-
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren für den Transfer
eines Meßsignals von einer sich drehenden Walze, das in der
Papierherstellung verwendet wird, in welchem Verfahren
Detektoren angewendet werden, die über eine bestimmte Breite in
der Querrichtung der Walze, vorzugsweise gleichmäßig
beabstandet, eingerichtet worden sind, wobei die von den
Detektoren empfangenen Meßsignale zu einer Einheit für ein
Lesen und Messen der Detektoren geleitet werden, welche Einheit
vorzugsweise an dem Ende der Walze installiert ist und von
welcher Einheit die Signale als Telemetriesignale drahtlos zu
einer Leseeinheit weiter übermittelt werden, die außerhalb der
Walze angeordnet ist und die mit einem PC oder einem
gleichartigen Computer verbunden ist.
-
Ferner bezieht sich die Erfindung auf eine Ausrüstung für den
Transfer eines Meßsignals von einer sich drehenden Walze, die
in der Papierherstellung verwendet wird, welche Ausrüstung
Detektoren, die in Verbindung mit der Walze, vorzugsweise
gleichmäßig beabstandet, über eine bestimmte Breite in der
Querrichtung der Walze eingerichtet sind, eine vorzugsweise an
dem Ende der Walze installierte Einheit für ein Lesen und
Messen der Detektoren, zu welcher Einheit die von den
Meßdetektoren empfangenen Signale geleitet werden können, eine
außerhalb derwalze angeordnete Leseeinheit, wobei die Einheit
für ein Lesen und Messen der Detektoren eingerichtet ist, um
die Meßsignale als Telemetriesignale zu der außenseitigen
Leseeinheit zu transferieren, sowie einen PC oder einen
gleichartigen Computer aufweist, der mit der Leseeinheit
verbunden ist.
-
In einer Anzahl von verschiedenen Stufen bei der Herstellung
von Papier werden verschiedenartige Spalte verwendet, durch die
die Papierbahn geleitet wird. Beispiele derartiger Spalte
schließen die Walzenspalte und die sogenannten Langspalte in
den Entwässerungspressen in einer Papiermaschine,
Kalandrierspalte und die Spalte in Papieraufrollvorrichtungen
ein. Beispielsweise beeinflußt die Querverteilung des
Spaltdrucks in einer Entwässerungspresse, d.h. die Verteilung
des Spaltdrucks in der Axialrichtung der Spaltwalzen, das
Querfeuchtigkeitsprofil der Bahn, die gepreßt wird.
-
Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, ist es möglich, als
die Pressenwalzen Walzen mit einstellbarer Durchbiegung oder
Walzen mit variabler Durchbiegung (sogenannte Küsters-Walzen)
anzuwenden, in denen die Querverteilung der Linearlast in dem
Preßspalt mit Hilfe hydraulischer Belastungselemente oder mit
Hilfe einer Kammer oder einer Reihe von Kammern steuerbar ist,
die jeweils mittels hydraulischer Flüssigkeit druckbeaufschlagt
sind. Die hydraulischen Belastungselemente, die in Walzen mit
einstellbarer Durchbiegung verwendet werden, werden in der
Regel auf der Grundlage von Reguliersignalen reguliert, die
mittels Feuchtigkeits- und/oder Flächengewichtsdetektoren
ausgegeben werden. Jedoch würde es im Hinblick auf eine
Gesamtsteuerung und -regulierung des Prozesses äußerst wichtig
sein, die tatsächlichen Werte und Verteilungen des Spaltdruckes
sowohl in der Querrichtung als auch in der
Maschinenlaufrichtung zu wissen. Ein weiteres im Hinblick auf
die Steuerung des Spaltprozesses wichtiges Informationsstück
ist die Breite des Spalts in der Laufrichtung der Bahn, d.h. in
der Maschinenlaufrichtung, auf deren Grundlage es möglich ist,
den Druckprozeß zu optimieren. Diese Information ist auch ein
bedeutsamer Faktor in der Regulierung der Kalandrier- und
Aufrollspalte. Als ein beispielhaftes Ausführungsbeispiel eines
Systems zur Regulierung von Preßspalten sei auf das FI-Patent
Nr. 76 872 (Äquivalent zu US-Patent Nr. 4 791 863) der
Anmelderin früheren Datums verwiesen, wobei, wie in der
vorliegenden Erfindung, ein Meßsystem beispielsweise in einer
Umgebung der In dem Patent beschriebenen Art anwendbar ist.
