CH418003A - Appareil de mesure et/ou de réglage de la tension - Google Patents

Description

  
 



  Appareil de mesure et/ou de réglage de la tension
 La présente invention a pour objet un appareil de mesure et/ou de réglage de la tension d'une matière en forme de bande ou de fil s'étendant entre deux points distants, comprenant un organe destiné à venir en contact avec ladite matière entre ces deux points et pouvant être disposé de manière que la tension dans la matière engendre une composante de la force tendant de déplacer ledit organe dans uu plan sensiblement perpendiculaire au plan contenant ladite matière au point de contact avec ledit organe et tangent à ce dernier et des moyens de support à chaque extrémité dudit organe.



   Un tel appareil peut être utilisé, lorsque la matière est immobile ou lorsqu'elle est mobile, par exemple dans le cas où elle passe sous tension entre les sections consécutives d'une installation ou d'une machine de traitement de la matière. Les signaux dépendant de la tension dans la matière flexible peuvent être utilisés pour l'indication et/ou pour le contrôle de la tension dans la matière.



   L'appareil selon l'invention peut être utilisé, par exemple, pour la mesure et/ou pour le réglage de la tension dans une matière ayant la forme d'un ruban ou d'un fil passant à travers un laminoir ou pour mesurer et/ou pour contrôler la tension dans un fil doux, dans un fil textile, dans un fil à coudre etc., lorsqu'il passe à travers ou est fourni par une machine textile pour le tirage, filage, ou retordage, ou pour dévidage, ou bobinage etc. Cet appareil peut être de même utilisé dans un laminoir de caoutchouc ou de papier, lorsqu'il s'agit d'indiquer la tension dans un procédé de calandrage ou d'enrobage.



   L'appareil selon l'invention peut être utilisé avec avantage dans différentes opérations textiles, dans lesquelles il est souvent nécessaire de constater la tension dans une couche de fils roulants, surtout que plusieurs défauts de fabrication et difficultés de teintage dépendent de la tension du fil et des variations de cette tension et il est difficile d'enregistrer la   tension    d'une couche mobile des fils d'une façon continue et avec précision au moyen de dispositifs connus, à cause de la forte variation et la fréquence de ces variations de la tension et à cause de la difficulté d'engendrer des déplacements importants et rapides de la partie en contact avec le fil de l'appareil de mesure de la tension.



   L'invention a pour but de fournir un appareil de mesure et/ou de réglage de la tension qui permet d'obvier aux inconvénients des dispositifs connus.



   L'appareil selon l'invention est caractérisé à cet effet, en ce que lesdits moyens de support fléchissent dans le même plan dans lequel ledit organe de contact est déplacé et en ce qu'il y a des moyens détecteurs associés auxdits moyens de support et capables de répondre au fléchissement desdits moyens de support, un dispositif sensible à la réponse desdits moyens détecteurs et agencé de manière à fournir un signa représentatif de la tension dans ladite matière.



   Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple,   une forme d'exécution de l'objet de la ! présente in-    vention.



   La fig. 1 est une vue en élévation faite le long de la ligne I-I de la   fig.    2, certaines parties ayant été enlevées pour raison de clarté
 la fig. 2 est une vue en élévation et en coupe de la fig. 1
 la fig. 3 est une vue en plan faite le long de la ligne III-III de la fig. 1;  
 la fig. 4 est une coupe le long de la ligne IV-IV de la fig. 3, et
 la fig. 5 est un schéma électrique de l'appareil de mesure de la tension.



   Au dessin, une couche de chaîne 10 (fig. 2) passant du rouleau arrière (non montré) d'un métier vers un fléau enrouleur (non montré) se déplace audessus de deux barres de guidage 11, 12 et au-dessus d'un organe de contact 13. Les barres de guidage et l'organe de contact sont disposés de manière que la couche de chaîne passe au-dessus de l'organe de contact 13 sous un certain angle.



   Il résulte de la fig. 2, que la pression exercée par la couche de chaîne sur l'organe de contact est seulement due à la composante verticale de la tension de la couche de chaîne et cette composante verticale dépend non seulement de la tension de la couche de chaîne, mais de même de l'angle, sous lequel sont situés les fils lorsqu'ils passent sur l'organe 13. Cet angle dépend de la disposition relative des barres 11 et 12 et de l'organe 13.



   L'organe de contact 13 comprend un fléau cy  lindrique    s'étendant transversalement et étant en contact avec la couche de chaîne 10 et il est supporté à chaque extrémité par des bandes 14 et 15 identiques en acier inoxydable flexible.



   A la fig. 3 l'une des extrémités de chaque bande est fixée, au moyen de vis 16 et 17, sur un tube 18 qui est monté sur les extrémités du fléau 13, de manière qu'il soit amovible.



