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AT506898B1 - ARRANGEMENT, SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING OPERATING RATIOS OF A ROTATING BODY IN A MATERIAL RAILWAY MAKING OR EQUIPMENT MACHINE - Google Patents

ARRANGEMENT, SYSTEM AND METHOD FOR MEASURING OPERATING RATIOS OF A ROTATING BODY IN A MATERIAL RAILWAY MAKING OR EQUIPMENT MACHINE Download PDF

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AT506898B1
AT506898B1 AT0059409A AT5942009A AT506898B1 AT 506898 B1 AT506898 B1 AT 506898B1 AT 0059409 A AT0059409 A AT 0059409A AT 5942009 A AT5942009 A AT 5942009A AT 506898 B1 AT506898 B1 AT 506898B1
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Description

österreichisches Patentamt AT506 898B1 2012-03-15Austrian Patent Office AT506 898B1 2012-03-15

Beschreibung [0001] Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zum Messen von Betriebsverhältnissen eines rotierenden Körpers, wie zum Beispiel einer Walze, in einer Materialbahnherstellungsoder -ausrüstungsmaschine. Weiter betrifft die Erfindung auch ein entsprechendes System und ein entsprechendes Verfahren.Description: The invention relates to an arrangement for measuring operating conditions of a rotating body, such as a roller, in a web production or equipment machine. Furthermore, the invention also relates to a corresponding system and a corresponding method.

[0002] Papier-, Zellstoff-, Tissue- und Kartonmaschinen wie auch Papierausrüstungs- und -Verarbeitungsmaschinen enthalten zahlreiche rotierende, zum Beispiel wälzgelagerte Körper. Das Messen von Betriebsverhältnissen wälzgelagerter Körper, wie zum Beispiel Walzen, ist eine höchst anspruchsvolle Aufgabe. Echtzeitdaten über die tatsächlichen Betriebsverhältnisse der Walzen wären im Hinblick sowohl auf zweckmäßigen Betrieb wie auch auf die Zustandsüberwachung der Walze wichtig.Paper, pulp, tissue and board machines as well as Papierausrüstungs- and processing machines contain numerous rotating, for example, rolling bearing body. Measuring operating conditions of roller-bearing bodies, such as rollers, is a highly demanding task. Real-time data on the actual operating conditions of the rolls would be important in terms of both convenient operation and condition monitoring of the roll.

[0003] Das gemäß Stand der Technik erfolgende Messen von Betriebsverhältnissen basiert oft auf rechnerischen Verfahren. Diese sind jedoch kaum in der Lage, zum Beispiel sich aus veränderlichen Belastungssituationen ergebende Einflüsse zu berücksichtigen. Bei den bekannten Verfahren wird oft nur eine einzige, in Bezug auf den Betrieb der Walze selbst oft sehr fernliegende Größe gemessen. Auf deren Grundlage lässt sich die eigentliche Betriebsgröße, die von Interesse ist, berechnen bzw. schätzen. Es kann da wirklich nicht die Rede sein von einem in Echtzeit erfolgenden Messen tatsächlicher Betriebsverhältnisse, an Hand deren der Betrieb der Walzen oder überhaupt der Ablauf des Produktionsprozesses aufrechterhalten oder in Echtzeit und rational geregelt werden könnte oder vielleicht sich abzeichnende Probleme oder Schäden sogar Voraussagen ließen.The taking place according to the prior art measuring operating conditions is often based on computational methods. However, these are hardly able to take into account, for example, influences resulting from variable load situations. In the known methods often only a single, in relation to the operation of the roller itself often very remote size is measured. Based on this, the actual farm size that is of interest can be calculated or estimated. There can be no question of real-time measuring of actual operating conditions by which the operation of the rolls or even the operation of the production process could be maintained or regulated in real time and rationally or even predictive problems or damage could even be predicted.

[0004] Aus dem Stand der Technik ist die Bestimmung des Schmierzustands von Rollenlagern auf Grund rechnerischer Belastungen und im Voraus geschätzter Umgebungsbedingungen bekannt. In Wirklichkeit ergeben sich jedoch die Betriebsverhältnisse eines Lagerns als Summe mehrerer Teilfaktoren, die von dem im Wesentlichen statischen Berechnungsmodell überhaupt nicht berücksichtigt werden. Solche Faktoren sind zum Beispiel die Umgebungstemperatur, die Luftströmungen im Nahbereich sowie die vom Nip und/oder den Bespannungen/Geweben verursachten Radial- und Axiallasten. Diese Lasten werden wesentlich von der Reibung zwischen Lagergehäuse und Lageraußenring, der Passung und den Deformationen mitbestimmt. Auch Veränderungen bei den Öleigenschaften (z.B. Viskosität) haben Einfluss auf die Schmiersituation.From the prior art, the determination of the lubrication state of roller bearings due to computational loads and in advance estimated environmental conditions is known. In reality, however, the operating conditions of a storage result as the sum of several sub-factors, which are not considered at all by the essentially static calculation model. Such factors include, for example, the ambient temperature, the near-field airflows, and the radial and axial loads caused by the nip and / or fabrics. These loads are largely determined by the friction between the bearing housing and bearing outer ring, the fit and the deformations. Also, changes in oil properties (e.g., viscosity) affect the lubricating situation.

[0005] Bedingt durch die oben genannten Faktoren gestaltete sich die Bestimmung des Schmierzustands und der dem Lager zuzuführenden Ölmenge bisher wirklich schwierig und war mit Unsicherheitsfaktoren behaftet. Beim Schmieren hat man die dem Lager zuzuführende Ölmenge verfolgt, die jedoch kein Indikator für die eigentliche Schmiersituation ist.Due to the above-mentioned factors, the determination of the lubrication state and the amount of oil to be supplied to the bearing has hitherto been very difficult and was subject to uncertainty factors. During lubrication, one has tracked the amount of oil to be supplied to the bearing, which, however, is not an indicator of the actual lubrication situation.

[0006] Eine Besserung der Situation bringt die so genannte selbststeuernde Schmierölregelung, bei der die Schmiersituation an Hand von verschiedenen Berechnungsparametern beurteilt wird. Als Führungsgröße dient der Öldurchsatz, als Regelgröße die Öltemperatur. Für die Regelung werden u.a. die Produktionsgeschwindigkeit, die Öltemperatur und die Maximallast gemessen/bestimmt. Das Schätzen der Maximallast erfolgte auf Grund des groben Walzennip-Belastungswertes, den man wiederum aus dem Druck der zur Belastung des Nips eingesetzten Hydraulik gewann. Die Öltemperatur hat man mit Sensoren gemessen. Hat ein Sensor Anstieg der Öltemperatur festgestellt, wird der Öldurchsatz erhöht.An improvement in the situation brings the so-called self-controlling lubricating oil control, in which the lubrication situation is judged on the basis of various calculation parameters. The oil flow rate serves as the reference variable, the oil temperature as the controlled variable. For the regulation u.a. the production speed, the oil temperature and the maximum load are measured / determined. The estimation of the maximum load was made on the basis of the rough roll nip load value, which in turn was obtained from the pressure of the hydraulics used to load the nip. The oil temperature has been measured with sensors. If a sensor has detected an increase in the oil temperature, the oil flow rate is increased.

[0007] Neben der Regelung der Schmierung ist auch das Messen der auf das Lager wirkenden Belastungssituation problematisch. Bei hoch belasteten Rollenlagern kommt es zwischen Lageraußenring und Gehäuse zu Mikrobewegung, als deren Folge die Metallflächen schmierig werden (Kaltverschweißung, „Mikrokontaktierung"). Das Lager am freien Ende der Walze kann sich dann in seinem Gehäuse nicht in axialer Richtung bewegen, und es kommt zu einer falschen Belastung des Lagers: Die Last verteilt sich im Lager lediglich auf die eine Rollenreihe, was zu Überlastung und eventuell zu Lagerschäden führt. Die Axialbewegung kann auch durch Tüten des Lagers verhindert sein. Dabei trachtet der Außenring des Lagers, sich im Lagerge- 1/32 österreichisches Patentamt AT506 898B1 2012-03-15 häuse zu neigen, wobei sich die Ringkante am Gehäuse „festbeißt" und den Reibungskoeffizienten verändert.In addition to the regulation of lubrication and the measurement of the load situation acting on the bearing is problematic. In high-loaded roller bearings it comes between the bearing outer ring and housing to micro-movement, as a result, the metal surfaces are greasy (cold welding, "micro-contacting"). The bearing at the free end of the roller can then not move in its housing in the axial direction, and there is an incorrect load on the bearing: The load is distributed in the camp only on one row of rollers, resulting in overloading and possibly bearing damage. The axial movement can also be prevented by bags of the bearing. The outer ring of the bearing tends to tilt in the bearing housing, whereby the annular edge on the housing "bites tight". and changed the friction coefficient.

[0008] Bei Lagern mit Wälzkörpern kann auch „Nulllast" zu einer Problemsituation führen. Infolge der durch das Schmiermittel und den Lagerkäfig verursachten Reibungswiderstände verringert sich die Rotationsgeschwindigkeit der Wälzkörper oder sinkt sogar auf Null, wenn die Belastung des Lagers sehr gering ist. Bei gewissen Walzen kann das Lager in eine solche Nulllastsituation geraten. Durch Gleiten/Schlupf der Wälzkörper kommt es zu einer Verringerung der Dicke des Schmierfilms oder sogar zu einem Versagen des gesamten Schmierfilms. In dem Lager kann es zu einem Metall-Metall-Kontakt kommen mit der Folge einer Oberflächenbeschädigung und eines eventuellen Lagerschadens. Die bekannten Zustandsüberwachungsverfahren zeigen erst an, wenn es bereits zu einer Beschädigung bestimmten Ausmaßes gekommen ist.For bearings with rolling elements can also "zero load " lead to a problem situation. Due to the frictional resistances caused by the lubricant and the bearing cage, the rotational speed of the rolling elements decreases or even drops to zero when the load on the bearing is very low. For certain rollers, the bearing can get into such a zero load situation. Sliding / slipping of the rolling elements results in a reduction in the thickness of the lubricating film or even failure of the entire lubricating film. In the camp, it may come to a metal-to-metal contact with the result of surface damage and any bearing damage. The known condition monitoring methods only indicate when damage of a certain extent has already occurred.

[0009] Auch allgemein genommen ist beim Monitoring falscher Belastungssituationen der Stand der Technik durch einen an der Außenfläche des Lagergehäuses angeordneten Temperatursensor repräsentiert. Es handelt sich dabei jedoch um eine stark verzögerte Messung, weil ja die Wärme erst durch den Lagerring dringen muss. Dazu kommt, dass eine so durchgeführte Temperaturmessung auch infolge des durch den Lagerring hindurch dem Lagerzuzuführenden Ölstroms verfälscht wird, der ja die Messstelle stärker kühlt als die unter Belastung stehende Abrollbahn (Wälzfläche).Also taken in general, the prior art is represented by a arranged on the outer surface of the bearing housing temperature sensor in the monitoring of false load situations. However, this is a very delayed measurement, because the heat must first penetrate through the bearing ring. In addition, a temperature measurement carried out in this way is also falsified as a result of the oil flow to be supplied through the bearing ring, which cools the measuring point more strongly than the rolling track under load (rolling surface).

[0010] Nicht nur in Materialbahnherstellungsmaschinen, sondern auch in Mehrwalzenkalandern war es schwierig, die Belastungen wälzgelagerter Walzen (Zwischenwalzen und durchbie-gungskompensierte/zonengesteuerte Walzen) genau zu messen, wodurch es leicht zu Nulllastsituationen kommt. Auf die neuerdings durch bloße Berechnung zu bestimmenden in Bezug auf das Lager sicheren Betriebsfenster ist kein Verlass, weil in dem Walzenstapel (zum Beispiel in den Hebelmechanismen und in den durchbiegungskompensierten/zonengesteuerten Walzen) unbekannte Reibungskräfte auftreten.Not only in web forming machines but also in multi-roll calenders, it has been difficult to accurately measure the loads of roll bearings (intermediate rolls and deflection compensated / zone controlled rolls), which makes it easy for zero load situations. There is no reliance on the bearing window, which has recently been determined by mere calculation, with regard to the bearing, because unknown frictional forces occur in the roll stack (for example in the lever mechanisms and in the deflection-compensated / zone-controlled rolls).

[0011] Aus dem Stand der Technik kennt man auch den Einsatz von Dünnfilmsensoren zum Messen von Betriebsverhältnissen. In der finnischen Offenlegungsschrift 20065305 ist der Einsatz eines Dünnfilmsensors in der Papiermaschinenumgebung beschrieben. Mit dem Einsatz von Dünnfilmsensorik ist jedoch das Problem verbunden, dass die Sensorik an der Belastungsfläche angebracht werden muss und sie so hohem Druck und Verschleiß ausgesetzt ist. Das stellt hohe Anforderung an die Verwirklichung des Sensors. Außerdem gestaltet sich die Verdrahtung der Sensorik schwierig, denn auch sie läuft über die Belastungsfläche. Soll zum Beispiel eine bereits eingebaute Walze nachträglich mit solcher Sensorik ausgestattet werden, so muss das gesamte Lager geöffnet werden um Zugang zu den Belastungsflächen zu erlangen.The use of thin-film sensors for measuring operating conditions is also known from the prior art. Finnish laid-open application 20065305 describes the use of a thin-film sensor in the paper machine environment. With the use of thin-film sensors, however, there is the problem that the sensors must be attached to the load surface and thus exposed to high pressure and wear. This places high demands on the realization of the sensor. In addition, the wiring of the sensor makes difficult, because it also runs over the load area. If, for example, an already installed roller is to be retrofitted with such sensors, then the entire bearing must be opened in order to gain access to the loading surfaces.

[0012] So zeigt etwa die DE 3416210 A1 vom 7. November 1985 eine Anordnung zum Messen von Betriebsverhältnissen (Umgebungstemperatur, Luftströmungen im Nahbereich, Radial-bzw. Achslasten) eines rotierenden Körpers, wobei zum Messen eine optische Sensorik eingesetzt wird.For example, DE 3416210 A1 of November 7, 1985 shows an arrangement for measuring operating conditions (ambient temperature, airflows in the vicinity, radial loads or axle loads) of a rotating body, wherein an optical sensor system is used for measuring.

[0013] Die DE 3909911 C1 vom 7. Juni 1990 zeigt eine Anordnung zum Messen von Betriebsverhältnissen eines rotierenden Körpers, wobei Sensoren verwendet werden.The DE 3909911 C1 of 7 June 1990 shows an arrangement for measuring operating conditions of a rotating body, wherein sensors are used.

[0014] Die GB 2143302 A vom 6. Feber 1985 zeigt eine Anordnung, bei der die genaue Lage der Walze über Positionssensoren ermittelt wird.GB 2143302 A of February 6, 1985 shows an arrangement in which the exact position of the roller is determined by means of position sensors.

[0015] Aufgabe dieser Erfindung ist es, eine Anordnung zum Messen von Betriebsverhältnissen eines in einer Materialbahnherstellungs- oder -ausrüstungsmaschine rotierenden Körpers zu schaffen. Die kennzeichnenden Merkmale der erfindungsgemäßen Anordnung sind in Patentanspruch 1 aufgeführt. Weiter betrifft die Erfindung ein zum Messen von Betriebsverhältnissen in einer Materialbahnherstellungs- oder -ausrüstungsmaschine rotierender Körper bestimmtes System und auch ein Verfahren, deren kennzeichnenden Merkmale in den Patentansprüchen 15 und 21 aufgeführt sind. 2/32 österreichisches Patentamt AT506 898 B1 2012-03-15 [0016] Bei der erfindungsgemäßen Anordnung ist an dem rotierenden Körper, wie zum Beispiel einer Walze, eine optische Sensorik zum Messen von Betriebsverhältnissen angeordnet. Diese Sensorik bietet in Anbetracht ihrer Abmessungen und Realisierung neue Möglichkeiten zum Messen von Drücken, Kräften und Temperaturen.The object of this invention is to provide an arrangement for measuring operating conditions of a rotating in a material web manufacturing or -ausrüstungsmaschine body. The characterizing features of the arrangement according to the invention are listed in claim 1. Further, the invention relates to a system for measuring operating conditions in a material web manufacturing or equipment machine rotating body and also a method, the characterizing features of which are set forth in claims 15 and 21. In the arrangement according to the invention, an optical sensor system for measuring operating conditions is arranged on the rotating body, such as a roller. This sensor offers new possibilities for measuring pressures, forces and temperatures in view of their dimensions and realization.

