Thermische Probleme bei Erwärmung/Kühlung von Walzen zeitnah

Übersicht TPD-System
Bauweise
• L änge der TPD-Sensorleiste nach Kundenanforderung
• TPD-Leiste bestehend aus Aluminiumträger, Sensoren
und Magneten zur Befestigung der Leiste an der Walze
• Anzahl Sensoren nach Kundenwunsch. Standardabstand:
50 mm, 75 mm oder 100 mm. Der Sensorabstand sollte nach
Möglichkeit dem Abstand der Walzenkühldüsen entsprechen
• Steuereinheit auf der TPD-Sensorleiste montiert
• CPU-Schnittstelleneinheit
• Software
Thermische Probleme bei
Erwärmung/Kühlung von Walzen
zeitnah und effizient erkennen
mit dem neuen Temperaturprofildetektor-System
Bedienung
• B
ediener steckt TPD vom Ladegerät ab und setzt ihn auf die
Walze, wobei der Träger bei der Positionierung zur Walze ausgerichtet wird. Eingebaute Magnete fixieren die Leiste, so
dass die Sensoren mit der Walzenoberfläche in Kontakt sind
• Bediener schaltet das System über einen Knopfdruck ein
• Bediener wählt die zu messende Walze aus einer vorgegebenen Liste an der Bedieneinheit aus und betätigt die Taste zum
Speichern der Auswahl
• Bediener wiederholt den Vorgang für die nächsten Walze,
sobald die erfolgreiche Messung und Datenübertragung
durch ein Blinklicht angezeigt wird
• Nach Abschluss der Messung schließt der Bediener den
TPD wieder an das Ladegerät an
• Speziell entwickelte elektronische Bauelemente auf der
Platine des TPD erhöhen die Geschwindigkeit der Meßwertverarbeitung und verbessern die Wiederholgenauigkeit
Schnelle und genaue Temperaturmessung
über die gesamte Walzenbreite
Systemanforderungen
• 100 - 240V, 50/60Hz für das TPD Ladegerät
• Rechner mit Betriebssystem Windows® XP oder
Windows 7 mit kompatiblen .Net-Bibliotheken sowie
Microsoft SQL Server ®, USB-Anschluss, CD-Laufwerk
Microsoft, Excel, Windows und SQL Server sind eingetragene Warenzeichen der Microsoft Corporation.
Spraying Systems Deutschland GmbH
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Probleme bei der Erwärmung und Kühlung von Walzen sind leicht an
den Folgen wie Rissen, Fehlstellen und „Orangenhaut“ zu erkennen.
Allerdings kann es sehr schwierig und zeitaufwändig sein, die Ursache
für diese Probleme festzustellen. Mit unserem neuen Temperaturprofildetektor-System (TPD) für Warm-, Kalt-, und Blechwalzwerke lässt
sich dagegen der Bereich der Walze mit abweichender Temperatur
schnell und präzise ermitteln. So können die Düsen am entsprechenden
Düsenrohr im entsprechenden Walzgerüst sofort überprüft, die vorhandenen Probleme diagnostiziert und die Produktion nach deren
Lösung wieder aufgenommen werden.
In vorgegebenen Zeitabständen misst das TPD-System die Temperatur
gleichzeitig über die gesamte Breite der Walze. Die Messung dauert
ca. 20 Sekunden – 15 Sekunden benötigt der Sensor, um sich auf die
Walzentemperatur einzustellen, und weitere 5 Sekunden für die
Messung und Aufzeichnung. Bedienerfehler sind nahezu ausgeschlossen, da nur wenige, einfache Arbeitsschritte auszuführen sind: die
TPD-Messleiste auf der Walze positionieren, die Walze am Anzeigegerät auswählen und den Startknopf für die Meßwertaufzeichnung
drücken. Die Temperaturdaten werden automatisch über Funk an
den Hostrechner zur Auswertung und Archivierung übertragen.
Bulletin Nr. 674 -D (08/10)· © 2010 Spraying Systems Deutschland GmbH
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Vorteile des TPD Systems
Hauptmenü des Temperaturprofildetektors
Ansicht abgespeicherter Daten
Einstellung Kundendaten/Anwendung
Sensor-Einstellung (Länge, Breite, ...)
Programm-Einstellung (serielle Schnittstelle, ...)
