DE10297533T5

DE10297533T5 - Verschleißanzeige für eine Dichtung einer Saugwalze einer Papier- oder Pappemaschine

Info

Publication number: DE10297533T5
Application number: DE10297533T
Authority: DE
Inventors: Arto Kärkkäinen; Vesa Nokelainen; Veli-Matti Duluth Miskala; Hannu Savolainen; Kari Koirikivi; Jori Pääkkönen
Original assignee: Metso Paper Oy
Current assignee: Valmet Technologies Oy
Priority date: 2001-12-13
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2004-11-04
Also published as: AU2002350760A1; WO2003056215A1

Abstract

Dichtung für eine Saugwalze einer Papier- oder Pappemaschine, wobei die Dichtung innerhalb eines rotierenden Mantels (21) der Saugwalze angeordnet ist und ein System zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung (22) aufweist, welches in Verbindung mit der Dichtung (22) angeordnet ist, wobei das Überwachungssystem eine Einrichtung (23, 24; 27; 30, 31, 32, 33, 37, 40) zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung eine Anordnung (23, 24; 27; 30, 31, 32, 33,37) zum Ermitteln des Erfordernisses zum Ersetzen der Dichtung (22) aufweist, welche auf Infor mationen bezüglich des Verschleißes der Dichtung (22) ohne Unterbrechung des Betriebs der Saugwalze basiert.

Description

Die Erfindung betrifft eine Dichtung für eine Saugwalze einer Papier- oder Pappemaschine gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Bei Papier- und Pappemaschinen ist die Vakuumzone des Saugkastens von Saugwalzen gegen die innere Oberfläche des Mantels mittels Seiten- und Enddichtungen abgedichtet. Die Dichtungen verschleißen aufgrund ihres reibenden Kontakts mit der inneren Oberfläche des Mantels und aus diesem Grund müssen die Dichtungen in regelmäßigen Abständen ersetzt werden, zum Beispiel in Verbindung mit der Wartung einer Saugwalze oder der Instandhaltung einer Papiermaschine. Weil sich die Dichtungen innerhalb eines rotierenden Walzenmantels befinden, ist es schwierig, den Grad ihres Verschleißes während des Betriebs zu prüfen bzw. zu messen. Ein vorzeitiger Austausch einer Dichtung ist unnötig und andererseits kann eine zu lange Betriebszeit für eine Dichtung Probleme bezüglich des Laufverhaltens der Walze erzeugen, zum Beispiel kann das Erzeugen eines ausreichenden Vakuums Probleme erzeugen und kann sogar zu sehr schädlichen und teuren Abschaltungen für Reparaturen führen, wenn das Vakuum einer Saugwalze verloren geht, weil die Dichtungen nicht mehr funktionieren.
In der Praxis wurde die Notwendigkeit zum Austausch von Dichtungen auf den Erfahrungen jeder Papier- oder Pappefabrik bezüglich der Abstände zwischen dem Austauschen von Walzendichtungen und auf einer solchen Ermittlung der Dichtungsaustauschzeit basiert, wobei der Faktor, der über die Länge des Zeitabschnitts zwischen der Wartung der Walze entscheidet, gemäß den Anwendungen der unterschiedlichen Walzen variiert hat, wobei zum Beispiel der entscheidende Faktor bei einer Einlaufwalze üblicherweise der Verschleiß eines Siebelements ist, wobei im Zusammenhang mit dem Austausch desselben die anderen Teile der Walze ebenfalls gewartet wurden, wobei jedoch in vielen Fällen der entscheidende Faktor, insbesondere der Verschleiß einer seitlichen bzw. Seitendichtung ist. Die Größe bzw. der Grad des Verschleißes ist eine Eigenschaft, welche in hohem Maße walzenspezifisch und im Voraus schwer zu ermitteln ist. Das Ermitteln der Zeit für die erste Wartung einer neuen Walze ist höchst problematisch, weil keine praktischen Erfahrungswerte bezüglich der Faktoren des Verschleißes existieren. Die Eigenschaften der Walze, unter anderem der Grad des Verschleißes von Dichtungen, wurden erst nach der ersten Wartung herausgefunden. Der Grad des Verschleißes von Saugwalzendichtungen wird auch durch die Betriebsparameter der Walze beeinflusst. Falls zum Beispiel ein Vakuum verändert wird, verändert sich auch der Grad des Verschleißes der Dichtungen. Dies ist ein Faktor, der es noch schwieriger gemacht hat, die Zeit für die Wartung einer Walze zu ermitteln.
