JP2010511854A - 圧力センサーを備えたローラ - Google Patents

圧力センサーを備えたローラ Download PDF

Info

Publication number
JP2010511854A
JP2010511854A JP2009538649A JP2009538649A JP2010511854A JP 2010511854 A JP2010511854 A JP 2010511854A JP 2009538649 A JP2009538649 A JP 2009538649A JP 2009538649 A JP2009538649 A JP 2009538649A JP 2010511854 A JP2010511854 A JP 2010511854A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure
roller
spring
stopper
plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2009538649A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4938857B2 (ja
Inventor
ヴェアバー ルードルフ
ハイン トビアス
トゥルナー フランク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Texmag GmbH Vertriebsgesellschaft
Original Assignee
Texmag GmbH Vertriebsgesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Texmag GmbH Vertriebsgesellschaft filed Critical Texmag GmbH Vertriebsgesellschaft
Publication of JP2010511854A publication Critical patent/JP2010511854A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4938857B2 publication Critical patent/JP4938857B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G01L5/10Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G01L5/10Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means
    • G01L5/102Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means using sensors located at a non-interrupted part of the flexible member
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/26Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with the measurement of force, e.g. for preventing influence of transverse components of force, for preventing overload
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G01L5/10Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means
    • G01L5/108Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means for measuring a reaction force applied on a single support, e.g. a glider

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Massaging Devices (AREA)
  • Rollers For Roller Conveyors For Transfer (AREA)
  • Spinning Or Twisting Of Yarns (AREA)
  • Devices For Conveying Motion By Means Of Endless Flexible Members (AREA)
  • Air Bags (AREA)
  • Threshing Machine Elements (AREA)

Abstract

本発明は、ウエブの転向のためのローラ(10)に関する。ローラ(1)は、圧力センサー(10)はベース部材(20)を有し、ベース部材に少なくとも1つのセンサー要素(25)を支持してある。センサー要素(25)は、軸受力(3)によって弾性変形可能な少なくとも1つのプレート(40)を有し、プレートは、少なくとも1つの受圧部(42)を備え、この場合にセンサー要素(25)は加圧片(29)によって負荷され、圧力片に軸受力(3)は少なくとも1つのばね(32)を介して導入される。
該ばねは、圧力作用方向で見て、同一の負荷に際して、弾性変形可能なプレート(40)よりも大きなばね行程距離を有し、センサー要素に対する圧力作用の制限のために、環状のストッパー(35)を設けてあり、該ストッパーを加圧片(29)は環状のストッパー(35)を平面で押圧するようになっている。ストッパー(35)はセンサー要素(25)の回りに配置されている。

