DE3609623A1 - Device for measuring the web tension of a material web - Google Patents
Device for measuring the web tension of a material webInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen des Bahn zugs einer Warenbahn mittels Dehnungsmeßstreifen.The invention relates to a device for measuring the web train of a web by means of strain gauges.
Insbesondere bei der Papierrollen- und Papierbogenproduk tion muß die Papierbahnspannung weitgehend konstant blei ben, um einwandfreie Fertigrollen bzw. maßgenaue Bogen zu erhalten. Die Bahnspannung wird durch Regeln einer auf einer Abwickelrolle wirkenden Bremse konstant gehalten. Hierzu ist es erforderlich, den Bahnzug zu messen. Der Meßwert geht als Regelgröße bei der Bremsenregelung ein.Especially in the paper roll and sheet product tion, the paper web tension must remain largely constant ben to perfect finished rolls or accurate sheets receive. The web tension is set up by regulating one an unwinding brake acting constant. For this it is necessary to measure the train tension. The The measured value is used as a control variable in brake control.
Handelsübliche, mit Dehnungsmeßstreifen arbeitende Kraftmeß dosen sind hierfür zwar geeignet, erfordern jedoch einen hohen apparativen Aufwand, um sie an eine Wickelmaschine anzupassen. Hinzu kommt, daß Kraftmeßdosen keine innere Dämpfung aufweisen, so daß Schwingungen in der Wickelmaschi ne auf die Kraftmeßdosen übertragen werden. Es gibt zwar Schaltungen eines mit einer Kraftmeßdose verbundenen Signal verstärkers, die aufgrund von Schwingungen entstandene Span nungsspitzen mitteln; jedoch kommt es hierbei zu Verfäl schungen des Mittelwertes, wenn diese Spitzen so groß sind, daß sie den Spannungsbereich des Verstärkers übersteigen. Der ausgewiesene Mittelwert des Bahnzugs ist dann zu niedrig.Commercially available force gauges working with strain gauges cans are suitable for this, but require one high outlay on equipment to connect them to a winding machine adapt. In addition, load cells are not internal Have damping so that vibrations in the winding machine ne to be transferred to the load cells. There are Circuits of a signal connected to a load cell amplifier, the chip created due to vibrations medium peak; however, this leads to falsification average if these peaks are so large that they exceed the voltage range of the amplifier. The reported average of the train is then closed low.
Bekannt ist auch eine Regelung der Papierspannung mit Hilfe einer auf ein Steuerventil wirkenden Meßrolle, über die die Papierbahn geführt ist. Die Meßrolle ist auf einem Schwenk arm gelagert, der durch beiderseits angeordnete Federpakete in seiner Null-Lage gehalten wird. Den Gegendruck zur Pa pierspannung bringt eine am Schwenkarm angreifende Druck luftdose auf, während die Schwenkarmbewegung den Preßluft druck zum Einstellen einer Abrollbremse und damit die Pa pierspannung steuert. Diese Vorrichtung ist aufwendig und ergibt nur kleine Meßwege, so daß eine feinfühlige Span nungsregelung nicht möglich ist.A regulation of the paper tension with the help is also known a measuring roller acting on a control valve, via which the Paper web is guided. The measuring roller is on a swivel arm mounted, the spring packs arranged on both sides is held in its zero position. The back pressure to Pa pier tension brings pressure to the swivel arm air can while the swivel arm movement the compressed air pressure to set a rolling brake and thus the pa controls voltage. This device is complex and gives only small measuring paths, so that a sensitive chip regulation is not possible.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Messen des Bahnzugs so auszugestalten, daß sie sich zwanglos in eine Wickelmaschine integrieren läßt und ein ausreichend großes Meßsignal liefert. Außerdem sollte das Meßsignal vorzugsweise nur wenig oder gar nicht durch Schwingungen verfälscht sein.The invention has for its object a device to measure the web train so that they are can be easily integrated into a winding machine and a provides a sufficiently large measurement signal. Besides, that should Measurement signal preferably only a little or not at all Vibrations are distorted.
