EP1063352B1 - Elastische Walze und Vorrichtung mit einer solchen Walze - Google Patents

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EP1063352B1
EP1063352B1 EP00107313A EP00107313A EP1063352B1 EP 1063352 B1 EP1063352 B1 EP 1063352B1 EP 00107313 A EP00107313 A EP 00107313A EP 00107313 A EP00107313 A EP 00107313A EP 1063352 B1 EP1063352 B1 EP 1063352B1
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light
roll
face
accordance
filling materials
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Carsten Sohl
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Voith Patent GmbH
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Voith Paper Patent GmbH
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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G1/00—Calenders; Smoothing apparatus
    • D21G1/02—Rolls; Their bearings
    • D21G1/0233—Soft rolls

Definitions

  • the present invention relates to a roller, in particular for smoothing of paper webs, with a hard one consisting in particular of metal Roll core with an elastic matrix material on the outside comprehensive elastic reference layer is provided.
  • a device in particular for smoothing Material webs, with an elastic roller and a hard counter roller and a method for checking the reference layer of such a roller directed.
  • Elastic rollers of this type are used, for example, when satinizing paper webs.
  • An elastic roller forms a press nip with a hard roller through which the paper web to be processed is passed. While the hard roller has a very smooth surface, for example made of steel or cast iron, and is responsible for smoothing the side of the paper web facing it, the elastic roller acting on the opposite side of the paper web causes the paper web to be leveled and compressed in the press nip.
  • the size of the rollers is 3 to 12 m in length and 450 to 1500 mm in diameter. They withstand line forces up to 600 N / mm and compressive stresses up to 130 N / mm 2 .
  • plastic coverings maximum temperature differences of about 20 ° C over the Width of the roller permitted and on the other hand have that for the coating
  • plastics used are much higher Thermal expansion coefficients than those commonly used Steel rollers or chill cast rollers, so that by an increase in temperature high axial tensions between the steel roller or chilled iron roller and the associated plastic coating occur.
  • the part of the task relating to the roller is based on the invention solved by a roller of the type mentioned in that in the matrix material light-conducting fillers are provided and that Fillers for receiving impingement on one end of the roller Light, to transmit the light received to the other Front of the roller and to emit the transmitted light on it other end face are formed.
  • a corresponding device is characterized in that the elastic Roll is designed according to the invention, and that in the area one end face of the roller has at least one light-emitting transmission unit and at least one in the area of the other end face of the roller Light-receiving unit are provided.
  • a method according to the invention is characterized in that a the front of the reference layer is exposed to light that the emerging light is received on the opposite end and that in the absence of a received light signal for a predetermined Time and / or when falling below a predetermined reception light level generates a control signal for a predetermined time, in particular a Roll comprehensive device is turned off.
  • the inventive design of the roller makes it possible to cover the reference layer on one of its end faces with light, for example visible Light to be applied, this light passing through the reference layer transported and at the opposite end the reference layer is released again. At this point, the delivered Light received by the receiving unit and for further Evaluation to be forwarded to an evaluation unit.
  • light for example visible Light
  • the transmitting and receiving unit can be arranged stationary, while the roller, as usual, arranged rotatable about its longitudinal axis is. In this way, a single sending and receiving unit the entire reference layer during one revolution of the roller checked for defects.
  • the fillers are designed as light-conducting fibers. Especially when the fibers continuously from one end of the roller to the opposite side Extend end face, is a particularly high light output when transmitting the light from one end to the opposite Front of the reference layer reached.
  • the fillers for receiving, transferring and dispensing are preferred trained by visible light.
  • visible When using visible
  • light can be formed by simply designed transmitting and receiving units are used and on the other hand there is also an optical control the reference layer on breaks in the light-conducting fibers possible. In principle, however, the use of light with a Wavelength outside the visible range is possible. In in this case, the sending and receiving unit must be corresponding trained to send and receive light of the wavelength used his.
  • the fillers can be made of glass or plastic or other light with the selected wavelength transporting materials his.
  • the use of glass is advantageous, because with glass there is also a Increasing the stiffness of the elastic matrix material as well as an adjustment of the coefficient of thermal expansion of the matrix material the coefficient of thermal expansion of the metallic roll core can be achieved.
  • Glass fibers the occurrence of longitudinal stresses between the elastic Reference layer and the metallic roller core and thus that The occurrence of hot spots can be avoided or at least reduced.
