WO2008141874A2 - Vorrichtung zur sauberhaltung eines schutzgehäuses - Google Patents

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WO2008141874A2
WO2008141874A2 PCT/EP2008/054578 EP2008054578W WO2008141874A2 WO 2008141874 A2 WO2008141874 A2 WO 2008141874A2 EP 2008054578 W EP2008054578 W EP 2008054578W WO 2008141874 A2 WO2008141874 A2 WO 2008141874A2
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protective
protective housing
housing
compressed air
web
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Armin Bauer
Thomas Gruber-Nadlinger
Andreas Eichler
Franz Stelzhammer
Manfred Gloser
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Voith Patent Gmbh
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Publication date
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/01—Arrangements or apparatus for facilitating the optical investigation
    • G01N21/15—Preventing contamination of the components of the optical system or obstruction of the light path
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    • G01N21/84—Systems specially adapted for particular applications
    • G01N21/88—Investigating the presence of flaws or contamination
    • G01N21/89—Investigating the presence of flaws or contamination in moving material, e.g. running paper or textiles

Definitions

  • the invention relates to a device for keeping clean a protective housing for a sensor or a security camera or a Leuchtquelie or the like, the or part of a device for continuous measurement and / or determination of properties and / or for monitoring and / or analysis of the operating conditions of a drinkers Paper, cardboard, or other fibrous web is and is used within a papermaking or finishing machine.
  • measuring frames and camera-based Web Inspection Systems which are used in paper machines for monitoring the product quality, are usually positioned just before reeling, as here comparably good environmental conditions prevail. If problems arise, the measuring equipment or the monitoring device can also be accessed quickly here.
  • the object of the invention is therefore to provide a device with which a protective housing is easier to keep clean and therefore requires less maintenance than before.
  • the protective housing has a protective pane for a sensory or optically acting region of the said device, the protective housing being assigned means which keep at least the protective pane continuously clean.
  • Image processing systems permanently and trouble-free in the paper manufacturing and / or finishing machine can be used.
  • measurements of the properties of the fibrous web and web carriers in all process steps of the production and processing - even in harsh environments- or the development of quality parameters and optical characteristics of the fibrous web are continuously monitored across all process steps.
  • the invention also proposes that a per se known rotationally symmetrical trained and rotating and with blowing air (compressed air) acted upon protective housing additionally has fan-like wings on its rotating outer circumference. This creates an additional air curtain from the ambient air towards the web. As a result, the consumption of compressed air, which is necessary for the blown air, can be significantly reduced.
  • the fan system achieves a spatially wide barrier air cone, thereby increasing the image quality, e.g. in a camera-based surveillance system, significantly improved.
  • This air curtain is also directed to a certain extent by means of the fan blades to the outer surface of the protective housing and possibly also to a protective disc located above the wing. This allows the housing, including the protective screen, to be kept clean.
  • only supplied compressed air can be provided as a pneumatically acting means.
  • the compressed air can be cooled, for example, by a so-called vortex cooler.
  • the compressed air supply can be directed for example directly to the protective screen and / or the protective housing.
  • the compressed air can be in a very convenient
  • Variant act in the radial direction.
  • the compressed air flow over an existing housing opening, in which the protective disk is embedded, steered, whereby dirt particles are laterally blown off or catapulted outward, so to speak.
  • Compressed air outlet opening provided. From the existing between the two walls
  • Gap or the compressed air outlet opening of the compressed air flow occurs in the axial direction and, so to speak, forms a protective air ring around the existing annular housing opening into which the protective disk is embedded. This will be the
  • the protective housing rotates. Combinations are possible with the individual blow air applying or air purifying devices described above. The centrifugal force acting on it reinforces the blocking air effect.
  • non-contact devices can be arranged both above the fibrous web to be measured or monitored, and below the web. They serve primarily to keep the optical path, for example, between a camera and the object to be monitored (lane).
  • a convenient solution is that a supply hose for water and a spray tube is provided with a plurality of openings.
  • the water emerging from the openings forms a curtain of water, with which either only the protective screen or the housing wall or both parts can be acted upon and thereby rinse off the impurities.
  • the latter variants should be arranged below the fibrous web, so that no water, including the washed-off impurities can fall on the fibrous web produced.
  • the protective housing is set under pressure.
  • both the optical path is kept free, and prevents dirt from depositing on the exterior of the housing and grows over time.
  • the measuring, monitoring, or analysis devices within the railway manufacturing or finishing machine can thus be operated unattended for a longer period of time. This ensures a trouble-free, permanent operation of said facilities at the desired location.
  • the device according to the invention allows the application of at least one of the following measuring methods, such as:
  • a Image processing methods - Formation measurement and the derived quantities and properties such as
  • the measurements can be made in at least one of the following machine parts or the transitions between them:
  • the scanner can be run in different modes, e.g. Zig-zag mode or even strip-by-scan.
  • the sensor can also travel on a rail system so that measurements can be taken at different locations.
  • Combination measurements yield technological advantages. If the formation measurement is combined, for example, with the moisture measurement, then the Influence of moisture on the formation can be calculated out again using correction models. This is very advantageous especially in the case of formation measurements in the wire section, since the paper web is still very moist here.