Description

本発明は、ウエブを転向するためのローラであって、該ローラは、プレートに支えられており、該プレートは前記ローラの軸受力の測定のために圧力センサーに接続されており、該圧力センサーはベース部材を有しており、該ベース部材に少なくとも1つのセンサー要素を設けてあり、該センサー要素は、前記軸受力によって弾性的に変形可能な少なくとも1つのプレートを有している形式のものに関する。
ドイツ連邦共和国特許出願公告第10118887C1号明細書には、ウエブ(シート若しくは帯状製品)の転向のためのローラの軸受力を検出するために圧力センサーが記載されている。該圧力センサー(負荷測定センサー又は荷重測定センサー)は、ベース部材を有しており、ベース部材は、機械に固定された軸に不動に保持されていて、センサー要素と一体結合されており、センサー要素(センサーエレメント)は弾性変形可能な2つの二重式たわみアームを有している。二重式たわみアームにはそれぞれ1つの加圧片を作用させるようになっており、加圧片は測定すべき軸受力(支承力)によって負荷されるようになっている。両方の二重式たわみアームは最も強く湾曲する部分に、軸受力による二重式たわみアームの変形の検出のための受圧部を備えている。
米国特許出願公開第2004/181312A1号明細書には、圧力センサーを備えたロボットが記載してある。この場合に圧力センサーは変形可能な1つのプレートを有しており、プレートにセンサー要素を取り付けてある。力は加圧片及びばねを介して変形可能なプレートに導入されるようになっている。この場合にばねは、対象物の緩やかな接触を可能にするようになっている。加圧片が硬い対象物と接触すると、まずばねが圧縮され、接触力がまず小さく保たれる。対象物への接近に伴って、作用する圧力は増大して、センサーによって検出される。これによって力の制御に基づき接近速度は減速されて、所定の保持力を達成するようになっている。
ドイツ連邦共和国特許出願公告第953840C号明細書には、軸受力の検出のための力測定装置を備えたローラが記載されている。この場合にローラは、弾性的にたわみ変形可能なプレートに支持されていて、ローラの軸受に作用している軸受力に応じて位置をわずかに変化させる、つまりわずかに変位するようになっている。ローラ自体の位置を可動コイル装置によって測定して、軸受力を規定するようになっている。
本発明の課題は、冒頭に述べた形式の、圧力センサーを備えたローラを改善して、故障しにくくして、信頼性を向上させることである。
前記課題を解決するために本発明の構成では、ローラを支持するプレートは、旋回軸受を中心として旋回可能に保持されており、旋回軸受は不動(定位置)のプレートに支持されおり、不動のプレートと旋回可能なプレートとの間に圧力センサーを設けてあり、弾性変形可能なプレートは、少なくとも1つの受圧部を備えており、かつセンサー要素は加圧片によって負荷されるようになっており、軸受力は少なくとも1つのばねを介して加圧片に伝達されるようになっており、ばねは、力作用方向(軸受力の作用する方向)で見て、同一の負荷に際して、つまり同一の負荷を受けた状態で、弾性変形可能なプレートよりも大きなばね行程距離を有し、つまり弾性変形可能なプレートの変形量若しくは変位量よりも大きなばね行程距離(ばね圧縮量)を有しており、センサー要素に対する力作用の制限のために、加圧片は環状のストッパーを平面で押圧するようになっており、つまり加圧片は環状のストッパーに面接触するようになっており、ストッパーはセンサー要素を取り囲むようにセンサー要素の周囲に配置されている。
請求項1に基づくローラは、ウエブの転向のためのローラの軸受力を測定するために用いられる。ウエブは種々のシート若しくは帯状製品、例えば紙ウエブ、帯状段ボール、織物ウエブ、フェルトウエブ若しくはメッシュウエブ等である。ウエブは一貫して延びていて、若しくは環状のエンドレスウエブとして形成されていてよい。ローラの既知の重量並びにウエブによる、ローラの既知の巻掛け角度に基づきウエブの張力を算出することができ、張力の算出は種々の応用にとって、特に張力調整にとって極めて重要である。力センサーはベース部材を有しており、ベースプレートは一般的に機械に固着され、つまり定位置に配置されている。ベース部材に少なくとも1つのセンサー要素を設けてあり、センサー要素は本来の力測定を行うものである。この場合に、センサー要素がベース部材と一体に結合されているか若しくはベース部材に支持された個別の構成部分を成しているかは問題ではない。センサー要素は、測定すべき軸受力によって弾性的に変形可能な少なくとも1つのプレートを有しており、プレートは軸受力に比例して変形されるようになっている。軸受力に比例した変形は、少なくとも1つの受圧部、有利にはひずみゲージによって電気的な測定信号、つまり抵抗値変化量に変換される。軸受力をセンサー部材に導入するために、センサー要素は加圧片によって負荷されるようになっており、加圧片は測定すべき軸受力を弾性的に変形可能なプレートに伝達するようになっている。ローラによって転向されるウエブの走行中には、例えばウエブ自体の不均一性や走行の不規則に起因する著しい圧力ピークをしばしば生じている。ローラはウエブの裂断時の巻き付きに際しても高い負荷にさらされることになる。高い圧力ピークはローラの組み付け時にも発生し、それというのはローラの全重量が急激に力センサーに掛かるからである。圧力ピークは、測定される平均的な軸受力の複数倍であるものの、極めて短い時間、例えばマイクロ秒範囲でしか生じない。