KR20090097856A - 압력센서를 포함하는 롤러 - Google Patents

압력센서를 포함하는 롤러 Download PDF

Info

Publication number
KR20090097856A
KR20090097856A KR1020097011070A KR20097011070A KR20090097856A KR 20090097856 A KR20090097856 A KR 20090097856A KR 1020097011070 A KR1020097011070 A KR 1020097011070A KR 20097011070 A KR20097011070 A KR 20097011070A KR 20090097856 A KR20090097856 A KR 20090097856A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
force
roller
spring
sensor
plate
Prior art date
Application number
KR1020097011070A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101116983B1 (ko
Inventor
루돌프 웨버
토비아스 하인
프랑크 두르너
Original Assignee
텍스마그 게엠베하 베르트리에브스게셀스차프트
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 텍스마그 게엠베하 베르트리에브스게셀스차프트 filed Critical 텍스마그 게엠베하 베르트리에브스게셀스차프트
Publication of KR20090097856A publication Critical patent/KR20090097856A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101116983B1 publication Critical patent/KR101116983B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus 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
    • G01L5/10—Apparatus 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus 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
    • G01L5/10—Apparatus 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
    • G01L5/102—Apparatus 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring 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
    • G01L1/22—Measuring 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/26—Auxiliary 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus 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
    • G01L5/10—Apparatus 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
    • G01L5/108—Apparatus 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

본 발명은 웨브재료를 편향시키는 롤러의 지지력(3)을 측정하기 위한 압력센서(10)에 관한 것이다. 상기 압력센서(10)는 그 위에 적어도 하나의 센서요소(25)가 지지되는 기부요소(20)를 포함한다. 센서요소(25)는 지지력(3)에 의해 탄성변형 가능하고 적어도 하나의 힘 픽업부(42)를 갖는 적어도 하나의 판(40)을 포함한다. 스프링(32)에 의해 지지력(3)이 도입되는 압력편(29)에 의해 센서요소(25)에 하중이 가해진다. 상기 스프링은 힘 방향으로 동일한 하중에서 탄성변형 가능한 판(40) 보다 더 큰 범위의 스프링을 포함한다. 센서요소(25) 상에 작용하는 힘을 제한하기 위해, 환형 접촉부(35)가 제공되고, 이에 대해 압력편(29)은 전체적으로 가압된다. 상기 환형 접촉부(35)는 센서요소(25) 주위로 제공된다.
웨브재료, 압력센서, 센서요소, 기부요소, 힘 픽업부, 압력편

