Die Erfindung betrifft ein Schuhwalzensystem zum Entwässern oder Glätten einer laufenden Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn innerhalb einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Überwachung der Dichtheit einer Schuhwalze gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9

Schuhwalzensysteme werden in der Papierindustrie häufig als Presswalzensysteme eingesetzt. Sie können jedoch auch im Bereich des Glättens als Kalanderwalzensysteme eingesetzt sein.

Häufig arbeitet eine Schuhwalze mit einer Gegenwalze zusammen und bildet einen sogenannten verlängerten Nip oder auch Breitnip genannt, in dem die Faserstoffbahn unter Druck behandelt wird. Der Schuh der Schuhwalze hat dabei eine dem Mantel zugewandte Andruckfläche, die nicht dem Radius der Schuhwalze entsprechend konvex gekrümmt ist. Vielmehr hat der Schuh an dieser Stelle häufig eine konkave Form, die dem Radius der Gegenwalze angepasst ist. Gegebenenfalls nehmen Pressfilze, die ebenfalls durch den Nip geführt sind, die abgegebene Feuchtigkeit auf.

Ein wesentliches Element einer Schuhwalze stellt der umlaufende Pressmantel dar. Er stellt die umlaufende Außenseite der Schuhwalze dar Der Pressmantel besteht bevorzugt aus einem flexiblen und dünnen Kunststoffmaterial, zum Beispiel aus Polyurethan-Mischungen und kann zur Verstärkung Armierungsfäden aufweisen. Aus dem Stand der Technik, beispielsweise der DE 10 2011 079 805 ist bekannt, dass der Innenraum der Walze unter einen geringen Überdruck (ca. < 0,1 barü) gesetzt, um den Rundlauf zu verbessern. Der Mantel wird förmlich aufgepustet.

Durch die konkave Form des Schuhs im Nip wird der flexible Mantel während seines Umlaufs aus der normalerweise konvexen Form in eine konkave Form verbogen und unterliegt im Betrieb dieser ständigen Wechselbelastung. Dies führt zu einem Verschleiß des Mantels.

Zudem kann es passieren, dass im Betrieb eines Schuhwalzensystems einzelne Fremdkörper, wie z.B. Papierbatzen in den Pressspalt gelangen, oder auch durch Faltenbildung von Pressfilzen, wodurch der Mantel punktuell durch die starke lokale Druckbelastung beschädigt werden kann. Ein solcher Vorgang kann sehr plötzlich auftreten. Dies führt zu erheblichen Gefahren. Erfahrungen aus der Praxis zeigen, dass durch die hohe Wechselbelastung des Pressmantels auch zunächst nur kleine Beschädigungen immer größer werden und zum Bruch und Flavarie des Pressmantels führen. Flat die Beschädigung eine gewisse Größe, so kann dies zum Austritt von Schmier- oder Kühlmittels aus der Schuhwalze verbunden sein. Eine derartige Beschädigung ist dann beispielsweise durch die Kontamination der Faserstoffbahn durch Schmier- oder Kühlmittel erkennbar.

Zudem besteht auch die Gefahr, dass der Pressmantel plötzlich aufgrund der hohen Wechselbelastung an den vorbeschädigten Stellen bricht und zu einer Flavarie mit erheblichen Sachschäden und Produktionsausfall führt. Bei einer großen Beschädigung des Mantels kann der erhöhte Druck im Walzeninnenraum nicht mehr aufrechterhalten werden. Eine derartige Beschädigung des Walzenmantels kann daher gegebenenfalls über einen signifikanten Abfall des Gasinnendrucks in der Schuhwalze erkannt werden.

Nachteilig an dem Stand der Technik ist es, dass damit Beschädigungen des Mantels erst dann erkannt werden, wenn sie eine gewisse Größe haben. Dadurch bleibt dem Betreiber der Anlage nur sehr wenig Zeit zum Ergreifen geeigneter Gegenmaßnahmen, bevor es zu schwerwiegenden Schäden wie dem Reißen des Pressmantels und daraus eventuell resultierenden Folgeschäden wie der Beschädigung des Druckschuhs kommt.

