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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Messen eines Widerstands eines Förderbands beim Überwinden einer Tragrolle und eine Vorrichtung dafür. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Messen von Widerstand eines Förderbands beim Überwinden einer Tragrolle, das in der Lage ist, ein Widerstand beim Überwinden der Tragrolle einfacher und genauer zu messen, während das Förderband in Betrieb ist, und eine Vorrichtung dafür.
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Hintergrund
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Es ist bekannt, dass sich der Energieverbrauch beim Antreiben eines Förderbands zusätzlich dazu, dass er durch Änderungen oder dergleichen des Gewichts der beförderten, auf dem Förderband aufgelegten Gegenstände beeinflusst wird, je nach Art von Förderband und Zusatzausstattung, wie z. B. Antriebsrollen, ändert. Da sich die Anzahl von Tragrollen, die das Förderband stützen, erhöht, wenn der Bandförderer eine lange Länge aufweist, ist Energieverlust, der durch Kontakt zwischen dem Förderband und den Tragrollen verursacht wird, hinsichtlich des Energieverbrauchs vorherrschend. Eine Reduzierung des Energieverlustes, der beim Überwinden der Tragrollen auftritt, das heißt des Widerstands, um die Tragrollen zu überwinden, ist daher zu einem wichtigen Aspekt geworden.
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Wenn der Widerstand beim Überwinden von Tragrollen unter Verwendung einer tatsächlichen Bandförderervorrichtung gemessen wird, ist es notwendig, zusätzlich zu dem tatsächlichen Förderband über ein Großmessgerät zu verfügen. Daher fallen hohe Kosten an und eine lange Zeit ist für Messung und Auswertung erforderlich. Daher wurden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Messen des Widerstands beim Überwinden einer Tragrolle unter Verwendung einer ausgeschnittenen Probe eines Förderbands als eines Bewertungsgegenstands vorgeschlagen (siehe Patentdokument 1).
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Bei der im Patentdokument 1 vorgeschlagenen Erfindung ist das tatsächliche Förderband nicht erforderlich. Außerdem ist es möglich, die Größe der Vorrichtung zu reduzieren, da die Vorrichtung eine derartige Konstruktion aufweist, dass die Tragrolle auf der Oberfläche des Bewertungsgegenstandes bewegt und gerollt wird, wobei der Bewertungsgegenstand in einem zugbeanspruchten Zustand bereitgestellt und befestigt ist. Daher ist es möglich, die Kosten und die für die Messung und Auswertung erforderliche Zeit zu reduzieren. Da eine Vorrichtung, die eine Messdose an beiden Enden des Bewertungsgegenstands anbringt und die Messdose zwischen den beiden Enden in einem zugbeanspruchten Zustand anschließt, in dieser Erfindung notwendig ist und ein Dehnungsmesser in Form eines Freiträgers an der Rolloberfläche der Tragrolle angebracht ist, besteht jedoch ein Problem darin, dass die Vorrichtung komplex ist. Die Tragrolle wird mit einer speziellen Struktur versehen, die von den ursprünglichen Spezifikationen verschieden ist, so dass der Grad der Verformung, in Radialrichtung, der Außenumfangsfläche der Tragrolle unter Verwendung des Dehnungsmessers gemessen wird. Daher ist es auch notwendig, Messfehler, die durch Verformung der Außenumfangsfläche der Tragrolle verursacht werden, in Betracht zu ziehen.
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Dokumente des Stands der Technik
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Patentdokument
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- Patentdokument 1: Ungeprüfte japanische Patentanmeldung Veröffentlichungsnr. 2006-292736A
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Zusammenfassung der Erfindung
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Durch die Erfindung zu lösende Probleme
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Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum Messen von Widerstand eines Förderbands beim Überwinden einer Tragrolle, das in der Lage ist, ein Widerstand beim Überwinden der Tragrolle einfacher und genauer zu messen, während das Förderband in Betrieb ist, und eine Vorrichtung dafür bereitzustellen.