  • the fillers can be essentially concentric layers can be arranged in the reference layer, where they are embedded, for example, between further fiber layers, the by winding the basic structure of the reference layer on the roller core form.
  • These wound fibers can be used as fiber bundles are applied to the roller core, for example beforehand pulled through a matrix bath.
  • Each time after winding one of these Reinforcement layers can then be those extending in the axial direction light-conducting fibers are introduced into the matrix material.
  • the Light conductivity of the matrix material is smaller than that of the fillers, in particular the matrix material is essentially opaque.
  • the matrix material is essentially opaque.
  • the light is preferably contactless into the reference layer through the transmission unit can be introduced and / or that emitted by the reference layer Light can be picked up by the receiving unit without contact. Since both for No sliding contacts are required to insert or remove the light the entire device is maintenance-free and on the other hand, the interfaces to the elastic roller are free of wear. This will increase the reliability as well as the lifespan of a corresponding device significantly increased.
  • Fig. 1 shows a roller 1, for example made of steel or cast iron existing roll core 2 and one provided on the outside thereof elastic reference layer 3 comprises.
  • the elastic reference layer 3 a elastic matrix material 4 and, embedded in this, between the two end faces 5, 6 of the elastic reference layer 3 extending includes light-conducting fibers 7, 7 ', 7' '.
  • a transmission unit 8 is arranged in the region of the end face 5, through which Light represented by arrows 9 on the end face 5 of the elastic reference layer 3 can be broadcast.
  • the light is absorbed by the light-conducting fibers 7, 7 ', 7' 'and through the elastic reference layer 3 to the end face 6 thereof transfer.
  • the light emerges at the end face 6, as indicated by arrows 10 is indicated, and is received there by a receiving unit 11.
  • the receiving unit 11 is connected to an evaluation unit 12 which is designed to control other devices, as is by a Switch 13 is indicated.
  • the drive can Smoothing device, which has the roller 1 as a component, by the evaluation unit 12 to be stopped.
  • the 2 is the concentric in an advantageous embodiment Arrangement of the light-conducting fibers 7, 7 ', 7' 'can be seen. Furthermore, the 2 that in the matrix material 4 in addition to the light-conducting Fibers 7, 7 ', 7' 'fiber layers 16 are embedded. These fiber layers can consist of coal or glass fiber rovings and serve to reinforce the elastic matrix material 4. Furthermore, other physical properties of the reference layer 3, for example the thermal conductivity and the coefficient of thermal expansion through the appropriate choice of fiber material can be set.
  • the evaluation unit 12 can, for example, either for fluctuations react in the light intensity or there is an integration via the amount of light received, for example, per revolution, since this too in the event of an interruption of only a few light-conducting fibers 7, 7 ', 7' ' is reduced. In each of these cases, the evaluation unit 12 recognizes that a part of the light-conducting fibers 7, 7 ', 7' 'is interrupted and enters corresponding control signal. This can be used, for example Paper smoothing device to be stopped before the elastic reference layer the elastic roller is completely destroyed.

Landscapes

  • Registering, Tensioning, Guiding Webs, And Rollers Therefor (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
  • Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Walze, insbesondere zum Glätten von Papierbahnen, mit einem insbesondere aus Metall bestehenden harten Walzenkern, der an seiner Außenseite mit einer ein elastisches Matrixmaterial umfassenden elastischen Bezugsschicht versehen ist. Weiterhin ist die Erfindung auf ein Vorrichtung, insbesondere zum Glätten von Materialbahnen, mit einer elastischen Walze und einer harten Gegenwalze sowie auf ein Verfahren zum Prüfen der Bezugsschicht einer solchen Walze gerichtet.
Elastische Walzen dieser Art werden beispielsweise bei der Satinage von Papierbahnen verwendet. Dabei bildet jeweils eine elastische Walze zusammen mit einer harten Walze einen Preßspalt, durch den die zu bearbeitende Papierbahn hindurchgeführt wird. Während die harte Walze eine beispielsweise aus Stahl oder Hartguß bestehende sehr glatte Oberfläche besitzt und für die Glättung der ihr zugewandten Seite der Papierbahn zuständig ist, bewirkt die auf die gegenüberliegende Seite der Papierbahn einwirkende elastische Walze eine Vergleichmäßigung und Verdichtung der Papierbahn im Preßnip. Die Größenordnung der Walzen liegt bei Längen von 3 bis 12 m bzw. Durchmessern von 450 bis 1500 mm. Sie halten Linienkräften bis zu 600 N/mm und Druckspannungen bis 130 N/mm2 stand.