ローラ機構及びウエブは、短時間の圧力ピークに対して問題なく耐えられるものである。これに対してセンサー要素、特に受圧部は圧力ピークによって破損されてしまうことになる。このような圧力ピークからセンサー要素をできるだけ保護するために、測定すべき圧力は少なくとも1つのばねを介して加圧片に伝達されるようになっている。この場合にばねは、該ばねが測定すべき力の作用方向で見て同一の負荷を受けた状態で、弾性的に変形可能なプレートの変形量よりも大きなばね行程距離を有するように寸法を規定されている。したがって、ローラに対する衝撃の発生に際して、衝撃力はばねによって逃がされ、その結果、圧力ピークの最大値はセンサー要素において相応に減少されている。このような手段は、圧力測定に影響を及ぼすものではない。しかしながら、ウエブの重ね継ぎ部の通過に際して発生する極めて高い圧力ピークは、センサー要素に強い衝撃を与えて、上記手段にもかかわらずセンサー要素を破損してしまうことになる。このような理由から、センサー要素への圧力作用の制限のために、加圧片はセンサー要素のストッパーに向けて押圧されるようになっており、つまりストッパーに平面でもって当接するようになっている。これによってストッパーにおける加圧片の正確な支持を達成している。ストッパーは、加圧片の最大の移動距離を、センサー要素にとって不都合でない所定の値に制限している。これによって、軸受力の一部分はセンサー要素を迂回して、ストッパーを介してベース部材に導かれるようになっている。ストッパーの具体的な構成にとって重要なことは、ストッパーが衝撃の際の著しい衝撃エネルギーを受け止めることができるようになっていることである。ストッパーは、センサー要素の測定範囲を不都合に制限しないように正確に製造されていて、強い衝撃によって変形されないようになっている。センサー要素は、強い衝撃の後にもとの位置に再び戻るようになっている。ストッパーをセンサー要素の周囲に環状に配置してあり、該ストッパーに加圧片を平面で当接させるようにしてあることによって、加圧片の側方へのずれ若しくは傾倒をさけることができ、ずれ若しくは傾倒は加圧片の締め付けを生ぜしめてしまうものである。本発明の上記構成により、力センサーを極めて高い衝撃から最適に保護して、センサー要素の耐用年数を著しく高めてある。
ストッパーの大きさをそれぞれのセンサー要素に最適に合わせるために、請求項2に基づき、ストッパーは、ベース部材上にルーズに載置されている。このような構成により、ストッパーは、センサー要素の高さに合わせるために必要な高さを有する別のストッパーと極めて簡単に交換されるようになっている。
ストッパーをセンサー要素の種々の高さにできるだけ簡単に合わせるために、請求項3に基づき、ストッパーは、高さ調節のために互いに積み重ね可能(積層可能)な複数の部分(部品又は部材)から成っている。このような構成により、ストッパー高さは、複数の標準部品を積み木ブロックのように組み合わせて用いることに基づきセンサー要素の高さに容易に合わせられるようになっており、各センサー要素毎に固有のストッパーを製造する必要がなくなっている。
ストッパーが高い衝撃負荷に永続的に耐えられるようにするために、請求項4に基づき、ストッパーは硬化され若しくは焼入れされた鋼から成っている。
ストッパーへの加圧片の衝突を和らげ、ひいては加圧片の耐用年数を高めるために、請求項5に基づき、ストッパーに対して並列的に別の少なくとも1つのばねを付加的に設けてある。加圧片は別のばねに当接した後にストッパーに当接するようになっている。別のばねは、もちろんセンサー要素によって得られる測定結果を妨げないために、第1のばねよりも、つまりローラと加圧片との間に配置されていて軸受力を加圧片に伝達するばねよりも弱く形成されている。このような構成により、付加的な別のばねはストッパーの衝撃負荷を減少させ、ひいてはストッパーの耐用年数を高めている。
別の実施態様として若しくは追加的な手段として、請求項6に基づき、受圧部と弾性的に変形可能なプレートとの間に少なくとも1つのばね部材を設けてある。このばね部材は、受圧部を過度な負荷から保護している。弾性変形可能なプレートの変形が高い衝撃負荷に基づく過度に高い場合には、ばね部材がプレートの変形を部分的に吸収し、その結果、受圧部の破損のおそれは相応に減少されている。このような構成により、付加的に設けられた前記ストッパーを省略することも可能である。しかしながらストッパーは、センサー要素の付加的な安全手段として効果的である。
ばね部材は請求項7に基づき、ゴム質の構成部分によって形成されており、ゴム質の構成部分はプレートの変形を弾性的な内部応力の形で吸収するようになっている。有利にはゴム質の構成部分は、シリコンゴムから成っている。
請求項8に記載の有利な実施態様では、ばね部材は、薄いダイヤフラムによって形成されており、該ダイヤフラムは弾性変形可能なプレート及び受圧部と平面でもって結合され、つまり面結合されている。このような構成により、通常の作動状態ではばね部材は、弾性変形可能なプレートの変形を損失なしに受圧部に伝達するようになっている。極めて高い衝撃負荷の場合にのみ、薄いダイヤフラムの変形が行われ、該変形によって受圧部は破損から保護されるようになっている。
請求項9に記載の有利な実施態様では、受圧部はひずみゲージ(ストレインゲージ若しくは抵抗線ひずみゲージ)によって形成されている。このようなひずみゲージは、利点としてセンサー要素の小さな変形をも良好に評価可能な電気信号に変換するものである。ひずみゲージの欠点としての比較的高い温度依存性は、例えばホイーストンブリッジの構成によって簡単に補償されるようになっている。