Es ist also die Aufgabe der Erfindung, ein Schuhwalzensystem sowie ein Verfahren zur Überwachung einer Schuhwalze zu schaffen, das im Falle eines Pressmantelschadens Folgeschäden weitgehend vermeidet.

Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein Schuhwalzensystem sowie ein Verfahren zur Überwachung einer Schuhwalze anzugeben, dass Pressmanteldefekte bereits in einem früheren Stadium erkennen, als bisher.

Die Aufgabe wird vollständig gelöst durch ein Schuhwalzensystem gemäß dem Kennzeichen des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren gemäß Anspruch 9.

Gelöst wird die Aufgabe bezüglich des Schuhwalzensystems durch ein Schuhwalzensystem zum Entwässern oder Glätten einer laufenden Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn innerhalb einer Maschine zur Fierstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, umfassend wenigstens eine Schuhwalze mit einem umlaufenden Pressmantel, sowie eine Druck-Messeinrichtung zur Ermittlung des Gasinnendrucks in der Schuhwalze, und eine Versorgungsleitung von einer Gasversorgung zu einer Gaseinleitung in die Schuhwalze, wobei die Versorgungsleitung eine Regeleinrichtung zur Einstellung der Gasfördermenge in die Schuhwalze hat. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass das Schuhwalzensystem eine Überwachungseinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, den Gasinnendruck durch Einstellung der Gasfördermenge mittels der Regeleinrichtung bei einem vorgegebenen Zieldruck zu halten sowie ein Signal zu senden, insbesondere das Schuhwalzensystem abzuschalten, sobald die Gasfördermenge über einen vorbestimmten zulässigen Wertebereich steigt.

Die Erfinder haben erkannt, dass bereits einige Zeit, bevor ein Defekt eines Pressmantels eine solche Größe aufweist, dass er sich über den Abfall des Gasinnendrucks erkennen lässt, häufig bereits kleine Defekte im Mantel vorhanden sind, die sich mit der Zeit vergrößern. Wenn die Defekte klein genug sind, kann die Regeleinrichtung den Gasinnendruck noch auf dem eingestellten Zielwert halten, indem sie die auftretenden Leckageströme durch eine Erhöhung der Gaszufuhr kompensiert. Somit wird die Messung des Gasinnendrucks in dem Fall noch keine Besonderheiten anzeigen. Erst, wenn der Defekt so groß ist, dass die Regelmöglichkeiten der Regeleinrichtung erschöpft sind, wird der Gasinnendruck abfallen. Üblicherweise beträgt die Zeit zwischen dem gemessenen akuten Druckabfall und dem Bruch des Pressmantels nur wenige Sekunden und ist damit nicht ausreichend groß, um die Schuhwalze zu stoppen und eine Havarie zu verhindern.

Da zwischen dem Auftreten der kleinen Defekte und dem Abfall des Gasinnendrucks jedoch deutliche längere Zeiten, oft bis zu 60 Minuten liegen können, gibt ein frühes Erkennen dieser kleinen Defekte dem Betreiber noch ausreichend Zeit, um Gegenmaßnahmen zu treffen, und beispielsweise die Maschine vor einer Havarie kontrolliert zu stoppen.

Die Erfindung sieht daher eine Überwachungseinrichtung vor, die zusätzlich zur Messung des Gasinnendrucks auch Mittel vorsieht, die zur Aufrechterhaltung dieses Gasinnendrucks benötigte Gasfördermenge zu überwachen, und die dazu ausgelegt ist, ein Signal zu generieren, falls diese Gasfördermenge einen vorgegebenen zulässigen Wertebereich übersteigt.

Auch ohne Leckageströme aufgrund eines beschädigten Mantels ist die Schuhwalze nicht 100% dicht. Es wird also auch im Normalbetrieb eine gewisse Menge an Luft austreten, die durch die Gasversorgung wieder zugeführt werden muss. Diese Menge ist aber üblicherweise während des Betriebs weitgehend konstant.

Vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Ein Pressmantel besteht bevorzugt aus einem flexiblen und dünnen Kunststoffmaterial, zum Beispiel aus Polyurethan-Mischungen und kann zur Verstärkung Armierungsfäden, insbesondere in Form von Geweben oder Gelegen aufweisen. Die Dicke derartiger Pressmäntel kann zwischen 4mm und 6mm liegen.

