DE3425845A1

DE3425845A1 - Verfahren und vorrichtung zur abdichtung von metallischen wandteilen, insbesondere randabdichtung der oberlippe eines stoffauslaufs fuer papier

Info

Publication number: DE3425845A1
Application number: DE19843425845
Authority: DE
Inventors: Reiner 5800 Hagen Steinhaus
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-07-13
Filing date: 1984-07-13
Publication date: 1985-02-21

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Abdichtung von metallischen Wandteilen, insbesondere Randabdichtung der Oberlippe eines Stoffauflaufes für Papier

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Abdichtung von metallischen Wandteilen, die winklig zueinander angeordnet sind, insbesondere zur Randabdichtung der Oberlippe eines Stoffauflaufs für Papier- oder Kartonmaschinen an der sie begrenzenden Seitenwand durch Messung des Luftspaltes zwischen den gestoßenen Wandteilen, insbesondere zwischen Oberlippe und Seitenwand.

Justierarbeiten an Behältern und Stoffauflaufen können praktisch nur in der zufällig herrschenden Umgebungstemperatur, selten unter den später herrschenden Betriebsbedingungen durchgeführt werden, wenn heißere Umgebung bzw. höhere Temperaturen der zu verarbeitenden Medien Dehnungsprozesse an den Wand- und Behälterteilen einleiten, deren Folgen zum einen Stauchungen und Verwerfungen des Materials sein können, die zum Beispiel bei Papiermaschinen die Blattbildung negativ beeinflussen. Ebenso problematisch ist jedoch schon von vornherein

EPO COPY

entsprechende Einkürzungen vorzunehmen, die zwar die entsprechenden Nachteile verhindern könnten, eventuell aber eine zu große Resttöleranz herbeiführen und damit die Ränder (von zum Beispiel Stoffaufläufen von Papiermaschinen) undicht werden lassen. Diese Randundichtigkeiten ihrerseits führen zu Beschädigungen der Papierbahn an den Rändern.

Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, durch das Dichtungstoleranzen ständig ausgeglichen werden können, so daß weder positive noch negative Toleranzen auftreten können.

Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung verfahrensmäßig vor, daß der erfaßte Meßwert in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, welches als Steuersignal für die Änderung des Luftspaltes benutzt wird. Vorteilhafterweise ist dabei vorgesehen, daß das Meßsignal durch einen Abstands-Sensor erzeugt wird und eine Verlängerung der Oberlippe bzw. der Metallwand durch Beheizung solange veranlaßt, bis die vorgewählte Minimalgröße des Luftspaltes erreicht ist.

jfet-V.i-J.4L

EPO COPY gß

Cl

Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Oberlippe mittig ihrer Längserstreckung an einem Festpunkt fixiert ist und die beiden an den zwei Seitenwänden resultierenden Luftspalte mittels je eines Abstands-Sensors in elektrische Signale umgeformt werden, die wiederum eine Verlängerung der Oberlippe beidseitig des Fixpunktes mittels Beheizung bewirken, bis die vorgewählte Minimalgröße des Luftspaltes erreicht ist.

Eine bevorzugte Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist in den Ansprüchen A bis 7 bezeichnet.

Durch die in den Ansprüchen dargestellte Lösung ist ein geeignetes Meß- und Regelverfahren sowie eine dazu brauchbare Vorrichtung geschaffen worden, mittels derer es möglich ist, die Dichtungstoleranzen ständig ^! auszugleichen, so daß keine Abweichungen auftreten können.

Hierzu wird mit Hilfe eines Sensors der noch vorhandene Luftspalt erfaßt und mittels einer an- oder eingebauten Dehnungsheizung an der Lippe auf Toleranz Null abge-

\ glichen.

j Als Sensor wird vorteilhafterweise ein Luftspalt-

EPO COPY J

34253-?

Transformator (Streufeldtrafo) verwendet, der in Folge der stark unterschiedlichen magnetischen Durchflutung von Eisen und Luft ein hohes Auflösungsvermögen ermöglicht.

