NO854553L - Banespenningsmaaler. - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en banespenningsmåler av den art som er angitt i krav l's ingress.

De fleste industribedrifter som håndterer baneformede ma-terialer, vil ha behov for instrument eller innretninger som kan måle banespenningen. Slike industrier er papirin-dustrien, plastindustrien, den grafiske industri og tek-stil- og konfeksjonsindustrien. Det er mange grunner til at man bruker slike instrument, men viktigst er kanskje at de fleste baneformede material har en begrenset styrke, og at banen kan briste når strekket i banen overstiger en bestemt grense. For f.eks. papir og plast gjelder også at strekket i banen influerer på ferdigproduktets egenskaper, og varierende banespenning kan også influere uheldig på den videre behandling av de baneformede materialene som trykking, fremstilling av palstposer og sekker etc. Det har derfor vært og er fortsatt betydelig interesse for banespenningsmålere som enten kan installeres fast i maskinene eller være portable slik at de kan brukes på for-skjellige maskiner, gjerne i forbindelse med undersøkelser når det opptrer vanskeligheter. Hensikten med foreliggende oppfinenlse er å tilveiebringe en slik portabel banespenningsmåler som både er enklere og billigere enn de målerne som tidligere har vært tilgjengelig, samtidig som man oppnår reproduserbare og nøyaktige resultater.

De metodene som hittil har vært brukt for å måle banespenning har vært følgende: 1. Ledevalser i maskinene med akseltapper som er opplagret på kraftmålere. Man sørger for at banen får en bestemt omslutningsvinkel rundt valsen og kan da av trykket på akseltappene få et uttrykk for den gjennomsnittlige banespenningen over banens bredde.

Noen typer har separat avlesning fr ade to akseltappene, slik at man også kan få et mål for eventuelle skjevheter i

banespenningsprofilen.

2. Akustiske metoder.

a) Berøringsløs måling av transverselle lydbølgers for-plantningshastighet langs banen, innenfor dimensjonene til

et målehode som både genrerer og måler lydbølgene. Bølge-hastigheten er proporsjonale med kvadratroten av banespenningen. b) Målehode i berøring med banen, og med et vindu mot dette ("innspenningslengde") hvori banens resohans-frek-vens måles. Resonansfrekvensen, ved tdransverselle svingninger generert av en innebygget høytaler, er proporsjonal med kvadratroten av banespenningen. c) Målehode i berøring med banen, og måling av svinge-ampl-ituden, i et vindu mot banen hvor svingninger i et

vakuum genereres av en høytaler. Svingeamplituden er en funksjon av banespenningen.

Eksempler på mekaniske spenningsmålere kan f.eks. finnes i GB nr. 1.318.735, DE 2.819.951, DE 3.203.815, Fl 42480, US 4.437.352, 4.444.065 og 4.470.297.

Ved måling av banespenning er det viktig å skille mellom følgende hovedformål: A. "On-line" kontroll for å sikre optimal (gjennomsnitts-) banespenning med hensyn på en stabil og bruddfri kjøring.

(Total strekk-kraft i banen). Best egnet til dette formå-let er ledevalse/kraftmålersysternet som nevnt under 1.

B. Karakterisering av banespennings-tverrprofiler som et mål for papirbanens kvalitet (produktkontroll). Dette kan gjøres med et målehode som kan bevege seg over papirhanen. C. "Trouble-shooting" og tilstandsanalyse i trykkpresser og andre maskiner som viderebehandler baneformede material .

Dersom det er unormalt mange banebrudd eller problemer med ustabil bane(sideveis eller rykkvis), er det viktig å kunne fastslå om årsaken er dårlig papir, plast eller annet produkt eller dårlige forhold i det maskineri som behandler det baneformede materialet. Eksempler på sistnevnte kan være:

-for stram (eller slakk) bane enkelte steder,

-skjevheter i maskineriet f.eks. trykkpressen (kan vise seg som en permanent skjev banespenningsprofil i en retning) . -rykkvise drag i banen (pulserende banespenning.)

