專利名稱:片條張力負荷傳感器的制作方法
發(fā)明范圍一般地說，本發(fā)明是關(guān)于紙或其他片條之張力控制器，特別是關(guān)于準確感測一運動中片條上之負荷并用此信號控制所加之張力之創(chuàng)新張力控制器。
現(xiàn)有技術(shù)說明用于紙或其它他材料之高速卷收機，必須準確控制張力以防止撕裂或形成過松之片條卷，因此各軸承支承輥上之負荷必須加以量度。但由于振動及沖擊負荷，此項量度難以進行。
發(fā)明概要本發(fā)明目的之一是為了提供一種片條張力控制器，控制器包括安裝成消除機械振動問題之一電子負荷傳感器。應(yīng)變計負荷傳感器被安裝成準確量度一軸承上之負荷，以控制一運動中片條之張力并消除在這樣的環(huán)境中所存在之機械振動。
目前高速卷收機之速度由于準確感測片條張力之能力而被限制。高頻率加力函數(shù)過高而機械性不適于現(xiàn)有商業(yè)性傳感器，而本發(fā)明提供以合葉式樞動裝置安裝的一張力負荷傳感器以量度就一樞動點之力矩和。所量度之力用于指示及控制卷收機中之處理片條張力。利用一具有高度機械反彈勁性之力傳感器，及頂部與底部板成設(shè)計比例并在安裝限制條件內(nèi)獲致最大結(jié)構(gòu)勁性，以使高速卷收機之機械勁性及機械性振動頻率成最適宜狀態(tài)。
傳感器被樞動，故利用一金屬撓曲點，消除了發(fā)生于現(xiàn)有技藝之球或滾軸承之機械背隙。
本發(fā)明設(shè)計成處理因松弛片條及突然沖擊負荷所產(chǎn)生之重復(fù)片條彈離之累積疲勞效應(yīng)。一般地說，片條的抗拉強度為總運轉(zhuǎn)張力的約六倍，不論傳感器所必須吸收的總沖擊能的負荷率如何均不變。
傳感器為超大型而應(yīng)變計輸出信號為低電平。低電平類比應(yīng)變計輸出信號能被變換成一數(shù)字信號，該數(shù)字信號具有極高解像力，例如每全額傳感器輸出約200，000增量。此強力信號能被數(shù)位過濾并再變換成對控制強力控制器的一有效4-20微安類比信號。
自下文參照附圖之較佳具體實例之說明將明瞭本發(fā)明的其它目的、特點及優(yōu)點。所示的具體實例可加以變化及修改而不脫離本發(fā)明新穎概念的要旨及范圍。
附圖簡單說明圖1為本發(fā)明之端部圖。
圖2為本發(fā)明之頂部圖。
圖3為本發(fā)明之放大部份斷面圖。
圖4為顯示負荷傳感器之輸出端子之放大詳圖。
較佳具體實例說明圖1及2顯示例如紙片條64在輥63上通過，輥被支承在軸62上及相反兩端安裝在軸承70及70a中。軸承70及70a被支承在框架元件61及61a中，各框架元件之下方端部具有突緣部份26。支架元件61及61a以下述方式支承在負荷傳感器31和31a上。支架61及61a之突緣26分別抵靠在支承板18上，支承板18被螺栓例如螺栓23及24連接于元件61及61a并被例如螺栓21及21a連接于可樞動元件19，如圖3及4所示。元件19設(shè)有缺口部份16而容許在此點樞動。而元件19之下方部份13則被螺栓14及14a連接于底部支承板12，板12被螺栓22、22a，22c及22d連接于框架11，如圖3及4所示。
元件12與18的距離樞動點16較遠之端部具有較小之斷面，負荷傳感器31被安裝在元件12與18間之這一缺口部份中。負荷傳感器被安裝成使其量度點離開軸支承平面90之中心線達一距離θ及負荷傳感器被螺栓34，34a、34b連接于板12之下方部份33，各螺栓具有延伸部份39及穿過負荷傳感器31上之孔38之螺紋端部41，螺紋端部41能被納入部份33上之一螺紋孔中。墊圈37可放置在螺栓34之頭部下，如圖中所示。大于螺栓34之頭部之貫穿孔36設(shè)制在板18之部份32上，例如圖3所示。
一凹窩42設(shè)制在板18之部份32上，螺栓43之干身44穿設(shè)制在板部份32上之一孔及墊圈46及47，及其螺紋部份48以螺紋接合在負荷傳感器31內(nèi)。墊圈46及47分別為凸面形及凹面形，以容許墊圈46與47間之自動定心運動。負荷傳感器具有向下延伸足部49及51，這些足部抵靠在板12的部份33的上方表面上，如圖中所示。電輸出端子52具有電輸出53，被遲接于負荷傳感器31并安裝在板部份32與33間的空間54中，如圖中所示。
負荷傳感器31可為商業(yè)性出售之負荷傳感器，例如Strainse-rt負荷傳感器№FL2·5U。