-
Vor kurzem sind verschiedenartige sogenannte Langspaltpressen,
die auf Preßschuhen und/oder auf Preßbändern basieren,
eingeführt worden, in denen die Breite der Preßzone in der
Maschinenlaufrichtung beträchtlich größer ist als in
eigentlichen Walzenspalten. Auch in den Langspaltpressen ist
die Verteilung des Spaltdruckes in den Schuh- und/oder
Bandspalten sowohl in der Maschinenlaufrichtung als auch In der
Querrichtung im Hinblick auf die Steuerung des Preßprozesses
ein wichtiger Parameter. Als ein Beispiel bezüglich der
Langspaltpressen sei auf das FI-Patent Nr. 82 092 der
Anmelderin (Äquivalent zu US-Patent Nr. 5 043 046) früheren
Datums verwiesen.
-
Im Stand der Technik sind verschiedenartige
Trommelaufrollvorrichtungen bekannt, in denen neben den
Aufrolltrommeln auch Bandstützeinheiten verwendet worden sind.
-
Im Hinblick auf ein Aufrollen einer Papierbahn ist es auch
wichtig, die Werte des Spaltdrucks und deren Verteilungen
sowohl in der Maschinenlaufrichtung als auch in der
Querrichtung zu wissen. Als einige Beispiele der
Aufrollvorrichtungen, die von der Anmelderin entwickelt worden
sind, in deren Verbindung es möglich ist, das erfindungsgemäße
Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung zu verwenden,
sei auf die FI-Patente Nr. 81 768 und 81 770 der Anmelderin
(Äquivalent zu US-Patenten Nr. 4 921 183 und 4 883 233)
früheren Datums verwiesen.
-
Mit Hilfe der aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und
Vorrichtungen ist es während des Fertigungsbetriebs praktisch
nahezu unmöglich geworden, die Verteilung der Spaltkraft sowohl
In der Maschinenlaufrichtung als auch In der Querrichtung zu
messen, welche Verteilung Im Hinblick auf die Regulierung und
Steuerung des Papierherstellungsprozesses wichtig ist. Eine
Messung der Spaltkräfte von einer sich drehenden Walze ist
unter Laborbedingungen durchgeführt worden, wobei diesbezüglich
auf das Dokument in dem Journal Papen ja Puu - Paper and
Timber 73 (1991): 5, von J. Koriseva, T. Kiema und M. Tervonen:
"Soft Calender Nip: an Interesting Subject for Research and
Measurement" verwiesen. In dem in diesem Journal beschriebenen
Verfahren ist eine Anzahl von Detektoren an der Walze
installiert worden, wobei jeder der Detektoren seine eigene
Telemetrieausrüstung und seine eigenen Verstärker erfordert. Da
das Gewicht des Meßsystems hauptsächlich aus dem Gewicht der
Telemetrieausrüstung besteht (etwa ein Kilogramm pro Kanal),
setzt dies, zusammen mit den hohen Kosten, eine Grenze
bezüglich der Anzahl von Meßkanälen und Detektoren In einer
Walze einer tatsächlichen Papiermaschine oder einer
Papieroberflächenbearbeitungsmaschine. Überdies ist es aufgrund
des begrenzten Raumes sehr schwierig, eine Anzahl von
Telemetrieausrüstungen an einer sich drehenden Walze In einer
Papiermaschine oder einer Papieroberflächenbearbeitungsmaschine
ohne Änderungen in der Konstruktion zu installieren.