Gelöst wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch, daß bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art erfindungsge mäß ein Druckstück, vorzugsweise eine Meßwalze mit ihren Lagerböcken am einen Ende eines mit seinem anderen Ende festgelegten Biegebalkens angeordnet ist und die Dehnungs meßstreifen auf dem Biegebalken angeordnet sind. Da der Biegebalken, an dem die Dehnungsmeßstreifen direkt angeord net sind, als Träger für das Druckstück bzw. die Lagerböcke der Meßwalze ausgestaltet ist, kann er integraler Bestand teil einer Wickelmaschine sein; er liefert in jedem Fall ein dem Bahnzug proportionales elektrisches Signal.The object is achieved in that at a device of the type mentioned in the invention according to a pressure piece, preferably a measuring roller with their Bearing blocks at one end with one end at the other fixed bending beam is arranged and the elongation Measuring strips are arranged on the bending beam. Since the Bending beam on which the strain gauges are arranged directly are net, as a carrier for the pressure piece or the bearing blocks the measuring roller is designed, it can be an integral stock be part of a winding machine; he delivers in any case an electrical signal proportional to the train.
Vorzugsweise ist der Biegebalken diagonal zwischen einer Grundplatte, die mit einem Wickelmaschinengestell verbunden sein kann, und einer Auflagerplatte für das Druckstück bzw. die Lagerböcke der Meßwalze angeordnet. So kann der Biege balken etwa senkrecht zur auf das Druckstück bzw. die Meßwalze wirkenden Komponente des Bahnzugs verlaufen und ergibt sich insgesamt eine in der Vertikalen Z-förmige Anordnung von Auflagerplatte, Biegebalken und Grundplatte. Je nach Breite der Papierbahn bzw. des Druckstücks kann der Biegebalken auch die Form einer Platte einnehmen. The bending beam is preferably diagonal between one Base plate connected to a winding machine frame can be, and a support plate for the pressure piece or the bearing blocks of the measuring roller arranged. So can the bend bars approximately perpendicular to the pressure piece or the Measuring roller acting component of the web train and there is an overall vertical Z-shaped Arrangement of support plate, bending beam and base plate. Depending on the width of the paper web or the pressure piece, the Bending beams also take the form of a plate.
Vorteilhafterweise ist der Biegebalken mit einem Schwin gungsdämpfer verbunden, der zwischen der Auflagerplatte und der Grundplatte angeordnet sein kann.The bending beam is advantageously with a swing connected to the damper between the support plate and the base plate can be arranged.
Der Schwingungsdämpfer läßt sich baulich sehr einfach ge stalten, indem auf wenigstens einer Seite der Auflager- und Grundplatte zwei Platten, mit Abstand voneinander und senk recht zu der Auflager- und der Grundplatte angeordnet sind, und ihr Zwischenraum mit einer Dämpfungsmasse gefüllt ist. Unter der Belastung des Bahnzugs verbiegt sich der Biegebal ken, so daß sich die an der Auflager- und der Grundplatte befestigten Platten etwa parallel zueinander verschieben und die Dämpfungsmasse auf Schub beanspruchen. Überlagert sich der durch den Bahnzug verursachten Biegung des Biege balkens eine Schwingung, so wird diese durch den Schubwider stand der Dämpfungsmasse gedämpft.The vibration damper is structurally very simple ge stalten by on at least one side of the support and Base plate two plates, spaced apart and lower are arranged to the right of the support plate and the base plate, and their space is filled with a damping mass. The bending beam bends under the strain of the train ken, so that the on the support and the base plate move the attached plates approximately parallel to each other and apply the damping mass to thrust. Layered the bending of the bend caused by the train If a beam vibrates, it is resisted by the thrust stood the damping mass damped.