  • the combination of image with IR measurement (IR spectroscopy) allows quantitative and spatial analysis of the structure of the sheet and its components.
  • Markings of sieves and felts in the paper could be determined locally. If no web, for example paper, is currently being produced, the condition of the clothing can also be checked with a web monitoring system. This allows maintenance cycles, change cycles and cleaning cycles to be optimized. For example, it can be used to minimize the consumption of chemicals used for cleaning, and it is also easier to predict change cycles.
  • the monitoring of the clothing can of course also be done with specially used systems. Since spots of dirt can be accurately localized on the screens with optical monitoring systems, it is possible to provide cleaning devices for coverings, e.g. a targeted by the company of the applicant DuoCIeaner.
  • the opacity can be regulated by changing the amount of filler added. If errors in the web, e.g. Detected in the paper, they can be marked with specially designed devices and cut out later.
  • Figures 1 to 8 a rough schematic representations of the device according to the invention in various embodiments
  • Figure 1 shows a protective housing 1 with a protective plate 5 for a sensor or optically acting path 6 of the said device 2 and 3.
  • the protective housing 1 are associated with means 7 which keep at least the protective screen 5 continuously clean.
  • These means 7 for continuously keeping clean the protective housing 1 and / or the protective disk 5 may be mechanical, pneumatic or hydraulic acting.
  • a rotationally symmetrical protective housing 1 is provided.
  • compressed air is used, which is directed in the lower region of the housing 1 via a line 8 by means of valve 9 as compressed air stream 7.1 in the radial direction R r over an existing housing opening 10 and thus blown away impurities 11 in the lateral direction.
  • the compressed air flow 7.1 also has a blocking effect against new pollution.
  • the Protective disk 5 is inserted into the housing opening 10, whereby they kept clean and the optical path 6 in the direction of the monitored or to be examined object (fibrous web 4) is kept free.
  • FIG. 2 shows a device which, although also rotationally symmetrical in design, has a modified shape compared with the embodiment shown in FIG.
  • Aisotropically acting means 7 also serves compressed air here, but here via a supply line 8 in contrast to Figure 1 in a double-walled housing wall 12 of the protective housing 1 is introduced.
  • the double wall 12 is therefore provided with a compressed air supply opening 13 and a compressed air outlet opening 14, wherein the exiting compressed air flow surrounding the existing housing opening 10, in which the protective plate 5 is embedded in the axial direction R 3 in the form of an annular air curtain 7.2.
  • the air curtain 7.2, or the barrier air curtain formed protects the path 6 and the protective screen 5 particularly effective against dirt 11, which are not shown here with.
  • Figure 3 shows a rotationally symmetrical design of the protective housing 1.
  • the ambient air jets or vortices are also directed in the opposite direction to the outer surface 1.2 of the protective housing 1, which is indicated by dashes drawn dashed lines. Even with this solution, contaminants 11 can be reliably blown off or even completely avoided, as a result of which, for example, the image quality of a surveillance camera can be markedly improved.
  • FIG. 4 shows a plan view of the embodiment shown in FIG. 3.
  • An additional, optionally usable protective ring 16 can be seen around the wings 15.
  • FIG 5 and 6 show possibilities of using water as a hydraulically acting means 7.
  • the water serves here for cleaning or keeping clean at least one wall 17.1 of a protective housing 1 designed as a light box 17 for a light source located therein.
  • a water hose 18 and a spray tube 19 is provided with a plurality of openings 20, with which the water in the form of a water curtain 7.4 said housing wall 17.1 acts.
  • FIG. 6 shows the application of the protective screen 5 in front of a luminous field 21 with a water curtain 7.5.
  • FIGS. 7 and 8 each show the use of a motor-driven wiper element 22 as a mechanically acting means 7 for keeping the protective housing 1 and / or the protective pane 5 clean.
  • FIG. 7 shows that the wiper element 22 reciprocates in the manner of a windshield wiper known per se around a pivot point 23 in the direction of the arrow R w .
  • FIG. 8 there is also a possible straight guide of the wiper element along parallel tracks 24 shown in the direction of arrow R w .

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sauberhaltung eines Schutzgehäuses (1) für einen Sensor oder eine Überwachungskamera oder für eine Leuchtquelle (2) oder dergleichen, der bzw. die Teil einer Einrichtung (3) zur kontinuierlichen Messung und/oder Bestimmung von Eigenschaften und/oder zur Überwachung und/oder Analyse der Betriebszustände einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (4) ist und innerhalb einer Papier- Herstellungs- oder Veredelungsmaschine eingesetzt ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schutzgehäuse (1) eine Schutzscheibe (5) für einen sensorisch bzw. optisch wirkenden Pfad (6) der besagten Einrichtung (3) aufweist, wobei dem Schutzgehäuse (1) Mittel (7) zugeordnet sind, die zumindest die Schutzscheibe (5) kontinuierlich sauber halten.