-
Bezüglich des mit der vorliegenden Erfindung verwandten Standes
der Technik sei weiterhin auf die veröffentlichte
Internationale Patentanmeldung Nr. W091/13337 (Belolt Corp.)
verwiesen.
-
In den aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und
Vorrichtungen zur Messung von Spaltkräften sind auch
Schwierigkeiten in der Kalibrierung der Detektoren und in dem
Transfer des Signals von einer sich drehenden Walze
aufgetreten. In der aus dem Stand der Technik bekannten Weise
sind für den Transfer des Signals Gleitringe und gleichartige
Anordnungen und auch Telemetrieausrüstungen verwendet worden,
die jedoch kompliziert und störanfällig sind.
-
Im Hinblick auf eine Beseitigung der oben beschriebenen
Nachteile Ist in der FI-Patentanmeldung Nr. 914829 der
Anmelderin (veröffentlichte Patentanmeldung Nr. 86771) früheren
Datums ein solches der vorliegenden Erfindung nächstgelegenes
Verfahren und Vorrichtung beschrieben, in dem die von den
unterschiedlichen Detektoren empfangenen Meßsignale zu einer
Schalteinheit geleitet werden, deren Anschlüsse basierend auf
der Drehung der Walze oder dergleichen mittels eines
Pulsgenerators oder dergleichen derart gesteuert werden, daß
durch die Schalteinheit das Signal jedes Meßdetektors
alternierend mit einem in Verbindung mit der sich drehenden
Walze oder dergleichen angeordneten Telemetrietransmitter
verbunden wird und mit Hilfe des Telemetrietransmitters die
Reihe von Meßsignalen drahtlos zu einem außerhalb der sich
drehenden Walze oder dergleichen angeordneten ortsfesten
Telemetrieempfänger übermittelt wird.
-
Die in der FI-Patentanmeldung Nr. 914829 involvierte Aufgabe
der Erfindung ist es gewesen, ein Verfahren und eine
Vorrichtung zur Messung der Spaltkräfte und Spaltdrücke und der
Verteilung derselben In Walzen- und/oder Bandspalten zu
schaffen, die bei der Papierherstellung verwendet werden, so
daß die oben diskutierten Nachteile im wesentlichen vermieden
werden können, wobei das Verfahren und die Vorrichtung zur
Messung für eine On-Line-Messung der Spaltkräfte und/oder der
Spaltdrücke während des Fertigungsbetriebs geeignet sind, wobei
in dem Verfahren und der Vorrichtung der Transfer von Signalen
von der sich drehenden Walze in einer einfacheren und
wirtschaftlicheren Weise derart gelöst wird, daß das Verfahren
für eine Paplerherstellungsumgebung geeignet ist, welche
Umgebung diesbezüglich ziemlich anfordernd ist, wobei in dem
Verfahren und der Vorrichtung die auf das Plazieren der
Detektoren an einer Spaltwalze und/oder an einem Spaltband
bezogenen Probleme gelöst sind.