Vorzugsweise besteht die Dämpfungsmasse aus einem hochvis kosen, dauerplastischen, an den Platten haftenden Material, beispielsweise Butylkautschuk, wie er unter der Bezeichnung Macroplast KM 2451 der Firma Henkel, Düsseldorf im Handel ist.The damping mass preferably consists of a high viscosity free, permanently plastic material that adheres to the panels, for example butyl rubber, as it is called Macroplast KM 2451 from Henkel, Düsseldorf in the trade is.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeich nung dargestellten Ausführungsbeispiels des näheren erläu tert.The invention is based on a in the drawing tion shown embodiment of the detailed explanation tert.
Von einer Wickelmaschine oder einer anderen mit einem Abrol ler versehenen Papierverarbeitungsmaschine läuft eine Waren bahn 1 über eine Meßwalze 2 ab. Die Meßwalze 2 ruht auf Lagerböcken 3, die auf einer Auflagerplatte 4 angeordnet sind. Auf die Drehachse der Meßwalze 2 und damit auf die Lagerböcke 3 wirkt eine Kraftkomponente F z des Bahnzuges. From a winding machine or another paper processing machine provided with an Abrol ler, a goods web 1 runs over a measuring roller 2 . The measuring roller 2 rests on bearing blocks 3 which are arranged on a support plate 4 . A force component F z of the web tension acts on the axis of rotation of the measuring roller 2 and thus on the bearing blocks 3 .
Zwischen der Auflagerplatte 4 und einer mit dem Maschinenge stell verbundenen Grundplatte 5 ist ein diagonal verlaufen der Biegebalken 6 angeordnet, der sich aufgrund der Kraft komponente F z mehr oder weniger durchbiegt. Die Durchbie gung wird von beiderseits des Biegebalkens 6 angeordneten Dehnungsmeßstreifen 7 aufgenommen und einem nicht darge stellten Meßwertumformer zugeleitet, der eine Regelung ei ner Bremse für den Abwickelvorgang bewirkt. Der Biegebalken 6 ist so angeordnet, daß die Kraftkomponente F z etwa senk recht zum Biegebalken 6 verläuft.Between the support plate 4 and a base plate 5 connected to the machine base, a diagonally extending bending beam 6 is arranged, which bends more or less due to the force component F z . The deflection is picked up on both sides of the bending beam 6 arranged strain gauges 7 and fed to a transducer, not shown, which causes regulation of a brake for the unwinding process. The bending beam 6 is arranged so that the force component F z extends approximately perpendicular to the bending beam 6 .
Beiderseits der Auflagerplatte 4 und der Grundplatte 5 sind senkrechte Platten 8, 9 befestigt. Die Platten 8, 9 sind so lang, daß sie einander überlappen und fast den gesamten Abstand zwischen der Auflagerplatte 4 und der Grundplatte 5 überbrücken. Aufgrund ihres Abstandes voneinander bilden sie einen Zwischenraum, der mit einer Dämpfungsmasse 10 ge füllt ist. Diese Dämpfungsmasse 10 besteht aus einem hoch viskosen, dauerplastischen- bzw. elastischen, an den Plat ten 8, 9 haftenden Material, das sich aufgrund einer Schub spannung nur wenig elastisch, sondern im wesentlichen pla stisch verformt. Durch diese plastische Verformung wird eine starke Dämpfung von durch Veränderungen der Kraftkompo nente F z verursachten Schwingungen erreicht.Vertical plates 8 , 9 are fastened on both sides of the support plate 4 and the base plate 5 . The plates 8 , 9 are so long that they overlap each other and bridge almost the entire distance between the support plate 4 and the base plate 5 . Due to their distance from each other, they form a gap that is filled with a damping mass 10 ge. This damping mass 10 consists of a highly viscous, permanently plastic or elastic, on the plat th 8 , 9 adhering material that is only slightly elastic due to a shear stress, but essentially deformed pla pla. This plastic deformation results in a strong damping of vibrations caused by changes in the force component F z .
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