圧力センサーを極端な障害、例えばウエブ切れ若しくはローラへのウエブの巻き付きに対して保護するために、請求項10に記載の有利な実施態様では、圧力センサーに対応してリミットスイッチを配置(配設)してあり、つまり圧力センサーにリミットスイッチを対応配置してある。リミットスイッチは、軸受力が所定の値を超えた場合にレリーズされ、つまり作動して、有利にはウエブ駆動装置を停止させるようになっている。
簡単な構造を達成するために請求項11に記載の有利な実施態様では、リミットスイッチは圧力センサーのストッパーの近傍に設けられている。このような構成により、リミットスイッチは、衝撃がストッパー自体を動かす若しくは変形させるほどに強い場合に確実に作動するようになっている。
圧力センサーの組み付けを容易にするために、請求項12に記載の有利な実施態様では、圧力センサーに少なくとも1つの押圧ねじを対応配置してある。押圧ねじは、圧力センサーの取り付け若しくは交換に際してローラの軸受の支持用のプレートを持ち上げるために用いられ、圧力センサーを負荷軽減するようになっている。押圧ねじはローラの輸送時安全装置若しくは輸送時ロック装置(輸送時のローラと圧力センサーとの間の衝突若しくは接触を防止する装置)としても用いられるものである。
請求項13に記載の有利な実施態様では、軸受力を加圧片へ伝達するために用いられるばねは、鐘形ケーシングに支えられている。鐘形ケーシングは圧力センサーの内部構成部分を受容していて、センサー要素への簡単な力伝達を保証している。鐘形ケーシングが圧力センサーの輸送時に、若しくは頭部(鐘形ケーシング)を下向きにして圧力センサーを組み込む際に外れて紛失されないようにするために、鐘形ケーシングとベース部材との間に止め部材(ロック部材)を設けてある。止め部材は有利にはねじ(ボルト)によって形成されており、ねじは鐘形ケーシングの周壁の孔を貫通していて、通常の作動状態では鐘形ケーシングと接触しないようになっている。
次に本発明を図示の実施例に基づき詳細に説明してあるものの、本発明は図示の実施例に限定されるものではない。
圧力センサーを備えたローラを示す図である。 図1の圧力センサーの拡大断面図である。
図1に示してあるように、走行するウエブ2は、ローラ1に沿って転向されるようになっている。ウエブ2の張力5及びローラ1を巻き掛ける巻き掛け角度に基づき、軸受4に作用して該軸受で支えられる軸受力3が生じている。ウエブ2の張力5の決定のために、ローラ1の既知の重量及びローラ1に沿った既知の巻き掛け角度において、軸受力3を測定すると十分である。
軸受力3の検出のために、ローラ1の軸受4は、支え部材6を介して旋回可能なプレート7に支持されている。プレート7は旋回軸受8を中心として旋回可能に保持されており、旋回軸受8は不動(定位置)のプレート9に支持されている。これによってローラ1は、旋回軸受8を中心として自由に旋回させられるようになっている。ローラ1の下に圧力センサー10を設けてあり、該圧力センサーは軸受力3を検出して電気的な信号に変換するようになっている。
プレート7,9間にリミットスイッチ11を設けてあり、該リミットスイッチはウエブ2用の駆動部(図示省略)に接続(作用結合)されている。リミットスイッチ11が作動されると、エラー発生若しくは支障発生に対応するためにウエブ2の駆動部は遮断され、つまりリミットスイッチ11は所定の作動に際して駆動部を停止させ、ひいてはウエブ2の走行を停止させるようになっている。リミットスイッチ11は、図示の実施例とは異なり圧力センサー10内に組み込まれていてもよいものである。
プレート7,9間にはさらに押圧ねじ12を設けてあり、該押圧ねじ(押し離しボルト)によって両方のプレート7,9は互いに押し離されるようになっている。押圧ねじ12によって圧力センサー10は、該圧力センサーを容易に分解するため若しくは取り外し又は取り付けるために、完全に負荷軽減される。したがって、圧力センサー10の保守作業若しくは整備作業は容易になっている。さらに押圧ねじ12は搬送時の安全装置としても用いられ、かつローラ1を装置に組み込む際に圧力センサー10を保護するためにも用いられている。
圧力センサー10の構成を図2の断面図に示してある。圧力センサー10はベース部材20を有しており、該ベース部材(ベースエレメント)にフランジ21を一体成形してある。フランジ21は複数の孔22を有しており、該孔はねじ23によって貫通されるようになっている。ねじ23は、不動(定位置)のプレート9への圧力センサー10の取り付けのために用いられるものである。
ベース部材20は、中央のほぼ円筒形の中空室24を有しており、該中空室は上方に向かって段階的に拡大されている。中央の中空室24内にはセンサー要素25を差し込んである。ベース部材20内でのセンサー要素25の固定のために、リング26を設けてあり、該リングは、センサー要素25の段階的に細くされ、つまり減径された減径部(縮小部)28に上方から被せ嵌められて、ねじ27を用いてベース部材20に固定され、これによってセンサー要素25はベース部材20に不動に結合されるようになっている。
