EP1259377A1 - Schabvorrichtung zum reinigen einer rotierenden walze - Google Patents

Schabvorrichtung zum reinigen einer rotierenden walze

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EP1259377A1
EP1259377A1 EP01273289A EP01273289A EP1259377A1 EP 1259377 A1 EP1259377 A1 EP 1259377A1 EP 01273289 A EP01273289 A EP 01273289A EP 01273289 A EP01273289 A EP 01273289A EP 1259377 A1 EP1259377 A1 EP 1259377A1
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scraper
strain gauge
roller
sensors
scraping device
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Alfred Simonetti
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41F—PRINTING MACHINES OR PRESSES
    • B41F9/00—Rotary intaglio printing presses

Definitions

  • the present invention relates to a scraping device for cleaning a rotating roller, as defined in the preamble of independent claim 1.
  • scrapers made of various materials are placed on the rollers at an angle of usually between 15 ° and 40 °.
  • the scrapers are made of metal, plastic or composites, for example, depending on the surface of the rollers and their speed of rotation.
  • Their contact pressure as the contact pressure per unit length of the scraper is called in this context, is normally between 80 and 400 N / m and is generated by the weight of the scraper and scraper holder, etc. and / or hydraulic devices.
  • the invention is based on the following would perish.
  • a scraper device for cleaning a rotating roller of the type mentioned at the outset is to be created, in which the contact pressure of the scraper can be measured with less space requirement and also during cleaning.
  • the essence of the invention is that in a scraper device for cleaning a rotating roller, which comprises a scraper intended to be placed on the roller and a scraper holder for pressing the scraper with a contact pressure on the roller, at least one strain gauge on the scraper. Sensor is arranged, with which the contact pressure can be measured when the scraper lies against the roller.
  • At least one strain gauge sensor is arranged on the scraper for measuring the contact pressure, there is no need for a spring balance to be attached to a fixed point.
  • the contact pressure can also be checked in a simple manner if there is very little or no space available for attaching a spring balance.
  • the means required for evaluating the measured values of the at least one strain gauge sensor can be arranged without problems at a location where there is sufficient space.
  • strain gauge sensor it is also possible to measure the contact pressure using a strain gauge sensor during normal cleaning operations, since the scraper does not need to be lifted off the roller.
  • the measurement of the contact pressure using a strain gauge sensor is based on the principle that the scraper is bent to different degrees depending on the contact pressure.
  • the strain gauge sensor is stretched or compressed as the scraper bends, thereby changing its ohmic resistance. This ohmic resistance is measured and converted into the corresponding contact pressure.
  • Suitable strain gauge sensors are known to the person skilled in the art and are commercially available.
  • a large number of strain gauge sensors are preferably distributed regularly over the length of the scraper.
  • the contact pressure can thus be determined by means of a large number of individual measurements, which are then, for example, averaged or evaluated in sections.
  • the scraper advantageously has a plurality of scraper parts which are separated from one another by slots, a strain gauge sensor preferably being arranged on each scraper part.
  • the or at least one of the strain gauge sensors is attached to the top of the scraper, i.e. on the side that faces away from the roller when the scraper is attached to the roller.
  • the or at least one of the strain gauge sensors is attached to the underside of the scraper, ie on the side that faces the roller when the scraper is applied to the roller is.
  • the strain gauge sensor is therefore better protected from the substance scraped off the roller.
  • the strain gauge sensors are glued to the scraper.
  • Commercially available strain gauge sensors can be easily glued to the scraper for manufacture.
  • the strain gauge sensors are deposited on the scraper in a high vacuum. The connection between the strain gauge sensor and the scraper thus remains secure even at high temperatures.
  • the strain gauge sensors are preferably provided with a protective cover. This prevents contamination or damage to the strain gauge sensor or sensors which influences the ohmic resistance.
  • a signal line advantageously leads from each strain gauge sensor to a measuring amplifier, which is connected to an evaluation device, preferably a laptop computer.
  • a multiplexer is advantageously assigned to the measuring amplifier and is connected to the evaluation device via a single line.
  • the at least one strain gauge sensor is preferably designed such that the scraper experiences a change in its ohmic resistance of between 0.1 ⁇ and 2 ⁇ when it is placed on the roller.
  • Fig. 1 - a part of a scraping device according to the invention according to a first embodiment on a roller in a side view;
  • Fig. 3 - a scraper with strain gauge sensors according to a second embodiment
  • Fig. 4 - a scraper with bevel and strain gauge sensor on the top in a side view
  • Fig. 5 - a scraper with bevel and strain gauge sensor on the underside in a side view
  • Fig. 6 - a scraper without bevel in a side view.
  • a scraper 2 with bevel 21 bears against a roller 1 rotating in the direction of the arrow.
  • the angle ⁇ between roller 1 and scraper 2 is approximately 40 °.
  • the scraper 2 consists for example of metal, plastic or composites and is inserted into a scraper holder 3.
  • the scraper 2 is pressed against the roller 1 via the scraper holder 3 with a certain contact pressure.
  • This contact pressure can be measured with the aid of thin-film strain gauge sensors 4 which act on the in a high vacuum
  • the top and bottom of the scraper 2 have been evaporated and are covered with a protective cover, for example made of plastic.
  • the strain gauge sensors 4 consist, for example, of a wire in a plastic film.
  • a signal line 5 leads from each strain gauge sensor 4 to a measuring amplifier and multiplexer 6, in which the measurement signals are amplified and then fed into a line 7 via an RS232 interface.
  • the line 7 leads to an evaluation device in the form of a laptop computer 8, which converts the measured values into corresponding contact pressures and displays them on its screen. Both the contact pressures measured by the individual strain gauge sensors 4 and a contact pressure averaged over the entire scraper 2 can be determined.
  • the scraper 102 is divided into a plurality of scraper parts 122 by slots 121, in particular milled sections.
  • a strain gauge sensor 4 is arranged on each scraper part 122. Signal lines 5 in turn lead from the strain gauge sensors 4 to a measuring amplifier and multiplexer, not shown.
  • the strain gauge sensors 4 are only arranged on the upper side of the scraper 2 provided with the bevel 21.
  • the strain gauge sensors 4 are arranged only on the underside of the scraper 2 provided with the bevel 21.
  • FIG. 6 In this fifth exemplary embodiment, in contrast to the scrapers 2 and 102 of the other exemplary embodiments, a scraper 202 has no flute.