Eine Verschleißanzeigeanordnung für eine seitliche Dichtung gemäß dem Stand der Technik ist in dem US-Patent 5,746,891 beschrieben. Bei dieser bekannten Anordnung wird der Zustand des Verschleißes von seitlichen Dichtungen geprüft, wenn eine Walze bzw. Maschine gewartet wird. Die seitliche Dichtung ist mit Verschleißanzeigen versehen, zum Beispiel mit verschiedenfarbigen Materialien, welche mit unterschiedlichen Tiefen in Rücksprüngen eingebettet sind, welche in den seitlichen Dichtungen gebildet sind, wodurch es möglich wurde, von der von der Vertiefung sichtbaren Farbe darauf zu schließen, wie stark die Dichtung verschlissen war, oder die Dichtung ist mit einer Skala versehen, mittels welcher es möglich ist, zu erkennen, wie weit der Verschleiß fortgeschritten ist. Zusätzlich beschreibt dieses US-Patent ein Anwendungsbeispiel, welches in Verbindung mit einer Dichtung elektrische Leiter zeigt, die mit Signallampen und einer Stromquelle verbunden sind. Wenn die Isolation verschleißt, wird ein elektrischer Kreis gebildet: die Signallampen, die Stromquelle und Wasser, welches in Kontakt mit den elektrischen Leitern kommt, wobei der Stromkreis die Signallampen zum Leuchten bringt, wenn die Dichtung verschlissen ist. Die vorgeschlagenen Anordnungen bringen jedoch das Problem mit sich, dass der Grad des Verschleißes der seitlichen Dichtung nicht festgestellt werden kann, bis die Walze für andere Wartungsvorgänge gestoppt wurde, und auch mit der Signallampenanordnung werden Informationen nur in dem Zustand erhalten, wenn die Signallampe aufleuchtet, was bedeutet, dass keine kontinuierlichen Informationen über den Grad des Verschleißes der Dichtung erhalten wurde.
Die Veröffentlichung der internationalen Anmeldung WO 00/43592 beschreibt eine seitliche Dichtung, welche eine Anzeigeeinrichtung aufweist, die dafür vorgesehen ist, kontinuierlich, direkt oder indirekt, Messinformationen über eine verbleibende Verschleißmöglichkeit oder einen Verschleißgrad einer Dichtung zu geben. In der in der Veröffentlichung beschriebenen Anmeldung wurde ein Sender in Verbindung mit der Dichtung ange ordnet, wobei der Sender ihren Abstand zu der Oberfläche eines Walzenmantels misst und Informationen bezüglich des Verschleißes der Dichtung gibt. Ein Problem bei dieser aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung ist, dass der Sender in Verbindung mit einer beweglichen Dichtung angeordnet ist und einen großen Raum einnimmt. Der Sender wurde des weiteren in einem Verschleißteil, d.h. in der Dichtung selbst, angeordnet, so dass wenn die Dichtung verschleißt, der Rahmen des Senders und der Sender in Kontakt mit dem Mantel kommen kann, falls nicht rechtzeitig Schritte unternommen wurden, um die Dichtung zu ersetzen. Die seitlichen Dichtungen von Saugwalzen erstrecken sich in der Längsrichtung einer Walze über die gesamte Länge der Walze und es müssen deshalb, falls es wünschenswert ist, Informationen bezüglich des Verschleißes der seitlichen Dichtung in der Längsrichtung der Walze zu erhalten, d.h. in der Querrichtung der Bahn, mehrere Sender benachbart zueinander angeordnet werden, wobei die Verkabelung der Sender sehr problematisch ist, weil verschiedene Drähte von der sich innerhalb der Walze bewegenden Dichtung geführt werden müssen. Die Struktur ist kompliziert und zusätzlich soll der Sender ersetzt oder in Verbindung mit dem Ersetzen der Dichtung wieder eingesetzt werden. Des weiteren soll die in der Veröffentlichung beschriebene Anwendung, welche einen Induktionssender verwendet, geschützt werden, damit die Metallteile der sie umgebenden Walze keinerlei Interferenzen bei dem Betrieb des Senders erzeugen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Anordnung zu schaffen, mittels welcher Informationen bezüglich des Verschleißes einer Dichtung einer Saugwalze erhalten werden, und bei welcher die oben beschriebenen Probleme vermieden oder zumindest minimiert werden.
Im Hinblick auf das Erreichen der oben genannten Aufgabe und derjenigen, die sich zu einem späteren Zeitpunkt ergeben, ist die Dichtung für eine Saugwalze einer Papier- oder Pappemaschine gemäß der Erfindung hauptsächlich gekennzeichnet durch das im kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 Angegebene.