-
Obwohl sich die vorbeschriebene aus dem Stand der Technik
bekannte Lösung als ziemlich gut und betriebsfähig im Vergleich
mit früheren Systemen erwiesen hat, sind jedoch einige nicht
gelöste Probleme darin verblieben. Ein Problem hat In den hohen
Frequenzen bestanden, die in dem Transfer von Signalen
angewendet wurden. Aufgrund der hohen Frequenzen kann die
Signaltransferstrecke ziemlich lang sein; allerdings hat die
lange Transferstrecke wiederum In einer ziemlich großen
Störanfälligkeit resultiert. In den früheren Telemetriesystemen
wurde das zu übermittelnde Signal bereits an dem
Walzenseitenende zur Digitalform umgewandelt, wobei das Signal
anschließend in dieser Digitalform transferiert wurde
(vergleiche die FI-Patentanmeldung Nr. 924138 der Anmelderin
früheren Datums) . Ein derartiges System hat eine ziemlich große
Anzahl von komplexen elektronischen Komponenten benötigt, die
an der Walze zu befestigen gewesen sind. Dies hatte wiederum
zur Konsequenz, daß die Konstruktion der Ausrüstung von großer
Abmessung und großem Gewicht gewesen ist, oftmals selbst einige
hundert Gramm, aus welchem Grund die Walze für diesen Zweck
separat ausbalanciert werden mußte. Ferner haben die Systeme
früherer Daten das auf die Kalibrierung der Meßdetektoren
bezogene Problem involviert. In den früheren Systemen mußte
nämlich der mit dem System verbundene Computer, wie etwa ein PC
oder dergleichen, ein ziemlich umfangreiches und komplexes
Kalibrierprogramm einschließen, das in den meisten Fällen auf
den bestimmten Fall zugeschnitten war, damit es möglich
geworden ist, die Detektoren zu kalibrieren. Ein derartiges
Zuschneiden eines Programms bildet auch einen ziemlich
wichtigen Kostenfaktor.
-
Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein
Verfahren und eine Ausrüstung zu schaffen, das/die
fortgeschrittener ist als die in den FI-Patentanmeldungen
früherer Daten (Nr. 914829 und 924138) der Anmelderin
beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen, so daß, im Vergleich
mit diesen früheren Lösungen, das Verfahren und die Vorrichtung
der vorliegenden Erfindung einfacher, leichter zu bedienen,
zuverlässiger im Betrieb und vielseitiger sind. Insbesondere
bezüglich der elektronischen Bauteile Ist In der vorliegenden
Erfindung versucht worden, ein Ausführungsbeispiel zuschaffen,
das im Vergleich mit den früheren Lösungen einfacher ist und
auch geringere Kosten involviert.
-
Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Meßsystem zu
schaffen, das während des Betriebs der Maschine in einer
einfachen Weise von außerhalb der sich drehenden Walze
gesteuert werden kann, so daß, falls notwendig, Meßdaten und
Kalibrierdaten von außerhalb der Walze zu dem Meßsystem
zugeführt werden können und daß Meßdaten von der Walze drahtlos
zu dem außenseitigen System transferiert werden können, so daß
es vorteilhafterweise möglich ist, die Meßdaten in das
Reguliersystem der Walze zu speisen, so daß in einigen Fällen
ein geschlossener Regullerkreislauf gebildet werden kann.
-
Im Hinblick auf das Erreichen der oben genannten Zielsetzung
und jener, die später ersichtlich werden, ist das
erfindungsgemäße Verfahren hauptsächlich dadurch
gekennzeichnet, daß in der Einheit für ein Lesen und Messen der
Detektoren ein an sich bekannter Transponder verwendet wird, in
dem eine eigene Codierung für jeden Detektor codiert wird, daß
die Signale in dem gesamten Meßprozeß als Analogsignale
verarbeitet werden und daß in dem Transfer der
Telemetriesignale zwischen der Einheit für ein Lesen und Messen
der Detektoren und der außerhalb der Walze angeordneten
Leseeinheit eine weitgehend niedrige Transferfrequenz einer
Größenordnung von 100 bis 150 kHz angewendet wird.
-
Andererseits ist die erfindungsgemäße Vorrichtung hauptsächlich
dadurch gekennzeichnet, daß die Ausrüstung einen an sich
bekannten Transponder aufweist, welcher Transponder codiert
werden kann und welcher Transponder in der Einheit für ein
Lesen und Messen der Detektoren eingebaut ist und eingerichtet
ist, um die von den Meßdetektoren als Analogsignale und in
Pulsform empfangenen Signale zu verarbeiten, und daß die
Transferfrequenz der Telemetriesignale zwischen der Einheit für
ein Lesen und Messen der Detektoren und der außerhalb der Walze
angeordneten Leseeinheit weitgehend niedrig In einer
Größenordnung von 100 bis 150 kHz eingerichtet worden ist.