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  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

Eine Schabvorrichtung zum Reinigen einer rotierenden Walze (1) umfasst einen Schaber (2), der an die Walze (1) angelegt ist. Der Schaber (2) ist von einem Schaberhalter (3) gehalten, der ihn mit einem Anpressdruck an die Walze (1) presst. Auf dem Schaber (2) sind mehrere Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4) angeordnet, mit welchen der Anpressdruck des Schabers (2) messbar ist. Die Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4) ermöglichen ein Messen des Anpressdrucks des Schabers (2) auch während des normalen Reinigungsbetriebs.

Description

Schabvorrichtung zum Reinigen einer rotierenden Walze
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schabvorrichtung zum Reinigen einer rotierenden Walze, wie sie im Oberbegriff des unabhängigen Patentanspruchs 1 definiert ist .
Zum Reinigen von beispielsweise in Druckwerken rotierenden Walzen werden an die Walzen Schaber aus verschiedenen Mate- rialien in einem Winkel von üblicherweise zwischen 15° und 40° angelegt. Die Schaber sind beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder Composites, je nach Oberfläche der Walzen und deren Rotationsgeschwindigkeit. Ihr Anpressdruck, wie in diesem Zusammenhang die Anpresskraft pro Längeneinheit des Schabers bezeichnet wird, liegt im Normalfall zwischen 80 und 400 N/m und wird durch das Eigengewicht des Schabers und Schaberhalters, etc. und/oder hydraulische Einrichtungen erzeugt.
Bis anhin wird der Anpressdruck des Schabers mittels einer Federwaage geprüft, die an einem Fixpunkt befestigt wird und deren Federarm an seinem freien Ende einen abgewinkelten Teil aufweist, der walzenseitig unter den Schaber geschoben wird. Nachteilhaft bei dieser Messmethode ist, dass zur Befestigung der Federwaage ein Fixpunkt benötigt wird, der Platzbedarf relativ gross ist und der Schaber bei der Messung des Anpressdrucks von der Walze abgehoben wird und so seine Reinigungsfunktion nicht mehr oder zumindest nur mehr ungenügend ausüben kann.
Angesichts der Nachteile der bisher bekannten, oben beschriebenen Schaber und Mittel zur Messung des Anpressdrucks des Schabers liegt der Erfindung die folgende Auf- gäbe zugrunde. Zu schaffen ist eine Schabvorrichtung zum Reinigen einer rotierenden Walze der eingangs erwähnten Art, bei der der Anpressdruck des Schabers mit weniger Platzbedarf und auch während des Reinigens messbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die erf indungsgemässe Schabvorrichtung gelöst, wie sie im unabhängigen Patentanspruch 1 definiert ist . Bevorzugte Ausführungsvarianten ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen .
Das Wesen der Erfindung besteht darin, dass bei einer Schabvorrichtung zum Reinigen einer rotierenden Walze, die einen zum Anlegen an die Walze bestimmten Schaber und einen Schaberhalter zum Anpressen des Schabers mit einem Anpress- druck an die Walze umfasst, auf dem Schaber mindestens ein Dehnungsmessstreifen-Sensor angeordnet ist, mit welchem beim Anliegen des Schabers an der Walze dessen Anpressdruck messbar ist.
Dadurch, dass zur Messung des Anpressdrucks mindestens ein Dehnungsmessstreifen-Sensor auf dem Schaber angeordnet ist, kann auf eine an einem Fixpunkt zu befestigende Federwaage verzichtet werden. Eine Überprüfung des Anpressdrucks ist so auch auf einfache Weise möglich, wenn für das Anbringen einer Federwaage nur sehr wenig oder überhaupt kein Platz zur Verfügung steht. Die für die Auswertung der Messwerte des mindestens einen Dehnungsmessstreifen-Sensors benötigten Mittel können problemlos an einem Ort angeordnet werden, wo genügend Platz vorhanden ist.