軸受力3をセンサー要素25内に導入するために、圧力片29を設けてあり、該圧力片は上方からセンサー要素25の突起部30を加圧するようになっている。圧力片29は、センサー要素25を保護している鐘形ケーシング31内に支えられていて、ばね32によってセンサー要素25に向けて初期荷重を掛けられ、つまり所定の押圧力で締め付けられている。鐘形ケーシング31は、ベース部材20に対して相対的に移動可能に保持されている。鐘形ケーシング31は上方の端部33に硬化された突起部34を有しており、該突起部は旋回可能なプレート7に向けて押圧されている。このような構成により軸受力3は、鐘形ケーシング31、ばね32及び加圧片29を介してセンサー要素25内に導入されるようになっている。
センサー要素25を過負荷(超過荷重)から保護するために、加圧片29はストッパー35と協働するようになっており、つまりストッパー35に支持されるようになっており、該ストッパーは複数のリング36によって形成されている。各リング36は互いに異なる厚さを有していて、これにより互いに異なる厚さの複数のリングを組み合わせて用いることに基づき必要なストッパー高さを達成できるようになっている。ストッパー36は、鐘形ケーシング31の構成部分に属するリング37に対して作用するようになっており、つまり該リングを介して前記加圧片を支持するようになっており、該リングは、上側を階段状に切り欠いて形成され、換言すれば下側を段階的に拡大して形成されている。段階的に拡大されてなる拡大部(付加部)38は、加圧片29に対する別のストッパーを形成しており、該ストッパーはセンサー要素35の過度な圧力ピークを防止するようになっている。ストッパー35の周囲に付加的な1つの波形ばね39を設けてあり、該波形ばねは、ストッパー35に対する強い衝突若しくは衝撃を減衰しようとするものである。この場合に波形ばね39は、ばね32よりも著しく弱く形成されている。
センサー要素25内には弾性的に変形可能なプレート40を設けてあり、該プレートは加圧片29の作用によって弾性的な曲げ変形を受けるようになっている。つまり軸受力3は、プレート40の変形に変換される。プレート40の下面には、ひずみゲージ(ストレインゲージ)として形成された受圧部42を設けてあり、該受圧部はプレート40の弾性的な変形を電気信号、殊に抵抗変化量に変換するようになっている。この場合に4つの受圧部42を設けてあり、該受圧部は互いに接続されて1つのホイーストンブリッジを形成している。受圧部42は、プレート40の過度なたわみの際の受圧部42の破損を避けるために、ゴム弾性のダイヤフラム43を介してプレート40と面結合され、つまり互いに平面同士で結合されている。別の実施例では受圧部42は弾性変形可能なプレート40に直接に固着されていてよい。
通常の運転状態では旋回可能なプレート7は、鐘形ケーシング31上に載っている。作用している軸受力3は、ばね32から加圧片29に伝達され、ひいては該加圧片がセンサー要素25を押圧する。この場合にばね32は加圧片29をリング37に向けて締め付けており、これにより加圧片29は鐘形ケーシング31と一緒にユニットを形成している。リング37とストッパー35との間には間隙44を設けてある。このような構成により、軸受力3は誤りなく正確にセンサー要素25によって検出されるようになっている。
例えば衝撃若しくは衝突に基づき軸受力3の高い力ピーク(負荷ピーク若しくは荷重ピーク)が生じた場合には、ばね32は圧縮され、その結果、鐘形ケーシング31はリング37と一緒に下方へ移動し、該移動運動に加圧片29は追従することはない。この場合に、加圧片29とリング37の階段状の拡大部38との間には隙間が生じることになる。これにより加圧片29は、衝撃緩衝器の作用と同じように、前記負荷ピークの際のピーク負荷を遅らせてセンサー要素25に与えることになる。ピーク負荷は量的には小さく、これに対してばね32のエネルギー蓄積作用によって衝突時間は相応に増大されている。したがって、測定される軸受力の平均値は一様であり、衝突による有害な作用は相応に減少されている。エネルギー量の極めて多い力(極めて高い衝撃力若しくは衝突力)が鐘形ケーシング31に作用した場合には、リング37は間隙44を経てストッパー35に当接し、つまりストッパー35に受け止められ、つまり間隙44は消滅させられている。これによって、軸受力3は部分的にリング37及びストッパー35を介して、つまりセンサー要素25を迂回してベース部材20に導かれ、つまり伝達されるようになっている。このようにして、センサー要素25は強い過負荷から保護されるようになっている。
鐘形ケーシング31とベース部材20との間にはさらに、ねじ(ボルト)によって形成された止め部材45を設けてある。止め部材45は、鐘形ケーシング31を貫通していて、該鐘形ケーシングとは実質的に接触しないようになっている。これによって止め部材45は、圧力センサー10を逆さまに向けた場合、つまり鐘形ケーシング31を下に向けた際の鐘形ケーシング31の抜け出し、ひいては紛失を防止するようになっている。さらに止め部材45は圧力センサー10の組立を容易にしている。
1 ローラ、 2 ウエブ、 3 軸受力、 4 軸受、 5 張力、 6 支え部材、 7 プレート、 8 旋回軸受、 9 プレート、 10 圧力センサー、 11 リミットスイッチ、 12 押圧ねじ、 20 ベース部材、 21 フランジ、 22 孔、 23 ねじ、 24 中空室、 25 センサー要素、 26 リング、 27 ねじ、 28 減径部、 29 圧力片、 30 突起部、 31 鐘形ケーシング、 32 ばね、 33 端部、 34 突起部、 35 ストッパー、 36,37 リング、 38 拡大部、 39 波形ばね、 40 プレート、 41 下面、 42 受圧部、 43 ダイヤフラム、 44 間隙、 45 止め部材