Da die Tendenz bei der Papierherstellung dahin geht, daß die Satinage im Online-Betrieb erfolgt, d.h. daß die die Papiermaschine oder Streichmaschine verlassende Papierbahn unmittelbar durch die Papierglättvorrichtung (Kalander) geführt wird, werden an die Walzen der Glättvorrichtung insbesondere bezüglich der Temperaturbeständigkeit höhere Anforderungen als bisher gestellt. Durch die im Online-Betrieb erforderlichen hohen Transportgeschwindigkeiten der Papierbahn und die damit verbundenen hohen Rotationsgeschwindigkeiten der Kalanderwalzen wird deren Nipfrequenz, das ist die Frequenz, mit der der Bezug komprimiert und wieder entlastet wird, erhöht, was wiederum zu erhöhten Walzentemperaturen führt. Diese im Online-Betrieb entstehenden hohen Temperaturen führen zu Problemen, die bei bekannten elastischen Walzen bis zur Zerstörung des Kunststoffbelages führen können. Zum einen sind bei bekannten Kunststoffbelägen maximale Temperaturdifferenzen von ca. 20°C über die Breite der Walze zulässig und zum anderen besitzen die für die Beschichtung üblicherweise verwendeten Kunststoffe einen wesentlich höheren Temperaturausdehnungskoeffizienten als die üblicherweise verwendeten Stahlwalzen bzw. Hartgußwalzen, so daß durch eine Temperaturerhöhung hohe axiale Spannungen zwischen der Stahlwalze bzw. Hartgußwalze und der mit ihr verbundenen Kunststoffbeschichtung auftreten.
Durch diese hohen Spannungen verbunden mit insbesondere punktuell auftretenden Erhitzungsstellen innerhalb der Kunststoffbeschichtung können sogenannte Hot-Spots auftreten, an denen ein Ablösen oder sogar ein Aufplatzen der Kunststoffschicht erfolgt.
Diese Hot-Spots treten insbesondere dann auf, wenn zusätzlich zu den mechanischen Spannungen und der relativ hohen Temperatur Kristallisierungspunkte in Form von beispielsweise fehlerhaften Klebungen, Ablagerungen oder überdurchschnittlichen Einbuchtungen des elastischen Belages, beispielsweise durch Falten oder Fremdkörper an der Papierbahn, vorhanden sind. In diesen Fällen kann die Temperatur an diesen Kristallisierungspunkten von üblichen 80°C bis 90°C bis auf über 150°C steigen, wodurch die erwähnte Zerstörung der Kunststoffschicht erfolgt.
Wird das Auftreten von Hot-Spots rechtzeitig bemerkt, so ist oftmals noch eine Reparatur der Walzenoberfläche möglich. Je eher die Hot-Spots erkannt werden, desto kleiner sind die Schäden an der Oberfläche der Walze, so daß die Möglichkeit einer Reparatur bei einer frühzeitigen Erkennung der Hot-Spots deutlich steigt.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Walze der eingangs genannten Art anzugeben, bei der eine Unregelmäßigkeit innerhalb der elastischen Bezugsschicht, insbesondere das Auftreten von Hot-Spots, möglichst früh erkannt wird. Weiterhin soll eine Vorrichtung, insbesondere zum Glätten von Materialbahnen, mit einer solchen elastischen Walze sowie ein Verfahren zum Prüfen der Bezugsschicht einer solchen Walze angegeben werden.
Der die Walze betreffende Teil der Aufgabe wird erfindungsgemäß ausgehend von einer Walze der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß in dem Matrixmaterial lichtleitende Füllstoffe vorgesehen sind und daß die Füllstoffe zum Aufnehmen von auf einer Stirnseite der Walze auftreffendem Licht, zum Übertragen des aufgenommenen Lichts zu der anderen Stirnseite der Walze und zum Abgeben des übertragenen Lichts an dieser anderen Stirnseite ausgebildet sind.
