[0001] Die Erfindung betrifft steuerbares Verstellglied zur Lageveränderung eines Steuerobjektes
in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue-
oder einer anderen Faserstoffbahn sowie dessen Anwendung.
[0002] Wegen der feuchten, warmen und verschmutzten Atmosphäre im Bereich dieser Maschinen,
sind die Verstellglieder erhöhten Belastungen ausgesetzt. Probleme ergeben sich dabei
insbesondere hinsichtlich der Zuverlässigkeit und der Lebensdauer dieser Verstellglieder.
[0003] Daher meidet man häufig elektromechanische Verstellglieder und setzt teure, oft auch
mehr Raum beanspruchende, alternative Verstellglieder ein.
[0004] Beispielsweise werden Verstellungen oft noch mittels Spindeltrieb vorgenommen, was
eine Steuerung erschwert.
[0005] Die Aufgabe der Erfindung ist es daher die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von insbesondere
elektromechanischen Verstellgliedern beim Einsatz in Maschinen zur Herstellung und/oder
Veredlung von Faserstoffbahnen zu erhöhen.
[0006] Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe dadurch gelöst, dass das Verstellglied ein zumindest
spritzwasserdichtes Gehäuse besitzt.
[0007] Dieses Gehäuse soll das Eindringen von Feuchtigkeit behindern und so einer Korrosion
und Verschmutzung vorbeugen. Als elektromechanisches Verstellglied kann es so einfach
über elektrische Leitungen mit der Stromversorgung und einer Steuereinheit verbunden
werden. Aber auch bei der Ausführung als pneumatisches oder hydraulisches Verstellglied
gestaltet sich die Verbindung mit der Steuer- und Versorgungseinheit relativ einfach.
[0008] Besondere Vorteile hat insbesondere der Einsatz von Verstellgliedern in Form von
Linearantrieben, da so die teuren und großen Spindelantriebe ersetzt werden können
und eine einfache Steuerung dieser Verstellglieder möglich wird.
[0009] Dabei sollte auch eine Selbsthemmung des Verstellgliedes beispielsweise mit Hilfe
eines Schneckengetriebes realisiert werden. Dies gewährleistet die Beibehaltung der
Position des Verstellgliedes bei einem Energieausfall.
[0010] Um auf das Steuerobjekt einwirken zu können, besitzt das Verstellglied eine oder
mehrere Verstellelemente, die verschiebbar, drehbar oder schwenkbar sind. Die Abdichtung
des Inneren des Verstellgliedes bereitet insbesondere im Bereich dieser Verstellelemente
oft Probleme. Daher kann es vorteilhaft sein, wenn zumindest Teile des Gehäuses aus
einem flexiblen Material bestehen. Diese flexiblen Teile erlauben eine Abdichtung
des Gehäuses ohne die Beweglichkeit der Verstellelemente zu stark zu begrenzen. Beispielsweise
kann bei einem Verstellglied in Form eines Linearantriebes zur Abdichtung ein Faltenbalg
über die Schubstange des Verstellgliedes geschoben werden.
[0011] Zu Gewährleistung der nötigen Zuverlässigkeit sollte das Gehäuse als Korrosionsschutz
einen Anstrich besitzen. Es kann aber auch notwendig, zumindest Teile des Gehäuses
aus einem korrosionsbeständigem Material herzustellen.
[0012] Um zu verhindern, dass Feuchtigkeit und/oder Schmutz in das Gehäuse gelangen, ist
es vorteilhaft, wenn der Luftdruck zumindest in einem Innenbereich des Gehäuses, vorzugsweise
im gesamten Gehäuse, über dem Luftdruck außerhalb des Gehäuses liegt.
[0013] Dies kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass zumindest ein Innenbereich
des Gehäuses mit einer Überdruckquelle verbunden ist.
[0014] Insbesondere dann, wenn das Verstellglied in einem Unterdruckbereich angeordnet ist,
kann der höhere Druck im Innenbereich bereits dadurch geschaffen werden, dass zumindest
ein Innenbereich des Gehäuses eine Verbindung mit der Umgebungsluft der Maschine hat.
Die Umgebungsluft sollte jedoch sauber und trocken sein.
[0015] Besondere Vorteile hat die Anwendung des steuerbaren Verstellgliedes zur Lageveränderung
eines Steuerobjektes in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-,
Karton-, Tissue- oder einer anderen Faserstoffbahn dann, wenn das Verstellglied im
Inneren einer, mit einer Unterdruckquelle verbundenen Saugwalze angeordnet ist.
[0016] Diese Saugwalzen dienen im allgemeinen zur Entwässerung der Faserstoffbahn und/oder
zur Unterstützung der Bahnführung. In jedem Fall gelangt Wasser in das Innere der
Saugwalze, was die Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Verstellgliedern beeinträchtigt.
Außerdem herrschen dort Temperaturen mitunter von 60°C und mehr.
[0017] Dabei ist es von Vorteil, wenn das Verstellglied zur Steuerung der Ausdehnung wenigstens
einer Saugzone der Saugwalze dient.
[0018] Dies kann bei Saugwalzen mit einem perforierten Walzenmantel auf einfache Weise dadurch
erfolgen, dass das Steuerobjekt von einer Abdeckung der Perforation an der Innenseite
des Walzenmantels gebildet wird. Über diese Abdeckung ist eine Abgrenzung der Saugzone
möglich.