Claims (13)

  1. ウエブ(2)を転向するためのローラであって、該ローラ(1)は、プレート(7)に支えられており、該プレートは前記ローラ(1)の軸受力(3)の測定のために圧力センサー(10)に接続されており、該圧力センサーはベース部材(20)を有しており、該ベース部材に少なくとも1つのセンサー要素(25)を設けてあり、該センサー要素は、前記軸受力(3)によって弾性的に変形可能な少なくとも1つのプレート(40)を有している形式のものにおいて、前記ローラ(1)を支える前記プレート(7)は、旋回軸受(8)を中心として旋回可能に保持されており、前記旋回軸受は不動のプレート(9)に支持されおり、該不動のプレート(9)と前記旋回可能なプレート(7)との間に前記圧力センサー(10)を設けてあり、前記弾性変形可能なプレート(40)は、少なくとも1つの受圧部(42)を備えており、かつ前記センサー要素(25)は加圧片(29)によって負荷されるようになっており、前記軸受力(3)は少なくとも1つのばね(32)を介して前記加圧片(29)に伝達されるようになっており、前記ばね(32)は、圧力作用方向で見て、同一の負荷に際して、前記弾性変形可能なプレート(40)よりも大きなばね行程距離を有しており、前記センサー要素(25)に対する圧力作用の制限のために、前記加圧片(29)は環状のストッパー(35)を平面で押圧するようになっており、前記ストッパーは前記センサー要素(25)の周囲に配置されていることを特徴とする、圧力センサーを備えたローラ。
  2. 前記ストッパー(35)は、ベース部材(20)上にルーズに載置されている請求項1に記載のローラ。
  3. 前記ストッパー(35)は、高さ調節のために互いに積み重ね可能な複数の部分(36)から成っている請求項1又は2に記載のローラ。
  4. 前記ストッパー(35)は硬化された鋼から成っている請求項1から3のいずれか1項に記載のローラ。
  5. 前記ストッパー(35)に対して並列に別の少なくとも1つのばね(39)を設けてある請求項1から4のいずれか1項に記載のローラ。
  6. 前記軸受力(3)は少なくとも1つのばね(32)を介して前記加圧片(29)に伝達されるようになっており、前記ばね(32)は、力作用方向で見て、同一の負荷に際して、前記弾性変形可能なプレート(40)よりも大きなばね行程距離を有しており、前記受圧部(42)に対する力作用の制限のために、該受圧部と前記弾性変形可能なプレート(40)との間に少なくとも1つのばね部材(43)を設けてある請求項1から5のいずれか1項に記載のローラ。
  7. 前記ばね部材(43)は、ゴム質の構成部分によって形成されている請求項6に記載のローラ。
  8. 前記ばね部材(43)は、ダイヤフラム(43)によって形成されており、該ダイヤフラムは前記弾性変形可能なプレート(40)及び前記受圧部(42)と面結合されている請求項6又は7に記載のローラ。
  9. 前記受圧部(42)は少なくとも1つのひずみゲージによって形成されている請求項1から8のいずれか1項に記載のローラ。
  10. 前記圧力センサー(10)に対応して、ウエブ走行の停止のための少なくとも1つのリミットスイッチ(11)を配置してある請求項1から9のいずれか1項に記載のローラ。
  11. 前記リミットスイッチ(11)は前記ストッパー(35)の領域に設けられている請求項10に記載のローラ。
  12. 前記圧力センサー(10)に対応して少なくとも1つの押圧ねじ(12)を配置してあり、該押圧ねじは前記圧力センサー(10)を負荷軽減するようになっている請求項1から11のいずれか1項に記載のローラ。
  13. 前記ばね(32)は、鐘形ケーシング(31)に支えられており、該鐘形ケーシング(31)と前記ベース部材(20)との間に少なくとも1つの止め部材(45)を設けてある請求項1から12のいずれか1項に記載のローラ。
JP2009538649A 2006-12-02 2007-12-03 圧力センサーを備えたローラ Active JP4938857B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06024969.5 2006-12-02
EP06024969A EP1927834B1 (de) 2006-12-02 2006-12-02 Walze mit einem Kraftsensor
PCT/EP2007/010481 WO2008064917A1 (de) 2006-12-02 2007-12-03 Walze mit einem kraftsensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010511854A true JP2010511854A (ja) 2010-04-15
JP4938857B2 JP4938857B2 (ja) 2012-05-23

