ES2316438T3 - Procedimiento y disposicion para medicion de distancias. - Google Patents

Abstract

Procedimiento para, en una máquina provista de un estator (5) y un rotor opuesto (3), calibrar un sensor (10) dispuesto en el estator (5) para medir la distancia entre el estator y el rotor, siendo el sensor de tipo magnético, y efectuándose una puesta a cero del sensor mediante la acción de poner el sensor (10) y el rotor (3) en contacto entre sí y de leer la señal a continuación obtenida del sensor durante la rotación del rotor, después de lo cual el sensor y el rotor se mueven una distancia predeterminada alejándose uno de otro, y la señal a continuación obtenida se utiliza como una indicación de esta distancia, de tal manera que se puede usar la señal del sensor para determinar la distancia entre el estator y el rotor, caracterizado porque, para la puesta a cero y la calibración, se mueve axialmente el sensor (10) con relación al estator (5), mientras que se mantiene inalterada la posición axial del rotor (3) con relación al estator (5).

Description

Procedimiento y disposición para medición de distancias.

Campo técnico

La presente invención se refiere, por un lado, a un procedimiento para determinar una distancia según la frase precaracterizadora de la reivindicación 1 y, por otro lado, a una disposición para determinar una distancia según la frase precaracterizadora de la reivindicación 5.

Técnica anterior

En refinadores destinados a la producción de pasta papelera, el tamaño del intersticio de refinado entre un estator y un rotor se cambia durante el funcionamiento como consecuencia del desgaste en los segmentos refinadores enfrentados uno a otro en el estator y el rotor. Por razones de calidad, es deseable tener un buen control sobre el tamaño del intersticio de refinado y ser capaces de compensar el desgaste o de cambiar el tamaño del intersticio de refinado por otras razones. Los refinadores de este tipo tienen usualmente largos periodos de funcionamiento, frecuentemente varios meses, por cuya razón deberá ser posible efectuar la vigilancia del tamaño del intersticio de refinado durante el funcionamiento.

Con el fin de medir el tamaño del intersticio de refinado, es habitual utilizar sensores de tipo magnético que se posicionan de una manera estacionaria en el estator, con la superficie extrema de la cabeza de medición al mismo nivel que la superficie de los segmentos refinadores. Para la calibración del sensor, el rotor se mueve primero axialmente, mientras gira y durante una marcha en vacío, en la dirección hacia el estator hasta que los segmentos refinadores de los dos entran en contacto uno con otro. En este estado, se pone a cero el sensor. Invirtiendo después el rotor una distancia predeterminada, puede calibrarse el sensor.

Uno de los inconvenientes de dicho procedimiento es que puede usarse solamente en máquinas en las que el rotor pueda hacerse funcionar de manera muy precisa, ya que, de otra manera, el desgaste de puesta a cero puede ser grande, y, además, la calibración y comprobación del sensor puede llevarse a cabo sólo durante la marcha en vacío. Otra desventaja es que el posicionamiento del sensor en la superficie de los segmentos refinadores da como resultado un desgaste continuo del sensor durante el funcionamiento.

Objetivo de la invención

El objetivo de la invención es hacer más fácil y fiable la determinación de la distancia entre el estator y el rotor posible en máquinas del tipo indicado.

Exposición de la invención

El objetivo de la invención se alcanza por medio de, por un lado, un procedimiento con las características indicadas en la reivindicación 1 y, por otro lado, una disposición con las características indicadas en la reivindicación 5.

Utilizando por lo menos un sensor montado de forma móvil en el estator, el sensor puede calibrarse fácilmente con respecto su ganancia. Además, se brinda la posibilidad de comprobar el sensor moviéndolo una cierta distancia, con el rotor en estado parado o girando. Para la calibración a cero, ya no es necesario mover el rotor axialmente hasta que se hace contacto entre los segmentos refinadores, sino que es suficiente mover el sensor en el sentido de establecer contacto con el rotor.

La movilidad del sensor posibilita asimismo, en el caso de contacto entre los segmentos refinadores en el rotor y el estator durante el funcionamiento, invertir el sensor una pequeña distancia desde su posición normal a nivel con la superficie del segmento refinador, de modo que se evite el desgaste adicional del sensor. Utilizando una serie de sensores en el estator, es posible también medir y controlar cualquier inclinación relativa entre el estator y el rotor.

Otras características y ventajas de la solución según la invención surgen de la descripción y de las otras reivindicaciones.

A continuación, se describirá la invención con más detalle haciendo referencia a los ejemplos de formas de realización mostrados en el dibujo.