Anzeigenfenster
Temperaturprofile
(Kurve zeigt Messung über die gesamte Walzenbreite)
Temperatur °F
Temperaturwerte obere Walze
Walzenoberfläche
Temperaturwerte untere Walze
Präzise Temperaturmessung
Das TPD ist das einzige System, das mehrere Messungen zur präzisen
Bestimmung der Walzentemperatur gleichzeitig durchführt. Ein-PunktMesssysteme, die mit Messpistolen oder Kontakt-Thermoelementen
arbeiten, gewährleisten nicht die gleiche Genauigkeit, einfach weil
mehrere Messungen hintereinand er durchgeführt werden müssen –
und das kostet Zeit. Die Oberflächentemperatur der Walzen ändert sich
fortlaufend, so dass die entscheidenden Amplitudendaten durch die
Zeitverzögerung zwischen den Messungen verloren gehen – dadurch
kann jedoch ein mögliches Düsenproblem in einem der Walzgerüste
verschleiert werden. Auch Messwagen erreichen nicht die gleiche
Genauigkeit. Der Temperaturfühler bleibt oft nicht lange genug stationär,
um einen exakten Temperaturwert zu erfassen.
Gleichzeitige Messung
an mehreren Punkten
Genauigkeit
TPD System
Messwagen
Infrarot-Sensor /
Thermoelement
Ja
Nein
Nein
+/- 2 bis 3°
Gering – Tastkopf bleibt für
eine präzise Messung nicht
lange genug stationär
Gering – Genauigkeit wird
durch Reflexionsgrad der
Oberfläche und unterschiedliche Handhabung durch
Bediener beeinträchtigt
Infrarot:
8,3 min. für eine 100“-Walze –
5 – 6 Sek. pro Messpunkt für
Visieren, Messung und Aufzeichnung plus Zeit für Datenerfassung
Keine bedienerbedingten Abweichungen bei der Temperaturmessung
Das TPD System ist fast vollständig automatisiert. Bedienereingriffe haben
keine Auswirkung auf die Temperaturmessung. Im Gegensatz zu anderen
Systemen, bei denen ein Bediener einen Wagen mit einer bestimmten
Geschwindigkeit über die Walzenoberfläche schieben, eine Messpistole
in einem bestimmten Winkel halten oder ein Thermoelement ansetzen und
anschließend die Werte von Hand notieren muss, gewährleistet der TPD
automatisierte, wiederholgenaue Messungen und schließt Bedienerfehler
dabei praktisch aus. Sobald die TPD-Leiste auf der Walze positioniert ist –
innerhalb oder außerhalb des Gerüsts – läuft der Vorgang nach drücken
des Startknopfes automatisch ab.
Geschwindigkeit
Leichte Bedienbarkeit
Der Bediener positioniert die leichte TPD-Leiste auf der Walze. Die Einheit wird durch Magnete in Position gehalten. Der Bediener wählt die zu
messende Walze an der Bedientafel über eine Pfeiltaste aus und betätigt
anschließend die Taste „Speichern“. Den Rest erledigt das TPD System.
Bediener benötigen keine Computerkenntnisse und können in ca.
20 Minuten in die Systembedienung eingewiesen werden.
Bediener-Mitwirkung
bei Messung
Gering
Hoch
Hoch
Bedienbarkeit
Einfach
Schwer
Einfach
Datenintegrität ist gewährleistet
Da die Daten per Funk direkt an einen Auswertungsrechner übertragen
werden, ist es nicht länger notwendig, sie von Hand zu notieren. Die Daten
werden mit der im TPD System integrierten Datenanzeigesoftware ausgewertet. Für die weitere Analyse können sie auf einfache Weise in andere
Anwendungen wie Microsoft® Excel® exportiert werden.
Vereinfachte Qualitätskontrolle und Produktions- oder
Wartungsplanung
Durch eine kontinuierliche Temperaturmessung über einen bestimmten
Zeitraum lassen sich Veränderungen der Walzenkühlleistung nachweisen
oder durch charakteristische Profilverläufe Düsenverschleiß oder Düsenverstopfungen aufzeigen. Auch ermöglichen die archivierten Temperaturdaten Rückschlüsse bei späteren Qualitätsprüfungen und Kundenrückmeldungen. Durch Laufzeit-Temperaturmessungen lässt sich die
Geschwindigkeit, mit der die Wärme von der Rolle ableitet wird, ermitteln,
um so eine Feinabstimmung der Walzenkühlmodelle vorzunehmen oder
die Abkühlzeit vor dem Nachschleifen der Walze festzulegen.
Temperatur °F
Vergleich Trocknungssysteme
Gesamte Walze
in ca. 20 Sekunden
8 – 14 Min. für eine
100“-Walze –
3,5 Min. für Temperaturmessung;
5 – 10 Min. für Einrichten
und Datenübertragung
Automatische
Datenspeicherung
Ja
Zeitverzögerung der
Temperaturmessung
Gering
Kosten
Mittel
Nein, Daten können jedoch
gespeichert und manuell
übertragen werden
Hoch
Hoher Anschaffungspreis
und hohe Wartungskosten
Kontakt-Thermo­element:
100“-Walze
16 Min. – 20 Sek. pro Messpunkt für Positionieren der
Sonde, Temperaturgewöhnung, Messung und Daten­
aufzeichnung plus Datenerfassungszeit
Nein
Hoch
Gering
Walzenoberfläche
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