DE102010003504A1 - A web or strip gauge, use of such a web or strip gauge and method of determining web tension - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung (1), umfassend eine Kraftaufnehmeranordnung (2) mit zumindest zwei beabstandet zueinander angeordneten kraftaufnehmenden Bauteilen (4, 5), die über zumindest zwei -Stege (6, 7, 8, 9) und einen Mittelsteg (10) miteinander gekoppelt sind, und eine am Mittelsteg (10) angeordnete Messeinrichtung (3). Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stege (6, 7, 8, 9) derart ausgeführt sind, dass diese geeignet sind, Druckkräfte aufzunehmen und zu übertragen und die Messeinrichtung (3) zumindest einen Sensor (12) umfasst, der derart am Mittelsteg (11) angeordnet und ausgerichtet ist, dass in Einbaulage der Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung (1) auf die Kraftaufnehmeranordnung (2) wirkende Scherkräfte erfassbar sind.The invention relates to a web or strip tension measuring device (1), comprising a force transducer arrangement (2) with at least two force-absorbing components (4, 5) which are spaced apart from one another and which have at least two webs (6, 7, 8, 9) and a central web (10) are coupled to one another, and a measuring device (3) arranged on the central web (10). The invention is characterized in that the webs (6, 7, 8, 9) are designed in such a way that they are suitable for absorbing and transmitting pressure forces and the measuring device (3) comprises at least one sensor (12) which is located on the central web (11) is arranged and aligned so that in the installed position of the web or strip tension measuring device (1), shear forces acting on the force transducer arrangement (2) can be detected.
Description
Die Erfindung betrifft eine Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung und die Verwendung einer derartiger Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung, umfassend eine Kraftaufnehmeranordnung mit zumindest zwei zueinander beabstandet angeordneten kraftaufnehmenden Bauteilen, die über zumindest zwei Stege und einen Mittelsteg miteinander gekoppelt sind, und zumindest eine am Mittelsteg angeordnete Messeinrichtung.The invention relates to a web or strip tension measuring device and the use of such a web or strip measuring device, comprising a force transducer arrangement with at least two spaced apart force-absorbing components, which are coupled to each other via at least two webs and a central web, and at least one measuring device arranged on the central web.
Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Bestimmung des Bahnzuges einer Bahn oder Streifens.The invention further relates to a method for determining the web tension of a web or strip.
Unter einer Bahn im Sinne der Erfindung wird ein endliches oder unendliches flächiges Gebilde verstanden, dessen Erstreckung in Längs- und Querrichtung wesentlich größer ist als in Höhenrichtung. Dazu gehören Materialbahnen, insbesondere in Form von Kunststoffbahnen oder Faserstoffbahnen, beispielsweise in Form von Papier-, Karton- oder Tissuebahnen. Ferner werden unter derartigen Bahnen auch Funktionsbahnen, insbesondere zum Transport und/oder der Stützung von Medien und/oder Gütern verstanden. Derartige Funktionsbahnen können Bespannungen sein. Bespannungen sind endlos umlaufende Bänder oder Schlaufen von Bändern, die über zumindest zwei, vorzugsweise eine Mehrzahl von Walzen oder Umlenkrollen geführt sind und der Führung und Stützung von mit diesen über eine vordefinierte Strecke transportierten Medien oder Gütern dienen. In Maschinen zur Herstellung von Materialbahnen, insbesondere Papier-, Karton- oder Tissuebahnen dienen Bespannungen der Stützung und Führung einer Faserstoffsuspension oder Faserstoffbahn. Die Ausführung, insbesondere Art, Struktur, Zusammensetzung und Dimensionierung der Bespannung erfolgt in Abhängigkeit des Einsatzortes innerhalb der jeweiligen Anlage und der zu erfüllenden Funktion. Derartige Bespannungen können in Maschinen zur Herstellung von Faserstoffbahnen als Siebband, Trockensiebband, Filzband vorliegen.Under a path in the context of the invention, a finite or infinite planar structure is understood, whose extent in the longitudinal and transverse directions is substantially greater than in the height direction. These include material webs, in particular in the form of plastic webs or fibrous webs, for example in the form of paper, board or tissue webs. Furthermore, such webs are also functional webs, in particular for the transport and / or the support of media and / or goods understood. Such functional webs can be clothing. Fabrics are endlessly circulating belts or loops of belts, which are guided over at least two, preferably a plurality of rollers or deflection rollers and serve the guidance and support of media or goods transported with them over a predefined distance. In machines for producing material webs, in particular paper, board or tissue webs, textures serve to support and guide a pulp suspension or fibrous web. The execution, in particular type, structure, composition and dimensioning of the covering takes place in dependence of the place of use within the respective plant and the function to be fulfilled. Such coverings can be present in machines for producing fibrous webs as a sieve belt, dry sieve belt, felt belt.