Description

압력센서를 포함하는 롤러 {Roller comprising a force sensor}
본 발명은 롤러의 지지력을 측정하기 위한 압력센서를 포함하는 롤러에 관한 것이다.
DE 101 18 887 C1호는 웨브(web) 재료를 편향시키는 롤러의 지지력을 검출하기 위한 압력센서를 개시하고 있다. 이러한 압력센서는 기계에 고정되는 샤프트 상에 고정되어 유지되는 기부요소를 갖는다. 이러한 기부요소는 2개의 탄성변형 가능한 이중 굴곡 비임을 갖는 센서요소에 일체로 연결된다. 압력편은 이러한 각각의 이중 굴곡 비임 상에 작용하고 측정되는 지지력에 의해 직접 힘이 가해진다. 이중 굴곡 비임 모두에는 지지력에 의한 이중 굴곡 비임의 변형을 검출하기 위해 가장 큰 굴곡부 영역에 힘 픽업부가 제공된다.
US 2004/181312 A1호는 압력센서를 갖는 로봇을 개시하고 있다. 이러한 압력센서는 센서요소가 장착되는 변형가능한 판을 갖는다. 힘은 압력편과 스프링을 통해 변형가능한 판 내로 도입된다. 이 경우, 스프링의 목적은 물체가 부드럽게 접촉되게 하는 것이다. 압력편이 단단한 물체와 접촉되면, 스프링이 먼저 전부 압축되고, 그 결과 접촉력은 초기에는 낮게 유지된다. 물체를 향해 이동이 계속됨에 따라 작용하는 압축력은 증가되고, 이는 센서에 의해 검출된다. 따라서, 힘 조절 부는 특정의 소정 보유력이 얻어지는 방식으로 접근 운동을 늦추게 한다.
DE 953 840 C호는 지지력 검출을 위한 힘 측정 장치를 갖는 롤러를 개시하고 있다. 이러한 롤러는 탄성변형 가능한 판 상에 지지되어, 발생되는 지지력에 대응하여 그 위치를 약간 변화시킨다. 발생되는 지지력을 결정하기 위해 롤러의 위치가 플런저형의 코일 장치를 통해 측정된다.
본 발명의 목적은 더 신뢰성 있는 상술한 형태의 압력센서를 갖는 롤러를 제공하는 것이다.
본 발명에 따르면, 이러한 목적은 청구범위 제1항의 특징에 의해 달성된다.
청구범위 제1항의 롤러는 웨브재료를 방향전환하는 롤러의 지지력을 측정하기 위해 사용된다. 이경우 웨브재료는 바람직하게는 종이, 주름 종이, 필름, 섬유, 펠트(felt) 또는 메쉬 웨브이다. 웨브는 통과되거나, 또는 순환하는 무단 웨브 형태일 수 있다. 롤러의 하중을 알고, 웨브재료가 롤러에 대해 회전하는 각도를 알 경우, 웨브재료 상의 인장 응력은 이로부터 계산되고, 이는 다양한 적용, 특히 인장 응력 제어 시스템에서 매우 중요하다. 압력센서는 대체로 기계에 고정되어 배열되는 기부요소를 갖는다. 실제 힘을 검출하기 위한 적어도 하나의 센서요소가 이러한 기부요소 상에 제공된다. 이 경우, 이러한 센서요소가 기부요소에 일체로 연결되거나 또는 기부요소 상에 지지되는 별개의 부분을 형성하는지는 중요하지 않다. 센서요소는 측정되는 지지력에 의해 탄성적으로 변형되어 검출된 지지력을 비례적인 변형으로 변화시키는 적어도 하나의 판을 갖는다. 이러한 탄성 변형은 적어도 하나의 힘 픽업부, 바람직하게는 스트레인게이지에 의해 특히 저항 변화의 전기적 측정 신호로 변환된다. 지지력을 센서요소 내로 유도하기 위해, 측정되는 지지력을 탄성 변형 가능한 판으로 전달하는 압력편에 의해 센서요소에 힘이 가해진다. 웨브재료가 편향 롤러 주위로 이동되는 동안, 상당한 최고 하중이 예를 들어, 웨브재료 자체 또는 웨브의 이동에서의 불규칙성에 의해 유발되어 자주 발생된다. 웨브의 찢어짐 또는 중첩부 형성시에, 마찬가지로 롤러는 매우 큰 힘을 받게 된다. 또한, 전체 하중이 갑자기 압력센서 상에 가해지므로, 롤러의 설치 중에 큰 하중이 발생된다. 이러한 최고 하중은 이들이 매우 짧은 시간, 바람직하게는 마이크로초 범위 동안에만 발생되지만, 수회의 측정되는 평균 지지력으로 될 수 있다. 