FI76887C - Saett och anordning foer maetning av banspaenning. - Google Patents

Description

76887

Tapa ja laite mitata rainan jännitys

Esillä oleva keksintö kohdistuu tapaan ja laitteeseen mitata rainan jännitys paperissa, folioissa tai sentapaisissa.

Paperin, folioiden tai sentapaisten valmistuksessa tai käsittelyssä aine vedetään rainana taittotelojen välistä, jotka poikkeuttavat rainan ja saavat aikaan rainan ripustuksen. Tällöin on tärkeää pitää rainan jännitys määrättyjen rajojen puitteissa, jotta raina ei murtuisi. On myös tärkeää pitää rainan jännitys samalla tasolla rainan yli poimutuksen tai muiden haitallisten ilmiöiden välttämiseksi. Sen tähden on toivottavaa, että rainan jännitys voidaan mitata jatkuvasti eri kohdissa rainaa pitkin ja myös useissa kohdissa rainan poikkisuunnassa. Tällä rainan jännityksen jatkuvalla mittauksella voidaan jännitystä säätää, niin että vältytään edellä mainituilta haitoilta.

Rainan jännitys mitataan usein käyttämällä resonanssi-ilmiötä, joka esiintyy, kun raina saatetaan poikittaisvärähtelyihin kahden telan välissä. Tällöin käytetään hyväksi sitä seikkaa, että aine-rainan resonanssitaajuudella on määrätty yhteys aineen jännityksen kanssa.

On myös olemassa tunnettuja laitteita, joissa rainan osaan kohdistetaan jaksottaista värähtelyä ja osoitetaan värähtelyn kestoaika, kunnes se saavuttaa rainan toisen pisteen. Tämä kestoaika on erityisessä yhteydessä rainan jännitykseen.

Viimeksi mainittuun menetelmään liittyy se epäkohta, että se on herkkä ulkoisille häiriöille kuten melulle. Koska sitä käytetään erittäin meluisassa ympäristössä, on mittauskohta suojattava melulta, mikä on sekä hankalaa että kallista.

Erään toisentyyppisen rainan jännitysmittarin mukaan, SE-kuu-lutusjulkaisu 402 490, raina saatetaan poikittaisvärähtelyihin kahden tukikohdan välissä jaksottain vaihtelevalla voi- 2 76887 maila, jolla on määrätty amplitudi ja taajuus. Rainan värähtely-amplitudi mitataan, ja se on rainan jännityksen mitta. Voiman taajuuden tulee olla joko hieman yli tai hieman alle rainan odotetun perusresonanssitaajuuden kysymykseen tulevien rainan jännitysten kohdalla, ts. sen rainan jännityksen, jossa esiintyy resonanssi, on oltava joko hieman suurempi tai hieman pienempi kuin kukin rainan odotettu jännitys. Mittausalue osuu tällöin alueelle, jossa pienet rainan jännityksen vaihtelut antavat suuria amplitudin muutoksia. Amplitudin mittauksella voidaan rainan jännitys saada kalibrointikäyrän avulla. Kalibrointi täytyy siis suorittaa, jotta saadaan sopivan mittausalueen antava taajuus.

Jos rainan jännitys vaihtelisi mittausalueen ulkopuolella, on taajuutta muutettava ja käytettävä toista kalibrointikäyrää.

Eräs tämän rainan jännitysmittarin muunnelma, SE-kuulutusjulkaisun 41.0 657 mukaan, käyttää hyväksi resonanssitaajuuden ja rainan jännityksen ja neliömetripainon välisen suhteen välistä yhteyttä sekä sitä vaihesiirtoa, joka esiintyy rainan värähtelyn ja rainan värähtelyyn saattavien painevaihtelujen tai painevaihtelut aiheuttavan signaalin välillä.

Resonanssitaajuus on verrannollinen juureen, joka saadaan rainan jännityksen ja neliömetripainon välisestä suhteesta. Rainan jännitys voidaan siis saada selville neliömetripainon erillisellä mittauksella.

