FI91804C - Levyä koskettavat paksuusmittarit - Google Patents

Description

91804

Levyå koskettavat paksuusmittarit

Esillå olevan keksinnon kohteena on koskettava paksuusmitta-ri levyreittiå pitkin kulkevan levymateriaalin paksuuden mittaamiseksi mittarin sisåltåeaså kååmin, joka muodostaa levyreitin yhdellå puolella sijaitsevan kiinteåsså asennossa olevan magneettikentån sekå såhkdisesti johtavan pinnanseu-raimen kohtioelimineen, jotka sijaitsevat mainitun levyreitin vastakkaisella puolella yleenså kohdistettuna kyseisen kååmin kanssa, jolloin paksuusmittaukset saadaan såhkdisistå signaaleista, jotka osoittavat kååmin ja kohtioelimellisen pinnanseuraimen vålisen etåisyyden. Nåitå kåytetåån mitatta-essa liikkuvan levyaineen, esimerkiksi paperirainan paksuut-ta. Tåmån kaltaiset mittarit voidaan suurpiirteisesti jakaa koskettaviin ja tåsså ei-kåsiteltåviin ei-koskettaviin mit-tareihin. Tarkemmin eriteltynå esillå olevan keksinnon kohteena ovat koskettavat mittarit, jotka kåyttåvåt hyvåkseen pinnan seuraimia, joiden tarkoituksena on minimoida levylle tapahtuvat vauriot ja såilyttåå tållaisissa mittareissa kåy-tettyjen såhkdisesti johtavien låheisyyskohtioiden pinta-ominaisuudet.

Paksuusmittarit, jotka myås tunnetaan kaulainmittareina, ovat hyvin tunnettuja levyn valmistusvaiheessa tapahtuvan ; mittauksen alalla. Tavanomaisia koskettavia paksuusmittarei- ta kuvataan US-patenteissa 3 525 929 Mounce, 3 828 248 Wen-nerberg, 4 107 847 Typpo et al. ja 4 134 211 Typpo et al.

Tållaiset mittarit havaitsevat levyn paksuuden siten, ettå . ne sisåltåvåt jonkin mallin, jonka mukaisesti låheisyyskoet- timen (tavallisesti låheisyyspiirin osan muodostava induk-tiokela) ja låheisyyskohtion (joka sisåltåå tavallisesti ferriittipalan tai jotakin muuta såhkoisesti johtavaa ainet-ta tai kååmin) vålinen etåisyys vaihtelee levyn paksuuden mukaan. Paksuuden muutokset mååritetåån asianmukaisen piirin tuottamien såhkoisten signaalien muutoksista, jotka aiheu-tuvat etåisyyden vaihteluista. Etåisyyden vaihtelu koettimen 2 91804 ja kohtion vålillå havaitaan yhden tai useamman pinnanseu-raimen liikkeen avulla seurainten såilyttåesså oleellisesti jatkuvan kosketuksen levyyn.

Pinnanseuraimen ja levyn vålisestå kosketuksesta johtuvia vahinkoja on yritetty minimoida monin eri tavoin. Pinnanseu-raimet ovat tavallisesti pySristettyjå tai viistottuja, ja ne voivat olla kiinnitettyinå palkeisiin, kalvoihin ja/tai mekaanisiin liitånt5ihin siten, ettå seurain voi liikkua reagoidessaan levysså esiintyvån kohouman aiheuttamaan sy-såykseen.

Kun pinnanseurain toimii låheisyyskohtiona (kuten esimerkik-si patentissa 3 828 248), jatkuva kosketus sen levyå kosket-tavan pinnan ja levyn vålillå kuluttaa våhitellen kosketus-pintaa. Tåmån voidaan odottaa muuttavan seuraimen pintaomi-naisuuksia todennåkSisimmin epåyhdenmukaisella tavalla. Pin-taominaisuuksissa tapahtuvan muutoksen voidaan vuorostaan odottaa tuottavan våhitellen muutoksia kohtion låvitse kul-kevissa pyorrevirtaradoissa, jolloin saadaan aikaan virhe-låhde paksuusmittauksiin.