따라서, 롤러 기구 및 웨브재료는 아무런 문제없이 이러한 짧은 최고 하중에 견딜 수 있다. 이에 비해, 센서요소 및 특히 힘 픽업부는 이러한 최고 하중에 매우 자주 파괴된다. 가능한 한 많이 센서요소로부터 이격되게 이러한 최고 하중을 유지하기 위해, 힘은 적어도 하나의 스프링을 거쳐 압력편 내로 유도된다. 이 경우, 힘의 방향을 고려할 때 스프링은 탄성변형 가능한 판 보다 동일한 하중에 대해 더 큰 스프링 이동거리를 갖도록 구성된다. 롤러에 충격이 발생할 때, 롤러 베어링은 이러한 힘을 편향시키고, 그 결과 센서요소 상의 최고 하중의 최대값이 대응하여 감소된다. 이는 스프링이 주로 탄성에너지로서 이러한 충격 에너지를 저장하여, 시간차를 두고 센서요소에 가해지므로 측정결과에 영향을 미치지 않는다. 따라서, 하중의 피크는 이러한 수단에 의해 더 작고 더 넓게 형성되고, 그에 따라 센서요소 상의 피크 하중을 감소시킨다. 그러나, 일정 시간에 걸쳐 측정되는 지지력의 평균값은 이러한 수단에 의해 영향을 받지 않는다. 그럼에도 불구하고, 예를 들어, 웨브재료의 중첩부를 통해 매우 높은 최고 하중이 발생하면, 이러한 수단에도 불구하고 센서요소가 매우 강한 충격을 받아 파괴될 수 있다. 이를 위해, 압력편은 센서요소 상에 작용하는 힘을 제한하기 위해 기부요소 상의 차단부에 대해 가압된다. 따라서, 이러한 차단부는 압력편의 최대 이동을 대체로 센서요소를 손상시키지 않는 값으로 제한한다. 따라서, 지지력의 일부는 센서요소를 우회하고, 차단부를 통해 기부요소 내로 발산된다. 이는 분명히 측정 결과를 변하게 하지만, 센서요소의 내구성을 유지시킨다. 어떤 경우에도, 센서요소를 파괴하는 크기를 갖는 이러한 높은 최고 하중은, 힘 이동 부분에 스프링이 설치되어 있어도 최고 하중에 너무 짧게 발생되어 어떤 경우에는 조절될 수 없으므로, 이러한 측정 에러는 용인될 수 있다. 이러한 강한 충격이 매우 드무므로, 이러한 형태의 측정 에러는 아무런 문제없이 수용될 수 있다. 그러나, 차단부의 특정 구성은 특히 충격의 경우 상당한 충격에너지를 흡수해야 하므로 중요하다. 먼저, 차단부는 한편으로는 센서요소의 측정 범위를 불필요하게 제한하지 않고, 다른 한편으로는 센서요소에 대한 임의의 위험이 생기지 않도록 충분히 정밀하게 제조되어야 한다. 다음으로, 차단부는 충격에너지에 의해 변형되지 않아야 한다. 마지막으로, 센서요소가 이러한 심한 충격 후에 다시 처음 위치로 복귀하는 것을 보장할 필요가 있다. 이러한 다른 목적을 달성하기 위해, 차단부는 센서요소 주위의 링 형태로 된다. 압력편은 이 경우 차단부에 대해 가압된 편평부이고, 따라서 압력편이 차단부에서 정확하게 지지되게 한다. 또한, 이러한 차단부는 압력편이 기울어져 잼이 생기게 하는 임의의 측부힘 또는 경사힘을 생성하지 않는다. 압력센서는 이런 식으로 강한 충격에 대해 적절하게 보호된다. 이는 센서요소의 수명을 상당히 증가시킨다.
청구항 2에 청구된 것처럼, 차단부의 크기를 각각의 센서요소에 대해 최적으로 맞추기 위해, 차단부가 기부요소 상에 느슨하게 안착되게 하는 것이 바람직하다. 따라서, 차단부는 센서요소의 높이를 맞추는 것이 필요한 경우에도 맞는 높이로 다른 것으로 용이하게 교체될 수 있다.
청구항 3에 청구된 것처럼, 차단부가 다른 높이의 센서요소에 가능한 한 용이하게 맞춰지도록 하기 위해, 차단부는 하나 위에 다른 하나가 적층되는 복수의 부분들을 포함하는 것이 바람직하다.
청구항 4에 청구된 것처럼, 오랜 시간 동안 높은 충격 하중에 견딜 수 있도록 하기 위해, 차단부는 경화강으로 제조되는 것이 바람직하다.
