SE453127B - Sett och anordning for metning av banspenning - Google Patents

Description

20 25 30 35 A0 453 127 Z En variant av denna banspänningsmätare, enligt .svenska UU 5141-, prbl m. 410 657, ytnyttjar sambandet mellan resonansfrekvensen och förhållandet mellan banspänningen och ytvikten samt den fasförskjutning som föreligger mellan banans svängning och de tryckvariationer som försätter banan i sväng- ning eller den signal som åstadkommer tryckvariationerna.

Resonansfrekvensen är proportionell mot roten ur förhållandet mellan banspänning och ytvikt. Det är således möjligt att genom separat upp- mätning av ytvíkten få fram banspänningen.

Ovanstående mätare som bygger på resonans mellan två stöd är ut- formade för anliggning mot pappersbanan. Detta medför begränsningar i an- vändbarheten och ställer stora krav på appliceringen av mätaren. Genom an- liggningen uppkommer friktion mot banan och därmed påverkas banspänningen.

Anliggningen medför även slitage och smutsavsättningar på mäthuvudet.

Föreliggande uppfinning möjliggör anliggningsfri banspänningsmät- ning genom att anordningen är utformad så att ett tunt luftlager åstad- kommes mellan mätaren och pappersbanan. Trots att ingen anliqghing före- kommer har det överraskande visat sig att ett resonansfenomen ändå kan er- hållas. I och med detta kan mäthuvudet göras rörligt vinkelrätt mot pap- persbanans plan, vilket innebär att mäthuvudet kan följa pappersbanan. Mä- taren blir därmed oberoende av upphängningen i en ovanför banan anordnad tvärbalk vid vilken mätaren är fästad eller längs vilken mätaren är rörlig.

Inga speciella krav behöver då ställas på tvärbalkens utformning och sta- bilitet.

Uppfinníngen skall i det följande beskrivas närmare i anslutning till en utföringsform som visas på ritningarna, där Fig 1 visar en mätanordning enligt uppfinningen, sedd underifrån, Fig 2 visar ett snitt längs II-II i fig 1.

Den i figurerna visade mätanordningen innefattar ett mäthuvud 1 med ett stöd 2, 2a med vilket en mätyta 3 begränsas. Mätytan kan ha olika geometrisk form, exempelvis rektangel eller ellips. Vidare kan mätytan begränsas av enbart två parallella stöddelar 2. Intill mätytan 3 är en anordning, lämpligen en högtalare 4, för alstring av periodiska tryckva- riationer placerad. Denna försätter banan 5, i transversell svängning genom ett periodiskt varierande ljudtryck. Mäthuvudets storlek beror på banmaterialet. För säckpapper kan den rektangel som begränsas av stödet 2, Za exempelvis vara 5 x 10 cm2 och stöddelarnas bredd 1 - 2 cm.

I mätgapet är ett antal detektorer 6, 7 anordnade för uppmätning av banans svängning. Detektorerna 6, 7 kan utgöras av en tryckgivare avsedd att uppmäta det varierande ljudtrycket från högtalaren 4 och en detektor för indikering av banans position under svängningen. För positionsdetek- teringen kan exempelvis ultraljud eller optik utnyttjas. 10 15 20 25 30 35 ao' 453 127 3 I stödet 2, Za är luftkanaler 8 anordnade varvid ett flertal öpp- ningar 9 är placerade på undersidan av stödet. Genom en tillförselöppning 10, tillföres tryckluft till kanalerna B. Tryckluften får strömma ut genom öppningarna 9 för att därigenom åstadkomma ett tunt luftlager mellan stö~ det 2, 2a och banan 5. Från kanalerna 8 kan även luft genom en sidokanal 11 föras till detektorerna 6, 7 för att hålla dessa rena från damm och smuts.

