31 detektiert wird, das Fehlen
eines Materials vor dem Schaberelement 18 detektieren,
um eine Fehlfunktion der Schaberbaugruppe 16 zu detektieren.
Anders ausgedrückt
wird, wenn die Bahn reißt,
das Material durch das Schaberelement 18 entfernt. Die
Bahn 19 wird dann gemäß der Wellenlinie
abfallen (siehe 4). Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird folgend einer deutlichen Änderung
bei dem Ablösepunkt
das Vorhandensein von Material vor dem Schaberelement und insbesondere unterhalb
von diesem überwacht.
Für diesen
Zweck sind verschiedene Detektorelemente 20 an verschiedenen
Orten, die durch Kreuze in 4 gezeigt
sind, bei der Schaberbaugruppe 16 angeordnet. Im Allgemeinen
wird für
sowohl die Vorrichtungen als auch die Detektorelemente vorzugsweise
die Situation kontinuierlich überwacht.
Wenn die Vorrichtungen signalisieren, dass der Ablösepunkt
abweicht oder dieser gänzlich
fehlt und wenn die Detektorvorrichtungen kein Material, das heißt eine
herabfallende Bahn detektieren, ist es sehr wahrscheinlich, dass
bei der Schaberbaugruppe eine Fehlfunktion aufgetreten ist. Die
erforderlichen Maßnahmen
können
dann ausgeführt
werden, um die Fehlfunktion zu beseitigen, wie dies vorstehend beschrieben
ist.
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5 zeigt
eine Abwandlung des vorherigen Ausführungsbeispiels. In diesem
Fall sind Detektorelemente 31'',
die an der Ausgangsstelle des zu entfernenden Materials 19 wie
beispielsweise an der Pulperzuführöffnung 32 angeordnet
sind, als die Vorrichtungen 31 verwendet. Die Detektorelemente
können außerdem in
Verbindung mit dem Schaberelement 18 oder an beiden Orten
sein. Wenn die Pickupwalze die Bahn zu der Pressenpartie überträgt, jedoch
an der Trockenpartie ein Fehlen der Bahn detektiert wird, läuft die
Bahn normalerweise in den Pulper nach unten, wie dies in 5 gezeigt
ist. Die Bahn 19 trifft dann auf eine der Detektoreinrichtungen 31'', was anzeigt, dass die Schaberbaugruppe korrekt
arbeitet. In entsprechender Weise verbleiben, wenn bei der Schaberbaugruppe 16 eine
Fehlfunktion auftritt, die Detektorelemente 31'' in der Bereitschaftsposition,
so dass das Fehlen des Materials detektiert wird. In 5 sind
die Detektorelemente 31'' in der Bereitschaftsposition
gezeigt, wobei ihre Betriebsposition entsprechend durch gestrichelte
Linien gezeigt ist. Die Detektorelemente können mechanisch, optisch und/oder
akustisch sein, wie dies vorstehend beschrieben ist. Außerdem können die bei
der Beschreibung dargestellten Vorrichtungen und Elemente an der
gleichen Position kombiniert werden, was die Sicherheit eines Detektierens
einer Fehlfunktion erhöht
und außerdem
die Anzahl von Fehlalarmen verringert.
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Im
Stand der Technik ist es hauptsächlich
die einzige Möglichkeit
zum Überwachen
des Betriebes einer Schaberbaugruppe daneben zu stehen und diese
zu beobachten. Aufgrund der großen
Anzahl an Schaberbaugruppen ist es gänzlich unmöglich, den Betrieb von jeder
einzelnen kontinuierlich zu überwachen.
In der Praxis werden Fehlfunktionen hauptsächlich zufällig bemerkt, in üblicher
Weise aufgrund ihres Klanges oder Schalls, weil danach die Steuervorrichtungen
der Papiermaschine verwendet werden, um die erforderlichen Maßnahmen
zum Beseitigen der Fehlfunktion auszuführen und eine Reparatur und/oder
Schutzmaßnahmen
auszuführen.
Gemäß der vorliegenden
Erfindung sind Detektorvorrichtungen in Verbindung mit der Schaberbaugruppe zum
Detektieren einer Fehlfunktion angeordnet und sie sind außerdem mit
den Steuervorrichtungen der Papiermaschine verbunden, um diese Maßnahmen automatisch
auszuführen.
Dies ermöglicht,
sofern dies erwünscht
ist, ein kontinuierliches Überwachen jeder Schaberbaugruppe
und außerdem
in großem Maße ein Vermeiden
der durch eine Fehlfunktion bewirkten Beschädigung. Die Detektorvorrichtungen sind
vorzugsweise in Verbindung mit einem Doppelschaber, der eine Schaberbaugruppe
ausbildet, und insbesondere in dem Raum zwischen dem ersten und
dem zweiten Schaberelement angeordnet ist. Dies bedeutet, dass ein
Durchlaufen insbesondere bei der ersten Schaberklinge detektiert
wird. Des Weiteren sind die Detektorvorrichtungen in Verbindung
einem Doppelschaber, der eine Schaberbaugruppe ausbildet, in der
Pressenpartie einer Papiermaschine angeordnet. Dadurch ergeben sich
bedeutsame Vorteile, da diese spezielle Schaberbaugruppe als die
wichtigste bekannt ist.
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Durch
die Detektorvorrichtungen und/oder Elemente, die mit ihr verbunden
sind, unterstützt
die erfindungsgemäße Schaberbaugruppe
das Erhöhen der
Ausnutzung einer Papiermaschine. Durch das Detektieren von Fehlfunktionen
und das Anwenden der Steuervorrichtungen zum Ausführen einer
Reparatur und/oder Schutzmaßnahmen
wird eine weitere Beschädigung
effektiv verhindert. Die Anwendung der Detektorvorrichtungen und/oder
der Detektorelemente ermöglicht
ein kontinuierliches Überwachen des
Betriebs der Schaberbaugruppe, so dass sogar ein Vorhersagen von
Fehlfunktionen möglich
wird. Gemäß der vorliegenden
Erfindung betrifft das primär erfolgende Überwachen
die Situation nach dem Schaberelement, so dass ein Detektieren einer
Vielzahl von unterschiedlichen Fehlfunktionen möglich ist. Die Beobachtungen
können
sekundär
verwendet werden, um den Zustand des Schaberelementes zu bestimmen,
was das Planen von Wartungsstillstandszeiten erleichtert. Jedoch
ist es von Wichtigkeit, dass das Überwachen kontinuierlich geschieht und
die Reparaturmaßnahme
und/oder Schutzmaßnahme
im Wesentlichen automatisch ausgeführt werden. Neben dem automatisierten
Ausführen
von Reparaturmaßnahmen
und/oder Schutzmaßnahmen können diese
auch manuell bei Bedarf ausgeführt werden,
obwohl dies jedoch häufig
zu langsam vor sich geht. Die Detektorvorrichtungen und/oder Detektorelemente
und das Detektorverfahren gemäß der vorliegenden
Erfindung kann bei verschiedenen Schaberbaugruppen leicht angewandt
werden. Diese umfassen nicht nur Doppelschaber, sondern andere Schaber,
bei denen die Oberfläche,
die geschabt wird, üblicherweise
eine Walze oder Riemen ist, wie beispielsweise ein Übertragungsriemen.