Family

ID=38024301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009538649A Active JP4938857B2 (ja) 2006-12-02 2007-12-03 圧力センサーを備えたローラ

Country Status (11)

Country Link
US (1) US8156802B2 (ja)
EP (1) EP1927834B1 (ja)
JP (1) JP4938857B2 (ja)
KR (1) KR101116983B1 (ja)
CN (1) CN101558287B (ja)
AT (1) ATE469344T1 (ja)
CA (1) CA2670719C (ja)
DE (1) DE502006007051D1 (ja)
ES (1) ES2342553T3 (ja)
PL (1) PL1927834T3 (ja)
WO (1) WO2008064917A1 (ja)

Families Citing this family (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008043558A1 (de) 2008-11-07 2010-05-12 Voith Patent Gmbh Vorrichtung zur Messung der Spannung einer Materialbahn
DE102010002742A1 (de) 2010-03-11 2011-09-15 Voith Patent Gmbh Bahnzugmesseinrichtung
DE102010024620B4 (de) * 2010-06-22 2022-03-10 Texmag Gmbh Vertriebsgesellschaft Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs
CH704255A1 (de) * 2010-12-22 2012-06-29 Kistler Holding Ag Kraftsensorsystem und verfahren für planheitsmessungen von folien- oder blechbändern beim walzen.
JP5855441B2 (ja) * 2011-01-07 2016-02-09 北陸電気工業株式会社 力センサユニット
WO2015069633A1 (en) * 2013-11-06 2015-05-14 Illinois Tool Works Inc. Loadcell probe for overload protection
JP6188231B2 (ja) * 2014-02-26 2017-08-30 アルプス電気株式会社 荷重検出装置及び前記荷重検出装置を用いた電子機器
US9284161B2 (en) * 2014-04-29 2016-03-15 National Oilwell Varco, L.P. Self-balancing spreader beam
US10048110B2 (en) * 2014-06-18 2018-08-14 Iwim S.r.l. Loading plate for weighing systems of vehicles in motion and related constraint system
DE102014019546B3 (de) 2014-12-23 2016-05-04 Samson Aktiengesellschaft Federkörper für einen Kraftaufnehmer, wie Drehmoment- und/oder Zugkraft-/Druckkraftmesszelle
US11040682B1 (en) 2016-03-21 2021-06-22 Paradigm Research and Engineering, LLC Blast detection and safety deployment system and method for using the same
DE102016219194A1 (de) * 2016-06-20 2017-12-21 Contitech Vibration Control Gmbh Vorrichtung zur Kraftmessung einer elastischen Lagerung
CN106698148B (zh) * 2017-01-13 2019-05-28 河南科技大学 一种提升钢丝绳绳丝张力测定装置
CN106757746B (zh) * 2017-03-01 2018-09-14 浙江工业职业技术学院 一种压阻式丝线张力测量装置
FI11690U1 (fi) * 2017-05-05 2017-06-09 Valmet Technologies Oy Mittausblokki kuiturainakonetta varten
KR102371246B1 (ko) * 2017-07-03 2022-03-04 현대자동차 주식회사 웨더 스트립의 이음매 검출장치, 및 검출방법
WO2019167105A1 (ja) * 2018-02-27 2019-09-06 株式会社阿智精機 緩み検出装置および緩み検出装置の取付方法
US11473989B2 (en) * 2018-07-31 2022-10-18 Illinois Tool Works Inc. Multi-dimensional sheave for use in tension measurement systems
DE102018122207A1 (de) 2018-09-12 2020-03-12 Voith Patent Gmbh Bahnzugmessvorrichtung, Verwendung einer solchen sowie eine Walze umfassend eine Bahnzugmessvorrichtung
WO2022161564A1 (de) * 2021-01-28 2022-08-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kraftmesssystem
US20220357224A1 (en) * 2021-05-07 2022-11-10 Joyson Safety Systems Acquisition Llc Switch assembly with overload protection and methods of use

