EP3839137A1 - Saugwalze - Google Patents

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Publication number
EP3839137A1
EP3839137A1 EP20214944.9A EP20214944A EP3839137A1 EP 3839137 A1 EP3839137 A1 EP 3839137A1 EP 20214944 A EP20214944 A EP 20214944A EP 3839137 A1 EP3839137 A1 EP 3839137A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
suction roll
sealing strip
suction
receiver
sensor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20214944.9A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Eckerstorfer
Anton Luger
Markus Ecker
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Roechling Industrial Oepping & Co Kg GmbH
Original Assignee
Roechling Industrial Oepping & Co Kg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Roechling Industrial Oepping & Co Kg GmbH filed Critical Roechling Industrial Oepping & Co Kg GmbH
Publication of EP3839137A1 publication Critical patent/EP3839137A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • D21G9/0036—Paper-making control systems controlling the press or drying section
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/10—Suction rolls, e.g. couch rolls
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F3/00—Press section of machines for making continuous webs of paper
    • D21F3/02—Wet presses
    • D21F3/06—Means for regulating the pressure
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21F—PAPER-MAKING MACHINES; METHODS OF PRODUCING PAPER THEREON
    • D21F1/00—Wet end of machines for making continuous webs of paper
    • D21F1/48—Suction apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F26—DRYING
    • F26B—DRYING SOLID MATERIALS OR OBJECTS BY REMOVING LIQUID THEREFROM
    • F26B13/00—Machines and apparatus for drying fabrics, fibres, yarns, or other materials in long lengths, with progressive movement

Definitions

  • the invention relates to a suction roll.
  • a suction roll which is used for dewatering web material, for example in paper machines, has a metallic roll shell provided with openings and at least one suction box inside.
  • the suction box is fixedly mounted inside the suction roll, with the roll shell provided with holes rotating around the suction box.
  • it has sealing strips on the side, which seal the interior of the suction box against the remaining volume of the suction roll, specifically in the longitudinal direction of the suction roll.
  • the suction box In the circumferential direction of the suction roll, the suction box is delimited at both ends by size limiters and sealed off from the roll shell.
  • the DE102004059028A1 discloses a sealing strip system with wear indicator.
  • the EP0990865A2 relates to a measuring system for determining the moisture content of a fibrous web, a transmitter and receiver jointly forming a sensor, the receiver receiving light or radiation from the transmitter.
  • the transmitter does not transmit any data to the receiver, but rather an auxiliary energy which is applied as a measurement signal at the input of the receiver after passing the material web (or after being reflected on the material web).
  • the auxiliary power of the transmitter itself does not contain any data. A measured value is only available at the output of the receiver.
  • the object of the present invention is to improve the data exchange between sensors and / or actuators and a device, in particular a control unit, attached outside the suction roll.
  • a suction roll which has at least one transmitter in the space within its roll shell, from which transmitter data is wirelessly sent to a receiver, which is also present in the space within the roll shell and the suction roll has additional means (in the form of one or more additional components) in order to transfer data out of the suction roll and / or into the suction roll.
  • the space within the roll jacket is to be understood as that space which is enclosed by the inner jacket surface of the roll jacket.
  • the roll shell itself and, in particular, sensors and / or transmitters and / or receivers in the roll shell are not present in said space and are therefore not covered by the present invention or delimited by this definition.
  • Said means or components can be lines, for example electrical or optical, for wire-bound or line-bound data transmission, or means or components for wireless data transmission.
  • Transmitters, receivers, transceivers, electrical conductors, cables, light guides, sockets, plugs, routers, multiplexers, demultiplexers and other components and devices commonly used in data transmission can be used as means or components.
  • a data connection between the electronic components inside the suction roll and a device arranged outside the suction roll, in particular a data processing system, a server, a user terminal or a control unit for the suction roll, can be established via the means or the component.
  • the suction roll preferably comprises at least one sensor, data from the sensor being sent from the transmitter to the receiver and said additional means or the additional component transmitting data from the receiver out of the suction roll.
  • the data can come directly from the recipient or be processed or prepared in the suction roller.
  • the suction roller preferably comprises at least one actuator, said additional means or the additional component transmitting data into the suction roller and these data being sent from the transmitter to the receiver, which is in data connection with the actuator.
  • the data can reach the transmitter directly from the additional means or the additional component, or be processed or prepared beforehand in the suction roll.
  • the suction roll preferably has at least two wirelessly communicating transceivers in the space inside the roll shell, one of which is in data connection with a device outside the suction roll via said additional means or said additional component and the other with at least one sensor and / or actuator.
  • a suction roll which has at least one transmitter in the space inside its roll shell, from which transmitter data is wirelessly sent to a receiver, which is also present in the space inside the roll shell and wherein the receiver or the transmitter has a control unit arranged outside the suction roll is in data connection.
  • the suction roller preferably comprises at least one sensor, data from the sensor being sent from the transmitter to the receiver and the receiver being in data connection with the control unit.
  • the suction roller preferably comprises at least one actuator, data from the control unit being sent from the transmitter to the receiver and the transmitter being in data connection with the control unit.
  • At least one sensor is preferably selected from the group of sensors comprising: temperature sensor, wear sensor, distance sensor, flow sensor, vibration sensor, sound sensor, deformation sensor, position sensor.
  • the sensor can also be an optical sensor, for example in the form of a camera.
  • the suction roll preferably has at least two wirelessly communicating transceivers in the space inside the roll shell, one of which is in data connection with the control unit and the other with at least one sensor and / or actuator.
  • At least one transmitter and / or receiver which is in data connection with the control unit, a contactless electrical energy transmission to a transmitter and / or receiver which is in data connection with at least one sensor or actuator.
  • the electrical energy supply to at least one sensor, actuator or an energy store assigned to them is preferably carried out by means of contactlessly transmitted energy.
  • An element which transmits electrical energy in a contactless manner is preferably arranged on or in the sealing strip holder of the suction roll.
  • Another element is preferably selected from: an element of the lubricating water system; an element of the adjustment system; or an element which receives this electrical energy in a contactless manner and which supplies a sensor or actuator or an energy store with electrical energy is arranged on the sealing strip.
  • a receiver is preferably arranged on or in the sealing strip holder of the suction roll.
  • Another element is preferably selected from: an element of the lubricating water system; an element of the adjustment system; the sealing strip holder itself or the sealing strip, a transmitter is arranged which transmits sensor data to the receiver.
  • a device in which the transmission system according to the invention can be used consists of a suction roller, inside of which a suction box is attached, which is laterally bounded by sealing strips.
  • Each sealing strip is preferably assigned a lubricating water supply which, viewed in the running direction, introduces lubricating liquid in front of the sealing strip in the direction of the inside of the perforated casing of the suction roll.
  • Each sealing strip preferably has at least one actuator, by means of which the contact pressure of the sealing strip on the inner lateral surface of the suction roll can be changed.
  • the second, rear sealing strip viewed in the running direction preferably additionally has a second actuator by means of which the opening angle of the gap between the sealing strip and the suction roll shell can be changed.
  • the second, rear sealing strip viewed in the running direction preferably has an electroacoustic transducer, which is preferably integrated into the holder of the sealing strip and is thus protected from moisture.
  • a miniserver is a miniaturized data processing system with input and output modules and options for digital Communication, in particular for wireless communication with input and output devices and other data processing systems in a network.
  • a PLC can also serve as a control unit.
  • the temperature of the sealing strip is preferably measured.
  • the use of lubricating water or the amount of lubricating water is preferably controlled or regulated as a function of the measured temperature.
  • the temperature can be measured at one or more points on the sealing strip.
  • Each sealing strip can be assigned a spray tube which can be integrated into the sealing strip holder.
  • a flow sensor can be present in the spray pipe or in the line leading to the spray pipe, which can be in data connection with the miniserver in order to monitor the amount of spray water used in real time.
  • the flow rate is regulated or controlled by the miniserver, for example by adjusting a valve.