-
Mit Hilfe der vorliegenden Erfindung werden Im Vergleich mit
aus dem Stand der Technik bekannten Lösungen eine Anzahl von
Vorteilen erzielt, von denen in dieser Verbindung die folgenden
genannt seien. Im Vergleich mit dem Stand der Technik sind die
in dem System der vorliegenden Erfindung eingeschlossenen
Komponenten von sehr geringer Größe und geringem Gewicht, so
daß sie auch einfach an dem Walzenseitenende anbringbar sind,
ohne die Walze ihretwegen balancieren zu müssen. Die
Energieausrüstung des Systems ist sehr gering. Die Stromzufuhr
kann mit Hilfe einer sehr kleinen Batterie bewerkstelligt
werden, da das System nicht ständig aktiv ist. Das System ist
solange nicht aktiviert, bis ein separates Kommando für diesen
Zweck von dem empfangenden Ende gegeben wird. Das Meßsignal
wird erfindungsgemäß in das System analog und bei einer sehr
niedrigen Frequenz transferiert (die Transferfrequenz liegt in
einer Größenordnung von 100 bis 150 kHz, vorzugsweise 130 kHz)
Das zu transferierende Signal ist FSK-moduliert (FSK =
Frequency Shift Keying), In welchem Falle der Transfer des
Signals als ein Analogsignal und In Pulsform stattfindet. Mit
Hilfe dieser Anordnung kann der Informationstransfer möglichst
störungsfrei durchgeführt werden. Wenn das Signal in eine
Pulsform konvertiert worden ist, kann jegliche Störung leicht
herausgefiltert werden, in welchem Falle es möglich ist,
alleine die Hauptfrequenz zu lesen.
-
In dem System wird an dem Walzenseitenende ein Transponder
verwendet, wobei einer seiner Vorteile gegenüber den früheren
Systemen in der Leichtigkeit der Kalibrierung der Detektoren
liegt. Dies liegt in der Tatsache begründet, daß es in dem
Transponder möglich ist, eine eigene Kodierung für jeden
Detektor zu kodieren, mit welcher Kodierung es anschließend
einfach ist, die Kalibrierung jedes Detektors zu vergleichen.
Die Möglichkeit einer Kodierung vereinfacht und erleichtert
zudem die Anwendung des Systems, da es mittels des durch die
Lese-/Schreibeinheit des Transponders mit dem System
verbundenen Computers, wie etwa ein PC oder dergleichen,
möglich ist, dem Transponder einen Befehl zu geben, alleine
einen Detektor eines bestimmten Codes zu lesen. Als die
Detektoren in dem System ist es möglich, Filmdetektoren der
PVDF-Bauart oder beispielsweise Verformungsmeßgeräte oder
dergleichen zu verwenden. Die weiteren Vorteile und
charakteristischen Merkmale der Erfindung werden aus der
nachstehenden ausführlichen Beschreibung der Erfindung
ersichtlich.
-
Nachstehend wird die Erfindung ausführlich mit Bezugnahme auf
die Figuren in der beigefügten Zeichnung beschrieben, die
einige beispielhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung
veranschaulichen, wobei die Erfindung jedoch nicht alleine auf
die Einzelheiten der Ausführungsbeispiele beschränkt ist. Es
zeigen:
-
Fig. 1 eine vollständig schematische Seitenansicht eines
Preßspalts, bei dem das Verfahren und die Ausrüstung gemäß der
Erfindung anwendbar sind.
-
Fig. 2 eine schematische Veranschaulichung der Verteilung des
Kompressionsdrucke.s in einem Preßspalt gemäß Fig. 1 in der
Maschinenlaufrichtung.