[0019] Da im Inneren der Saugwalze ein Unterdruck herrscht, genügt es folglich den Innenbereich
des Gehäuses über eine Belüftungsleitung mit der Atmosphäre außerhalb der Maschine
zu verbinden, um so einen relativen Überdruck im Gehäuses gegenüber der Umgebung des
Gehäuses aufzubauen. Dieser Überdruck verhindert das Eindringen von Flüssigkeit und
Schmutz. Besonders einfach lässt sich der Überdruck aber auch durch eine Verbindung
mit einer Druckluftleitung des Anpresssystems der Dichtleisten der Saugwalze realisieren.
[0020] Nachfolgend soll die Erfindung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.
In der beigefügten Zeichnung zeigt die Figur einen schematischen Teilschnitt durch
eine Saugwalze mit elektromechanischem Verstellglied 2.
[0021] Die Saugwalze besitzt einen perforierten Walzenmantel 1, dessen Innenraum mit einer
Unterdruckquelle verbunden ist, wobei die Perforation 7 von durchgehenden Bohrungen
im Walzenmantel 1 gebildet wird.
Derartige Saugwalzen werden in Papiermaschinen zur Entwässerung sowie zur Unterstützung
der Führung der Faserstoffbahn an einem Band eingesetzt.
[0022] Um die Wirkbreite der Saugwalze verändern zu können, befindet sich im Inneren eine
Abdeckung 6. Durch eine axiale Verschiebung der Abdeckung 6 ist es so möglich, die
Ausdehnung der mit dem Unterdruck im Inneren der Saugwalze in Verbindung stehenden
Perforation 7 zu verändern. Damit ist es u.a. möglich die Breite der Saugzone der
Saugwalze an die Breite der Faserstoffbahn anzupassen, so dass weniger Falschluft
über die Perforation 7 angesaugt wird, was sich positiv auf den Energieverbrauch auswirkt.
[0023] Die axiale Verschiebung der Abdeckung 6 erfolgt hier über ein Verstellglied 2 in
Form eines Linearantriebs. Dabei ist das Gehäuse des Verstellgliedes 2 mit der Abdeckung
6 und die Schubstange 3 des Verstellgliedes 2 mit einem stationären Element 8, beispielsweise
in Form eines Saugkastens der Saugwalze verbunden. Es ist aber auch die Realisierung
der umgekehrten Anordnung von Vorteil. Dabei ist das Gehäuse des Verstellgliedes mit
dem stationären Element 8 und die Schubstange 3 mit der Abdeckung 6 verbunden.
[0024] Das Verstellglied 2 besitzt eine oder mehrere nach außen geführte, elektrische Versorgungs-,
Meß- und Steuerleitungen 4, die die Einbindung des Verstellgliedes in eine Steuerung
oder Regelung erlaubt, sowie Sensoren zur Positionsbestimmung der Schubstange 3.
[0025] Außerdem ist das Gehäuse des Verstellgliedes 2 über eine Belüftungsleitung 5 mit
der Umgebungsluft verbunden. Diese trockene und saubere Umgebungsluft weist normalen
atmosphärischen Druck auf, welcher höher als der Unterdruck im Inneren der Saugwalze,
also um das Gehäuse des Verstellgliedes 2 herum ist. Dieser relative Überdruck im
Gehäuse verhindert das Eindringen von Feuchtigkeit und Schmutz in das Gehäuse des
Verstellgliedes 2, insbesondere auch im Bereich, wo die verschiebbare Schubstange
3 aus dem Gehäuse geführt ist und gewährleistet so die zuverlässige Funktion des Verstellgliedes
2.
1. Steuerbares Verstellglied (2) zur Lageveränderung eines Steuerobjektes in einer Maschine
zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue- oder einer anderen
Faserstoffbahn, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstellglied (2) ein zumindest spritzwasserdichtes Gehäuse besitzt.
2. Steuerbares Verstellglied (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest Teile des Gehäuses aus einem flexiblen Material bestehen.
3. Steuerbares Verstellglied (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest Teile des Gehäuses aus einem korrosionsbeständigem Material bestehen.
4. Steuerbares Verstellglied (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Luftdruck zumindest in einem Innenbereich des Gehäuses über dem Luftdruck außerhalb
des Gehäuses liegt.
5. Steuerbares Verstellglied (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Innenbereich des Gehäuses mit einer Überdruckquelle verbunden ist.
6. Steuerbares Verstellglied (2) nach Anspruch 4, welches in einem Unterdruckbereich
angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Innenbereich des Gehäuses eine Verbindung mit der Umgebungsluft der
Maschine hat.
7. Anwendung des steuerbaren Verstellgliedes (2) zur Lageveränderung eines Steuerobjektes
in einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredlung einer Papier-, Karton-, Tissue-
oder einer anderen Faserstoffbahn nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere
nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Verstellglied (2) im Inneren einer, mit einer Unterdruckquelle verbundenen Saugwalze
angeordnet ist.
8. Anwendung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstellglied (2) zur Steuerung der Ausdehnung wenigstens einer Saugzone der Saugwalze
dient.
9. Anwendung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Saugwalze einen perforierten Walzenmantel (1) besitzt und das Steuerobjekt von
einer Abdeckung (6) der Perforation (7) an der Innenseite des Walzenmantels (1) gebildet
wird.
10. Anwendung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Verstellglied (2) als Linearantrieb ausgebildet ist.