DE3130572C2 - Einrichtung zur Messung der Zugspannung einer laufenden Materialbahn - Google Patents
Einrichtung zur Messung der Zugspannung einer laufenden MaterialbahnInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Messung der Zugspannung in einer laufenden Materialbahn, insbesondere einer Papierbahn in Papiermaschinen. Die Zugspannung in der laufenden Materialbahn wird gemessen, indem die Materialbahn mit einer Reihe von Ultraschallschwingungen beaufschlagt und das Zeitintervall gemessen wird, welches die dadurch hervorgerufenen Transversalwellen in der Materialbahn zum Durchlaufen einer bekannten Distanz nach oder vor der Ultraschallsendestelle bis zu einer Empfangsstelle benötigen. Daraus wird die Summe von Materialbahn-Laufgeschwindigkeit und Wellenausbreitungsgeschwindigkeit berechnet und die Materialbahn-Laufgeschwindigkeit davon vorzeichenrichtig subtrahiert, um die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit zu erhalten, die mit der Materialbahnspannung nach der Gleichung T = a ↑2w/g ↓c in Beziehung steht, wobei T = Materialbahnspannung, a = Wellenausbreitungsgeschwindigkeit, w = Flächengewicht und g ↓c = Umrechnungsfaktor kgm/s ↑2N (lb mass ft/lb force sec ↑2).
Description
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Bandpaßfiiter (60) zwischen Schwingungsempfänger
(54) und Torschaltung (66).
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Rechenschaltung (42)
elektrische Signale in Form von sich wiederholenden Impulszügen für den Schallsender (52) erzeugbar
sind.
4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Geschwindigkeitsmeßeinrichtung eine die Materialbahn (16) führende
umlaufende Walze (14) und einen mit dieser Walze (14) verbundenen Tachometer (24) zur Erzeugung
von Geschwindigkeitssignalen aufweist.
5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwingungsempfänger
ein nahe der Materialbahn (16) angeordnetes Mikrophon (22) zur Aufnahme der Materialbahnschwingungen
aufweist.
dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
Wie bei der Papierherstellung und auch bei der Weiterverarbeitung von Papier allgemein bekannt ist, kann
eine übermäßige Spannung einer iaufenden Papierbahn zum Reißen der Papierbahn führen, während eine unzureichende
Spannung bei hohen Maschinenarbeitsgeschwindigkeiten ein Flattern der Papierbahnränder verursachen
kann, was, wenn die Amplitude der Flauerschwingungen zu groß wird, möglicherweise ebenfalls
ein Reißen der Papierbahn zur Folge hat. In beiden Fällen entstehen unerwünschte Maschinenstillstandszeiten.
Üblicherweise wird die Spannung der nicht unterstützten Papierbahn durch geringfügige Unterschiede
der Maschinenlaufgeschwindigkeiten entlang der Papierbahn erzeugt Diese Laufgeschwindigkeitsunterschiede
werden manuell gesteuert und müssen außerdem der Schrumpfung der Papierbahn während ihres
Durchlaufs durch die verschiedenen Maschinenabschnitte angepaßt werden. Die Steuerung der Papierbahnspannung
durch Steuerung der Maschinenlaufgeschwindigkeiten stellt daher ein kritisches Problem dar
und bedarf der häufigen Überwachung.
Ein freier Zug (frei zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stützstellen verlaufender Papierbahnabschnitt) ist
notwendig, da die Papierbahn, während sie Wasser verliert, schrumpft Die Schrumpfung in der Laufrichtung
der Papierbahn wird durch die Änderungen der Maschinenlaufgeschwindigkeiten entlang der Papierbahn in
gewissem Maße begrenzt Die Papierqualität beispielsweise Zugfestigkeit, Dehnbarkeit usw. wird daher von
der Zugspannung in der Papierbahn beeinflußt.
Wird eine gespannte Seite erregt, werden Transversalschwingungen erzeugt. Transversalschwingungen
entstehen auch, wenn eine Wasseroberfläche gestört wird. Ir. gleicher Weise werden bei Erregung einer gespannten
Membran Transversalwellen erzeugt. Bei vernachlässigbarer Biegesteifigkeit der Membran ergibt
sich die Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Transversalwellen nach folgender Beziehung:
wobei
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung der Zugspannung einer laufenden Materialbahn, insbesondere
einer Papierbahn in Papiermaschinen, gemäß
Wellenausbreitungsgeschwindigkeit in m/s
auf die Membranbreite bezogene Spannkraft in N/m
auf die Membranbreite bezogene Spannkraft in N/m
Flächengewicht der Membran in kg/m2
Umrechnungsfaktor 1 kgm/s2N.