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5886542A (ja) * 1981-11-05 1983-05-24 アグフア−ゲヴエルト・アクチエンゲゼルシヤフト 非拡散性電子供与前駆化合物を含有するカラ−写真記録材料
US4735102A (en) * 1986-03-07 1988-04-05 Cleveland Machine Controls, Inc. Web tension transducer apparatus
JPH036535A (ja) * 1989-06-02 1991-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 波長選択光スイッチ
JP2004299045A (ja) * 2003-03-14 2004-10-28 Sony Corp ロボット装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE953840C (de) * 1952-07-29 1956-12-06 Licentia Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Messung der Zugspannung von bandfoermigem Walzgut
BE795397A (fr) * 1972-04-08 1973-05-29 Ungerer Irma Cylindre de renvoi pour la mesure des tensions des bandes sur leur largeur
US4470297A (en) * 1982-10-22 1984-09-11 Kennecott Corporation Camber-monitoring tensiometer
US4765423A (en) * 1987-11-05 1988-08-23 Karpa Michael J Load cell adaptor
CN2121684U (zh) * 1992-05-16 1992-11-11 朱仲嗣 电阻应变密封负荷传感器
FR2726082B1 (fr) * 1994-10-21 1997-01-10 Brissonneau & Lotz Dispositif de mesure des efforts de traction dans un cable de treuil
US6250146B1 (en) * 1999-09-14 2001-06-26 Cleveland Motion Controls, Inc. Web tension transducer apparatus
JP4122246B2 (ja) * 2003-03-13 2008-07-23 アルプス電気株式会社 荷重センサ
US7343223B2 (en) * 2003-03-13 2008-03-11 Alps Electric Co., Ltd. Robot apparatus and load sensor
JP3948452B2 (ja) * 2003-11-04 2007-07-25 松下電器産業株式会社 荷重センサ及びその製造方法
DE102004036586A1 (de) * 2004-07-28 2006-03-23 Robert Bosch Gmbh Rastscheibe sowie Überlastkupplung mit einer Rastscheibe
FI117398B (fi) 2005-02-16 2006-09-29 Metso Paper Inc Laite liikkuvan kudoksen tai rainan ohjaamiseksi paperi- tai kartonkikoneessa
DE102006023529B4 (de) 2006-05-19 2008-07-03 Tensometric-Meßtechnik GmbH Anordnung zur Zugkraftmessung von Endlosmaterial
EP1932791B1 (de) * 2006-12-15 2009-09-09 Texmag GmbH Vertriebsgesellschaft Verfahren zur Messung der Zugspannung einer laufenden Bahn

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5886542A (ja) * 1981-11-05 1983-05-24 アグフア−ゲヴエルト・アクチエンゲゼルシヤフト 非拡散性電子供与前駆化合物を含有するカラ−写真記録材料
US4735102A (en) * 1986-03-07 1988-04-05 Cleveland Machine Controls, Inc. Web tension transducer apparatus
JPH036535A (ja) * 1989-06-02 1991-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 波長選択光スイッチ
JP2004299045A (ja) * 2003-03-14 2004-10-28 Sony Corp ロボット装置

Also Published As

Publication number Publication date
PL1927834T3 (pl) 2010-10-29
US20100011883A1 (en) 2010-01-21
KR20090097856A (ko) 2009-09-16
CA2670719C (en) 2013-04-30
CN101558287A (zh) 2009-10-14
JP4938857B2 (ja) 2012-05-23
WO2008064917A1 (de) 2008-06-05
CA2670719A1 (en) 2008-06-05
DE502006007051D1 (de) 2010-07-08
CN101558287B (zh) 2011-06-15
EP1927834B1 (de) 2010-05-26
EP1927834A1 (de) 2008-06-04
KR101116983B1 (ko) 2012-03-14
US8156802B2 (en) 2012-04-17
ATE469344T1 (de) 2010-06-15
ES2342553T3 (es) 2010-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4938857B2 (ja) 圧力センサーを備えたローラ
US20080184807A1 (en) Compression test apparatus
JP5929550B2 (ja) 金属板材の圧延装置および圧延方法
CN101107504A (zh) 应变测量装置及应变测量元件的固定方法
US11814265B2 (en) Speed limiter for a lifting gear having brake actuated by centrifugal force
WO2003010082A1 (fr) Detecteur de surcharge sur vehicules elevateurs de haute portee
CA2781804C (en) Method and device for measuring cylinders
CN111302194B (zh) 一种梯级防抬制动装置及自动扶梯类设备
US7856704B2 (en) Monitoring system for clinching process
US7650771B2 (en) High-pressure press
US20110126642A1 (en) Adapter for turning a steering wheel
US20180202879A1 (en) Load cell
CN108928692B (zh) 一种安装在绳头的电梯称重装置
ITMI20011993A1 (it) Banco di verifica di avvitatori comprendente un freno a disco sottile
CN104595682B (zh) 工作台防撞装置及具有它的压力机
AU2018241694B2 (en) Detection device, detection method and stabilisation device
US10919742B2 (en) Endless cable winch
KR101306851B1 (ko) 차량 중량 측정 장치
GB2180357A (en) Loadcell mounting
JP4197268B2 (ja) 重量センサおよび重量検査装置
CN115108511B (zh) 车轮支反力检测装置、系统及高空作业平台
US7059559B2 (en) Device for supporting a web and device and process for removing a web from an axle
KR101168960B1 (ko) 하역장비의 밀림 방지장치
JP2012153484A (ja) 電磁制動装置および電磁制動装置を備えたエレベーター装置
JP3416683B2 (ja) サイドブレーキ機構

Legal Events

Date Code Title Description
RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20101228

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20111014

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111020

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120105

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120127

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120223

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150302

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4938857

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250