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EP3861534B1 - Walze mit datenverarbeitungsvorrichtung - Google Patents

Walze mit datenverarbeitungsvorrichtung Download PDF

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Publication number
EP3861534B1
EP3861534B1 EP19809702.4A EP19809702A EP3861534B1 EP 3861534 B1 EP3861534 B1 EP 3861534B1 EP 19809702 A EP19809702 A EP 19809702A EP 3861534 B1 EP3861534 B1 EP 3861534B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
roller
processing device
data processing
data
board
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP19809702.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3861534C0 (de
EP3861534A1 (de
Inventor
Peter Kayser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Krafft and Soehne GmbH and Co KG
Original Assignee
Carl Krafft and Soehne GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=68699119&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=EP3861534(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Carl Krafft and Soehne GmbH and Co KG filed Critical Carl Krafft and Soehne GmbH and Co KG
Publication of EP3861534A1 publication Critical patent/EP3861534A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3861534C0 publication Critical patent/EP3861534C0/de
Publication of EP3861534B1 publication Critical patent/EP3861534B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G07—CHECKING-DEVICES
    • G07C—TIME OR ATTENDANCE REGISTERS; REGISTERING OR INDICATING THE WORKING OF MACHINES; GENERATING RANDOM NUMBERS; VOTING OR LOTTERY APPARATUS; ARRANGEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS FOR CHECKING NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • G07C3/00—Registering or indicating the condition or the working of machines or other apparatus, other than vehicles
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D21—PAPER-MAKING; PRODUCTION OF CELLULOSE
    • D21G—CALENDERS; ACCESSORIES FOR PAPER-MAKING MACHINES
    • D21G9/00—Other accessories for paper-making machines
    • D21G9/0009—Paper-making control systems
    • D21G9/0045—Paper-making control systems controlling the calendering or finishing