[0017] Die optische Sensorik kann an der Walze auf vielerlei Weise angebracht werden. Nach einer Ausführungsform kann die Sensorik zum Beispiel an den Stützlagern des rotierenden Körpers, hinter der belasteten Fläche, angeordnet sein. Nach einer Ausführungsform kann das rotierende Teil der Walze zum Beispiel der Walzenmantel sein. Nach einer anderen Ausführungsform kann das rotierende Teil der Walze auch aus der Walzenachse/-welle bestehen. Besonders vorteilhaft gestaltet sich die Erfindung bei Nipwalzen, die axialen und radialen Belastungen ausgesetzt sind.The optical sensor can be attached to the roller in many ways. According to one embodiment, the sensor system may, for example, be arranged on the support bearings of the rotating body, behind the loaded surface. In one embodiment, the rotating part of the roll may be, for example, the roll shell. According to another embodiment, the rotating part of the roll can also consist of the roll axis / shaft. The invention is particularly advantageous in Nipwalzen which are exposed to axial and radial loads.

[0018] Nach einer Ausführungsform kann die optische Sensorik zum Beispiel am feststehenden Außenring der Stützlager hinter der belasteten Fläche angeordnet sein. Die Sensorik kann sich dabei zum Beispiel in der hauptsächlichen Belastungszone des Ringes befinden. Besteht das Stützlager aus wenigstens zwei Abrollbahnen, kann für jede Abrollbahn wenigstens ein optischer Sensor vorhanden sein. Die Erfindung kann ebenso gut in Gleitlagern angewendet werden.According to one embodiment, the optical sensor system may be arranged, for example, on the fixed outer ring of the support bearing behind the loaded surface. The sensors can be located, for example, in the main load zone of the ring. If the support bearing consists of at least two rolling tracks, at least one optical sensor can be present for each rolling track. The invention can also be applied in plain bearings.

[0019] Nach einer Ausführungsform kann die optische Sensorik zu einem oder mehreren Zwecken an die Steuerung der Materialbahnherstellungs- oder -ausrüstungsmaschine geschaltet sein. Ein solcher Zweck besteht zum Beispiel in der Überwachung des Betriebszustandes der Lagermittel. Dabei kann, nach einer Ausgestaltung, die Regelung des Schmieröldurchsatzes der Lagermittel auf Grund der mit der optischen Sensorik durchgeführten Messung gesteuert werden. So lassen sich Reibungsverluste optimieren und sogar a priori eine zu starke Abnahme der Schmierfilmdicke verhindern.According to one embodiment, the optical sensor system may be connected to the control of the material web manufacturing or -ausrüstungsmaschine for one or more purposes. Such a purpose is, for example, in the monitoring of the operating condition of the storage means. In this case, according to one embodiment, the regulation of the lubricating oil throughput of the bearing means can be controlled on the basis of the measurement performed with the optical sensor. Thus, friction losses can be optimized and even a priori prevent an excessive decrease of the lubricating film thickness.

[0020] Mit der optischen Sensorik kann auch die auf die Lagermittel wirkende Belastung bestimmt werden. Ein Beispiel dafür ist die problematische Nulllast. Darauf gestützt, ist das gesetzte Kriterium erfüllt, kann das Lager einer Axiallast ausgesetzt werden, die seine Funktionsfähigkeit wieder herstellt.With the optical sensor and the load acting on the bearing means load can be determined. An example of this is the problematic zero load. Based on this, if the set criterion is met, the bearing can be subjected to an axial load which restores its functionality.

[0021] Weiter kann die optische Sensorik auf die bei laufendem Betrieb erfolgende aktive Regelung von Betriebsverhältnissen angewendet werden. Dabei kann die Sensorik zum Beispiel an den Belastungsmitteln einer Walze angeordnet sein.Further, the optical sensor can be applied to the taking place during operation active control of operating conditions. The sensor system can be arranged, for example, on the loading means of a roller.

[0022] Unter Einsatz der Erfindung kann das Regeln von Betriebsverhältnissen auf der Basis der tatsächlich herrschenden Betriebsverhältnisse, die an Hand mit der optischen Sensorik durchgeführter Messungen ermittelt werden, erfolgen. Durch die Erfindung entfallen nun die auf Schätzung und/oder rechnerischen bzw. theoretischen Betrachtungen basierenden Regelungen. Die durch die Erfindung nun verfügbaren Echtzeitdaten ermöglichen eine präventive Instandhaltung und damit auch die Verhinderung von Schäden.Using the invention, the regulation of operating conditions on the basis of the actual prevailing operating conditions, which are determined on hand with the optical sensor measurements carried out done. The invention now eliminates the regulations based on estimation and / or mathematical or theoretical considerations. The real-time data now available through the invention enables preventive maintenance and thus also the prevention of damage.

[0023] Die erfindungsgemäße Anordnung ist in Bezug auf Funktion, Montage, Kalibrierung und eventuelle Austauschbarkeit einfach. Außerdem ist die Anordnung sehr robust. Die übrigen Vorteile, die sich mit der erfindungsgemäßen Anordnung sowie dem erfindungsgemäßen System und Verfahren erreichen lassen, gehen aus dem Beschreibungsteil, die kennzeichnenden Merkmale aus den beigefügten Patentansprüchen hervor.The arrangement according to the invention is simple in terms of function, installation, calibration and possible interchangeability. In addition, the arrangement is very robust. The other advantages that can be achieved with the arrangement according to the invention and the system and method according to the invention, will be apparent from the description part, the characterizing features of the appended claims.

[0024] Die Erfindung, die nicht auf die folgend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist, wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen im Einzelnen erläutert. Es zeigen: [0025] Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lagers in grober sche matischer Darstellung; [0026] Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lagers in grober schematischer Darstellung; 3/32The invention, which is not limited to the embodiments described below, will be explained in detail below with reference to the accompanying drawings. In the drawings: Fig. 1 shows a first embodiment of the bearing according to the invention in coarse cal mathematical representation; FIG. 2 shows a second embodiment of the bearing according to the invention in a rough schematic representation; FIG. 3/32

österreichisches Patentamt [0027] Fig. 3 [0028] Fig. 4 [0029] Fig. 5-7 [0030] Fig. 8 [0031] Fig. 9 [0032] Fig. 10 [0033] Fig. 11 [0034] Fig. 12 [0035] Fig. 13a [0036] Fig. 13b [0037] Fig. 13c [0038] Fig. 13d [0039] Fig. 13e [0040] Fig. 14 [0041] Fig. 15 [0042] Fig. 16 [0043] Fig. 17 AT506 898B1 2012-03-15 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Lagers seitlich betrachtet in grober schematischer Darstellung; eine exemplarische grafische Darstellung der optischen Sensorik; ein Beispiel des Messprinzips, bei dem Intensitätsmessung zur Anwendung gebracht wird; eine Schemazeichnung der Intensitätsmessung; ein Beispiel der Form der Vertiefung; ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung an der Zentralwalze einer Presse; ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung an einer Durchbiegungseinstellwalze; ein drittes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung an einer Thermowalze eines Kalanders; ein erstes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung in einem Online-Kalander; ein zweites Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung in einem Mehrwalzenkalander; ein Ausführungsbeispiel des Anordnens der Sensorik an einem Zonenschuh; ein viertes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung an einer gleitgelagerten Walze; ein Ausführungsbeispiel des Anordnens der Sensorik an einem Gleitlagerschuh; ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Systems in einer Materialbahnherstellungsmaschine; ein Ausführungsbeispiel der Anwendung der erfindungsgemäßen Sensorik zur Eliminierung der Nulllast; ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung an einer Pressen-Schuhwalze; ein Beispiel eines Lagerschadens und der entsprechenden mit der erfindungsgemäßen Sensorik gewonnenen Messdaten.Austrian Patent Office Fig. 3 Figs. 5-7 Fig. 8 Fig. 9 Fig. 10 Fig. 11 Fig. 11 Figure 13a Figure 13b Figure 13c Figure 13d Figure 13e Figure 14 [0041] Figure 15 [0042] Figure 16 An embodiment of the bearing according to the invention viewed laterally in a rough schematic representation; an exemplary graphical representation of the optical sensor system; an example of the measurement principle in which intensity measurement is applied; a schematic drawing of the intensity measurement; an example of the shape of the recess; a first embodiment of the inventive arrangement on the central roller of a press; A second embodiment of the inventive arrangement on a deflection set roller; a third embodiment of the inventive arrangement on a thermo roll of a calender; a first embodiment of the inventive arrangement in an on-line calender; A second embodiment of the inventive arrangement in a Mehrwalzenkalander; an embodiment of arranging the sensor on a zone shoe; A fourth embodiment of the inventive arrangement on a slide-mounted roller; an embodiment of arranging the sensor on a slide bearing shoe; an embodiment of the system according to the invention in a web production machine; an embodiment of the application of the sensor according to the invention for the elimination of the zero load; An embodiment of the inventive arrangement on a press shoe roll; an example of bearing damage and the corresponding measured data obtained with the sensor according to the invention.

[0044] In Fig. 1 und 2 sind in grober schematischer Darstellung Beispiele von Lagermitteln 11 gezeigt, an denen die erfindungsgemäße Sensorik 12 zur Anwendung gebracht werden kann. Funktionell gleiche Teile sind jeweils mit gleichen Bezugszeichen belegt. Zum Beispiel in einer Materialbahnherstellungsmaschine oder in einer Ausrüstungsmaschine können ein oder mehrere solche Lager 11 vorhanden sein. Das Lager 11 ermöglicht dem zur Maschine gehörenden Körper 10 oder einem Teil desselben 10 eine rotierende Bewegung. Als Beispiele für Materialbahnherstellungsmaschinen seien die Papier- oder Kartonmaschinen (Fig. 14), die Tissuema-schinen und die Zellstoffmaschinen genannt. Als Beispiele für Ausrüstungsmaschinen können u.a. die Kalander (Fig. 13a und 13b), die Rollenschneider und die Umroller angeführt werden. Die Ausrüstungsmaschine kann eine Komponente der eigentlichen Materialbahnherstellungsmaschine (online) oder eine im Wesentlichen separate Einheit (offline) sein.In Fig. 1 and 2, examples of bearing means 11 are shown in a rough schematic representation, where the sensor 12 of the invention can be applied. Functionally identical parts are each assigned the same reference numerals. For example, in a web production machine or in an equipment machine, one or more such bearings 11 may be present. The bearing 11 allows the machine-associated body 10 or a part of the same 10 a rotating movement. Examples of web production machines include the paper or board machines (Figure 14), the tissue machines and the pulp machines. As examples of equipment machines, i.a. the calenders (Figures 13a and 13b), slitter and rewinder are listed. The finishing machine may be a component of the actual web production machine (online) or a substantially separate unit (offline).

[0045] Als Beispiele für rotierende Körper seien hier die verschiedenen Walzen, zum Beispiel die Nipwalzen und Zylinder in verschiedenen Sektionen der Maschine genannt. Von den Walzen seien als Beispiele die Saugwalzen, die Presswalzen 10.1 (Fig. 10), die Durchbiegungseinstellwalzen 10.2 (Fig. 11), die Trockenzylinder, die Leitwalzen, die Kalanderwalzen, die Softkalanderwalzen, die Thermowalzen 10.3 (Fig. 12), die Glättzylinder, die Tambourwalzen und 4/32 österreichisches Patentamt AT506 898 B1 2012-03-15As examples of rotating bodies, the various rollers, for example the nip rollers and cylinders in different sections of the machine, may be mentioned here. Among the rollers, examples are the suction rolls, the press rolls 10.1 (Fig. 10), the deflection rolls 10.2 (Fig. 11), the drying cylinders, the guide rolls, the calender rolls, the soft calender rolls, the thermo rolls 10.3 (Fig. 12), the Yankee rolls , the Tambourwalzen and 4/32 Austrian Patent Office AT506 898 B1 2012-03-15

Tragtrommeln und die Schuhwalzen 10.4 (Fig. 16) angeführt.Carrying drums and the shoe rollers 10.4 (Fig. 16) listed.

[0046] Auch wenn in Fig. 1 und 2 ein Pendelrollenlager gezeigt ist, so ist dies hier lediglich als ein Beispiel der in der Produktions- oder der Ausrüstungsmaschine eingesetzten Lagertypen zu verstehen. Weitere in Frage kommende Lagertypen wären zum Beispiel die Zylinderrollenlager, die Schrägkugellager, die Dreiringlager, die Gleitlager und die Gelenklager.Although a spherical roller bearing is shown in Figs. 1 and 2, this is only to be understood as an example of the types of bearings used in the production or equipment machine. Further eligible bearing types would be, for example, the cylindrical roller bearings, the angular contact ball bearings, the three-ring bearings, the plain bearings and the spherical plain bearings.

[0047] Das Pendelrollenlager 11 wird in Maschinen zum Beispiel als Stützlager 11.1, 11.2 rotierender Körper (Fig. 10-12) eingesetzt. Das Lager 11 besteht in seiner Grundform im Allgemeinen aus dem Außenring 16, dem Innenring 15 und zwischen diesen befindlich den Wälzkörpern 18 und den Käfigen 17. Die Wälzkörper bestehen in diesem Fall aus Rollen 18, die auf den von den Ringen 15, 16 gebildeten Abrollbahnen 19.1, 19.2 abrollen. Der Käfig 17 kann die Wälzkörper 18 umgeben. Statt als rahmenförmige Konstruktion kann der Käfig auch als Massivkäfig ausgeführt sein.The spherical roller bearing 11 is used in machines, for example, as a support bearing 11.1, 11.2 rotating body (Fig. 10-12). The bearing 11 is in its basic form generally of the outer ring 16, the inner ring 15 and located between them the rolling elements 18 and the cages 17. The rolling elements in this case consist of rollers 18 which are formed on the rolling of the rings 15, 16 rolling tracks 19.1, 19.2 unwind. The cage 17 may surround the rolling elements 18. Instead of a frame-shaped construction, the cage can also be designed as a solid cage.

[0048] Die Lagerringe 15, 16 bilden nun zwei in axialer Richtung nebeneinander befindliche Abrollbahnen 19.1, 19.2. Allerdings können in dem Lager 11 auch mehr als zwei Abrollbahnen oder auch nur eine Abrollbahn vorhanden sein. Die als Stützlager 11.1, 11.2 fungierenden Abrollbahnen 19.1, 19.2 befinden sich in einer sphärischen, d.h. kugeligen Anordnung, wobei die Innenfläche 16.1 des Außenringes 16 und die Außenfläche 15.2 des Innenringes 15 in axialer Richtung eine kugelartig gekrümmte Form haben. Die mit sphärischen Rollenlagern (Pendelrollenlagern) 11 verbundene Grundtechnologie ist dem Fachmann wohlbekannt, sodass hier auf sie nicht näher eingegangen zu werden braucht. Die Lagereinheit 11 kann eine bereits umfassend bekannte oder eine noch in der Entwicklung befindliche Technologie repräsentieren; die Erfindung setzt dem keinerlei Grenzen.The bearing rings 15, 16 now form two adjacent rolling tracks 19.1, 19.2 in the axial direction. However, more than two rolling tracks or only one rolling track may be present in the bearing 11. The rolling tracks 19.1, 19.2, which act as support bearings 11.1, 11.2, are in a spherical, i. spherical arrangement, wherein the inner surface 16.1 of the outer ring 16 and the outer surface 15.2 of the inner ring 15 in the axial direction have a spherical-like curved shape. The basic technology associated with spherical roller bearings (spherical roller bearings) 11 is well known to those skilled in the art, so that they need not be discussed here. The storage unit 11 may represent an already widely known or under development technology; the invention sets no limits.

[0049] Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist in die Lagerkonstruktion 11 in deren Außenring 16 optische Sensorik 12 integriert. Die Sensorik umfasst wenigstens eine aus einer funktionellen Sensorstruktur bestehende Gesamtheit. In Fig. 1 sind insgesamt vier Sensoren 12 sichtbar.In the embodiment of FIG. 1 16 optical sensor 12 is integrated into the bearing structure 11 in the outer ring. The sensor system comprises at least one unit consisting of a functional sensor structure. In Fig. 1, a total of four sensors 12 are visible.

[0050] Die Sensoren 12 können in gleichmäßigen Abständen auf beide Abrollbahnen 19.1, 19.2 verteilt sein, wobei auf einer oder auf beiden Abrollbahnen 19.1, 19.2 wenigstens ein Sensor 12 an der Stelle der Wälzrille platziert ist. Durch Anordnung mehrerer Sensoren 12 pro Abrollbahn 19.1, 19.2 können die ringspezifische Belastung, deren Unregelmäßigkeiten und überhaupt Vorgänge angezeigt werden (Option/oft genügt Belastung).The sensors 12 may be distributed at equal intervals on both rolling tracks 19.1, 19.2, wherein on one or both rolling tracks 19.1, 19.2 at least one sensor 12 is placed at the location of the Wälzrille. By arranging a plurality of sensors 12 per roller conveyor 19.1, 19.2, the ring-specific load, its irregularities and even processes can be displayed (option / often sufficient load).