Esillå olevan keksinn6n kohteena on tuottaa senkaltaisia paksuusmittareita, joissa såhkåisesti johtavan kååmin ja såhkoisesti johtavan kohtion vålistå etåisyyttå osoittavia såhk5isiå signaaleja tuotetaan jatkuvasti ja mainituista signaaleista johdetaan liikkuvan levyaineen paksuusmittaus. Esillå olevan keksinn6n mukainen paksuusmittari kåyttåå hy-våkseen pinnanseurainta, joka sisåltåå kohtion ja såilyttåå jatkuvan kosketuksen levyn kanssa levyn etenevån valmistuk-sen aikana.

Esillå olevalle keksinnolle on tunnusomaista se, mitå on mååritelty patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa.

3 91804

Kuvio 1 on osittainen låpileikkauskuva ja osittainen kaa-viokuva esillå olevan keksinnfin mukaisen suositel-lun sovelluksen mukaisesti toimivasta koskettavasta paksuusmittarista, kuvio 2 on kuviossa 1 kuvatun pinnanseuraimen perspektiivi-kuva, kuviot 3 ja 4 ovat låpileikkauskuvia kuvion 2 linjoilta 3-3 ja 4-4, kuvio 5 kuvaa suositellun sovelluksen mukaisen pinnanseuraimen alapintaa.

Kuviossa 1 voidaan nåhdå ainelevy 2 (tavallisessa sovelluk-sessa aine on paperia) , joka liikkuu et ene vår. valmistuksensa aikana numerolla 4 osoitettuun suuntaan. Ensimmåinen mit-tauspåå 6 sijaitsee levyn 2 toisella puolella ja sisåltåå såhkoisesti johtavan kååmin 8. Kååmi 8 on osa tavanomaista låheisyyspiiriå 9, joka tuottaa såhkdisiå signaaleja, jotka vaihtelevat kååmin 8 ja såhkoisesti johtavan kohtion etåi-syyden mukaisesti.

Toinen mittauspåå 10 on sijoitettu levyn 2 vastakkaiselle puolelle. Toinen mittauspåå 10 on yleenså muodoltaan lieri6-måinen ja se sisåltåå rungon 12, jossa on paineistettava sisåinen kammio 14. Kammio 14 on nesteyhteydesså tavanomai- sen paineensååtimen 16 kanssa ilman tuloaukon 18 ja ilman poistoaukon 20 kautta, kuten on osoitettu viivoilla 22 ja 24, siten, ettå kammion ilmanpaine voidaan sRilyttåå oleel-lisesti vakiotasolla. Laskuaukot, esimerkiksi kohdissa 26 ja 28, sijaitsevat rungossa 12 ja pidåtinpååsså 30 ilman no-peamman poistumisen mahdollistamiseksi kammiosta 14 silloin, kun toivottu sisåinen paine on ylitetty.

Pidåtinpåå 30 on muodoltaan yleenså lieridmåinen ja se on kiinnitetty runkoon 12 tavanomaisen kierrelukitusjårjestel-mån (ei kuvassa) avulla kokoonpanon purkamisen helpottami-seksi huollon aikana. Yleenså samansuuntaisesti levyyn 2 nåhden sijoitettu joustava, taipuva kalvo 32 on tiukasti 4 91804 kiinnitetty pidåtinpåån 30 alapintaan useilla ruuveilla (kuten kohdassa 34), jotka on johdettu pidåtysrenkaan 36 ja kalvon låvitse runkoon 12. Kalvo 32 on kiekkomainen, ja sen ulompi rengasmainen osa on kiinnitetty toiseen mittauspååhån 10.

Kalvon 32 sisempi kehåmåinen osa muodostaa sisåisen kammion 14 pohjaseinån. Sileå ruuvi 38 on johdettu kalvon 32 keskus-tan låvitse kierteitettyyn yhdysosaan 40. Yhdysosan 40 ulo-keosa 42 on sijoitettu pinnanseuraimeen 46 juotetun uloke-parin 44 (kuvio 22) våliin. Ulokkeissa 42, 44 sijaitsevat samassa linjassa olevat reiåt (48), jotka on mitoitettu suunnilleen siten, ettå sopivia kiinnityslaitteita voidaan kåyttåå tuottamaan tiukka sovite keskiulokkeen kiertoliik-keen eståmiseksi ulompiin ulokkeisiin nåhden. Siten pinnan-seurain 46 on tiukasti tuettuna toisesta mittauspååstå 10 kalvon 32 kautta ensimmåiseen asentoon. Lisåksi ulokeparin 44 reikien ja tappivarressa 52 sijaitsevan, halkaisijaltaan hieman suuremman reiån låvitse johdettu tappi kannattaa kååntyvåsti pinnanseurainta 46 toisesta mittauspååstå 10 toisessa asennossa. Tappivarren 52 vastakkainen påå on kååntyvåsti tuettu samalla tavalla tappikiinnitysosasta 54, joka vuorostaan on jåykåsti kiinnitetty pidåtinpååhån 30.