Als Sensorkern ist ein zylindrisch gearbeitetes (Sinter)-Magneteisen vorgesehen, das im Bereich der Stoffauflauf-Seitenwand-Durchbohrung eine Kunststoff ummantelung mit etwa 3 mm Wandstärke erhält. Dieser Kunststoffüberzug dient vornehmlich zur Verhinderung des magnetischen Kurzschlusses durch das VA-Material der Seitenwand. Er wird jedoch auch als Dichtungs- bzw. Druckaufnahmekörper benötigt.

Auf die äußeren Enden der Lippe sollte zur Erhöhung der Permeabilität eventuell zusätzlich ein nicht-rostender ferro-magnetischer Draht aufgebracht werden. Der Durchmesser für die Sensorbohrungen kann bei 10 bis 12 mm liegen. Je Stoffauflaufseite, muß ein Sensor installiert werden, dessen Regeleinfluß zunächst nur auf die seiner Seite zugeordneten Heizelemente wirksam sein soll. Bei Überschreitung eines bestimmten Ungleich-

EPOCOPY Π

Verhältnisses S1/S2 erfolgt eine automatische Warnung, beispielsweise durch einen Signalgeber, da dann die Möglichkeit einerseitiger Ausdehnung infolge fehlender Mittenfixierung der Blende gegeben wäre. (Vgl. hierzu Figur 3).

Es ist auch möglich, in diesem Fall eine überlagerte Regelung primär auf die Seite des größeren Luftspaltes wirken zu lassen, wenn die andere Seite S nahe Null meldet. Die Beheizung soll üblicherweise elektrisch erfolgen. Aus Sicherheitsgründen sollte eine Spannung von 42 Volt nicht überschritten werden. Die Dimensionierung der Heizleistung ist von mechanischen und technologischen Faktoren, wie zum Beispiel Maschinenbreite, Fertigungsungenauigkeiten der Blende, Temperatur beim Einbau sowie Stofftemperatur abhängig.

Daß die in Betracht kommenden Toleranzen jedoch unschwer durch Blendenbeheizung ausgeglichen werden können, zeigt sich schon an der Tatsache, daß eine leicht zu erreichende Temperaturerhöhung der Blende um 20⁰C eine Verlängerung der Blende um 0,33 mm/m

EPO COPY

Blendenlänge bewirkt und damit den Toleranzbereich schon erfaßt. Der Ausdehnungskoeffizient von V4A

-6 (DIN 4571) wurde mit 16,5 χ 10 _m/°c angenommen.

In den beigefügten Zeichnungsfiguren ist die Erfindung prinzipiell dargestellt. Es zeigt:

Figur 1 eine Prinzipskizze in Blockschaltbilddarstellung ;

Figur 2 die erfindungsgemäße Vorrichtung von vorn

gesehen, teilweise geschnitten; Figur 3 die erfindungsgemäße Vorrichtung von vorn gesehen, teilweise geschnitten.

Das Blockschaltbild gemäß Figur 1 zeigt die Heiz- und Regel-Kreise für beide Seiten der Stofflaufblende.

Im Regelverstärker 1 bzw. la werden die Soll- und Istwerte miteinander verglichen. Das Ausgangssignal des Verstärker 1 bzw. la steuert über einen im Ver- -stärker integrierten Gittersteuersatz die Thyristor-Leistungsstufen 2 bzw. 2a. Diese geben die erforderliche Leistung durch Phasenanschnitt-Regelung an die

EPO CC'

Heizelemente 3 bzw. 3a ab.

Obwohl, wie in Figur 3 verdeutlicht, ein mittiger Festpunkt vorgesehen ist, soll über einen Comparator 4 die gleichmäßige Dehnung beider Blendenseiten überwacht und im Display 5 angezeigt werden. Ein eventuelles Ungleichgewicht der Verstärkerausgänge 1 bzw. la läßt dabei Rückschlüsse auf eine Verschiebung des Festpunktes, unterschiedliche Medientemperatur, zu geringe Heizleistung oder dergleichen zu. Am Comparator 4 einstellbare Grenzwert-Überwacher stellen dabei die Signalgeber für eine links- bzw. rechtsseitige Disharmonie dar.