Eine Messung des Anpressdrucks mittels Dehnungsmessstreifen-Sensor ist ausserdem während des normalen Reinigungsbetriebs möglich, da der Schaber nicht von der Walze abgehoben zu werden braucht. Die Messung des Anpressdrucks mittels Dehnungsmessstreifen- Sensor beruht auf dem Prinzip, dass der Schaber je nach Anpressdruck verschieden stark verbogen wird. Der Dehnungsmessstreifen-Sensor wird durch das Verbiegen des Schabers gedehnt oder gestaucht und ändert dadurch seinen ohmschen Widerstand. Dieser ohmsche Widerstand wird gemessen und in den entsprechenden Anpressdruck umgerechnet. Geeignete Dehnungsmessstreifen-Sensoren sind dem Fachmann bekannt und im Handel erhältlich.
Mit Vorteil sind über die Länge des Schabers eine Vielzahl von Dehnungsmessstreifen-Sensoren, vorzugsweise regelmäs- sig, verteilt. Der Anpressdruck kann so mittels einer Vielzahl von Einzelmessungen, die anschliessend beispielsweise gemittelt oder abschnittsweise ausgewertet werden, ermittelt werden.
Vorteilhafterweise weist der Schaber mehrere durch Schlitze voneinander getrennte Schaberteile auf, wobei vorzugsweise auf jedem Schaberteil ein Dehnungsmessstreifen-Sensor angeordnet ist. Durch die Aufteilung des Schabers in mehrere Schaberteile und das Versehen jedes Schaberteils mit einem Dehnungsmessstreifen-Sensor kann die Empfindlichkeit der Messung erhöht werden und es können auch über die Länge des Schabers abweichende Anpressdrücke genau gemessen werden.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der bzw. mindestens einer der Dehnungsmessstreifen-Sensoren auf der Oberseite des Schabers angebracht, d.h. auf der Seite, die bei an die Walze angelegtem Schaber von der Walze wegweist.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante ist der bzw. mindestens einer der Dehnungsmessstreifen-Sensoren auf der Unterseite des Schabers angebracht, d.h. auf der Seite, die bei an die Walze angelegtem Schaber der Walze zugewandt ist. Der Dehnungsmessstreifen-Sensor ist dadurch besser von der von der Walze abgeschabten Substanz geschützt.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsvariante ist der bzw. sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren auf den Schaber geklebt. Zur Herstellung können so einfach im Handel erhältliche Dehnungsmessstreifen-Sensoren auf den Schaber geklebt werden.
Bei einer anderen vorteilhaften Ausführungsvariante ist der bzw. sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren im Hochvakuum auf den Schaber aufgedampft. Die Verbindung zwischen Dehnungsmessstreifen-Sensor und Schaber hält so auch bei hohen Temperaturen sicher.
Bevorzugt ist der bzw. sind die Dehnungsmessstreifen-Sensoren mit einer Schutzabdeckung versehen. Dadurch wird eine den ohmschen Widerstand beeinflussende Verschmutzung oder Beschädigung des oder der Dehnungsmessstreifen-Sensoren verhindert .
Mit Vorteil führt von jedem Dehnungsmessstreifen-Sensor eine Signalleitung zu einem Messverstärker, der mit einer Auswerteeinrichtung, vorzugsweise einem Laptop-Computer, verbunden ist. Vorteilhafterweise ist dem Messverstärker ein Multiplexer zugeordnet, der über eine einzige Leitung mit der Auswerteeinrichtung verbunden ist.
Bevorzugt ist der mindestens eine Dehnungsmessstreifen-Sen- sor so ausgebildet, dass der Schaber beim Anlegen an die Walze eine Änderung seines ohmschen Widerstands von zwischen 0,1 Ω und 2 Ω erfährt. Im Folgenden wird die erfindungsgemässe Schabvorrichtung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen anhand von Ausführungsbeispielen detaillierter beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 - einen Teil einer erfindungsgemässen Schabvorrichtung gemäss einem ersten Ausführungsbeispiel an einer Walze in einer Seitenansicht;
