(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
機械、特に紙パルプ製造用に設計されたリファイナの固定子（５）とそれに対向する回転子（３）との間の距離を測定する方法であって、固定子には、回転子の対向する表面と相互作用するように意図された磁気タイプの少なくとも１つのセンサ装置（７）を設け、センサ本体（１０）は、固定子に装着したハウジング（１１）内で軸方向に移動可能であり、センサ装置は、回転子に向かう方向である距離だけ移動するセンサ本体によって校正され、この移動量は、センサ装置からの信号値に関連づけられる方法であって、前記移動量は、所定の距離（ｃ）だけ離れて配置構成されて相互作用するセンサの２つの止め部（１６、１７）間で接触がある程度に大きく、一方の止め部（１６）がセンサ本体（１０）の測定端部（１０ａ）の端面からの所定の距離（ｅ）でセンサ本体（１０）上に配置構成され、他方の止め部（１７）がハウジング（１１）内に配置構成され、前記センサ本体（１０）の止め部（１６）に歯（１８）を設け、その先端が前記ハウジング（１１）の止め部（１７）の方向を指すことを特徴とする方法。
【請求項２】
センサ本体（１０）の端面が回転子（３）に面する粉砕区画（９）と同一面上にある位置から運動が開始されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
機械、特に紙パルプ製造用に設計されたリファイナの固定子（５）とそれに対向する回転子（３）の間の距離を測定するセンサ装置であって、センサ装置（７）は磁気タイプであり、回転子の対向する表面と相互作用するために固定子に装着するように意図され、センサ本体（１０）が、回転子に装着するように意図されたハウジング（１１）内で軸方向に移動することができ、ハウジングに対してセンサ本体を軸方向に移動させるために、操作機構（１３）に接続されるセンサ装置であって、センサ本体（１０）がその測定端部（１０ａ）の端面から所定の距離（ｅ）に止め部（１６）を有し、止め部（１６）がハウジング（１１）の内側の対応する止め部（１７）と相互作用するように設計され、センサ本体が固定子内で通常の測定位置にある場合に、この距離（ｅ）が、ハウジング内の止め部（１７）とセンサ本体の測定端部（１０ａ）の端面との間の距離（ｄ）を所定の距離（ｃ）だけ超え、前センサ本体(１０)の止め部（１６）に歯（１８）を設け、その先端が前記ハウジング（１１）の止め部（１７）の方向を指すことを特徴とするセンサ装置。
【請求項４】
ハウジング内の止め部（１７）が基本的にリングの形状であり、ハウジング（１１）の端部に配置構成されることを特徴とする、請求項３に記載のセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１のプリアンブルに従って距離を測定する方法、および請求項３のプリアンブルに従って距離を測定するセンサ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
紙パルプの製造用に設計されたリファイナでは、相互に対面する固定子の粉砕区画と回転子の粉砕区画が摩耗する結果、運転中に固定子と回転子の間の粉砕ギャップのサイズが変化する。品質の理由から、粉砕ギャップのサイズを良好に制御し、例えば摩耗を補償可能にするために、粉砕ギャップのサイズを変更できることが望ましい。このタイプのリファイナは通常、長い運転期間を有し、これは数ヶ月であることも多く、そのために運転中に粉砕ギャップのサイズ監視を実行できねばならない。
【０００３】
粉砕ギャップのサイズを測定するために、固定子に据え付け状態で位置決めされた磁気タイプのセンサを使用することが普通であり、その際、センサの測定ヘッドの端面は粉砕区画の表面と同一レベルである。センサを校正するには、最初に回転子を回転させながら、空運転中に固定子と回転子両方の粉砕区画が相互に接触するまで、回転子を固定子に向かって軸方向に移動させる。この状態で、センサをゼロに設定する。次に、回転子を所定の距離だけ戻すことによって、センサを校正することができる。このような方法の欠点の１つは、回転子を精密に運転できる機械でしか使用できないことである。さもないと、ゼロ設定により引き起こされる摩耗が大きくなることがあるからである。また、センサの校正および監視が、運転中にしか実行することができない。
【０００４】