如圖1所示，負荷傳感器31之輸出自電輸出端子52經(jīng)導(dǎo)線55而被加至數(shù)位變換器74，輸出信號被類比-數(shù)位變換器74變換成一數(shù)字信號。數(shù)字濾波器73接收數(shù)字變換器74之輸出，并濾除例如由振動發(fā)生之信號。數(shù)字一類比變換器72接收數(shù)字濾波器之輸出并將之變換成一類比信號。這類比信號被供至通過連桿69而移動連有片條64的輥子66的張力控制器68，以引起輥子66的移動，并從而改變在輥子33上的片條的張力。
元件19的樞動點是在點16，點16之斷面被減小而形成一大致半圓筒形表面，及當輥63上之負荷由于片條64之張力波動而變化時，軸62在圖1所示半徑R1上運動。這個張力被處在與軸承62之中心線90成一距離θ的支承點91上的負荷傳感器31所量度，如圖1所示。傳感器31上之負荷是在板18與12之間，在圖3所示之線91上量度，及所量度之負荷被轉(zhuǎn)換成電信號，并經(jīng)圖1所示電路加至張力控制器68，以控制片條64上的張力。
應(yīng)認識到，負荷感應(yīng)電池31a是被支承在與圖3及4所例示及說明的相同之一結(jié)構(gòu)物上。
本發(fā)明提供新穎之強力控制及片條強力負荷傳感器，雖然本發(fā)明是就較佳具體實例加以說明，但本發(fā)明并非限于如此，因在權(quán)利要求
部份所界定的本發(fā)明的全部范圍內(nèi)可進行各種變化及修改。
權(quán)利要求
1.控制紙或其他片條卷收機中的張力的裝置包括與所說片條接合的一輥，可旋轉(zhuǎn)地支承輥之第一軸承支持裝置，一基座元件、安裝于所說基座元件與所說第一軸承支持裝置間之第一撓性支架裝置，安裝在所說第一撓性支架裝置而量度所說輥上的負荷的第一應(yīng)變計負荷傳感器，所說第一撓性支架裝置包括被一中央部份連接在一起的一對平行延伸腿部，中央部份具有減小之斷面而容許所說平行腿部的撓曲。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1的裝置，在其中所說中央部份具有減小的斷面而形成半圓筒形之一孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2的裝置，在其中、負荷傳感器產(chǎn)生一電輸出及一張力控制裝置接合所說片條并接收所說負荷傳感器的電輸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3的裝置，包括連接于所說負荷傳感器與張力控制裝置間的一數(shù)字濾波器。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3的裝置，在其中所說輥被支承在一軸上，第一及第二軸承支持軸的相反兩端，第一軸承支持裝置與第二軸承支持裝置可旋轉(zhuǎn)地支承所說的軸，第二撓性支架元件安裝于基座元件與第二軸承支持裝置之間，第二應(yīng)變計負荷傳感器安裝在第二撓性支架裝置上而量度輥上的負荷，及第二撓性支架裝置包括由一中央部份連接在一起的一對撓性腿部，中央部份具有一減小斷面而容許所說各平行腿部撓曲。
6.根據(jù)權(quán)利要求
5的裝置，在其中所說張力控制裝置包括與片條接合并被支承在一軸上的第二輥，及所說張力控制裝置具有移動所說的軸之各端部的第一及第二裝置，及所說第一與第二應(yīng)變計分別供應(yīng)輸入至第一及第二裝置以移動所說的軸。
專利摘要
用于造紙機及類似裝置之片條張力負荷傳感器，負荷傳感器安裝在一元件中，該元件能由于消除例如發(fā)生在球或滾軸承之機械性背隙之一金屬撓曲點而撓曲。當一輥上之負荷變化時，撓曲會在金屬撓曲點發(fā)生，該撓曲點并傳送負荷至負荷傳感器上，該負荷被檢測及變換成控制輥上張力變化的張力控制器的一信號。頂部及底部板與負荷傳感器之設(shè)計為獲得最大結(jié)構(gòu)勁性而使用于造紙機之高速卷收機之機械勁性及機械振動頻率成最適宜狀態(tài)。
文檔編號B65H77/00GK85102910SQ85102910
公開日1986年10月15日 申請日期1985年4月18日
發(fā)明者羅伯·格蘭弟·魯卡斯 申請人:美商貝洛特公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan