FI12054U1 - Mittausjärjestely - Google Patents

Abstract

1. Mittausjärjestely liikkuvan materiaalirainan ominaisuuksien kosketuksettomaan mittaukseen poikittaisliikerungolla, joka käsittää palkin (1), jonka sisällä liikutetaan kelkkaa edestakaisin, kannaketuesta (4), joka on kiinnitetty kelkkaan niin että se on palkin ulkopuolella, tunnettu siitä että kannaketukeen on kiinnitetty päistään ensimmäiset tangot (9a, 9b), joiden varteen on kiinnitetty nivelelementit (10), jotka liittävät ensimmäiset tangot toisiin tankoihin (8a, 8b) ja mahdollistavat näiden välisen kulman ja toiset tangot on liitetty kiristyselimillä (11) mittapääkehikon (3) akseliin (6) niin että mittapääkehikko voi olla missä tahansa kulmassa toisiin tankoihin nähden. Lisäksi suojavaatimukset 2-6.

Description

Mittausjärjestely [ 1] Keksinnön kohteena on mittausjärjestely jota käytetään esimerkiksi paperin, sellun, aaltopahvin tai muun rainamaisen tuotteen valmistuksessa, jossa rainan ominaisuuksien mittaaminen suoritetaan mittapääkehikkoon liitetyillä antureilla ja jossa mittapääkehikko liikkuu edestakaisin rainan leveydeltä. Mittapääkehikko on kytketty rainan poikki kulkevan palkin liikkuvaan kelkkaan kannakointiratkaisulla. Kannakointiratkaisu mahdollistaa antureiden mittapäiden joustavan asemoinnin.

[ 2] Keksinnön pääasiallinen käyttökohde on rainamaiseti tuotettavien tuotteiden prosessimittaukset. Rainamaisesti käsiteltäviä tuotteita ovat mm. sellu, paperi, kartonki, erilaiset kalvot ja painotuotteet. Tyypillistä rainamaisille mittaus kohteille ovat rainan erilaiset kulkusuunnat, ahtaat välit sijoittaa mittauslaitteita, sekä liikkuvan rainan aiheuttamat häiriöt kuten värinät, huojunta ja katkeamiset.

[ 3] Paperi-, sellu- ja kartonkirainan mittausten yksi suuri haaste on rainan erittäin suuri liikenopeus. Tämä määrittelee käytettäville antureille ominaisuuksia, joita ei välttämättä löydy tavallisista staattisia kohteita mittaavista antureista. Mittaus tehdään usein analogisesti ja esiprosessoidaan jo anturipäässä. Jotta mittauksista voisi olla hyötyä prosessin ohjauksessa on lukunopeuden oltava suuri. Tämä johtaa usein erittäin suuriin mittauksen prosessointinopeuksiin ja jäähdytystarpeeseen. Kaikki nämä yhdessä vaativat tilaa ja painoa.

[ 4] Tekniikan tasosta tunnettuihin mittapään asemointiin liittyviin ratkaisuihin liittyy epäkohtana se, että niiden asennettavuus ja etäisyyden säätö mitattavasta kohteesta on hankalaa. Rainamaisesti tuotetut tuotteet kulkevat prosessissa eri ratakulmissa ja mittapäät tulee saada asemoitua mittauksesta riippuen tiettyyn asentoon ja etäisyyteen rataan nähden. Kannakointiratkaisut ovat yleensä jäykkiä vapausasteidensa suhteen tai niitä on jouduttu rajoittamaan mekaanisten riippuvuuksien takia tiettyihin kulmiin. Tämä rajoittaa anturien käyttöä siellä missä niiden mittauksista voisi olla suurin hyöty.

[ 5] Yhtenä ongelmana nykyisissä teollisuudessa käytetyissä anturitelineissä, joilla antureita on asemoitu, on myös niiden suuri massa. Tämän vuoksi on jouduttu käyttämään huomattavasti enemmän energiaa kelkan liikkeen hallitsemiseksi.

[ 6] Tämän keksinnön tarkoituksena on saada aikaan kannakointiratkaisu, joka on kevyt, jäykkä, kustannustehokas ja erittäin joustava vapausasteidensa suhteen. Kannakkointiratkaisu rakentuu tarvittavasta määrästä akseleita ja niveliä. Kannakointi voi olla toteutettu yhdellä tai tupla-akseloinnilla. Tupla-akseloinnilla saavutetaan enemmän jäykkyyttä painavempien mittapäiden kannakoimiseen.