Gemäß der Erfindung weist die Einrichtung zum Überwachen des Verschleißes einer Dichtung eine Anordnung zum Ermitteln der Notwendigkeit des Austausches der Dichtung, basierend auf Informationen über den Verschleiß der Dichtung ohne das Unterbrechen des Betriebs der Saugwalze auf.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist in der Anordnung zur Überwachung des Verschleißes einer Dichtung einer Saugwalze in einer Papier- oder Pappemaschine eine Messvorrichtung in Verbindung mit einer festen Rahmenstruktur eines Saugkastens einer Saugwalze angeordnet, zum Beispiel in einem Dichtungs halter, wodurch wesentliche Vorteile gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Anordnung erreicht werden. Diese Art von Struktur ist einfach und vorteilhaft, weil durch das Anbringen der Messvorrichtung es nicht notwendig ist, irgendwelche Erfordernisse eines sich bewegenden Teils in Betracht zu ziehen. Auch bei der Verschleißüberwachungsanordnung gemäß dieser Ausführung der Erfindung besteht somit kein Risiko, dass die Messvorrichtung, zum Beispiel ein Sensor, in Kontakt mit einem Mantel gerät. Die Verschleißanzeige für eine Dichtung einer Saugwalze gemäß dieser Ausführung der Erfindung ist einfach zu konstruieren und ihre Größe ist gering. Sie ist auch besonders geeignet zur Verwendung in Verbindung mit feststellbaren Dichtungen, weil die Messvorrichtung, zum Beispiel ein Sensor, sich in dem Rahmen des Saugkastens befindet. Die Anbringung der Verschleißanordnung, welche in Verbindung mit einer Dichtung einer Saugwalze gemäß dieser Ausführung der Erfindung angeordnet ist, ist einfach, weil sie es nicht erfordert, dass in Verbindung mit dem Austausch der Dichtung besondere Schritte vorgenommen werden müssen, weil die Messvorrichtung an einem stationären bzw. festen Teil, zum Beispiel an dem Halter der Dichtung, angebracht ist, welches in Verbindung mit dem Austausch der Dichtung nicht ausgetauscht werden muss.
Gemäß einem vorteilhaften zusätzlichen Merkmal der Ausführung der oben beschriebenen Erfindung wird ein in der Dichtung angebrachtes Gegenstück in Verbindung mit der Messvorrichtung verwendet, wobei in diesem Fall die Messvorrichtung somit den Abstand zwischen einem festen Teil und einem beweglichen Teil (Gegenstück) misst. Diese Ausführung ist auch geeignet zur Verwendung in Verbindung mit feststellbaren Dichtungen, weil lediglich das Gegenstück in einem sich bewegenden Teil, d.h. in einer Dichtung, angeordnet ist. Des weiteren ist die Montage einfach, weil in Verbindung mit dem Austausch einer Dichtung lediglich das Gegenstück an der Dichtung angebracht werden muss, falls es nicht bereits vorher in derselben angebracht wurde, was auch möglich ist.
Gemäß einem vorteilhaften zusätzlichen Merkmal der Ausführung der oben beschriebenen Erfindung wird als die Messvorrichtung ein Sensor verwendet, der sich mit der verschleißenden Oberfläche bewegt, der zum Beispiel federbelastet sein kann, wodurch er die Entwicklung des Verschleißes anzeigt, wobei in diesem Zusammenhang kein separates Gegenstück erforderlich ist.
Ein Vorteil der Anwendung der oben beschriebenen Erfindung ist auch, dass, weil die Messvorrichtung nicht in der Dichtung selbst angeordnet ist, es einfach ist, dieselbe in verschiedenen Arten von Dichtungsanwendungen einzusetzen, und zusätzlich die gegebenenfalls vorhandenen Sensorverkabelungen keine Probleme berei ten, weil die Verkabelungen nicht mit einem beweglichen Teil in der Struktur verbunden sind.
Die in Verbindung mit dieser Ausführung der oben beschriebenen Erfindung angewandte Messmethode kann zum Beispiel elektrisch, induktiv, mechanisch, auf Druck basierend, optisch oder in ähnlicher Weise sein.
Die Verschleißüberwachungsanordnung gemäß der Ausführung der oben beschriebenen Erfindung kann mit verschiedenen Arten von Messanwendungen durchgeführt werden, wobei es mittels eines an dem Rahmen eines Saugkastens angebrachten Sensors möglich ist, Abstände von unterschiedlichen Flächen zu messen, und es können selbstverständlich bei der Verwendung einer Ausführung, in welcher die Messung mit Hilfe eines Gegenstücks durchgeführt wird, mehrere unterschiedliche Gegenstück-Messanordnungen konstruiert werden.
Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist wenigstens ein Überwachungselement, welches den Verschleiß der Dichtung überwacht, innerhalb der Dichtung angeordnet. Das Überwachungselement ist derart innerhalb der Dichtung angeordnet, dass, wenn die Dichtung um einen bestimmten Betrag verschleißt, das Überwachungselement in Kontakt mit einem Mantel kommt oder mit der Dichtung verschleißt oder zum Beispiel bricht, wodurch eine Anzeige des Verschleißes der Dichtung geschaffen wird, wobei die Anzeige an ei ne Anzeigeeinheit übertragen wird, in welcher die Information bezüglich des Verschleißes verarbeitet wird.