청구항 5에 청구된 것처럼, 차단부 상의 압력편의 충격을 감소시켜 압력편의 수명을 증가시키기 위해, 적어도 하나의 다른 스프링이 차단부와 평행하게 연결되는 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 추가의 스프링은 센서요소에 의해 얻어진 측정 결과에 해로운 영향을 미치지 않도록 하기 위해 제1 스프링과 비교하여 약하게 구성되어야 한다. 이러한 추가의 스프링은 차단부의 충격 하중을 감소시켜, 수명을 길게 한다.
선택적으로 또는 추가적으로, 청구항 6에 청구된 것처럼, 힘 픽업부와 탄성변형 가능한 판 사이에 적어도 하나의 스프링 요소를 제공하는 것이 또한 가능하다. 이러한 스프링 요소는 과도한 하중에 대해 힘 픽업부를 보호한다. 탄성변형 가능한 판의 변형은 상당한 충격하중의 결과로 과도하게 되고, 스프링 요소는 변형의 일부를 흡수하여 힘 픽업부의 파괴 위험을 상당히 감소시킨다. 필요할 경우, 이는 추가로 제공된 차단부 없이도 가능하게 한다. 그러나, 이러한 차단부는 센서요소를 위한 추가의 고정 측정부로서 바람직하다.
청구항 7에 청구된 것처럼, 스프링 요소의 구성으로서 고무형 요소가 바람직한 것이 밝혀졌고, 이는 그 자체의 변형을 탄성 응력 형태로 흡수할 수 있다. 탄성 요소는 바람직하게는 실리콘 고무로 구성된다.
청구항 8에 청구된 것처럼, 스프링 요소는 탄성변형 가능한 판 및 힘 픽업부로 연결되는 얇은 막으로 형성되는 것이 또한 바람직하다. 정상 작동 중에, 이런 식으로 힘 픽업부는 탄성변형 가능한 판의 변형을 손실없이 거의 힘 픽업부에 전달한다. 파괴로부터 힘 픽업부를 보호하는 얇은 막의 추가의 변형은 매우 높은 충격 하중의 경우에만 발생한다.
청구항 9는 스트레인게이지 형태의 힘 픽업부의 하나의 간단한 구성을 청구한다. 스트레인게이지는 센서요소의 매우 작은 변형도 저항 변화로 잘 측정할 수 있는 전기적 신호로 변환시킨다는 점에서 바람직하다. 스트레인게이지는 온도에 비교적 높은 의존성을 갖는다는 단점을 갖지만, 이는 예를 들어 휘스톤브릿지의 구성으로 용이하게 보상할 수 있다.
청구항 10에 청구된 것처럼, 외부 교란, 예를 들어 웨브 크랙 또는 웨브 꼬임에 대해 압력센서를 보호하기 위해, 압력센서는 적어도 하나의 관련된 리미트스위치를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 리미트스위치는 지지력이 소정의 수준을 초과할 때 작동된다. 웨브재료의 구동 장치는 바람직하게는 리미트스위치에 의해 중단된다.
청구항 11에 청구된 것처럼, 간단한 구성을 달성하기 위해, 리미트스위치는 압력센서의 차단부 영역에 제공되는 것이 바람직하다. 따라서, 리미트스위치는 충격이 차단부 자체를 작동시키기에 충분할 때는 항상 작동된다.
청구항 12에 청구된 것처럼, 압력센서 조립체를 단순화시키기 위해, 압력센서는 적어도 하나의 관련된 트러스트 나사를 갖는 것이 바람직하다. 이러한 트러스트 나사는 압력센서가 용이하게 교환되게 하기 위해 압력센서 상의 하중을 감소시킨다. 트러스트 나사는 또한 롤러를 위한 이송 안전 장치로서 사용된다.
마지막으로, 청구항 13에 청구된 것처럼, 스프링은 벨형상부 상에 지지되는 것이 바람직하다. 벨형상부는 압력센서의 내부 장치를 보호하고, 그럼에도 불구하고 힘이 간단한 방법으로 센서요소 내로 도입되는 것을 보장하다. 압력센서가 위아래가 바뀌어서 설치될 경우 이송될 때 벨형상부가 유실되는 것을 방지하기 위해, 벨형상부와 기부요소 사이에는 체결요소가 제공된다. 이러한 체결요소는 바람직하게는 벨형상부 내의 구멍을 관통하는 나사로 형성된다. 체결요소는 정상 작동 상태에서는 벨형상부와 접촉되지 않는다.
본 발명은 보호범위를 제한함이 없이 도면을 사용하여 예로서 설명된다.