[ 7] Keksinnössä kuvattu kannakointiratkaisu mahdollistaa mittaukset paikoista, joihin perinteisten raamimittausten ei edes oleteta taipuvan. Erityisesti kannakointiratkaisu ratkaisee ongelman kohteissa, joissa mittapään asennolla ja etäisyydellä mitattavasta kohteesta on merkitystä. Joustava mittapään asemointi mahdollistaa myös mittapään siirtämisen mittauspaikasta toiseen sallituissa vapausasteissa. Paperikoneen viitekehyksessä uusi kannakointiratkaisu mahdollistaa esimerkiksi liimamäärien mittaukset jälkikäsittelykoneen ahtaissa väleissä.

[ 8] Keksintöä, jota ei ole rajoitettu seuraavassa esitettäviin sovellusmuotoihin, selostetaan tarkemmin viittaamalla oheisiin kuviin, joissa

Kuva 1 esittää yleiskuvan palkista ja kelkan liikeradasta, Kuva 2 esittää kannakointiratkaisun kiinnitettynä palkkiin, Kuvat 3-6 esittävät kannakointiratkaisun tarjoamia erilaisia käyttösuuntia,

Kuva 7 esittää yksityiskohtaa ratkaisusta ja

Kuva 8 esittää yleiskuvan ratkaisusta.

[ 9] Kuva 1 esittää yleiskuvan rainamaisen tuotteen mittauspalkista. Kuvassa näkyy palkki 1, jonka äärilaidoissa on esitetty mittapääkehikon liikerata 2 ja suunnanvaihtopisteet 2a ja 2b. Itse raina voi kulkea palkin edessä, takana, ylä- tai alapuolella.

[ 10] Kuva 2 esittää kannakointiratkaisun kiinnitystä palkkiin päädystä nähtynä. Kuvassa näkyy palkki 1, mittapääkehikko 3, kannaketuki 4 ja kiinnityselementit 5 joilla kannakointiratkaisu kytketään palkin sisällä liikkuvaan kelkkaan.

[ 11] Kuvat 3-6 kuvaavat kannakointiratkaisun erilaisia asennussuuntia, joihin kannakointiratkaisu taipuu. Kuvissa näkyy mittapääkehikko 3, kannaketuki 4, kiinnityselementit 5, akselit 6 ja 7, tangot 8a ja 8b sekä 9a ja 9b, nivelkappaleet 10 sekä kiristyselimet 11. Kuvissa anturin mittaussuunta 100 on esitetty nuolella. Kuvassa 6 on lisäksi kuvattu esimerkki kannaketuen 4a kiinnityspinnan käännöstä 90 astetta.

[ 12] Kuvassa 7 esitetetään yksityiskohta jossa näkyy nivelkappale 10. Nivelkappale koostuu kahdesta kiristysosasta 10a ja 10b, sekä akselista 7. Tanko 8b on liitettynä nivelkappaleen kiristysosaan 10a ja kiristetty pultilla lOaa. Tanko 9b on kytketty kiristysosaan 10b ja kiristetty pultilla lObb. Nivelkappaleen, joka on kiinteä osa kiristysosa 10a:ta lukitaan asentoonsa pultilla lOac.

[ 13] Kuvassa 8 esitetään yleiskuva kannakointiratkaisusta liitettynä palkkiin. Kuvassa näkyy mittapääkehikon molemmilla puolilla sijaitseva kannakointiratkaisu, sekä mahdolliset mitta-aukot 22.

[ 14] Mittausjärjestely koostuu seuraavista kokonaisuuksista: palkki, jonka sisällä kulkee kelkka moottorin tai paineilman avulla edestakaisin, kannakointiratkaisu joka tarjoaa ulottuvuuksia mittapääkehikolle, sekä itse mittapäistä jotka sijaitsevat mittapääkehikon sisällä.

[ 15] Kannakointiratkaisuun liittyvät seuraavat osat ja kokonaisuudet: mittapääkehikko, akselit, tangot, nivelkappaleet, kannaketuet sekä kiinnityselementit.

Mittapääkehikko on kehys, johon kiinnitetään yksi tai useampi mittapää. Mittapäitä voivat olla erilaiset instrumentit ja anturit, joilla mitataan rainan erilaisia ominaisuuksia. Mittaustapoja voivat olla optiset, radioaktiiviset, akustiset, mikro- tai röntgensäteilyyn perustuvat mittaukset. Mittapäät voivat olla vaihdettavia. Mittapäät sijoitetaan mittapääkehikkoon niin että niissä on sama mittaus suunta. Mittaus suunta 100 on se suunta, jossa mitattava kohde eli raina on. Mittapäät voivat sisältää mittauksen esiprosessointia tai jopa älykästä laskentaa ja analyysiä. Mittapääkehikon molemmille sivuille on tehty akselit 6, joihin kiinnitettynä mittapääkehikkoa ja mittaus suuntaa voidaan kääntää 360 astetta. Mittaussuunta voidaan myös lukita kiristämällä kiinnitys akselille niin että akselin pyöriminen estyy.

Akseliin on kiinnitetty yksi tai useampi kiristyselin 11, jolla akseliin nähden poikittain oleva tanko 8a ja 8b voidaan kiinnittää akseliin. Tanko voi olla pyöreä tai jonkin profiilin mukainen, esimerkiksi soikea tai nelikulmio. Kiinnityselin mahdollistaa tangon kiristämisen paikalleen. Kiristyksen avaamalla tangon käytössä olevan varren pituutta 20 voidaan halutessa muuttaa. Kiristyselin voi koostua esimerkiksi kahdesta palasta, jotka kiristetään pulteilla tangon ympärille. Kiristyselin voi myös olla yhdestä kappaleesta tehty, jolloin tanko sijoitetaan kiristyselimeen tehtyyn aukkoon. Kiristys voi tällöin tapahtua yhdellä pultilla tai ruuvilla.

Ensimmäinen tanko 8a tai 8b kiinnitetään nivelkappaleella 10 toiseen tankoon 9a tai 9b vastaavasti. Nivelkappale on elementti, joka mahdollistaa kahden toisiinsa nähden eri kulmassa olevan tangon kiinnittämisen toisiinsa niin että niiden välinen kulma voidaan lukita. Nivelkappale voi koostua kahdesta aiemmin kuvatusta kiristyselimestä ja niiden välissä olevasta akselista 7, joka mahdollistaa kiristyselimien kääntymisen toisiinsa nähden. Vaihtoehtoisesti nivelkappale voidaan toteuttaa jollain muulla tähän sopivalla kahden tangon liittämiseen sopivalla ratkaisulla. Jälkimmäiset tangot 9a ja 9b on kiinnitetty toisesta päästään kannaketukeen 4, jonka tarkoituksena on tarjota liitospinta palkin kelkkaan. Kannaketuki on kiinnitetty kelkkaan kiinnityselementeillä 5.

Mikäli käytössä on useita tankoja, niiden vapaat päät voidaan kytkeä yhteen päätyelementeillä 12, jolloin kokonaisuudesta tulee tukevampi.

Kiinnityselementtejä voivat olla esimerkisi pultit, mutterit, vaarnat, tapit, lukkopalat tai muodot kuten lohenpyrstö.

[ 16] Mittapäiden tarvitsema energia, niiden mahdollisesti tarvitsema paineilma, sekä niiden ohjaamiseen ja mittauksen välittämiseen tarvitsemat signaalit kuljetetaan erillisellä johdotuksella tai putkistolla. Tarvittavat signaalit voidaan nyös välittää langattomasti.

[ 17] Useamman kuin yhden rinnakkaisen tangon käyttö kannakeratkaisussa tuo selkeitä etuja. Kahden tangon käyttö jäykistää rakennetta ja vähentää värinöitä. Tämä mahdollistaa nyös painavampien anturielementtien sijoittamisen nittakehikkoon.

[ 18] Kannakointiratkaisussa voidaan tankojen kiinityskohdan nuutoksella muuttaa kiristyselimien etäisyyttä 20 nivelkappaleisiin. Tällä tavalla voidaan tuoda Lisäulottuvuutta mittakehikon suuntaukselle. Käytännössä samalla tuotteella voidaan siis saavuttaa erilaisia stäisyyksiä, eikä palkin tarkka sijoittelu rainaan nähden ole snää niin merkittävää. Tankojen kiinnityksien ja akselien eri asentojen avulla kannakointiratkaisu tarjoaa mahdollisuuden lukita kaikki mittaus suunnat.