Definitions

  • the invention relates to a roller for the production and processing of web-shaped goods with a data processing device.
  • rollers that are used in the production and processing of web-shaped goods such as paper in particular, there is the problem that these rollers wear out during use and should be checked at regular intervals and repaired if necessary. It is advantageous if the useful life of a roller can be determined. In particular, if a roller is not used over a continuous, long-term period of time, but is only used again and again for different periods of time, it is difficult to determine the actual useful life.
  • the object on which the invention is based is achieved with a roller with the features of patent claim 1.
  • the roller also includes a data processing device having a processor board designed to acquire various data and a processing board. which is designed to process data on time, acceleration and speed.
  • a processing board which is designed to process data on time, acceleration and speed.
  • it also contains another processing board for processing additional data. This makes it possible to individually provide several circuit boards in a small space, which are delivered depending on the application requirements. This means that specific functions can either be activated individually on a universal circuit board for different requirements, or more or fewer circuit boards or different circuit boards can be installed depending on the requirements.
  • a processor board is used to provide functions needed for all tasks and a processing board is used to provide individual functions.
  • the third board is used for expansion if additional functions are required.
  • the roller preferably has a data processing device on two opposite sides, each outside the center. This data processing device is preferably arranged on the front side of the roller.
  • the roller has a cylindrical opening with a diameter of 30 to 70 mm and preferably 50 mm in which a data processing device is arranged.
  • Roller 1 shown has a data processing device 4 on its end face 2, decentralized to the central shaft 3. This data processing device 4 is arranged in a cylindrical opening 5.
  • a further data processing device (not shown) is provided outside the center 6 of the roller.
  • the cylindrical opening 5 has a diameter of 50 mm and the roller 1 has a diameter of more than 500 mm, so that the data processing device 4 is arranged on the end face of the roller 1 in a relatively small cylindrical opening.
  • the data processing device 4 has a sensor 7 and a data memory 8.
  • the device is powered by a power supply 9, which in the present case is a rechargeable battery.
  • the data from the data memory 8 can be read out either wired or wirelessly via an interface 10 or displayed in the display 11.
  • the data processing device 4 has a computer 12, which in the exemplary embodiment is also connected to the data processing device 4, not shown, on the opposite end face of the roller 1.
  • the data processing device 4 is therefore a component fixed to the roller for recording the usage data of the roller.
  • the data processing device 4 is inserted flush on the end face 2 of the roller 1 into a bore, that is to say the cylindrical opening 5, outside the center 6 of the roller 1.
  • the data processing device 4 is thereby housed in the roller body of the roller 1 and protected against external influences.
  • the data processing device 4 By rotating the roller 1, the data processing device 4 is activated from a defined speed and thus from a defined centrifugal acceleration. If the speed falls below this speed or another defined speed, the data processing device 4 is stopped. During the active phase of the data processing device 4, the measured values are recorded on the data memory 8.
  • the data can be retrieved from the data memory 8 by an operator wirelessly or via a wired connection. With a wired connection, the battery 9 can be charged at the same time.
  • the data read out is recorded in a database and compared there with specified data.
  • conclusions can be drawn about the properties and specifications of the roller.
  • the interface 10 is used for data transmission to an operator's device and enables a status display.
  • This status display can provide information about the charge status of the internal battery or the memory.
  • a plug connection 13 forms a protected connection for connecting a communication and/or charging cable (not shown).
  • the roller-proof data processing device 4 determines data to determine the usage times, a usage profile or a load profile. If two data processing devices are used on opposite end faces 2 of the roller 1, wireless communication between these two data processing devices 4 is preferably provided in the interior of the roller 1.
  • a computer that can be provided in the data processing device 4 or can also be used outside as a non-roller component makes possible the evaluation of the data, the linking and a plausibility check of the data with each other as well as a comparison with specified values as application-oriented usage data.
  • a first stage of the data processing device enables on/off detection. When a defined roller speed or centrifugal acceleration is reached, the data processing device switches a contact or switch. The sensor switches or sets a time stamp and creates a stamp protocol. A date and time are stored here. Once the threshold is fallen below, the stamp is stamped. This means that another date and time is saved. This creates an overview with documentation of the useful life due to exceeding threshold values.
  • the data processing device 4 can determine a usage profile based on the measurements of level 1. For this purpose, a date and time is stored after the threshold has been reached. When this threshold is reached, a load sensor is activated. This load sensor is generally an acceleration sensor that detects acceleration as a function of time. It is preferably sampled at low frequency. Once the threshold is undershot, the signal is stamped and the load sensor is consequently deactivated. This enables an overview or series of measurements in the “acceleration over time” display.
  • a level 3 based on level 2 determines a load profile by using a pair of data processing devices on both end faces of the roller.
  • the data processing devices are linked and connected in order to have, among other things, the same time stamps and thresholds.
  • the load sensors are acceleration sensors that record acceleration as a function of time in several levels.
  • a distinction can be made between sample frequency and storage cycle. By using two sensors and measuring in different A load profile can be derived from the levels, from which load peaks with a time stamp can be found.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Walze für die Herstellung und Verarbeitung von bahnförmigen Waren mit einer Datenverarbeitungsvorrichtung.
  • Beispielsweise bei Walzen, die bei der Herstellung und Verarbeitung von bahnförmigen Waren wie insbesondere Papier eingesetzt werden, besteht das Problem, dass diese Walzen sich während der Nutzung abnutzen und in regelmäßigen Abständen überprüft und gegebenenfalls repariert werden sollten. Dazu ist es vorteilhaft, wenn die Nutzungsdauer einer Walze ermittelt werden kann. Insbesondere wenn eine Walze nicht über eine kontinuierliche, langanhaltende Zeitspanne benutzt wird, sondern immer wieder nur für unterschiedliche Zeitspannen eingesetzt wird, ist es schwierig, die tatsächliche Nutzungsdauer zu ermitteln.
  • Aus der DE 10 2016 009 600 A1 ist ein Verfahren zum Erfassen von Nutzungsdaten von Walzen, die zur Herstellung oder Verarbeitung von bahnförmiger Ware eingesetzt werden, bekannt, bei dem mit einer in die Stirnseite einer Walze eingebauten Sensorvorrichtung an einer rotierenden Walze Beschleunigungen erfasst und eine zwischen diesen Beschleunigungen liegende Zeit auf einem Datenspeicher dokumentiert wird, um die tatsächliche Nutzungsdauer zu ermitteln. Über die Ermittlung von Beschleunigungen wird sichergestellt, dass nur dann Daten erfasst werden, wenn die Walze lateral bewegt wird oder rotiert. Diese Druckschrift offenbart auch den Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit einer Walze mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Walze umfasst auch eine Datenverarbeitungsvorrichtung, die eine Prozessorplatine aufweist, die zur Erfassung von unterschiedlicher Daten ausgebildet ist, und eine Bearbeitungsplatine. die für die Bearbeitung von Daten zu Zeit, Beschleunigung und Geschwindigkeit ausgebildet ist. Darüber hinaus enthält sie auch eine weitere Bearbeitungsplatine zur Bearbeitung weiterer Daten. Dies ermöglicht es auf kleinem Raum individuell mehrere Platinen vorzusehen, die je nach Anwendungserfordernis ausgeliefert werden. Es können somit entweder auf einer universellen Platine für unterschiedliche Anforderungen individuell bestimmte Funktionen freigeschaltet werden oder es werden je nach Anforderung mehr oder weniger Platinen oder unterschiedliche Platinen eingebaut. Im zweiten Fall wird eine Prozessorplatine verwendet, um für alle Aufgaben benötigte Funktionen bereitzustellen, und eine Bearbeitungsplatine, um individuelle Funktionen bereitzustellen. Die dritte Platine dient dem Ausbau, wenn weitere Funktionen benötigt werden.
  • Vorzugsweise weist die Walze an zwei gegenüberliegenden Seiten jeweils außerhalb der Mitte eine Datenverarbeitungsvorrichtung auf. Diese Datenverarbeitungsvorrichtung wird vorzugsweise an der Stirnseite der Walze angeordnet.
  • Die Walze weist eine zylindrische Öffnung mit einem Durchmesser von 30 bis 70 mm und vorzugsweise von 50 mm auf in der eine Datenverarbeitungseinrichtung angeordnet ist.
  • Ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Walze ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher erläutert. Es zeigt
    • Figur 1
    eine dreidimensionale Ansicht einer Walze mit Datenverarbeitungsvorrichtung und
    Figur 2
    einen Ausschnitt aus Figur 1.
  • Die in Figur 1 gezeigte Walze 1 weist an ihrer Stirnseite 2 dezentral zur zentralen Welle 3 eine Datenverarbeitungsvorrichtung 4 auf. Diese Datenverarbeitungsvorrichtung 4 ist in einer zylindrischen Öffnung 5 angeordnet.
  • Auf der nicht gezeigten gegenüberliegenden Stirnseite der Walze 1 ist außerhalb der Mitte 6 der Walze eine weitere Datenverarbeitungsvorrichtung (nicht gezeigt) vorgesehen.
  • Die zylindrische Öffnung 5 hat einen Durchmesser von 50 mm und die Walze 1 hat einen Durchmesser von mehr als 500 mm, sodass an der Stirnseite der Walze 1 in einer relativ kleinen zylindrischen Öffnung die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 angeordnet ist.
  • Die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 hat einen Sensor 7 und einen Datenspeicher 8. Die Vorrichtung wird durch eine Stromversorgung 9, die im vorliegenden Fall eine wiederaufladbare Batterie ist, mit Strom versorgt. Die Daten des Datenspeichers 8 können entweder über eine Schnittstelle 10 kabelgebunden oder kabellos ausgelesen werden oder in der Anzeige 11 angezeigt werden. Zur Aufbereitung der Daten weist die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 einen Rechner 12 auf, der im Ausführungsbeispiel auch mit der nicht gezeigten Datenverarbeitungsvorrichtung 4 an der gegenüberliegenden Stirnseite der Walze 1 in Verbindung steht.
  • Die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 ist somit eine walzenfeste Komponente zur Aufnahme der Nutzungsdaten der Walze. Hierzu wird die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 auf der Stirnseite 2 der Walze 1 in eine Bohrung, das heißt die zylindrische Öffnung 5, außerhalb der Mitte 6 der Walze 1 flächenbündig eingeschoben. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 ist dadurch im Walzenkörper der Walze 1 untergebracht und gegen äußere Einflüsse geschützt.
  • Durch die Drehung der Walze 1 wird die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 ab einer definierten Drehzahl und somit ab einer definierten Zentrifugalbeschleunigung aktiviert. Bei Unterschreiten dieser Drehzahl oder einer anderen definierten Drehzahl wird die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 gestoppt. Während der aktiven Phase der Datenverarbeitungsvorrichtung 4 werden die Messwerte auf dem Datenspeicher 8 aufgezeichnet.
  • Nach der Aufzeichnung können die Daten aus dem Datenspeicher 8 drahtlos oder über eine drahtgebundene Verbindung von einem Bediener abgerufen werden. Bei einer drahtgebundenen Verbindung kann gleichzeitig die Batterie 9 aufgeladen werden.
  • Die ausgelesenen Daten werden in eine Datenbank aufgenommen und dort mit vorgegebenen Daten verglichen. Aus dem Vergleich der Daten auf dem Datenspeicher 8 mit Daten in der Datenbank kann auf die Eigenschaften und Spezifikationen der Walze zurückgeschlossen werden.
  • Die Schnittstelle 10, dient der Datenübertragung zu einem Gerät des Bedieners und ermöglicht eine Zustandsanzeige. Diese Zustandsanzeige kann über den Ladezustand der internen Batterie oder den Speicher informieren. Eine Steckverbindung 13 bildet eine geschützte Verbindung zum Anschluss eines Kommunikations- und/oder Ladekabels (nicht gezeigt).
  • In der Anwendung ermittelt die walzenfeste Datenverarbeitungsvorrichtung 4 Daten zur Ermittlung der Nutzungszeiten, eines Nutzungsprofils oder eines Belastungsprofils. Sofern zwei Datenverarbeitungsvorrichtungen an gegenüberliegenden Stirnseiten 2 der Walze 1 eingesetzt werden, wird vorzugsweise eine drahtlose Kommunikation zwischen diesen beiden Datenverarbeitungsvorrichtungen 4 im Innenraum der Walze 1 vorgesehen.
  • Ein Rechner, der in der Datenverarbeitungsvorrichtung 4 vorgesehen sein kann oder auch außerhalb als nicht walzenfeste Komponente eingesetzt werden kann, ermöglicht die Auswertung der Daten, die Verknüpfung und eine Plausibilitätsprüfung der Daten untereinander sowie einen Vergleich mit vorgegebenen Werten als anwendungsorientierte Nutzungsdaten.
  • Optional können verschiedene Stufen der Datenerfassung vorgesehen werden. Eine erste Stufe der Datenverarbeitungsvorrichtung ermöglicht eine Ein-/Aus-Erfassung. Mit dem Erreichen einer definierten Walzendrehzahl bzw. einer Zentrifugalbeschleunigung schaltet die Datenverarbeitungsvorrichtung einen Kontakt oder Schalter. Der Sensor schaltet bzw. setzt damit einen Zeitstempel und legt ein Stempelprotokoll an. Hierbei wird ein Datum mit einer Uhrzeit hinterlegt. Nach Unterschreiten der Schwelle wird abgestempelt. Das heißt, es wird ein weiteres Datum mit Uhrzeit abgespeichert. Dadurch wird eine Übersicht mit einer Dokumentation der Nutzungsdauer aufgrund der Überschreitung von Schwellenwerten erzielt.
  • Als Stufe 2 kann die Datenverarbeitungsvorrichtung 4 aufbauend auf die Messungen der Stufe 1 ein Nutzungsprofil ermitteln. Hierfür wird nach Erreichen der Schwelle ein Datum mit Uhrzeit hinterlegt. Mit dem Erreichen dieser Schwelle wird weiterhin ein Lastsensor aktiviert. Dieser Lastsensor ist im Allgemeinen ein Beschleunigungssensor, der eine Beschleunigung als Funktion der Zeit erfasst. Er wird bevorzugt mit niedriger Frequenz gesampelt. Nach Unterschreiten der Schwelle wird abgestempelt und folgerichtig der Lastsensor deaktiviert. Dies ermöglicht eine Übersicht oder Messreihe in der Darstellung "Beschleunigung über der Zeit".
  • Eine auf die Stufe 2 aufbauende Stufe 3 ermittelt ein Belastungsprofil, durch den Einsatz eines Datenverarbeitungsvorrichtungspaares an beiden Stirnseiten der Walze. Die Datenverarbeitungsvorrichtungen werden hierzu verknüpft und verbunden, um unter anderem gleiche Zeitstempel und Schwellen zu haben. Die Lastsensoren sind in diesem Fall Beschleunigungssensoren, die eine Beschleunigung als Funktion der Zeit in mehreren Ebenen erfassen. Hierbei kann zwischen Samplefrequenz und Speicherzyklus unterschieden werden. Durch den Einsatz von zwei Sensoren und der Messung in verschiedenen Ebenen lässt sich ein Belastungsprofil ableiten, dem Lastspitzen mit Zeitstempel zu entnehmen sind.

