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"Tonsiomùtre de,four".
Cette invention concerne un tensiomètre de four et plus particulièrement un tensiomètre pcur la mesure de la ten- sion d'une bande se trouvant à 1'intérieur d'un four dans lequel ell passe.
On connait divers types de tensiomètre pour la mesure de la tension des bandes, mais ceux-ci sont d'une nature telle qu'on ne peut les installer à l'intérieur d'un four sans les endommager, du fait qu'ils sont expos6s à la température et à l'atmosphère régnant à l'intérieur de celui-ci.
C'est donc un but de la présente invention de fournir un tensiomètre dont toutes les pièces, sauf un cylindre, se trouvent à l'extérieur du four, de manière à être accessibles pour leur entretien ou leur réparation, en cas de besoin, et à être soustraites aux hautes températures et aux diverses atmosphères pouvant exister à l'intérieur du four.
Un autre but de l'invention est de fournir une struc- ture telle qu'esquissée ci-dessus, qui soit extrêmement simple
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mais qui assure une lecture pr6cise des tensions d'une bande.
Un but secondaire de l'invention est de fournir un appareil de mesure actionné par le Mouvement du cylindre du tensiomètre à l'intérieur du four et convertissant ce mouvement en un signal électrique pouvant être lu sur un compteur étalon- né en unités appropriées pour indiquer la tension.'
Ces buts ainsi que d'autres de l'invention qu'on décrira de manière plus détaillée ci-après, oû qui apparaîtront à une personne compétente dans le métioer à la lecture de ces spécifications, sont atteints par la construction et la dispo- sition de pièces dont une forme d'exécution est décrite ci- après à titro d'exemple.
La figure 1 est une vue en élévation du tensiomètre oû la four a été omis dans un but de clarté : la figure 2 est une vue en plan correspondant à la figure 1 oû le four est indiqué et découpe pour en montrer la construction la figure 3 est une vue du four, en bout et en élé- vation, montrant la disposition de l'étrier du tensiomètre : la figure 4 est une coupe transversale détaillée dans le dispositif de mesure : la figure 5 est une représentation schématique indi- quant comment l'appareil est étalonné, et la figure 6 est un schéma de câblage.
En bref, dans la mise-en pratique de l'invention, il est prévu un cylindre de tensiomètre à l'intérieur du four, où il est disposé pour chevaucher une bande traversant celui-ci.
On comprendra qu'en des points situés en avant et en arrière, du cylindre, 'la bande peut passer sur des rouleaux faisant par- tie du four, de sorte que le cylindre du tensiomètre abaissera la'bande en-dessous d'une ligne tangente à-la partie supérieure des rouleaux du four, dans une mesure dépendant de la tension exercée sur cette bande. La flexion produite sera d'autant plus grande que la tension exercée sur la bande est moindre.
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Le cylindre du tensiomètre est muni de tourillons passant dans des ouvertures de la paroi du four et mont6s dans des paliers prévus sur une paire de bras de leviers pivotant à l'extérieur du four. Les bras de leviers sont reliés d'une manière rigide par un étrier s'étendant autour de l'extérieur du four et sont, de préférence, équilibrés suivant besoin.
De cette façon, on maintient l'axe du cylindre du tensiomètre en position horizontale pendant qu'il monte et qu'il descend suivant les variations de la tension exercée sur la bande. La montée et la descente du cylindre ,du tensiomètre provoquent une rotation des bras de leviers, qui est convertie en un mouvement linéaire d'une tige-noyau fonctionnant dans ce qu'on pourrait appeler un transformateur. La tige-noyau possède une partie douée de perméabilité magnétique et une partie en un matériau non magnétique. La partie magnétique a une longueur essentiellement égale à celle des bobines dans lesquelles passe la tige.
A une limite de déplacement, l'entiéroté de la partie magnétique de la tige constitue pour les bobines un noyau per- mettant le passage du flux et à mesure que la tige-noyau se déplace, une certaine longueur de sa partie magnétique sort des bobines, tandis que la partie non magnétique y pénétra.
Ainsi donc, un potentiel étant appliqué au primaire, le se- condaire peut être raccordé à un indicateur, qui peut être un compteur, ou un enregistreur, ou les deux, étalonné pour indiquer la traction en kilos et/ou la tension en kilos/= 2
En se reportant maintenant de manière plus détaillée aux dessins, on voit que le four peut être un four tubulaire, désigné par 10 dans les figures. Des dispositifs de chauffage @ appropriés sont prévus pour chauffer la bande, mais comme ils ne font pas partie de la présente invention on ne les a pas indiqués.
Un bras de levier 11 et un autre bras de levier 12 sont prévus de part et d'autre du four, Ces bras de leviers sont munis de paliers rigides 13 et 14 et peuvent pivoter autour des bouts d'arbre 15 et 16 pouvant être fix6s 'de manière appropriée à
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la paroi du four.
Près d'une extrémité, chacun des leviers est muni d'un palier 17,18 dans lesquels sont montés les tourillons 19, 20 du cylindre 21 du tensiomètre. Ces tourillons passent dans des ouvertures 22 de la paroi du four, dont la forme permet un mouvement d'oscillation de l'ensemble décrit ci- dessus sur une certaine étendue. Dans une forme d'exécution pratique, le déplacement maximum normal était de 100 mm.
Afin de maintenir le cylindre 21 du tensiomètre dans sa position horizontale pendant tout son mouvement de montée et de descente, les leviers 11 et 12 sont reliés de manière rigide par un étrier 23, qui s'étend entre ceux-ci, à l'extérieur du four, comme on le voit cla@rement à la figure 3. Les leviers 11 et 12 peuvent être munis de contrepoids, comme indiqué en 24 et 25, à leurs autres extrémités.
La figure 1 montre clairement qu'en passant au-dessus des rouleaux 26 et 27 du four et en-dessous du cylindre 21 du tensiomètre, la bande est abaissée de la ligne droite 28 à la ligne 29. Quand la tension sur la bande augmente, le cylindre 21 du tensiomètre remonte en provoquant la rotation des leviers 11 et 12 en sens inverse dos aiguilles d'une montre, autour des bouts d'arbres 15 et 16, La position d'un point quelconque de l'un et l'autre des leviers 11 et 12 change donc suivant la tonsion dans la bande.
Le dispositif de mesure est indique généralement par 30 aux figures 1 et 2 et représenté de manière plus détaillée à la figure 4. Ce dispositif comprend un bottier non magnétique
31, une bobine primaire 32 et une bobine secondaire 33 enroulées sur un manchon non magnétique 34 passe axialement dans le bottier.
A l'intérieur du manchon 34, se trouve une tige-noyau, désignée généralement par 35, qui présente une partie 36, en fer ou en un autre matériau doué de perméabilité magnétique, @t une partie 37, \ en laiton ou en un autre matériau non magnétique. A son ex- trdmitd supérieure, la tige 35 peut être munie d'un organe d'arrêt 38 l'empêchant de tomber du bottier 31.
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L'extrémité inf6rieure de la tige 35 porte sur l'un des leviers désigne par 11 dans les destins. Ainsi donc, à mesure que le levier 11 tourne, la tige 35 monte et descend dans le manchon 34. On voit d'âpres le diagramme de câblage de la figure 6 que la bobine 32 est la bobine primaire, raccordée à une source; appropriée 39 de tension alternative. Une résistance 40 est montde en série avec la bobine primaire 32. La bobine secondaire 33 est raccordée, par l'intermédiaire d'une résistance 41 et d'un redresseur 42, au potentiomètre 43, au compteur 44 et, si on le désire, à un enregistreur 45. Un condensateur 46 est prévu dans le circuit pour filtrer le courant continu.
Il est clair que la sortie du secondaire 33 variera suivant la mesure dont le fer ou l'autre matériau magnifique est engage dans cette bobine pour assurer le passage du flux et le compteur 44 et/ou l'enregistreur peuvent indiquer, s'ils sont étalonnas correctement, la tension de la bande passant dans le four.
Le calibrage du dispositif se réalise facilement, comme la montre sch6matiquement la figure 5. Une bande d'acier ou une autre bande appropriée 47 est ancrée en un point tel que 48, situé sur l'axe du four. La bande 47 est passée par- dessus le rouleau 26 du four, sous le centre du cylindre 21 du tensiomètre, au-dessus du rouleau 27 du four et attachée à un dynamomètre appropri6 ou à un autre dispositif 49 do mesure de la tension. Le dispositif 49 est relié à un point fixe approprie situé sur l'axe du four, comme en 50, au moyen d'un treuil à chaîne ou d'un plan ou d'un engin similaire 51. Le dynamomètre 49 aura de préférence une échelle convenant pour la mesure de tension allant de o à 270kg ou de 0 à 660kg suivant les tensions que l'on s'attend à rencontrer.
On contrôle l'alignement de la tige-noyau 35, pour être certain qu'elle peut se déplacer librement dans le manchon 34 sans se coincer en un point quelconque. Au moyen du palan ou du treuil, on applique une tension à la bande 47 pour soulever uniformément le cylindre 21. Ce dernier monte à mesure que la tension
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augmente et après qu'on a atteint une tension minimum désirée on peut faire monter le cylindre 21 en ajoutant ou en enlevant des contrepoids. On contrôle de préference plusieurs fois la lecture à l'échelle du dynamomètre 49, tant pendant l'au en- tation de la tension que pendant le relâchement de celle-ci et les contrôles devraient se faire de 45 en 45kgs. par exemple.