-
Fig. 3 eine schematische Veranschaulichung der Verteilung des
Kompressionsdruckes In der Querrichtung in einem Preßspalt
gemäß Fig. 1.
-
Fig. 4 eine schematische Veranschaulichung einer
erfindungsgemäßen Meßanordnung, wie sie beispielsweise auf eine
Spaltwalze in dem in Fig. 1 gezeigten Preßspalt angewendet
wird.
-
Fig. 5 eine schematische Blockdiagrammveranschaulichung des
Transfers eines Meßsignals in dem erfindungsgemäßen Verfahren.
-
Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht eines Preßspalts N
in einer Entwässerungspresse einer Papiermaschine, welcher
Spalt zwischen den Walzen 10 und 13 gebildet ist. In dem
Preßspalt N wird Wasser aus der Bahn W entfernt, die abgestützt
von dem Preßfilz 12 in den Spalt N geleitet wird. Die obere
Walze 10 in der Entwässerungspresse ist mit einer elastischen
Beschichtung 11 versehen, die eine glatte äußere Fläche 10'
hat. Auf der unteren Walze 13 in dem Entwässerungsspalt ist
eine mit Hohlräumen versehene Fläche 13' ausgebildet worden, in
welche Wasser aus dem Preßfilz 12 entfernbar ist.
-
Fig. 2 zeigt eine schematische Veranschaulichung der Verteilung
des Kompressionsdruckes PM in dem Pressenspalt N in der
Maschinenlaufrichtung 1. Der Maximalwert des Kompresslonsdrucks
PM ist mit pmax bezeichnet. Der Spalt N gemäß Fig. 1 kann auch
einen Kalandrierspalt darstellen, in welchem Fall natürlich
kein Preßfilz 12 verwendet wird und in welchem Fall
beispielsweise die Walze 13 eine hartflächige Walze und die
Walze 10 eine mit einer Weichbeschichtung, wie etwa einer
Polyurethanbeschichtung 11, versehene Kalandrierwalze ist, so
daß der Spalt N ein sogenannter Weichkalandrierspalt ist.
-
In Fig. 3 ist versucht worden, die Verteilung des
Kompressionsdrucks PT in dem Spalt N in der Querrichtung, d.h.
in der Axialrichtung der Walzen 10 und 13 schematisch zu
veranschaulichen. Die Querbreite der Papierbahn W und des
Spalts N Ist mit L&sub0; bezeichnet.
-
Die Querverteilung des Kompressionsdrucks PT beeinflußt den
Trockenfeststoffanteil der Bahn in Entwässerungsspalten, die
Blattdicke und Glätte der Bahn In Kalandrierspalten und die
Gleichmäßigkeit und das Härteprofil der Rolle in
Aufrollspalten. Diese sind wichtige Prozeßgrößen, so daß die
Verteilungen PM und PT der Spaltkräfte und Spaltdrücke
Parameter sind, die für die Regulierung und Steuerung des
Papierherstellungsprozesses wichtig sind.
-
Fig. 4 zeigt eine vollständig schematische Veranschaulichung
der Hauptprinzipien der erfindungsgemäßen Meßanordnung, wie sie
auf eine der den Preßspalt bildenden Walzen 10 angewendet wird,
welche Walze mit einer elastischen Beschichtung 11,
beispielsweise aus Polyurethan, versehen ist. Innerhalb der
Beschichtung 11 sind eine Anzahl von Meßdetektoren 5
angebracht, die vorzugsweise gleichmäßig in der Axialrichtung
der Walze beabstandet eingerichtet sind. Mit Hilfe einer
derartigen Reihe von Detektoren 5 ist es möglich, sowohl die
Verteilung PM des Spaltdrucks In der Maschinenlaufrichtung als
auch die Querverteilung PT des Spaltdrucks zu messen, wobei der
Querspaltdruck an den Punkten gemessen wird, die der Anzahl der
Detektoren 5 in der Querrichtung entspricht. Die Detektoren 5
können entweder unmittelbar an den Körper der Walze 10
angebracht oder in die Beschichtung 11, beispielsweise zwischen
unterschiedlichen Schichten der Beschichtung, eingelegt werden.