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Mittel zum Lösen des Problems
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Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, weist ein Verfahren der vorliegenden Erfindung zum Messen von Widerstand eines Förderbands beim Überwinden einer Tragrolle, in dem die Tragrolle in Längsrichtung eines aus einer ausgeschnittenen Probe des Förderbands gebildeten Bewertungsgegenstandes in einem Zustand gerollt wird, in dem die Tragrolle mit einem vorgegeben Druck gegen eine Oberfläche des Bewertungsgegenstandes gedrückt wird, auf: Befestigen des Bewertungsgegenstandes auf einem flachen Substrat, horizontales Ziehen und Rollen der Tragrolle in Längsrichtung des Bewertungsgegenstandes in einem Zustand, in dem die Tragrolle mit einem vorgegebenen Druck gegen eine obere Oberfläche des Bewertungsgegenstandes vertikal nach unten gedrückt wird, ohne dass eine Außenumfangsfläche der Tragrolle wesentlich verformt wird, und Auswerten einer zu jener Zeit gemessenen Zugkraft in Horizontalrichtung als Widerstand beim Überwinden der Tragrolle.
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Eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Messen von Widerstand eines Förderbands beim Überwinden einer Tragrolle, die eine Tragrolle, die mit einem vorgegeben Druck gegen eine Oberfläche eines durch eine ausgeschnittene Probe des Förderbands gebildeten Bewertungsgegenstandes gedrückt wird, und eine Rolleinrichtung zum Rollen der Tragrolle in Längsrichtung des Bewertungsgegenstandes in dem gedrückten Zustand aufweist, weist auf: ein flaches Substrat zum Befestigen des Bewertungsgegenstandes darauf, eine Druckeinrichtung zum Versetzen der Tragrolle in einen Zustand, in dem sie mit einem vorgegebenen Druck gegen eine obere Oberfläche des auf dem Substrat befestigten Bewertungsgegenstandes vertikal nach unten gedrückt wird, eine Rolleinrichtung zum horizontalen Ziehen und Rollen der in den gedrückten Zustand versetzten Tragrolle in Längsrichtung des Bewertungsgegenstandes, und einen Zugkraftsensor zum Messen von Zugkraft in Horizontalrichtung während des Rollens, wobei die Tragrolle derart ausgelegt ist, dass ihre Außenumfangsfläche in dem gedrückten Zustand im Wesentlichen nicht verformt ist.
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Wirkung der Erfindung
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Da die Tragrolle derart ausgelegt ist, dass eine Außenumfangsfläche der Tragrolle im Wesentlichen nicht verformt wird, wenn die Tragrolle in einen Zustand versetzt wird, in dem sie mit einem vorgegebenen Druck gegen eine obere Oberfläche eines auf einem Substrat befestigten Bewertungsgegenstandes vertikal nach unten gedrückt wird, treten gemäß der vorliegenden Erfindung Messfehler, die durch die Verformung der Außenumfangsfläche der Tragrolle verursacht werden, nicht auf. Daher besteht ein Vorteil darin, dass die Messgenauigkeit verbessert ist. Da die Messvorrichtung durch das flache Substrat, die Druckeinrichtung, die Rolleinrichtung und den Zugkraftsensor konstituiert ist, ist es möglich, dass die Messvorrichtung einfach ist.
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Hierbei wird zum Beispiel eine ausgeschnittene Probe von lediglich einer Kautschukabdeckschicht einer Innenumfangsseite als der Bewertungsgegenstand verwendet. In einem solchen Fall ist die Herstellung des Bewertungsgegenstandes leicht. Wenn der Bewertungsgegenstand in einem zugbeanspruchten Zustand bereitgestellt ist, ist außerdem eine genaue Messung schwierig, da Dehnung auftritt. Da die Messung durchgeführt wird, wobei der Bewertungsgegenstand auf einem flachen Substrat befestigt ist, ohne dass eine Zugspannung auf den Bewertungsgegenstand wirkt, ist jedoch eine genaue Messung möglich.