Claims (3)

  1. Walze (1) für die Herstellung und Verarbeitung von bahnförmigen Waren, die außerhalb der Mitte (6) eine zylindrische Öffnung (5) aufweist, in die eine Datenverarbeitungsvorrichtung (4) mit einem Sensor (7) und einem Datenspeicher (8) eingesetzt ist, die dazu geeignet ist, Beschleunigungswerte und weitere Daten zu erfassen, dadurch gekennzeichnet, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung eine Prozessorplatine, die zur Erfassung unterschiedlicher Daten ausgebildet ist, und eine Bearbeitungsplatine, die für die Bearbeitung von Daten zu Zeit, Beschleunigung und Geschwindigkeit ausgebildet ist, aufweist und die beide in der zylindrischen Öffnung angeordnet sind und die Datenverarbeitungsvorrichtung zusätzliche eine frei konfigurierbare dritte Platine aufweist, wobei die zylindrische Öffnung (5) einen Durchmesser von 30 bis 70 mm und vorzugsweise von 50 mm aufweist.
  2. Walze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze an zwei gegenüber liegenden Seiten (2) jeweils außerhalb der Mitte (6) die Datenverarbeitungsvorrichtung (4) aufweist.
  3. Walze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Walze ein Gyroskop aufweist.
EP19809702.4A 2018-10-04 2019-10-01 Walze mit datenverarbeitungsvorrichtung Active EP3861534B1 (de)

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DE102018007847.8A DE102018007847A1 (de) 2018-10-04 2018-10-04 Verfahren zum Erfassen von Nutzungsdaten von Walzen
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EP3861534A1 EP3861534A1 (de) 2021-08-11
EP3861534C0 EP3861534C0 (de) 2023-12-06
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