Klimawechselfeste Sensoren

Mehr als nur robust

Induktive Sensoren werden vor allem aufgrund ihrer Nehmerqualitäten für den harten Industrieeinsatz geschätzt. Reichen Robustheit und damit auch eine höhere Temperaturbeständigkeit als Eigenschaften allein nicht aus, können sogenannte klimawechselfeste Sensoren von IPF Electronic echte Alternativen sein, wie die Erfahrungen der IBS Paper Performance Group zeigen.
 Klimawechselfeste induktive Sensoren wie der IB1201K0 (oben) und IB1804K0 von IPF sind mit Schutzklasse IP69k absolut dicht und verkraften auch schnelle Temperaturschwankungen bzw. -wechsel im Bereich von-25 bis +120°C.
Klimawechselfeste induktive Sensoren wie der IB1201K0 (oben) und IB1804K0 von IPF sind mit Schutzklasse IP69k absolut dicht und verkraften auch schnelle Temperaturschwankungen bzw. -wechsel im Bereich von-25 bis +120°C.Bild: IPF Electronic GmbH

Die IBS Paper Performance Group mit Hauptsitz in Teufenbach-Katsch (Steiermark) ist auf Produkte, Services und Systemlösungen zur Optimierung von Karton-, Zellstoff-, Tissue- und Papiermaschinen spezialisiert. Ein Tochterunternehmen ist die Maschinenfabrik Berger, welche sich auf den Edelstahlbau in der Gruppe fokussiert hat. „Hier am Standort in Knittelfeld stellen wir mit unserem High-End-Maschinenpark und zirka 100 Mitarbeitern u.a. die Ultrahochdruck-Reiniger Fabricare für Papiermaschinen her“, sagt Simon Taurer, Produktmanager für Hochdruckspritzrohre und Traversierreiniger der IBS-Marke James Ross.

 Die beiden induktiven Sensoren IB1201K0 zur Wegmessung und Abfrage der Drehrichtung sind vor einer Kodierscheibe an der Antriebswelle (links) des Kettenantriebs montiert.
Die beiden induktiven Sensoren IB1201K0 zur Wegmessung und Abfrage der Drehrichtung sind vor einer Kodierscheibe an der Antriebswelle (links) des Kettenantriebs montiert. Bild: IBS Paper Performance Group

Entscheidende Prozesse

Vereinfacht dargestellt, besteht eine Papiermaschine aus drei Bereichen: einer Sieb-, einer Pressen- sowie einer Trockenpartie mit einer durch mehrere Walzen unterstützten Maschinenbespannung als Transportsystem. Während in der Siebpartie (99% Wasser, 1% Fasern) mit einem oder mehreren permanent umlaufenden Sieben die sogenannte Blattbildung und Entwässerung (durch Schwerkraft bzw. Vakuum unterstützt) stattfindet, wird der Papierfaser bzw. dem Faservlies in der Pressenpartie zunächst mechanisch und in der nachfolgenden Trockenpartie dann thermisch das Wasser entzogen, bis man letztendlich eine Papierbahn zur Weiterverarbeitung hat.

Ultrahochdruck macht den Unterschied

In allen drei Bereichen einer Papiermaschine entstehen während der Produktion Verunreinigungen auf der Maschinenbespannung, die im Sinne einer hohen Fertigungsqualität regelmäßig über ihre gesamte Breite gereinigt werden muss. „In der Regel geschieht dies durch Hochdruckreinigungssysteme, die je nach Maschinenbreite einen Wasserverbrauch von rund 30 bis 150l/min haben können. Durch die Um- bzw. Nachrüstung einer Papiermaschine mit unseren Traversierreinigern lässt sich jedoch rund 80 bis 90 Prozent an Wasser einsparen. Hierbei wird die Papierseite der durch Walzen unterstützten Bespannung mit einem Ultrahochdruck-Wasserstrahl mit sehr geringem Wasserverbrauch gereinigt“, erklärt Taurer. Von der Walzen- und Bespannungsoberfläche prallt das Reinigungswasser samt Verschmutzung in den Reinigungskopf ab und wird dort abgesaugt. Der hohe Druck bei gleichzeitig geringem Wasservolumen vermeidet zudem eine Streifenbildung bzw. Beschädigung der Bespannung. Die entscheidenden Vorteile dieses Verfahrens liegen für Taurer neben einem geringeren Wasserverbrauch auf der Hand: „Eine verbesserte Reinigung der Bespannung ohne Maschinenstillstände aufgrund von zusätzlichen manuellen Reinigungen. Kein Abriss der Papierbahndurch Schmutzansammlungen auf der Bespannung, was längerer Produktionsstillstände vermeidet. Erhöhter Wirkungsgrad in den Trockengruppen der Maschine, da der angereicherte Schmutz auf der Bespannung wie eine Isolationsschicht wirkt, die eine Trocknung der Papierbahn verhindert. Hinzu kommt eine gleichbleibend hohe Permeabilität der Bespannung.“

Sensorik zur Abfrage von Weg, Richtung und Position

Zur Reinigung fährt der an einem Transportschlitten befestigte Reinigungskopf über einen Kettenantrieb die Papierseite der Bespannung permanent im Bereich einer Walze ab. Da sich die Reinigungseinheit hierbei entlang der Bespannung hin und her bewegt, ist eine Sensorlösung zur Wegmessung und zur Erfassung der Drehrichtung des Antriebs für das Reinigungssystem notwendig. Darüber hinaus wird eine weitere Sensorik für die Endlagenabfrage der Traversiereinheit benötigt, um den Zähler für die Wegmessung zurückzusetzen und zudem die Parkposition des Reinigungskopfes am Transportschlitten zu detektieren. Hierzu der Produktmanager: „Diese Position muss die Reinigungseinheit einnehmen, wenn die Maschine bspw. für Service- oder Instandsetzungsarbeiten abgeschaltet wird. Darüber hinaus werden die nach einiger Zeit auch auf dem Reinigungskopf auftretenden Schmutzablagerungen in einer hierfür vorgesehenen Waschbox entfernt. Daher verfährt die Traversiereinheit nach einer vordefinierbaren Zeit von der Parkposition in diese Box.“

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