Je nach Anwendungsfall kann ein Pressmantel eine glatte Oberfläche aufweisen, oder eine Oberfläche, die mit Rillen oder Blindbohrungen versehen ist. Für derartige Anwendungen ist die Erfindung besonders vorteilhaft, da an den Stellen der Rillen oder Bohrungen der Mantel bereits tendenziell geschwächt sein kann.

Die Schuhwalze wird zur Einhaltung ihrer Rundheit während des Produktionsprozesses mit einem Gasinnendruck beaufschlagt. Der Zieldruck liegt bevorzugt zwischen 0,02 bis 0,4 bar über dem Normaldruck, insbesondere 0,02 bis 0,1 bar über dem Normaldruck. Speziell können Werte zwischen 0,04 und 0,06 bar über dem Normaldruck vorteilhaft sein.

Der voreingestellte und gewünschte Zieldruck wird über eine Druck- Messeinrichtung überwacht. Diese ist vorteilhafterweise im Inneren der Schuhwalze angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführung kann das Schuhwalzensystem ausgeführt sein als Schuhwalzensystem

- mit wenigstens einer Schuhwalze zum Entwässern oder Glätten einer laufenden Faserstoffbahn, insbesondere Papier- oder Kartonbahn innerhalb einer Maschine zur Herstellung und/oder Veredelung der Faserstoffbahn, mit einer feststehenden Achse, auf der sich wenigstens ein Schuh abstützt, der gegen einen flexiblen, austauschbaren Pressmantel wirkt, wobei der Pressmantel in seinen Endbereichen an stirnseitigen drehbaren Tragscheiben oder damit verbundenen Bauteilen dichtend befestigt ist und mit dem Schuh gegen eine Gegenwalze anstellbar ist,

- mit einer Versorgungsleitung von einer Gasversorgung zu einer Gaseinleitung in die Schuhwalze, wobei die Versorgungsleitung eine Regeleinrichtung zur Einstellung der Gasfördermenge in die Schuhwalze umfasst, und

- mit einer Druck-Messeinrichtung zur Ermittlung des Gasinnendrucks in der Schuhwalze. Es kann dabei vorgesehen sein, dass

das Schuhwalzensystem eine Überwachungseinrichtung aufweist, die in der Lage ist, das Schuhwalzensystem abzuschalten, sobald der Gasinnendruck in der Schuhwalze unter einen vorbestimmten zulässigen Wertebereich sinkt oder die Gasfördermenge über einen vorbestimmten zulässigen Wertebereich steigt. Bevorzugt besitzt das Schuhwalzensystem eine üblicherweise abschaltbare Schmiermittelversorgung um den Reibwert zwischen dem Schuh und der Mantelinnenfläche zu vermindern.

Ohne diese in der Regel hydrodynamische oder hydrostatische Schmierung und Kühlung gäbe es auch auf der Mantelinnenseite eine Verschleißgefahr des Mantels, die zu einer Zerstörung führen könnte. Auf der anderen Seite erhöht das Schmiermittel die Gefahr, die mit einem Leck des Pressmantels einhergeht. Kommt es zum Austritt des Schmiermittels werden nicht nur die Faserstoffbahn und die Herstellungsmaschine beschmutzt, es kann auch zu einem explosiven und entzündlichen Gemisch mit der Umgebungsluft und an einer oft heißen Gegenwalze kommen.

Mit Vorteil umfasst die Regeleinrichtung zur Einstellung der Gasfördermenge ein Regelventil.

Bei der Steuerung eines Regelventils erhält man auf einfache Weise einen Wert, wie weit es geöffnet oder geschlossen werden muss, um den Druck in der Schuhwalze konstant zu halten. Dieser Wert kann als ein Indikator für die Gasfördermenge in die Schuhwalze dienen und von der Überwachungseinrichtung genutzt werden, um ein Signal beispielsweise für das Abschalten des Schuhwalzensystems zu generieren, sobald der Indikator einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt.