In Figur 2 ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles erläutert. In der Stoffauflauf-Seitenwand 1 bzw. auf der anderen Seite la ist ein Luftspaltsensor, bestehend aus einem Meßspulenkern 2, einer Spule 3 sowie magnetkurzschluß-verhindernder Kunststoffummantelung 4 eingebaut. Eine möglicherweise aus mehreren, dann hintereinander angeordneten -Blöcken bestehende Heizung 5 ist entweder bereits konstruktiv in die Stoffauflauflippe 6 integriert oder kann nachträglich thermisch gut kontaktierend an diese angebracht sein.

EPO COPV

Der vom Luftspalttransformator ermittelte Luftspalt wird als elektrisches Signal in den jeweiligen Regler 1 bzw. la gemäß Figur 1 eingelesen und mit dem entsprechenden Sollwert verglichen. Bei Ungleichheit von Soll- und Istwert steuert der jeweilige Regler 1 bzw. la die jeweilige Leistungsstufe 2 bzw. 2a und somit die jeweilige Heizung 3 bzw. 3a, um eine Dehnung der Stofflauflippe in dem entsprechenden Randbereich zu erreichen, so daß ein zu großer Luftspalt ausgeglichen wird.

In Figur 3 ist nochmals prinzipiell eine Blende 1 dargestellt, die zwischen den Stofflaufwandungen 2 ,' bzw. 2a angeordnet ist. Die Luftspalte sind mit Ol und O 2 bezeichnet. Die Sensoren (Luftspalttransformatoren) 3 bzw. 3a sind nur schematisch dargestellt.

Die Erfindung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt, sondern im Rahmen der Offenbarung vielfach variabel.

Alle neuen, in der Beschreibung und/oder Zeichnung offenbarten Einzel- und Kombinationsmerkmale werden als erfindungswesentlich angesehen.

EPO COPY

- Leerseite -

EPO COPY

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Abdichtung von metallischen Wandteilen, die winklig zueinander angeordnet sind, insbesondere zur Randabdichtung der Oberlippe eines IStofiauslauf's ⁴für Papier- oder Kartonmaschinen an der sre^b'egrengenden Seitenwand durch Messung des Luftspaltes zwischen den gestoßenen Wandteilen, insbesondere zwischen Oberlippe und Seitenwand dergestalt, daß der erfaßte Meßwert in ein elektrisches Signal umgewandelt wird, welches eine Veränderung des Luftspaltes bewirkt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßsignal durch einen Abstands-Sensor erzeugt wird und eine Verlängerung der Oberlippe bzw. der Metallwand durch Beheizung solange veranlaßt, bis die vorgewählte Minimälgröße des Luftspaltes erreicht ist.

EPO COPY

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberlippe mittig ihrer Längserstreckung an einem Festpunkt fixiert ist und die beiden an den zwei Seitenwänden resultierenden Luftspalte mittels je eines Abstands-Sensors in elektrische Signale umgeformt werden, die wiederum eine Verlängerung der Oberlippe beidseitig des Fixpunktes mittels Beheizung bewirken, bis die vorgewählte Minimalgröße des Luftspaltes erreicht ist.

4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Luftspalt-Transformator (2,3) als Abstands-Sensor über einen Regelkreis auf eine an den Enden der Oberlippe (6) angebrachte Heizeinrichtung

(5) einwirkt, die die Verlängerung der Oberlippe

(6) durch thermische Ausdehnung bewirkt. ·

-5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftspalttransformator (2,3) aus einem zylindrisch gearbeiteten Sintermagneten und dem

EPO COPY

Ende der Stoffauflauflippe (6) zusammengesetzt ist, wobei der zylindrisch gearbeitete Sintermagnet mittels einer Kunststoff-Ummantelung (4) in den Stoffauflauf-Seitenwänden (1) eingesetzt ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erhöhung der magnetischen Permeabilität an den Enden der Oberlippe (6) ein korrosionsbeständiger ferromagnetischer Draht eingelassen ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizeinrichtung (5) aus elektrischen Heizelementen besteht.

EPO COPY