Yllä esitetyt mittarit, jotka perustuvat kahden tuen väliseen resonanssiin, on muotoiltu tukeutumaan paperirainaa vasten. Tämä rajoittaa käyttökelpoisuutta ja asettaa suuria vaatimuksia mittarin käytölle. Kosketuksen vaikutuksesta rainaa vasten syntyy kitkaa, mikä vaikuttaa rainan jännitykseen.

Esillä oleva keksintö mahdollistaa kosketuksettoman rainan jännityksen mittauksen, koska laite on muotoiltu siten, että mittarin ja paperirainan väliin saadaan ohut ilmakerros. Vaikka kosketusta ei esiinnykään, on yllättäen osoittautunut, että resonanssi-ilmiö voidaan silti saada. Tämän ansiosta voidaan mittauspää tehdä suorakulmaisesti paperirainan tasoa vastaan liikkuvaksi, joten 76887 mittauspää voi seurata paperirainaa. Mittari ei siten ole riippuvainen rainan yläpuolelle sovitun poikkipalkin ripustuksesta, johon mittari on kiinnitetty tai jota pitkin mittari liikkuu. Poikkipalkin muodolle ja stabiliteetille ei tällöin tarvitse asettaa mitään erityisiä vaatimuksia.

Keksintöä selitetään seuraavassa lähemmin liittyen suoritusmuotoon, joka esitetään piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista mittauslaitetta alhaalta nähtynä, ja kuvio 2 esittää leikkausta kuvion 1 viivaa II-II pitkin.

Kuvioissa esitettyyn mittauslaitteeseen kuuluu mittauspää 1, jossa on tuki 2,2a, jolla rajoitetaan mittauspinta 3. Mittauspin-nalla voi olla erilainen geometrinen muoto, esimerkiksi suorakulmio tai soikio. Lisäksi mittauspintaa voi rajoittaa vain kaksi yhdensuuntaista tukiosaa 2. Mittauspinnan 3 vieressä on laite, sopivasti kovaääninen 4, jaksottaisten painevaihtelujen kehittämiseksi. Tämä saattaa rainan 5 poikittaisvärähtelyyn jaksottain vaihtelevan äänenpaineen avulla. Mittauspään koko riippuu raina- aineesta. Säkkipaperia varten voi tuen 2,2a rajoittama suorakul- 2 mio olla esimerkiksi 5x10 cm ja tukiosien leveys 1-2 cm.

Mittausväliin on sovitettu joukko ilmaisimia 6,7 rainan värähtelyn mittausta varten. Ilmaisimet 6,7 voivat muodostua paineanturista, joka on tarkoitettu mittaamaan vaihtelevaa äänenpainetta kovaäänisestä 4, ja ilmaisimesta, joka osoittaa rainan asennon värähtelyn aikana. Asennon osoitukseen voidaan käyttää esimerkiksi ultraääntä tai optiikkaa.

Tukeen 2,2a on sovitettu ilmakanavia 8, jolloin useita aukkoja 9 on sijoitettu tuen alasivulle. Kanaviin 8 johdetaan paineilmaa tuloaukon 10 kautta. Paineilma saa virrata ulos aukkojen 9 kautta, jolloin se tuottaa ohuen ilmakerroksen tuen 2,2a ja rainan 5 väliin. Ilmaa voidaan myös johtaa kanavista 8 sivukanavan 11 kautta ilmaisimiin 6,7 näiden pitämiseksi puhtaina pölystä ja liasta.

Paineilman ulosvirtausjärjestelmän tehtävänä on siis saada aikaan 4 76887 tietty pieni väli mittauspään ja rainan välille. Järjestelmä voi olla linjalähteen tapainen, jolloin mittauspäässä on ilmakanava, joka jakaa tasaisen ilmanpaineen tuen 2,2a koko pituutta pitkin, ja lähekkäin sijaitsevat aukot 9. Aukkojen halkaisija voi olla 0,25-1,0 mm keskipistevälin ollessa 2-10 mm, sopivasti n. 5 mm. Aukot 9 voivat olla suunnatut vinosti ulospäin mittauspään keskipisteestä, sopivasti n. 45° rainan kohtisuoraa vastaan. Ilman paine ilmakanavassa voi vaihdella laajojen rajojen puitteissa, esim. 50 kPa-500 kPa.

Jotta ilman ulosvirtausjärjestelmä ylläpitäisi ohutta ilmakerrosta, joka voi olla n. 0,1 mm, tuen 2,2a ja rainan 5 välillä tuen koko pinnan yli, on sen voiman, jolla tuki puristuu rainaa vasten, oltava tasaisesti jaettu eikä liian suuri. Eräs tapa toteuttaa tämä voi olla se, että kevyen mittauspään annetaan levätä rainaa vasten omalla painollaan, niin että rainan sijainti ja suuntaus määräävät mittauspään asennon rainan kohtisuoran suuntaisesti ja mittauspään suuntauksen (avaruudessa). Mittari on tällöin täysin vailla kosketusta ja tuen ja rainan välinen kitka poistetaan. Mittarin vaikutus siihen rainan jännitykseen, joka halutaan mitata, pienenee myös ja muodostuu edellä esitetyn avulla mitättömän pieneksi. Mittari on niin ollen riippumaton sen poikkipalkin riippumasta, johon se on kiinnitetty tai liikkuvasti sovitettu. Poikkipalkin stabiliteettiin kohdistuvat vaatimukset ovat siis hyvin pienet. Mittauspään massa voi olla niinkin pieni kuin 0,1 kg. Kitkan poiston ansiosta ei mittauspään aineen kulumisen kestävyydelle tarvitse asettaa mitään erityisiä vaatimuksia. Jaksottaisia painevaihteluja kehittävän laitteen ei tarvitse olla kiinteästi yhdistetty mittauspäähän 1.

Yllä esitetty järjestelmä on osoittautunut mahdolliseksi sen ansiosta, että rainassa on voitu saada mittauspinnassa resonanssi-värähtelyjä, vaikka kosketusta ei esiinnykään. Kehitetyt jaksottaiset painevaihtelut saavat siis rainassa aikaan aaltoliikkeen, joka ei mainittavasti leviä mittauspinnan ulkopuolelle, vaan aiheuttaa resonanssi-ilmiön tuen rajoittamassa mittauspinnassa, vaikka tuki ei kosketakaan rainaa.

Ylläolevan järjestelmän etuja on selitetty edellä, ja sitä voidaan 5 76887 tietysti käyttää erilaisissa rainan jännitysmittareissa, jotka perustuvat resonanssitaajuusperiaatteeseen, esimerkiksi SE-kuu-lutusjulkaisuissa 402 490 ja 410 657 esitetyissä mittareissa.

Keksintö ei tietenkään rajoitu selitettyyn suoritusmuotoon, vaan sitä voidaan muunnella keksinnön ajatuksen puitteissa.

Claims (3)

76887

1. Tapa mitata rainan jännitys paperi- tai foliorainassa, jolloin raina viedään tuen rajoittaman mittauspinnan yli, jolloin raina saatetaan poikittaisvärähtelyihin tuen rajoittamassa mittauspin-nassa ja tämän värähtelyn resonassitaajuus havaitaan rainan jännityksen määräämiseksi, tunnettu siitä, että raina viedään mittauspinnan yli ilman suoraa kosketusta ylläpitämällä ohutta ilmakerrosta tuen ja rainan välillä.

2. Laite rainan jännityksen mittaamiseksi paperi- tai foliorainassa (5), johon laitteeseen kuuluu mittauspää (1), jossa on tuki (2,2a) ja jonka yli rainaa kuljetetaan eteenpäin, tuen (2,2a) kohdalle sijoitettu laite (4) jaksottaisten painevaihtelujen kehittämiseksi, niin että raina (5) saatetaan poikittaisvärähtelyihin, sekä laitteet (6,7) rainan värähtelyn (5) ja kehitettyjen jaksottaisten painevaihtelujen havaitsemiseksi rainan jännityksen määräämiseksi, tunnettu siitä, että tuki (2,2a) on varustettu ilmakanavilla (8), joissa on useita aukkoja (9), ohuen ilmakerroksen muodostamiseksi tuen (2,2a) ja rainan (5) väliin, niin että tuen suora kosketus rainaan estetään.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että aukot (9) on suunnattu vinosti ulospäin mittauspään (1) keskipisteestä, sopivasti n. 45° rainan (5) kohtisuoraa vastaan.