Streifen beschreiben Teilbahnen, die durch eine überproportional geringe Erstreckung in Querrichtung gegenüber der Erstreckung in Längsrichtung charakterisiert sind.Strips describe partial webs which are characterized by a disproportionately small extent in the transverse direction with respect to the extension in the longitudinal direction.
Zur Bestimmung von Bahnzügen sind statisch bestimmte und statisch unbestimmte Messsysteme bekannt. Zur Ermittlung des Zuges an Bespannungen in Maschinen zur Herstellung von Faserstoffbahnen werden beispielhaft Kraftmessdosen eingesetzt, die zwischen zwei Platten und über ein Drehgelenk mit einem Teil der Zugkraft der jeweiligen Bespannung beaufschlagt werden. Die derart gebildete Wippe wird insbesondere in Formiereinheiten zur Ermittlung des Siebzuges eingesetzt.For the determination of railway trains statically determined and statically indeterminate measuring systems are known. To determine the train of clothing in machines for the production of fibrous webs example load cells are used, which are acted upon between two plates and a rotary joint with a part of the tensile force of the respective fabric. The rocker thus formed is used in particular in forming units for determining the Siebzuges.
Dieses Messprinzip wird in abgewandelter Form als integrierte Messmethode in einem Filzspanner einer Pressenpartie angewandt. Dabei erfolgt die Messung an einem Kellerfilz nicht als Druck, sondern als Zugmessung, was jedoch nur mittels einer Vorspannung durch Tellerfedern möglich ist, da die verwendete Kraftmessdose nur Druckkräfte messen kann. Ein wesentlicher Nachteil derartiger Ausführungen besteht in der Verwendung des Drehgelenkes und bei der Anwendung in Pressenpartien zusätzlich in der erforderlichen Vorspannung durch die Tellerfedern. Das Drehgelenk ist durch eine hohe Anfälligkeit für Schwingungen charakterisiert und ferner kostenintensiv. Auch sind zur Bestimmung der auf die Bespannung wirkenden Zugkräfte eine große Anzahl von Passflächen und deren exakte Fertigung erforderlich. Trotzdem können Setzungserscheinungen zusätzlich den Messwert beeinflussen. Da die Messung am Kellerfilz nicht auf Druck und Belastung basiert, sondern auf Druck und Entlastung, muss berücksichtigt werden, dass im Ausgangssignal invertiert wird, da sonst statt der Spannungszunahme eine Spannungsabnahme angezeigt wird, obwohl die Filzspannung sich erhöht.This measuring principle is used in a modified form as an integrated measuring method in a felt tensioner of a press section. The measurement on a basement felt is not done as pressure, but as tension measurement, which is only possible by means of a bias by disc springs, since the load cell used can only measure pressure forces. A major disadvantage of such embodiments is in the use of the hinge and when used in press sections in addition to the required bias by the disc springs. The hinge is characterized by a high susceptibility to vibrations and also costly. Also, a large number of mating surfaces and their exact manufacture are required to determine the tensile forces acting on the fabric. Nevertheless subsidence phenomena can additionally influence the measured value. Since the measurement at the basement felt is not based on pressure and load, but on pressure and relief, it must be taken into account that in the output signal is inverted, otherwise instead of the voltage increase a voltage decrease is displayed, although the felt tension increases.
Des Weiteren sind in Spanneinrichtungen integrierte Messungen über Drehmomentstützen und Federeinheiten bekannt. Derartige Ausführungen sind relativ aufwändig und die einzelnen Federeinheiten müssen für jede Spannungsmessung ausgelegt werden. Darüber hinaus ist eine Wegmessung erforderlich, da sich der Umschlingungswinkel durch den langen Verfahrweg des Spanners stark ändert.Furthermore, integrated measurements on torque supports and spring units are known in clamping devices. Such designs are relatively complex and the individual spring units must be designed for each voltage measurement. In addition, a distance measurement is required because the wrap angle changes greatly by the long travel of the tensioner.