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Es ist außerdem möglich, die Tragrolle in einen Zustand zu versetzen, in dem sie mit einem vorgegebenen Druck gegen die obere Oberfläche des Bewertungsgegenstandes unter Verwendung eines Pneumatikzylinders vertikal nach unten gedrückt wird. In einem solchen Fall ist es möglich zu verhindern, dass eine übermäßige Belastung in Bezug auf die Messvorrichtung und den Bewertungsgegenstand erzeugt wird.
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Durch horizontales Ziehen und Bewegen der Tragrolle in Längsrichtung des Bewertungsgegenstandes in einem Zustand, in dem sie mit dem Bewertungsgegenstand nicht in Kontakt steht, Setzen der zu jener Zeit gemessenen Zugkraft in Horizontalrichtung als der Basiszugkraft, und Versetzen der Tragrolle in einen Zustand, in dem sie mit dem vorgegebenen Druck gegen die obere Oberfläche des Bewertungsgegenstandes gedrückt wird, ist es außerdem möglich, eine Zugkraft als der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle auszuwerten, wobei die Basiszugkraft von der Zugkraft in Horizontalrichtung, die gemessen wird, wenn die Tragrolle horizontal gezogen und in Längsrichtung des Bewertungsgegenstandes gerollt wird, subtrahiert wird. Wenn der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle ausgewertet wird, ist es in einem solchen Fall möglich, die Messgenauigkeit zu verbessern, da verschiedene überflüssige Kräfte als die Grundzugraft ausgeschlossen werden.
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Es ist außerdem möglich, eine Mehrzahl von reibungsarmen Folien zwischen der unteren Oberfläche des Bewertungsgegenstandes und der oberen Oberfläche des Substrats anzuordnen. In einem solchen Fall ist es möglich, einen ungünstigen Einfluss in Bezug auf die Messgenauigkeit, der durch Reibung zwischen dem Bewertungsgegenstand und dem Substrat verursacht wird, zu minimieren.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine Erläuterungszeichnung, die in einer Seitenansicht eine Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Messen von Widerstand beim Überwinden einer Tragrolle darstellt.
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2 ist eine Erläuterungszeichnung, die die Messvorrichtung in 1 in einer Vorderansicht darstellt.
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3 ist eine vergrößerte Ansicht, die eine Umgebung der Tragrolle in 1 darstellt.
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4 ist eine vergrößerte Ansicht, die die Umgebung der Tragrolle in einem Fall darstellt, in dem zwei reibungsarme Folien zwischen einer unteren Oberfläche des Bewertungsgegenstandes und der oberen Oberfläche eines Substrats in 1 angeordnet sind.
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5 ist eine Erläuterungszeichnung, die in einer Seitenansicht die Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Messen von Widerstand beim Überwinden einer Tragrolle darstellt, die mit einer Thermostatkammer bereitgestellt ist.
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6 ist eine Erläuterungszeichnung, die in einer Seitenansicht ein Förderband, das in Betrieb ist, während beförderte Gegenstände darauf aufgestapelt sind, und die Tragrolle darstellt.
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7 ist ein Diagramm, das Widerstände beim Überwinden einer Tragrolle zeigt, die gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen wurden.
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8 ist ein Diagramm, das die Geschwindigkeitsabhängigkeit des Widerstands beim Überwinden einer Tragrolle zeigt, der gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen wurde.
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9 ist ein Diagramm, das die Druckabhängigkeit des Widerstands beim Überwinden einer Tragrolle zeigt, der gemäß der vorliegenden Erfindung gemessen wurde.
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Bester Weg zum Ausführen der Erfindung
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Nachstehend wird eine Beschreibung des Verfahrens und der Vorrichtung der vorliegenden Erfindung zum Messen von Widerstand beim Überwinden einer Tragrolle auf der Grundlage einer in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsform gegeben.