Foreliggende banespenningsmåler er i første rekke tenkt anvendt for formålene nevnt under punktene b) og c) men er særlig anvendbar for det sistnevnte formål hvor det er absolutt nødvendig med et lett håndterlig mobilt apparat. For å kunne kartlegge forholdene på f.eks. en rotasjon-trykkpresse vil det således være nødvendig med målinger på flere steder langs hver av 4-6 papirbaner.

Mange steder hvor det er viktig å måle banespenningen, er det vanskelig å komme til, og måleapparatet bør derfor være så lite og lett som mulig, og fortrinnsvis være uav-hengig av eksterne ledninger f.eks. til nettspenning. Mål-ingene bør kunne gjentas flere ganger og uten å forstyrre produksjonsgangen. Det måleapparat som skal beskrives i detalj i det følgende, ansees for å være spesielt godt egnet til slike formål.

Banespenningen ved en bestemt posisjon på papirbanen av-leses digitalt på måleinstrumentet som er batteridrevet. Det trengs da ingen ledninger til nettspenning. Ved å stryke målehodet tvers over papirbanen fås en utskrift av tverrprofilen med god reproduserbarhet og breddeoppløs-ning. Apparatet må da være koplet til et registrerende instrument via en ledning. Dette kan f.eks. være en bat teridrevet liten skriver som holdes i (den andre) hånden, eller et digitalt lagrings-oscilloskop og/eller skriver med ledning til nettspenning.

En type akustisk måleapparat er under utvikling i Sverige, men prisen på dette regnes å bli mer enn 10 ganger så høy.

Foreliggende banemåler omfatter en føler i form av en bladfjær (4) som er anordnet i et målehode (1) forsynt med en glatt anleggsflate (2) som under måling bringes i kontakt med papirbanen (3). Når målehodet (1) bringes i kontakt med papirbanen (3) vil bladfjæren (4), som stikker noe ut fra målehodet (1), presses i retning mot målehodet (1) og bladfjærens (4) forskyvning vil være relatert til banespenningen.

Banespenningsmåleren skal nærmere beskrives under hen-visning til figurene 1-4. Figur 1 viser skjematisk målehodet (1) i anlegg mot en bevegelig papirbane og hvor målehodet (1) via en egnet kabel (5) er forbundet med et egnet måleinstrument (6) eksempelvis forsynt med en skriver. Figur 2 viser i perspektiv målehodet (1) sett fra under-siden, dvs. den side som ved banemålerens bruk ligger an mot papiret. Figur 3 viser et tenkt perspektivbilde av målehodet (1), liggende an mot papirbanen (3), sett fra papirets bakside og hvor papirutbulingen er indikert med (7). Figur 4 viser målehodet (1) i henhold til figur 1 i en noe større målestokk.

I et målehode (1) med en glatt anleggsflate (2) mot papirbanen (3) er det plassert en bladfjær (4) som gir et lett trykk mot papirbanen (3), som derved får en liten utbuling (sett fra papirbanens (3) bakside). Se fig. 2 og 3. Fjærinntrykningen av papirbanen (3) er også noe avhen-gig av hvor hårdt målehodets anleggsflater (2) trykkes mot papirbanen (3). Dersom dette trykket er for lite, mister papirbanen (3) kontakten med anleggsflaten i det sporet hvor den passerer bladfjæren (4). Se fig. 4. Det er nød-vendig med papirkontakt langs hele anleggsflaten (2) for å få en entydig sammenheng mellom banespenningen og bladfjærens (4) inntrykning i papirbanen (3) (i forhold til anleggsflåtene (2)).