Gemäß einem vorteilhaften zusätzlichen Merkmal dieser zweiten Ausführung der Erfindung sind wenigstens zwei Überwachungselemente, zum Beispiel Sensoren, welche sich in der Längsrichtung einer Dichtung erstrecken, auf mehreren gewünschten Niveaus in der Dichtung angeordnet. Wenn die Dichtung verschleißt, berührt das erste Überwachungselement, zum Beispiel ein Sensor, den Mantel und gibt eine Anzeige, wodurch es bekannt wird, dass die Dichtung um einen bestimmten Betrag verschlissen ist. Wenn die Dichtung weiter verschleißt, berührt auch das zweite Überwachungselement, zum Beispiel ein Sensor, den Mantel, was bedeutet, dass die Dichtung um den nächsten Betrag verschlissen ist. Die bezüglich des Verschleißes erlangten Informationen werden in einer Überwachungseinheit verarbeitet und, wenn dies erforderlich ist, die Zeit berechnet, zum Beispiel derart, dass die Zeitmessung nach dem Austausch einer Walze auf Null gestellt wird und, wenn die Zeit vom Beginn an vorwärts gerechnet wird, die für den Verschleiß bezüglich des ersten Überwachungselements, zum Beispiel eines Sensors, verwendete Zeit erhalten wird, bis das Überwachungselement, zum Beispiel ein Sensor, eine Anzeige ausgibt, auf der Basis welcher es möglich ist, die weitere sinnvolle Standzeit vorherzusagen, wenn die Anfangssituation und die erste Verschleißanzeige bekannt sind. Wenn das zweite Überwachungselement, zum Beispiel ein Sensor, den nächsten Verschleiß anzeigt, kann die Vorhersage der verbleibenden Standzeit oder einer Verschleißmöglichkeit der Dichtung noch genauer angegeben werden. Falls mehrere Überwachungselemente existieren, erhält die Überwachungseinheit stets auf eine oben beschriebene Art und Weise Informationen bezüglich des Verschleißes von der Verschleißanzeige, wenn ein Überwachungselement in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Saugwalzenmantels kommt. Bei der oben beschriebenen Anwendung können sich die Überwachungselemente entweder über die gesamte Länge der Dichtung oder über einen Teil derselben erstrecken. Wenn Überwachungselemente verwendet werden, die sich über die gesamte Länge der Dichtung erstrecken, kommt das Überwachungselement mit dem Mantel in Kontakt, wenn die Dichtung verschleißt, wobei in diesem Zusammenhang das Überwachungselement zum Beispiel bricht und auf diese Weise eine Anzeige des Verschleißes der Dichtung erhalten wird. Es können ein oder mehrere Überwachungselemente auf verschiedenen Niveaus der Dichtung vorgesehen sein. Wenn mehrere, auf verschiedenen Niveaus angeordnete Überwachungselemente verwendet werden, werden Informationen über den Verschleiß der Dichtung mit gewünschten Verschleißintervallen erlangt.
Wenn gemäß einem vorteilhaften zusätzlichen Merkmal dieser zweiten Ausführung der Erfindung Überwachungselemente verwendet werden, welche sich über die gesam te Länge der Dichtung erstrecken, können die Überwachungselemente darauf basieren, dass ein elektrischer Strom durch das Überwachungselement geführt wird, oder sie können zum Beispiel optische Fasern sein, wobei die Überwachungselemente an einem Ende der Dichtung mit einer Strom- bzw. Lichtquelle und an dem anderen Ende mit einer Empfängereinheit verbunden sind, so dass, wenn das Überwachungselement beschädigt wird, wenn es in Kontakt mit dem Mantel kommt, der Strom- bzw. Lichtfluss angehalten wird, wodurch Informationen erzeugt werden, die den Verschleiß der Dichtung anzeigen.
Die Überwachungseinheit, welche bei dem Überwachungssystem gemäß dieser zweiten Ausführung der Erfindung verwendet wird, kann mittels Drähten mit den Verschleißüberwachungselementen, welche innerhalb der Dichtung angeordnet sind, verbunden werden, oder die Überwachungseinheit kann eine separate Einheit sein, an welche Informationen von den Überwachungselementen auf drahtlose Art und Weise, zum Beispiel telemetrisch, geleitet werden.
Die Überwachungselemente, zum Beispiel Sensoren, des Verschleißüberwachungssystems gemäß dieser zweiten Ausführung der Erfindung erstrecken sich vorteilhafter Weise über die gesamte Länge der Dichtung, wobei sie in diesem Zusammenhang leicht auszuführen und in der Praxis zu montieren sind und die Verdrahtung mit den Überwachungsvorrichtungen einfacher ist als bei den Systemen gemäß dem Stand der Technik.