[0051] Bei der Ausführungsform in Fig. 2 sind die Sensoren 12 in den Innenring 15 integriert. Auch hier sind beide Abrollbahnen 19.1, 19.2 mit Sensoren 12 bestückt, deren nun insgesamt fünf sichtbar sind.In the embodiment in Fig. 2, the sensors 12 are integrated into the inner ring 15. Again, both roll-off 19.1, 19.2 equipped with sensors 12, which are now a total of five visible.

[0052] Für den Fachmann versteht sich, dass durch das Grundprinzip der Erfindung die Platzierung der Sensoren 12 in einer bestimmten Anordnung an den Lagern und deren Ringen 15, 16 nicht eingeschränkt wird. Die Sensoren 12 können sogar an beiden Ringen 15, 16 angeordnet sein. Außerdem kann die Anzahl der Sensoreinheiten 12 oder deren Anordnung am/im Lager 11 im Rahmen der Grundidee der Erfindung extrem frei, aber natürlich unter Berücksichtigung der durch die jeweilige Anwendung gegebenen Anforderungen, gewählt werden.For the skilled person it is understood that the placement of the sensors 12 in a particular arrangement on the bearings and their rings 15, 16 is not limited by the basic principle of the invention. The sensors 12 may even be arranged on both rings 15, 16. In addition, the number of sensor units 12 or their arrangement on / in the bearing 11 in the context of the basic idea of the invention extremely free, but of course, taking into account the given by the particular application requirements are selected.

[0053] Nach einer Ausführungsform der Erfindung können die Sensoren 12 oder zumindest die meisten von ihnen auch lediglich am feststehenden Lagerring 15, 16 des Lagers 11, wie zum Beispiel der in Fig. 10-12 gezeigten Stützlager 11.1, 11.2, hinter einer oder mehreren zu belastenden Flächen 15.2, 16.1 angeordnet werden.According to one embodiment of the invention, the sensors 12 or at least most of them also only on the fixed bearing ring 15, 16 of the bearing 11, such as the support 11.1, 11.2 shown in Fig. 10-12, behind one or more to be loaded surfaces 15.2, 16.1 are arranged.

[0054] Bei der in Fig. 1 gezeigte Ausführungsform kann der Außenring 16 feststehend und der Innenring 15 rotierbar sein. Beispiele solcher Ausgestaltungen sind in Fig. 10 und 12 gezeigt. Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 wiederum ist der Innenring 15 feststehend und der Außenring 16 rotierbar. Ein Beispiel dieser Ausgestaltung ist in Fig. 11 gezeigt.In the embodiment shown in Fig. 1, the outer ring 16 may be fixed and the inner ring 15 rotatable. Examples of such embodiments are shown in FIGS. 10 and 12. In the embodiment of Fig. 2, in turn, the inner ring 15 is fixed and the outer ring 16 rotatable. An example of this embodiment is shown in FIG.

[0055] Bei der Ausführungsform in Fig. 3 ist das Lager 11 seitlich betrachtet dargestellt. Das Lager 11 befindet sich dabei im Lagerbock 31. Wie gezeigt, ist also auch eine konzentrierte Anordnung der Sensoren 12 an irgendeiner Stelle des Ringes möglich. Die optischen Sensor- 5/32 österreichisches Patentamt AT506 898B1 2012-03-15 mittel 12 können so in Verbindung mit dem feststehenden Ring 15, 16 des Stützlagers 11 angeordnet sein, dass sie konzentriert in die Belastungszone 30 des Lagers 11.1, 11.2 zu liegen kommen. Die Belastungszone 30 besteht hier aus dem unteren Sektorbereich des Lagers 11, der sogar eine gewisse Elastizität aufweisen kann. Die Belastungszone 30 kann auch dichter mit Sensoren 12 bestückt sein als die anderen Abschnitte des Ringes 16.In the embodiment in Fig. 3, the bearing 11 is shown side view. The bearing 11 is located in the bearing block 31. As shown, so a concentrated arrangement of the sensors 12 at any point of the ring is possible. The optical sensor means 12 may be arranged in conjunction with the stationary ring 15, 16 of the support bearing 11 so as to be concentrated in the loading zone 30 of the bearing 11.1, 11.2 , The loading zone 30 here consists of the lower sector region of the bearing 11, which may even have a certain elasticity. The loading zone 30 may also be more densely populated with sensors 12 than the other sections of the ring 16.

[0056] Fig. 4 zeigt eine an einem rotierenden Körper angeordnete Sensorstruktur 12 in stark abstrahierter Form. Die optische Sensorik 12 kann als Teil des Lagers 11 oder der Gleitfläche ausgebildet sein. In den Lagerwerkstoff 61, zum Beispiel in den Außenring 16 des Lagers 11, ist eine Vertiefung 65 eingearbeitet, die sich bis nahe an die in tribologischem Kontakt stehende Fläche 68, die hier also aus der Innenfläche 16.1 des Außenringes 16 des Lagers besteht, erstreckt. Die Vertiefung 65 befindet sich also hinter der zu belastenden Fläche 68. Die Herstellung der Vertiefung kann zum Beispiel durch Ausfunken erfolgen; natürlich kann das Loch 65 auch gebohrt sein. Allgemeiner ausgedrückt: Die Vertiefung 65 ist an einer Stelle des rotierenden Körpers angeordnet, an der es zu Deformationen kommt. Die Deformationen können durch kontinuierliche oder diskontinuierliche Belastung der Fläche 68 oder durch Druck bedingt sein. Die Veränderungen können sich neben der Form auch auf die Temperatur erstrecken.Fig. 4 shows a arranged on a rotating body sensor structure 12 in a highly abstracted form. The optical sensor 12 may be formed as part of the bearing 11 or the sliding surface. In the bearing material 61, for example, in the outer ring 16 of the bearing 11, a recess 65 is incorporated, which extends to close to the tribologically contacting surface 68, which consists here of the inner surface 16.1 of the outer ring 16 of the bearing. The recess 65 is thus located behind the surface 68 to be loaded. The recess can be produced, for example, by sparking out; Of course, the hole 65 can also be drilled. More generally, the recess 65 is located at a position of the rotating body where deformation occurs. The deformations may be due to continuous or discontinuous loading of the surface 68 or due to pressure. The changes can extend not only to the shape but also to the temperature.

[0057] Die Fläche 68 kann zum Beispiel aus Gleitwerkstoff bestehen und am Außenring als eine Schicht Mi vorhanden sein, deren Dicke S zum Beispiel 0,02-0,8 mm betragen kann. Auf die Schicht IVL folgt zum Beispiel eine aus Stahl bestehende Werkstoffschicht M2. Die Gesamtdicke Hi der Schichten Mi und M2 kann zum Beispiel etwa 10-80 mm, zum Beispiel 50 mm, betragen.The surface 68 may for example consist of sliding material and be present on the outer ring as a layer Mi whose thickness S may be 0.02-0.8 mm, for example. For example, the layer IVL is followed by a material layer M2 consisting of steel. The total thickness Hi of the layers Mi and M2 may be, for example, about 10-80 mm, for example 50 mm.

[0058] An ihrem Boden 63 oder wenigstens in dessen Mittenpartie ist die Vertiefung 65 zum Beispiel poliert oder ansonsten so behandelt, dass das Licht ausreichend gut reflektiert wird. Inwieweit Polier- oder sonstiger Oberflächenbehandlungsbedarf besteht, hängt zum Beispiel von der Herstellungsweise des Loches 65 ab; eine besondere Behandlung des Lochbodens 63 ist durchaus nicht immer erforderlich. Im Folgenden wird der besagte Boden auch als Spiegelfläche 63 bezeichnet.At its bottom 63 or at least in its center part, the recess 65 is polished, for example, or otherwise treated so that the light is reflected sufficiently well. The extent to which polishing or other surface treatment needs exist depends, for example, on the method of production of the hole 65; a special treatment of the perforated bottom 63 is not always necessary. In the following, the said floor is also referred to as mirror surface 63.

[0059] In die Vertiefung 65 ist eine optische Faser 64 eingesetzt, die auf an sich bekannte Weise zum Beispiel aus einem Kern 66 und einem Mantel 67 bestehen kann. Das Einbringen der Faser 64 in die Vertiefung 65 kann zum Beispiel über eine am Lagerbock 31 an der entsprechenden Stelle angebrachte Bohrung erfolgen. Das Ende der Faser 64 befindet sich in einem Abstand von der Spiegelfläche 63, sodass zwischen dem Ende der Faser 64 und der Spiegelfläche ein Beobachtungsraum oder Etalon 62 entsteht. Der Abstand zwischen dem Boden 63 der Vertiefung 65 und der in Kontakt befindlichen Fläche 68 beträgt T.In the recess 65, an optical fiber 64 is used, which may consist in known manner, for example, a core 66 and a sheath 67. The introduction of the fiber 64 in the recess 65 can be done for example via a bore 31 mounted on the bearing in the appropriate place. The end of the fiber 64 is spaced from the mirror surface 63 such that an observation space or etalon 62 is formed between the end of the fiber 64 and the mirror surface. The distance between the bottom 63 of the recess 65 and the surface 68 in contact is T.

[0060] Die Lichtfaser 64 und die Vertiefung 65 können zum Beispiel zueinander passende Schraubgewinde 86 oder eine andere passende Befestigung haben. Dabei kann dann die Lichtfaser 64 in der Vertiefung 65 gegen deren Boden 63 in Vorspannung versetzt werden, sodass sie bodenseitig 63 in der Vertiefung 65 immer zuverlässig in dem eingestellten Abstand von der reflektierenden Fläche 63 bleibt, selbst wenn an der Messstelle Wärmeausdehnung auftreten sollte.The light fiber 64 and the recess 65 may, for example, have mating screw threads 86 or other mating fitting. In this case, then the optical fiber 64 in the recess 65 are offset against the bottom 63 in bias, so that it remains on the bottom side 63 in the recess 65 always reliable at the set distance from the reflective surface 63, even if thermal expansion should occur at the measuring point.

[0061] Nach einer Ausführungsform kann das Etalon 62 zum Beispiel mit thermochromischem Material gefüllt werden, zum Beispiel mit thermochromischem Polymer, dessen Farbe bei Temperaturänderung umschlägt. Noch spezieller besteht dieses Material aus mit thermochromischem Pigment dotiertem Akryl. Bei der dieser Ausführungsform entsprechenden Lösung kann die Temperatur des Lagers oder einer anderen Fläche durch Messen der von der Spiegelfläche 63 reflektierten Strahlung ermittelt werden. Da die Farbe des thermochromischen Materials bei Temperaturänderung umschlägt, ändert sich auch die Farbe des in die optische Faser 64 reflektierten Lichts, und die Temperatur kann durch Anzeigen der Lichtfarbe detektiert werden. Das Detektieren kann mit Hilfe von Farbfiltern durch Messen der Lichtmenge, die von den jeweils eine andere Farbe durchlassenden Filtern durchgelassen wird, erfolgen. Zum Anzeigen der Temperatur kann auch eine optisch aktive Substanz verwendet werden, deren Polarität sich in Abhängigkeit von der Temperatur ändert, wobei dann die Temperatur mit Hilfe der Polarisati- 6/32 österreichisches Patentamt AT506 898B1 2012-03-15 onsdrehung angegeben werden kann. Diese Lösung bietet den Vorteil, dass die Temperaturmessung nahe beim zu messenden Objekt erfolgt. Für die optische Faser 64 genügt auch ein viel kleineres Loch (Vertiefung) als zum Beispiel für ein Thermoelement.In one embodiment, for example, the etalon 62 may be filled with thermochromic material, for example thermochromic polymer, whose color changes as the temperature changes. More specifically, this material consists of acrylic doped with thermochromic pigment. In the solution according to this embodiment, the temperature of the bearing or other surface can be determined by measuring the radiation reflected from the mirror surface 63. As the color of the thermochromic material changes with temperature change, the color of the light reflected into the optical fiber 64 also changes, and the temperature can be detected by displaying the light color. The detection can be done by means of color filters by measuring the amount of light transmitted by the filters passing a different color. An optically active substance whose polarity changes as a function of the temperature can also be used to indicate the temperature, in which case the temperature can be indicated by means of the polarization. This solution has the advantage that the temperature measurement takes place close to the object to be measured. For the optical fiber 64, a much smaller hole (depression) than, for example, a thermocouple is sufficient.

[0062] In Fig. 5-7 ist ein Prinzip zum Messen des Abstands der Spiegelfläche 63 gezeigt. Es sei angemerkt, dass die Erfindung in keiner Weise auf diese exemplarische Messmethode beschränkt werden soll, sondern dass ebenso gut auch andere taugliche Messmethoden in Frage kommen.In Fig. 5-7 a principle for measuring the distance of the mirror surface 63 is shown. It should be noted that the invention should in no way be limited to this exemplary measurement method, but that other suitable measurement methods are just as suitable.

[0063] Da sich die am Lagerwerkstoff 61 ausgebildete Spiegelfläche 63 infolge des auf die in Kontakt befindliche Fläche 68 wirkenden Druckes bewegt, kann mit Hilfe der Bewegung der Spiegelfläche 63 zum Beispiel der von den Lagerrollen 18 auf den Außenring 16 des Lagers 11 ausgeübte Druck gemessen werden. Die Bewegung kann zum Beispiel in einer Biegung der Spiegelfläche 63 bestehen. Das Bestimmen der Bewegung der Spiegelfläche 63 kann zum Beispiel durch Messen des Abstands zwischen dem Ende der optischen Faser 64 und der Spiegelfläche 63 erfolgen. Das Ende der optischen Faser 64 kann in einem genau definierten Abstand L von der Spiegelfläche 63 angeordnet werden. Am Ende der Faser 64 befindet sich eine Linse 70, die auf an sich bekannte Weise durch Bearbeitung des Endes der Faser 64 hergestellt werden kann. So erübrigen sich separate Teile, und die Faser 64 und ihre Linse 70 bilden einen einheitlichen integrierten Körper. Die Faserlinse 70 fokussiert den von der Faser 64 kommenden Lichtstrahl 73 auf den Fokussierpunkt mit der Fokussierweite 71. Die Fokussierweite 71 liegt zwischen dem Ende der Faser 64 und der Spiegelfläche 63.As the mirror surface 63 formed on the bearing material 61 moves as a result of the pressure acting on the surface 68 in contact, the pressure exerted by the bearing rollers 18 on the outer ring 16 of the bearing 11 can be measured by means of the movement of the mirror surface 63, for example become. The movement may consist, for example, in a bend of the mirror surface 63. Determining the movement of the mirror surface 63 may be accomplished, for example, by measuring the distance between the end of the optical fiber 64 and the mirror surface 63. The end of the optical fiber 64 can be arranged at a precisely defined distance L from the mirror surface 63. At the end of the fiber 64 is a lens 70, which can be manufactured in a manner known per se by machining the end of the fiber 64. Thus, separate parts are unnecessary, and the fiber 64 and its lens 70 form a unitary integrated body. The fiber lens 70 focuses the light beam 73 coming from the fiber 64 onto the focusing point with the focusing distance 71. The focusing distance 71 lies between the end of the fiber 64 and the mirror surface 63.

[0064] Nach einer anderen Ausführungsform kann das Ende der Lichtfaser 64 zum Beispiel an einem keramischen Halter befestigt werden, der zwei Löcher für die Lichtfaser haben kann. Das eine Loch dient zum Leiten des Lichts von der Lichtquelle zum Etalon, das andere Loch zum Leiten des reflektierten Lichts aus dem Etalon hin zur Intensitätsmessung. In den gleichen Halter kann auch eine dritte Lichtfaser eingesetzt werden, mit der sich die Temperatur der Fläche 63 messen lässt (z.B. Fot-Hero). Wird am Ende der Lichtfaser eine keramische Standardkomponente eingesetzt, so wird dafür an dieser ein drittes Loch angebracht.According to another embodiment, the end of the optical fiber 64 may for example be attached to a ceramic holder which may have two holes for the optical fiber. One hole is used to direct the light from the light source to the etalon, the other hole to direct the reflected light from the etalon to the intensity measurement. In the same holder, a third optical fiber can also be used, with which the temperature of the surface 63 can be measured (for example, Fot-Hero). If a ceramic standard component is used at the end of the optical fiber, a third hole is made on it.