Eine entsprechende Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Walze gemäß der Erfindung ausgebildet ist, und daß im Bereich der einen Stirnseite der Walze zumindest eine Licht aussendende Sendeeinheit und im Bereich der anderen Stirnseite der Walze zumindest eine Licht aufnehmende Empfangseinheit vorgesehen sind.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß eine der Stirnseiten der Bezugsschicht mit Licht beaufschlagt wird, daß das auf der gegenüberliegenden Stirnseite austretende Licht empfangen wird und daß bei Ausbleiben eines Empfangslichtsignals für eine vorbestimmte Zeit und/oder bei Unterschreiten eines vorgegebenen Empfangslichtpegels für eine vorbestimmte Zeit ein Steuersignal erzeugt, insbesondere eine die Walze umfassende Vorrichtung abgeschaltet wird.
Mit einer erfindungsgemäß ausgebildeten Walze bzw. einer entsprechenden Vorrichtung sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es möglich, Unregelmäßigkeiten innerhalb der Bezugsschicht unmittelbar nach ihrem Auftreten zu erkennen. Insbesondere ist eine automatische Erkennung dieser Unregelmäßigkeiten möglich, so daß nach einer Erkennung ebenfalls automatisch beispielsweise die Vorrichtung abgeschaltet, ein Alarmsignal abgegeben oder ein sonstiges gewünschtes Ereignis ausgelöst werden kann.
Durch die erfindungsgemäß Ausbildung der Walze ist es möglich, die Bezugsschicht an einer ihrer Stirnseiten mit Licht, beispielsweise sichtbarem Licht, zu beaufschlagen, wobei dieses Licht durch die Bezugsschicht hindurch transportiert und an dem gegenüberliegenden stirnseitigen Ende der Bezugsschicht wieder abgegeben wird. An dieser Stelle kann das abgegebene Licht von der Empfangseinheit aufgenommen und zur weiteren Auswertung an eine Auswerteeinheit weitergeleitet werden.
Die Sende- und Empfangseinheit kann dabei stationär angeordnet sein, während die Walze, wie üblich, um ihre Längsachse drehbar angeordnet ist. Auf diese Weise kann durch eine einzige Sende- und einzige Empfangseinheit während eines Umlaufs der Walze die gesamte Bezugsschicht auf Fehlerstellen überprüft werden.
Tritt eine solche Fehlerstelle auf, so ist damit üblicherweise auch eine Unterbrechung zumindest einer der lichtleitenden Bahnen innerhalb der Bezugsschicht verbunden, so daß an der dieser lichtleitenden Bahn zugeordneten Austrittsstelle kein Licht oder nur eine verringerte Lichtmenge austritt. In diesem Fall wird die Verringerung oder das Ausbleiben des Lichtes von der Empfangseinheit bzw. der Auswerteeinheit erkannt, so daß die entsprechenden Reaktionen, beispielsweise das Abschalten der Vorrichtung, ausgelöst werden können.
Nach einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung sind die Füllstoffe als lichtleitende Fasern ausgebildet. Insbesondere wenn sich die Fasern ununterbrochen von einer Stirnseite der Walze zu deren gegenüberliegenden Stirnseite erstrecken, wird eine besonderes hohe Lichtausbeute bei der Übertragung des Lichts von einer Stirnseite zu der gegenüberliegenden Stirnseite der Bezugsschicht erreicht.
Bevorzugt sind die Füllstoffe zum Aufnehmen, Übertragen und Abgeben von sichtbarem Licht ausgebildet. Bei der Verwendung von sichtbarem Licht können zum einen einfach ausgebildete Sende- und Empfangseinheiten verwendet werden und zum anderen ist auch eine optische Kontrolle der Bezugsschicht auf Unterbrechungen der lichtleitenden Fasern möglich. Grundsätzlich ist jedoch auch die Verwendung von Licht mit einer Wellenlänge, die außerhalb des sichtbaren Bereiches liegt, möglich. In diesem Fall müssen die Sende- und die Empfangseinheit entsprechend zum Senden und Empfangen von Licht der verwendeten Wellenlänge aüsgebildet sein.
Die Füllstoffe können aus Glas oder Kunststoff oder aus sonstigen, Licht mit der gewählten Wellenlänge transportierenden Materialen ausgebildet sein. Die Verwendung von Glas ist vorteilhaft, da mit Glas gleichzeitig eine Verstärkung der Steifigkeit des elastischen Matrixmaterial sowie eine Anpassung des Temperaturausdehnungskoeffizienten des Matrixmaterials an den Temperaturausdehnungskoeffizienten des metallischen Walzenkerns erreicht werden kann. Somit kann durch die Verwendung von beispielsweise Glasfasern das Auftreten von Längsspannungen zwischen der elastischen Bezugsschicht und dem metallischen Walzenkern und damit das Auftreten von Hot-Spots vermieden oder zumindest verringert werden.