I målehodets (1) anleggsflate (2) er det laget en liten optisk anordning (8, 9) som viser når papiret har kontakt på det kritiske stedet, dvs. når det er tilstrekkelig anleggspress mot papirbanen (3). Se fig. 4. Rødt lys fra en lysdiode (8) ble reflektert fra papiroverflaten, og sees gjennom en plexiglasspropp (9) bare når det ikke er papirkontakt på dette stedet. Lyset slukker idet det blir kontakt og tilstrekkelig anleggspress er oppnådd. Det nød-vendige presset er meget lavt, noen få Newton. Målehodet kan trykkes noe hardere ned enn dette mot papirbanen (3) uten at det har noen praktisk betydning. (Dette sees av måleravlesningen.) Dersom dette presset overdrives, øker imidlertid banespenningen i den sonen som måles. Med rime-lig anleggspress mot papirbanen (3), dvs. noe mer enn til det røde reflekslyset slukker, er det en meget repro-duserbar sammenheng mellom banespenningen og fjærbladets inntrykning i papirbanen (3). Denne inntrykningen dvs. posisjon i forhold til anleggsflåtene (2) måles ved en berøringsløs, induktiv avstandsmåler (10) som har en fast posisjon i forhold til anleggsflåtene (2). Avstandsmåleren er festet til målehodet (1) ved hjelp av to bøyler (11) forbundet med en bjelke (12) til hvilken avstandsmåleren er festet. Det er valgt en induktiv avstandsmåler, men i prinsippet kan det brukes også andre typer av elektromag-netiske eller optiske givere som måler bladfjærens (4) bevegelse berøringsløst.

For å få absoluttverdier for banespenningen, uttrykt i N/m 2( er det nødvendig å kalibrere apparatet på en pa pirbane hvor banespenningen kan varieres på kjent måte. Dette er utført i en avistrykkpresse, og i en rullmaskin som begge hadde banespenningskontroll med ledevalser lag-ret i kraftmålere. (Metode 1 i det foregående). Det er da nødvendig å ta hensyn til at måleresultatet er noe avhen-gig av papirhastigheten.

For måling av banespenning av ikke reflekterende baner, såsom sort plast, vil det være vanskelig å observere lys reflektert fra papiret og for slikt formål kan den optiske anordning erstattes med en mekanisk føler som avgir et signal når den ønskede kontakt mellom den bevegelige bane og målehodet (1) er oppnådd. I sin enkleste form kan en slik mekanisk føler være en mikrobryter med en egnet anleggsflate som enten åpner eller slutter en elektrisk krets tilknyttet eksempelvis en lysdiode.

Claims (7)

1. Fremgangsmåte ved måling av banespenning i kontinuerlige baner (3), særlig bevegelige baner (3),karakterisert vedat en elastisk føler (4) bringes i kontakt med papirbanen (3) og bestemmer det elastiske følers (4) forskyvning i forhold til et fast målepunkt (10), hvilken forskyvning er et mål for banespenningen .

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1,karakterisert vedat den elastiske følers (4) forskyvning bestemmes ved en berøringsfri av-s tandsbestemmelse.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2,karakterisert vedat forskyvningen bestemmes kapasitivt eller induktivt.

4. Apparat for bestemmelse av banespenning i henhold til kravene 1-3, karakterisert vedet målehode (1) forsynt med minst en glatt anleggsflate (2), samt en elastisk føler (4) festet til hodet (1) og bevegelig i forhold til dette og utstrekker seg gjennom et tenkt plan som berører anleggsflåtene (2), samt en anordning (10) for bestemmelse av den elastiske følers (4) posisjon.

5. Banespenningsmåler ifølge krav 5,karakterisert vedmidler (8, 9) for å bestemme kontakt mellom anleggsflaten (2) og banen (3).

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert veden lysdiode (8) som retter lyset mot banen (3), samt et gjennomsiktig vindu (9) i flukt med anleggsflaten (2).

7. Banemåler ifølge et hvilket som helst av kravene,karakterisert vedat avstandsmåleren er induktiv og ved hjelp av en kabel (5) er forbundet med eksempelvis et skrivende voltmeter (6).