Descripción de las figuras

En el dibujo:

la figura 1 muestra una vista diagramática de una máquina provista de una disposición según la invención,

la figura 2 muestra un detalle del montaje de un sensor en el estator de una máquina según la figura 1,

la figura 3 muestra una vista diagramática de un sensor en diferentes posiciones en un estator, y

la figura 4 muestra una vista diagramática de una máquina que presenta inclinación entre el estator y el rotor.

Descripción de formas de realización ejemplificativas

La figura 1 muestra diagramáticamente las partes de una máquina 1 del tipo de un refinador destinado a la producción de pasta papelera que son necesarias para entender la invención. Esta máquina está provista de un rotor 3 que está montado giratoriamente en una base 2, es accionado por un motor 4 y puede moverse también axialmente en la dirección hacia un estator 5 y hacia fuera de éste con el fin de regular el tamaño de un intersticio de refinado 6 entre el rotor 3 y el estator 5. Para comprobar el tamaño del intersticio de refinado 6, por lo menos una disposición de sensor 7, con un sensor de tipo magnético que trabaja adecuadamente según el principio de reluctancia, está montada en el estator 5. Este tipo de sensor es bien conocido para el experto en este campo. Dos o más disposiciones de sensor 7 puede distribuirse adecuadamente alrededor del estator 5.

Como se muestra con mayor detalle en la figura 2, tanto el rotor 3 como el estator 5 están provistos de segmentos refinadores 8, 9 que tienen una superficie adecuada para refinar pasta papelera y están montados en un número adecuado en un anillo del rotor y del estator. Estos segmentos refinadores 8, 9 están sometidos a desgaste durante el funcionamiento y, por tanto, están montados de forma adecuadamente sustituible. En por lo menos uno de los segmentos refinadores 9, el estator 5 está provisto de una disposición de sensor 7 en la que un sensor 10 está montado de manera axialmente desplazable en un alojamiento 11 que está montado de una manera fija en el estator 5 y, por ejemplo, puede atornillarse al estator. El cojinete entre el sensor 10 y el alojamiento 11 puede ser, por ejemplo, del tipo de husillo de bolas con un pequeño paso, en donde una rotación dada de unos medios de accionamiento 12 produce un desplazamiento axial dado del sensor 10 en cualquier dirección. Los medios de accionamiento 12 pueden consistir en, por ejemplo, una rueda, pero es posible también utilizar, por ejemplo, un motor eléctrico de pasos o un servomotor eléctrico para que sea posible efectuar el accionamiento a distancia del estator 5.

Para la calibración del sensor 10, se realiza primero una puesta a cero moviendo el sensor en el sentido de establecer contacto con el segmento refinador 8 del rotor 3 que, en este caso, está girando. Con el fin de hacer posible que se establezca fiablemente cuándo se hace contacto entre el extremo del sensor 10 (mostrado por una línea de trazos en la figura 2) y el segmento refinador 8 del rotor 3, puede hacerse uso de, por ejemplo, un acelerómetro 13 dispuesto en el sensor 10. Este acelerómetro registra las vibraciones que tienen lugar al hacer contacto y emite una señal correspondiente que hace posible interrumpir a tiempo la alimentación del sensor 10. Si es apropiado, el acelerómetro 13 puede acoplarse a un motor de pasos que forma parte de la disposición de sensor 7, de modo que el motor interrumpa la alimentación automáticamente cuando se suministre una señal adecuada. La señal obtenida del sensor 10 en esta posición de contacto representa entonces la posición cero del sensor. Invirtiendo seguidamente el sensor 10 una distancia predeterminada se obtiene una nueva señal que representa la distancia cubierta. De esta manera, se calibra el sensor.

La figura 3 muestra con mayor detalle la ubicación relativa del sensor 10 y el segmento refinador 9 en diferentes posiciones del sensor 10. La posición mostrada en la figura 3a, en la que el extremo del sensor está nivelado con la superficie del segmento refinador, constituye la posición de trabajo normal del sensor. La posición mostrada en la figura 3b, en la que el sensor se extiende fuera del segmento refinador, se utiliza, como se ha mencionado, para calibrar a cero el sensor. Por último, la posición mostrada en la figura 3c, en la que el sensor está situado ligeramente dentro de la superficie del segmento refinador, puede usarse para preservar el sensor cuando se ha producido contacto entre el rotor y el estator durante el funcionamiento.