Umrechnungsfaktor 1 kgm/s2N.
Eine Einrichtung nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 ist aus der DE-OS 26 17 958 für Metallbänder
bekannt. Ferner zeigt ein in Soviet Inventions Illustrated, Section R: Electrical, Week A23, P 8, issued 18
JuIi 78, veröffentlichter Auszug der SU 1 89 907 eine Einrichtung zur Messung der Zugspannung durch Ultraschallerzeugung
und digitale Ergebnisanzeige.
In der US-PS 41 09 520 ist ein Verfahren zur Messung der Zugspannung in einer feststehenden Materialbahn
beschrieben, bei welchem die Materialbahn durch einen an sie angedrückten Lautsprecher mit einer Frequenz
im Bereich der Resonanzfrequenz des Lautsprechers angeregt wird. Die Impedanz des Lautsprecher bei dieser
Frequenz, ist eine Funktion der Materialbahnspannung.
Aus der US-PS 26 61 714 ist ein Verfahren zur Messung der Dicke einer laufenden Materialbahn mittels
Ultraschallanwendung- bekannt, wobei die Material-
3 4
bahn an der Meßstelle unterhalb eines Luftdruckwellen Mikrophon kann am besten nahe einer Walze angeorderzeugenden
piezoelektrischen Kristalls mit Orientie- net werden, wo fremdinduzierte Materialbahnauslenrung
I (flächensenkrechter Schnitt) gegen eine amboß- kungen kleiner werden und folglich das Signal/Rauschartige Abstützung angedrückt werden muß. verhältnis besser ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ein- 5 Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausrichtung
so auszubilden, daß die Zugspannung von lau- führungsbeispiels unter Bezugnahme auf die anliegenfenden
Bahnen relativ geringer Zugfestigkeit unter den Zeichnungen erläutert. Es zeigt:
weitgehender Vermeidung von Stört'aktorea gemessen F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Zugspanwerden kann, nungsmeßeinrichtung in Verbindung mit einem freien Diese Aiigabe wird gemäß der Erfindung durch die io Zug, beispielsweise einer Zeitungsdruckpapierbahn, im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen wobei die Walzen an den beiden Enden dieses freien Maßnahmen gelöst Zuges zur Steuerung der Papierbahnspannung mit ge-Demgemäß ist ein als Sender wirkender Ultraschall- ringfügig unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben sender an einer ersten Stelle eines freien Zuges der werden.
weitgehender Vermeidung von Stört'aktorea gemessen F i g. 1 in schematischer Darstellung eine Zugspanwerden kann, nungsmeßeinrichtung in Verbindung mit einem freien Diese Aiigabe wird gemäß der Erfindung durch die io Zug, beispielsweise einer Zeitungsdruckpapierbahn, im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen wobei die Walzen an den beiden Enden dieses freien Maßnahmen gelöst Zuges zur Steuerung der Papierbahnspannung mit ge-Demgemäß ist ein als Sender wirkender Ultraschall- ringfügig unterschiedlichen Drehzahlen angetrieben sender an einer ersten Stelle eines freien Zuges der werden.
Materialbahn angeordnet, der jeweils einen Transver- 15 Fig.2 eine graphische Darstellung der Auslenkung
salwellenimpuls in der laufenden Materialbahn erzeugt. der Papierbahn in Form von Transversalwellen infolge
An einer in Laufrichtung der Materialbahn hinter die- eines Ultraschallimpulses mit beispielsweise 20 kHz,
sem Ultraschallsender gelegenen zweiten Stelle ist ein und die Wellenform der vom Mikrophon empfangenen
Schwingungsempfänger angeordnet, das den Transver- Signale einschließlich des Rauschens aufgrund von der
salwellenimpuls empfängt und in ein elektrisches Signal 20 Papiermaschine herrührender Sekundärwellen und der
umwandelt Die Maschinenlaufgeschwindigkeit wird Echos.
ebenfalls gemessen und als elektrisches Meßwertsignal F i g. 3 ein Blockschaltbild der. Bahnspannungsmeß-
einer elektronischen Rechenschaltung zugeführt, wel- einrichtung,
ehe die Laufzeit der Transversalwellen zwischen Sender F i g. 4 eine graphische Darstellung der an verschiede-
und Empfänger mißt und daraus unter Subtraktion der 25 nen Stellen der Schaltung nach F i g. 3 erscheinenden
Laufgeschwindigkeit der Materialbahn die Ausbrei- Signale.