[0065] Aus Fig. 6 und 7 ist die Wirkung einer Veränderung des Abstandes zwischen der Spiegelfläche 63 und der Faserlinse 70 ersichtlich. Befindet sich die Spiegelfläche 63 in ihrer Extremstellung weit weg von der Fokussierweite 71, so wird das aus dem Kern 66 der Faser 64 kommende Licht in Form eines breiten Kegels 72 auf die Spiegelfläche 63 geworfen. Nun reflektiert die Spiegelfläche 63 den breiten „Rückkegel" 74 zum Ende der optischen Faser 64 und zur Linse 70 hin, wobei ein großer Teil des reflektierten Lichts auf den Mantel 67 der Faser 64 trifft und die Intensität des auf den Kern 66 treffenden zurückkehrenden Lichts also gering ist. Rückt die Spiegelfläche 63, wie in Fig. 7 gezeigt, näher an die Fokussierweite heran, trifft ein größerer Teil des reflektierten Lichts 74 auf den Kern 66 der optischen Faser 64. So kann also durch Messen der Intensität des reflektierten Lichts die Veränderung des Abstands zwischen der Spiegelfläche 63 und dem Ende der optischen Faser 64 ermittelt werden. Wird diese Abstandsänderung für das jeweilige Anwendungsobjekt passend kalibriert, so kann der auf die zu messende Fläche 68 wirkende absolute oder relative Druck detektiert werden.From Fig. 6 and 7, the effect of a change in the distance between the mirror surface 63 and the fiber lens 70 can be seen. If the mirror surface 63 is in its extreme position far away from the focusing distance 71, the light coming from the core 66 of the fiber 64 is thrown onto the mirror surface 63 in the form of a wide cone 72. Now the mirror surface 63 reflects the wide " back taper " 74 to the end of the optical fiber 64 and the lens 70, wherein a large part of the reflected light strikes the sheath 67 of the fiber 64 and the intensity of the incident on the core 66 returning light is thus low. If the mirror surface 63, as shown in FIG. 7, comes closer to the focusing distance, a larger part of the reflected light 74 strikes the core 66 of the optical fiber 64. Thus, by measuring the intensity of the reflected light, the change in the distance between the mirror surface 63 and the end of the optical fiber 64 are determined. If this change in distance is appropriately calibrated for the respective application object, then the absolute or relative pressure acting on the surface 68 to be measured can be detected.

[0066] Im Prinzip kann sich die Spiegelfläche 63 auch zwischen der optischen Faser 64 und der Fokussierweite 71 befinden. Bei Änderung des Abstands der Spiegelfläche 63 erfolgt eine entsprechende Intensitätsänderung wie im vorangehend beschriebenen Beispiel. Die Intensitätsänderung ist nun allerdings schwächer, sodass man ein besseres Ergebnis erzielt, wenn sich die Spiegelfläche von der Lichtfaser aus betrachtet hinter der Fokussierweite befindet.In principle, the mirror surface 63 may also be located between the optical fiber 64 and the focusing width 71. When changing the distance of the mirror surface 63 is a corresponding change in intensity as in the example described above. However, the intensity change is now weaker, so that a better result is achieved when the mirror surface, viewed from the optical fiber, is behind the focusing distance.

[0067] In Fig. 6 sind aus Anschaulichkeitsgründen die zum Lager 11 in Kontakt befindliche Fläche 68 und die im Lager 11 rotierende Rolle 18 dargestellt.For reasons of clarity, the surface 68 in contact with the bearing 11 and the roller 18 rotating in the bearing 11 are shown in FIG.

[0068] Fig. 8 zeigt in vereinfachter Form eine exemplarische Verwirklichungsweise der oben beschriebenen Abstandsmessung. Von der Lichtquelle 77 wird Licht in die Faser 78 geschickt, das in der Faser 79 weiter in den Sensor 80 geleitet wird. Für die Anzeige des reflektierten Lichts zweigt von der Verbindungsstelle der Faser 78 der Lichtquelle 77 mit der Faser 79 des 7/32 österreichisches Patentamt AT506 898B1 2012-03-15Fig. 8 shows in simplified form an exemplary realization of the above-described distance measurement. From the light source 77, light is sent into the fiber 78, which is conducted further into the fiber 80 in the sensor 80. For the indication of the reflected light branches from the junction of the fiber 78 of the light source 77 with the fiber 79 of the 7/32 Austrian Patent Office AT506 898B1 2012-03-15

Sensors 80 eine Detektor-Zweigfaser 81 ab, die zum Intensitätsdetektor 82, allgemeiner gesagt zum Lichtdetektor, führt. Als Lichtquelle 77 kann eine superhelle LED oder eine andere ausreichend starke Lichtquelle eingesetzt werden. Als Detektor sind die herkömmlichen Lichtdetektoren geeignet. Da bei der erfindungsgemäßen Lösung eine starke Intensitätsänderung erfolgt, braucht der Detektor nicht unbedingt eine besonders hohe Sensibilität zu haben.Sensor 80 from a detector branch fiber 81, which leads to the intensity detector 82, more generally to the light detector. As the light source 77, a super bright LED or other sufficiently strong light source can be used. As a detector, the conventional light detectors are suitable. Since in the inventive solution a strong change in intensity occurs, the detector does not necessarily have to have a particularly high sensitivity.

[0069] Ist eine besonders hohe Messgenauigkeit erforderlich, können zum Messen des Abstands der Spiegelfläche von der optischen Faser monochromatisches oder breitbandiges Licht und das Fabry-Perot-Prinzip angewendet werden. Dieses an sich bekannte Messverfahren basiert auf Messung der Interferenz des ausgesandten und des reflektierten Lichts im Etalon. Eine dritte Lösung zur Verwirklichung der Druckmessung besteht in der Messung der Phasenverschiebung des reflektierten Lichts. Das so gewonnene Messergebnis hat eine noch höhere Genauigkeit.If a particularly high measurement accuracy is required, monochromatic or broadband light and the Fabry-Perot principle can be used to measure the distance of the mirror surface from the optical fiber. This measuring method known per se is based on measuring the interference of the emitted and the reflected light in the etalon. A third solution for realizing the pressure measurement is the measurement of the phase shift of the reflected light. The result obtained has an even higher accuracy.

[0070] Fig.9 zeigt in Beispielform eine mechanische Lösung zur Herstellung des Sensors: Die ins Lagermetall 61 einzuarbeitende Vertiefung 65 hat einen Absatz 83, gegen den der Mantel 67 der Faser 64 geschoben werden kann. So lässt sich der Abstand zwischen dem Ende der Faser 64 und der Spiegelfläche 63 auf einfache Weise einstellen. Randseitig an der Spiegelfläche 63 wiederum ist eine ringförmige Senkung 84 eingearbeitet, sodass sich an den Seiten der Spiegelfläche 63 schmale Stege 85 in das Lagermetall 61 erstrecken. Die Biegung erfolgt nun an den Stegen 85, während die Spiegelfläche 63 selbst gerade bleibt. Es sei angemerkt, dass die Formen der Vertiefung 65, des Absatzes 83 und der Senkung 84 der Einfachheit halber hier rechtwinklig und scharfkantig dargestellt sind. In der wirklichen Konstruktion können die Winkelstellen natürlich so geformt sein, dass ihre Rissbildungsneigung möglichst gering ist.9 shows in an exemplary form a mechanical solution for the production of the sensor: The incorporated into the bearing metal 61 recess 65 has a shoulder 83, against which the jacket 67 of the fiber 64 can be pushed. Thus, the distance between the end of the fiber 64 and the mirror surface 63 can be easily adjusted. In turn, an annular counterbore 84 is incorporated on the edge side of the mirror surface 63, so that narrow webs 85 extend into the bearing metal 61 on the sides of the mirror surface 63. The bend now takes place on the webs 85, while the mirror surface 63 itself remains straight. It should be noted that the shapes of the recess 65, the heel 83 and the counterbore 84 are shown here at right angles and with sharp edges for the sake of simplicity. Of course, in the actual design, the angles can be shaped so that their tendency to crack is as small as possible.

[0071] Die Bemessung der eigentlichen Sensorkonstruktion 12 hängt teils von den Dimensionen der optischen Faser 64, teils von dem zu messenden Objekt ab. Der Durchmesser des Kerns 66 der optischen Faser 64 beträgt etwa 10-50 pm, der des Mantels 67 etwa 125 pm. Die Faser 64 ist von einer Schutzhülse umgeben, deren Durchmesser etwa 0,5-3 mm beträgt, und der Durchmesser dieser Schutzhülse bestimmt den Durchmesser der in das Lagermetall 61 einzuarbeitenden Vertiefung 65. Die Dicke T der zwischen Spiegelfläche 63 und in Belastungskontakt stehender Fläche 68 befindlichen Membran ist abhängig vom Lagerwerkstoff 61, vom Kontakttyp und vom maximalen Belastungsniveau. Bei gewöhnlichen Gleitlagern zum Beispiel kann die Dicke der Lagermetallmembran mehrere hundert Mikrometer betragen, wobei der maximale Bewegungsweg des Spiegels 63 einige Mikrometer beträgt. Die bei der Intensitätsmessung erzielbare Genauigkeit beträgt etwa ein Hundertstel des Bewegungsweges des Spiegels 63. Wie aus dem Obigen hervorgeht, kann nach einer Ausführungsform die Spiegelfläche 63 einen über die Fokussierweite 71 der Faserlinse 70 hinausgehenden Abstand vom Ende der Faser 64 haben. Passend ist eine Fokussierweite 71 von einigen hundert Mikrometern, und das Fokussieren darf etwas unscharf erfolgen, denn eine punktförmige Fokussierung ist nicht erforderlich. Es ist also nicht unbedingt erforderlich, die genaue Intensität zu messen, sondern vielmehr die Intensitätsänderung. Auch ansonsten ist die Sensorik auf das Einsatzobjekt abzustellen. Dabei müssen eventuell unter anderen das Einlaufen des Lagers 11 und bei langzeitlichem Betrieb der Verschleiß des Lagers 11 berücksichtigt werden.The dimensioning of the actual sensor construction 12 depends in part on the dimensions of the optical fiber 64, partly on the object to be measured. The diameter of the core 66 of the optical fiber 64 is about 10-50 pm, that of the jacket 67 about 125 pm. The fiber 64 is surrounded by a protective sleeve whose diameter is about 0.5-3 mm, and the diameter of this protective sleeve determines the diameter of the groove 65 to be machined into the bearing metal 61. The thickness T of the mirror surface 63 and in contact surface 68 located membrane is dependent on the bearing material 61, the contact type and the maximum load level. For example, in ordinary plain bearings, the thickness of the bearing metal membrane may be several hundred microns, with the maximum travel of the mirror 63 being a few microns. The accuracy achievable in the intensity measurement is about one hundredth of the path of movement of the mirror 63. As is apparent from the above, according to one embodiment, the mirror surface 63 may have a distance beyond the focal length 71 of the fiber lens 70 distance from the end of the fiber 64. Fitting is a focal length 71 of a few hundred micrometers, and the focus may be somewhat blurred, because a point-like focus is not required. It is not essential to measure the exact intensity, but rather the intensity change. Otherwise, the sensor system is to be turned off on the insert object. It may be necessary, among other things, the shrinkage of the bearing 11 and in long-term operation of the wear of the bearing 11 are taken into account.

[0072] Die Vertiefung 65 für die Sensorik 12 braucht nicht unbedingt als Blindloch der vorangehend beschriebenen Art ausgeführt zu sein. Nach einer Ausführungsform kann das für die Sensorik 12 erforderliche Loch 65 auch durch den Lagerwerkstoff 61 gehend hergestellt und dann durch eine Membran aus einem passenden Material abgedeckt werden. Auch kann die Vertiefung 65 in ein separates Teil eingearbeitet und dieses Teil dann in den Lagerwerkstoff, wie zum Beispiel zwischen dem Außenring 16 des Lagers 11 und den Lagerbock 31, eingesetzt werden (Fig. 3). Die Form und auch die Elastizität der Fläche des Lagers 11 bzw. einer anderen zu messenden Fläche entsprechen dem eigentlichen Lagerwerkstoff 61.The recess 65 for the sensor 12 need not necessarily be designed as a blind hole of the type described above. According to one embodiment, the hole 65 required for the sensor 12 can also be produced by the bearing material 61 and then covered by a membrane made of a suitable material. Also, the recess 65 can be incorporated into a separate part and then this part in the bearing material, such as between the outer ring 16 of the bearing 11 and the bearing block 31, are used (Fig. 3). The shape and also the elasticity of the surface of the bearing 11 or another surface to be measured correspond to the actual bearing material 61.

[0073] Durch Variieren der Form der Spiegelfläche 63 lassen sich deren Reflexionseigenschaften beeinflussen. Die Fläche kann, je nachdem, ob der auftreffende Strahl bei der Reflexion an der Fläche 63 fokussiert oder zerstreut werden soll, konkav oder konvex gestaltet werden. 8/32 österreichisches Patentamt AT506 898B1 2012-03-15By varying the shape of the mirror surface 63, its reflection properties can be influenced. The surface may be made concave or convex, depending on whether the incident beam is to be focused or scattered upon reflection at the surface 63. 8/32 Austrian Patent Office AT506 898B1 2012-03-15

Werden die Ränder des Bodens 63 der Vertiefung gemäß Fig. 9 geformt, so bleibt die Form der Spiegelfläche 63 im Wesentlichen unverändert, weil die Biegung an den Rändern beträchtlich stärker ist als die des relativ dicken Mittelteils. Allerdings kann der Boden 63 der Vertiefung 65 auch eben geformt sein, was sich fertigungstechnisch gesehen unter Umständen einfacher gestaltet. Das Einstellen des richtigen Abstandes zwischen dem Ende der optischen Faser 64 und dem Spiegel 63 kann nun dadurch erfolgen, dass man aus dem Mantel 67 der Faser 64 eine Hülse bildet, die sich über das Ende der Faser 64 hinaus erstreckt. So bilden dann also das Ende der Faser 64, das Hülsenloch und die Spiegelfläche die Messkammer, d.h. das Etalon. Für die Messung können Monomode- oder Multimodefasern oder auch zwei Fasern eingesetzt werden, von denen die eine das Licht in das Etalon sendet und die andere das Licht empfängt. Das Licht kann breitbandig, polarisiert, monochromatisch oder ansonsten modifiziert sein, und seine Wellenlänge braucht nicht im Bereich des sichtbaren Lichts zu liegen.When the edges of the bottom 63 of the recess of FIG. 9 are formed, the shape of the mirror surface 63 remains substantially unchanged because the curvature at the edges is considerably greater than that of the relatively thick central portion. However, the bottom 63 of the recess 65 may also be flat, which may be simpler in terms of manufacturing technology. Adjusting the proper distance between the end of the optical fiber 64 and the mirror 63 can now be accomplished by forming from the cladding 67 of the fiber 64 a sleeve which extends beyond the end of the fiber 64. Thus, the end of the fiber 64, the sleeve hole, and the mirror surface then form the measuring chamber, i. the etalon. For the measurement, single-mode or multimode fibers or even two fibers can be used, one of which sends the light into the etalon and the other receives the light. The light may be broadband, polarized, monochromatic or otherwise modified, and its wavelength need not be within the range of visible light.

[0074] Fig. 10-12 zeigen einige mögliche Ausführungsformen der Erfindung, mit denen sich Betriebsverhältnisse eines rotierenden Körpers, zum Beispiel einer Walze 10.1-10.3 einer Mate-rialbahnherstellungs- oder -ausrüstungsmaschine, messen lassen. Mit den besagten Zeichnungen 10-12 wird nicht bezweckt, Walzen-, Lager- und Maschinenkonstruktionen genau im Detail, sondern nur in höchst grober Form und auf sehr prinzipieller Ebene darzustellen. Wie bereits erwähnt, sind den Walzen 10.1-10.3 Lagermittel 11 zugeordnet, die das Rotieren eines oder mehrerer Teile 13, 14 der Walze 10.1-10.3 ermöglichen. Nun sind diese Walzen 10.1-10.3 mit optischen Sensormitteln 12 zum Beispiel der oben beschriebenen Art zum Messen/Steuern von Betriebsverhältnissen der Walze und/oder überhaupt das Herstellungsprozesses ausgerüstet.10-12 show some possible embodiments of the invention, with which operating conditions of a rotating body, for example a roller 10.1-10.3 of a material webmaking or equipment machine, can be measured. With the said drawings 10-12 is not intended to represent roller, bearing and machine designs in detail, but only in very rough shape and on a very basic level. As already mentioned, the rollers 10.1-10.3 associated bearing means 11, which allow the rotation of one or more parts 13, 14 of the roller 10.1-10.3. Now, these rollers 10.1-10.3 are equipped with optical sensor means 12, for example of the type described above for measuring / controlling operating ratios of the roller and / or the production process at all.