Die Erfindung ist auch geeignet zur Verwendung in Verbindung mit feststellbaren Dichtungen und, falls erforderlich, kann die Kontrolle einer feststellbaren Dichtung mit der Messung derart verbunden werden, dass, wenn die Dichtung bewegt wird, eine Feststellsequenz wiederholt wird, um die Dichtung von einem Mantel zu trennen. Falls erforderlich kann auch die Temperaturmessung mit der Messanordnung verbunden werden.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen detaillierter beschrieben, wobei die Erfindung jedoch in keinster Weise auf die Details derselben eng begrenzt sein soll.
1 ist eine schematische Ansicht einer Ausführung. der Erfindung, in welcher ein System zur Überwachung des Verschleißes einer Dichtung in Verbindung mit festen Rahmenstrukturen eines Saugkastens einer Saugwalze montiert ist.
2 ist eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführung der Erfindung, in welcher ein System zur Überwachung des Verschleißes einer Dichtung in Verbindung mit festen Rahmenstrukturen eines Saugkastens einer Saugwalze montiert ist und welche besonders zur Verwendung in Verbindung mit engen Dichtungen geeignet ist.
3 zeigt eine Ausführung der Erfindung, in welcher ein System zur Überwachung des Verschleißes einer Dichtung in Verbindung mit festen Rahmenstrukturen eines Saugkastens einer Saugwalze angebracht ist und in welcher kein Gegenstück für eine Messvorrichtung verwendet wird.
4 zeigt einige Alternativen für Abstände, welche in Verbindung mit einer Ausführung der Erfindung gemessen werden, in welcher ein System zur Überwachung des Verschleißes einer Dichtung in Verbindung mit festen Rahmenstrukturen eines Saugkastens einer Saugwalze angebracht ist, um den Verschleiß einer Dichtung zu überwachten.
5 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der Erfindung, in welchem eine Saugwalzendichtung Überwachungselemente aufweist, welche sich in einer Längsrichtung erstrecken.
6 ist eine schematische Ansicht eines weiteren Ausführungsbeispiels der Erfindung, in welchem sich längsgerichtete Überwachungselemente in einer Dichtung über die gesamte Länge der Dichtung erstrecken.
7 ist eine schematische Ansicht eines Ausführungsbeispiels, in welchem Elemente, welche den Verschleiß einer Dichtung überwachen, sich in einer Querrichtung erstrecken.
Wie in 1 dargestellt, ist bzw. sind zum Zweck des Drückens von Dichtungen 22 einer Saugzone bzw. Saugzonen eines Saugkastens in einer Saugwalze gegen die innere Oberfläche eines Walzenmantels 21 ein Belastungsschlauch bzw. Belastungsschläuche 26 in einem Dichtungshalter 25 unterhalb der Dichtung angeordnet, d.h. auf der Seite der Dichtung 22 gegenüberliegend der inneren Oberfläche des Mantels 21, wobei die Dichtung 22 mittels eines in den Belastungsschlauch zugeführten Drucks gedrückt wird. Wenn die Dichtung 22 verschleißt, kann der Druck in dem Belastungsschlauch 26 erhöht werden, falls notwendig, damit die Dichtungswirkung der Dichtung 22 erhalten bleibt.
Gemäß der in 1 dargestellten Ausführung ist ein System zum Messen des Grades des Verschleißes der Dichtung 22 in Verbindung mit der Dichtungsstruktur der Saugwalze angebracht. Eine Messvorrichtung 23, zum Beispiel ein Sensor, ist in Verbindung mit einem festen Rahmenteil des Saugkastens der Saugwalze fest angebracht, zum Beispiel in dem Halter 25 der Dichtung 22, und die Messvorrichtung 23 wird zum Messen des Abstandes zu einem Gegenstück 24 verwendet, welches in Verbindung mit der Dichtung 22 angebracht ist, zum Beispiel an ihrer unteren Oberfläche. Wenn in dem Anfangszustand, in dem die Dichtung 22 an dem Mantel 21 anliegt, die Messung auf Null gesetzt wird, wird der Verschleiß der Dichtung 22 basierend auf einer von der Messvorrichtung 23 detektierten Veränderung der Position des Gegenstücks 24 herausgefunden.