도 1은 압력센서를 갖는 롤러를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 압력센서의 확대된 단면을 도시하는 도면이다.
도 1은 웨브재료(2)가 활주하면서 방향전환되는 롤러(1)를 도시한다. 웨브재료(2)의 인장응력(5) 및 웨브재료(2)가 롤러(1)에 대해 미끄러지는 각도는 지지력(bearing force; 3)이 롤러(1)의 베어링(4) 상에 작용하게 한다. 롤러(1)의 무게를 알고, 이를 통해 웨브재료(2)가 롤러(1)에 대해 미끄러지는 각도를 알면, 웨브재료(2)의 인장 응력(5)을 결정하기 위한 지지력(3)을 측정할 수 있다.
지지력(3)을 검출하기 위해, 롤러(1)의 베어링(4)은 브라켓(6)을 통해 피벗되는 판(7) 상에 지지된다. 판(7)은 고정판(9) 상에 지지되는 피벗 베어링(8)에 대해 피벗되도록 유지된다. 따라서, 롤러(1)는 회전축으로서의 피벗 베어링(8) 주위로 자유롭게 피벗된다. 롤러(1) 아래에는 압력센서(10)가 제공되어 지지력(3)을 검출하고, 이를 전기적 신호로 변환한다.
판(7, 9) 사이에는 리미트스위치(limit switch; 11)가 제공되어, 웨브재료(2)를 위한 도시되지 않은 구동부에 작동식으로 연결된다. 이러한 리미트스위치(11)가 작동되면, 웨브재료(2)의 구동부는 오류 상황에 대응하기 위해 차단된다. 도 1에 도시된 것과 달리, 리미트스위치(11)는 압력센서 내에 합체될 수도 있다.
또한, 판(7, 9) 사이에는 트러스트 나사(12)가 제공되어, 트러스트 나사의 도움으로 2개의 판(7, 9)이 서로로부터 이격되게 힘이 가해진다. 압력센서(10) 상의 하중은 이러한 트러스트 나사(12)의 도움으로 완전히 제거되어, 하중의 작용 및 제거가 쉽게 이루어진다. 이는 압력센서(10)에 대한 작동을 간단하게 한다. 또한, 트러스트 나사(12)는 이송 고정 장치 및 롤러(1)가 설치를 위해 삽입되는 동안 압력센서(10)의 보호를 위해 사용된다.
압력센서(10)의 구성은 도 2에 도시된 단면도를 참조하여 상세히 설명된다. 압력센서(10)는 그 하단면에 플랜지(21)가 일체로 형성되는 기부요소(20)를 갖는다. 이러한 플랜지(21)에는 나사(23)가 통과되는 구멍(22)이 제공된다. 이러한 나사(23)는 고정판(9) 상에 압력센서(10)를 고정하기 위해 사용된다.
기부요소(20)는 계단처럼 넓어지는 원통형 중앙 공동(24)을 갖는다. 센서요소(25)는 이러한 중앙 공동(24) 내에 지지된다. 링(26)은 기부요소(20)에 센서요소(25)를 고정시키고, 센서요소(25)의 계단형 좁은 영역(28)을 둘러싼다. 이러한 링(26)은 센서요소가 기부요소(20)에 견고하게 연결되도록 나사(27)에 의해 기부요소(20)에 고정된다.
압력편(29)은 센서요소(25) 내로 지지력(3)을 도입시켜, 센서요소(25) 상의 스터드(stud; 30)에 대해 위로부터 가압하도록 제공된다. 이러한 압력편(29)은 센서요소(25)를 보호하는 벨형상부(31) 내에 지지되고, 스프링(32)에 의해 센서요소(25)에 대해 미리 가압된다. 이 경우, 벨형상부(31)는 기부요소(20)에 대해 이동할 수 있도록 유지된다. 벨형상부(31)의 상단부(33)에는 피벗되는 판(7)을 가압하는 강성 스터드(34)를 갖는다. 지지력(3)은 이런 식으로 벨형상부(31), 스프링(32) 및 압력편(29)을 통해 센서요소(25)로 유도된다.
과하중에 대해 센서요소(25)를 보호하기 위해, 압력편(29)은 다수의 링(36)으로 형성된 차단부(35)와 상호작용한다. 링(36)은 요구되는 높이의 차단부를 제공하기 위해 다른 두께를 갖는다. 차단부(35)는 계단처럼 상부에서 더 넓도록 구 성된 벨형상부(31) 상의 링(37)에 대해 작용한다. 이러한 계단형으로 넓어지는 영역(38)은 압력편(29)을 위한 다른 차단부를 형성하고, 이러한 차단부는 임의의 과도한 힘이 센서요소(25)로부터 이격되게 유지한다. 추가의 주름 스프링(39)이 차단부(35) 주위에 제공되어, 차단부(35)에 대한 강한 충격을 완화한다. 이 경우, 주름 스프링(39)은 스프링(32) 보다 많이 약하도록 구성된다.