Claims (5)

SUOJAVAATIMUKSET

1. Mätningsarrangemang för kontaktfri mätning, av egenskaper hos ett rörligt materialband, med en tvärgående stomme bestående av en balk (1) i vilken man rör s k j utreglaget fram och tillbaka, ett hållarstöd (4), som fästs i skjutreglaget så att den är på utsidan av balken, kännetecknat av att de första stängerna (9a,9b) fästs i hållarstödet, i vars skaft artikulationselementen (10) fästs, vilka ansluter de första stängerna till de andra stängerna (8a,8b) och möjliggör vinkeln mellan dem, och de andra stängerna har fästs med klämelement (11) i mäthuvudramens (3) axel (6), så att mäthuvudramen kan vara i vilken vinkel som helst med de andra stängerna.

1. Mittausjärjestely liikkuvan materiaalirainan ominaisuuksien kosketuksettomaan mittaukseen poikittaisliikerungolla, joka käsittää palkin (1), jonka sisällä liikutetaan kelkkaa edestakaisin, kannaketuesta (4), joka on kiinnitetty kelkkaan niin että se on palkin ulkopuolella, tunnettu siitä että kannaketukeen on kiinnitetty päistään ensimmäiset tangot (9a,9b), joiden varteen on kiinnitetty nivelelementit (10), jotka liittävät ensimmäiset tangot toisiin tankoihin (8a,8b) ja mahdollistavat näiden välisen kulman ja toiset tangot on liitetty kiristyselimillä (11) mittapääkehikon (3) akseliin (6) niin että mittapääkehikko voi olla missä tahansa kulmassa toisiin tankoihin nähden.

2. Mätningsarrangemang enligt skyddskrav 1, kännetecknat av att det vid mäthuvudramens (3) båda sidor finns två stänger (8a,8b) jämsides med varandra och att de fästs genom samma axel (6) till mäthuvudramen, men genom olika artikulationselement (10) till de första stängerna (9a, 9b).

2. Suojavaatimuksen 1 mukainen mittausjärjestely, tunnettu siitä, että mittapääkehikon (3) kummallakin reunalla tankoja (8a,8b) on kaksi rinnakkain ja ne kiinnittyvät saman akselin (6) kautta mittakehikkoon, mutta erillisten nivelelementtien (10) kautta ensimmäisiin tankoihin (9a,9b).

3. Mätningsarrangemang enligt skyddskrav 1 eller 2, kännetecknat av att mäthuvudramens (3) avstånd från hållarstödet (4) kan ändras genom att spänna fast stängerna (8a, 8b) på olika ställen på de klämelement (11) som hör till mäthuvudramens vridbara axel (6).

3. Suojavaatimuksen 1 tai 2 mukainen mittausjärjestely, tunnettu siitä, että mittapääkehikon (3) etäisyyttä kannaketuesta (4) voidaan muuttaa kiristämällä tangot (8a ja 8b) eri kohdista kiinni mittakehikon kiertyvään akseliin (6) liittyviin kiristyselimiin (11).

4. Mätningsarrangemang enligt skyddskrav 1 eller 2, kännetecknat av att mäthuvudramens (3) avstånd från hållarstödet (4) kan ändras genom att spänna fast stödstängerna (8a,8b) på olika ställen i artikulationselementen (10) .

4. Suojavaatimuksen 1 tai 2 mukainen mittausjärjestely, tunnettu siitä, että mittapääkehikon (3) etäisyyttä kannaketuesta (4) voidaan muuttaa kiristämällä tangot (8a ja 8b) eri kohdista kiinni nivelelementteihin (10).

5. Suojavaatimuksen 1, 2, 3 tai 4 mukainen mittausjärjestely, tunnettu siitä, että kannaketuki (4) voidaan kiinnittää liikkuvaan kelkkaan käyttäen uudelleenirroitettavia kiinnityselementtejä (5) .

6. Suojavaatimuksen 5 mukainen mittausjärjestely, tunnettu siitä, että kannaketuki sisältää 90 asteen mutkan (4a), liepeen ja/tai lisäpalan, jossa itse kiinnityselementit (5) sijaitsevat. SKYDDSKRAV

5. Mätningsarrangemang enligt skyddskrav 1,2,3 eller 4, kännetecknat av att hållarstödet (4) kan fästas i det rörliga skjutraglaget genom att använda löstagbara fästningselement (5) . 6Mätningsarrangemang enligt skyddskrav 5, kännetecknat av att det i hållarstödet finns en 90 graders vinkel (4a), kant och/eller en tilläggsbit, i viken de egentliga fästningselementen (5) finns.