Description

Vorrichtung zur Sauberhaltung eines Schutzgehäuses
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sauberhaltung eines Schutzgehäuses für einen Sensor oder eine Überwachungskamera oder eine Leuchtquelie oder dergleichen, der bzw. die Teil einer Einrichtung zur kontinuierlichen Messung und/oder Bestimmung von Eigenschaften und/oder zur Überwachung und/oder Analyse der Betriebszustände einer Saufenden Papier-, Karton-, oder anderen Faserstoffbahn ist und innerhalb einer Papier- Herstellungs- oder Veredelungsmaschine eingesetzt ist.
Von einer Mess- und/oder Überwachungseinrichtung in einer Papiermaschine wird im Allgemeinen erwartet, dass diese einwandfrei funktioniert und möglichst wartungsarm ist, also unbeaufsichtigt über einen längeren Zeitraum hinweg betrieben werden kann. Deshalb sind Messrahmen und kamerabasierte Bahninspektionssysteme (Web- Inspection-Systems), die in Papiermaschinen zur Überwachung der Produktqualität eingesetzt werden, üblicherweise kurz vor der Aufrollung positioniert, da hier vergleichbar gute Umgebungsbedingungen vorherrschen. Treten Probleme auf, so kann hier außerdem rasch auf die Messapparatur oder die Überwachungseinrichtung zugegriffen werden.
In Maschinenteilen wie der Siebpartie, der Pressenpartie oder der Trockenpartie sind die Umgebungsbedingungen deutlich schlechter als unmittelbar vor der Aufrollung. Für solche Bereiche gibt es eigens dafür entwickelte Messsysteme, die robuster sind. Ein Beispiel ist die Querprofil-Feuchtemessung nach der Pressenpartie, die zur Regelung von Dampfblaskästen in der Presse eingesetzt wird. In der Regel werden bei solchen Systemen einseitige Messverfahren verwendet, d.h. der Sensorkopf wird von einer Seite an die Papierbahn gebracht. Zudem werden die Messungen an für den dauerhaften Betrieb besonders günstigen Stellen durchgeführt. Ein Beispiel hierfür ist in der Patentschrift EP 1 148 174 B1 zu finden. Hier ist ein Messsystem zur Bestimmung von Eigenschaften einer laufenden Faserstoffbahn beschrieben. Vergüchen mit einfacheren, meistens kompakt gebauten Sensorköpfen ist es schwieriger, Bilderfassungs- bzw. Bildverarbeitungssysteme unter rauen Umgebungsbedingungen störungsfrei am Laufen zu halten. So müssen bei Durchlichtanwendungen beispielsweise gleich zwei Schutzgehäuse, eines über und eines unter der Papierbahn, ständig voll funktionsfähig sein. Zudem befinden sich Kameras der Auflösung wegen üblicherweise in einem etwas größeren Abstand zur Papierbahn, in etwa 10-60 cm. Dadurch ergibt sich das Problem, dass der optische Pfad zwischen Kamera und betrachtetem Objekt stets frei von Partikeln» wie etwa Schmutzteilchen oder Wassertropfen, sein muss. Ist dies nicht der Fall, so ist die Bildqualität stark beeinträchtigt. Dadurch würde beispielsweise die Formationsmessung verfälscht oder Bahnüberwachungssysteme würden nicht vorhandene Defekte fälschlicherweise anzeigen.
Es gibt weitere Gründe, warum Bildverarbeitungssysteme und bestimmte Sensoren zum Stand der Technik nicht dauerhaft in rauen Umgebungsbedingungen zum Einsatz kommen. An einer Mess- bzw. Überwachungseinrichtung können sich beispielsweise Schmutz und Wassertröpfchen anlagern. Befindet sich die Einrichtung über der Papierbahn, besteht die Möglichkeit, dass sich die Ablagerungen lösen und auf die Papierbahn fallen. Dies beeinträchtigt die Produktqualität und kann im schlimmsten FaI! sogar Bahnabrisse verursachen. Unter der Bahn angebrachte Einrichtungen können regelrecht „zuwachsen" und deshalb nicht mehr funktionsfähig sein. Ein zu starkes Wachstum hin zur Bahn kann sogar produktionsgefährdend sein. Ist die Einrichtung dann auch noch an einer nicht zugänglichen Stelle montiert, sind gravierende Folgen nicht auszuschließen.
Aus der Praxis ist es bereits bekannt, Kamera-basierte Bahnüberwachungssysteme (Web-Inspection- Systems) vor dem Streichaggregat, welches zwecks Veredelung der Bahn eingesetzt ist oder vor der Aufroilung der Faserstoffbahn zu positionieren. Das erfolgt hierbei in relativ sauberer Umgebung. Kamera-basierte Bahnabrissanalysesysteme (Web-Break-Analysis-Systems) werden gegenwärtig seitlich neben der Faserstoffbahn, teilweise außerhalb der Maschine angebracht.
Sollen Kamerasysteme an Positionen mit rauer Umgebung eingesetzt werden, kann dies gegenwärtig nur für kurze Zeit vorgenommen werden und obliegt deshalb einer ständigen, aufwändigen Überwachung.