탄성변형 가능한 판(40)이 센서요소(25) 내에 제공되어 압력편(29)의 영향으로 탄성 굽힘 변형을 받는다. 따라서, 지지력(3)은 판(40)의 변형으로 변환된다. 스트레인게이지 형태의 힘 픽업부(42)는 판(40)의 하부면(41) 상에 장착되고 판(40)의 탄성 변형을 전기적 신호, 특히 저항 변화로 변환시킨다. 이 경우, 4개의 힘 픽업부(42)가 제공되어 휘스톤브리지 형태로 연결된다. 힘 픽업부(42)는 판(40)이 과도하게 굽혀질 경우 힘 픽업부(42)가 파괴되는 것을 방지하기 위해 탄성 막(43)을 통해 판(40)에 연결된다. 다르게는, 힘 픽업부(42)는 탄성변형 가능한 판(40) 상에 직접 장착될 수도 있다.
정상 작동 동안, 피벗되는 판(7)은 벨형상부(31) 상에 놓여진다. 지지력(3)이 작용하면, 이러한 힘은 스프링(32)으로부터 압력편(29)에 전달되어 센서요소(25)를 가압한다. 이경우, 스프링(32)은 벨형상부(31)와 함께 압력편(29)이 고정 유닛을 형성하도록 링(37)에 대해 압력편(29)을 가압한다. 이 경우, 간극(44)이 링(37)과 차단부(35) 사이에 형성된다. 이러한 작동 모드에서, 지지력(3)은 오류없이 센서요소(25)에 의해 정확히 검출된다.
예를 들어, 충격에 의해 최고 하중의 지지력(3)이 발생되면, 압력편(29)이 이러한 운동을 하지 않고 벨형상부(31)가 링(37)과 함께 하향 이동되도록 스프링(32)이 압축된다. 이 과정에서, 계단형 넓은 영역(38)에서 압력편(29)과 링(37) 사이에서 간극이 형성된다. 그에 따라, 압력편(29)은 충격흡수기의 효과와 유사한 방법으로 시간차를 가지고 센서요소(25)로 최고 하중을 전달한다. 그 결과, 스프링(32)에 의한 저장 효과 때문에 가해진 충격이 대응하여 증가되는 시간에 따라 최고 하중의 크기는 감소된다. 따라서, 측정된 지지력의 평균값은 동일하게 유지되지만, 충격으로 인한 손상 효과는 상당히 감소된다.
벨형상부(31)에 매우 높은 충격 에너지가 가해질 경우, 링(37)은 차단부(35)를 타격하고, 그 결과 간극(44)이 사라지게 된다. 따라서, 지지력(3)의 일부는 센서요소(25)를 우회하는 링(37) 및 차단부(35)를 통해 기부요소(20)로 유도된다. 센서요소(25)는 이런 식으로 강한 초과 하중으로부터 보호된다.
또한, 나사 형태의 체결요소(45)가 벨형상부(31)와 기부요소(11) 사이에 제공된다. 이러한 체결요소(45)는 벨형상부(31)와 실제로 접촉되지 않도록 벨형상부를 관통한다. 이런 식으로 체결요소(45)는 예를 들어, 압력센서(10)가 뒤집혀서 정렬, 다시 말하면 벨형상부(31)가 하부면에 올 경우에 벨형상부(31)가 유실되는 것을 방지한다. 또한, 체결요소(45)는 압력센서(10)와의 조립을 용이하게 한다.
<도면부호의 설명>
1 롤러 2 웨브재료
3 지지력 4 베어링
5 인장응력 6 브라켓
7 피벗되는 판 8 피벗 베어링
9 고정 판 10 압력센서
11 리미트스위치 12 트러스트 나사
20 기부요소 21 플랜지
22 구멍 23 나사
24 공동 25 센서요소
26 링 27 나사
28 좁은 영역 29 압력편
30 스터드 31 벨형상부
32 스프링 33 상단부
34 스터드 35 차단부
36 링 37 링
38 계단형 넓은 영역 39 주름 스프링
40 탄성변형 가능한 판 41 하부면
42 힘 픽업부 43 막
44 간극 45 체결요소