  • a combined control method for all sub-areas can include: measuring the temperature in the sealing strips, measuring the vacuum in the suction box, measuring the sound level after the second sealing strip, regulating the contact pressure of the sealing strips, regulating the amount of lubricating water and regulating the opening angle of the second sealing strip.
  • At least one camera is provided in the space inside the roll jacket of the suction roll.
  • One or more cameras can be installed in front of, behind or in the suction box.
  • the cameras are preferably each aligned with the roll shell, in particular with the roll shell and a sealing strip. With the cameras, for example, the drainage distribution, currents, fault conditions and / or blockages of the perforations of the roll shell can be detected.
  • Data, in particular image recordings, of at least one camera within the suction roller are preferably transmitted wirelessly, in particular by radio, from a transmitter to a receiver. At least one camera preferably has a wireless, in particular radio, transmitter.
  • the suction roll preferably has controlled or regulated format limiters. At least one format limiter of the suction roll preferably comprises a sensor or measuring arrangement for distance and / or position measurement.
  • the distance between the format limiter and the roll shell is measured.
  • the position of the format limiter is determined in the longitudinal direction of the suction roll.
  • the data of the distance and / or position measurement are preferably transmitted wirelessly within the suction roll from a transmitter to a receiver.
  • At least one format limiter preferably has at least one actuator for position adjustment.
  • the distance between the format limiter and the roll shell is adjusted.
  • the position of the format limiter is adjusted in the longitudinal direction of the suction roll.
  • control and / or regulation commands to the actuator for distance and / or position adjustment or regulation are preferably transmitted wirelessly within the suction roll from a transmitter to a receiver.
  • Communication preferably takes place digitally.
  • the suction roll preferably has adjustable format limiters.
  • Format limiters are sealing elements, which have an arcuate course of their sealing surface and with this lie in the circumferential direction on the inner surface of the roll shell. The format limiters thus seal the area between two sealing strips in the circumferential direction of the roll shell.
  • At least one format limiter is preferably present between the sealing strips and has a lubricant system which introduces lubricant onto or in the area where the format limiter rests on the roll shell.
  • the lubricant supply preferably comprises at least one sensor (for example pressure sensor, flow sensor or temperature sensor).
  • the data of at least one sensor are preferably transmitted wirelessly within the suction roll from a transmitter to a receiver.
  • the lubricant supply preferably comprises at least one actuator.
  • the control and / or regulation commands are preferably transmitted wirelessly to at least one actuator within the suction roll from a transmitter to a receiver.
  • the invention comprises elements of a suction roll selected from the group of elements comprising: sealing strip; Sealing strip holder; Format delimiter; Suction box; Adjusting device; or lubricant system, wherein the element comprises at least one sensor and / or actuator which is in data connection with a receiver and / or transmitter which is present within the space enclosed by the inner jacket surface of the roll jacket.
  • the invention comprises elements of a suction roll selected from the group of elements comprising: sealing strip; Sealing strip holder; Format delimiter; Suction box; Adjusting device; or lubricant system, wherein the element comprises at least one sensor and / or actuator and also has a receiver and / or transmitter, the receiver being designed to receive data from a transmitter arranged inside the suction roller and the transmitter being designed to send data to an inside to send the suction roller arranged receiver.
  • the transmitter of the element is preferably dimensioned or its transmission power selected so that its signal does not reach the outside of the suction roller or cannot be reliably received on the outside. This is the case, for example, when the type of signal is not suitable to penetrate the roll shell and / or the cover, such as, for example, optical wireless signals. For example, this is also the case when the transmission power is too low, for example with RFID transmitters.
  • the signals from the transmitters arranged within the suction roll are preferably shielded from the environment by the roll shell and the roll cover. Of course, this only applies to those transmitters which are intended for wireless communication with a receiver arranged inside the suction roller.
  • Fig. 1 the sealing strip 1 with integrated temperature sensors 2 is shown.
  • a plurality of sensor units 3 can be integrated in the sealing strip 1, each sensor unit 3 having a plurality of temperature sensors 2.
  • the temperature sensors 2 With regard to the upper surface, that is to say the friction or friction surface of the sealing strip 1, the temperature sensors 2 have different distances.
  • the sensor units 3 each include a circuit board 4, temperature sensors 2 and a microchip 5 with an integrated radio module.
  • the sensor unit As an improvement according to the invention, it is proposed to provide the sensor unit with a receiver for wireless energy transmission and to provide a transmitter for wireless energy transmission in its vicinity.
  • the sensor unit can preferably have an accumulator in order to ensure the energy supply of the sensor unit 3 in the event of interruptions in the energy transmission.
  • the sealing strip 1 comprises at least one sensor unit 3; the sealing strip 1 preferably has multiple sensor units 3 in order to be able to measure the temperature at multiple points on the sealing strip 1.
  • Fig. 2 an exemplary sealing strip system is illustrated, which is preferably used as the first sealing strip system of a suction box 7, viewed in the direction of movement of the roller jacket 6.
  • the sealing strip system consists of a sealing strip 1 which is movably received in the groove of a sealing strip holder 8.
  • an adjusting element 9 for example designed as a pressure hose.
  • the sealing strip holder 8 is provided with a lubricant system which has spray nozzles 10 through which the lubricant, in particular lubricating water, through a spray pipe integrated into the sealing strip holder 8, for example 11 is introduced.
  • a lubricant sensor 12 is preferably attached to, on or in the lubricant system, the measured value of which provides information about at least one parameter of the lubricant system, for example the flow rate or the pressure of the lubricant.
  • the lubricant sensor 12 preferably has a radio module.
  • At least one sensor unit 3 is preferably integrated or inserted into the sealing strip 1.
  • the contact pressure with which the sealing strip 1 is pressed against the inside of the roller shell 6 can be changed via the pressure in the pressure hose.
  • a contact sensor 13 is preferably attached to, on or in the contact element 9, the measured value of which provides information about the contact pressure or the contact force.
  • the adjustment sensor 13 preferably has a radio module.
  • At least one temperature sensor, which can be used to monitor the operating state, is preferably arranged on or in the pressure hose.
  • FIG. 3 the structure of a suction box 7 with two exemplary sealing strip systems is shown schematically.
  • the direction of movement of the roll shell 6 is indicated by an arrow.
  • the front first sealing strip system as seen in the direction of movement is according to FIG Fig. 2 executed.
  • a second exemplary sealing strip system is also shown, which is preferably used as a second sealing strip system of a suction box 7, viewed in the direction of movement of the suction roller.
  • the sealing strip system consists of a sealing strip 1, which has a web along the lower front edge which is movably received in the groove of a sealing strip holder 8.
  • a positioning element 9 is located in the groove below the web of the sealing strip 1.
  • the sealing strip holder 8 is provided with a lubricating water system which has spray nozzles 10 through which the lubricating water is introduced through a spray pipe 11.
  • At least one sensor unit 3 is preferably integrated or inserted into the sealing strip 1.
  • the contact pressure with which the sealing strip 1 is pressed in the front area against the inside of the roll shell 6 can be changed via the pressure in the contact element 9.
  • the sealing strip 1 has, for example has a curved upper surface, so that the upper surface rests against the roll shell 6 in its front region and forms a gradually increasing gap with the roll shell 6 in the rear region.
  • the width of this gap can be adjusted by a height-adjustable strip which can move the rear end of the sealing strip 1 closer to the roll shell 6 or away from it.
  • a symbolically represented sound sensor 14 or a pickup can be attached, which is used to measure the noise level on or after the sealing strip 1.
  • the sound sensor 14 preferably has a radio module.
  • the two sealing strip systems form the lateral delimitation of the suction box 7.
  • the suction box 7 In the interior of the suction box 7, there is an area 15 that is sealed off from the rest of the interior of the suction roll.
  • a pressure sensor 16 for measuring the negative pressure or vacuum in the sealed area 15 can be located inside the suction box 7.
  • the pressure sensor 16 preferably has a radio module.