Gegenüber diesen statisch bestimmten Messsystemen ist jedoch auch eine Vielzahl von unbestimmten Messsystemen vorbekannt. Aus der Druckschrift
Demgegenüber offenbart die Druckschrift
Derartige Vorrichtungen sind durch eine hohe Elastizität und geringe Steifigkeit im Bereich der Messstelle charakterisiert, da die Membranen nur geeignet sind, unter Belastung Zugkräfte aufzunehmen. Ferner bedingt die erhöhte Elastizität auch die Detektierung von Kräften in Längsrichtung, die unter anderem durch die Befestigung der kraftaufnehmenden Bauteile mit den Anschlusselementen bedingt sind. Diese sind durch zusätzliche Maßnahmen zu eliminieren.Such devices are characterized by high elasticity and low rigidity in the region of the measuring point, since the membranes are only suitable to absorb tensile forces under load. Furthermore, the increased elasticity also causes the detection of forces in the longitudinal direction, which are inter alia due to the attachment of the force-absorbing components with the connection elements. These are to be eliminated by additional measures.
Allgemein sind ferner zur Ermittlung von Zug-/Druckbelastungen sowie Scherbelastungen Dünnfilmsensoren bekannt, welche beispielhaft in der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine externe Messung eines Bahnzuges, insbesondere eines Bespannungszuges oder eines Materialbahnzuges in einer Maschine zur Herstellung von Materialbahnen, insbesondere Papiermaschine, zu ermöglichen, die durch eine hohe Steifigkeit der Messstelle selbst charakterisiert sein soll und ferner frei von einer erforderlichen Vorspannung des Messsystems funktioniert. Die erfindungsgemäße Lösung soll durch einen geringen konstruktiven und fertigungstechnischen Aufwand charakterisiert sein.The invention has for its object to provide an external measurement of a train, in particular a stringing or a web train in a machine for producing webs, in particular paper machine, to be characterized by a high rigidity of the measuring point itself and also free of a required Pretension of the measuring system works. The solution according to the invention should be characterized by a low design and manufacturing effort.
Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale der Ansprüche 1, 10, 13 und 14 charakterisiert. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen beschrieben.The solution according to the invention is characterized by the features of
Eine erfindungsgemäße Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung, umfassend eine. Kraftaufnehmeranordnung mit zumindest zwei beabstandet zueinander angeordneten kraftaufnehmenden Bauteilen, die über zumindest zwei Stege und einen Mittelsteg miteinander gekoppelt sind, und eine am Mittelsteg angeordnete Messeinrichtung, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Stege derart ausgeführt sind, dass diese geeignet sind, Druckkräfte aufzunehmen und zu übertragen und die Messeinrichtung zumindest einen Sensor umfasst, der derart am Mittelsteg angeordnet und ausgerichtet ist, dass in Einbaulage der Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung auf die Kraftaufnehmeranordnung wirkende Scherkräfte erfassbar sind.A web or strip tension measuring device according to the invention, comprising a. Force transducer assembly with at least two spaced-apart force-absorbing components, which are coupled to each other via at least two webs and a central web, and arranged on the central web measuring device, is characterized in that the webs are designed such that they are adapted to receive and transmit compressive forces and the measuring device comprises at least one sensor which is arranged and aligned on the central web such that shearing forces acting on the force transducer arrangement can be detected in the installation position of the web or strip tension measuring device.
Als Sensoren finden in besonders vorteilhafter Ausbildung Dünnfilmsensoren Verwendung. Unter Dünnfilmsensoren werden in bekannter Weise Sensoren verstanden, deren Herstellung im Dünnschichtverfahren erfolgt ist. Diese umfassen einen Träger, auf welchem unterschiedliche Schichten für Widerstände und Kompensatoren aufgebracht sind, insbesondere druckempfindliche Widerstandsschichten, magnetoresistive Schichten, piezoelektrische Schichten und ähnliche. Diese werden mittels Dünnschichtverfahren auf den Träger aufgebracht, beispielsweise durch Aufdampfen oder Sputtern und können optional mit entsprechender Verstärkerelektronik und/oder Anzeigeeinrichtungen zu einer baulichen Einheit zusammengefasst werden.As sensors, thin-film sensors are used in a particularly advantageous embodiment. Under thin-film sensors are known in a known manner sensors whose production is carried out in the thin-film process. These comprise a support on which different layers for resistors and compensators are applied, in particular pressure-sensitive resistor layers, magnetoresistive layers, piezoelectric layers and the like. These are applied to the carrier by means of thin-film methods, for example by vapor deposition or sputtering, and can optionally be combined with appropriate amplifier electronics and / or display devices to form a structural unit.
Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht die Gewährleistung einer externen Messstelle mit hoher Steifigkeit und frei von Vorspannungen innerhalb des gesamten Messsystems. Aufgrund seines guten Temperaturverhaltens und einer hohen Langzeitstabilität sind Dünnfilmsensoren durch eine hohe Verfügbarkeit charakterisiert. Ein weiterer Vorteil besteht im geringen Platzbedarf bei gleichzeitig großem möglichen Messbereich, so dass die Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung insgesamt relativ kompakt aufgebaut werden kann.The solution according to the invention makes it possible to ensure an external measuring point with high rigidity and without biasing within the entire measuring system. Due to its good temperature behavior and high long-term stability, thin-film sensors are characterized by high availability. Another advantage is the small footprint with a simultaneously large possible measuring range, so that the web or strip tension measuring device can be constructed relatively compact overall.
In einer vorteilhaften Ausbildung sind die zueinander angeordneten kraftaufnehmenden Bauteile vorzugsweise parallel zueinander angeordnet. Die einzelnen Stege sind dabei vorzugsweise, jedoch nicht zwingend derart angeordnet, dass die Kraftaufnehmeranordnung symmetrisch bezüglich dreier Ebenen ist und die Symmetrieebenen durch die am Mittelsteg gelegte Achsen charakterisiert sind. Der Sensor, insbesondere Dünnfilmsensor wird in vorteilhafter Weise im Schnittpunkt der Symmetrieebenen am oder im Mittelsteg angeordnet. Dadurch wird die Anordnung in einen Bereich verlagert, an welchem die auftretenden Scherbelastungen sich am meisten auswirken, so dass eine besonders feinfühlige Messung möglich ist.In an advantageous embodiment, the mutually arranged force-absorbing components are preferably arranged parallel to each other. The individual webs are preferably, but not necessarily, arranged such that the force transducer arrangement is symmetrical with respect to three planes and the planes of symmetry are characterized by the axes laid on the central web. The sensor, in particular thin-film sensor is advantageously arranged at the intersection of the planes of symmetry on or in the central web. As a result, the arrangement is displaced into an area at which the occurring shear loads have the most effect, so that a particularly sensitive measurement is possible.
In einer alternativen Ausbildung sind die kraftaufnehmenden Bauteile in einem Winkel zueinander angeordnet und die Stege verlaufen bezüglich zumindest eines kraftaufnehmenden Bauteiles in einem Winkel zu diesem. Diese Ausführung ist in besonders vorteilhafter Weise in Einbausotuationen einsetzbar, die durch die winklige Anordnung zwischen Lageranordnung und Bezugsebene, insbesondere Gestell charakterisiert ist.In an alternative embodiment, the force-absorbing components are arranged at an angle to each other and the webs extend with respect to at least one force-absorbing component at an angle to this. This embodiment can be used in a particularly advantageous manner in mountingotuations, which is characterized by the angular arrangement between the bearing assembly and reference plane, in particular frame.
Die Messebene des Dünnfilmsensors ist in einer Weiterentwicklung vorzugsweise in einem Winkel im Bereich von 30 bis 60 Grad, besonders bevorzugt 45 Grad zu einer Ebene, die durch eine Achse in Längsrichtung der Kraftaufnehmeranordnung und eine Achse senkrecht zu dieser in Querrichtung beschreibbar ist, ausgerichtet. Dadurch haben bei senkrechter Einleitung von Druck- oder Zugkräften in die Kraftaufnehmeranordnung diese keinen Einfluss auf das Messergebnis, so dass mit der erfindungsgemäßen Anordnung eine durch die resultierende Zugkraft bestimmte Scherkraft wenigstens mittelbar charakterisierende Größe direkt ohne Fremdeinflüsse sehr genau ermittelbar ist.The measuring plane of the thin-film sensor is in a further development preferably at an angle in the range of 30 to 60 degrees, particularly preferably 45 degrees to a plane passing through an axis in the longitudinal direction of the force transducer assembly and an axis perpendicular thereto in the transverse direction is writable, aligned. As a result, when vertical introduction of compressive or tensile forces in the force transducer arrangement, these have no effect on the measurement result, so that with the inventive arrangement a determined by the resulting tensile shearing force at least indirectly characterizing size is determined very accurately without external influences.