[0075] Fig. 10 zeigt in grob vereinfachter Form das Beispiel einer Pressenwalze, und zwar speziell einer Pressen-Zentralwalze 10.1. In Fig. 14 ist die Position der Zentralwalze 10.1 in der Pressenpartie 51 einer Papiermaschine gezeigt.Fig. 10 shows in roughly simplified form the example of a press roll, specifically a press central roll 10.1. In Fig. 14, the position of the central roller 10.1 is shown in the press section 51 of a paper machine.

[0076] Die in Fig. 1 und 2 gezeigten Lagermittel 11 befinden sich in Lagerböcken 31 und dienen als Stützlager 11.1. Die Achse/Welle 14 der Walze 10.1 ist im Lagerbock 31 gelagert und rotiert gleichzeitig auch den Mantel 13 der Walze. Das rotierende Element besteht hier also aus der Walze 10.1 einschließlich Achse/Welle 14 und Mantel 13 und erstreckt sich über die gesamte Breite der Maschine. Die optischen Sensormittel 12 sind nun zum Beispiel am feststehenden Lagerring der Stützlager 11.1, der hier aus dem Außenring 16 des Lagers 11.1 besteht, angeordnet. Allgemein gesagt können mit den Sensoren 12 unabhängig von der Ausführungsform Betriebsverhältnisse, wie zum Beispiel Temperatur und/oder Druck (Belastungen), gemessen werden.The bearing means 11 shown in Fig. 1 and 2 are located in bearing blocks 31 and serve as a support bearing 11.1. The axis / shaft 14 of the roller 10.1 is mounted in the bearing block 31 and simultaneously rotates the shell 13 of the roller. The rotating element consists here of the roller 10.1 including axle / shaft 14 and shell 13 and extends over the entire width of the machine. The optical sensor means 12 are now, for example, on the fixed bearing ring of the support bearing 11.1, which consists here of the outer ring 16 of the bearing 11.1, is arranged. Generally speaking, regardless of the embodiment, operating conditions such as temperature and / or pressure (loads) may be measured with the sensors 12.

[0077] Fig. 11 zeigt ein grob vereinfachtes Beispiel einer Presswalze, genauer gesagt einer Durchbiegungseinstellwalze 10.2 einer Presse. Mit einer solchen durchbiegungskompensierten und zonengesteuerten Walze 10.2 bewirkt man in der Pressenpartie 51 eine gleichmäßige Beschaffenheit des herzustellenden Produkts über die gesamte Bahnbreite. Die durchbiegungskompensierte und zonengesteuerte Walze kann zum Beispiel auch im Kalander 53 eingesetzt werden. In Fig. 14 ist die Position der Durchbiegungseinstellwalze 10.2, 10.2' in der Pressenpartie 51 und auch im Online-Kalander 53 einer Papiermaschine gezeigt.Fig. 11 shows a roughly simplified example of a press roll, more specifically, a deflection roll 10.2 of a press. With such a deflection-compensated and zone-controlled roller 10.2 is effected in the press section 51 a uniform texture of the product to be produced over the entire web width. The deflection-compensated and zone-controlled roll can also be used in the calender 53, for example. In Fig. 14, the position of the deflection adjustment roller 10.2, 10.2 'in the press section 51 and also in the online calender 53 of a paper machine is shown.

[0078] Die in Fig. 1 und 2 dargestellten Pendelrollenlager 11 sind nun innerhalb des Mantels 13 der Walze 10.2 angeordnet. Auch in diesem Fall kann man sagen, dass sie als Stützlager 11.2 des Mantels 13 fungieren. Die Durchbiegungseinstellwalze 10.2 wird im Kalander 53 auf an sich bekannte Weise gegen die Gegenwalze 10.3 belastet, d.h. gedrückt.The spherical roller bearings 11 shown in Fig. 1 and 2 are now disposed within the shell 13 of the roller 10.2. Also in this case, one can say that they act as a support bearing 11.2 of the shell 13. The deflection adjustment roller 10.2 is loaded in the calender 53 in a known manner against the counter-roller 10.3, i. pressed.

[0079] Die Durchbiegungseinstellwalze 10.2 besteht aus einer ortsfesten Achse 14' und einem mit erfindungsgemäßen Lagermitteln 11.2 versehenen rotierenden Walzenmantel 13, der auf erfindungsgemäßen Pendelrollenlagern 11.2 laufend um die Achse 14' rotiert. An der im Inneren des Mantels 13 verlaufenden Achse 14' sind unabhängig voneinander regulierbare Stütz-/Druckelemente 35 angeordnet, die den Mantel 13 hydrostatisch stützen und mit denen die Durchbiegung der Walze 10.2 geregelt wird. Der Mantel 13 wird zum Beispiel der Mantelform der Gegenwalze 10.1, 10.3 entsprechend regulieret. 9/32 österreichisches Patentamt AT506 898 B1 2012-03-15 [0080] Die Achse 14 der Walze 10.2 ist zum Beispiel über Gelenklager 33 an die Lagerböcke 34 gekoppelt. Der Walzenmantel 13 ist zum Beispiel über Rollenlager 11.2 an die Achse 14' gekoppelt. Das rotierende Element ist hier also der Mantel 13. Die optischen Sensormittel 12 sind nun zum Beispiel am feststehenden Lagerring der Stützlager 11.2 des Mantels 13 angeordnet, der in diesem Fall aus dem an der Achse 14' befestigten Innenring 15 des Lagers 11.2 besteht. Die Sensorik 12 kann auch am Gelenklager 33 angeordnet sein und zum Beispiel zum Messen der Nip-Gesamtlast dienen. Die Sensorik 12 kann dabei zum Beispiel an der Ölfilmstelle, an der der stärkste Druck herrscht, angeordnet sein.The deflection adjustment roller 10.2 consists of a stationary axle 14 'and provided with a bearing means 11.2 according to the invention rotating roller shell 13 which rotates continuously on the spherical roller bearings 11.2 according to the invention around the axis 14'. On the inside of the shell 13 extending axis 14 'are independently adjustable support / pressure elements 35 are arranged, which support the jacket 13 hydrostatically and with which the deflection of the roller 10.2 is controlled. The jacket 13 is for example the shell shape of the backing roll 10.1, 10.3 regulated accordingly. The axis 14 of the roller 10.2 is coupled to the bearing blocks 34, for example, via spherical plain bearings 33. [0080] FIG. The roll shell 13 is coupled, for example via roller bearings 11.2 to the axis 14 '. The rotating element is thus here the jacket 13. The optical sensor means 12 are now arranged, for example, on the fixed bearing ring of the support bearings 11.2 of the jacket 13, which in this case consists of the axle 14 'attached to the inner ring 15 of the bearing 11.2. The sensor 12 may also be arranged on the joint bearing 33 and serve, for example, for measuring the nip total load. The sensor 12 can be arranged, for example, at the oil film location where the strongest pressure prevails.

[0081] Fig. 12 zeigt in grob vereinfachter Form ein Beispiel einer Kalanderwalze, genauer gesagt einer Thermo-Kalanderwalze 10.3. Aus Fig. 14 geht die Position der Thermowalze 10.3 im Online-Kalander 53 einer Papiermaschine hervor, und Fig. 13a und 13b zeigen Anwendungen beim Kalandrieren, bei denen erfindungsgemäße Durchbiegungseinstell- und/oder Thermowal-zen 10.2, 10.3 eingesetzt werden können. Die zum Beispiel aus Stahl bestehende Thermo-Kalanderwalze kann mit einem passenden Wärmeübertragungsmedium beheizt werden. Die Niplast, d.h. die Anpresskraft bestimmt sich je nach der herzustellenden Papiersorte. In ihrer Grundkonstruktion entspricht die Kalanderwalze 10.3 weitgehend der vorangehend schon beschriebenen Pressen-Zentralwalze 10.1. Auch hier dienen als Lagermittel 11 in den an den Enden der Walze 10.3 angeordneten Lagerböcken 31 befindliche Stützlager 11.1, an denen die optischen Sensormittel 12 angeordnet sind.Fig. 12 shows, in roughly simplified form, an example of a calender roll, more specifically a thermal calender roll 10.3. 14 shows the position of the thermo roll 10.3 in the online calender 53 of a paper machine, and FIGS. 13a and 13b show applications in calendering in which deflection deflection and / or thermo rolls 10.2, 10.3 according to the invention can be used. The existing example of steel thermal calender roll can be heated with a suitable heat transfer medium. The niplast, i. the contact pressure depends on the type of paper to be produced. In its basic construction, the calender roll 10.3 largely corresponds to the press central roller 10.1 already described above. Here, too, serve as bearing means 11 in the arranged at the ends of the roller 10.3 bearing blocks 31 support bearing 11.1, where the optical sensor means 12 are arranged.

[0082] Fig. 13a zeigt in schematisierter Form ein Beispiel einer Softkalander-Anwendung. Als Oberwalze kann zum Beispiel eine Thermowalze 10.3, als Unterwalze eine Durchbiegungseinstellwalze 10.2 (etwa eine zonengesteuerter SYM-Walze) eingesetzt werden. Erfindungsgemäße Sensorik 12 kann an beiden Walzen 10.2, 10.3 vorhanden sein, zum Beispiel in deren Lagern 11.1, 11.2 und/oder an den Stützelementen 35.Fig. 13a shows in schematic form an example of a soft calendering application. For example, a thermo roll 10.3 may be used as the upper roll, and a deflection roll 10.2 (such as a zone controlled SYM roll) may be used as the lower roll. Sensor system 12 according to the invention may be present on both rollers 10.2, 10.3, for example in their bearings 11.1, 11.2 and / or on the support elements 35.

[0083] Fig. 13b zeigt in schematisierter Form ein Beispiel einer Anwendung in einem Mehrwalzenkalander 42. Die oberste Walze 10.2' des auf der rechten Seite der Zeichnung gezeigten Walzenstapels 10' kann eine ortsfeste Durchbiegungseinstellwalze, die unterste Walze 10.2 eine durchbiegungskompensierte und außerdem über die Lager 11.2 belastbare Walze sein. Zwischen der obersten und der untersten Walze 10.2 können zum Beispiel abwechselnd Zwischenwalzen und Thermowalzen 10.3 angeordnet sein.Fig. 13b shows schematically an example of an application in a multi-roll calender 42. The top roll 10.2 'of the roll stack 10' shown on the right side of the drawing may comprise a fixed deflection roll, the bottom roll 10.2 a deflection-compensated and also over Bearings 11.2 be resilient roller. For example, intermediate rolls and thermo rolls 10.3 may alternately be disposed between the uppermost and lower rolls 10.2.

[0084] Die in Fig. 13b genauer gezeigte untere Walze 10.2 kann eine hydraulisch durchbiegungskompensierte, zonengesteuerte Nipwalze (z.B. Walzentyp SYM-Z der Anmelderin) sein. Die Durchbiegungskompensation der Walze 10.2 erreicht man durch hydraulische Stützelemente 35, die an der Achse 14' der Walze 10.2 angeordnet sind und auf den Mantel 13 der Walze 10.2 unter zonenweisem Stützen desselben wirken. Die Stützelemente 35 kompensieren die Durchbiegung der Walze 10.2 in der gewünschten Weise, sodass der angestrebte gleichmäßige Liniendruck erzielt wird. Zusätzlich zur Durchbiegungskompensation bewirkt man mit den Stützelementen 35 auch die gewünschte Profilierung, denn jedes einzelne Element 35 kann entsprechend dem jeweiligen Profilierungsbedarf separat gesteuert werden. Die Sensorik 12 kann an verschiedenen Stellen der Stützelemente 35 angeordnet werden, zum Beispiel hinter der vom Stützelemente 35 belasteten Fläche 164, 87 (Fig. 13c).The lower roller 10.2 shown in greater detail in Figure 13b may be a hydraulically deflection-compensated zoned roller nip roller (e.g., Applicator roller type SYM-Z). The deflection compensation of the roller 10.2 is achieved by hydraulic support elements 35, which are arranged on the axis 14 'of the roller 10.2 and act on the shell 13 of the roller 10.2 with zonenweisem supports thereof. The support elements 35 compensate for the deflection of the roller 10.2 in the desired manner, so that the desired uniform line pressure is achieved. In addition to the deflection compensation is effected with the support members 35 and the desired profile, because each element 35 can be controlled separately according to the particular Profilierungsbedarf. The sensor system 12 can be arranged at different points of the support elements 35, for example behind the surface 164, 87 loaded by the support elements 35 (FIG. 13c).

[0085] Fig. 13c zeigt ein Ausführungsbeispiel zur Anordnung der Sensorik an einem Zonenschuh 35. Die (nun nicht dargestellte) optische Faser kann von außerhalb des Schuhs 35 zum Beispiel an dessen Randpartien geführt werden. Die genaue Stelle der Bohrung 65.1, 65.2 und der an ihrem Ende befindlichen reflektierenden Fläche wird gewählt je nachdem, ob der Druck und/oder die Temperatur der Tasche 164 oder des Gleitstegs 87 gemessen werden soll. Beim Messen des Druckes der Tasche 164 kann sich die reflektierende Fläche hinter der Tasche 164 im entsprechenden Bereich und beim Messen des Druckes des Stegs 87 hinter dem Steg 87 befinden. Wie aus Fig. 13c ersichtlich, kann die Bohrung 65.2 auch wenigstens teilweise waagrecht verlaufen. Die vertikale Bohrung konnte durch die Belastungsfläche 24 der Tasche hindurch geführt werden, und wurde dann durch eine Membran 88 aus einem passenden Werkstoff abgedeckt. 10/32 österreichisches Patentamt AT506 898B1 2012-03-15 [0086] Die Durchbiegungseinstellwalze 10.2 kann eine Walze mit oder ohne Mantelhub sein. Bei der Nipwalze mit Mantelhub (z.B. Walzentyp SYM-ZS der Anmelderin) befinden sich zwischen den Lagern 11.2 des Walzenmantels 13 und der Achse 14' der Walze 10.2 Stützelemente 36. Mit diesen Stützelementen 36 kann der gesamte Mantel 13 in Richtung Nip bewegt werden, während die Achse 14' an der Stelle verharrt. Dabei kann an der Innenfläche 15.1 des Innenringes 15 der Lager 11.2 des Mantels 13 ein an sich bekannter Belastungsring anliegen, der an der Achse 14' der Walze 10.2 abgestützt ist. Bei einer solchen Walze 10.2 mit Mantelhub kann der Mantel 13 der Walze 10.2 in Kontakt zur Gegenwalze gefahren werden.Fig. 13c shows an embodiment of the arrangement of the sensor on a zone shoe 35. The (not shown) optical fiber can be guided from outside the shoe 35, for example, at its edge parts. The exact location of the bore 65.1, 65.2 and the reflective surface located at its end is selected depending on whether the pressure and / or the temperature of the pocket 164 or slide bar 87 is to be measured. When measuring the pressure of the pocket 164, the reflective surface may be behind the pocket 164 in the appropriate area and when measuring the pressure of the ridge 87 behind the ridge 87. As can be seen from FIG. 13c, the bore 65.2 can also run at least partially horizontally. The vertical bore could be passed through the load surface 24 of the pocket, and then covered by a membrane 88 of suitable material. The deflection adjustment roller 10.2 may be a roller with or without a shell stroke. In the nip roll with shell stroke (eg roller type SYM-ZS of the Applicant) are located between the bearings 11.2 of the roll shell 13 and the axis 14 'of the roller 10.2 support members 36. With these support members 36, the entire jacket 13 can be moved in the nip direction, while the axis 14 'remains in place. It can rest on the inner surface 15.1 of the inner ring 15 of the bearing 11.2 of the shell 13, a known load ring, which is supported on the axis 14 'of the roller 10.2. With such a roller 10.2 with jacket lift, the jacket 13 of the roller 10.2 can be moved into contact with the counter-roller.