Bei dem Schwellwert kann es sich je nach Anwendung um einen Absolutwert handeln (z.B. angegeben in l/min) oder um einen relativen Schwellwert. So kann z.B. ein Signal erfolgen, wenn sich der Indikator bzw. die Gasfördermenge um einen gewissen Prozentbetrag (z.B. um 2%, 5% oder 10%) ändert. Es ist auch vorteilhaft, wenn die Regeleinrichtung alternativ oder zusätzlich durch ein drehzahlveränderliches Gebläse an der Gasversorgung gebildet ist.

Hier kann die Drehzahl des Gebläses als ein Indikator für die Gasfördermenge dienen.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann eine Durchflussmesseinrichtung zur Erfassung des Gasmengenstroms vorgesehen ist.

Hier kann der erfassten Gasmengenstroms direkt als ein Indikator für die Gasfördermenge dienen.

Es sei angemerkt, dass in die Ermittlung des Indikators für die Gasfördermenge auch mehrere Größen eingehen können. Z.B die Ventilstellung und eine Gebläsedrehzahl. Dadurch kann die Genauigkeit der Überwachung gesteigert, und die Gefahr von ,Fehlalarmen‘ reduziert werden. Wird z.B. der Überwachungseinrichtung aufgrund einer Fehlfunktion ein fehlerhafter Drehzahlwert übermittelt, so kann die Überwachungseinrichtung dies mittels des -in gewissem Sinne redundanten- Wertes der Ventilstellung erkennen, und somit das Auslösen eines unnötigen Signals vermeiden.

Ebenso kann es zur Ermittlung des Indikators vorteilhaft sein, die ermittelten Rohwerte weiter zu verarbeiten. So können Messwerte wie z.B. Gasdurchflußmenge als zeitlich gemittelte Größe verwendet werden. Auch dadurch wird die Gefahr von Fehlalarmen reduziert, da punktuelle Fehlmessungen nur geringen Einfluss auf den Indikator. Da es ein Ziel des Verfahrens ist, dem Betreiber einen ausreichend großen Zeitgewinn von mehreren Minuten zu verschaffen, ist eine zeitliche Mittelung der Werte über maximal einige Sekunden (z.B. 10 [s], 20[s] oder 30[s]) unkritisch und kann akzeptiert werden, wenn dadurch die Genauigkeit der Überwachung gesteigert wird.

Alternativ oder zusätzlich sind auch andere Verarbeitungsformen der Rohwerte wie z.B. Gradientenbildung etc. möglich.

Mit Vorteil ist vorgesehen, dass die Überwachungseinrichtung geeignet ist, einen Druckverlust pro Zeiteinheit zu bestimmen.

Die Überwachungseinheit umfasst vorteilhafterweise eine Datenverarbeitungseinheit (z.B. einen Computer) mit einer Speichereinheit. In dieser Speichereinheit ist zu einem vorgegebenen Zieldruck jeweils ein zulässiger Wert, bzw. Bereich für die

Gasfördermenge hinterlegt.

Weiterhin kann durch die Überwachungseinheit auch der Indikator ermittelt werden. Mit hinterlegten Normalwertebereichen und dem ermittelten Indikator ist die Überwachungseinheit also sofort in der Lage, bei Abweichungen ein (Warn-)Signal zu erzeugen und/oder das

Schuhwalzensystem anzuhalten.

Vorzugsweise handelt es sich bei dem Gas um Druckluft.

Diese Druckluft kann beispielsweise relativ einfach mit einem Gebläse speziell für die Schuhwalze erzeugt werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Druckluft auch der zentralen Druckluftversorgung entnommen werden, die in den Werkshallen üblicherweise ohnehin vorhanden ist. Auch hier ist kein großer baulicher Aufwand notwendig. In einer anderen, vorteilhaften Ausführung kann es sich bei dem Gas um ein inertes Gas handeln. Damit wird eine Entzündung bei Austritt von Schmiermittel und Gas durch einen defekten Pressmantel aus der Schuhwalze vermieden werden.

Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens gelöst durch ein Verfahren zur Überwachung der Dichtheit einer Schuhwalze insbesondere in einem Schuhwalzensystem gemäß einem Aspekt der Erfindung, mittels einer Überwachungseinrichtung dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die Schritte umfasst:

i) Messen des Gasinnendrucks der Schuhwalze mittels einer Druck- Messeinrichtung (13)

ii) Regelung der Gasfördermenge, die in die Schuhwalze geleitet wird mittels einer Regeleinrichtung (11 ), um den Gasinnendruck bei einem vorgegebenen Zieldruck zu halten

iii) Bestimmen eines Indikators für die Gasfördermenge

iv) Übermitteln eines Signals, insbesondere eines Signals zum Abschalten des Schuhwalzensystems, falls die Gasfördermenge und/oder der Indikator einen vorgegebenen Schwellwert übersteigen.

Mit einem solchen Verfahren ist auf besonders einfache Weise schnell festzustellen, wenn ein Pressmantel eine unzulässige Leckage aufweist.

Vorteilhafterweise kann zur Ermittlung des Indikators eine Durchflussmesseinrichtung die Gasfördermenge direkt erfasst, und der Wert an die Überwachungseinheit übermittelt werden.

Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass die Regeleinrichtung ein Regelventil umfasst, und der Indikator unter Verwendung der Ventilstellung des Regelventils bestimmt wird. In vorteilhaften Ausführungen kann vorgesehen sein, dass aufgrund des Signals zur Abschaltung des Schuhwalzensystems die Antriebe der Schuhwalze und/oder einer Gegenwalze abgebremst werden und/oder die Schmiermittelversorgung unterbrochen wird.

In bevorzugten Ausführungen kann vorgesehen sein, dass der vorgegebene Schwellwert für den Indikator neben dem Gasinnendruck auch noch von einem oder mehreren Prozessparametern abhängen kann, insbesondere von der Drehgeschwindigkeit der Schuhpresswalze und/oder der Presslast.

Die Erfindung wird im Folgenden an Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert.

Figur 1 zeigt schematisch eine Schuhwalze mit einer Gegenwalze in einem Schuhwalzensystem gemäß einem Aspekt der Erfindung. Da diese Elemente aus unterschiedlichen Bauteilen zusammengestellt werden können, werden sie einfach als Kasten dargestellte und im weiteren Verlauf unter den Varianten beschrieben.

Das in Figur 1 gezeigte System stellt exemplarisch eine Schuhwalze 1 mit einer Gegenwalze 28 dar. Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine derartige Ausführung beschränkt. Die Schuhwalze 1 in Figur 1 besitzt einen umlaufenden Mantel 5 (Laufrichtung L), der an seinen Enden an Tragscheiben 8 befestigt ist. Der umlaufende Mantel 5 beschreibt somit an seinen Enden eine nahezu kreisrunde Bahn und hat die Mantelform A (gestrichelte Linie). Durch die Schuhwalze zieht sich eine Achse 2, auf die sich mittels wenigstens eines hydraulischen Stützelements 4 mindestens ein Schuh 3 abstützt und gegen den Mantel 5 in Richtung Gegenwalze 28 anpressbar ist. Zur Verringerung der Reibung wird die Andruckfläche 29 des Schuhs 3 mit einem Schmiermittel, in der Regel Öl, geschmiert, gegen das die Schuhwalze 1 abgedichtet sein muss. Zugeführt wird das Öl über eine Schmiermittelversorgung 6. Die Andruckfläche 29 des Schuhs 3 ist konkav geformt und der Gegenwalze 28 angepasst. Dadurch wird ein breiter Nip 30 von mindestens 30 mm Länge in Umfangsrichtung erzeugt. Das bedeutet für den Mantel 5 jedoch, dass er im Bereich der Gegenwalze ständigen Wechselbelastungen ausgesetzt ist und die Form B annimmt, während er im Randbereich rund bleibt (A). Die unterschiedlichen Laufbahnen A und B sind in der Figur 1 übertrieben dargestellt, um sie besser veranschaulichen zu können. Tatsächlich bewegt sich der Höhenunterschied zwischen dem Tiefpunkt in der konkaven Andruckfläche 29 und der Kreisbahn A im Millimeterbereich oder sogar darunter. Die sich ergebenden erhöhten Spannungen sind jedoch nicht zu vernachlässigen und umso problematischer, je steifer der Mantel 5 ist.