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Wie in 1 bis 3 dargestellt, ist eine Vorrichtung 1 der vorliegenden Erfindung zum Messen von Widerstand beim Überwinden einer Tragrolle (nachstehend als Messvorrichtung 1 bezeichnet) mit einem flachen Substrat 10, auf dem ein Bewertungsgegenstand S befestigt ist, einer Tragrolle 4, einer Druckeinrichtung, die die Tragrolle 4 drückt, einer Rolleinrichtung, die die Tragrolle 4 rollt, und einem Zugkraftsensor 6 bereitgestellt. Der Bewertungsgegenstand S ist durch eine ausgeschnittene Probe eines Förderbands gebildet und auf dem Substrat 10 befestigt, wobei eine Kautschukabdeckschicht IL einer Innenumfangsseite als die Oberseite eingestellt ist. Die Kautschukabdeckschicht IL der Innenumfangsseite ist eine Kautschukabdeckschicht auf der Oberflächenseite, mit der die Tragrolle 4 in Kontakt kommt und auf der sie rollt, wenn das Förderband montiert ist, indem es um die Antriebsscheiben gewickelt ist. Andererseits ist die Kautschukabdeckschicht der Außenumfangsseite eine Kautschukabdeckschicht auf der Oberflächenseite, auf der die beförderten Gegenstände aufgelegt werden. Solange die obere Oberfläche des Substrats 10 glatt ist, kann zum Beispiel ein aus Metall, wie z. B. Edelstahl oder Stahl, angefertigter tischförmiger Körper verwendet werden.
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Die Tragrolle 4 ist an einer Kolbenstange 3a eines Pneumatikzylinders 3 angebracht, die an einem beidseitig des Substrats 10 liegenden Rahmen 2 vertikal nach unten montiert ist, so dass sie in der Lage ist, sich mittels des Halterahmens 3b nach oben und nach unten zu bewegen. Bewegungsrollen 5 sind an einem Unterseitenabschnitt des Rahmens 2 bereitgestellt, und der Zugkraftsensor 6 ist an der Vorderoberfläche des Rahmens 2 montiert. Eine Messdose oder dergleichen kann zum Beispiel als der Zugkraftsensor 6 verwendet werden, und ein Draht 7, der mithilfe einer Spulmaschine 8 aufgewickelt wird, ist damit verbunden. Der Draht 7 befindet sich in einem Zustand, in dem er horizontal in einem zugbeanspruchten Zustand bereitgestellt ist, wobei die Mitte davon um eine Halterolle 9 gewickelt ist.
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Wenn der Draht 7 mithilfe der Spulmaschine 8 aufgewickelt wird, wird der Rahmen 2 aufgrund des Rollens der Bewegungsrollen 5 in Horizontalrichtung gezogen und in Längsrichtung des Bewertungsgegenstandes S bewegt. Hierbei sind Bewegungsführungen 11 derart bereitgestellt, dass sie zwischen den Bewegungsrollen 5 links und rechts und dem Substrat 10 hindurch verlaufen, so dass es möglich ist, dass sich der Rahmen 2 (die Bewegungsrollen 5) ohne Abschweifung geradeaus bewegen.
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Die Druckeinrichtung versetzt die Tragrolle 4 in einen Zustand, in dem sie mit einem vorgegebenen Druck P gegen die obere Oberfläche des auf dem Substrat 10 befestigten Bewertungsgegenstandes S vertikal nach unten gedrückt wird. Der Pneumatikzylinder 3 wird in dieser Ausführungsform als die Druckeinrichtung verwendet. Die Rolleinrichtung zieht die in den gedrückten Zustand versetzte Tragrolle 4 horizontal und rollt sie in Längsrichtung des Bewertungsgegenstandes S. In dieser Ausführungsform bilden der Rahmen 2, der mit den Bewegungsrollen 5 bereitgestellt ist, der Draht 7 und die Spulmaschine 8 die Rolleinrichtung. Der Zugkraftsensor 6 erfasst und misst eine Zugkraft T in Horizontalrichtung der Tragrolle 4, wie vorstehend beschrieben. Die Messdaten werden in einem Messgerät 12 gespeichert.