Die in 2 dargestellte Ausführung ist insbesondere geeignet zur Verwendung in Verbindung mit sehr engen Dichtungen, sie kann jedoch selbstverständlich auch in Verbindung mit breiten Dichtungen angewendet werden. In 2 wurde für diejenigen Teile, die denjenigen aus 1 entsprechen, entsprechende Bezugszeichen verwendet. Eine Messvorrichtung 23 wird verwendet zum Messen des Abstands eines Gegenstücks 24, welches vorzugsweise aus einem magnetischen Material hergestellt ist, wodurch kontinuierliche Informationen bezüglich des Verschleißes der Dichtung 22 erhalten werden. Die Messvorrichtung 23 ist an einem Dichtungshalter 25 angebracht, welcher, wie derjenige aus 1, ein Teil ist, welches an dem Rahmenteil des Saugkastens fest angebracht ist.
Die Messausführung der Verschleißanzeigeanordnung, welche in 3 dargestellt ist, verwendet einen Sensor, welcher, belastet von einer Feder, sich zum Beispiel mit der Verschleißoberfläche bewegt, wodurch er die Entwicklung des Verschleißes anzeigt. In 3 wurden dieselben Bezugszeichen für diejenigen Teile verwendet, die denen aus 1 und 2 entsprechen. Die Messvorrichtung 23 ist ein Sensor, welcher mit einem Belastungselement 27 versehen ist, zum Beispiel mit einem Element, welches mit Federbelastung arbeitet, wodurch die Messvorrichtung 23 sich mit der Verschleißfläche einer Dichtung 22 bewegt und Informationen bezüglich der Entwicklung des Verschleißes auf diese Weise, basierend auf der Bewegung S, erhalten werden.
Gemäß 4 kann die Verschleißanzeigeanordnung mit unterschiedlichen Arten von Messausführungen erreicht werden und mittels der Messvorrichtung, zum Beispiel einem an dem Rahmen des Saugkastens angebrachten Sensor, ist es möglich, Abstände von verschiedenen Oberflächen zu messen, und mehrere unterschiedliche Anordnungen für das Messgegenstück können selbstverständlich konstruiert werden, oder es ist möglich, eine Messausführung, zum Beispiel einen Sensor, zu verwenden, bei der kein Gegenstück erforderlich ist. 4 stellt einige mögliche Anordnungen dar. Die in 4 eingekreisten Bezugszeichen repräsentieren die unterschiedlichen Messalternativen, die nachfolgend beschrieben werden. Wenn eine Dichtung 22 gegen die Unterseite, d.h. gegen die Oberfläche eines Mantels 21, gepresst wird, können die Abstände zwischen den Punkten 1-3 oder 2-3 gemessen werden, wodurch Informationen über den Verschleiß der Dichtung erhalten werden. Des weiteren ist es möglich, die Abstände 2-4, 2-5, 2-6, 5-9, 6-9, 7-8, 10-11, 10-6 zu messen. Informationen über den Verschleiß der Dichtung werden somit erlangt, da sich die Abstände als ein Resultat des Verschleißes verändern.
Obwohl die 1-4 Ausführungen der Erfindung in Verbindung mit seitlichen Dichtungen einer Saugwalze zeigen, kann die Anordnung selbstverständlich auch gemäß den oben beschriebenen Prinzipien in Verbindung mit Enddichtungen eingesetzt werden.
In den folgenden 5-7 werden für die einander entsprechenden Teile dieselben Bezugszeichen verwendet.
In 5 ist eine Dichtung mit dem Bezugszeichen 22 bezeichnet, während das Bezugszeichen 25 einen Dichtungshalter und das Bezugszeichen 26 einen Belastungsschlauch der Dichtung bezeichnet. Ein Saugkasten ist mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet und ein Mantel einer Saugwalze ist mit dem Bezugszeichen 21 bezeichnet. Die Verschleißüberwachungselemente, zum Beispiel innerhalb der Dichtung angeordnete Verschleißüberwachungsdrähte, sind mit den Bezugszeichen 30, 31, 32, 33 bezeichnet und eine mit denselben verbundene Überwachungseinheit mit dem Bezugszeichen 37. Die Überwachungselemente, zum Beispiel Sensoren 30, 31, 32, 33, sind aus einem elektrisch leitenden Material, wie zum Beispiel Metall, hergestellt. Die Überwachungselemen te, zum Beispiel Drähte, können, wie oben erwähnt, elektrisch leitend sein, zum Beispiel elektrische Leiter, sie können auch als optische Fasern oder andere äquivalente Überwachungselemente ausgebildet sein, auf deren Basis eine Anzeige des Verschleißes von der Dichtung zu der Überwachungseinheit 37 übertragen werden kann.
Wenn optische Fasern verwendet werden, werden lichtübertragende Einrichtungen und entsprechende Empfängereinrichtungen mit den Fasern verbunden, wodurch Licht von einem Ende zu dem anderen Ende geleitet wird, und, wenn die Dichtung verschleißt, leiten die optischen Fasern, die aufgrund des Verschleißes beispielsweise brechen, kein Licht, wodurch sie eine Anzeige des Verschleißes der Dichtung erzeugen.