   A l'autre extrémité, comme montré plus en détail à la   fig. 4,    chaque bande 14 (ou 15) est maintenue,    au moyen de vis s 19 et 20 dans un arbre 21 monté    à chaque extrémité dans un palier à billes 22 logé dans un boîtier 23 disposé dans un dispositif de support 24. Le boîtier 23 qui loge l'arbre est allongé pour qu'on puisse réduire la longueur du fléau dans le sens axial lorsqu'il est sous une charge et pour faciliter la dilatation entre le fléau et le support.



  L'arbre 21 est fixé au moyen de boulons 25 et 26.



  Des saillies 27 et 28 ayant la forme d'un U du tube amovible 18 sont situées à l'extrémité opposée de l'arbre 21 et elles agissent comme un organe d'arrêt pour empêcher un fléchissement excessif et un ancrage de la bande 14.



   Ainsi, les bandes fonctionnent comme un fléau en porte à faux et elles facilitent le déplacement du fléau 13 dans le plan vertical en réponse aux variations de la tension de la couche de chaîne. Le déplacement du fléau 13 dans le plan vertical est accompagné par un fléchissement des bandes 14 et 15.



   Des jauges de la tension 29 et 30 à l'état solide sont fixées sur les surfaces supérieure et inférieure de la bande 14 et des jauges de la tension semblables 31 et 32 sont fixées sur les surfaces supérieure et inférieure de la bande 15, comme montré à la fig. 1.



   Les jauges de la tension 29, 30, 31 et 32 sont reliées, comme montré en détail à la fig. 5, pour former un pont de Wheatstone, indiqué par le signe de référence 33, auquel une tension alternative est appliquée par une source convenable (non montrée) à travers un transformateur 34. La tension de sortie du pont de Wheatstone est appliquée à un amplificateur 35 qui alimente en enregistreur 36 pour faire un enregistrement permanent de la tension dans la couche de chaîne 10. La résistance des jauges de la tension 29, 30, 31, 32 à l'état non tendu est la même, de sorte que le seul signal fourni par le pont de Wheatstone, lorsque la couche de chaine 10 est soumise à une tension nulle, est due au poids mort du fléau 16. Il est possible, en introduisant deux potentiomètres réglables (non montrés) dans le circuit électrique de régler à zéro ce signal dû au poids mort.



   Pendant le fonctionnement, la tension dans la couche de chaîne 10 produit une composante de la force tendant à déplacer le fléau 13 vers le bas.



  En réponse à cette force, les bandes 14 et 15 fléchissent de même vers le bas. Ce fléchissement provoque une compression des jauges de tension 29 et 31 et 30 et 32, de sorte   qu'il    en résulte le changement de la résistance desdites jauges de la tension, qui provoque les déséquilibre du pont de Wheatstone 33 et la production d'un signal qui passe à travers l'amplificateur 33 et apparaît sur l'enregistreur 36. Le degré de fléchissement des bandes 14 et 15 varie avec le déplacement du fléau 13, qui à son tour varie avec le changement de la tension dans la couche de chaîne 10, de sorte que le degré de déséquilibre du pont de
Wheatstone 33 et le signal dans l'enregistreur 36 dépendent de la tension et sont la mesure de cette tension.

   En proportionnant les parties d'une façon correcte et en employant un amplificateur 35 et un enregistreur 36 à haute sensibilité, il est possible de mesurer de petites variations de la tension, même si cette variation de la tension a lieu à une grande vitesse.



   Dans ce qui précède, le mot fléchissement ne signifie pas que le fléau est déformé d'une façon permanente. En effet, lorsque la tension dans la matière est égale à zéro, le fléau retourne à la position qu'il a occupée avant l'augmentation de la tension dans la matière. Ainsi, le fléau est capable de fléchir dans les deux directions dans le plan de déplacement de l'organe de contact avec la matière.



   La composante de la force dépend naturellement de la tension dans la matière et elle peut être utilisée pour calculer la tension en appliquant une formule mathématique convenable. Toutefois, il est possible de calibrer le pont de Wheatstone, de manière que le degré de déséquilibre soit une mesure directe de la tension dans la matière.
   n    est avantageux, lorsqu'on emploie l'appareil décrit, de mesurer des   variations    de la tension qui ont lieu à une grande vitesse, de projeter les moyens de support et l'organe de contact de manière que la fréquence propre de l'oscillation de ces moyens soit différente de la fréquence avec laquelle varie la tension, pour empêcher la résonance des oscillations.