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Die Tragrolle 4 ist derart ausgelegt, dass sie im Wesentlichen der Tragrolle 4a gleicht, die tatsächlich in einem nachstehend beschriebenen Förderband CV verwendet wird. Die Umfangsoberfläche der Tragrolle 4 ist aus einem Starrkörper, wie z. B. Metall, gebildet, um eine ausreichende Dicke aufzuweisen. Außerdem ist die Tragrolle 4 derart ausgelegt, dass ihre Außenumfangsfläche in dem gedrückten Zustand im Wesentlichen nicht verformt ist, wie vorstehend beschrieben.
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In dem tatsächlichen Förderband CV werden Beförderungsgegenstände R auf der Kautschukabdeckschicht der Außenumfangsseite angebracht und befördert, wie in 6 dargestellt. Die Tragrolle 4a kommt mit der Kautschukabdeckschicht IL der Innenumfangsfläche des Förderbands CV in Kontakt und rollt. Zu dieser Zeit wirkt eine externe Kraft F diagonal nach unten auf die Tragrolle 4a zur Bandlaufrichtung hin. Hierbei beträgt der Energieverlust W pro Zeiteinheit, der auftritt, wenn das Förderband CV die Tragrolle 4a überwindet, die externe Kraft F × Bandgeschwindigkeit V. Da die Tragrolle 4a nicht in die senkrechte Richtung verschoben wird, liegt kein Verlust aufgrund der vertikalen Komponente Fv der externen Kraft F vor. Wenn die horizontale Komponente Fh der externen Kraft F und die Bandgeschwindigkeit V bestimmt sind, ist daher der Energieverlust pro Tragrolle 4a, das heißt der Bandüberwindungsverlust bestimmt.
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Daher weist die vorliegende Erfindung eine Anordnung auf, in der der Bandüberwindungsverlust pro jede Tragrolle 4a gemäß der horizontalen Komponente Fh in einem Aspekt bestimmt wird, in dem das Förderband CV befestigt ist, und die Tragrolle 4 bewegt und gerollt wird. Das heißt, der Bewertungsgegenstand S ist auf dem flachen Substrat 10 befestigt, wobei die Kautschukabdeckschicht IL der Innenumfangsseite des Bewertungsgegenstandes S als die obere Seite eingestellt ist, und die Tragrolle 4 ist ohne eine wesentliche Verformung ihrer Außenumfangsfläche in einen Zustand versetzt, in dem sie mit dem vorgegebenen Druck P gegen die obere Oberfläche des Bewertungsgegenstandes S vertikal nach unten gedrückt wird. In diesem Zustand wird die Tragrolle 4 horizontal gezogen und in Längsrichtung des Bewertungsgegenstandes S gerollt, und die zu jener Zeit gemessene Zugkraft T in Horizontalrichtung wird als der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle ausgewertet.
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Insbesondere verläuft die Kolbenstange 3a des Pneumatikzylinders 3 derart, dass die Tragrolle 4 in einen Zustand versetzt wird, in dem sie mit dem vorgegeben Druck P gegen die obere Oberfläche des Bewertungsgegenstandes S gedrückt wird. Als Nächstes wird die Tragrolle 4 gezogen und in Längsrichtung des Bewertungsgegenstandes S zusammen mit dem Rahmen 2 durch Betätigung der Spulmaschine 8, so dass sie den Draht 7 aufwickelt, bewegt. Das heißt, die Tragrolle 4 rollt in einem Zustand, in dem sie mit einem Druck P gegen den Bewertungsgegenstand S gedrückt wird.
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Die Zugkraft T des Drahts 7 wird zu dieser Zeit sukzessive durch den Zugkraftsensor 6 erfasst und gemessen, und die Messdaten werden im Messgerät 12 gespeichert. Der auf die Tragrolle 4 angelegte Druck P wird derart eingestellt, dass er der vertikalen Komponente Fv gleicht, die wirkt, wenn das Förderband CV in Wirklichkeit verwendet wird. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Tragrolle 4 ist derart eingestellt, dass sie der Bandgeschwindigkeit gleicht, wenn das Förderband CV in Wirklichkeit verwendet wird. Da unmittelbar nach Beginn des Rollens der Tragrolle 4 und unmittelbar vor dem Ende des Rollens die Rollgeschwindigkeit nicht konstant ist, können die Messdaten (die Zugkraft T) als der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle ausgewertet werden, wenn die Rollgeschwindigkeit konstant ist.