In einigen besonderen Fällen ist es möglich, an ein Anbringen
der Detektoren 5 unmittelbar an der äußeren Fläche der Walze zu
denken.
-
Von den Detektoren 5 werden die Meßsignale entlang von
Leitungskabeln 6 zu der Einheit 2 zum Lesen und zur Messung der
Detektoren geleitet, welche Einheit an dem Ende der Walze nahe
der Walzenachse 13 befestigt ist. Die Einheit 2 zum Lesen und
zur Messung der Detektoren schließt einen
Spannungs/Frequenzwandler 21 ein, durch welchen das Signal weiter zu der
Signalverarbeitungs-/-analysierelektronikeinheit 22
transferiert wird, die in der gleichen Einheit 2 integriert
ist. In der Signalverarbeitungs- und
- analyslerelektronikeinhelt 22 wird das Signal mittels eines
Frequenzmodulators zu einer FM-Modulierung In eine sogenannte
FSK-modullerte Pulsform (FSK = Frequency Shift Keying)
moduliert. Das Signal, das in diese Form umgewandelt worden
Ist, wird weiter in den Transponder 23 transferiert, der in der
gleichen Einheit 2 integriert ist und der somit in der Lage
ist, das FSK-modulierte pulsgeformte Signal zu verarbeiten. Der
Transfer des Signals ist gleichbleibend analog und wird In
keiner Stufe in die Digitalform umgewandelt, sondern lediglich
in der Einheit 2 zum Lesen und zur Messung der Detektoren in
die Pulsform umgewandelt, in welchem Fall es leicht ist,
jegliche Störung herauszufiltern, so daß die Hauptfrequenz
lesbar ist.
-
Der Transponder 23 ist von der Lese-/Schreibbauart, so daß er
sowohl Signale empfangen als auch übermitteln kann. Von dem
Transponder 23 wird das Signal mittels der Antenne 4
telemetrisch zu der Transponderleseeinheit 3 transferiert.
-
Gemäß Fig. 4 ist die Transponderleseeinheit 3 vorzugsweise an
den Rahmen 14 des Lagergehäuses der Walze 10 angebracht, an
dessen Fläche auch die Antenne 4 anbringbar ist. In dem
Telemetriesignaltransfer wird eine niedrige Transferfrequenz
verwendet, die in einer Größenordnung von etwa 130 kHz liegt.
Die Transponderleseeinheit 3 schließt die für den Datentransfer
notwendigen elektronischen Bauteile und beispielsweise einen
Frequenz-/Spannungswandler ein, mit deren Hilfe das
transferierte Signal zurück zu einer Spannungsform umgewandelt
wird. Das Signal wird in die Spannungsform umgewandelt, da der
PC-Computer 7 eine derartige Spannungsform verarbeiten kann.
Von der Transponderleseeinheit 3 wird das Signal entlang des
Leitungskabels 8 zu dem PC 7 übermittelt, so daß die Strecke
von der Transponderleseeinheit 3 zu dem PC 7 keinen
einschränkenden Faktor in dem System ausbildet.
-
Der Transponder 23 ist ein kommerziell verfügbares Bauteil von
sehr geringer Größe und geringem Gewicht, das beispielsweise
von der Texas Instruments Corp. unter dem Handelsnahmen TIRIS
hergestellt und vertrieben wird. Ein solcher Transponder 23
kann derart codiert werden, daß es darin möglich ist, eine
Anzahl von mehreren Digits, beispielsweise 20 Digits, für jeden
Detektor 5 zu kodieren. In einem solchen Fall ist die
Kalibrierung von beispielsweise der Detektoren 5 leicht und
einfach durchführbar, da die Kalibrierung jedes Detektors 5 mit
der in dem Transponder 23 kodierten Anzahl vergleichbar ist.