Edellå kuvattu pinnanseuraimen 46 suhde toiseen mittauspååhån 10 mahdollistaa seuraimen huomattavan 1i ikkumisvapauden silloin, kun se kohtaa levysså 2 esiintyvån kohouman ja lisåksi se tuottaa keinon pinnanseuraimen levyyn kohdistaman paineen sååtåmiseksi. Tåmå jårjestely on samanlainen kuin patenteissa 4 134 211 kuvatussa ja samanlainen kuin paten-tissa 3 828 248 kuvatussa mallissa.

Viitaten seuraavaksi pinnanseuraimen 46 piirteisiin ja eri-tyisesti kuvioihin 3 ja 5 seuraimen alapinnassa 56 on ylos-påin kaartuvat myotå- ja vastavirran suuntaiset osat 58, 60 levyn 2 vahingoittumisriskin våhentåmiseksi. Pinnan seuraimen 46 ollessa tavallisessa kosketuksessa levyn 2 kanssa, levyn ja mainittujen osien vålillå ei ole juuri lainkaan 5 91804 kosketusta. Tåsså mainittu "tavallinen kosketus" on pinnan-seuraimen 46 ja levyn 2 vålinen kosketus tavallisen toimin-nan aikana, jolloin seurain kulkee levyn påållå eikå joudu kosketuksiin lastun, esiin tyontyvån kovan kohdan tai muun sellaisen ("ulkonema") kanssa.

Kuviossa 5 on nåhtåvisså esillå olevan keksinnon edullisen suoritusmuodon mukaisen pinnanseuraimen alapinta 56. Ylos-påin suuntautuvien osien 58, 60 vålillå on kosketusalue (varjostettu alue), joka on jatkuvassa kosketuksessa levyn 2 kanssa tavallisen toiminnan aikana. Lisåksi siinå on ei-kos-kettava alue 62, joka on syvennetty kosketusalueeseen nåhden ja joka on tavallisesti yhdensuuntainen levyn 2 kanssa mit-tauksen aikana. Ei-koskettavan alueen 62 keskiosa on sijoi-tettu kååmiå 8 vastapååtå. Siten kååmin 8 tuottama magneet-tikenttå leikkaa ainakin osan ei-koskettavasta alueesta 62 mainitun osan sisåltåesså såhkåisesti johtavan kohtion (koh-tiopinnan) pinnan. Edullisessa suoritusmuodossa pinnanseu-rain 46 on valmistettu pååasiallisesti kevyestå, såhkoisesti johtavasta aineesta, esimerkiksi alumiinilejeeringistå si-ten, ettå kohtio on seuraimen kiinteå osa.

Vaihtoehtoisesti kohtio voidaan asentaa pinnanseuraimeen 46 siten, ettå se ei liiku seuraimeen nåhden ja siten, ettå sen alapinta ei kosketa levyå 2, jolloin muodostetaan syvennetty ei-koskettava alue kååmin 8 ylåpuolelle siten, ettå mainittu alue voi tåydentåå tai olla yhteensopiva toisen syvennetyn ei-koskettavan alueen kanssa, kuten piirroksessa kuvattu alue 62. Tåsså tapauksessa pinnanseurain 46 sisåltåå kohtion, mikå tarkoittaa sitå, ettå kohtio on joko kiinnitetty tai asennettu seuraimeen tai ettå se on seuraimen kiinteå osa, jolloin nåiden kahden vålillå ei tapahdu suhteellista liikettå, mutta se on suunniteltu eståmåån levyn 2 ja mag-neettikentån leikkaavan kohtiopinnan vålistå kosketusta.