Ist der Mantel sehr flexibel hat er allerdings den Nachteil, dass er an den nicht abgestützten Bereichen in sich zusammenfällt. Aus diesem Grund wird der Mantel mit einem Gas (der Einfachheit halber wird häufig Luft verwendet oder auch ein inerten Gas) unter einen leichten inneren Überdruck versetzt. Damit behält er - abgesehen vom Pressbereich mit seiner konkaven Andruckfläche 29 - einen runden Umfang. Das Gas wird über die Gaseinleitung 8 in die Schuhwalze 1 geleitet.

Der Innendruck innerhalb der Schuhwalze 1 , der in erster Linie von dem Gasdruck abhängig ist, wird fortlaufend über einen Drucksensor 7 aufgenommen und einer Druck-Messeinrichtung 13 zur Verfügung gestellt. Eine Signalleitung gibt den ermittelten Druckwert an eine Überwachungseinrichtung 15 weiter. In Figur 1 sind alle Signal- und Steuerleitungen 14 als strichpunktierte Linien dargestellt.

Weitere Stellgrößen erhält die Überwachungseinrichtung 15 aus dem Bereich der Versorgungsleitung 16 für das Gas von der Druckquelle 10 bis zur Gaseinleitung 8. In diesem Bereich der Versorgungsleitung 16 ist in dieser abstrakten Darstellung in der Figur 1 eine Regeleinrichtung 11 für das Gas und eine Durchflussmesseinrichtung 12 eingezeichnet. Von beiden werden Signale an die Überwachungseinheit 15 übergeben.

Die Überwachungseinrichtung ist in dem Fall, dass die übermittelten Werte nicht im gewünschten Normbereich liegen, in der Lage, das Schuhwalzensystem abzuschalten, indem beispielsweise über die Abschalteinrichtung 20 die Antriebe 9 abgeschaltet werden oder die Zufuhr zur Schmiermittelversorgung 6 gestoppt wird.

Man kann sich zahlreiche Varianten der Überwachung vorstellen, die von der Erfindung erfasst sind. Im Folgenden seien vier Varianten beispielhaft genannt. In allen Beispielen regelt die Überwachungseinrichtung 15 die Vorgänge, die sich in der elektronischen Steuerung des gesamten Schuhwalzensystems befinden kann.

In einer ersten Variante versorgt eine externe Konstantdruckquelle 10 das Schuhwalzensystem mit Gas. Der Gasinnendruck in der Schuhwalze 1 wird durch einen elektronischen Sensor 7 gemessen. Ein Regelventil 11 im Zustrom zur Schuhwalzel wird in Abhängigkeit des gemessenen Druckes automatisch so verstellt dass der Druck in der Schuhwalze 1 einem vorgegebenen Wert entspricht.

Muss zur Aufrechterhaltung des Walzeninnendrucks das Regelventil weiter geöffnet werden (über einen vorgegebenen Schwellwert hinweg), oder sinkt der Walzeninnendruck, obwohl das Regelventil 11 weiter öffnet, ist eine Leckage des Mantels oder der Schuhwalze 1 wahrscheinlich. Vorzugsweise ist das Regelventil mit einer Positionsrückführung ausgestattet. Das Schuhwalzensystem wird zur Überprüfung in einen sicheren Zustand überführt. Hier dient die Stellung des Regelventils 11 als Indikator für die Gasfördermenge, die in die Schuhwalze gefördert wird.

Eine zweite Variante unterscheidet sich von der ersten dadurch, dass das Regelventil 11 einen Bypass zur Schuhwalze 1 versorgt. Auch dieses Regelventil 11 wird in Abhängigkeit des gemessenen Druckes automatisch so verstellt, dass der Druck in der Schuhwalze 1 einem vorgegebenen Wert entspricht. Ein weniger weit geöffnetes Ventil bedeutet dabei, dass weniger Druckluft in den Bypass, dafür mehr Druckluft in die Schuhwalze geleitet wird.

Muss zur Aufrechterhaltung des Walzeninnendrucks das Regelventil weiter geschlossen werden (über einen vorgegebenen Schwellwert hinweg), so ist eine Undichtigkeit des Mantels 5 oder der Schuhwalze 1 wahrscheinlich. Hier dient die Stellung des Regelventils 11 als Indikator für die Gasfördermenge, die in die Schuhwalze gefördert wird.