tungsgeschwindigkeit der Transversalwellen ermittelt In F i g. 1 ist ein freier Zug 10 einer Papiermaschine
Die Ausbreitungsgeschwindigkeit der Transversalwel- dargestellt, der zwei Walzen 12 und 14 aufweist, die eine
len steht in direkter Beziehung zur Materialbahnspan- in Pfeilrichtung laufende Papierbahn 16 führen. Das Benung
und wird berechnet, und das Ergebnis wird direkt 30 dienungspersonal muß die Drehzahl jeder der beiden
in Zugspannungseinheiten angezeigt Walzen 12 und 14 so einstellen, daß die Papierbahnspan-Di
e elektronische Steuerschaltung erzeugt während nung innerhalb eines annehmbaren Bereiches bleibt
eines Intervalls, während welchem der Transversalwel- Die Papierbahn wird durch eine Reihe von Schwingunlenimpuls
empfangen werden sollte, ein elektronisches gen eines Ultraschallhorns 18 zu vertikalen Schwingun-Fenster,
um Rauschen und Echosignale auszuschalten. 35 gen angeregt, um eine Transversalwelle zu erzeugen,
Außerdem sorgt eine Steuerschaltung für einen Min- die sich entlang der laufenden Papierbahn 16 zu einem
destempfangsdauer-Zeitschwellenwert, um das System Mikrophon 22 hin ausbreitet Das Zeitintervall zwischen
noch empfindlicher gegen Rauschen zu machen. Infol- der Aussendung des Ultraschallsignals und dem Empgedessen
interpretiert das Steuersystem Empfangssi- fang der Welle am Mikrophon 22 steht mit der Laufgegnale
erst dann als tatsächlichen Empfang eines Wellen- 40 schwindigkeit der Papierbahn und der Wellenausbreiimpulses,
nachdem der Wellenimpuls schon vorher über tungsgeschwindigkeit relativ zur Papierbahn in Bezieeine
gewisse Mindestzeitdauer festgestellt worden ist hung. Daher muß die Laufgeschwindigkeit der Papier-Die
Anwendung der Erfindung bringt verschiedene bahn (Maschinengeschwindigkeit) subtrahiert werden,
Vorteile. Es findet Ultraschall Anwendung, um Signalin- um die reine Wellenausbreitungsgeschwindigkeit relativ
terferenzprobleme im Hinblick auf viel niederfrequen- 45 zur Papierbahn zu erhalten. Zu diesem Zweck ist der
tere Geräusche in der Umgebung einer Papiermaschine Walze 14 ein Maschinengeschwindigkeitsfühler 24 zuzu
vermeiden, so daß durch die Ultraschallanwendung geordnet, der ein die Maschinengeschwindigkeit dareine
schärfere, genauere Messung möglich ist. Zweitens stellendes Signal erzeugt. Das Maschinengeschwindigfindet
eine Kette von Impulsen hoher Frequenz Anwen- keitssignal und das vom Miktophon 22 empfangene Sidung,
so daß die vom ais Schwingungsempfänger ver- 50 gnal werden einer elektronischen Papierbahnspanwendeten
Mikrophon erzeugten Signale über ein Band- nungsmeßschaltung 20 zugeführt, welche aus diesen beipaßfilter
mit nur mäßiger Bandbreite weiterverarbeitet den Eingabedaten die Wellenausbreitungsgeschwindigwerden
können und infolgedessen nur Frequenzen im keit errechnet und in ein Ausgangssignal umsetzt, das
Bereich der Ultraschallsendernennfrequenz in die die Papierbahnspannung darstellt. Dieses Ausgangssi-Schaliung
durchgelassen werden. Da hohe Frequenzen 55 gnal wird zur Information des Bedienungspersonals eistärker
absorbiert (gedämpft) werden, als niedrige Fre- ner Anzeigeeinheit 26 zugeführt,
quenzen, gibt es einen optimalen Frequenzbereich, und F i g. 2 zeigt die vertikalen Auslenkungen eier Papierdie Wahl der jeweiligen Frequenzen hängt von dem bahn an der Stelle 28 in Form von zeitlich aufeinanderjeweiligen Anwendungsfall ab. Die Berechnung der folgenden Schwingungsgruppen, von denen beispiels-Zugspannung in der Materialbahn erfordert deren Flä- 60 weise zwei Schwingungsgruppen 30 und 32 dargestellt chengewicht, das wiederum sowohl vom Feststoffgehalt sind, die durch die aufeinanderfolgenden Ultraschallsials auch vom Feuchtigkeitsgehalt abhängt und bei ei- gnale des Ultraschallhorns 18 erzeugt v/erden. Zwischen nem freien Zug einer Zeitungsdruckpapierbahn mit den Schwingungsgruppen erscheinen noch kleinere 52 g/m2 angenommen werden kann. Hochfrequenter Auslenkungen infolge von fremdinduzierten Störungen Schall ist sehr richtungsabhängig und kann in Form ei- 65 aus der Papiermaschine. Im unteren Teil der F i g. 2 sind nes engen Strahls erzeugt werden. Deshalb kann der durch die Linie 34 die vom Mikrophon 22 empfangenen Ultraschallsender mit größerem Abstand von der Mate- Signale dargestellt, die jeweils eine Schwingungsgruppe rialbahn angeordnet sein als das Mikrophon, und das 40 aufweisen, die direkt von dem unmittelbar zuvor ge-