  • the suction roll In order to be able to monitor and / or control the suction roll, in particular a plurality of suction rolls, it is necessary to transmit the required data, for example the measured values from sensors, from the suction roll to a control unit 17 outside the suction roll Fig. 4 is illustrated.
  • the control unit 17 uses the measured values to determine the required manipulated variables for controlling the actuators of the suction roll. In this case, data transmission from the control unit 17 into the suction roll may also be necessary.
  • the control unit 17 is preferably in data connection with a display and input device, in particular wirelessly, in order to display the operating parameters or to allow manual changes, for example a screen, a tablet or a smartphone.
  • the control unit 17 is preferably in data connection with several suction rollers.
  • the control unit 17 can be in data connection with further system components of a paper machine, the paper machine comprising at least one suction roll according to the invention.
  • the suction roll has a receiver 20 inside.
  • the receiver 20 can be present at or on a cover 23 of the suction roll which closes one end of the roll shell 6.
  • the receiver 20 can be attached to the end of a sealing strip holder 8.
  • the receiver 20 is preferably attached to the inside of the cover 23.
  • the receiver 20 can also have a transmitter, that is to say it can be present as a transceiver.
  • the receiver 20 is in wireless data connection with a transmitter 19, which is also attached in the interior of the suction roll at a distance from the receiver 20.
  • the transmitter 19 can have a receiver, that is to say it can be designed as a transceiver.
  • the transmitter 19 is in data connection with at least one sensor or actuator, this preferably taking place via cables or conductor tracks.
  • the receiver 20 is in data connection with a control unit 17. This can be done in that the receiver 20 is wired to the data processing system. In this case it is preferred it is provided that the receiver is connected to a socket on the outside of the cover, so that a cable 24 coming from the control unit 17 can be plugged into the cover 23.
  • an external transmitter 21 is attached to the outside of the cover 23, which transmitter can communicate wirelessly with the control unit 17 in that the control unit 17 is in data connection with an external receiver 22 or has one.
  • the external transmitter 21 can preferably have a receiver, that is to say it can be designed as a transceiver.
  • the external receiver 22 can preferably have a transmitter, that is to say it can be designed as a transceiver.
  • the external transmitter 21 is in data connection with the receiver 20, which is arranged inside the suction roll. Between the receiver 20 and the outer transmitter 21 there is preferably a data connection through the cover 23, for example through cables or conductor tracks.
  • wireless transmission can also take place through an opening, in particular a bore, in the cover, for example data can be transmitted optically or by radio through the opening.
  • a wireless signal transmission in particular for optical signals or radio signals, a permeable insert in the cover.
  • the cover itself is preferably made of metal, in particular steel.
  • there is at least one transmitter and / or receiver which is arranged in or on the cover and which carries out the task of transmitting signals through the cover.
  • control unit 17 has a data connection to several suction rolls.
  • a central control unit 17 is preferably used to monitor and / or control a plurality of suction rolls.
  • One embodiment variant consists in the control of several suction rolls by a common control unit 17, the control unit 17 being in data connection with the receivers 20 of at least two suction rolls, which receivers are each arranged on the cover 23 of the suction roll or in the interior of the respective suction roll Receiver is in wireless, contactless data connection with at least one transmitter, which transmitter is arranged within the respective suction roll.
  • Transmitter 19 and receiver 20 communicate with one another by near-field communication.
  • Transmitter 19 and receiver 20 can be designed as transceivers.
  • the energy supply of the transmitter 19 takes place contactlessly by the receiver 20.
  • Sensors or actuators connected to the transmitter 19 are preferably also supplied with energy in this way.
  • the receiver 20 is in data connection with the control unit 17.
  • the receiver 20 can have cabling 18 to the cover, or can have a contactless data connection with a further receiver / transceiver on the cover via a further transmitter.
  • a read head for reading out a passive RFID tag is placed in the sealing strip holder 8 and a passive RFID tag, which is supplied with energy by the reading head through inductive charging and via which data is read out by the reading head, is placed in the sealing strip 1.
  • a temperature sensor can be attached to the RFID tag.
  • a sensor for sound or vibration measurement, a pressure sensor, force measuring sensor and / or a humidity sensor can be attached to the RFID tag in various embodiments.
  • a sensor for measuring the deformation of the sealing strip holder 8, the sealing strip 1 or the suction box 7 can also be attached to the RFID tag.
  • Suitable sensors for deformation measurement are, for example, strain gauges, distance sensors, position sensors, laser position measurement, laser transit time measurement, or light barriers.
  • a cable preferably runs from the reading head in the sealing strip holder 8 to the front or to one of the covers 23 of the suction roller.
  • the data can be forwarded wirelessly from the front or one of the covers 23 of the suction roll, for example by means of GSM cellular radio, WLAN, radio to at least one data processing system or a cloud, this and the following applying to all design variants.
  • a data processing system in particular a control unit 17, for example a PLC, a computer or a microcontroller, can receive data directly by remote transmission or from the cloud, or can be connected by cable to the front or a cover of the suction roll.
  • a control unit 17 for example a PLC, a computer or a microcontroller
  • any device that is suitable for processing, displaying or storing sensor data can be used as a data processing system.
  • the sensor data originating from the suction roll can be transmitted to a memory outside the suction roll.
  • the sensor data coming from the suction roller can be processed with a digital subsystem such as an app or a website, or displayed with these.
  • a control unit for the suction roll can also be present within the suction roll, which control unit automatically determines or calculates instructions to the actuators within the suction roll on the basis of sensor data.
  • the control unit can also represent a means or a component or a part of the means or components in order to transmit data from the suction roll (sensor data) and / or into the suction roll (instructions to the actuators).
  • the data coming from outside the suction roll can then be converted into instructions to the actuators by the control unit.
  • the data coming from sensors inside the suction roll can then be further processed by the control unit and / or transmitted to the outside.
  • the wireless transmission between the transmitter and receiver within the suction roll takes place in this case on the transmission path between the control unit and the sensors and / or actuators.
  • the control unit is in data connection with a data processing system outside the suction roll, a server, a user terminal or a higher-level control unit 17 for several suction rolls or can establish such a data connection via wireless or wired or wire-based transmission means.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Saugwalze, welche im Raum innerhalb ihres Walzenmantels (6) zumindest einen Sender (19) aufweist, von welchem Sender (19) Daten drahtlos an einen Empfänger (20) gesendet werden, welcher ebenfalls im Raum innerhalb des Walzenmantels (6) vorliegt und wobei die Saugwalze zumindest eine zusätzliche Komponente aufweist, um Daten aus der Saugwalze heraus und/oder in die Saugwalze hinein zu übertragen.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Saugwalze.
  • Eine Saugwalze (suction roll), welche zur Entwässerung von Bahnmaterial beispielsweise bei Papiermaschinen eingesetzt wird, weist einen mit Öffnungen versehenen metallischen Walzenmantel und im Inneren zumindest einen Saugkasten auf. Der Saugkasten ist ortsfest im Inneren der Saugwalze montiert, wobei der mit Löchern versehene Walzenmantel um den Saugkasten rotiert. Um den Saugkasten gegenüber dem Walzenmantel abzudichten, weist dieser seitlich Dichtleisten auf, die das Innere des Saugkastens gegenüber dem restlichen Volumen der Saugwalze abdichten und zwar in Längsrichtung der Saugwalze. In Umfangsrichtung der Saugwalze wird der Saugkasten an seinen beiden Enden durch Formatbegrenzer begrenzt und gegenüber dem Walzenmantel abgedichtet.
  • Im Inneren der Saugwalze können Sensoren und Aktuatoren vorhanden sein, welche mit einer außerhalb der Saugwalze angeordneten Steuerungseinheit verbunden sind und welche mit elektrischer Energie zu versorgen sind.
  • Die DE102004059028A1 offenbart ein Dichtleistensystem mit Verschleißanzeigeeinrichtung.