Claims (13)

  1. 웨브재료(2)의 방향전환을 위한 롤러로서, 상기 롤러는 롤러(1)의 지지력(3) 측정을 위한 압력센서(10)에 작동가능하게 연결되는 판(7) 상에 지지되고, 상기 압력센서(10)는 적어도 하나의 센서요소(25)가 그 위에 제공되는 기부요소(20)를 갖고, 상기 센서요소(25)는 지지력(3)에 의해 탄성변형되는 적어도 하나의 판(40)을 갖는 롤러에 있어서,
    롤러(1)를 지지하는 판(7)은 상기 판이 고정판(9) 상에 지지되는 피벗 베어링(8)에 대해 피벗되도록 유지되고,
    압력센서(10)는 피벗되는 판(7)과 고정판(9) 사이에 제공되고,
    탄성변형 가능한 판(40)은 적어도 하나의 힘 픽업부(42)와 함께 설치되고,
    센서요소(25)에는 압력편(29)에 의해 하중이 가해지고,
    지지력(3)은 힘 방향으로부터 볼 때 탄성변형 가능한 판(40) 보다 동일한 하중에서 더 큰 스프링 운동을 갖는 적어도 하나의 스프링(32)을 통해 압력편(29) 내로 도입되고,
    압력편(29)은 센서요소(25) 상에 작용하는 힘을 제한하기 위해 센서요소 주위로 제공된 환형 차단부(35)에 대해 가압되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  2. 제1항에 있어서, 차단부(35)는 기부요소(20) 상에 느슨하게 안착되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 차단부(35)는 높이 조정을 위해 하나 위에 다른 하나가 적층되는 복수의 부품(36)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 롤러.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 차단부(35)는 경화강으로 구성되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 적어도 하나의 다른 스프링(39)이 차단부(35)와 평행하게 연결되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 지지력(3)은 힘 방향에서 봤을 때 탄성변형 가능한 판(40) 보다 동일한 하중에서 더 큰 스프링 운동을 갖는 적어도 하나의 스프링(32)을 통해 압력편(29) 내로 도입되고,
    적어도 하나의 스프링요소(43)가 힘 픽업부(42) 상에 작용하는 힘을 제한하기 위해 탄성변형 가능한 판(40)과 힘 픽업부(42) 사이에 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  7. 제6항에 있어서, 스프링요소(43)는 고무형 요소로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 스프링 요소(43)는 탄성변형 가능한 판(40)과 힘 픽업부(42)에 전체적으로 연결되는 막(43)으로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 힘 픽업부(42)는 적어도 하나의 스트레인게이지로 형성되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 압력센서(10)는 작동 중에 웨브재료의 이동을 차단하는 적어도 하나의 리미트스위치(11)를 갖는 것을 특징으로 하는 롤러.
  11. 제10항에 있어서, 리미트스위치(11)는 차단부(35)의 영역에 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 압력센서(10)는 압력센서(10) 상의 하중을 감소시키는 적어도 하나의 트러스트 나사(12)를 갖는 것을 특징으로 하는 롤러.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 스프링(32)은 벨형상부(31) 상에 지지되고,
    벨형상부(31)와 기부요소(20) 사이에는 적어도 하나의 체결요소(45)가 제공되는 것을 특징으로 하는 롤러.
KR1020097011070A 2006-12-02 2007-12-03 압력센서를 포함하는 롤러 KR101116983B1 (ko)