quenzen, gibt es einen optimalen Frequenzbereich, und F i g. 2 zeigt die vertikalen Auslenkungen eier Papierdie Wahl der jeweiligen Frequenzen hängt von dem bahn an der Stelle 28 in Form von zeitlich aufeinanderjeweiligen Anwendungsfall ab. Die Berechnung der folgenden Schwingungsgruppen, von denen beispiels-Zugspannung in der Materialbahn erfordert deren Flä- 60 weise zwei Schwingungsgruppen 30 und 32 dargestellt chengewicht, das wiederum sowohl vom Feststoffgehalt sind, die durch die aufeinanderfolgenden Ultraschallsials auch vom Feuchtigkeitsgehalt abhängt und bei ei- gnale des Ultraschallhorns 18 erzeugt v/erden. Zwischen nem freien Zug einer Zeitungsdruckpapierbahn mit den Schwingungsgruppen erscheinen noch kleinere 52 g/m2 angenommen werden kann. Hochfrequenter Auslenkungen infolge von fremdinduzierten Störungen Schall ist sehr richtungsabhängig und kann in Form ei- 65 aus der Papiermaschine. Im unteren Teil der F i g. 2 sind nes engen Strahls erzeugt werden. Deshalb kann der durch die Linie 34 die vom Mikrophon 22 empfangenen Ultraschallsender mit größerem Abstand von der Mate- Signale dargestellt, die jeweils eine Schwingungsgruppe rialbahn angeordnet sein als das Mikrophon, und das 40 aufweisen, die direkt von dem unmittelbar zuvor ge-
5 6
sendeten Ultraschallsignal bzw. der dadurch verursach- in elektrische Signale umgesetzt werden, die sodann in
ten Schwingungsgruppe an der Stelle 28 (hier also von einem Verstärker 56 verstärkt werden. Die verstärkten
der Schwingungsgruppe 30) herrühren, und die außer- Signale gelangen durch ein Bandpaßfilter 60, so daß sich
dem zusammengesetzte Echoschwingungen 36 bzw. 38 ein Ausgangssignal 62 der in F i g. 4 dargestellten Form
von früheren Ultraschallsignalen Sekundärwellen sowie 5 ergibt. Dieses Signal 62 wird gleichgerichtet und gefildie
kleineren, von der Papiermaschine verursachten tert. Ausreichend starke Signale gelangen durch eine
Rauschschwingungen enthalten. Die Sekundärwellen Schmitt-Trigger-Schaltung 65 hindurch zu einer Torgehen
von dem Ultraschallhorn aus und breiten sich schaltung 66, wo sie aufgrund eines vom Mikroprozesentgegen
der Laufrichtung der Papierbahn entlang die- sor 42 bereitgestellten Torsignals 68 als Eingangssignal
ser aus. Wenn jedoch die Laufgeschwindigkeit der Pa- to 70 in den Mikroprozessor 42 gelangen,
pierbahn größer ist als die Ausbreitungsgeschwindig- Das Torsignal 68 stellt ein elektronisches Fenster dar,
pierbahn größer ist als die Ausbreitungsgeschwindig- Das Torsignal 68 stellt ein elektronisches Fenster dar,
keit dieser Sekundärwellen, bewegen sich diese, auf das jeweils nur während einer geringfügig längeren Zeit
feste Koordinaten bezogen, ebenfalls in Laufrichtung als der erwarteten Empfangsdauer der Transversalwelle
der Papierbahn und erreichen das Mikrophon zu einem geöffnet ist, wobei das Fenster nach einer Zeit dz seit
späteren Zeitpunkt als die PrimärweUen 40 und lassen !5 dem Beginn der Uitraschallaussendung geöffnet und
sich auf Laufzeitbasis von diesen unterscheiden. nach einer Zeit d* ebenfalls nach Beginn des Sendesi-
Die F i g. 3 und 4 zeigen eine Schaltung und zugehöri- gnals geschlossen wird. Signale, die außerhalb der Zeitge
Signalformen der Papierbahnspannungsmeßeinrich- differenz zwischen di und d* vom Mikrophon empfantung.