  • Die EP0990865A2 betrifft ein Messsystem zur Bestimmung des Feuchtegehalts einer Faserstoffbahn, wobei ein Sender und Empfänger gemeinsam einen Sensor ausbilden, wobei der Empfänger Licht oder Strahlung des Senders empfängt. Der Sender überträgt keine Daten an den Empfänger, sondern eine Hilfsenergie, welche nach Passieren der Materialbahn (oder nach Reflexion an der Materialbahn) als Messsignal am Eingang des Empfängers anliegt. Die Hilfsenergie des Senders an sich enthält keine Daten. Ein Messwert liegt erst am Ausgang des Empfängers vor.
  • Aus der US2017254019 (A1 ) und der US2017254020 (A1 ) der Anmelderin ist es beispielsweise bekannt im Inneren der Saugwalze Temperatursensoren anzuordnen, welche gemeinsam mit einer Batterie und einem Mikrochip an einer Leiterplatine angeordnet sind. Der Mikrochip ist mit einem Funkmodul versehen, sodass dieser Daten an einen außerhalb der Saugwalze vorgesehenen Miniserver senden kann. Als nachteilig hat sich herausgestellt, dass die direkte Funkübertragung von Funkmodul zum Miniserver Signalstörungen unterliegen kann.
  • Aufgabe der gegenständlichen Erfindung ist es, den Datenaustausch zwischen Sensoren und/oder Aktuatoren und einer außerhalb der Saugwalze angebrachten Vorrichtung insbesondere Steuerungseinheit zu verbessern.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird eine Saugwalze gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen.
  • Als erfindungsgemäße Verbesserung wird eine Saugwalze vorgeschlagen, welche im Raum innerhalb ihres Walzenmantels zumindest einen Sender aufweist, von welchem Sender Daten drahtlos an einen Empfänger gesendet werden, welcher ebenfalls im Raum innerhalb des Walzenmantels vorliegt und wobei die Saugwalze zusätzlich Mittel (in Form einer oder mehrerer zusätzlicher Komponenten) aufweist, um Daten aus der Saugwalze heraus und/oder in die Saugwalze hinein zu übertragen.
  • Als Raum innerhalb des Walzenmantels ist jener Raum zu verstehen, welcher von der inneren Mantelfläche des Walzenmantels eingeschlossen ist. Der Walzenmantel selbst und insbesondere Sensoren und/oder Sender und/oder Empfänger im Walzenmantel liegen nicht in besagtem Raum vor und sind somit von der gegenständlichen Erfindung nicht umfasst bzw. durch diese Definition abgegrenzt.
  • Bei besagten Mitteln bzw. Komponenten kann es sich um Leitungen, beispielsweise elektrisch oder optisch handeln zur draht- bzw. leitergebundenen Datenübertragung, oder um Mittel bzw. Komponenten zur drahtlosen Datenübertragung. Als Mittel bzw. Komponenten können Sender, Empfänger, Transceiver, elektrische Leiter, Kabel, Lichtleiter, Buchsen, Stecker, Router, Multiplexer, Demultiplexer und andere in der Datenübertragung gebräuchliche Bauteile und Geräte Verwendung finden. Über das Mittel oder die Komponente lässt sich eine Datenverbindung zwischen den elektronischen Bauteilen innerhalb der Saugwalze und einer außerhalb der Saugwalze angeordneten Vorrichtung insbesondere einer Datenverarbeitungsanlage, einem Server, einem Benutzerendgerät oder einer Steuerungseinheit für die Saugwalze herstellen.
  • Bevorzugt umfasst die Saugwalze zumindest einen Sensor, wobei Daten des Sensors vom Sender an den Empfänger gesendet werden und besagtes zusätzliche Mittel bzw. die zusätzliche Komponente Daten vom Empfänger aus der Saugwalze heraus überträgt. Die Daten können dabei direkt vom Empfänger stammen, oder in der Saugwalze bereits verarbeitet oder aufbereitet werden.
  • Bevorzugt umfasst die Saugwalze zumindest einen Aktuator, wobei besagtes zusätzliches Mittel oder die zusätzliche Komponente Daten in die Saugwalze hinein überträgt und wobei diese Daten vom Sender an den Empfänger gesendet werden, welcher mit dem Aktuator in Datenverbindung ist. Die Daten können dabei direkt vom zusätzlichen Mittel bzw. der zusätzlichen Komponente zum Sender gelangen, oder zuvor in der Saugwalze verarbeitet oder aufbereitet werden.
  • Bevorzugt weist die Saugwalze im Raum innerhalb des Walzenmantels zumindest zwei miteinander drahtlos kommunizierende Transceiver auf, wobei einer davon über besagtes zusätzliches Mittel bzw. besagte zusätzliche Komponente mit einer Vorrichtung außerhalb der Saugwalze in Datenverbindung ist und der andere mit zumindest einem Sensor und/oder Aktuator.
  • Insbesondere wird eine Saugwalze vorgeschlagen, welche im Raum innerhalb ihres Walzenmantels zumindest einen Sender aufweist, von welchem Sender Daten drahtlos an einen Empfänger gesendet werden, welcher ebenfalls im Raum innerhalb des Walzenmantels vorliegt und wobei der Empfänger oder der Sender mit einer außerhalb der Saugwalze angeordneten Steuerungseinheit in Datenverbindung ist.
  • Bevorzugt umfasst die Saugwalze zumindest einen Sensor, wobei Daten des Sensors vom Sender an den Empfänger gesendet werden und der Empfänger mit der Steuerungseinheit in Datenverbindung ist.
  • Bevorzugt umfasst die Saugwalze zumindest einen Aktuator, wobei Daten der Steuerungseinheit vom Sender an den Empfänger gesendet werden und der Sender mit der Steuerungseinheit in Datenverbindung ist.
  • Bevorzugt ist zumindest ein Sensor ausgewählt aus der Gruppe von Sensoren umfassend: Temperatursensor, Verschleißsensor, Distanzsensor, Durchflusssensor, Schwingungssensor, Schallsensor, Deformationssensor, Positionssensor. Der Sensor kann auch ein optischer Sensor sein, beispielsweise in Form einer Kamera.
  • Bevorzugt weist die Saugwalze im Raum innerhalb des Walzenmantels zumindest zwei miteinander drahtlos kommunizierende Transceiver auf, wobei einer davon mit der Steuerungseinheit in Datenverbindung ist und der andere mit zumindest einem Sensor und/oder Aktuator.
  • Bevorzugt erfolgt von zumindest einem Sender und/oder Empfänger, welcher mit Steuerungseinheit in Datenverbindung ist, eine kontaktlose elektrische Energieübertragung an einen Sender und/oder Empfänger, welcher zumindest mit einem Sensor oder Aktuator in Datenverbindung ist.
  • Bevorzugt erfolgt die elektrische Energieversorgung zumindest eines Sensors, Aktuators oder eines diesen zugeordneten Energiespeichers durch kontaktlos übertragen Energie.
  • Bevorzugt ist am oder im Dichtleistenhalter der Saugwalze ein elektrische Energie kontaktlos übertragendes Element angeordnet. Bevorzugt ist in einem weiteren Element ausgewählt aus: einem Element des Schmierwassersystems; einem Element des Anstellsystems; oder der Dichtleiste ein diese elektrische Energie kontaktlos empfangendes Element angeordnet, welches einen Sensor oder Aktuator oder einen Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt.
  • Bevorzugt ist am oder im Dichtleistenhalter der Saugwalze ein Empfänger angeordnet. Bevorzugt ist in einem weiteren Element ausgewählt aus: einem Element des Schmierwassersystems; einem Element des Anstellsystems; dem Dichtleistenhalter selbst oder der Dichtleiste ein Sender angeordnet, welcher Sensordaten an den Empfänger übermittelt.