Somit muß der PC 7 kein großes und komplexes Kalibrierprogramm
für die Detektoren 5 enthalten.
-
Die Anwendung des erfindungsgemäßen Systems ist, unter anderem,
sehr leicht und einfach, insbesondere wegen der Tatsache, daß
der Transponder 23 eine eigene Codierung für jeden Detektor 5
einschließen kann. Da sowohl die Einheit 2 zum Lesen und zur
Messung der Detektoren als auch die Transponderleseeinheit 3
von der Lese-/Schreibbauart sind, kann dem Transponder 23 von
dem PC 7 durch die Transponderleseeinheit 3 ein Befehl gegeben
werden, exklusiv den Detektor 5 zu lesen, der eine bestimmte
Codierung hat. In einem solchen Fall kann der PC 7
beispielsweise ein Programm einschließen, das die Befehle gibt,
die Detektoren 5 in einer bestimmten Sequenz oder zu bestimmten
Intervallen zu lesen.
-
Der Energieverbrauch der Meßelektronikbauteile ist sehr gering,
da das System nicht ständig aktiv ist. Das System wird nämlich
so lange nicht aktiviert, bis ein separater Befehl dafür von
dem Signalempfangsende gegeben wird. Somit kann die
Stromversorgung mit Hilfe einer Batterie sehr geringer Größe
und mit geringem Gewicht eingerichtet werden, die einfach an
dem Walzenende befestigbar ist, und zwar in Verbindung mit oder
In der Nähe der Einheit 2 zum Lesen und zur Messung der
Detektoren. Die Detektoren 5 können günstigerweise aus einem
PVDF-Film (PVDF = Polyvinylidendifluorid) angefertigt sein, der
ein piezoelektrischer Film ist. Der PVDF-Film ist gut für einen
Kraft- oder Druckdetektor geeignet, insbesondere weil mit Hilfe
des Films mit einer Kraft von lediglich einigen zehn Newton
eine Ausgabespannung des Volt-Pegels bereits erhalten wird. Als
die Detektoren ist es tatsächlich auch möglich, beispielsweise
Verformungsmeßgeräte oder andere entsprechende Detektoren
dieser Bauart zu verwenden, die gemeinhin angewendet werden.
-
Außer für die Messung von Druck und Kraft ist das System
beispielsweise auch anwendbar, die Temperatur bei Gegenständen
zu messen, bei denen eine derartige Information benötigt wird.
Einige mögliche Anwendungsgegenstände sind beispielsweise auch
der Stoffauflaufkasten einer Papiermaschine, in welchem das
System für eine Messung der Gleichmäßigkeit des Lippenprofils
verwendbar ist. Ferner ist das System beispielsweise anwendbar,
den Zustand von Lagerungen zu überwachen, in welchem Fall die
Messung beispielsweise als eine Messung des Vibrationspegels
durchführbar ist. Ferner kann das erfindungsgemäße Meßsystem
eingerichtet werden, um Informationen gleichbleibend und zu
bestimmten Intervallen zu sammeln. In einem solchen Fall würde
es, falls gewünscht, möglich sein, in dem PC 7 nachzuschauen,
was innerhalb einer bestimmten Zeitperiode In dem zu messenden
Gegenstand geschehen ist. In einem solchen Fall würde das
Meßsystem in der Weise einer "Black Box" arbeiten.
-
Oben ist die Erfindung beispielhaft unter Bezugnahme auf die
Figuren in der beigefügten Zeichnung beschrieben worden. Die
Erfindung ist jedoch nicht nur auf die beispielhaften
Ausführungsbeispiele In den Figuren beschränkt, sondern können
verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung die Variation
innerhalb des in den beigefügten Ansprüchen definierten
Bereiches der erfinderischen Idee zeigen.