Anordníngen med tryckluftsutströmningen har således som uppgift att åstadkomma ett visst litet avstånd mellan mäthuvudet och banan. Anord- ningen kan vara en approximation av en linjekälla med en luftkanal i mät- huvudet som distribuerar ett jämt lufttryck utefter stödets 2, Za hela längd och tätt sittande öppningar 9. Üppningarnas diameter kan vara 0,25 - 1,0 mm med ett centrumavstând 2 - 10 mm, lämpligen ca 5 mm. Uppningarna 9 kan vara riktade snett utåt från mäthuvudets centrum, lämpligen ung 450 mot banans normal. Lufttrycket i luftkanalen kan variera inom vida gränser t ex 50 kPa - 500 kPa.

För att anordningen medluftutströmning skall upprätthålla ett tunt luftskikt, som kan vara ca 0,1 mm, mellan stödet 2, 2a och banan 5 över stödets hela yta, skall den kraft varmed stödet pressas mot banan vara jämt fördelad och inte alltför stor. Ett sätt att åstadkomma detta kan vara att låta ett lätt mäthuvud 1 vila mot banan med sin egen tyngd så att mäthuvu- dets läge parallellt med banans normal och mäthuvudets orientering (i rym- den) bestäms av banans läge och orientering. Mätaren blir då helt anligg- ningsfri och friktionen mellan stödet och banan elimineras. Inverkan av mätaren på den banspänning man vill mäta reduceras också och blir med ovanstående sätt försumbar. Mätaren blir därmed oberoende av nedhängningen av den tvärbalk i vilken den är fästad eller förskjutbartanordnad. Kraven på tvärbalkens stabilitet blir således mycket låga. Mäthuvudets 1 massa kan vara så låg som ca 0,1 kg. Elimineringen av friktionen innebär att inga speciella krav på nötningstålighet behöver ställas på materialet i mäthuvudet. Anordningen 4 för alstring av periodiska tryckvariationer be- höver inte vara fast förbunden med mäthuvudet 1.

Ovanstående arrangemang har visat sig vara möjligt genom att re- sonanssvängningar kunnat erhållas i banan anliggning förekommer. De pålagda periodiska tryckvariationerna åstadkommer i mätytan trots att ingen således i banan en vågrörelse som inte breder ut sig nämnvärt utanför mät- ytan utan orsakar ett resonansfenomen i den av stödet begränsade mätytan trots att stödetinte anligger mot banan.

Fördelarna med ovanstående arrangemang har redovisats ovan och det kan givetvis utnyttjas i olika banspänningsmätare som baseras på principen med resonansfrekvens, exempelvis de som visas i de svenska utl skr, publ nr 402 490 och 410 657. 455 127 f* Uppfinningen är givetvis inte begränsad till den redovisade ut- föríngsformen utan kan varieras inom ramen för uppfinníngstanken. fl-

Claims (3)

10 15 20 'å 453 127 P a t e n t k r a v

1. Sätt för mätning av banspänning i en pappers- eller foliebana där banan förs över en mätyta begränsad av ett stöd, varvid banan försätts i transversella svängningar i den av stödet begränsade mätytan samt att resonansfrekvensen för denna svängning detekteras för bestämning av ban- spänningen, k ä n n e t e c k n a t av att banan förs över mätytan utan direkt anliggning, genom att ett tunt luftlager upprätthålls mellan stödet och banan.

2. Anordning för mätning av banspänníng i en pappers- eller folie- bana (5), vilken anordning innefattar ett mäthuvud (1) med ett stöd (2, Za) ordning (4) banan (5) tektering av banans (5) över vilket banan framföras, en vid stödet (2, Za) placerad an- för alstring av periodiska tryckvariationer för att försätta (6, 7) för de- svängning och de påförda periodiska tryckvaria- i transversella svängningar samt anordningar tíonerna för bestämning av banspänningen, k ä n n e t e c k n a d av att stödet (Z, Za) är försett med luftkanaler (B) med ett flertal öppningar (9) för åstadkommande av ett tunt luftlager mellan stödet (2, 2a) och banan (5) så att direkt anliggning av stödet mot banan för- hindras.

3. Anordning enligt kravet 2, k ä n n e t e c k n a d av att öppningarna (9) är riktade snett utåt från mäthuvudets (1) centrum, lämpligen ca 450 mot banans (5) normal.