En una máquina 1 del tipo descrito en la presente memoria, el rotor y el estator tienen usualmente un diámetro bastante grande, frecuentemente del orden de aproximadamente 1,5 a 2 m, y el rotor 3 gira usualmente a una velocidad del orden de aproximadamente 1.500 a 1.800 rpm. Por tanto, incluso fallos relativamente menores del cojinete pueden dar como resultado fácilmente una inclinación entre el rotor y el estator del tipo mostrado diagramáticamente en la figura 4. Por tanto, es importante que tanto el montaje de base como el soporte sean estables para obtener un buen paralelismo entre el rotor y el estator, de modo que el intersticio 6 tenga el mismo tamaño en todas partes. Utilizando una serie de disposiciones de sensor 7 adecuadamente posicionadas diseñadas según la invención, esto puede comprobarse incluso durante el funcionamiento. En este sentido, es adecuado utilizar tres de tales disposiciones de sensor 7 que estén posicionadas de una manera espaciada una de otra en la dirección circunferencial del estator 5. Si es apropiado, puede hacerse uso de sólo dos disposiciones de sensor 7 situadas diametralmente si puede esperarse que la inclinación entre el rotor y estator tenga lugar sólo en un cierto plano.

El intersticio 6 tiene usualmente un tamaño de aproximadamente 0,30-1,50 mm. Como los segmentos refinadores 8, 9 pueden desgastarse a un régimen tal que sea necesario un movimiento del rotor de aproximadamente 2 mm/2.000 h con el fin de mantener el tamaño del intersticio, es obvio que es deseable una buena precisión de medición para que sea posible realizar correcciones adecuadas durante el funcionamiento con miras a mantener una cierta calidad del producto.

Claims (9)

1. Procedimiento para, en una máquina provista de un estator (5) y un rotor opuesto (3), calibrar un sensor (10) dispuesto en el estator (5) para medir la distancia entre el estator y el rotor, siendo el sensor de tipo magnético, y efectuándose una puesta a cero del sensor mediante la acción de poner el sensor (10) y el rotor (3) en contacto entre sí y de leer la señal a continuación obtenida del sensor durante la rotación del rotor, después de lo cual el sensor y el rotor se mueven una distancia predeterminada alejándose uno de otro, y la señal a continuación obtenida se utiliza como una indicación de esta distancia, de tal manera que se puede usar la señal del sensor para determinar la distancia entre el estator y el rotor, caracterizado porque, para la puesta a cero y la calibración, se mueve axialmente el sensor (10) con relación al estator (5), mientras que se mantiene inalterada la posición axial del rotor (3) con relación al estator (5).

2. Procedimiento según la reivindicación 1, caracterizado porque, para determinar la distancia durante el funcionamiento de la máquina, se mantiene la superficie extrema del sensor (10) a nivel con la superficie extrema del estator (5) enfrentada al rotor (3), o bien se la mantiene dentro de esta última.

3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque, para poner a cero el sensor (10), se utiliza una señal de un acelerómetro (13) dispuesto en el sensor (10) con el fin de establecerse cuándo tiene lugar el contacto entre el sensor (10) y el rotor (3).

4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque se utilizan por lo menos tres sensores (10) que están posicionados de una manera espaciada uno de otro en la dirección circunferencial del estator (5).

5. Disposición para determinar la distancia entre un estator (5) y un rotor giratorio (3) opuesto al estator en una máquina, en particular un refinador destinado a la producción de pasta papelera, estando provisto el estator (5) de por lo menos un sensor (10) de tipo magnético, que está destinado a interactuar con una superficie opuesta del rotor, caracterizada porque el sensor (10) está montado de manera móvil en el estator (5) y se puede desplazar en la dirección axial del rotor (3), en cuya conexión, para definir una posición a cero y para la calibración, el mismo puede ser movido hasta tan lejos del estator que pueda ponerse en contacto con el rotor (3) cuando éste gire a distancia del estator.

6. Disposición según la reivindicación 5, caracterizada porque el sensor (10) forma parte de una disposición de sensor (7) que está montada en el estator (5) e incluye también unos medios de accionamiento (12) para mover el sensor.

7. Disposición según la reivindicación 5 ó 6, caracterizada porque los medios de accionamiento (12) consisten en un motor eléctrico de pasos.

8. Disposición según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizada porque el sensor está montado de forma móvil por medio de un cojinete del tipo de husillo de bolas, en el que un movimiento giratorio dado produce un movimiento axial dado.

9. Disposición según cualquiera de las reivindicaciones 5 a 8, caracterizada porque unos medios, adecuadamente un acelerómetro (13), están dispuestos en el sensor (10) para indicar contacto entre el sensor (10) y el rotor (3) cuando éstos son conducidos uno hacia otro para la calibración a cero del sensor.