Die Schaltung weist einen im Hinblick auf die gen werden, werden als Rauschen, Echos usw. interpreeinfachen,
notwendigen Funktionen leicht program- 20 tiert und unterdrückt.
mierbaren Mikroprozessor 42 auf, der neben dem rei- Um die Rauschunempfindiichkeit weiter zu verbes-
nen Rechnerteil einen Speicher, einen Stromversor- sern, muß das Signal 70 außerdem während einer Mingungsteil
und Signalaufbereitungsschaltkreise enthalten destdauer dmi„ empfangen werden,
kann. Der Mikroprozessor 42 empfängt das Maschinen- Eine Eingabeeinheit 72 dient zur Eingabe von Alarmgeschwindigkeitssignal 44 von einem Walzendrehzahl- 25 grenzwerten und der Zeitintervalle d\, di, cfo und dt sofühler 46, bei welchem es sich einfach um einen von der wie eines Parameters n, der die Impulsdauer des Ultra-Walze mitgenommenen magnetischen Impulsgeber schallsignals darstellt.
kann. Der Mikroprozessor 42 empfängt das Maschinen- Eine Eingabeeinheit 72 dient zur Eingabe von Alarmgeschwindigkeitssignal 44 von einem Walzendrehzahl- 25 grenzwerten und der Zeitintervalle d\, di, cfo und dt sofühler 46, bei welchem es sich einfach um einen von der wie eines Parameters n, der die Impulsdauer des Ultra-Walze mitgenommenen magnetischen Impulsgeber schallsignals darstellt.
handeln kann, der pro Walzenumdrehung einen Impuls Der Mikroprozessor beaufschlagt jeweils die Ausga-
erzeugL beleitung 48 (F i g. 3), um den Leistungsverstärker 50 so
Der Mikroprozessor 42 ist so programmiert, daß er 30 lange anzusteuern, daß er einen Signalimpuls von beidie
Wellenausbreitungsgeschwindigkeit gemäß der spielsweise 10 Perioden mit einer Frequenz von beinachstehenden
Gleichung berechnet: spielsweise 20 oder 22 kHz erzeugt Bei jedem Sprung
des Signalzustands wird in einem Zähler eine »1« hinzu-
a = [ Yl(vm - dmm) - (JcIr1) ] (2) addiert und es ist eine Verzögerung vorgesehen, bevor
35 bestimmt wird, ob der Zählerstand kleiner als η ist wo-
wobei bei η die Gesamtzahl der verlangten Signalzustands-
sprünge ist Hat der Zählerstand den Wert π noch nicht
k = (D+1), erreicht, wird die Ausgabeleitung 48 weiter beauf-
D = Walzendurchmesser in m schlagt Nach η Zählungen wird in ein Fenster-Hilfspro-
t = Dicke der Papierbahn in m 40 gramm eingetreten und die berechnete Papierbahn-
a = Weilenausbreitungsgeschwindigkeit in m/s spannung wird angezeigt Danach wird das Zeitintervall
y = Abstand zwischen Horn und Mikrophon in m seit dem Intervall cfe verglichen, und wenn das Intervall
rm = Zeitintervall zwischen Beginn der Sende- di kleiner ist, wird die obige Operation wiederholt. Ist
schwingungen und Beginn des wirksamen das Intervall cfc noch nicht erreicht worden, sind UnterEmpfangs
einschließlich dmj„ ins (see) 45 brechungen erlaubt und das elektronische Fensterkran
— minimale Empfangsverzögerung zur Rausch- Hilfsprogramm wird erneut eingeleitet
unterdrückung in s (see), und Das Hilfsprogramm für die elektronische Fensterer-
rs = Zeitdauer einer Walzenumdrehung in s (see). zeugung weist einen START auf, bei welchem eine
CLOCK-miitus-CLOCKSAVE-Bestimmung eingeleitet
Außerdem ist der Mikroprozessor so programmiert, 50 wird. Ist diesie Zeitspanne, welche einer Walzenumdredaß
er daraus die Papierbahnspannnng gemäß der nach- hung entspricht kleiner oder gleich di und größer als d*,
stehenden Gleichung berechnet: wird"eine GATEX-Leitung = »0« gesetzt und es findet
ein Rückspnung auf das Hauptprogramm statt Ande-
T=O2WIgC (3) renfalls wird die GATEX-Leitung auf »1« gestellt
55 Solange die Leitung 68 auf »1« gesetzt bleibt, kann
die sich durch Auflösung der eingangs angegebenen das Signal vom Mikrophon 54 durch das UND-Glied 66
Gleichung (1) nach Tergibt hindurchpassieren. Sodann findet eine Feststellung statt,
Zur Ausführung dieser Funktionen erzeugt der Mi- ob ein FLAG den Wert »1« hat Ist dies nicht der Fall,
kroprozessor 42 eine Rechteckwelle 48 mit Ultraschall- dann ist ein Rücksprung vorgesehen. Dieser FLAG-Test
frequenz, die einem Leistungsverstärker 50 zugeführt 60 läßt je Uitraschallimpuls nur eine Berechnung der Pawird,
der das Ultraschallhorn 52 zur Anregung der Pa- pierbahnspannung zu. Falls jedoch FLAG = »0« festgepierbahn
zu Transversalschwingungen speist Wie aus stellt wird, wird geprüft, ob die Leitung 70 während
F i g. 4 ersichtlich ist, werden die Ultraschallschwingun- einer Zeitspzinne dmm den Zustand »1« hatte. Falls nicht,
gen mit einer Halbperiodendauer d\ erzeugt und jeweils ist ein Rücksprung vorgesehen. Falls dies jedoch der
nach einem Intervall </j wiederholt Die sich ergebenden 65 Fall ist wird FLAG = »1« gesetzt und die Wellenaus-Transversalwellen
breiten sich entlang der Papierbahn breitungsgeschwindigkeit wird berechnet so daß die
aus und bewegen sich zusammen mit der laufenden Pa- Papierbahnspannung berechnet werden kann. Außerpierbahn
zu dem Mikrophon 54, wo sie empfangen und dem ist vorgesehen, daß ein Alarm bei 74 ausgelöst wird.
7 ■--"" ' 8
wenn die Papierbahnspannung außerhalb on durch die eingestellten Alarmgrenzwerte vorgegebenen Grenzen
liegt. Danach findet ein Rücksprung auf das Hauptprogramm statt, in welchem die Papierbahnspannung durch
ein Ausgabehilfsru-ogramm angezeigt wird. Wenn das
Zeitintervall größer als cfe ist, wird ein neuer Start des
Hauptprogramms eingeleitet.
Falls die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit größer als die Laufgeschwindigkeit der Papierbahn ist, kann die
Wellenausbreitungsgeschwindigkeit der sich entgegen der Laufrichtung der Papierbahn ausbreitenden Wellen
gemessen werden, indem das Mikrophon in Papierbahnlaufrichtung vor dem Ultraschallhorn angeordnet wird.
Die Wellenausbreitungsgeschwindigkeit relativ zur Papierbahn kann dann berechnet werden, indem der Betrag
der Laufgeschwindigkeit der Papierbahn zu der auf feste Koordination bezogenen Wellenausbreitungsgeschwindigkeit
hinzuaddiert wird.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
25
30
40
45
50
55
Claims (1)
1. Einrichtung zur Messung der Zugspannung einer laufenden Materialbahn (16), insbesondere einer
Papierbahn in Papiermaschinen, die
einen Schallsender (52) zur Beaufschlagung der Materialbahn (16) mit Schallschwingungen an
einer ersten Stelle des von der Materialbahn (16) zurückzulegenden Weges,
b) einen Schwingungsempfänger (54) zur Erfassung der durch die Schallschwingungen hervorgerufenen
Transversalwellen in der Materialbahn (16) an einer zweiten Stelle des Weges,
und
c) eine Rtchenschaltung (42) zur Erzeugung von Erregersignalen für den Schallsender (52) und
zur Berechnung der Materialbahn-Zugspannung aus der Wellenausbreitungsgeschwindigkeit
aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
d) der Schallsender (52) ein Ultraschallsender ist, dem von der Rechenschaltung (42) entsprechende
elektrische Erregersignale mit Ultraschallfrequenz zugeführt werden,
e) daß der Schwingungsempfänger (54) über eine Torschaltung (66) zur Unterdrückung aller nicht
in einem bestimmten Zeitbereich liegenden Empfängersignale mit der Rechenschaltung (42)
verbunden ist und die Torschaltung (66) von der Rechenschaltung (42) angesteuert wird,
f) daß eine Geschwindigkeitsmeßeinrichtung (46) zum Messen der Laufgeschwindigkeit der Materialbahn
(16) mit der Rechenschaltung (42) verbunden ist, und
g) daß die Rechenschaltung (42) zur Ermittlung
der WeUenausbremmgsgejchwindigkeit relativ
zur iviaterialbahn (16) unter vorzeichenrichtiger Subtraktion der Materialbahnlaufgeschwindigkeit
ausgelegt ist
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/177,722 US4335603A (en) | 1980-08-13 | 1980-08-13 | Sonic measurement of web tension |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3130572A1 DE3130572A1 (de) | 1982-03-11 |