Eine Lösung zu Verbesserung dieser Situation ist in der nachveröffentlichten DE 10 2006 005 911 angegeben, in dieser Erfindung ist ein rotierendes und mit Druckluft beaufschlagtes Schutzgehäuse beschrieben, wodurch ein Anlagern von Schmutz auf der Gehäuseoberfläche verhindert werden soll. Diese Lösung ist aber aufgrund der aufwändigen Gehäusekonstruktion und der Verwendung von speziellen Motoren relativ kostspielig.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung anzugeben, mit der ein Schutzgehäuse einfacher sauber zu halten ist und daher wartungsärmer als bisher ist.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mit Hilfe im Kennzeichen des Anspruches 1 aufgeführten Merkmale gelöst.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Schutzgehäuse eine Schutzscheibe für einen sensorisch bzw. optisch wirkenden Bereich der besagten Einrichtung aufweist, wobei dem Schutzgehäuse Mittel zugeordnet sind, die zumindest die Schutzscheibe kontinuierlich sauber halten.
Dadurch ist es erstmals möglich, dass optisch wirkende Mess- und/oder Überwachungs- und/oder Analyseeinrichtungen, insbesondere
Bildverarbeitungssysteme dauerhaft und störungsfrei in der Papier-HersteSIungs- und/oder Veredelungsmaschine eingesetzt werden können. Damit können nun Messungen der Eigenschaften der Faserstoffbahn und von Bahnträgern in allen Prozessschritten der Herstellung und Veredelung - auch in rauen Umgebungen- stattfinden bzw. die Entwicklung von Qualitätsparametern und optischen Merkmalen der Faserstoffbahn durchgehend über alle Prozessschritte hinweg verfolgt werden.
Zur kontinuierlichen Sauberhaitung des Schutzgehäuses sind mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch wirkende Mittel vorgesehen.
In bestimmten Fällen macht es Sinn, wenn als pneumatisch wirkendes Mittel Umgebungsiuft verwendet wird. Diese Lösung ist besonders wirtschaftlich, weil kostengünstig. So wird erfindungsgemäß auch vorgeschlagen, dass ein an sich bekanntes rotationssymmetrisch ausgebildetes und rotierendes sowie mit Blasluft (Druckluft) beaufschlagtes Schutzgehäuse an seinem rotierenden Außenumfang zusätzlich ventilatorähnliche Flügel aufweist. Damit wird aus Umgebungsluft ein zusätzlicher Luftvorhang in Richtung Bahn erzeugt. Dadurch kann der Verbrauch an Druckluft, die für die Blasluft notwendig ist, deutlich gesenkt werden. Außerdem wird durch das Ventilatorsystem ein räumlich weit ausgedehnter Sperrluftkegel erreicht, wodurch sich die Bildqualität, z.B. bei einem Kamera-basierten Überwachungssystem, deutlich verbessert. Dieser Luftvorhang wird mit Hilfe der Ventilatorflügel auch in gewissem Maße an die Außenfläche des Schutzgehäuses und gegebenenfalls auch noch an eine oberhalb der Flügel befindliche Schutzscheibe gelenkt. Damit kann das Gehäuse einschließlich Schutzscheibe sauber gehalten werden.
Je größer die Flüge! gestaltet sind, desto ausgedehnter ist der wirkende Sperrluftkegel.
In einer anderen Variante kann als pneumatisch wirkendes Mittel auch nur zugeführte Druckluft vorgesehen sein. Die Druckluft kann dafür gekühlt sein, beispielsweise durch einen sogenannten Vortex-Kühler.
Die Druckluftzufuhr kann beispielsweise direkt auf die Schutzscheibe und/oder das Schutzgehäuse gerichtet sein. Die Druckluft kann in einer sehr zweckmäßigen
Variante in radialer Richtung wirken. Dazu wird der Druckluftstrom über eine vorhandene Gehäuseöffnung, in die die Schutzscheibe eingelassen ist, gelenkt, wodurch Schmutzpartikel seitlich weggeblasen bzw. nach außen sozusagen wegkatapultiert werden.
Eine weitere Möglichkeit der Druckluftanwendung besteht darin, dass das rotationssymmetrisch ausgebildete Schutzgehäuse doppelwandig ausgebildet ist. Die
Doppelwandung ist dazu mit einer Druckluftzufuhröffnung und einer
Druckluftaustrittsöffnung versehen. Aus dem zwischen beiden Wänden bestehenden
Spalt bzw. der Druckluftaustrittsöffnung tritt der Druckluftstrom in axialer Richtung aus und bildet gewissermaßen einen Schutz-Luftring um die vorhandene ringförmige Gehäuseöffnung, in die die Schutzscheibe eingelassen ist. Dadurch wird die
Schutzscheibe und damit der optische wirkende Bereich bzw. Pfad der Mess- bzw.
Überwachungseinrichtung vor Verschmutzungen geschützt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Schutzgehäuse rotiert. Es sind Kombinationen möglich mit den einzelnen vorstehend beschriebenen Blasluft anwendenden bzw. Sperrluft erzeugenden Reiπhaltungs- Vorrichtungen. Die dabei wirkende Zentrifugalkraft verstärkt die Sperrluftwirkung.
Diese berührungslos wirkenden Vorrichtungen können sowohl oberhalb der zu messenden bzw. zu überwachenden Faserstoffbahn angeordnet sein, als auch unterhalb der Bahn. Sie dienen in erster Linie dazu, den optischen Pfad, beispielsweise zwischen einer Kamera und dem zu überwachenden Objekt (Bahn) freizuhalten.
Es soll erwähnt sein, dass neben dem bereits beschriebenen rotierenden Schutzgehäuse auch nur die Schutzscheibe rotieren kann.
In Prozessbereichen der Maschine, wo es besonders häufig oder heftig zu Abspritzungen kommt, kann als hydraulisch wirkendes Mittel auch Wasser vorgesehen sein.
Eine zweckmäßige Lösung besteht darin, dass ein Zufuhrschlauch für Wasser und ein Spritzrohr mit einer Vielzahl an Öffnungen vorgesehen ist. Das aus den Öffnungen austretende Wasser bildet einen Wasservorhang, mit dem entweder nur die Schutzscheibe oder die Gehäusewandung oder auch beide Teile beaufschlagbar sind und dadurch die Verunreinigungen abspülen.
Zusätzlich bietet es sich an, ein Wischersystem anzuordnen, welches nach Art eines Scheibenwischers die Verschmutzungen, nach der Wasserbehandlung oder zeitgleich mit ihr, abschabt.
Die letztgenannten Varianten sollten unterhalb der Faserstoffbahn angeordnet sein, damit kein Wasser einschließlich der abgewaschenen Verunreinigungen auf die hergestellte Faserstoffbahn fallen kann.
Im Übrigen kann auch vorgesehen sein, dass das Schutzgehäuse unter Überdruck gesetzt ist.
Mit all den beschriebenen Lösungen, die jede einzeln für sich, aber auch in Kombination miteinander anwendbar sind, wird sowohl der optische Pfad freigehalten, als auch verhindert, dass sich Schmutz auf dem Gehäuseäußeren ablagert und im Laufe der Zeit zuwächst. Die Mess-, Überwachungs-, oder Analyseeinrichtungen innerhalb der Bahn- Hersteliungs- oder Veredelungsmaschine können dadurch längere Zeit unbeaufsichtigt betrieben werden. Dadurch wird ein störungsfreier, dauerhafter Betrieb der besagten Einrichtungen am gewünschten Einsatzort gewährleistet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Anwendung mindestens eines der folgenden Messverfahren, wie:
A Bildverarbeitende Messverfahren - Formationsmessung und daraus ableitbare Größen und Eigenschaften wie
• Flockengrößen,
• Längs-/Querverhältnisse, • Markierungen der Siebe und Pressfilze im Papier,
• Lochschattenmarkierungen,
• Siebspannung und Siebverzerrung,
• Schrumpfprofil der Bahn durch Analyse der Siebmarkierungen im Papier (falls über die gesamte Bahnbreite gemessen wird)
- Detection und Klassifizierung von Merkmalen und Defekten, wie es bei kamerabasierten Bahninspektionssystemen üblich ist (Strichfehler, Löcher, Streifen)
- Messung der Schwarzsatinage - Messung von Opazität und Farbe (mit Farbkameras)
B Andere Messverfahren
- Konsistenz bzw. Trockengehalt der Suspension
- Feuchtemessung - Flächengewichtsmessung
- Nicht kontaktierende Bahndickenmessung
- Spektroskopische Messungen (IR und UV-Spektroskopie)
- Temperaturmessung
- Permeabilitätsmessung
Die Messungen können in mindestens einem der folgenden Maschinenteile oder den Übergängen dazwischen erfolgen:
• Siebpartie
• Pressenpartie * Trockenpartie (Vor- und Nachtrockenpartie)
• Streichaggregat
• Aufrollung
• Kalander
• Offline-Kalander • Offline-Stretchaggregat Für das Gehäusekonzept sind folgende Ausprägungen möglich:
• Gehäuse für die Punktmessung an fester Position
• Messrahnnen mit traversierendem Messkopf (Scanner). Der Scanner kann in verschiedenen Modi gefahren werden, z.B. Zick-Zack-Modus oder auch streifenweise Abtastung.
• Messrahmen mit fest eingebauten Sensoren, die über die gesamte Bahnbreite der Faserstoffbahn verteilt sind.
• Der Sensor kann auch auf einem Schienensystem fahren, so dass an verschiedenen Stellen Messungen durchgeführt werden können.
Zusätzlich ergeben sich Vorteile, die durch den Einsatz an den verschiedenen Messpositioneπ entstehen, wie Probleme und deren Ursachen können klarer erkannt und besser zugeordnet werden, z.B. das Auftreten von Defekten am Produkt (Löcher, Streifen, etc.) in bestimmten Maschinenteilen Wird die Einrichtung in Siebpartien von Kartonmaschinen verwendet, so sind damit Messungen an Einzeliagen möglich, d.h. es können Qualitätsparameter gemessen werden, die bis dato mit den vor der Aufrollung befindlichen Scannern nicht erfassbar sind. Dies ist insbesondere vorteilhaft für die Formationsmessung und die Erfassung anderer optischer Charakteristiken, die mit Biidverarbeitungssystemen aufgenommen werden.