[0087] Sind die Lager 11.2 und/oder der Belastungsring und/oder die hydraulischen Belastungsmittel 36 mit erfindungsgemäßen Sensoren 12 ausgerüstet, so lassen sich mit Hilfe der auf die Lager 11.2 wirkenden Belastung auch die Randbereiche der durch den Kalander 42 zu führenden Materialbahn besser als bisher unter Kontrolle halten und genauer regulieren. Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Sensorik 12 erhält man Aufschluss über die tatsächliche Belastung der Randbereiche der Walze 10.2. Das bedeutet u.a. eine wesentliche Verringerung der Ausschussmenge, weil ja bisher die Bahnränder in den Ausschuss gingen.If the bearings 11.2 and / or the loading ring and / or the hydraulic loading means 36 are equipped with sensors 12 according to the invention, the edge regions of the material web to be led through the calender 42 can be better than with the aid of the load acting on the bearings 11.2 previously under control and regulate more precisely. With the help of the sensor 12 according to the invention one obtains information about the actual load on the edge regions of the roller 10.2. This means u.a. a substantial reduction in the amount of rejects, because so far the web edges went to the committee.

[0088] Wie bekannt, können die Pendelrollenlager 11.2 an der Stirnseite des Mantels 13 auch durch an sich bekannte Gleitlager 11.3 ersetzt werden. Die erfindungsgemäße Sensorik kann unabhängig von der Walzenposition genauso gut auf Gleitlagerungen 11.3 angewendet werden. Die gleitgelagerte Walze kann eine in ihren Grundfunktionen normale Walze oder eine selbstbelastende Walze mit Mantelhub sein. Fig. 13d zeigt als schematisches Schnittbild ein Ausführungsbeispiel der Gleitlagerung einer Walze 10.5 mit Mantelhub. Die Sensoren 12 können hier zum Beispiel hinter den Gleitflächen und/oder den Taschen/Hohlräumen 161, 162, 164, 165 der Gleitlagerelemente 114, 115 angeordnet sein. In Fig. 13d sind in Beispielform einige Stellen für die Sensoren 12 und in Fig. 13e ein Ausführungsbeispiel der Anordnung der Sensorik an einem Gleitlagerschuh 117 gezeigt.As is known, the spherical roller bearings 11.2 can be replaced on the front side of the shell 13 by known sliding bearings 11.3. The sensor according to the invention can be applied equally well to slide bearings 11.3, regardless of the roller position. The slide-mounted roller may be a normal roller in its basic functions or a self-loading roller with Mantelhub. Fig. 13d shows a schematic sectional view of an embodiment of the sliding bearing of a roller 10.5 with Mantelhub. The sensors 12 may be arranged here, for example, behind the sliding surfaces and / or the pockets / cavities 161, 162, 164, 165 of the sliding bearing elements 114, 115. In FIG. 13d, an exemplary embodiment of the arrangement of the sensors on a slide bearing shoe 117 is shown by way of example in some places for the sensors 12 and in FIG. 13e.

[0089] Auch in Fig. 13d trägt die Achse der Walze 10.5 die Bezugszahl 14' und der Walzenmantel die Bezugszahl 13. An seiner Innenfläche 13' wird der Walzenmantel 13 durch belastete Gleitlagerelemente 114, 115 gestützt. Weiter haben die Gleitlagerelemente 114, 115 Dichtungen 170, 171 und mit Druck beaufschlagbare Hohlräume 161, 162. Für jedes Gleitlagerelement 114, 115 sind an der Achse 14' der Walze 10.5 Rumpfteile 163, 163a angeordnet, die in die Hohlräume 161, 162 der Gleitlagerelemente 114, 115 eingreifen. Die Gleitlagerelemente 114, 115 können von an sich herkömmlicher Konstruktion mit Öltaschen 164, 165 an ihrer Außenfläche sein. Die Öltaschen stehen über Kapillarbohrungen 166, 167, die durch die Gleitlagerelemente führen, mit den Druckräumen 161, 162 in Verbindung. Die mit der Gleitlagerung von Walzen verbundenen Grundtechnologien sind dem Fachmann an sich bekannt, und die Erfindung setzt da keine besonderen technischen Lösungen voraus. In diesem Zusammenhang sei auf das finnische Patent FI-116538 der Anmelderin verwiesen.Also in Fig. 13d carries the axis of the roller 10.5 the reference numeral 14 'and the roll shell, the reference numeral 13. On its inner surface 13' of the roll shell 13 is supported by loaded plain bearing elements 114, 115. Further, the sliding bearing elements 114, 115 seals 170, 171 and pressurizable cavities 161, 162. For each sliding bearing element 114, 115 are on the axis 14 'of the roller 10.5 fuselage parts 163, 163a arranged in the cavities 161, 162 of the sliding bearing elements 114, 115 intervene. The sliding bearing members 114, 115 may be of conventional construction with oil pockets 164, 165 on their outer surface. The oil pockets communicate with the pressure chambers 161, 162 via capillary bores 166, 167 which pass through the sliding bearing elements. The basic technologies associated with sliding bearings of rollers are known per se to those skilled in the art, and the invention does not require any special technical solutions. In this context, reference is made to the applicant's Finnish patent FI-116538.

[0090] Nach Fig. 13e kann die (in der Zeichnung nicht dargestellte) optische Faser von außerhalb des Schuhs 117 in dessen Randbereiche geführt werden. Die genaue Stelle der Bohrung 65 ergibt sich daraus, ob der Druck der Tasche 164 oder des Gleitstegs 87 gemessen werden soll. Beim Messen des Druckes der Tasche 164 kann sich die reflektierende Fläche hinter der Tasche in deren Bereich, beim Messen des Druckes des Stegs 87 hinter dem Steg 87 oder so in dessen Bereich befinden, dass bei Belastungsänderung sich an der reflektierenden Fläche Bewegung zeigt. Wie aus Fig. 13e ersichtlich, kann die Bohrung 65.2 auch zumindest teilweise waagrecht oder schräg verlaufen. Dabei kann die vertikale Bohrung durch die Fläche hindurch, die von der Tasche 24 belastet wird, geführt und dann durch eine Membran 88 aus passendem Werkstoff abgedeckt sein.According to FIG. 13e, the optical fiber (not shown in the drawing) can be guided from outside the shoe 117 into its edge regions. The exact location of the bore 65 is determined by whether the pressure of the pocket 164 or the slide bar 87 is to be measured. When measuring the pressure of the pocket 164, the reflective surface may be behind the pocket in its area, measuring the pressure of the ridge 87 behind the ridge 87, or so in its area that, when the load changes, the reflective surface will move. As can be seen from FIG. 13e, the bore 65.2 can also run at least partially horizontally or obliquely. In this case, the vertical bore through the surface, which is charged by the pocket 24, out and then covered by a membrane 88 of suitable material.

[0091] Fig. 14 zeigt als Beispiel eine Materialbahnherstellungsmaschine, in diesem Fall speziell eine Papiermaschine 37. Die Papiermaschine 37 besteht aus mehreren hintereinander angeordneten Teilgesamtheiten (Sektionen), wie zum Beispiel Stoffauflauf 49, Formier-, Pressen-und Trockenpartie 50-52. Vor dem Aufroller 54 kann zum Beispiel eine Kalanderpartie 53 angeordnet sein. All das wird mit den Mitteln einer zentralen Rechen- und Steuereinheit (CPU, cent- 11/32 österreichisches Patentamt AT506 898B1 2012-03-15 ral Processing unit) überwacht und unter Kontrolle gehalten. Insbesondere die CPU-Mittel können als Maschinensteuerungs- und Zustandsüberwachungs-Automation 100-105 verstanden werden.14 shows an example of a web production machine, in this case specifically a paper machine 37. The paper machine 37 consists of several successively arranged subpopulations (sections), such as headbox 49, forming, pressing and drying section 50-52. For example, a calendering section 53 may be disposed in front of the reel 54. All this is monitored and controlled by means of a central computing and control unit (CPU, Central Processing Unit). In particular, the CPU means may be understood as machine control and condition monitoring automation 100-105.

[0092] Die Vorrichtung weist dabei ein Ölventil 41 und einen Aktor 20 auf. Die CPU weist ein Sensormonitoring 100, eine Zentralschmierungsregelung 101 eine Zustandsüberwachung der Rollen-/Kugellager 102, eine Maschinensteuerung 103, Nip-/Schuhüberlastungen 104 und eine Verhinderung von Nulllast 105 auf.The device has an oil valve 41 and an actuator 20. The CPU includes a sensor monitor 100, a central lubrication controller 101, a condition monitor of the roller bearings 102, a machine controller 103, a nip / shoe overload 104 and a zero-load prevention 105.

[0093] Die an rotierenden Körpern, wie zum Beispiel Walzen 10.1-10.5 angeordnete erfindungsgemäße Sensorik 12 kann an die zentrale Rechen- und Steuereinheit CPU angeschlossen werden. Zusammen können diese beiden Einheiten ein System zur Überwachung und/oder Steuerung von Betriebsverhältnissen eines rotierenden Körpers, wie zum Beispiel einer Walze 10.1-10.5 einer Materialbahnherstellungs- oder-ausrüstungsmaschine 37, 42 bilden. Das Verfahren lässt sich unmittelbar aus dem System ableiten, das nur eine Realisierungsart der Übertragung der Erfindungsidee auf die Praxis darstellt. In der Maschine konnte zumindest ein Teil der Walzen 10.1-10.5, - zum Beispiel deren Lager und/oder Belastungsmittel 11.1-11.3, 114, 115, 35, 36 - mit optischen Sensormitteln 12 ausgerüstet werden, und mit diesen können für die zentrale Rechen- und Steuereinheit CPU echte, d.h. wirkliche Messergebnisse wenigstens einer zu messenden Größe bereitgestellt werden. Als Untermodul kann die Sache dazu benutzt werden, die Funktion des Monitoringmoduls 100 der Sensoren 12 einschließlich Datenübertragungsverbindung 205, die nun aus der optischen Faser besteht, zu übernehmen.The sensor 12 according to the invention arranged on rotating bodies, such as rolls 10.1-10.5, can be connected to the central computing and control unit CPU. Together, these two units may form a system for monitoring and / or controlling operating conditions of a rotating body, such as a roll 10.1-10.5 of a web manufacturing or equipment machine 37, 42. The method can be derived directly from the system, which represents only one way of implementation of the transfer of the idea of the invention to practice. In the machine, at least some of the rollers 10.1-10.5, for example their bearings and / or loading means 11.1-11.3, 114, 115, 35, 36, could be equipped with optical sensor means 12, and with these can be used for the central processing unit. and control unit CPU genuine, ie real measurement results of at least one size to be measured are provided. As a sub-module, the thing can be used to take over the function of the monitoring module 100 of the sensors 12, including data transmission connection 205, which now consists of the optical fiber.

[0094] Nach einer ersten Ausführungsform lässt sich mit den Sensormitteln 12 die Zustandsüberwachung von Lagern, wie zum Beispiel der Rollen-/Gleitlager 11.1, 11.2, 11.3 durchführen (Modul 102). Bei der mit optischem Sensor 12 erfolgenden Zustandsüberwachung des Lagers 11.1, 11.2, 11.3 lässt sich eine Problemsituation bereits erkennen bevor sich der eigentliche Schaden zu entwickeln beginnt. Eine ungewöhnliche Belastungsverteilung oder ein ungewöhnliches Last-/Temperaturniveau zeigt ein ungewöhnliches Vorkommnis an und bieten so die Möglichkeit, das Problem zu beheben und das Entstehen von Schäden zu vermeiden oder zu verzögern. Die Sensorik 12 wird über die Automation CPU auf Überwachung des Zustands der Lager 11.1-11.3 geschaltet.According to a first embodiment can be with the sensor means 12, the condition monitoring of bearings, such as the roller / slide bearings 11.1, 11.2, 11.3 perform (module 102). When taking place with optical sensor 12 condition monitoring of the bearing 11.1, 11.2, 11.3 can be a problem situation already recognize before the actual damage begins to develop. An unusual load distribution or abnormal load / temperature level indicates an unusual occurrence, providing the ability to fix the problem and prevent or delay the onset of damage. The sensor 12 is switched via the automation CPU to monitoring the condition of the bearings 11.1-11.3.

[0095] Ein mit der Zustandsüberwachung verbundenes exemplarisches Problem, auf das sich die Erfindung anwenden lässt, kann sich infolge der durch Wärmeausdehnung bedingten Änderung der Walzenlänge ergeben. Die Längenänderung kann zu Störung der Funktion der Lager 11.1 führen sofern der axiale Gleitsitz 43 zwischen dem Außenring 16 des Lagers 11.1 und dem Gehäuse 31 nicht wie geplant funktioniert (Fig. 12). Die Ursache kann zum Beispiel Klebrigwerden infolge der Mikrobewegung der Gleitflächen sein. Als Folge dieser Erscheinung nimmt die Belastung an der einen Abrollbahn des Lagers 11 stark zu, was mit Rücksicht auf die rechnerische Belastung unerwünscht ist. Mit der Sensorik 12 wird solche unerwünschte Belastungsabweichung erkannt, und der Nip kann geöffnet werden. Durch das vorübergehende Senken der Belastung wird die auf den Gleitsitz wirkende Reibungskraft verringert, wobei das Lagergehäuse 31 und der Außenring des Lagers 11 sich relativ zueinander bewegen und das Lager 11 sich wieder „einreguliert". Danach kann der Nip wieder geschlossen und zur gewünschten Belastung zurückgekehrt werden.An exemplary problem associated with condition monitoring, to which the invention may apply, may result from the thermal expansion change in roll length. The change in length can lead to disruption of the function of the bearings 11.1 provided that the axial sliding fit 43 between the outer ring 16 of the bearing 11.1 and the housing 31 does not work as planned (FIG. 12). The cause may be, for example, stickiness due to the micro-movement of the sliding surfaces. As a result of this phenomenon, the load on the one roller conveyor of the bearing 11 increases sharply, which is undesirable in view of the computational load. With the sensor 12 such unwanted load deviation is detected, and the nip can be opened. By temporarily reducing the load, the frictional force acting on the sliding seat is reduced, with the bearing housing 31 and the outer ring of the bearing 11 moving relative to each other and the bearing 11 "regulating" itself again. Thereafter, the nip can be closed again and returned to the desired load.

[0096] Nach einer anderen Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Sensorik 12, 100 zur Optimierung der Schmierung der Lager 11, wie zum Beispiel der Rollenlager 11.1, 11.2 und/oder auch der Gleitlager 11.3, 114, 115 eingesetzt werden. Bei dem gegenwärtigen sich selbst regelnden Umlaufschmiersystem 101, 300 wird der Sollwert für den Schmieröldurchsatz der Rollenlager 11.1, 11.2 an Hand der rechnerischen Maximallast und der wirklichen Produktionsgeschwindigkeit der Maschine berechnet. Bei Lagern 11.1, 11.2, die mit optischen Sensoren 12 ausgestattet sind, kann die Steuerung der Regelung an Hand tatsächlicher Betriebswerte (Last und/oder Temperatur) erfolgen. Angestrebt wird, die Temperatur der Lager 11.1, 11.2 durch passenden Öldurchsatz innerhalb gewisser Grenzen zu halten.According to another embodiment, the sensor 12, 100 according to the invention for optimizing the lubrication of the bearings 11, such as the roller bearings 11.1, 11.2 and / or the sliding bearings 11.3, 114, 115 are used. In the present self-regulating circulating lubricating system 101, 300, the setpoint value for the lubricating oil flow rate of the roller bearings 11.1, 11.2 is calculated on the basis of the calculated maximum load and the actual production speed of the machine. For bearings 11.1, 11.2, which are equipped with optical sensors 12, the control of the control can be done on the basis of actual operating values (load and / or temperature). The aim is to keep the temperature of the bearings 11.1, 11.2 by appropriate oil flow within certain limits.

[0097] Dabei kann mit der CPU-Einheit 101 die Regelung (Regelmittel 41) des Öldurchsatzes 12/32 österreichisches Patentamt AT506 898 B1 2012-03-15 der Lagermittel 11.1, 11.2 der Walze 10.1-10.5 auf Grund der mit den optischen Sensormitteln 12 durchgeführten Messung gesteuert werden. Ein Versagen des Schmierfilms bewirkt eine Temperatur- und Druckspitze (Belastung). Das lässt sich mit Hilfe der Sensorik 12 in einem frühen Stadium, bevor es zu Schäden kommt, erkennen und anzeigen.In this case, with the CPU unit 101, the regulation (control means 41) of the oil flow rate of the bearing means 11.1, 11.2 of the roller 10.1-10.5 on the basis of the with the optical sensor means 12th and 12th Austrian Patent Office AT506 898 B1 2012-03-15 be performed measured measurement. A failure of the lubricating film causes a temperature and pressure peak (load). This can be detected and displayed with the help of the sensors 12 at an early stage before it comes to damage.