  Des oscillations pouvant prendre naissance, peuvent   être amorties partiellement par le frottement entre l'organe de contact et la matière et par le phénomène d'hystérésis dans la matière.
   n    est en outre avantageux de projeter l'organe de contact de manière qu'il ait une rigidité suffisante par rapport au moyen de support pour assurer que la lecture obtenue sur le pont de Wheatstone soit indépendante de la distribution de la charge le long de l'organe de contact.



   Lorsque l'appareil décrit doit être utilisé seulement pour régler la tension dans une matière, par exemple dans une couche de chaîne avant qu'elle soit enroulée sur le fléau, les impulsions électriques engendrées par les jauges de la tension, qui varient avec la tension, peuvent être utilisées pour influencer la vitesse avec laquelle la matière passe à travers l'organe de contact et par conséquent pour influencer la tension.



   Ainsi, par exemple lorsque l'appareil décrit est utilisé pour régler la tension d'une couche de chaîne avant la concentration, la variation des impulsions électriques engendrées par les jauges de tension en fonction de la tension dans la couche de chaîne peuvent être utilisées pour commander un dispositif d'arrêt et/ou pour influencer la vitesse du moteur et par conséquent la vitesse de rotation du fléau et la tension du fil.
  

Claims (1)

1. REVENDICATION Appareil de mesure et/ou de réglage de la tension d'une matière en forme de bande ou de fil s'étendant entre deux points distants, comprenant un organe destiné à venir en contact avec ladite matière entre les deux points et pouvant être disposé de manière que la tension dans la matière engendre une composante de la force tendant à déplacer ledit organe dans un plan sensiblement perpendiculaire au plan contenant ladite matière au point de contact avec ledit organe et tangent à ce dernier, et des moyens de support (14, 15) à chaque extrémité dudit organe, caractérisé en ce que lesdits moyens de support fléchissent dans le même plan dans lequel ledit organe de contact est déplacé et en ce qu'il y a des moyens détecteurs (29-32) associés auxdits moyens de support et capables de répondre au Eléchissement desdits moyens de support,

   un dispositif (33, 34, 35) sensible à la réponse desdits moyens détecteurs et agencé de manière à fournir un signal représentatif de la tension dans ladite matière.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que chaque moyen de support pour l'organe de contact comprend un fléau flexible (14, 15) disposé parallèlement audit organe et fixé sur ledit organe et en ce qu'il comprend un dispositif de support agencé de manière que ledit fléau fléchisse en réponse au déplacement dudit organe de contact.

   2. Appareil selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'une des extrémités de chaque fléau flexible est rigidement fixé sur l'organe de contact et en ce que l'autre extrémité est montée sur le dispositif de support de manière qu'elle puisse pivoter.

   3. Appareil selon la sous-revendication 1, caractérisé en ce que chaque fléau flexible comprend une bande en acier inoxydable.

   4. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce que des jauges de tension sont fixées sur les moyens de support et répondent au fléchissement desdits moyens de support par une variation d'une de leurs caractéristiques électriques susceptible de provoquer l'émission, par ledit dispositif sensible, d'un signal indicatif de la tension dans la matière.

   5. Appareil selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce qu'une jauge de tension est fixée sur chacune des deux surfaces opposées du fléau flexible, de façon telle que quand un fléau fléchit en réponse au déplacement dudit organe de contact provoqué par la tension dans la matière, les jauges de tension disposées sur l'une des surfaces de chaque fléau sont soumises à la compression et celles situées sur l'autre surface sont soumises à la tension.

   6. Appareil selon la sous-revendication 4, caractérisé en ce que deux jauges de tension à état so lide , dont l'une est du type p et l'autre du type n, sont fixées de manière qu'elles soient adjacentes à une surface de chaque fléau, de sorte que quand le fléau fléchit, la résistance d'une jauge augmente et la résistance de l'autre jauge diminue.

   7. Appareil selon les sous-revendications 4 à 6, caractérisé en ce que les jauges de tension sont reliées électriquement de manière qu'elles forment un pont de Wheatstone qui est déséquilibré par le changement de la résistance des jauges de tension résultant du fléchissement des moyens de support, le degré du déséquilibre du pont dépendant dudit fléchissement, l'ensemble étant agencé de manière à fournir un signal indicatif de la tension dans la matière.

   8. Appareil selon la sous-revendication 7, caractérisé en ce que le pont de Wheatstone est relié à un amplificateur et un enregistreur.

   9. Appareil selon la revendication, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour régler la tension dans la matière en contact avec l'organe de contact (13).

   10. Appareil selon la sous-revendication 9, caractérisé en ce que le réglage de la tension est effectué au moyen d'impulsions électriques engendrées par les jauges de tension pour influencer la vitesse à laquelle la matière passe à travers l'organe de contact.