Auch ist es vorteilhaft die Formation vor dem Kalander zu messen, da bekannt ist, dass die Kalandrierung die optische Formationsmessung beeinträchtigt. Falls die Messung in eine Regelung eingebunden wird, ergeben sich durch die ortsnahe Messung die Vorteile kurzer Regelschieifen. Messungen an verschiedenen Positionen erlauben es, die Entwicklung von Qualitätsparametern im Laufe des Papiermachprozesses zu verfolgen. Beispielsweise können durch optische Messungen vor und nach dem Kalander genaue Rückschlüsse auf das Aufmaß der Schwarzsatinage gezogen werden.
Weitere Vorteile bzw. Anwendungen ergeben sich aus den Messungen wie folgt:
Aus Kombinationsmessungen ergeben sich technologische Vorteile. Wird die Formationsmessung beispielsweise mit der Feuchtemessung kombiniert, so kann der Einfluss der Feuchte auf die Formation anhand von Korrekturmodellen wieder herausgerechnet werden. Dies ist vor allem bei Formationsmessungen in der Siebpartie sehr vorteilhaft, da hier die Papierbahn noch sehr feucht ist. Die Kombination von Bild mit IR-Messung (IR-Spektroskopie) erlaubt quantitative und räumliche Analysen der Struktur des Blatts und darin befindlicher Komponenten.
Durch Einzellagenmessungen in der Siebpartie lassen sich auch Rückschlüsse über die Lagenfestigkeit ziehen.
Wird das beschriebene Schutzgehäusekonzept vor der Aufrollung verwendet, so ist der Betrieb von Messeinrichtungen auch dort weniger störungsanfälüg und besser wartbar als bei herkömmlichen Schutzgehäusekonzepten.
Markierungen von Sieben und Filzen im Papier könnten ortsnah bestimmt werden. Falls gerade keine Bahn, beispielsweise Papier produziert wird, lässt sich mit einem Bahnüberwachungssystem auch der Zustand der Bespannungen kontrollieren. Damit lassen sich Wartungszyklen, Wechselzyklen und Reinigungszyklen optimieren. Beispielsweise lässt sich damit der Verbrauch von für die Reinigung verwendeten Chemikalien auf ein Minimum reduzieren, auch können Wechselzyklen besser vorhergesagt werden. Die Überwachung der Bespannungen kann natürlich auch mit eigens dafür eingesetzten Systemen erfolgen. Da sich Schmutzstellen auf den Bespannungen mit optischen Überwachungssytemen genau lokalisieren lassen, ist es möglich, Reinigungsvorrichtungen für Bespannungen, wie z.B. einen vom Unternehmen der Anmelderin vertriebenen DuoCIeaner, gezielt anzusteuern.
Auch iässt sich die Opazität durch Änderung der zugegebenen Menge an Füllstoff regulieren. Werden Fehler in der Bahn, z.B. im Papier erkannt, so können diese mit speziell dafür vorgesehenen Vorrichtungen markiert und an späterer Stelle herausgeschnitten werden.
Außerdem ist eine Überwachung von Walzenoberflächen, d.h. deren Oberflächenbeschaffenheit, Verschmutzung, Temperatur möglich.
Nachfolgend soll die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert werden. Es zeigen:
Figuren 1 bis 8: grob schematische Darstellungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung in verschiedenen Ausführungsformen
In den Figuren sind gleiche oder gleichwirkende Bauteile mit gleichem Bezugszeichen versehen.
In allen Figuren ist eine Vorrichtung zur Sauberhaltung eines Schutzgehäuses 1 für einen Sensor, eine Leuchtquelie oder eine Überwachungskamera 2 oder dergleichen mit ihrem bzw. seinem Objektiv bzw. Linse 2.1 , der bzw. die Teil einer Einrichtung 3 zur kontinuierlichen Messung und/oder Bestimmung von Eigenschaften und/oder zur Überwachung und/oder Analyse der Betriebszustände einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn 4 ist und innerhalb einer Papier-Hersteüungs- oder Veredelungsmaschine eingesetzt ist, dargestellt.
Figur 1 zeigt ein Schutzgehäuse 1 mit einer Schutzscheibe 5 für einen sensorisch bzw. optisch wirkenden Pfad 6 der besagten Einrichtung 2 bzw. 3. Dem Schutzgehäuse 1 sind Mittel 7 zugeordnet, die zumindest die Schutzscheibe 5 kontinuierlich sauber halten.
Diese Mittel 7 zur kontinuierlichen Sauberhaltung des Schutzgehäuses 1 und/oder der Schutzscheibe 5 können mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch wirkend sein.