| DE3130572C2 true DE3130572C2 (de) | 1985-10-03 |
Family
ID=22649727
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE3130572A Expired DE3130572C2 (de) | 1980-08-13 | 1981-08-01 | Einrichtung zur Messung der Zugspannung einer laufenden Materialbahn |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4335603A (de) |
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| DE (1) | DE3130572C2 (de) |
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| GB (1) | GB2082323B (de) |
| IT (1) | IT1137840B (de) |
| MX (1) | MX151712A (de) |
| PH (1) | PH17533A (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19707691A1 (de) * | 1997-02-26 | 1998-08-27 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur Messung der Zugspannungsverteilung in einem Metallband |
| DE102006028367B3 (de) * | 2006-06-19 | 2007-12-06 | Aluminium Norf Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bandzugmessung |
Families Citing this family (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH657392A5 (de) * | 1982-07-13 | 1986-08-29 | Zellweger Uster Ag | Verfahren und vorrichtung zur messung der spannung an textilen flaechengebilden auf textilmaschinen, insbesondere webmaschinen. |
| JPS5956132A (ja) * | 1982-09-08 | 1984-03-31 | ストレステル・コ−ポレ−シヨン | デジタル式超音速応力測定法及び装置 |
| US4496428A (en) * | 1982-09-23 | 1985-01-29 | Champion International Corporation | Apparatus for paper tension control by measuring the frequency and flutter of a web |
| DE3546480A1 (de) * | 1985-04-18 | 1986-10-30 | Jagenberg AG, 4000 Düsseldorf | Messeinrichtung fuer die wickelhaerte eines wickels |
| FI79410C (fi) * | 1986-06-09 | 1989-12-11 | Stroemberg Oy Ab | Foerfarande och anordning foer kontaktloes maetning av spaenningen hos en plan folie och isynnerhet en pappersbana. |
| US5507104A (en) * | 1987-02-13 | 1996-04-16 | Beloit Technologies, Inc. | Web drying apparatus |
| US5404653A (en) * | 1987-02-13 | 1995-04-11 | Beloit Technologies, Inc. | Apparatus for drying a web |
| US6049999A (en) * | 1987-02-13 | 2000-04-18 | Beloit Technologies, Inc. | Machine and process for the restrained drying of a paper web |
| GB2219657A (en) * | 1988-06-09 | 1989-12-13 | Loughborough Consult Ltd | Method and apparatus for monitoring the tension in an elongate flexible member |
| US5036706A (en) * | 1989-08-08 | 1991-08-06 | Web Printing Controls Co., Inc. | Sonic web break detector |
| IT1236088B (it) * | 1989-11-28 | 1992-12-22 | Spidem Srl | Metodo per ottenere bevande calde di soluzione e dispositivo per attuare il detto metodo |
| US5126946A (en) * | 1990-11-13 | 1992-06-30 | The North American Manufacturing Company | Ultrasonic edge detector |
| FI89537C (fi) * | 1992-01-09 | 1993-10-11 | Soundek Oy | Maetanordning foer maetning av dragspaenningen av en optisk fiber eller motsvarande traod |
| ATE265674T1 (de) | 1997-02-26 | 2004-05-15 | Siemens Ag | Einrichtung zur messung der zugspannungsverteilung in einem metallband |
| US5996925A (en) * | 1997-03-03 | 1999-12-07 | Toray Engineering Co., Ltd. | Method and apparatus for detecting yarn tension and method for winding yarn |
| DE10025046B4 (de) * | 1999-05-28 | 2007-12-27 | Toray Engineering Co., Ltd. | Vorrichtung zum Erfassen der Garnspannung und Garnsensor |
| FR2823955B1 (fr) * | 2001-04-27 | 2004-01-16 | Jean Jacques Durand | Semelle a structure extensible, article chaussant muni d'une telle semelle et son procede de montage |
| AU2002356934A1 (en) * | 2001-12-20 | 2003-07-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Apparatus and method to measure tension in a moving web |
| US6813941B2 (en) | 2001-12-20 | 2004-11-09 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Method to measure tension in a moving web and to control properties of the web |
