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 gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie dessen Anwendung.
Ein derartiges, steuerbares Verstellglied ist beispielsweise aus dem Dokument
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.
Daher meidet man häufig elektromechanische Verstellglieder und setzt teure, oft auch mehr Raum beanspruchende, alternative Verstellglieder ein.
Beispielsweise werden Verstellungen oft noch mittels Spindeltrieb vorgenommen, was eine Steuerung erschwert.
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.
Erfindungsgemäß wurde die Aufgabe durch das Merkmal des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst.
Dadurch wird verhindert, daß Feuchtigkeit und/oder Schmutz in das Gehäuse gelonger. 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.
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.
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.
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.
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.
Überdruck im Gehäuse kann auf einfache Weise dadurch erreicht werden, dass zumindest ein Innenbereich des Gehäuses mit einer Überdruckquelle verbunden ist.
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.
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.
Dabei ist es von Vorteil, wenn das erfindungs gemäß Verstellglied zur Steuerung der Ausdehnung wenigstens einer Saugzone der Saugwalze dient.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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