Fig. 2 - den Schaber mit Dehnungsmessstreifen-Sensoren der Schabvorrichtung von Fig. 1 mit Messverstärker und
Auswerteeinrichtung in einer Draufsicht;
Fig. 3 - einen Schaber mit Dehnungsmessstreifen-Sensoren gemäss einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Fig. 4 - einen Schaber mit Wate und Dehnungsmessstreifen- Sensor auf der Oberseite in einer Seitenansicht;
Fig. 5 - einen Schaber mit Wate und Dehnungsmessstreifen- Sensor auf der Unterseite in einer Seitenansicht; und
Fig. 6 - einen Schaber ohne Wate in einer Seitenansicht.
Figur 1
Ein Schaber 2 mit Wate 21 liegt hier an einer in Pfeilrichtung rotierenden Walze 1 an. Der Winkel α zwischen Walze 1 und Schaber 2 beträgt etwa 40°. Der Schaber 2 besteht beispielsweise aus Metall, Kunststoff oder Composites und ist in einen Schaberhalter 3 eingeschoben. Mit einer nicht gezeichneten hydraulischen Einrichtung, die zum Stand der Technik gehört, wird der Schaber 2 über den Schaberhalter 3 mit einem bestimmten Anpressdruck an die Walze 1 gedrückt. Dieser Anpressdruck ist mit Hilfe von Dünnfilm-Dehnungs- messstreifen-Sensoren 4 messbar, die im Hochvakuum auf die Oberseite und die Unterseite des Schabers 2 aufgedampft worden sind und mit einer Schutzabdeckung, beispielsweise aus Kunststoff, abgedeckt sind. Die Dehnungsmessstreifen- Sensoren 4 bestehen beispielsweise aus einem Draht in einem Kunststofffilm.
Figur 2
Aus dieser schematischen Draufsicht ist ersichtlich, dass über die Länge des Schabers 2 eine Vielzahl von Dehnungs- messstreifen-Sensoren 4 gleichmässig verteilt sind. Von jedem Dehnungsmessstreifen-Sensor 4 führt eine Signalleitung 5 zu einem Messverstärker und Multiplexer 6, in dem die Messsignale verstärkt und dann über eine RS232-Schnitt- stelle in eine Leitung 7 eingespiesen werden. Die Leitung 7 führt zu einer Auswerteeinrichtung in Form eines Laptop- Computers 8, der die Messwerte in entsprechende Anpressdrücke umrechnet und diese auf seinem Bildschirm anzeigt. Es sind sowohl die von den einzelnen Dehnungsmessstreifen- Sensoren 4 gemessenen Anpressdrücke als auch ein über den ganzen Schaber 2 gemittelter Anpressdruck ermittelbar.
Figur 3
Bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Schaber 102 durch Schlitze 121, insbesondere Einfräsungen, in mehrere Schaberteile 122 unterteilt. Auf jedem Schaberteil 122 ist ein Dehnungsmessstreifen-Sensor 4 angeordnet. Von den Dehnungsmessstreifen-Sensoren 4 führen wiederum Signalleitungen 5 zu einem nicht dargestellten Messverstärker und Multiplexer.
Die Aufteilung des Schabers 102 in mehrere Schaberteile 122 und das Versehen jedes Schaberteils 122 mit einem Dehnungsmessstreifen-Sensor 4 erhöht die Empfindlichkeit der Messung. Ausserdem kann der Anpressdruck für jeden Schaberteil 122 einzeln genau gemessen werden. Figur 4
Bei diesem dritten Ausführungsbeispiel sind im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel die Dehnungsmessstreifen- Sensoren 4 nur auf der Oberseite des mit der Wate 21 versehenen Schabers 2 angeordnet.
Figur 5
Bei diesem vierten Ausführungsbeispiel sind im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel die Dehnungsmessstreifen- Sensoren 4 nur auf der Unterseite des mit der Wate 21 versehenen Schabers 2 angeordnet.
Figur 6 Bei diesem fünften Ausführungsbeispiel weist ein Schaber 202 im Gegensatz zu den Schabern 2 bzw. 102 der anderen Ausführungsbeispiele keine Wate auf.
Zu den vorbeschriebenen Schabvorrichtungen sind weitere konstruktive Variationen realisierbar.