In Figur 1 ist ein rotationssymmetrisch ausgebildetes Schutzgehäuse 1 vorgesehen. Als pneumatisch wirkendes Mittel dient hier Druckluft, die im unteren Bereich des Gehäuses 1 über eine Leitung 8 mittels Ventil 9 als Druckluftstrom 7.1 in radialer Richtung Rr über eine vorhandene Gehäuseöffnung 10 gelenkt wird und damit Verunreinigungen 11 in seitliche Richtung wegbläst. Der Druckluftstrom 7.1 hat auch eine Sperrwirkung gegenüber Neuverschmutzungen. Man erkennt, dass die Schutzscheibe 5 in die Gehäuseöffnung 10 eingelassen ist, wodurch sie sauber gehalten und der optische Pfad 6 in Richtung des zu überwachenden oder zu untersuchenden Objektes (Faserstoffbahn 4) freigehalten wird.
!n Figur 2 ist eine Vorrichtung gezeigt, die zwar ebenfalls rotationssymmetrisch ausgebildet ist, aber gegenüber der in Figur 1 gezeigten Ausführungsform eine veränderte Form dargestellt. Ais pneumatisch wirkendes Mittel 7 dient auch hierbei Druckluft, die hier aber über eine Zuleitung 8 im Gegensatz zur Figur 1 in eine doppelwandige Gehäusewand 12 des Schutzgehäuses 1 eingeleitet wird. Die Doppelwandung 12 ist deshalb mit einer Druckluftzufuhröffnung 13 und einer Druckluftaustrittsöffnung 14 versehen, wobei der austretende Druckluftstrom die vorhandene Gehäuseöffnung 10, in die die Schutzscheibe 5 eingelassen ist, in axialer Richtung R3 in Form eines ringförmigen Luftvorhanges 7.2 umgibt. Der Luftvorhang 7.2, bzw. der gebildete Sperrluftvorhang, schützt den Pfad 6 bzw. die Schutzscheibe 5 besonders effektiv vor Verschmutzungen 11 , die hier nicht mehr mit eingezeichnet sind.
Auch Figur 3 zeigt eine rotationssymmetrische Ausbildung des Schutzgehäuses 1. An seinem rotierenden Außenumfang 1.1 sind mehrere gleichmäßig verteilt angeordnete ventilatorähnliche Flügel 15 angebracht. Diese Flügel 15 generieren aus Umgebungsluft 7.3 einen Luftvorhang, der in erster Linie nach unten in Richtung der laufenden Bahn 4 gelenkt wird. Es bildet sich dadurch ein räumlich weit ausgedehnter Sperrluftkegel K aus, der damit in einem weit ausgedehnten Bereich für die nötige Sauberkeit sorgt. Zusätzlich werden die Umgebungsluft- Strahlen bzw. Wirbel auch in entgegengesetzter Richtung an die Außenfläche 1.2 des Schutzgehäuses 1 gelenkt, was mit gestrichelt gezeichneten Strömungspfeiien angedeutet ist. Auch mit dieser Lösung lassen sich zuverlässig Verunreinigungen 11 abblasen oder sogar vollständig vermeiden, wodurch sich beispielsweise die Bildqualität einer Überwachungskamera deutlich verbessern lässt.
Im Übrigen hat sich gezeigt, dass Kombinationen von rotierenden, mit Druckluft beaufschlagten Schutzgehäusen 1 mit den in Figur 1 bis 3 beschriebenen sogenannten Reinhaltevorrichtungen mit pneumatisch wirkenden Mitteln, eine extreme Verbesserung der Reinhaltung der Gehäuse 1 erreicht werden konnte. Die Blasluft, also die pneumatisch wirkenden Mittel 7.1 , 7.2 und 7.3, wird bzw. werden dabei infolge der Rotation des Gehäuses 1 ebenfalls mit in Rotation versetzt. Die daraus resultierenden Zentrifugalkräfte verstärken dadurch einen Sperrlufteffekt und ermöglichen dadurch einen besonders starken Reinigungs- bzw. Sauberhaltungseffekt.
Figur 4 stellt eine Draufsicht auf die in Figur 3 gezeigte Ausführungsform dar. Man erkennt einen zusätzlichen, optional einsetzbaren Schutzring 16 um die Flügel 15 herum.
Figur 5 und 6 zeigen Möglichkeiten des Einsatzes von Wasser als hydraulisch wirkendes Mittel 7. Das Wasser dient hier zur Säuberung bzw. Sauberhaltung von zumindest einer Wand 17.1 eines als Lichtkasten 17 für eine darin befindliche Leuchtquelle ausgebildeten Schutzgehäuses 1. Dazu ist, wie in Figur 5 dargestellt, ein Wasserschlauch 18 und ein Spritzrohr 19 mit einer Vielzahl an Öffnungen 20 vorgesehen, mit denen das Wasser in Form eines Wasservorhanges 7.4 die besagte Gehäusewand 17.1 beaufschlagt.
In Figur 6 ist dagegen die Beaufschlagung der Schutzscheibe 5 vor einem Leuchtfeld 21 mit einem Wasserschleier 7.5 dargestellt.
Figur 7 und 8 zeigen jeweils den Einsatz eines motorisch angetriebenen Wischerelementes 22 als mechanisch wirkendes Mittel 7 zur Sauberhaltung des Schutzgehäuses 1 und/oder der Schutzscheibe 5.