Bei dieser Ausführung der Erfindung ist es möglich, eines oder mehrere Längs- oder Querüberwachungselemente abhängig von der erforderlichen Information über die Abnutzung der Dichtung zu verwenden. Die Überwachungseinheit 37 kann auch mittels Drähten mit den Verschleißüberwachungselementen verbunden werden oder es kann sich um eine separate Einheit handeln, an welche Information auf eine drahtlose Art und Weise, zum Beispiel telemetrisch, geleitet wird.
Wie in 5 dargestellt, ist zum Zweck des Drückens von Dichtungen 22 einer Saugzone bzw. Saugzonen eines Saugkastens einer Saugwalze gegen die innere Oberfläche des Walzenmantels 21 der Belastungsschlauch 26 in dem Halter 25 der Dichtung 22 unterhalb der Dichtung angeordnet, d.h. auf der Seite der Dichtung 22 gegenüberliegend der inneren Oberfläche des Mantels 21, wobei die Dichtung 22 mittels eines in den Belastungsschlauch zugeführten Drucks gedrückt wird. Wenn die Dichtung 22 verschleißt, kann der Druck in dem Belastungsschlauch erhöht werden, falls notwendig, damit die Dichtungswirkung der Dichtung 22 erhalten bleibt. Bei normalen Betriebsbedingungen muss der Belastungsdruck nicht erhöht werden, wenn die Dichtung verschleißt.
Wie in den 5 und 6 dargestellt, sind Überwachungselemente, zum Beispiel Sensoren 30, 31, 32, 33, welche sich in der Längsrichtung der Dichtung 22 erstrecken, in der Dichtung 22 mit unterschiedlichen Tiefen X1, X2 angeordnet. Wenn die Dichtung 22 verschleißt, kommt ein erstes Überwachungselement, zum Beispiel der Sensor 30, in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Mantels 21 und gibt eine Anzeige des Verschleißes der Dichtung X1 (5). In ähnlicher Weise verschleißt bzw. bricht ein Überwachungselement, zum Beispiel der Sensor 30, wenn er in Kontakt mit dem Mantel 21 kommt, wodurch ebenfalls eine Anzeige des Verschleißes der Dichtung X1 erhalten wird (6). Wenn die Dichtung 22 weiter verschleißt, kommt ein zweites Überwachungselement, zum Beispiel der Sensor 31, in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Mantels 21, wodurch eine zweite Anzeige des Verschleißes der Dichtung X2 gebildet wird, wobei auf dieser Basis Informationen bezüglich des Fortschreitens des Verschleißes erhalten werden (5). In ähnlicher Weise verschleißt bzw. bricht ein Überwachungselement, zum Beispiel der Sensor 31, wenn er in Kontakt mit dem Mantel 21 kommt, wodurch ebenfalls eine Anzeige des Verschleißes der Dichtung X2 erhalten wird (6). Die Informationen über den Verschleiß X1, X2 werden an die Überwachungseinheit 37 weitergeleitet, wobei die Informationen bezüglich des Verschleißes der Dichtung 22 basierend auf einer Zeitmessanordnung erhalten werden, welche mit der Überwachungseinheit verbunden ist, und somit weiter, falls mehrere Dichtungen vorhanden sind, wie zum Beispiel in 6 dargestellt, verschleißen andererseits die Drähte 32 und 33, wenn sie in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Mantels kommen.
Bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, welches in 7 dargestellt ist, sind die Überwachungselemente 40, zum Beispiel Sensoren, so angeordnet, dass sie sich in einer Richtung erstrecken, welche quer zu der Längsrichtung einer Dichtung 22 ist, wobei die Elemente verschleißen, denn die Dichtung 22 verschleißt, und dadurch Informationen bezüglich des Verschleißes der Dichtung 22 übertragen.
In den 6 und 7 ist ein Längsüberwachungselement 30 (31, 32, 33) an einem Längsende der Dichtung mit einer Stromquelle 34 oder ähnlichem und an dem anderen Ende mit einer Empfängereinrichtung 35 verbunden, wodurch, wenn das Längsüberwachungselement 30 verschleißt oder wenn das Querüberwachungselement 40 eine Anzeige gibt, eine Anzeige des Verschleißes der Dichtung erhalten wird, wenn der Stromfluss stoppt, oder, wenn ein auf optischen Fasern basierender Sensor verwendet wird, basierend auf einer Unterbrechung des Lichts.