  • Eine Vorrichtung, in welcher das erfindungsgemäße Übertragungssystem verwendet werden kann, besteht aus einer Saugwalze, in deren Inneren ein Saugkasten angebracht ist, welcher seitlich durch Dichtleisten begrenzt ist. Jeder Dichtleiste ist bevorzugt eine Schmierwasserzuführung zugeordnet, welche in Laufrichtung gesehen vor der Dichtleiste Schmierflüssigkeit in Richtung der Innenseite des löchrigen Mantels der Saugwalze einbringt. Jede Dichtleiste weist bevorzugt zumindest einen Aktuator auf, über den der Anstelldruck der Dichtleiste an die innere Mantelfläche der Saugwalze veränderbar ist. Die in Laufrichtung gesehen zweite, hintere Dichtleiste weist bevorzugt zusätzlich einen zweiten Aktuator auf über welchen der Öffnungswinkel des Spaltes zwischen Dichtleiste und Saugwalzenmantel veränderbar ist. Die in Laufrichtung gesehen zweite, hintere Dichtleiste weist bevorzugt einen elektroakustischen Wandler auf, welcher bevorzugt in den Halter der Dichtleiste integriert und somit vor Feuchtigkeit geschützt ist. Bevorzugt ist vorgesehen, die Daten der Sensoren in einer Steuerungseinheit, bevorzugt einem Miniserver oder einer SPS, zu verarbeiten und die Aktuatoren durch die Steuerungseinheit, insbesondere den Miniserver oder die SPS, anzusteuern. Ein Miniserver ist eine miniaturisierte Datenverarbeitungsanlage mit Ein- und Ausgangsmodulen und Möglichkeiten zur digitalen Kommunikation insbesondere zur drahtlosen Kommunikation mit Ein- und Ausgabegeräten und anderen Datenverarbeitungsanlagen eines Netzwerks. Als Steuerungseinheit kann auch eine SPS dienen.
  • Bevorzugt wird die Temperatur der Dichtleiste gemessen. Bevorzugt wird der Schmierwassereinsatz bzw. die Schmierwassermenge in Abhängigkeit der gemessenen Temperatur gesteuert bzw. geregelt. Dazu kann die Temperatur an einem oder mehreren Punkten der Dichtleiste gemessen werden.
  • Jeder Dichtleiste kann ein Spritzrohr zugeordnet sein, welches in den Dichtleistenhalter integriert sein kann.
  • Im Spritzrohr oder in der zum Spritzrohr führenden Leitung kann ein Durchflusssensor vorhanden sein, welcher in Datenverbindung mit dem Miniserver sein kann, um die Menge an eingesetztem Spritzwasser in Echtzeit zu überwachen. Die Durchflussmenge wird vom Miniserver beispielsweise durch Verstellung eines Ventils geregelt oder gesteuert.
  • Ein kombiniertes Regelungsverfahren aller Teilbereiche kann umfasse: die Messung der Temperatur in den Dichtleisten, Messung des Vakuums im Saugkasten, Messung des Schallpegels nach der zweiten Dichtleiste, Regelung des Anstelldrucks der Dichtleisten, Regelung der Schmierwassermenge und Regelung des Öffnungswinkels der zweiten Dichtleiste.
  • In einer Ausführungsvariante ist vorgesehen im Raum innerhalb des Walzenmantels der Saugwalze zumindest eine Kamera vorzusehen.
  • Eine oder mehrere Kameras können vor, nach oder im Saugkasten angebracht sein. Die Kameras sind bevorzugt jeweils auf den Walzenmantel ausgerichtet, insbesondere auf den Walzenmantel und eine Dichtleiste. Mit den Kameras können beispielsweise die Entwässerungsverteilung, Strömungen, Fehlerzustände und/oder Verstopfungen der Perforationen des Walzenmantels erkannt werden. Bevorzugt werden Daten, insbesondere Bildaufnahmen, zumindest einer Kamera innerhalb der Saugwalze drahtlos, insbesondere per Funk von einem Sender an einen Empfänger übertragen. Bevorzugt weist zumindest eine Kamera einen drahtlos, insbesondere Funk-Sender auf.
  • Bevorzugt weist die Saugwalze gesteuerte oder geregelte Formatbegrenzer auf. Bevorzugt umfasst zumindest ein Formatbegrenzer der Saugwalze einen Sensor oder Messanordnung zur Abstands- und/oder Positionsmessung auf.
  • In einer Ausführungsvariante wird der Abstand des Formatbegrenzers zum Walzenmantel gemessen.
  • In einer Ausführungsvariante wird die Position des Formatbegrenzers in Längsrichtung der Saugwalze ermittelt.
  • Bevorzugt werden die Daten der Abstands- und/oder Positionsmessung drahtlos innerhalb der Saugwalze von einem Sender zu einem Empfänger übermittelt.
  • Bevorzugt weist zumindest ein Formatbegrenzer zumindest einen Aktuator zur Positionsverstellung auf.
  • In einer Ausführungsvariante wird der Abstand des Formatbegrenzers zum Walzenmantel verstellt.
  • In einer Ausführungsvariante wird die Position des Formatbegrenzers in Längsrichtung der Saugwalze verstellt.
  • Bevorzugt werden die Steuer- und/oder Regelungsbefehle an den Aktuator zur Abstands- und/oder Positionsverstellung oder Regelung drahtlos innerhalb der Saugwalze von einem Sender zu einem Empfänger übermittelt.
  • Bevorzugt erfolgt die Kommunikation digital.
  • Die Saugwalze weist bevorzugt verstellbare Formatbegrenzer auf. Formatbegrenzer sind Dichtelemente, welche einen bogenförmigen Verlauf ihrer Dichtfläche aufweisen und mit dieser in Umfangsrichtung an der inneren Mantelfläche des Walzenmantels anliegen. Die Formatbegrenzer dichten somit den Bereich zwischen zwei Dichtleisten in Umfangsrichtung des Walzenmantels ab.
  • Bevorzugt liegt zumindest ein Formatbegrenzer zwischen den Dichtleisten vor und weist eine Schmiermittelsystem auf, welches Schmiermittel auf oder in jenem Bereich einbringt, an welchem der Formatbegrenzer am Walzenmantel anliegt. Bevorzugt umfasst die Schmiermittelzuführung zumindest einen Sensor (beispielsweise Drucksensor, Flusssensor oder Temperatursensor). Bevorzugt werden die Daten zumindest eines Sensors drahtlos innerhalb der Saugwalze von einem Sender zu einem Empfänger übertragen.
  • Bevorzugt umfasst die Schmiermittelzuführung zumindest einen Aktuator. Bevorzugt werden die Steuer- und/oder Regelungsbefehle an zumindest einen Aktuator drahtlos innerhalb der Saugwalze von einem Sender zu einem Empfänger übertragen.
  • Die Erfindung umfasst Elemente einer Saugwalze, ausgewählt aus der Gruppe von Elementen umfassend: Dichtleiste; Dichtleistenhalter; Formatbegrenzer; Saugkasten; Anstellvorrichtung; oder Schmiermittelsystem, wobei das Element zumindest einen Sensor und/oder Aktuator umfasst, welcher mit einem Empfänger und/oder Sender in Datenverbindung steht, welcher innerhalb des von der inneren Mantelfläche des Walzenmantels eingeschlossenen Raumes vorliegt.
  • Die Erfindung umfasst Elemente einer Saugwalze, ausgewählt aus der Gruppe von Elementen umfassend: Dichtleiste; Dichtleistenhalter; Formatbegrenzer; Saugkasten; Anstellvorrichtung; oder Schmiermittelsystem, wobei das Element zumindest einen Sensor und/oder Aktuator umfasst und zudem einen Empfänger und/oder Sender aufweist, wobei der Empfänger dazu ausgelegt ist, Daten eines innerhalb der Saugwalze angeordneten Senders zu empfangen und der Sender dazu ausgelegt ist Daten an einen innerhalb der Saugwalze angeordneten Empfänger zu senden.