Um eine gleichmäßige Überprüfung der gesamten Bezugsschicht zu erreichen, können die Füllstoffe in Umfangsrichtung und/oder axialer Richtung und/oder radialer Richtung im wesentlichen gleichmäßig in der Bezugsschicht verteilt sein. Insbesondere können die Füllstoffe in im wesentlichen konzentrischen Lagen in der Bezugsschicht angeordnet sein, wobei sie beispielsweise zwischen weiteren Faserlagen eingebettet sind, die durch Aufwickeln auf den Walzenkern den Grundaufbau der Bezugsschicht bilden. Dabei können diese gewickelten Fasern als Faserbündel auf den Walzenkern aufgebracht werden, wobei sie beispielsweise vorher durch ein Matrixbad gezogen werden. Jeweils nach Wickeln einer dieser Verstärkungslagen können dann die in axialer Richtung verlaufenden lichtleitenden Fasern in das Matrixmaterial eingebracht werden.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Lichtleitfähigkeit des Matrixmaterial kleiner als die der Füllstoffe, insbesondere ist das Matrixmaterial im wesentlich lichtundurchlässig. Dadurch ist gewährleistet, daß nicht über das Matrixmaterial Licht von einer Stirnseite der Bezugsschicht zur anderen transportiert wird, wodurch die Überwachung der Bezugsschicht verfälscht werden würde. Bei Verwendung von einem im wesentlichen lichtundurchlässigen Matrixmaterial wird bereits bei einer Unterbrechung von einer oder nur wenigen der lichtleitenden Fasern an deren stirnseitigen Austrittsenden ein Abfallen der Lichtintensität erkennbar sein. Dabei ist es sowohl möglich, daß ein Ausbleiben eines Empfangslichtsignal für eine vorbestimmte Zeit als auch ein Unterschreiten eines vorgegebenen Empfangslichtpegels für eine vorbestimmte Zeit ein entsprechendes Steuersignal auslöst.
Bevorzugt ist das Licht durch die Sendeeinheit kontaktlos in die Bezugsschicht einbringbar und/oder das von der Bezugsschicht abgegebene Licht kontaktlos von der Empfangseinheit aufnehmbar. Da sowohl zum Einbringen als auch zum Abnehmen des Lichts keine Schleifkontakte erforderlich sind, arbeitet die ganze Vorrichtung zum einen wartungsfrei und zum anderen sind die Schnittstellen zu der elastischen Walze abnutzungsfrei. Dadurch wird die Zuverlässigkeit sowie die Lebensdauer einer entsprechenden Vorrichtung deutlich erhöht.
Während es grundsätzlich ausreichend ist, daß an jeder Walze eine Sendeund eine Empfangseinheit vorgesehen sind, die sich im wesentlichen genau gegenüberliegend angeordnet sind, ist es grundsätzlich auch möglich, mehrere Sende- und Empfangseinheiten in den stirnseitigen Bereichen der Walze vorzusehen. Diese sind dann bevorzugt entlang der Umfangslinie der Bezugsschicht angeordnet, so daß eine Unterbrechung innerhalb der Bezugsschicht noch schneller erkannt werden kann.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert; in dieser zeigen:
Fig. 1
eine schematische, teilweise aufgerissene Darstellung einer erfindungsgemäß ausgebildeten Walze und
Fig. 2
einen Querschnitt durch die Walze aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine Walze 1, die einen beispielsweise aus Stahl oder Hartguß bestehenden Walzenkern 2 sowie eine an dessen Außenseite vorgesehene elastische Bezugsschicht 3 umfaßt.
Aus der in der oberen Hälfte der Fig. 1 schematisch aufgerissen dargestellten Ansicht ist zu erkennen, daß die elastische Bezugsschicht 3 ein elastisches Matrixmaterial 4 und, in dieses eingebettet, sich zwischen den beiden Stirnseiten 5, 6 der elastischen Bezugsschicht 3 erstreckende lichtleitende Fasern 7, 7', 7'' umfaßt.