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
KR20090097856A true KR20090097856A (ko) 2009-09-16
KR101116983B1 KR101116983B1 (ko) 2012-03-14

Family

ID=38024301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020097011070A KR101116983B1 (ko) 2006-12-02 2007-12-03 압력센서를 포함하는 롤러

Country Status (11)

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

Families Citing this family (20)

* 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
US9797820B2 (en) * 2013-11-06 2017-10-24 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
BR112016029754A2 (pt) * 2014-06-18 2017-08-22 Iwim Srl placa de carga para sistemas de pesagem de veículos em marcha e sistema de restrição relacionado
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

Family Cites Families (18)

* 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
DE3144037A1 (de) * 1981-11-05 1983-05-19 Agfa-Gevaert Ag, 5090 Leverkusen Farbfotograftisches aufzeichnungsmaterial mit nicht diffundierenden elektronendonor-vprlaeuferverbindungen
US4470297A (en) * 1982-10-22 1984-09-11 Kennecott Corporation Camber-monitoring tensiometer
US4735102A (en) * 1986-03-07 1988-04-05 Cleveland Machine Controls, Inc. Web tension transducer apparatus
US4765423A (en) * 1987-11-05 1988-08-23 Karpa Michael J Load cell adaptor
JPH036535A (ja) * 1989-06-02 1991-01-14 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 波長選択光スイッチ
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
JP4234624B2 (ja) * 2003-03-14 2009-03-04 ソニー株式会社 ロボット装置
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
ATE442328T1 (de) * 2006-12-15 2009-09-15 Texmag Gmbh Vertriebsges Verfahren zur messung der zugspannung einer laufenden bahn

Also Published As

Publication number Publication date
JP4938857B2 (ja) 2012-05-23
ES2342553T3 (es) 2010-07-08
EP1927834A1 (de) 2008-06-04
CA2670719C (en) 2013-04-30
US8156802B2 (en) 2012-04-17
EP1927834B1 (de) 2010-05-26
CA2670719A1 (en) 2008-06-05
CN101558287B (zh) 2011-06-15
WO2008064917A1 (de) 2008-06-05
DE502006007051D1 (de) 2010-07-08
JP2010511854A (ja) 2010-04-15
PL1927834T3 (pl) 2010-10-29
CN101558287A (zh) 2009-10-14
KR101116983B1 (ko) 2012-03-14
ATE469344T1 (de) 2010-06-15
US20100011883A1 (en) 2010-01-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101116983B1 (ko) 압력센서를 포함하는 롤러
US5777240A (en) Load cell and load cell beam assembly
US7444889B2 (en) Load cell
KR102553993B1 (ko) 드럼 브레이크
KR20080072563A (ko) 압축 시험 장치
US20010039835A1 (en) Method and device for monitoring a bearing arrangement
US3824846A (en) Holder for force transducer
KR20150103261A (ko) 개선된 부하 표시 장치
US20110127091A1 (en) Planar Beam Load Cell Assembly
CN108025341B (zh) 调整装置
US6731219B1 (en) Force sensitive switch
CN108928692B (zh) 一种安装在绳头的电梯称重装置
US4317495A (en) Device for protecting a flexural force receiver against overloading
US20090173551A1 (en) Support Structure of Mass Sensor Used in Scales
GB2119936A (en) Force sensing device
JP3142579B2 (ja) 機械電動式移動装置の安全装置
GB2180357A (en) Loadcell mounting
CN108896228B (zh) 用于纤维幅材机的测量块
US20050268727A1 (en) Method and a device for measuring stress forces in refiners
EP1412072A1 (en) High-pressure press
JPH09178579A (ja) 荷重測定装置
CN109060196B (zh) 测力传感器
JPH10332500A (ja) 荷重を測定するための電気機械的な計測セルを備えた装置
EP4239298A1 (en) Transducer plate for a multi-leaf spring assembly
WO2011047821A1 (en) Preload sensor

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150116

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160112

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170117

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180112

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190130

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200130

Year of fee payment: 9