[0098] Nach einer dritten Ausführungsform können die optischen Sensormittel 12 auch zur Bestimmung der auf die Lagermittel 11.1, 11.2 wirkenden Belastung eingesetzt werden. Die Belastung erhält man rechnerisch aus dem von der Sensorik 12 gelieferten Druckwert. Eine Anwendung für diese Ausführungsform wäre zum Beispiel das Verhindern von Nulllastsituationen bei Rollenlagern 11.1, 11,2. Für die Belastung kann ein Kriteriumswert gesetzt werden. Mit Erfüllung dieses Kriteriumswertes kann auf die Lagermittel 11.1, 11.2 zum Beispiel eine kleine eingestellte Axiallast zur Wirkung gebracht werden.According to a third embodiment, the optical sensor means 12 can also be used to determine the load acting on the bearing means 11.1, 11.2. The load is calculated by the pressure value supplied by the sensor 12. An application for this embodiment would be, for example, the prevention of zero load situations in roller bearings 11.1, 11.2. A criterion value can be set for the load. With the fulfillment of this criterion value, for example, a small set axial load can be brought into effect on the bearing means 11.1, 11.2.

[0099] Unter Einsatz optischer Sensoren kann das Lager 11 auch mit einem aktiven Belastungssystem 104, 20 ausgestattet werden, mit dem sich ein Entstehung von Überlast verhindern lässt. Mit der optischen Sensorik 12 kann zum Beispiel Überlast an der einen Abrollbahn 19.2 oder sogar eine sich erst abzeichnende Überlastsituation festgestellt werden. Falls die Druckmessung des optischen Sensors 12 ergibt, dass die Last zum Beispiel an der einen Abrollbahn 19.2 auf den kritischen Bereich zu wächst, wird die Position des feststehenden Ringes des Walzenlagers in axialer Richtung verlagert. Die Verlagerung kann zum Beispiel am freien Ende der Walze erfolgen. Durch die Verlagerung wird die Last wieder gleichmäßig auf beide Abrollbahnen verteilt. Die Rückkoppelung auf die Bewegungssteuerung kann zum Beispiel auf dem Lagerdruck, der mit dem Sensor 12 gemessen wird, basieren.Using optical sensors, the bearing 11 can also be equipped with an active loading system 104, 20, with which an emergence of overload can be prevented. With the optical sensor 12, for example, overload on the one roller conveyor 19.2 or even an overload situation which is only beginning to emerge can be ascertained. If the pressure measurement of the optical sensor 12 shows that the load, for example, at the one roll-off 19.2 to grow to the critical range, the position of the fixed ring of the roller bearing is displaced in the axial direction. The displacement can take place, for example, at the free end of the roller. Due to the relocation, the load is again distributed evenly on both rolling tracks. The feedback to the motion controller may be based, for example, on the bearing pressure measured with the sensor 12.

[00100] Fig. 15 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines solchen aktiven Belastungssystems 20, angeordnet an den Lagermitteln 11. Dem freien Ende der Walze können nun Stellglieder (Aktoren) 20 zum axialen Belasten des feststehenden Ringes 16 des Walzenlagers 11 auf Grund mit den optischen Sensormitteln 12 durchgeführter Belastungsbestimmung zugeordnet sein. Die Stellglieder können zum Beispiel aus Hydraulikzylindern 20 oder aus elektrisch angetriebenen Gewindespinden bestehen. Das Stellglied/die Stellglieder 20 kann/können am Lagerring 16 symmetrisch zum Beispiel an drei Stellen angreifen.Fig. 15 shows an embodiment of such an active loading system 20, arranged on the bearing means 11. The free end of the roller can now actuators (actuators) 20 for axially loading the fixed ring 16 of the roller bearing 11 due to the optical sensor means 12th be assigned performed stress determination. The actuators may for example consist of hydraulic cylinders 20 or electrically driven threaded spindles. The actuator (s) 20 may engage the bearing ring 16 symmetrically, for example, at three locations.

[00101] Nach einer vierten Ausführungsform kann mit den optischen Sensormitteln 12 auch die Nipkraft (Liniendruck) von Walzenspaltkonstruktionen 45, zum Beispiel in rollen-oder gelenkgelagerten Walzenspaltkonstruktionen 45 (Fig. 13b), gemessen werden. Die Kraftmessungen können zum Beispiel an den feststehenden Ringen 15, 16 der Lagermittel 11.1, 11.2 vorgenommen werden. Der Liniendruck kann über die Abrollbahn, an der Gegenwalze über das Rollen-/Gleitlager gemessen werden. Auf der Basis dieser Messungen kann der Kalandrierpro-zess mit Hilfe von Zwischen- und Durchbiegungseinstellwalzen (z.B. SYM-Walzentyp der Anmelderin) geregelt und unter Kontrolle gehalten werden. So ermöglicht also die Erfindung in Kalandern 42, 53 einen breiteren Einsatz von rollengelagerten Walzen.According to a fourth embodiment, the nip force (nip pressure) of nip constructions 45, for example in roller-jointed nip constructions 45 (Figure 13b), can also be measured with the optical sensor means 12. The force measurements can be made, for example, on the fixed rings 15, 16 of the bearing means 11.1, 11.2. The line pressure can be measured via the roller conveyor, on the counter roller via the roller / slide bearing. Based on these measurements, the calendering process can be controlled and controlled by means of intermediate and deflection rolls (e.g., Applicant's SYM roller type). Thus, the invention in calenders 42, 53 allows a wider use of roller bearings rollers.

[00102] Auch in Mehrwalzenkalandern 42 können mit Hilfe der Erfindung die Belastungen wälzgelagerter Walzen (Zwischenwalzen und durchbiegungskompensierte SYM-Walzen) gemes-sen/bestimmt werden. Man erhält so genaue Informationen über die jeweils herrschenden Nipkräfte (Liniendrücke) und kann außerdem verhindern, dass die Lagerbelastung in den Nulllastbereich gerät. Bisher konnte der Liniendruck summarisch geschätzt werden, nun kann man sich sogar auch die Nippprofile vornehmen. Profile können nicht nur an den hydraulischen Stützelementen 35, 36, sondern sogar an der Oberfläche des Walzenmantels 13, die gleichfalls mit der erfindungsgemäßen Sensorik 12 bestückt sein kann, gemessen werden. Durch die Erfindung können nun auch die im Walzenstapel 10' auftretenden, bisher unbekannten Reibungskräfte, wie zum Beispiel die Kräfte der Hebelmechanismen und der durchbiegungskompensierten zonengesteuerten Walzen, berücksichtigt werden.Also in multi-roll calenders 42, the loads of roller bearings (intermediate rolls and deflection-compensated SYM rollers) can be measured / determined with the aid of the invention. This gives accurate information about the respective prevailing nip forces (line pressures) and can also prevent the bearing load from getting into the no-load range. So far, the line pressure could be summed up, now you can even make the Nippprofile. Profiles can be measured not only on the hydraulic support elements 35, 36, but even on the surface of the roll shell 13, which can also be equipped with the sensor 12 according to the invention. By virtue of the invention, the previously unknown frictional forces, such as the forces of the lever mechanisms and the deflection-compensated zone-controlled rollers, which occur in the roll stack 10 'can now also be taken into account.

[00103] Nach einer fünften Ausführungsform kann die erfindungsgemäße optische Sensorik 12 sogar für Belastungsmessungen an der Schuhwalze 10.4 der Presse 51 hinter den Gleitflächen 38 des Gleitschuhs 39 und/oder hinter den Taschen 38' der Gleitschuhe 39 eingesetzt werden. Diese Anwendung ist in Fig. 16 gezeigt. Innerhalb des rotierenden Mantels 10.4' der Schuhwal- 13/32 österreichisches Patentamt AT506 898 B1 2012-03-15 ze 10.4 sind Stützmittel 40 angeordnet, mit denen der Mantel 10.4' gegen die Gegenwalze belastet, d.h. gedrückt wird. Mit der Anordnung können die wirklichen Belastungsdrücke und/oder Temperaturen gemessen werden. Auch das Messen des Liniendruckes erfolgt nun genauer, wenn die Sensorik zum Beispiel an dem Schuh 39 angeordnet ist. Die Sensorik kann mehrere auf das Stützelement 39 zum Beispiel in gleichmäßigen Abständen verteilte Sensoren 12 umfassen. Auch diese Messung kann an die Automatik/Zustandsüberwachung (Modul 104) der Maschine geschaltet werden.According to a fifth embodiment, the optical sensor 12 according to the invention can even be used for load measurements on the shoe roll 10.4 of the press 51 behind the sliding surfaces 38 of the sliding block 39 and / or behind the pockets 38 'of the sliding blocks 39. This application is shown in FIG. Within the rotating sheath 10.4 'of the shoelace support means 40 are arranged, with which the sheath 10.4' is loaded against the counter-roller, i. is pressed. With the arrangement, the actual load pressures and / or temperatures can be measured. Also, the measurement of the line pressure is now more accurate when the sensor is arranged, for example, on the shoe 39. The sensor system may comprise a plurality of sensors 12 distributed uniformly on the support element 39, for example. This measurement can also be switched to the automatic / condition monitoring (module 104) of the machine.

[00104] Nach einer sechsten Ausführungsform lassen sich mit der erfindungsgemäßen optischen Sensorik auch hinter den Gleitflächen der Gleitlager 11.3, 114, 115 und hinter den Ta-schen/Hohlräumen 161, 162, 164, 165 der Gleitschuhe die wirklichen Lagerbelastungsdrücke und -temperaturen messen. Auch diese Lösung kann für die Zustandsüberwachung bei Produktionsmaschinen genutzt werden. Bei den Anwendungen auf Gleitlager 11.3, 114, 115 sind die Flächendrücke kleiner als bei den Wälzlageranwendungen 11.1, 11.2. Bei den Gleitlageranwendungen 11.3, 114, 115 bilden jedoch die Reibung und der Verschleiß besonders in Störungssituationen ein Problem.According to a sixth embodiment can be with the optical sensor according to the invention also behind the sliding surfaces of the sliding bearings 11.3, 114, 115 and behind the Ta-rule / cavities 161, 162, 164, 165 of the sliding shoes measure the real bearing load pressures and temperatures. This solution can also be used for condition monitoring in production machines. In the applications on plain bearings 11.3, 114, 115, the surface pressures are smaller than in the rolling bearing applications 11.1, 11.2. In the slide bearing applications 11.3, 114, 115, however, the friction and the wear, especially in disturbance situations form a problem.

[00105] Fig. 17 zeigt das Beispiel eines Pilot-Tests, bei dem die optische Sensorik 12 am Außenring 16 eines Rollenlagers 11 angeordnet ist. Bei dem Lager handelt es sich um ein zylindrisches Rollenlager 11 mit insgesamt 13 Rollen. Das Lager 11 wurde auch mit zwei beschädigten Rollen 18.1, 18.2 getestet; die Ergebnisse dieses Tests sind in das Koordinatensystem im oberen Teil von Fig. 17 eingetragen. Wie daraus ersichtlich, kann die Sensorik 12 auch für die Zustandsüberwachung eingesetzt werden. Die Rollen 18.1, 18.2 des Lagers 11 waren auf verschiedene Weise beschädigt worden: Die Rolle 18.1 hat an ihrem Umfang einen punktförmigen Schaden, die Rolle 18.2 einen sich über ihren gesamten Umfang erstreckenden Schaden. Aus dem Signal-Zeit-Koordinatensystem ist abzulesen, dass die beschädigten Rollen 18.1, 18.2 unvollständige Spitzen (Peaks) lieferten, die sich deutlich von den untereinander weitgehend identischen Signalen der übrigen, einwandfreien Rollen unterscheiden. An den Signalen 18.1, 18.2 ist sogar der Typ des Schadens erkennbar. Mit der erfindungsgemäßen Sensorik lässt sich auch sofort erkennen, wenn bei niedriger Belastung die Geschwindigkeit der Rollen 18 zu sinken beginnt und erste Schlupferscheinungen auftreten. (Nulllast-Problem, führt zu Beschädigungen).17 shows the example of a pilot test in which the optical sensor 12 is arranged on the outer ring 16 of a roller bearing 11. The bearing is a cylindrical roller bearing 11 with a total of 13 rollers. The bearing 11 was also tested with two damaged rollers 18.1, 18.2; the results of this test are entered in the coordinate system in the upper part of FIG. 17. As can be seen, the sensor 12 can also be used for condition monitoring. The rollers 18.1, 18.2 of the bearing 11 had been damaged in various ways: The roller 18.1 has a punctiform damage at its periphery, the roller 18.2 a damage extending over its entire circumference. From the signal-time coordinate system can be read that the damaged rollers 18.1, 18.2 incomplete peaks (peaks) supplied, which differ significantly from the substantially identical to each other signals of other, perfect roles. The signals 18.1, 18.2 even show the type of damage. With the sensor according to the invention can also be seen immediately when at low load, the speed of the rollers 18 begins to decline and first slip phenomena occur. (Zero load problem, leads to damage).

[00106] Mit den auf optischen Sensoren basierenden Mess- und Steuerlösungen erzielt man bei Papiermaschinen mehrere erhebliche Vorteile: Erstens bieten sie zusätzliche Freiheitsgrade beim Arrangieren der Messung. Nun lassen sich auch Druck und Temperatur von Objekten messen, bei denen das bisher aus einem oder mehreren Gründen nicht möglich war. Das Messen der Temperatur und/oder des Druckes kann erfolgen, ohne dass andere Geräte oder das Arbeiten der Maschine durch die Sensorik gestört werden. Die Realisierung des Sensors gestaltet sich höchst einfach. Über die mit der Sensorik 12 durchgeführte Druckmessung erlangt man Aufschluss über Belastungen/Kräfte.With the measuring and control solutions based on optical sensors, one achieves several significant advantages in paper machines: First, they offer additional degrees of freedom in arranging the measurement. Now it is also possible to measure the pressure and temperature of objects that were previously not possible for one or more reasons. The measuring of the temperature and / or the pressure can take place without disturbing other devices or the working of the machine by the sensors. The realization of the sensor is very easy. About the pressure measurement carried out with the sensor 12 one obtains information about loads / forces.

[00107] Wie aus dem Obigen hervorgeht, können optischen Sensoren 12 in den verschiedensten Anwendungen in Verbindung mit Materialbahnherstellungs- und -ausrüstungsmaschinen eingesetzt werden. Die erfindungsgemäße Sensoriklösung bietet auch wegen ihrer Abmessungen neue Möglichkeiten für die Druck- und Temperaturmessung.As can be seen from the above, optical sensors 12 can be used in a variety of applications in connection with material web manufacturing and equipment machines. The sensor solution according to the invention also offers new possibilities for the pressure and temperature measurement because of their dimensions.