  • Bevorzugt ist der Sender des Elements so dimensioniert, bzw. dessen Sendeleistung zu gewählt, dass dessen Signal nicht an die Außenseite der Saugwalze gelangt oder an der Außenseite nicht zuverlässig empfangbar ist. Beispielsweise ist dies der Fall, wenn die Art des Signals nicht geeignet ist, um den Walzenmantel und/oder den Deckel zu durchdringen, wie beispielsweise optische Drahtlossignale. Beispielsweise ist dies auch der Fall, wenn die Sendeleistung zu gering ist, beispielsweise bei RFID Sendern.
  • Bevorzugt werden die Signale der innerhalb der Saugwalze angeordneten Sender durch den Walzenmantel und die Walzendeckel gegenüber der Umgebung abgeschirmt. Dies gilt natürlich nur für jene Sender, welche für die Drahtloskommunikation mit einem innerhalb der Saugwalze angeordneten Empfänger bestimmt sind.
  • Die Erfindung wird an Hand von Zeichnungen veranschaulicht:
    • Fig. 1:
    Zeigt den Aufbau einer beispielhaften Dichtleiste mit Temperatursensoren mit Verschleißerkennung.
    Fig. 2:
    zeigt schematisch ein beispielhaftes Dichtleistensystem.
    Fig. 3:
    Zeigt schematisch eine beispielhafte Dichtvorrichtung einer Saugwalze.
    Fig. 4:
    veranschaulicht schematisch erfindungsgemäße Ausführungsvarianten.
    Fig. 5:
    veranschaulicht schematisch weitere erfindungsgemäße Ausführungsvarianten.
  • Die in den Figuren gezeigten Ausführungsformen zeigen lediglich mögliche Ausführungsformen, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf diese speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern auch Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander und eine Kombination einer Ausführungsform mit der oben angeführten allgemeinen Beschreibung möglich sind. Diese weiteren möglichen Kombinationen müssen nicht explizit erwähnt sein, da diese weiteren möglichen Kombinationen aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegen.
  • In Fig. 1 ist die Dichtleiste 1 mit integrierten Temperatursensoren 2 gezeigt. Wie nach dem Stand der Technik bekannt ist, können in der Dichtleiste 1 mehre Sensoreinheiten 3 integriert sein, wobei jede Sensoreinheit 3 mehrere Temperatursensoren 2 aufweist. Bezüglich der oberen Fläche, also der Reib- bzw. Friktionsfläche der Dichtleiste 1 weisen die Temperatursensoren 2 unterschiedliche Abstände auf. Die Sensoreinheiten 3 umfassen je eine Leiterplatte 4, Temperatursensoren 2 und einen Mikrochip 5 mit integriertem Funkmodul.
  • Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, außerhalb der Saugwalze einen Funkempfänger zu positionieren, welcher die Daten von den Sensoreinheiten 3 über Funk empfängt. Nachteilig daran ist, dass die Funkübertragung durch den metallischen Walzenmantel gestört wird.
  • Als erfindungsgemäße Verbesserung wird vorgeschlagen, den Funkempfänger innerhalb der Saugwalze zu positionieren.
  • Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Sensoreinheit 3 mit einer Batterie zu versehen, damit eine Verdrahtung innerhalb der Dichtleiste 1 unterbleiben kann. Nachteilig daran ist, dass die Batterie leer werden kann.
  • Als erfindungsgemäße Verbesserung wird vorgeschlagen, die Sensoreinheit mit einem Empfänger für eine drahtlose Energieübertragung zu versehen und in dessen Nähe einen Sender zur drahtlosen Energieübertragung vorzusehen. Bevorzugt kann die Sensoreinheit ein Akkumulator aufweisen, um bei Unterbrechungen der Energieübertragung die Energieversorgung der Sensoreinheit 3 sicherzustellen.
  • Die Dichtleiste 1 umfasst zumindest eine Sensoreinheit 3, vorzugsweise weist die Dichtleiste 1 mehrere Sensoreinheiten 3 auf, um die Temperatur an mehreren Punkten der Dichtleiste 1 messen zu können.
  • In Fig. 2 ist ein beispielhaftes Dichtleistensystem veranschaulicht, welches bevorzugt in Bewegungsrichtung des Walzenmantels 6 gesehen als erstes Dichtleistensystem eines Saugkastens 7 zum Einsatz kommt. Das Dichtleistensystem besteht aus einer Dichtleiste 1 welche in der Nut eines Dichtleistenhalters 8 beweglich aufgenommen ist. In der Nut befindet sich unterhalb der Dichtleiste 1 ein beispielsweise als Druckschlauch ausgebildetes Anstellelement 9. Vor der Dichtleiste 1 ist der Dichtleistenhalter 8 mit einem Schmiermittelsystem versehen, welches Sprühdüsen 10 aufweist, über welche das Schmiermittel insbesondere Schmierwasser durch ein beispielsweise in den Dichtleistenhalter 8 integriertes Spritzrohr 11 eingebracht wird. Bevorzugt ist beim, am oder im Schmiermittelsystem ein Schmiermittelsensor 12 angebracht, dessen Messwert Aufschluss über zumindest einen Parameter des Schmiermittelsystems bietet, beispielsweise die Durchflussmenge oder den Druck des Schmiermittels. Bevorzugt weist der Schmiermittelsensor 12 ein Funkmodul auf.
  • In die Dichtleiste 1 ist bevorzugt zumindest eine Sensoreinheit 3 integriert, bzw. eingesetzt. Über den Druck im Druckschlauch kann der Anstelldruck, mit welchem die Dichtleiste 1 gegen die Innenseite des Walzenmantels 6 gedrückt wird, verändert werden. Bevorzugt ist beim, am oder im Anstellelement 9 ein Anstellsensor 13 angebracht, dessen Messwert Aufschluss über den Anstelldruck oder die Anstellkraft bietet. Bevorzugt weist der Anstellsensor 13 ein Funkmodul auf. Bevorzugt ist am oder im Druckschlauch zumindest ein Temperatursensor angeordnet, welcher zur Überwachung des Betriebszustandes dienen kann.
  • In Fig. 3 ist schematisch der Aufbau eines Saugkastens 7 mit zwei beispielhaften Dichtleistensystemen gezeigt. Die Bewegungsrichtung des Walzenmantels 6 ist durch einen Pfeil angedeutet. Das in Bewegungsrichtung gesehen vordere erste Dichtleistensystem ist gemäß Fig. 2 ausgeführt.
  • In Fig. 3 ist zudem ein zweites beispielhaftes Dichtleistensystem gezeigt, welches bevorzugt in Bewegungsrichtung der Saugwalze gesehen als zweites Dichtleistensystem eines Saugkastens 7 zum Einsatz kommt. Das Dichtleistensystem besteht aus einer Dichtleiste 1, welche entlang der unteren Vorderkante einen Steg aufweist, welcher in der Nut eines Dichtleistenhalters 8 beweglich aufgenommen ist. In der Nut befindet sich unterhalb des Steges der Dichtleiste 1 ein Anstellelement 9. Vor der Dichtleiste 1 ist der Dichtleistenhalter 8 mit einem Schmierwassersystem versehen, welches Sprühdüsen 10 aufweist, über welche das Schmierwasser durch ein Spritzrohr 11 eingebracht wird. In die Dichtleiste 1 ist bevorzugt zumindest eine Sensoreinheit 3 integriert, bzw. eingesetzt. Über den Druck im Anstellelement 9 kann der Anstelldruck, mit welchem die Dichtleiste 1 im vorderen Bereich gegen die Innenseite des Walzenmantels 6 gedrückt wird, verändert werden. Die Dichtleiste 1 weist beispielsweise eine gekrümmte obere Fläche auf, sodass die obere Fläche in ihrem vorderen Bereich am Walzenmantel 6 anliegt und im hinteren Bereich mit dem Walzenmantel 6 einen sich allmählich vergrößernden Spalt bildet. Die Breite dieses Spaltes kann durch eine höhenverstellbare Leiste verstellt werden, welche das hintere Ende der Dichtleiste 1 nähere an den Walzenmantel 6 heran oder von diesem weg bewegen kann.