より優れた方法は、校正中に回転子を軸方向に移動する必要なくセンサを回転子と接触可能にするために、動作できるような方法で磁気タイプのセンサを固定子内に装着することであることが判明した。これによってセンサの粉砕区画に面していない端部付近で、したがって測定ヘッドの端面から大きい距離でセンサの位置の変化が記録される。その結果、測定位置とセンサの端面との間の距離が比較的大きくなり、測定に必要な精度を保証することが困難になる。運転中、センサは温度の変動により往々にして長さが変化するからである。この欠点に対して、この分野で改良された解決策が必要である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、上述したタイプの機械において固定子と回転子との間の距離をさらに高い精度で測定できるようにすることである。別の目的は、単純な解決策を獲得することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の目的は、請求項１による特徴を有する機械によって、および請求項３による特徴を有するセンサ装置によっても達成される。
【０００７】
センサ本体の測定端部付近に配置された止め部を使用することによって、測定を実行する端部において、距離に関する限り非常に明確であるセンサ本体の運動を獲得することが可能であり、これによって以前に可能であった校正より精密な校正を実行することができる。
【０００８】
本発明による解決策のさらなる特徴および利点は、説明および他の請求項から明白になる。
【０００９】
本発明について、図面に図示された実施形態を参照にして以下でさらに詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は、紙パルプ製造用に設計され、本発明を使用したリファイナ・タイプの機械１を概略的に示す。この機械には、回転できるような方法で枠組２に装着した回転子３を設け、回転子はモータ４で駆動され、回転子３と固定子５の間の粉砕ギャップ６のサイズを調節するために、固定子５に対する方向で軸方向に移動することもできる。粉砕ギャップ６のサイズを監視するために、少なくとも１つのセンサ装置７を固定子５に装着し、これは磁気タイプで、磁気抵抗の原理に従って適切に動作するセンサを有する。このタイプのセンサは当業者にはよく知られている。固定子５の周囲には２つ以上のセンサ装置７を適切に分布させることができる。
【００１１】
図２でさらに詳細に示すように、回転子３と固定子５には両方とも適切な数の粉砕区画８、９を設け、これは紙パルプを粉砕するのに適切な表面を有し、回転子および固定子のリング内に装着される。これらの粉砕区画８、９は、動作中に摩耗し、したがって交換可能な方法で装着することが適切である。粉砕区画９の少なくとも１つにおいて、固定子５にセンサ装置７を設け、その中には固定子内に装着し、固定したハウジング１１内で軸方向に移動できるような方法でセンサ本体１０が配置構成され、ハウジングは、例えば固定子５にねじ込むか、他の何らかの方法で装着することができる。この場合、ハウジング１１は、粉砕区画９の固定子５内のホルダ１２に端部でねじ込まれるが、ハウジング１１を取り付ける他の方法も言うまでもなく可能である。ハウジング１１内でセンサ本体１０の軸方向の運動を達成するための操作機構１３が、ハウジング１１の回転子３に面していない端部に位置決めされる。操作機構１３は電気モータ１４を有することが適切であり、これは動力伝達装置および適切には細かいピッチのロールねじを介してセンサ本体１０に接続される。これによって、固定子５からある距離で、モータ１４を介してセンサ本体１０が動作することができる。言うまでもなく、手動操作の機構を使用することも可能である。このような操作機構は様々な形態で知られており、したがって本明細書ではこれ以上詳細に説明しない。ハウジング１１に対するセンサ本体１０の移動量は、操作機構１３の近傍でハウジング１１内に配置構成された測定装置１５によって決定される。
【００１２】
図３は、ハウジング１１の端部がホルダ１２にねじ込まれ、厚さａを有する粉砕区画９と接触することを示す。センサ本体１０は、測定端部１０ａへと前方で細くなり、遷移部分が止め部１６として設計され、測定端部１０ａはハウジング１１および粉砕区画９を通過し、その端面は図面では粉砕表面９の表面と同一面上にある。次に、ハウジング１１の端部の内側は止め部１７を形成し、これはハウジング１１の端部から距離ｂにあって、回転子に向かう方向でセンサ本体１０の軸方向運動を制限するために、センサ本体１０上の止め部１６と相互作用するように意図されている。図示の位置で、２つの止め部１６と１７は距離ｃだけ離れ、相互に接触すると、測定端部１０ａは破線で示した位置で、粉砕区画９から距離ｃだけ突出することができる。
【００１３】