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Als Folge einer derartigen Konfiguration der Tragrolle 4, so dass die Außenumfangsfläche der Tragrolle 4, die sich in einem Zustand befindet, in dem sie mit dem Druck P gegen die obere Oberfläche des auf dem Substrat 10 befestigten Bewertungsgegenstandes S gedrückt wird, im Wesentlichen nicht verformt ist, treten gemäß der vorliegenden Erfindung Messfehler, die durch die Verformung der Außenumfangsfläche der Tragrolle 4 verursacht werden, nicht in den Messdaten der Zugkraft T auf. Daher besteht ein Vorteil darin, dass die Messgenauigkeit verbessert ist. Da die Messvorrichtung 1 mit dem flachen Substrat 10, der Druckeinrichtung, der Rolleinrichtung und dem Zugkraftsensor 6 bereitgestellt ist, ist außerdem die Beschaffenheit einfach. Da die Messvorrichtung 1 eine Struktur aufweist, in der das tatsächliche Förderband CV nicht erforderlich ist und die Tragrolle 4 auf der Oberfläche des Bewertungsgegenstandes S gerollt wird, wobei sich der Bewertungsgegenstand S in einem fixierten Zustand befindet, ist es leicht, die Messvorrichtung 1 kompakter zu gestalten.
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Es ist möglich, eine ausgeschnittene Probe, in der ein Innenteil C oberhalb und unterhalb durch Kautschukabdeckschichten abgedeckt ist, oder eine ausgeschnittene Probe von lediglich der Kautschukabdeckschicht IL der Innenumfangsseite als Bewertungsgegenstand S zu verwenden. Die Größe des Bewertungsgegenstandes S ist zum Beispiel ungefähr 1500 mm bis 5000 mm lang und ungefähr 100 mm bis 250 mm breit. Wenn eine ausgeschnittene Probe von lediglich der Kautschukabdeckschicht IL der Innenumfangsseite als der Bewertungsgegenstand S verwendet wird, ist die Herstellung des Bewertungsgegenstandes S leicht und es ist möglich, die Herstellungszeit und -kosten zu reduzieren. Wenn der Bewertungsgegenstand, der aus lediglich der Kautschukabdeckschicht IL der Innenumfangsseite gebildet ist, in einem zugbeanspruchten Zustand bereitgestellt ist, ist eine genaue Messung schwierig, da eine Dehnung auftritt. Da jedoch Messung in der vorliegenden Erfindung bei dem auf dem flachen Substrat 10 befestigten Bewertungsgegenstand S durchgeführt wird, ohne dass eine Zugspannung auf den Bewertungsgegenstand S wirkt, ist eine genaue Messung möglich. Außerdem ist es möglich, den Widerstand beim Überwinden der Tragrolle für ausschließlich die Kautschukabdeckschicht IL der Innenumfangsseite zu ermitteln.
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Wenn der Pneumatikzylinder 3 als die Druckeinrichtung eingesetzt wird, wird, auch wenn die Tragrolle 4 (der Rahmen 2) während des Rollens der Tragrolle 4 nach oben und nach unten verschoben wird, die Aufwärts- und Abwärtsverschiebung davon problemlos absorbiert. Daher ist es möglich zu verhindern, dass eine übermäßige Belastung in Bezug auf die Messvorrichtung 1 und den Bewertungsgegenstand S erzeugt wird.
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Wie in 3 dargestellt, kann in einem Fall, in dem die Zugkraft T durch direkte Befestigung des Bewertungsgegenstandes S auf dem Substrat 10 gemessen wird, je nach den Spezifikationen des Bewertungsgegenstandes S oder des Substrats 10 Reibung zwischen dem Bewertungsgegenstand S und dem Substrat 10 auftreten, weil der Bewertungsgegenstand S durch die rollende Tragrolle 4 gezogen wird. Wenn derartige Reibung auftritt, treten Fehler bei der gemessenen Zugkraft T auf.
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Daher ist es auch möglich, wie in 4 dargestellt, zwei (oder eine Mehrzahl) von reibungsarmen Folien F zwischen der unteren Oberfläche des Bewertungsgegenstandes S und der oberen Oberfläche des Substrats 10 anzuordnen. Dadurch ist es möglich, den ungünstigen Einfluss in Bezug auf die Messgenauigkeit, der durch eine Reibung zwischen dem Bewertungsgegenstand S und dem Substrat 10 verursacht wird, zu minimieren. Es ist möglich, Fluorkohlenstoffharzfolien oder dergleichen als die reibungsarmen Folien F zu verwenden.
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Auf dieselbe Weise wie vorstehend beschrieben, können reibungsarme Folien F (ein reibungsarmes Material) auf den Oberflächen der Bewegungsführungen 11, die den Bewegungsrollen 5 gegenüberliegen, verwendet werden, um den ungünstigen Einfluss aufgrund der Reibung zwischen der Bewegungsrollen 5 und der Bewegungsführungen 11 zu unterbinden.
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Genaugenommen weisen die erfassten Daten (die Zugkraft T) des Zugkraftsensors 6 nicht nur den Widerstand beim Überwinden der Tragrolle 4, sondern auch verschiedene Widerstände auf, wie z. B. den Rollwiderstand der Bewegungsrollen 5 und den Drehwiderstand der Halterolle 9. Um den Widerstand beim Überwinden der Tragrolle 4 mit einer noch höheren Genauigkeit zu ermitteln, wird daher die Tragrolle 4 nach oben bewegt und in einen Zustand versetzt, in dem sie mit dem Bewertungsgegenstand S nicht in Kontakt steht, und eine Basiszugkraft T1 wird ermittelt, wenn der Rahmen 2 mithilfe des Drahts 7 in diesem Zustand gezogen wird. Eine Zugkraft Tr, bei der die Basiszugkraft T1 von der Zugkraft T, die wie vorstehend beschrieben gemessen wird, subtrahiert ist, kann als der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle ausgewertet werden.
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Da der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle von der Temperatur abhängig ist, ist es außerdem möglich, dass die Messvorrichtung 1 mit einer Thermostatkammer 13 bereitgestellt ist, wie in 5 dargestellt, um in der Lage zu sein, die Messung bei eingestellten Temperaturbedingungen durchzuführen (zum Beispiel –40°C bis 40°C, was Gebieten mit einem kalten Klima und Gebieten mit einem warmen Klima entspricht). Wenn die Messung der Zugkraft T durchgeführt wird, indem das Innere der Thermostatkammer 13 derart geregelt wird, dass es eine gewünschte konstante Temperatur aufweist, ist es außerdem möglich, die Temperaturabhängigkeit des Widerstands beim Überwinden der Tragrolle mit höherer Genauigkeit zu ermitteln. Hierbei ist es nicht erforderlich, die Gesamtheit der Messvorrichtung innerhalb der Thermostatkammer 13 zu montieren. Die Spulmaschine 8, die Halterolle 9, das Messgerät 12 und dergleichen können außerhalb der Thermostatkammer 13 angeordnet sein.