Claims

Patentansprüche
1. Schabvorrichtung zum Reinigen einer rotierenden Walze (1) , mit einem zum Anlegen an die Walze (1) bestimmten Schaber (2; 102; 202) und einem Schaberhalter (3) zum Anpressen des Schabers (2; 102; 202) mit einem Anpressdruck an die Walze (1), dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Schaber (2; 102; 202) mindestens ein Dehnungsmessstreifen- Sensor (4) angeordnet ist, mit welchem beim Anliegen des Schabers (2; 102; 202) an der Walze (1) dessen Anpressdruck messbar ist.
2. Schabvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass über die Länge des Schabers (2; 102; 202) eine Vielzahl von Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4), vorzugsweise regelmässig, verteilt sind.
3. Schabvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Schaber (102) mehrere durch Schlitze (121) voneinander getrennte Schaberteile (122) aufweist, wobei vorzugsweise auf jedem Schaberteil (122) ein Dehnungsmessstreifen-Sensor (4) angeordnet ist.
4. Schabvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
3, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. mindestens einer der Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4) auf der Oberseite des Schabers (2; 102; 202) angebracht ist, d.h. auf der Seite, die bei an die Walze (1) angelegtem Schaber (2; 102; 202) von der Walze (1) wegweist.
5. Schabvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. mindestens einer der Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4) auf der Unterseite des Schabers (2; 102; 202) angebracht ist, d.h. auf der Seite, die bei an die Walze (1) angelegtem Schaber (2; 102; 202) der Walze (1) zugewandt ist.
6. Schabvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4) auf den Schaber (2; 102; 202) geklebt sind.
7. Schabvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4) im Hochvakuum auf den Schaber (2; 102; 202) aufgedampft sind.
8. Schabvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, dass der bzw. die Dehnungsmessstreifen-Sensoren (4) mit einer Schutzabdeckung versehen sind.
9. Schabvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, dass von jedem Dehnungsmessstreifen-Sensor (4) eine Signalleitung (5) zu einem Messverstärker (6) führt, der mit einer Auswerteeinrichtung, vorzugsweise einem Laptop-Computer (8), verbunden ist.
10. Schabvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine Dehnungsmessstreifen-Sensor (4) so ausgebildet ist, dass der Schaber (2; 102; 202) beim Anlegen an die Walze (1) eine Änderung seines ohmschen Widerstands von zwischen 0,1 Ω und 2 Ω erfährt.
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