Zusammenfassung
Verschleißanzeige für eine Dichtung einer Saugwalze einer Papier- oder Pappemaschine
Die Erfindung betrifft eine Dichtung für eine Saugwalze einer Papier- oder Pappemaschine, wobei die Dichtung innerhalb eines rotierenden Mantels der Saugwalze angeordnet ist und ein System zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung (22) aufweist, welches in Verbindung mit der Dichtung (22) angeordnet ist, wobei das Überwachungssystem eine Einrichtung (23, 24; 27; 30, 31, 32, 33, 37, 40) zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung (22) aufweist. Die Einrichtung zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung weist eine Anordnung (23, 24; 27; 30, 31, 32, 33, 37) zum Ermitteln des Erfordernisses zum Ersetzen der Dichtung (22) auf, welche auf Informationen bezüglich des Verschleißes der Dichtung (22) ohne Unterbrechung des Betriebs der Saugwalze basiert.
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Claims

Dichtung für eine Saugwalze einer Papier- oder Pappemaschine, wobei die Dichtung innerhalb eines rotierenden Mantels (21) der Saugwalze angeordnet ist und ein System zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung (22) aufweist, welches in Verbindung mit der Dichtung (22) angeordnet ist, wobei das Überwachungssystem eine Einrichtung (23, 24; 27; 30, 31, 32, 33, 37, 40) zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung (22) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung eine Anordnung (23, 24; 27; 30, 31, 32, 33,37) zum Ermitteln des Erfordernisses zum Ersetzen der Dichtung (22) aufweist, welche auf Infor mationen bezüglich des Verschleißes der Dichtung (22) ohne Unterbrechung des Betriebs der Saugwalze basiert.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (23, 24; 27) zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung (22) eine Messvorrichtung (23) aufweist, welche in Verbindung mit festen Rahmenstrukturen eines Saugkastens der Saugwalze befestigt sind, wobei kontinuierliche Informationen bezüglich des Verschleißes der Dichtung (22) durch das Messen mittels der Messvorrichtung (23) erhalten werden.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (23) in Verbindung mit einem Halter (25) einer seitlichen Dichtung befestigt ist.
Dichtung für eine Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (23, 24) zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung ein Gegenstück (24) aufweist, welches in Verbindung mit der Dichtung (22) befestigt ist, wobei kontinuierliche Informationen bezüglich des Verschleißes der Dichtung (22) bei der Messung der Anordnung oder des Abstandes des in Verbindung mit der Dichtung (22) befestigten Gegenstücks (24) mittels der Messvorrichtung (23) erhalten werden.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Gegenstück (24) an der gegenüberliegenden Seite der Verschleißseite der Dichtung (22) befestigt ist.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messvorrichtung (23) eine induktive Erfassungsvorrichtung ist, und dass das Gegenstück (24) aus einem magnetischen Metall besteht.
Dichtung für eine Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (23, 27) zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung (22) ein federbelastetes Element (27) aufweist, welches dafür vorgesehen ist, sich mit der Verschleißseite der Dichtung (22) zu bewegen, wodurch kontinuierliche Informationen bezüglich des Verschleißes der Dichtung (22) mittels der Messvorrichtung (23) erhalten werden.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung auf elektrischer Messung des Abstandes basiert.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung auf mechanischer Messung des Abstandes basiert.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung auf mittels Druck durchgeführter Messung des Abstands basiert.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung auf optischer Messung des Abstandes basiert.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zum Überwachen des Verschleißes der Dichtung in Verbindung mit einer feststellbaren Dichtung angeordnet ist.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Überwachungselement (30, 31, 32, 33; 40) innerhalb der Dichtung angeordnet ist, um den Verschleiß der Dichtung anzuzeigen, wobei das Überwachungselement, wenn die Dichtung (22) verschleißt und das Überwachungselement in Kontakt mit der inneren Oberfläche des Mantels (21) der Saugwalze kommt, dafür vorgesehen ist, eine Anzeige auszugeben, wobei die Anzeige dafür vorgesehen ist, an eine Anzeigeeinheit (37) übertragen zu werden.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Anzeigeeinheit (37) eine Zeitmesseinrichtung verbunden ist, wodurch eine Vorhersage des Verschleißes der Dichtung (22) basierend auf jeder Verschleißanzeige (X1; X2) durchführbar ist.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungselement (30, 31, 32, 33) sich in der Längsrichtung der Dichtung und über die gesamte Länge der Dichtung (22) erstreckt.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Überwachungselement (30, 31) in der Längsrichtung der Dichtung und über einen bestimmten Abschnitt der Länge der Dichtung (22) erstreckt.
Dichtung für eine Saugwalze nach Anspruch 1, 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Überwachungselement in einer Richtung quer zu der Längsrichtung der Dichtung (22) erstreckt.
Dichtung für eine Saugwalze nach einem der Ansprüche 1, 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungselement (30, 31, 32, 33; 40) aus Metall hergestellt ist.
Dichtung für eine Saugwalze nach einem der Ansprüche 1, 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Überwachungselement (30, 31, 32, 33; 40) eine optische Faser ist.