| US6948378B2 (en) * | 2003-06-13 | 2005-09-27 | The Procter & Gamble Company | Method and apparatus for measuring tension in a moving web |
| US7614303B2 (en) * | 2007-03-27 | 2009-11-10 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Device for measuring bulk stress via insonification and method of use therefor |
| DE102011006391A1 (de) * | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Erfassung von Parametern einer durch- oder umlaufenden Materialbahn in einer Materialverarbeitungsmaschine |
| US9182300B2 (en) | 2012-10-10 | 2015-11-10 | Bosch Automotive Service Solutions Inc. | Method and system for measuring belt tension |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2661714A (en) * | 1951-10-18 | 1953-12-08 | Gen Preeision Lab Inc | Ultrasonic gauge |
| GB1413792A (en) * | 1971-11-23 | 1975-11-12 | Masson Scott Thrissell Eng Ltd | Methods and apparatus for measuring web tension |
| JPS5317071B2 (de) * | 1972-09-29 | 1978-06-06 | ||
| AT329902B (de) * | 1973-05-23 | 1976-06-10 | Voest Ag | Verfahren zum bestimmen der zugspannungsverteilung uber die breite eines kaltgewalzten bandes und vorrichtung zur durchfuhrung des verfahrens |
| FR2309851A1 (fr) * | 1975-05-02 | 1976-11-26 | Gueugnon Forges | Procede et appareil de mesure de contrainte dans une bande soumise a une traction et leurs applications, notamment pour la mesure de l'etat de planeite d'une telle bande |
| SU601609A1 (ru) * | 1975-09-26 | 1978-04-05 | Каунасский Политехнический Институт Им.А.Снечкуса | Устройство дл измерени скорости распространени ультразвука в движущемс листовом материале |
| SU682776A1 (ru) * | 1975-11-13 | 1979-08-30 | Каунасский Политехнический Институт Им. Антанаса Снечкуса Ю.А.Ю. | Способ определени нат жени движущегос длинномерного материала |
| US4109520A (en) * | 1976-03-30 | 1978-08-29 | Svenska Traforskningsinstitutet | Method and means for measuring web tension in paper or foils |
-
1980
- 1980-08-13 US US06/177,722 patent/US4335603A/en not_active Expired - Lifetime
-
1981
- 1981-07-14 PH PH25911A patent/PH17533A/en unknown
- 1981-07-30 GB GB8123295A patent/GB2082323B/en not_active Expired
- 1981-07-30 KR KR1019810002771A patent/KR840002374B1/ko active
- 1981-07-31 FI FI812391A patent/FI812391L/fi not_active Application Discontinuation
- 1981-08-01 DE DE3130572A patent/DE3130572C2/de not_active Expired
- 1981-08-07 IT IT23429/81A patent/IT1137840B/it active
- 1981-08-10 BR BR8105118A patent/BR8105118A/pt unknown
- 1981-08-12 ES ES504714A patent/ES8204690A1/es not_active Expired
- 1981-08-12 CA CA000383677A patent/CA1171513A/en not_active Expired
- 1981-08-12 MX MX188707A patent/MX151712A/es unknown
- 1981-08-13 JP JP56126037A patent/JPS5754831A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19707691A1 (de) * | 1997-02-26 | 1998-08-27 | Siemens Ag | Verfahren und Einrichtung zur Messung der Zugspannungsverteilung in einem Metallband |
| DE102006028367B3 (de) * | 2006-06-19 | 2007-12-06 | Aluminium Norf Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Bandzugmessung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| MX151712A (es) | 1985-02-13 |
| IT1137840B (it) | 1986-09-10 |
| KR840002374B1 (ko) | 1984-12-24 |
| FI812391L (fi) | 1982-02-14 |
| PH17533A (en) | 1984-09-19 |
| KR830006686A (ko) | 1983-10-06 |
| IT8123429A0 (it) | 1981-08-07 |
| CA1171513A (en) | 1984-07-24 |
| BR8105118A (pt) | 1982-04-27 |
| US4335603A (en) | 1982-06-22 |
| JPS5754831A (en) | 1982-04-01 |
| GB2082323B (en) | 1985-05-30 |
| ES504714A0 (es) | 1982-05-16 |
| ES8204690A1 (es) | 1982-05-16 |
| GB2082323A (en) | 1982-03-03 |
| DE3130572A1 (de) | 1982-03-11 |
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