相互に接触した位置で２つの止め部１６および１７が実際に良好に接触し、それによってセンサ本体１０とハウジング１１の位置を精密に画定できることを保証するために、止め部１６には歯１８が設けてあり、その先端は止め部１７の方向を指す。これによって、例えば測定端部１０ａの周囲のギャップなどを介して不純物が２つの止め部１６と１７の間の空間に何とか侵入しても、歯の先端がこの不純物を貫通して、止め部１７と接触することができる。歯１８の数およびその形状は、言うまでもなく必要性および要件に応じて変更することができる。必要に応じて、止め部１７は同様の設計を有してよい。
【００１４】
センサ装置７の使用中に、センサ本体１０の測定端部１０ａおよび粉砕区画９は同時に摩耗し、その理由で２つの止め部１６と１７の間の距離ｃは一定のままである。これによって、測定端部１０ａの端面の位置を以下のように精度を上げて監視することが可能になる。
【００１５】
センサ装置７の装着に関連して、測定端部１０ａの端面を粉砕区画９の表面と同一面に配置すると、止め部１６と１７は距離ｃだけ離れる。これによって測定装置１５はハウジング１１に対するセンサ本体１０の特定の位置を示す。その後、回転子３と固定子５が十分に離れた状態で、センサ本体１０を移動させ、止め部１６と１７を接触させることにより、測定端部１０ａの端面の記録された移動量と実際の移動量との相関関係を得ることができる。その後、センサ本体１０を最初の位置に戻す。
【００１６】
機械１を使用しようとする場合は、測定ヘッド１０ａを移動させて、回転子３の粉砕区画８と接触させ、これによって回転子が回転する。これは、センサ本体１０の接触位置を提供する。測定端部１０ａと回転子３上の粉砕区画８がいつ接触するかを確実な方法で決定するために、例えば操作機構１３付近でセンサ本体１０上に配置した加速度計１９などを使用することができる。これは、接触時に生じる振動を記録して、対応する信号を放出し、これによってセンサ本体１０の前進をただちに停止することが可能である。必要に応じて、このような接触振動を記録するためにハウジング１１にも加速度計を設けることができる。粉砕区画９との接触が確立された後、センサ本体１０は最初の位置へと戻る。これで、センサ本体１０の実際の動作と記録した動作との間で既に確立した相関に基づいて、固定子と回転子の間の距離を精密に決定することができ、これによって粉砕ギャップ６のサイズを精密に調節することが可能になる。
【００１７】
精度の維持を保証するために、運転期間後に、センサ装置７の装着に関連して繰り返し実行される校正のために、回転子を移動して固定子から十分に離すことができる。これによって、測定端部１０ａの端面の記録された移動量と実際の移動量との以前に使用した相関関係に必要とされるどのような補正でも実行することができる。検査を実行した後、通常運転を再開することができる。
【００１８】
粉砕ギャップ６のサイズは、約２ｍｍ以内であることが多く、上記に従って必要な測定を確実に実行できるようにするために、２つの止め部１６と１７の間の距離ｃは、少なくとも約３ｍｍになることが適切である。
【００１９】
記載されたタイプの機械１が大きく、回転子および固定子の直径は１．５ｍから２ｍのオーダーであり、回転子３が１５００ｒｐｍから１８００ｒｐｍのオーダーの速度で回転することに留意すると、粉砕ギャップ６のサイズを正確にチェックすることが重要である。したがって、粉砕ギャップ６が全周で同じサイズであることをチェックするために、幾つかのセンサ装置７を適切に使用することができる。粉砕区画８、９は、ギャップのサイズを維持するために２０００時間ごとに約２ｍｍの回転子の移動が必要となるような速度で摩耗することがあり、したがって特定の製品品質を維持するために回転子の位置を適切に調節可能とするため、ギャップのサイズを精密に監視できる必要があることが明白である。
【００２０】
センサ本体１０の動作の基準位置を、本発明によるセンサ本体の実際の測定端部１０ａに配置構成することによって、温度の影響の結果、およびそれによって測定ヘッド１０ａの端面とセンサ本体１０の動作を記録する操作機構１３付近の位置との間でセンサ本体１０の長さが増加する結果として生じる不正確な測定の危険性が低下する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明による装置を設けた機械の略図を示す。
【図２】図１による機械の固定子に装着したセンサの詳細を示す。
【図３】図２の拡大断面図を示す。
【図１】
0004568717.tif 000002
【図２】
0004568717.tif 000003
【図３】
0004568717.tif 000004