Figur 7 zeigt, dass das Wischerelement 22 nach Art eines an sich bekannten Scheibenwischer einen um einen Drehpunkt 23 sich in Pfeilrichtung Rw hin- und herbewegt.
In Figur 8 ist dagegen eine ebenfalls mögliche Geradführung des Wischerelementes entlang von parallel angeordneten Bahnen 24 in Pfeilrichtung Rw dargestellt.
Bezuqszeichenliste
1 Schutzgehäuse
1.1 Außenumfang
2 Sensor, Überwachungskamera oder Leuchtquelie
2.1 Objektiv bzw. Linse
3 Mess- oder Überwachungseinrichtung
4 Faserstoffbahn
5 Schutzscheibe
6 Pfad
7 Mittel
7.1 Druckluftstrom
7.2 Druckluftvorhang
7.3 Umgebungsluft
7.4 Wasser bzw. Wasservorhang
7.5 Wasser bzw. Wasserschleier
8 Leitung
9 Ventil
10 Gehäuseöffnung
11 Verunreinigungen
12 doppelwandige Gehäusewand
13 Druckiuftzuführöffnung
14 Druckluftaustrittsöffnung
15 Flügel
16 Schutzring
17 Lichtkasten
17.1 Gehäusewand
18 Wasserschlauch
19 Spritzrohr
20 Austrittsöffnung 21 Leuchtfeld
22 Wischerelement
23 Drehpunkt
24 Gleitbahn
K Sperrluftkegel
Ra axiale Richtung
Rr radiale Richtung
Rw Richtung

Claims

Patentansprüche
1 . Vorrichtung zur Sauberhaltung eines Schutzgehäuses (1 ) für einen Sensor oder eine Überwachungskamera oder für eine Leuchtquelle (2) oder dergleichen, der bzw. die Teil einer Einrichtung (3) zur kontinuierlichen Messung und/oder Bestimmung von Eigenschaften und/oder zur Überwachung und/oder Analyse der Betriebszustände einer laufenden Papier-, Karton- oder anderen Faserstoffbahn (4) ist und innerhalb einer Papier- Herstellungs- oder
Veredelungsmaschine eingesetzt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1 ) eine Schutzscheibe (5) für einen sensorisch bzw. optisch wirkenden Pfad (6) der besagten Einrichtung (3) aufweist, wobei dem Schutzgehäuse (1 ) Mittel (7) zugeordnet sind, die zumindest die Schutzscheibe
(5) kontinuierlich sauber halten.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zur kontinuierlichen Sauberhaltung mechanisch, pneumatisch oder hydraulisch wirkende Mittel (7, 7.1 ; 7.2; 7.3, 7.4; 7.5) vorgesehen sind.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als pneumatisch wirkendes Mittel (7, 7.1 ; 7.2; 7.3) Umgebungstuft oder Druckluft vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass als hydraulisch wirkendes Mittel Wasser (7; 7.4; 7.5) vorgesehen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1 ) rotationssymmetrisch ausgebildet ist und an seinem Außenumfang (1.1) ventilatorähnliche Flügel (15) aufweist, die aus Umgebungsluft einen Luftvorhang (7.3) generieren und an die Außenfläche (1.2) des Schutzgehäuses (1 ) und/oder die sich oberhalb der Flügel (15) befindliche Schutzscheibe (5) Senken.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1 ) rotationssymmetrisch ausgebildet ist, wobei Druckluft derart zuführbar ist, dass ein Druckluftstrom (7.1) in radialer Richtung eine vorhandene Gehäuseöffnung (10), die den sensorischen bzw. optischen Pfad (6) umgibt und in die die Schutzscheibe (5) eingelassen ist, passiert.
7. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1) rotationssymmetrisch und doppelwandig ausgebildet ist, wobei die doppelwandige Gehäusewand (12) mit einer Druckluftzufuhröffnung (13) und einer Druckluftaustrittsöffnung (14) versehen ist, wobei der aus der Druckluftaustrittsöffnung (14) in axialer Richtung austretende Druckluftstrom um eine vorhandene Gehäuseöffnung (10), die den sensorischen bzw. optischen
Pfad (6) umgibt und in die die Schutzscheibe (5) eingelassen ist, einen Druckluftvorhang (7.2) bildet.
8. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wasserschlauch (18) und ein Spritzrohr (19) mit einer Vielzahl an Austrittsöffnungen (20) vorgesehen ist, womit Wasser in Form eines Wasservorhanges (7.4) die Schutzscheibe (5) oder die Gehäusewand (17) beaufschlagt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 2 und gewünschtenfalls nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wischerelement (22) zur Sauberhaltung des Schutzgehäuses (1 ) und/oder der Schutzscheibe (5) vorgesehen ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1) zusätzlich in Rotation versetzbar ist.
11. Vorrichtung nach Anspruch 3 und einem der Ansprüche 5 bis 7 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1) oberhalb und/oder unterhalb der laufenden
Faserstoffbahn (4) angeordnet ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Schutzgehäuse (1 ) bevorzugt nur unterhalb der laufenden Faserstoffbahn
(4) angeordnet ist.
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