Arrivé à ce point, on peut ajouter les contrepoids 24 et 25 pour obtenir une échelle de lecture correcte. On peut calibrer le compteur et l'enregistreur au moyen du potentiomètre 43, , pour lire directement les tensions entre les limites de charges désirées, c'est-à-dire par exemple entre des tensions de 90 et 225 kg. De cette façon, les lectures au compteur 44 seront plus précises que si le tensiomètre devait travailler entre une charge nulle et une charge maximum.
on voit d'après ce qui précède qu'on a fourni un tensiomètre très simple pour lire les tensions exercées sur une bande pendant qu'elle passe dans un four et que la construc- tion @ telle, que seul le cylindre de l'appareil est soumis aux températures et aux atmosphères existant dans le four.
Toutes les autres pièces en mouvement sont à l'extérieur du four, où elles ne sont soumises ni à ces températures, ni à ces atmosphères et oû elles sont facilement accessibles pour le réglage, l'entretien et les réparations.
On comprendra qu'on peut envisager de nombreuses modifications à cet appareil sans s'écarter de l'esprit de l'invention et on n'envisage aucune limitation qui ne serait pas exposée spécifiquement dans les revendications.
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"Tonsiomùtre de, oven".
This invention relates to an oven tensiometer and more particularly to a tensiometer for measuring the tension of a strip inside an oven through which it is passed.
Various types of tensiometer are known for measuring web tension, but these are of such a nature that they cannot be installed inside an oven without damaging them, since they are exposed to the temperature and to the atmosphere prevailing inside it.
It is therefore an object of the present invention to provide a tensiometer of which all the parts, except a cylinder, are located outside the oven, so as to be accessible for their maintenance or their repair, if necessary, and to be removed from the high temperatures and the various atmospheres that may exist inside the oven.
Another object of the invention is to provide a structure such as sketched above, which is extremely simple.
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but which ensures an accurate reading of the tensions of a tape.
A secondary object of the invention is to provide a measuring apparatus actuated by the movement of the cylinder of the tensiometer inside the oven and converting this movement into an electrical signal which can be read on a calibrated meter in appropriate units to indicate voltage.'
These and other objects of the invention which will be described in more detail hereinafter, which will become apparent to a person skilled in the art from a reading of these specifications, are achieved by the construction and arrangement. parts, one embodiment of which is described below by way of example.
Figure 1 is an elevational view of the tensiometer where the oven has been omitted for clarity: Figure 2 is a plan view corresponding to Figure 1 where the oven is indicated and cut away to show its construction in Figure 3 is a view of the furnace, in end and in elevation, showing the arrangement of the clamp of the tensiometer: figure 4 is a detailed cross section through the measuring device: figure 5 is a schematic representation showing how The device is calibrated, and Figure 6 is a wiring diagram.
Briefly, in the practice of the invention, there is provided a tensiometer cylinder inside the oven, where it is disposed to overlap a strip passing therethrough.
It will be appreciated that at points forward and backward of the cylinder the web may pass over rollers forming part of the furnace so that the cylinder of the tensiometer will lower the web below a line. tangent to the upper part of the rollers of the oven, to an extent depending on the tension exerted on this strip. The bending produced will be all the greater as the tension exerted on the strip is less.
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The tensiometer cylinder is provided with journals passing through openings in the oven wall and mounted in bearings provided on a pair of lever arms pivoting outside the oven. The lever arms are rigidly connected by a yoke extending around the exterior of the oven and are preferably balanced as needed.
In this way, the axis of the tensiometer cylinder is kept in a horizontal position while it goes up and down according to the variations in the tension exerted on the strip. The rise and fall of the cylinder, of the tensiometer causes a rotation of the lever arms, which is converted into a linear movement of a rod-core operating in what one might call a transformer. The rod-core has a part endowed with magnetic permeability and a part made of a non-magnetic material. The magnetic part has a length essentially equal to that of the coils through which the rod passes.
At a limit of displacement, the entire length of the magnetic part of the rod constitutes for the coils a core allowing the passage of the flux and as the rod-core moves, a certain length of its magnetic part leaves the coils. , while the non-magnetic part entered it.
Thus, with a potential being applied to the primary, the secondary can be connected to an indicator, which can be a meter, or a recorder, or both, calibrated to indicate the pull in kilos and / or the tension in kilos / = 2
Referring now in more detail to the drawings, it will be seen that the furnace may be a tube furnace, denoted by 10 in the figures. Suitable heaters are provided for heating the web, but as they do not form part of the present invention they have not been indicated.