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Beispiele
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[Überwindungswiderstand]
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Die Zugkraft (der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle) wurde bei vier in Tabelle 1 beschriebenen Arten von Bewertungsgegenständen (Proben 1 bis 4) unter Verwendung einer Messvorrichtung, die die gleiche Konstruktion aufwies wie die in
1 bis
3 dargestellte Messvorrichtung
1, gemessen und die Ergebnisse der Messung sind in
7 gezeigt. Jede der Proben wies eine Größe auf, wobei die Länge 4000 mm betrug, die Breite 150 mm betrug und die Dicke 9 mm betrug. Eine externe Kraft von 31 N wurde in Bezug auf eine Tragrolle mit einer Bewegungsgeschwindigkeit von 0,92 m/s und einem Rollenaußendurchmesser von 90 mm vertikal nach unten angelegt. [Tabelle 1]
| | MATERIAL | TYP |
| PROBE 1 | HOCHDÄMPFENDER KAUTSCHUK (HRB) | ALLGEMEINER TYP |
| PROBE 2 | HOCHDÄMPFENDER KAUTSCHUK (HRB) | ENERGIESPARENDER TYP |
| PROBE 3 | STYROL-BUTADIEN-KAUTSCHUK (SBR) | ALLGEMEINER TYP |
| PROBE 4 | STYROL-BUTADIEN-KAUTSCHUK (SBR) | ENERGIESPARENDER TYP |
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Aus den in 7 gezeigten Ergebnissen geht hervor, dass die Proben 2 und 4 von dem energiesparenden Typ jeweils einen niedrigeren Überwindungswiderstand aufwiesen als die Proben 1 und 3 des allgemeinen Typs. Unter Berücksichtigung der relativen Größe des Überwindungswiderstands sind diese Ergebnisse im Wesentlichen einem Fall gleich, in dem der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle unter Verwendung des tatsächlichen Förderbands gemessen wurde, und somit versteht es sich, dass es möglich ist, den Überwindungswiderstand mit hoher Genauigkeit zu messen.
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[Abhängigkeit des Überwindungswiderstands von der Geschwindigkeit]
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Zugkräfte T (der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle) wurden unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Messvorrichtung 1 gemessen, indem die Bewegungsgeschwindigkeit der Tragrolle in vier Stufen von 0,92 m/s, 1,15 m/s, 1,53 m/s und 1,91 m/s für zwei in Tabelle 1 beschriebene Arten von Bewertungsgegenständen (Proben 3 und 4) differenziert wurde, und die Ergebnisse der Messung sind in 8 gezeigt. Eine externe Kraft von 31 N wurde vertikal nach unten in Bezug auf die Tragrolle angelegt.
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Aus den in 8 gezeigten Ergebnissen geht hervor, dass, wenn die Bewegungsgeschwindigkeit der Tragrolle (das heißt die Bandgeschwindigkeit) höher wird, die Zugkraft T (der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle) ebenfalls größer wird. Dieses Ergebnis war einem Fall gleich, in dem der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle unter Verwendung des tatsächlichen Förderbands gemessen wurde, und es versteht sich, dass es möglich ist, die Abhängigkeit des Überwindungswiderstands von der Geschwindigkeit mit hoher Genauigkeit zu ermitteln.
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[Abhängigkeit des Überwindungswiderstands vom Druck]
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Zugkräfte T (der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle) wurden unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Messvorrichtung 1 gemessen, indem die externe Kraft, die vertikal nach unten auf die Tragrolle angelegt wurde, in vier Stufen von 10,25 N, 20,75 N, 31,25 N und 41,75 N für zwei in Tabelle 1 beschriebene Arten von Bewertungsgegenständen (Proben 3 und 4) differenziert wurde, und die Ergebnisse der Messung sind in 9 gezeigt. Die Bewegungsgeschwindigkeit der Tragrolle betrug 0,92 m/s.
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Aus den in 9 gezeigten Ergebnissen geht hervor, dass, wenn die an die Tragrolle angelegte externe Kraft (der Druck) größer wird, die Zugkraft T (der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle) ebenfalls größer wird. Dieses Ergebnis war einem Fall gleich, in dem der Widerstand beim Überwinden der Tragrolle unter Verwendung eines tatsächlichen Förderbands gemessen wurde, und es versteht sich, dass es möglich ist, die Abhängigkeit des Überwindungswiderstands vom Druck mit hoher Genauigkeit zu ermitteln.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Messvorrichtung
- 2
- Rahmen
- 3
- Pneumatikzylinder
- 3a
- Kolbenstange
- 3b
- Halterahmen
- 4, 4a
- Tragrolle
- 5
- Bewegungsrolle
- 6
- Zugkraftsensor
- 7
- Draht
- 8
- Spulmaschine
- 9
- Halterolle
- 10
- Substrat
- 11
- Bewegungsführung
- 12
- Messgerät
- 13
- Thermostatkammer
- S
- Bewertungsgegenstand