  • Beim oder im Dichtleistenhalter 8 kann ein symbolisch dargestellter Schallsensor 14 bzw. ein Tonabnehmer angebracht sein, welcher zur Messung des Geräuschpegels an bzw. nach der Dichtleiste 1 dient. Bevorzugt weist der Schallsensor 14 ein Funkmodul auf.
  • Wie in Fig. 3 erkennbar, bilden die beiden Dichtleistensysteme die seitliche Begrenzung des Saugkastens 7. Im Inneren des Saugkastens 7 ergibt sich ein gegenüber dem restlichen Inneren der Saugwalze abgedichteter Bereich 15.
  • Wie symbolisch dargestellt kann sich im Inneren des Saugkastens 7 ein Drucksensor 16 zur Messung des Unterdrucks bzw. Vakuums im abgedichteten Bereich 15 befinden. Bevorzugt weist der Drucksensor 16 ein Funkmodul auf.
  • Um die Saugwalze, insbesondere mehrere Saugwalzen, überwachen und/oder steuern zu können, ist es notwendig die benötigten Daten, beispielsweise die Messwerte von Sensoren aus der Saugwalze heraus an eine Steuerungseinheit 17 außerhalb der Saugwalze zu übermitteln, was in Fig. 4 veranschaulicht ist. Beispielsweise ermittelt die Steuerungseinheit 17 aus den Messwerten die benötigten Stellgrößen zur Ansteuerung von Aktuatoren der Saugwalze. Dabei kann auch eine Datenübermittlung von der Steuerungseinheit 17 hinein in die Saugwalze erforderlich sein.
  • Bevorzugt ist die Steuerungseinheit 17 mit einem Anzeige- und Eingabegerät in Datenverbindung, insbesondere drahtlos, um die Betriebsparameter anzuzeigen, bzw. um manuelle Änderungen zu erlauben, beispielsweise einem Bildschirm, einem Tablet oder einem Smartphone.
  • Die Steuerungseinheit 17 steht bevorzugt mit mehreren Saugwalzen in Datenverbindung. Zudem kann die Steuerungseinheit 17 mit weiteren Anlagenkomponenten einer Papiermaschine in Datenverbindung stehen, wobei die Papiermaschine zumindest eine erfindungsgemäße Saugwalze umfasst.
  • In einer Ausführungsvariante weist die Saugwalze im Inneren einen Empfänger 20 auf. Der Empfänger 20 kann bei oder an einem Deckel 23 der Saugwalze vorliegen, welcher ein Ende des Walzenmantels 6 verschließt. Beispielsweise kann der Empfänger 20 am Ende eines Dichtleistenhalters 8 angebracht sein. Bevorzugt ist der Empfänger 20 an der Innenseite des Deckels 23 angebracht. Der Empfänger 20 kann zudem einen Sender aufweisen, also als Transceiver vorliegen. Der Empfänger 20 ist in drahtloser Datenverbindung mit einem Sender 19, welcher beabstandet zum Empfänger 20 ebenfalls im Inneren der Saugwalze angebracht ist. Der Sender 19 kann einen Empfänger aufweisen, also als Transceiver ausgeführt sein. Der Sender 19 ist zumindest mit einem Sensor oder Aktuator in Datenverbindung, wobei dies bevorzugt über Kabel oder Leiterbahnen erfolgt.
  • Der Empfänger 20 steht mit einer Steuerungseinheit 17 in Datenverbindung. Dies kann erfolgen, indem der Empfänger 20 mit der Datenverarbeitungsanlage verkabelt ist. In diesem Fall ist bevorzugt vorgesehen, dass der Empfänger mit einer Buchse an der Außenseite des Deckels verbunden ist, sodass ein von der Steuerungseinheit 17 kommendes Kabel 24 am Deckel 23 einsteckbar ist.
  • In einer anderen Ausführungsvariante ist an der Außenseite des Deckels 23 ein äußerer Sender 21 angebracht, welcher mit der Steuerungseinheit 17 drahtlos kommunizieren kann, indem die Steuerungseinheit 17 mit einem äußeren Empfänger 22 in Datenverbindung steht bzw. einen solchen aufweist. Der äußere Sender 21 kann bevorzugt einen Empfänger aufweisen, also als Transceiver ausgeführt sein. Der äußere Empfänger 22 kann bevorzugt einen Sender aufweisen, also als Transceiver ausgeführt sein. Der äußere Sender 21 steht in Datenverbindung zum Empfänger 20, welcher innerhalb der Saugwalze angeordnet ist. Zwischen dem Empfänger 20 und dem äußere Sender 21 besteht bevorzugt eine Datenverbindung durch den Deckel 23 hindurch, beispielsweise durch Kabel oder Leiterbahnen. In einer Ausführungsvariante kann auch eine Drahtlosübertragung durch eine Öffnung, insbesondere eine Bohrung, im Deckel erfolgen, beispielsweise können Daten optisch oder per Funk durch die Öffnung übertragen werden. Anstelle der Bohrung oder Öffnung kann auch ein drahtlose Signalübertragung, insbesondere für optische Signale oder Funksignale, durchlässiger Einsatz im Deckel vorliegen. Der Deckel selbst ist bevorzugt aus Metall, insbesondere Stahl, gefertigt. Bei dieser Ausführungsvariante ist zumindest ein Sender- und/oder Empfänger vorhanden, welcher im oder am Deckel angeordnet ist und welcher die Aufgabe der Signalübertragung durch den Deckel hindurch vornimmt.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, dass die Steuerungseinheit 17 zu mehreren Saugwalzen eine Datenverbindung aufweist. Eine zentrale Steuerungseinheit 17 dient bevorzugt zur Überwachung und/oder Steuerung mehrerer Saugwalzen.
  • Eine Ausführungsvariante besteht in der Steuerung mehrere Saugwalzen durch eine gemeinsame Steuerungseinheit 17, wobei die Steuerungseinheit 17 mit den Empfängern 20 von zumindest zwei Saugwalzen in Datenverbindung steht, welche Empfänger je am Deckel 23 der Saugwalze oder im Inneren der jeweiligen Saugwalze angeordnet sind, wobei der jeweilige Empfänger mit zumindest einem Sender in drahtloser, kontaktloser Datenverbindung steht, welcher Sender innerhalb der jeweiligen Saugwalze angeordnet ist.
  • In Fig. 5 ist eine weitere Ausführungsvariante dargestellt, bei welcher der Sender 19 und Empfänger 20 durch Nahfeldkommunikation miteinander kommunizieren. Sender 19 und Empfänger 20 können dabei als Transceiver ausgeführt sein. Bevorzugt erfolgt dabei die Energieversorgung des Senders 19 kontaktlos durch den Empfänger 20. Mit dem Sender 19 verbundene Sensoren oder Aktuatoren werden bevorzugt ebenfalls auf diese Weise mit Energie versorgt.
  • Der Empfänger 20 steht mit der Steuerungseinheit 17 in Datenverbindung. Der Empfänger 20 kann eine Verkabelung 18 hin zum Deckel aufweisen, oder über einen weiteren Sender kontaktlos mit einem weiteren Empfänger/Transceiver am Deckel in Datenverbindung stehen.
  • In einer Ausführungsvariante ist im Dichtleistenhalter 8 ein Lesekopf zum Auslesen eines passiven RFID-Tags platziert und in der Dichtleiste 1 ein passiver RFID-Tag, welcher vom Lesekopf durch induktive Aufladung mit Energie versorgt wird und über welchen vom Lesekopf Daten ausgelesen werden.
  • Am RFID Tag kann insbesondere ein Temperatursensor angebracht sein.
  • Am RFID Tag kann in Ausführungsvarianten ein Sensor zur Schall- oder Schwingungsmessung, ein Drucksensor, Kraftmesssensor und/oder ein Feuchtesensor angebracht sein.