[00108] Es versteht sich, dass die obige Beschreibung und die zugehörigen Zeichnungen lediglich der Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung dienen sollen. Die Erfindung ist somit nicht auf die oben beschriebenen bzw. in den Patentansprüchen definierten Ausführungsformen beschränkt, sondern der Fachmann erkennt zahlreiche verschiedene Variationen und Modifikationen, die im Rahmen des in den Patentansprüchen definierten Erfindungsgedankens möglich sind. 14/32It is understood that the above description and the accompanying drawings are merely illustrative of the present invention. The invention is therefore not limited to the embodiments described above or defined in the claims, but the skilled artisan will recognize numerous different variations and modifications, which are possible within the scope of the inventive concept defined in the claims. 14/32

Claims (28)

österreichisches Patentamt AT506 898B1 2012-03-15 Patentansprüche 1. Anordnung zum Messen von Betriebsverhältnissen eines rotierenden Körpers (10.1-10.5) in einer Materialbahnherstellungs- oder -ausrüstungsmaschine (37, 42), dadurch gekennzeichnet, dass an dem besagten rotierenden Körper (10.1 - 10.5) eine optische Sensorik (12) zum Messen der besagten Betriebsverhältnisse angeordnet ist, und die optische Sensorik (12) aus folgendem besteht: • einer an dem rotierenden Körper (10.1-10.5) angeordneten lichtreflektierenden Fläche (63), • einer optischen Faser (64, 78, 79) zum Leiten des Lichts von der Lichtquelle (77) zu der besagten Fläche (63) und • einer optischen Faser (64, 79, 81) zum Leiten des von der Fläche (63) reflektierten Lichts hin zu einem optischen Detektor (82).Austrian Patent Office AT506 898B1 2012-03-15 Claims 1. Arrangement for measuring operating conditions of a rotating body (10.1-10.5) in a web production or equipment machine (37, 42), characterized in that on said rotating body (10.1 - 10.1) 10.5) an optical sensor system (12) for measuring said operating conditions is arranged, and the optical sensor system (12) consists of the following: a light-reflecting surface (63) arranged on the rotating body (10.1-10.5), 64, 78, 79) for directing the light from the light source (77) to said surface (63) and • an optical fiber (64, 79, 81) for guiding the light reflected from the surface (63) to an optical one Detector (82). 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem rotierenden Körper (10.1-10.5) eine Vertiefung (65) angebracht ist, an deren Boden (63) sich die lichtreflektierende Fläche (63) befindet.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that on the rotating body (10.1-10.5) a recess (65) is mounted, at the bottom (63), the light-reflecting surface (63) is located. 3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Leiten des Lichts dienenden optischen Fasern (64, 78, 79, 81) aus Lichtfaserleitern bestehen, die zum Boden der Vertiefung (65) hin in Vorspannung versetzt sind.Arrangement according to Claim 1 or 2, characterized in that the optical fibers (64, 78, 79, 81) serving to guide the light consist of optical fibers which are biased toward the bottom of the depression (65). 4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vertiefung (65) an dem rotierenden Körper (10.1-10.5) so angeordnet ist, dass sie sich nahe an eine zu belastende Fläche (68) des rotierenden Körpers (10.1-10.5) erstreckt.4. Arrangement according to one of claims 1 to 3, characterized in that the recess (65) on the rotating body (10.1-10.5) is arranged so that it is close to a surface to be loaded (68) of the rotating body (10.1 -10.5). 5. Anordnung nach Anspruch 4, wobei die Vertiefung (65) hinter der zu belastenden Fläche (68) angeordnet ist.5. Arrangement according to claim 4, wherein the recess (65) is arranged behind the surface to be loaded (68). 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Körper aus einer Presswalze (10.1, 10.2) oder einer Kalanderwalze (10.2, 10.3, 10.5) besteht, die einen an Lagern (11) gelagerten Rotationsabschnitt (13, 14) aufweist, wobei zu den Lagern (11) die Stützlager (11.1, 11.2, 11.3, 114, 115) der Walze (10.1-10.3, 10.5) gehören, an denen sich die zu belastende Fläche (68) befindet.6. Arrangement according to one of claims 1 to 5, characterized in that the rotating body consists of a press roll (10.1, 10.2) or a calender roll (10.2, 10.3, 10.5) which has a bearings (11) mounted rotary section (13, 14), wherein the bearings (11) the support bearing (11.1, 11.2, 11.3, 114, 115) of the roller (10.1-10.3, 10.5) include, where the surface to be loaded (68) is located. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zu belastende Fläche (68) an einem feststehenden Ring (15, 16) des Stützlagers (11.1, 11.2) befindet.7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the surface to be loaded (68) on a fixed ring (15, 16) of the support bearing (11.1, 11.2) is located. 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zu belastende Fläche (68) in der hauptsächlichen Belastungszone (30) des feststehenden Ringes (15, 16) des Stützlagers (11.1, 11.2) befindet.8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the surface to be loaded (68) in the main load zone (30) of the fixed ring (15, 16) of the support bearing (11.1, 11.2) is located. 9. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Stützlager (11.1, 11.2) aus wenigstens zwei Abrollbahnen (19.1, 19.2) besteht, wobei jeder Abrollbahn (19.1, 19.2) wenigstens eine optische Sensorik (12) zugeordnet ist.9. Arrangement according to one of claims 6 to 8, characterized in that the support bearing (11.1, 11.2) consists of at least two rolling tracks (19.1, 19.2), wherein each rolling track (19.1, 19.2) is assigned at least one optical sensor (12) , 10. Anordnung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsabschnitt aus der Achse/Welle (14) der Walze (10.1, 10.3) oder dem Mantel (13) der Walze (10.2, 10.5) besteht.10. Arrangement according to one of claims 6 to 9, characterized in that the rotation section of the axis / shaft (14) of the roller (10.1, 10.3) or the jacket (13) of the roller (10.2, 10.5) consists. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der rotierende Körper aus einer Durchbiegungseinstellwalze (10.2, 10.5) besteht, die außerdem Belastungselemente (35, 36) zum Belasten der Walze 10.2 aufweist, und bei der die optische Sensorik (12) an den Belastungselementen (35, 36) angeordnet ist.11. Arrangement according to one of claims 1 to 10, characterized in that the rotating body consists of a deflection adjustment roller (10.2, 10.5), which also has loading elements (35, 36) for loading the roller 10.2, and wherein the optical sensor ( 12) is arranged on the loading elements (35, 36). 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Belasten der Walze (10.2) dienenden Belastungselemente mehrere Stützelemente (35) umfassen, von denen wenigstens ein Teil mit optischer Sensorik (12) ausgestattet ist. 15/32 österreichisches Patentamt AT506 898 B1 2012-03-1512. The arrangement according to claim 11, characterized in that the loading of the roller (10.2) serving load elements comprise a plurality of support elements (35), of which at least one part is equipped with optical sensors (12). 15/32 Austrian Patent Office AT506 898 B1 2012-03-15 13. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass zu den Lagern Gleitlager (11.3, 114, 115) gehören, hinter deren Gleitflächen und/oder hinter deren Gleitschuhtaschen und -hohlräumen (161, 162, 164, 165) optische Sensorik (12) zum Messen von Belastungsdrücken und/oder Temperatur als die Betriebsverhältnisse angeordnet ist.13. Arrangement according to one of claims 1 to 12, characterized in that the bearings slide bearings (11.3, 114, 115), behind the sliding surfaces and / or behind the Gleitschuhtaschen and cavities (161, 162, 164, 165) optical Sensor (12) for measuring load pressures and / or temperature is arranged as the operating conditions. 14. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotationsabschnitt aus einer Schuhwalze (10.4) besteht, hinter deren Gleitschuh-Gleitflächen (38) und/oder hinter deren Gleitschuhtaschen (38') optische Sensorik (12) zum Messen von Belastungsdrücken und/oder Temperatur als die Betriebsverhältnisse angeordnet ist.14. Arrangement according to one of claims 1 to 13, characterized in that the rotary section consists of a shoe roll (10.4), behind the sliding shoe sliding surfaces (38) and / or behind the Gleitschuhtaschen (38 ') optical sensor (12) for measuring of loading pressures and / or temperature is arranged as the operating conditions. 15. System zum Überwachen und/oder Steuern von Betriebsverhältnissen eines rotierende Körpers (10.1-10.5) in einer Materialbahnherstellungs- oder -ausrüstungsmaschine (37, 42), einer CPU zum Überwachen und/oder Steuern der Maschine (37, 42 ) und einer optische Sensorik (12), die dazu eingerichtet sind, der CPU Messergebnisse zu liefern, umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil der rotierenden Körper (10.Ι-ΙΟ.5) der Materialbahnherstellungs- oder -ausrüstungsmaschine (37, 42) mit der optischer Sensorik (12) bestückt ist, die dazu eingerichtet ist, der CPU die Messergebnisse zu liefern; wobei die optische Sensorik (12) aus folgendem besteht: • einer an dem rotierenden Körper (10.1-10.5) angeordneten lichtreflektierenden Fläche (63), • einer optischen Faser (64 ,78 ,79) zum Leiten des Lichts von der Lichtquelle (77) zu der besagten Fläche (63) und • einer optischen Faser (64, 79, 81) zum Leiten des von der Fläche (63) reflektierten Lichts hin zu einem optischen Detektor (82).A system for monitoring and / or controlling operating ratios of a rotating body (10.1-10.5) in a web production or equipment machine (37, 42), a CPU for monitoring and / or controlling the machine (37, 42), and an optical Sensor system (12) adapted to provide measurement results to the CPU, characterized in that at least part of the rotating bodies (10.Ι-ΙΟ.5) of the web production machine or equipment (37, 42) are connected to the optical sensor system (12) is arranged, which is adapted to provide the measurement results to the CPU; wherein the optical sensor system (12) consists of the following: a light-reflecting surface (63) arranged on the rotating body (10.1-10.5), an optical fiber (64, 78, 79) for guiding the light from the light source (77) to said surface (63) and • an optical fiber (64, 79, 81) for guiding the light reflected from the surface (63) towards an optical detector (82). 16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Sensorik (12), um ein die Betriebsverhältnisse wenigstens einer Walze (10.1-10.5) betreffendes Messergebnis der CPU zu liefern, an Lagern (11.1-11.3, 114, 115) der Walze (10.1-10.5) angeordnet ist.16. System according to claim 15, characterized in that the optical sensor (12), in order to provide the operating conditions of at least one roller (10.1-10.5) concerning measurement result of the CPU, to bearings (11.1-11.3, 114, 115) of the roller (10.1-10.5) is arranged. 17. System nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die CPU dazu eingerichtet ist, die Regelung des Schmieröldurchsatzes der Lager (11.1-11.3, 114, 115) der Walze (10.1-10.5) aufgrund der mit der optischen Sensorik (12) durchgeführten Messung zu steuern.17. System according to claim 15 or 16, characterized in that the CPU is adapted to the regulation of the lubricating oil flow rate of the bearings (11.1-11.3, 114, 115) of the roller (10.1-10.5) due to the optical sensor system (12). to control the measurement. 18. System nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass unter Einsatz optischer Sensorik (12) die auf die Lager (11.1, 11.2) wirkende Belastung bestimmt wird, für die ein Kriteriumswert gesetzt ist, bei dessen Erfüllung auf die Lager (11.1, 11.2) eine eingestellte Axiallast zur Wirkung gebracht wird.18. System according to any one of claims 15 to 17, characterized in that the use of optical sensors (12) on the bearings (11.1, 11.2) acting load is determined, for which a criterion value is set, in its fulfillment on the camp ( 11.1, 11.2) a set axial load is brought into effect. 19. System nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass im Stirnseitenbereich der Walze Stellglieder (20) angeordnet sind, die dazu dienen, aufgrund mit der optischen Sensorik (12) durchgeführter Messung die Position des feststehenden Ringes des Walzenlagers (11) in axialer Richtung zu verlagern.19. System according to claim 18, characterized in that in the end face region of the roller actuators (20) are arranged, which serve, due to the optical sensor (12) performed measurement, the position of the fixed ring of the roller bearing (11) in the axial direction relocate. 20. System nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die optische Sensorik (12) zum Messen der Nipkräfte von Walzenspaltkonstruktionen (45) durch hinter einer zu belastenden Fläche (68) erfolgende Kraftmessung an feststehenden Ringen (15, 16) der Lager (11.1, 11.2) dient, und aufgrund dieser Messung der Kalandrierprozess gesteuert wird.20. System according to any one of claims 15 to 19, characterized in that the optical sensor (12) for measuring the nip forces of nip constructions (45) by taking place behind a surface to be loaded (68) force measurement on fixed rings (15, 16) Lager (11.1, 11.2) is used, and is controlled due to this measurement, the calendering process. 21. Verfahren zum Messen von Betriebsverhältnissen eines rotierenden Körpers (10.1-10.5) in einer Materialbahnherstellungs- oder -ausrüstungsmaschine (37, 42), dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsverhältnisse des rotierenden Körpers (10.1-10.5) mit optischer Sensorik (12) gemessen werden, wobei an dem rotierenden Körper (10.1-10.5) eine lichtreflektierenden Fläche (63) angeordnet ist, und Licht von der Lichtquelle (77) zu der lichtreflektierenden Fläche (63) geleitet wird, und von der Fläche (63) reflektiertes Licht hin zu einem optischen Detektor (82) geleitet wird. 16/32 österreichisches Patentamt AT506 898 B1 2012-03-1521. A method for measuring operating conditions of a rotating body (10.1-10.5) in a material web production or -ausrüstungsmaschine (37, 42), characterized in that the operating conditions of the rotating body (10.1-10.5) are measured with optical sensors (12) wherein a light-reflecting surface (63) is disposed on the rotating body (10.1-10.5), and light is guided from the light source (77) to the light-reflecting surface (63), and light reflected from the surface (63) toward a light-reflecting surface (63) optical detector (82) is passed. 16/32 Austrian Patent Office AT506 898 B1 2012-03-15 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Regelung des Schmieröldurchsatzes von Lagern (11.1, 11.2, 11.3, 114, 115) des rotierenden Körpers (10.1-10.5) aufgrund der mit optischer Sensorik (12) durchgeführten Messung gesteuert wird.22. The method according to claim 21, characterized in that the regulation of the lubricating oil flow rate of bearings (11.1, 11.2, 11.3, 114, 115) of the rotating body (10.1-10.5) is controlled on the basis of the optical sensor system (12) performed measurement. 23. Verfahren nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass unter Einsatz optischer Sensorik (12) zwecks Steuerns der auf die Lager (11.1, 11.2) zu richtenden Axiallast die auf die Lager (11.1, 11.2) wirkende Belastung bestimmt wird.23. The method according to claim 21 or 22, characterized in that using optical sensors (12) for controlling the on the bearings (11.1, 11.2) to be directed axial load on the bearings (11.1, 11.2) acting load is determined. 24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Position eines feststehenden Ringes der Lager (11.1, 11.2) der Walze (10.1-10.3) aufgrund mit der optischen Sensorik (12) durchgeführter Messung in axialer Richtung von der Stirnseite der Walze (10.1-10.3) weg verlagert wird.24. The method according to claim 23, characterized in that the position of a stationary ring of the bearing (11.1, 11.2) of the roller (10.1-10.3) due to the optical sensor (12) carried out measurement in the axial direction of the end face of the roller (10.1 -10.3) is moved away. 25. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass mit der optischen Sensorik (12) Nipkräfte der Walzenspaltkonstruktionen (45) gemessen werden und diese Messung hinter der zu belastenden Fläche (68) des feststehenden Ringes (15, 16) der Lager (11.1, 11.2) erfolgt und der Kalandrierprozess auf Grund dieser Messung gesteuert wird.25. The method according to any one of claims 21 to 24, characterized in that with the optical sensor (12) nip forces of the nip constructions (45) are measured and this measurement behind the surface to be loaded (68) of the fixed ring (15, 16) of Bearing (11.1, 11.2) takes place and the calendering process is controlled based on this measurement. 26. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass hinter Gleitflächen von Gleitlagern (11.3, 114, 115) und/oder hinter Taschen/Hohlräumen (161, 162, 164, 165) von Gleitschuhen mit der optischen Sensorik (12) Belastungsdrücke und/oder Temperatur als die Betriebsverhältnisse des Lagers (11.3) gemessen werden.26. The method according to any one of claims 21 to 25, characterized in that behind sliding surfaces of plain bearings (11.3, 114, 115) and / or behind pockets / cavities (161, 162, 164, 165) of sliding shoes with the optical sensor system (12 ) Load pressures and / or temperature are measured as the operating conditions of the bearing (11.3). 27. Verfahren nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass hinter Gleitflächen (38) eines Gleitschuhs (39) und hinter Taschen (38') von Gleitschuhen (39) einer Schuhwalze mit der optische Sensorik (12) Belastungsdrücke und/oder Temperatur als die Betriebsverhältnisse gemessen werden.27. The method according to any one of claims 21 to 25, characterized in that behind sliding surfaces (38) of a sliding shoe (39) and rear pockets (38 ') of sliding shoes (39) of a shoe roll with the optical sensor (12) loading pressures and / or Temperature as the operating conditions are measured. 28. Verfahren zur Herstellung oder Wartung eines Lagers (11) für eine Faserstoffbahn-Herstellungsmaschine, bei dem das Lager (11) aus einem Innenring (15), einem Außenring (16) und zwischen diesen anzuordnenden Wälzkörpern (18) zusammengestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein an seiner Einsatzstelle feststehende Ring des Lagers (11) mit optischer Sensorik (12) versehen wird, wobei an dem rotierenden Körper (10.1-10.5) eine lichtreflektierenden Fläche (63) angeordnet wird, und Licht von der Lichtquelle (77) zu der lichtreflektierenden Fläche (63) geleitet wird, und von der Fläche (63) reflektiertes Licht hin zu einem optischen Detektor (82) geleitet wird. Hierzu 15 Blatt Zeichnungen 17/3228. A method for producing or maintaining a bearing (11) for a fibrous web-making machine, wherein the bearing (11) from an inner ring (15), an outer ring (16) and between these rolling elements (18) to be arranged, characterized in that a ring of the bearing (11) which is fixed at its point of use is provided with optical sensors (12), wherein a light-reflecting surface (63) is arranged on the rotating body (10.1-10.5) and light from the light source (77) is too the light-reflecting surface (63) is passed, and from the surface (63) reflected light is directed to an optical detector (82). 15 sheets of drawings 17/32
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