Die Überwachungseinrichtung liefert dann wieder ein Signal und das Schuhwalzensystem zur Überprüfung in einen sicheren Zustand überführt.

In einer dritten Variante versorgt auch eine externe Konstantdruckquelle

10 versorgt das Schuhwalzensystem. Der Gasinnendruck in der Schuhwalze 1 wird über ein mechanisch direkt wirkendes Druckregelventil

11 oder einen elektronischen Druckregelkreis wie in Variante 1 geregelt. Eine Messung der für die Aufrechterhaltung des Druckes erforderlichen Luftmenge mit einer Durchflussmesseinrichtung 12 wird zur Erkennung der Luftdurchlässigkeit herangezogen. Steigt die erforderliche Luftmenge bei konstantem Gasinnendruck in der Schuhwalze 1 kann von einer Undichtigkeit ausgegangen werden. Das Schuhwalzensystem wird zur Überprüfung in einen sicheren Zustand überführt.

Variante 1 und 2 können zur Verbesserung der Auswertegüte mit einer wie in Variante 3 beschrieben Luftmengenmessung ausgeführt werden.

In einer vierten Variante erzeugt ein in der Drehzahl veränderliches Gebläse als Gasversorgung 10 die Luftmenge die für den Gasinnendruck in der Schuhwalze 1 erforderlich ist. Der Gasinnendruck in der Schuhwalze 1 wird durch einen elektronischen Sensor 7 gemessen. Die Drehzahl des Gebläses der Gasversorgung 10 wird so angestellt dass sich der gewünschte Mantelinnendruck ergibt.

Steigt die zum Druckerhalt erforderliche Drehzahl des Gebläsemotors bei konstantem Gasinnendruck in der Schuhwalze 1 an, kann von einer Undichtigkeit ausgegangen werden. Das Schuhwalzensystem wird zur Überprüfung in einen sicheren Zustand überführt.

Stellt sich eine für die Aufrechterhaltung des Druckes und für die Anwendung untypisch hohe Drehzahl des Gebläsemotors ein kann von einer Undichtigkeit ausgegangen werden. Das Schuhwalzensystem wird zur Überprüfung in einen sicheren Zustand überführt.

Um Fehlerkennungen durch unterschiedliche Wirkungsgrade von Gebläsen zu vermeiden kann eine zusätzliche Luftmengenmessung 12 in der Versorgungsleitung 16 zur Schuhwalze vorgesehen werden.

Die Überwachungseinrichtung 15, die nicht näher bezeichnete Maschinensteuerung, die beispielsweise die Antriebe 9 einschließt, sowie die Abschalteinrichtung 20 befinden sich in einem Schuhwalzensystem. Dadurch sind alle Betriebszustände des Schuhwalzensystems bekannt und fließen in die Überwachung der Korrelation zwischen Ventilöffnung und Gasinnendruck in der Schuhwalze 1 ein. Dadurch kann bei Veränderung der Linienkraft oder Veränderung der Maschinengeschwindigkeit, beispielsweise bei einem Einführungsvorgang für eine neue Papierbahn, ein Muting der Überwachung oder eine Veränderung der Toleranzwerte stattfinden. Dadurch ist die Auswertung der Korrelation von Druckwerten und Ventilöffnungen sehr zuverlässig und vermeidet Fehlinterpretationen.

Bezugszeichenliste

1 Schuhwalze

2 Achse

3 Schuh

4 Hydraulisches Stützelement

5 Pressmantel

6 Schmiermittelversorgung

7 Drucksensor

8 Gaseinleitung

9 Walzenantrieb

10 Gasversorgung

1 1 Regeleinrichtung

12 Durchflussmesseinrichtung

13 Druck-Messeinrichtung

14 Signal- oder Steuerleitung

15 Überwachungseinrichtung

16 Versorgungsleitung

20 Abschalteinrichtung

28 Gegenwalze

29 Konkave Andruckfläche

30 Nip

L Laufrichtung

A Mantelform am Mantelende B Mantelform im Schuhbereich