Kosketusalue sisåltåå edullisesti levyå koskettavat pinnat, jotka koostuvat kahdesta samansuuntaisesta, levyn 2 liikkeen suuntaan pitkittåisesti suuntautuvasta ohjaimesta 64, 66.

6 91804

Ohjaimet 64, 66 on erotettu ei-koskettavalla alueella ja ne ovat poikittaisessa suunnassaan edullisesti kaarevia kuvion 4 mukaisesti kitkan minimoimiseksi. Uskotaan, ettå kuvatun kaltaisten ohjaimien 64, 66 kåytt6 våhentåå levyn 2 vahin-goittumisen mahdollisuutta ulkonemista, jotka sijaitsevat siten, ettå ne kulkeutuvat ohjaimien vålistå.

Kuvatussa prototyypisså pinnanseurain 46 oli valmistettu tåysin alumiinista 2024 lukuun ottamatta ohjaimia 64, 66. Ohjaimet 64, 66 oli valmistettu kromioksidista ja ne lisåt-tiin alumiiniaineen påålle liekkiruiskutusmenetelmån avulla. Kromioksidi tuotettiin hidastamaan kosketusalueen kulumista. Kosketuspinnan ja ei-koskettavan pinnan 62 vålinen vapaa våli oli suunnilleen 0,25 millimetriå.

Kåytosså ensimmåinen ja toinen mittauspåå 6,10 asennetaan tavanomaiseen levyå kuljettavaan rakenteeseen, esimerkiksi kuviossa 1 kuvattuun US-patentin 3 828 248 rakenteeseen siten, ettå paksuusmittaukset voidaan johtaa useista levyn 2 poikki suuntautuvista vy6hykkeistå poikittain levyn lii-kesuuntaan 4 nåhden.

Levyn 2 pitåmiseksi tasaisena sen kulkiessa mittauspåiden 6, 10 vålistå tulisi kåyttåå asianmukaisia laitteita poimuista tai våråhtelyistå muutoin aiheutuvien virheiden minimoimi-seksi. Mainitut laitteet voivat sisåltåå osittaiset tyhj6-kanavat 68, 70, toisesta mittauspååstå 10 suunnatun paineil-man, ohjauskiskot tai ne voivat olla muita sopivia laitteita.

Vaikka keksintoå on kuvattu viitaten sen edulliseen suori-tusmuotoon, kuvauksen tarkoitus ei ole rajo.Lttaa keksinndn piiriå enemmån kuin liitteenå olevat vaatimuk.-»-=tt.

Claims (3)

7 91804

1. Koskettava paksuusmittari levyreittiå pitkin kulkevan levymateriaalin (2) paksuuden mittaamiseksi mittarin sisål-tåesså kååmin (8), joka muodostaa levyreitin yhdellå puolel-la sijaitsevan kiinteåsså asennossa olevan magneettikentån sekå såhkoisesti johtavan pinnanseuraimen (46) kohtioelimi-neen, jotka sijaitsevat mainitun levyreitin vastakkaisella puolella yleenså kohdistettuna kyseisen kååmin kanssa, jol-loin paksuusmittaukset saadaan såhkoisistå signaaleista, jotka osoittavat kååmin ja kohtioelimellisen pinnanseuraimen vålisen etåisyyden, ttinnet tu siitå, ettå tåmå pinnanseurain (46) kohtioelimineen kåsittåå kaksi yhdensuuntaista ohjainta (64, 66), joilla on levyreitin suuntaista (4) pituutta ja jotka ulkonevat kohtiopinnasta, ettå ohjaimet (64, 66) kå-sittåvåt osan tåstå pinnanseuraimesta, joka on kosketuksissa mainittuun levyyn ja seuraa sitå, ja ettå kohtiopinta kåsittåå ei-koskettavan alueen (62), joka on ohjaimien (64, 66) levymateriaalista (2) erillåån pitåmå.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koskettava paksuusmittari, tunnettu siitå, ettå mainitut ohjaimet (64, 66) on erotettu ei-koskettavalla kohtiopinnalla (62).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen koskettava paksuusmittari, tunnettu siitå, ettå ohjaimien (64, 66) levymateriaa-lia (2) koskettavan pinnan poikkisuuntainen leikkaus on kaa-reva.