  • Am RFID Tag kann auch ein Sensor zur Deformationsmessung des Dichtleistenhalters 8, der Dichtleiste 1 oder des Saugkastens 7 angebracht sein. Als Sensoren zur Deformationsmessung eignen sich beispielsweise Dehnmessstreifen, Distanzsensoren, Positionssensoren, Laserpositionsmessung, Laserlaufzeitmessung, oder Lichtschranken. Vom Lesekopf im Dichtleistenhalter 8 verläuft bevorzugt ein Kabel zur Front bzw. einem der Deckel 23 der Saugwalze.
  • Von der Front bzw. einem der Deckel 23 der Saugwalze können die Daten drahtlos beispielsweise mittels GSM- Mobilfunk, WLAN, Funk an zumindest eine Datenverarbeitungsanlage oder eine Cloud weitergeleitet werden, wobei dies und das Folgende für alle Ausführungsvarianten gilt.
  • Eine Datenverarbeitungsanlage insbesondere eine Steuerungseinheit 17, beispielsweise eine SPS, ein Rechner oder ein Microcontroller, kann Daten direkt per Fernübertragung oder aus der Cloud erhalten, oder kann per Kabel an der Front bzw. einem Deckel der Saugwalze angeschlossen sein.
  • Als Datenverarbeitungsanlage kommt jede Vorrichtung in Frage, welche zum Verarbeiten, Anzeigen oder Speichern von Sensordaten geeignet ist. Beispielsweise können die aus der Saugwalze stammenden Sensordaten an einen Speicher außerhalb der Saugwalze übertragen werden. Beispielsweise können die aus der Saugwalze stammenden Sensordaten mit einem digitalen Subsystem wie einer App oder einer Website verarbeitet, oder mit diesen dargestellt werden.
  • In einer Ausführungsvariante kann auch innerhalb der Saugwalze eine Steuerungseinheit für die Saugwalze vorhanden sein, welche aufgrund von Sensordaten automatisch Anweisungen an die Aktuatoren innerhalb der Saugwalze bestimmt bzw. berechnet. Die Steuerungseinheit kann in diesem Fall auch ein Mittel bzw. eine Komponente oder einen Teil der Mittel oder Komponenten darstellen, um Daten aus der Saugwalze heraus (Sensordaten) und/oder in die Saugwalze hinein (Anweisungen an die Aktuatoren) zu übertragen. Die von außerhalb der Saugwalze stammenden Daten können dann von der Steuerungseinheit in Anweisungen an die Aktuatoren umgesetzt werden. Die von Sensoren innerhalb der Saugwalze stammenden Daten können dann von der Steuerungseinheit weiterverarbeitet und/oder nach außen weiterübertragen werden. Die Drahtlosübertragung zwischen Sender und Empfänger innerhalb der Saugwalze erfolgt in diesem Fall auf dem Übertragungsweg zwischen der Steuerungseinheit und den Sensoren und/oder Aktuatoren. Die Steuerungseinheit steht in Datenverbindung mit einer außerhalb der Saugwalze vorliegenden Datenverarbeitungsanlage, einem Server, einem Benutzerendgerät oder einer übergeordneten Steuerungseinheit 17 für mehrere Saugwalzen oder kann eine solche Datenverbindung herstellen, über drahtlose oder draht- bzw. leitergebundene Übertragungsmittel.

Claims (13)

  1. Saugwalze, dadurch gekennzeichnet, dass diese im Raum innerhalb ihres Walzenmantels (6) zumindest einen Sender (19) aufweist, von welchem Sender (19) Daten drahtlos an einen Empfänger (20) gesendet werden, welcher ebenfalls im Raum innerhalb des Walzenmantels (6) vorliegt und wobei die Saugwalze zumindest eine zusätzliche Komponente aufweist, welche Daten aus der Saugwalze heraus und/oder in die Saugwalze hinein überträgt.
  2. Saugwalze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalze zumindest einen Sensor umfasst, wobei Daten des Sensors vom Sender (19) an den Empfänger (20) gesendet werden und besagte zusätzliche Komponente Daten vom Empfänger (20) aus der Saugwalze heraus überträgt.
  3. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalze zumindest einen Aktuator umfasst, wobei besagte zusätzliche Komponente Daten in die Saugwalze hinein überträgt und wobei diese Daten vom Sender (19) an den Empfänger (20) gesendet werden, welcher mit dem Aktuator in Datenverbindung ist.
  4. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Saugwalze im Raum innerhalb des Walzenmantels (6) zumindest zwei miteinander drahtlos kommunizierende Transceiver aufweist, wobei einer davon über besagte zusätzliche Komponente mit einer Vorrichtung außerhalb der Saugwalze in Datenverbindung ist und der andere mit zumindest einem Sensor und/oder Aktuator.
  5. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass von zumindest einem Sender (19), welcher mit besagter Komponente in Datenverbindung ist, eine kontaktlose elektrische Energieübertragung an einen Empfänger (20) erfolgt, welcher zumindest mit einem Sensor oder Aktuator in Datenverbindung ist.
  6. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass von zumindest einem Empfänger (20), welcher mit besagter Komponente in Datenverbindung ist, eine kontaktlose elektrische Energieübertragung an einen Sender (19) erfolgt, welcher zumindest mit einem Sensor oder Aktuator in Datenverbindung ist.
  7. Saugwalze nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Energieversorgung zumindest eines Sensors, Aktuators oder eines diesen zugeordneten Energiespeichers durch die kontaktlos übertragen Energie erfolgt.
  8. Saugwalze nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in einem Dichtleistenhalter (8) der Saugwalze ein elektrische Energie kontaktlos übertragendes Element angeordnet ist und in einem weiteren Element ausgewählt aus: einem Element des Schmierwassersystems; einem Element des Anstellsystems; oder einer Dichtleiste (1) ein Energie kontaktlos empfangendes Element angeordnet ist, welches einen Sensor oder Aktuator oder einen Energiespeicher mit elektrischer Energie versorgt.
  9. Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass an oder in einem Dichtleistenhalter (8) der Saugwalze ein Empfänger (20) angeordnet ist und in einem weiteren Element ausgewählt aus: einem Element des Schmierwassersystems; einem Element des Anstellsystems; dem Dichtleistenhalter (8) selbst; oder einer Dichtleiste (1) ein Sender (19) angeordnet ist, welcher Sensordaten an den Empfänger (20) übermittelt.
  10. Element einer Saugwalze, ausgewählt aus der Gruppe von Elementen umfassend: Dichtleiste (1); Dichtleistenhalter (8); Formatbegrenzer; Saugkasten (7); Anstellvorrichtung; oder
    Schmiermittelsystem zur Verwendung in einer Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zumindest einen Sensor und/oder Aktuator umfasst, welcher mit dem Empfänger (20) in Datenverbindung steht.
  11. Element einer Saugwalze, ausgewählt aus der Gruppe von Elementen umfassend: Dichtleiste (1); Dichtleistenhalter (8); Formatbegrenzer; Saugkasten (7); Anstellvorrichtung; oder Schmiermittelsystem zur Verwendung in einer Saugwalze nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zumindest einen Sensor und/oder Aktuator umfasst, welcher mit dem Sender (19) in Datenverbindung steht.
  12. Element einer Saugwalze, ausgewählt aus der Gruppe von Elementen umfassend: Dichtleiste (1); Dichtleistenhalter (8); Formatbegrenzer; Saugkasten (7); Anstellvorrichtung; oder
    Schmiermittelsystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zumindest einen Sensor und/oder Aktuator umfasst und zudem einen Empfänger (20) aufweist, wobei der Empfänger (20) Daten eines innerhalb der Saugwalze angeordneten Senders (19) empfangen kann.
  13. Element einer Saugwalze, ausgewählt aus der Gruppe von Elementen umfassend: Dichtleiste (1); Dichtleistenhalter (8); Formatbegrenzer; Saugkasten (7); Anstellvorrichtung; oder
    Schmiermittelsystem, dadurch gekennzeichnet, dass das Element zumindest einen Sensor und/oder Aktuator umfasst und zudem einen Sender (19) aufweist, wobei der Sender (19) Daten an einen innerhalb der Saugwalze angeordneten Empfänger (20) senden kann.
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