Im Bereich der Stirnseite 5 ist eine Sendeeinheit 8 angeordnet, durch die durch Pfeile 9 dargestelltes Licht auf die Stirnseite 5 der elastischen Bezugsschicht 3 ausstrahlbar ist.
Das Licht wird von den lichtleitenden Fasern 7, 7', 7'' aufgenommen und durch die elastische Bezugsschicht 3 hindurch zu deren Stirnseite 6 übertragen. An der Stirnseite 6 tritt das Licht aus, wie es durch Pfeile 10 angedeutet ist, und wird dort von einer Empfangseinheit 11 aufgenommen.
Die Empfangseinheit 11 ist mit einer Auswerteeinheit 12 verbunden, die zur Ansteuerung weiterer Vorrichtungen ausgebildet ist, wie es durch einen Schalter 13 angedeutet ist. Beispielsweise kann der Antrieb einer Glättvorrichtung, die die Walze 1 als Bestandteil hat, durch die Auswerteeinheit 12 stillgesetzt werden.
Tritt innerhalb der elastischen Bezugsschicht 3 eine Überhitzungsstelle, ein sogenannter Hot-Spot, auf, wie es in Fig. 1 durch ein x an der Stelle 14 angedeutet ist, so wird durch die an dieser Stelle 14 entstehende Überhitzung die lichtleitende Faser 7'' an einer Stelle 15 unterbrochen. Aufgrund dieser Unterbrechung 15 kann das von der Sendeeinheit 8 ausgesandte Licht 9 nicht über die lichtleitende Faser 7'' bis zu der Stirnseite 6 übertragen werden, so daß die Empfangseinheit 11 kein Licht von der lichtleitenden Faser 7" empfängt, wenn sich diese an der Empfangseinheit 11 während der Rotation der Walze 1 vorbeibewegt.
Aus Fig. 2 ist in einer vorteilhaften Ausführungsform die konzentrische Anordnung der lichtleitenden Fasern 7, 7', 7'' erkennbar. Weiterhin ist der Fig. 2 zu entnehmen, daß in dem Matrixmaterial 4 neben den lichtleitenden Fasern 7, 7', 7'' Faserlagen 16 eingebettet sind. Diese Faserlagen können beispielsweise aus Kohle- oder Glasfaerrovings bestehen und dienen zur Verstärkung des elastischen Matrixmaterials 4. Weiterhin können sonstige physikalische Eigenschaften der Bezugsschicht 3, beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit sowie der Wärmeausdehnungskoeffizient durch die entsprechende Wahl des Fasermaterials eingestellt werden.
Da im Falle einer Unterbrechung von nur einer oder wenigen der lichtleitenden Fasern 7, 7', 7'' nur beim Vorbeibewegen dieser unterbrochenen Fasern an der Empfangseinheit 11 die empfangene Lichtmenge reduziert ist, kann die Auswerteeinheit 12 beispielsweise entweder auf Schwankungen in der Lichtintensität reagieren oder es erfolgt eine Integration über die beispielsweise pro Umdrehung empfangene Lichtmenge, da diese auch im Falle einer Unterbrechung von nur einigen lichtleitenden Faser 7, 7', 7'' verringert wird. In jedem dieser Fälle erkennt die Auswerteeinheit 12, daß ein Teil der lichtleitenden Fasern 7, 7', 7'' unterbrochen ist und gibt ein entsprechendes Steuersignal ab. Durch dieses kann beispielsweise eine Papierglättvorrichtung stillgesetzt werden, bevor die elastische Bezugsschicht der elastischen Walze vollständig zerstört wird.
Bezugsszeichenliste
1
Walze
2
Walzenkern
3
elastische Bezugsschicht
4
Matrixmaterial
5
Stirnseite
6
Stirnseite
7, 7', 7"
lichtleitende Fasern
8
Sendeeinheit
9
ausgesandtes Licht
10
Empfangslicht
11
Empfangseinheit
12
Auswerteeinheit
13
Schalter
14
Hot-Spot
15
Unterbrechungsstelle
16
Faserlagen

Claims (10)

  1. Walze, insbesondere zum Glätten von Papierbahnen, mit einem insbesondere aus Metall bestehenden harten Walzenkern (2), der an seiner Außenseite mit einer ein elastisches Matrixmaterial (4) umfassenden elastischen Bezugsschicht (3) versehen ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß in dem Matrixmaterial (4) lichtleitende Füllstoffe (7, 7', 7'') vorgesehen sind und daß die Füllstoffe (7, 7', 7'') zum Aufnehmen von auf einer Stirnseite (5) der Walze (1) auftreffendem Licht (9), zum Übertragen des aufgenommenen Lichts (9) zu der anderen Stirnseite (6) der Walze (1) und zum Abgeben des übertragenen Lichts (10) an dieser anderen Stirnseite (6) ausgebildet sind.