A lever arm 11 and another lever arm 12 are provided on either side of the oven. These lever arms are provided with rigid bearings 13 and 14 and can pivot around the shaft ends 15 and 16 which can be fixed. 'appropriately to
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the wall of the oven.
Near one end, each of the levers is provided with a bearing 17,18 in which the journals 19, 20 of the cylinder 21 of the tensiometer are mounted. These journals pass through openings 22 in the wall of the furnace, the shape of which allows the assembly described above to oscillate over a certain extent. In a practical embodiment, the normal maximum displacement was 100 mm.
In order to keep the cylinder 21 of the tensiometer in its horizontal position during its entire up and down movement, the levers 11 and 12 are rigidly connected by a bracket 23, which extends between them, to the outside oven, as can be seen clearly in FIG. 3. The levers 11 and 12 can be provided with counterweights, as indicated at 24 and 25, at their other ends.
Figure 1 clearly shows that by passing over the rollers 26 and 27 of the furnace and under the cylinder 21 of the tensiometer the web is lowered from the straight line 28 to the line 29. As the tension on the web increases. , the cylinder 21 of the tensiometer rises by causing the rotation of the levers 11 and 12 in an anti-clockwise direction, around the ends of shafts 15 and 16, The position of any point of one and the other of the levers 11 and 12 therefore changes according to the tonsion in the band.
The measuring device is generally indicated by 30 in Figures 1 and 2 and shown in more detail in Figure 4. This device comprises a non-magnetic housing.
31, a primary coil 32 and a secondary coil 33 wound on a non-magnetic sleeve 34 passes axially in the housing.
Inside the sleeve 34 is a core rod, generally designated 35, which has a part 36, made of iron or other material endowed with magnetic permeability, and a part 37, of brass or a solid. other non-magnetic material. At its upper end, the rod 35 can be provided with a stopper 38 preventing it from falling from the casing 31.
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The lower end of the rod 35 bears on one of the levers designated by 11 in the fates. Thus, as the lever 11 rotates, the rod 35 moves up and down in the sleeve 34. It can be seen from the wiring diagram of FIG. 6 that the coil 32 is the primary coil, connected to a source; appropriate 39 of alternating voltage. A resistor 40 is mounted in series with the primary coil 32. The secondary coil 33 is connected, through a resistor 41 and a rectifier 42, to the potentiometer 43, to the counter 44 and, if desired, to a recorder 45. A capacitor 46 is provided in the circuit to filter the direct current.
It is clear that the output of secondary 33 will vary according to the extent of which iron or other magnificent material is engaged in this coil to ensure the passage of the flux and the counter 44 and / or the recorder can indicate, if they are. calibrated correctly, the tension of the band passing through the oven.
Calibration of the device is easily accomplished, as shown schematically in Figure 5. A steel strip or other suitable strip 47 is anchored at a point such as 48, located on the axis of the furnace. The strip 47 is passed over the oven roller 26, under the center of the tensiometer cylinder 21, over the oven roller 27 and attached to a suitable dynamometer or other tension measuring device 49. The device 49 is connected to a suitable fixed point located on the axis of the furnace, as at 50, by means of a chain winch or a plane or similar device 51. The dynamometer 49 will preferably have a scale suitable for measuring tension ranging from o to 270kg or from 0 to 660kg depending on the tensions that are expected to be encountered.
The alignment of the rod-core 35 is checked to be sure that it can move freely in the sleeve 34 without getting caught at any point. By means of the hoist or winch, tension is applied to the band 47 to uniformly lift the cylinder 21. The latter rises as the tension increases.
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increases and after reaching a desired minimum tension the cylinder 21 can be raised by adding or removing counterweights. The reading on the scale of the dynamometer 49 is preferably checked several times, both during the increase of the tension and during the release of the latter and the checks should be made from 45 to 45 kgs. for example.
At this point, we can add the counterweights 24 and 25 to obtain a correct reading scale. The counter and the recorder can be calibrated by means of the potentiometer 43,, to directly read the voltages between the desired load limits, that is to say for example between voltages of 90 and 225 kg. In this way, the readings at meter 44 will be more accurate than if the blood pressure monitor were to work between zero load and maximum load.
it can be seen from the foregoing that a very simple tensiometer has been provided for reading the tensions exerted on a strip while it is passing through an oven and that the construction @ such that only the cylinder of the apparatus is subjected to the temperatures and atmospheres existing in the oven.
All other moving parts are outside the oven, where they are neither subjected to these temperatures nor to these atmospheres and where they are easily accessible for adjustment, maintenance and repairs.
It will be understood that many modifications to this apparatus can be envisioned without departing from the spirit of the invention and no limitation is contemplated which is not specifically set out in the claims.