  2. Walze nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe als lichtleitende Fasern (7, 7', 7'') ausgebildet sind.
  3. Walze nach Anspruch 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß sich die insbesondere als Fasern (7, 7', 7'') ausgebildeten Füllstoffe vorzugsweise ununterbrochen von der einen Stirnseite (5) der Walze zu deren gegenüberliegenden Stirnseite (6) erstrecken und/oder
    daß die Füllstoffe (7, 7', 7'') zum Aufnehmen, Übertragen und Abgeben von sichtbarem Licht ausgebildet sind und/oder
    daß die Füllstoffe (7, 7', 7'') aus Glas oder Kunststoff ausgebildet sind.
  4. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Füllstoffe (7, 7', 7'') in Umfangsrichtung und/oder in axialer Richtung und/oder in radialer Richtung im wesentlichen gleichmäßig in der Bezugsschicht (3) verteilt sind und/oder
    daß die Füllstoffe (7, 7', 7'') in insbesondere im wesentlichen konzentrischen Lagen in der Bezugsschicht angeordnet sind.
  5. Walze nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitfähigkeit des Matrixmaterials (4) kleiner als die der Füllstoffe (7, 7', 7'') ist, insbesondere daß das Matrixmaterial (4) im wesentlichen lichtundurchlässig ist, und/oder
    daß das Matrixmaterial (4) ein Kunststoff, insbesondere ein Duroplast oder ein Thermoplast ist.
  6. Vorrichtung, insbesondere zum Glätten von Materialbahnen, beispielsweise Papierbahnen, mit einer elastischen Walze (1) und einer harten, beispielsweise aus Metall bestehenden Gegenwalze,
    dadurch gekennzeichnet, daß die elastische Walze (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildet ist und daß im Bereich der einen Stirnseite (5) der Walze (1) zumindest eine Licht aussendende Sendeeinheit (8) und im Bereich der anderen Stirnseite (6) der Walze (1) zumindest eine Licht aufnehmende Empfangseinheit (11) vorgesehen sind.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Empfangseinheit (11) mit einer Auswerteeinheit (12) verbunden ist, durch die bei Ausbleiben eines Empfangslichtsignals für eine vorbestimmte Zeit und/oder bei Unterschreiten eines vorgegebenen Empfangslichtpegels für eine vorbestimmte Zeit ein entsprechendes Steuersignal erzeugbar ist.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Sendeeinheit (8) und die Empfangseinheit (11) im stimseitigen Bereich (5, 6) der Bezugsschicht (3) angeordnet sind und/oder
    daß die Sendeeinheit und die Empfangseinheit (11) genau gegenüberliegend angeordnet sind und/oder
    daß die Sende- und die Empfangseinheit (8, 11) zum Senden bzw. Empfangen von Licht der gleichen Wellenlänge, insbesondere von sichtbarem Licht, ausgebildet sind.
  9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß durch die Sendeeinheit (8) das Licht (9) kontaktlos in die Bezugsschicht einbringbar ist und/oder daß durch die Empfangseinheit (11) das von der Bezugsschicht abgegebene Licht (10) kontaktlos aufnehmbar ist und/oder daß mehrere Sende- und/oder mehrere Empfangseinheiten (8, 11) vorgesehen sind.
  10. Verfahren zum Prüfen der Bezugsschicht einer elastischen Walze nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine der Stirnseiten der Bezugsschicht mit Licht beaufschlagt wird, daß das auf der gegenüberliegenden Stirnseite austretende Licht empfangen wird und daß bei Ausbleiben eines Empfangslichtsignals für eine vorbestimmte Zeit und/oder bei Unterschreiten eines vorgegebenen Empfangslichtpegels für eine vorbestimmte Zeit ein Steuersignal erzeugt, insbesondere eine die Walze umfassende Vorrichtung abgeschaltet wird.
EP00107313A 1999-06-23 2000-04-04 Elastische Walze und Vorrichtung mit einer solchen Walze Expired - Lifetime EP1063352B1 (de)

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