Zur Ausbildung einer unter Druck- und Zugkrafteinfluss auf die Kraftaufnehmeranordnung senkrecht zur Längsrichtung steifen Messanordnung kann die Kraftaufnehmeranordnung in einer ersten Ausführung als integrales Bauteil ausgebildet ist werden. Dieses kann beispielsweise aus einem metallischen Werkstoff oder Legierungen, insbesondere Stahl oder faserverstärkten Kunststoffen gefertigt sein, beispielsweise in Form eines Gussteiles, wobei die Stege in einer ersten Variante durch die Formgebung beim Urformen, insbesondere Gießen erzeugt werden. Diese Ausführung ist besonders vorteilhaft, da fertigungstechnisch einfach und zeitsparend in einem Arbeitsgang realisierbar.In order to form a measuring arrangement which is rigid under pressure and tensile force influence on the force transducer arrangement perpendicular to the longitudinal direction, the force transducer arrangement can be designed as an integral component in a first embodiment. This can be made, for example, from a metallic material or alloys, in particular steel or fiber-reinforced plastics, for example in the form of a cast part, wherein the webs are produced in a first variant by the shaping during prototyping, in particular casting. This embodiment is particularly advantageous since manufacturing technology can be realized in a single operation in a simple and time-saving manner.
In einer zweiten Variante erfolgt die Ausbildung der Stege und der kraftaufnehmenden Bauteile aus einem Halbzeug durch Trennen, insbesondere Fräsen e.t.c.In a second variant, the formation of the webs and the force-absorbing components from a semi-finished by separation, in particular milling e.t.c.
Die erste Ausführung ist insbesondere für kleine Messstellen, unter welchem der Anordnungsbereich der Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung verstanden wird, geeignet.The first embodiment is particularly suitable for small measuring points, under which the arrangement region of the web or strip tension measuring device is understood.
In einer alternativen Ausführung sind zumindest eines der kraftaufnehmenden Bauteile und die einzelnen Stege und/oder der Mittelsteg als separate Bauteile ausgeführt, die miteinander kraftschlüssig, formschlüssig oder stoffschlüssig verbunden sind. Dadurch können die einzelnen Komponenten der Kraftaufnehmeranordnung einfach und resourcenschonend hergestellt werden und die Kraftaufnehmeranordnung in der erforderlichen Weise durch Fügen mit hoher Variantenvielfalt erzeugt werden.In an alternative embodiment, at least one of the force-absorbing components and the individual webs and / or the central web are designed as separate components, which are non-positively, positively or materially connected. As a result, the individual components of the force transducer arrangement can be produced in a simple and resource-saving manner and the force transducer arrangement can be produced in the required manner by joining with a high number of variants.
Zur Vermeidung der direkten Einwirkung von Druck- und/oder Zugkräften auf die Messeinrichtung weisen die kraftaufnehmenden Bauteile an ihren zur Anschlussumgebung gerichteten Seite in Längsrichtung der Kraftaufnehmeranordnung betrachtet eine sich über den Anordnungsbereich des Mittelsteges in Längs- und Querrichtung beidseitig erstreckende, vorzugsweise bis zu den zum Mittelsteg benachbarten Stegen erstreckende Freistellung auf. Diese Freistellung kann in integraler Ausbildung mit der Kraftaufnehmeranordnung als Ausnehmung oder örtlicher Materialabtrag verstanden werden. Die Freistellung kann jedoch auch mittels separater Elemente, wie Platten oder Unterlagen, die zwischen den kraftaufnehmenden Bauteilen und den Anschlusselementen angeordnet sind, gebildet werden. Die so gebildete Freistellung ist derart ausgeführt, dass der durch diese charakterisierte Bereich der kraftaufnehmenden Bauteile geeignet ist, in Einbaulage frei von einem Kontakt mit den Anschlusselementen der kraftaufnehmenden Bauteile zu sein. Dadurch erfolgt die Einleitung und Übertragung von Zug- und/oder Druckkräften über die kraftaufnehmenden Bauteile nur in den Stegbereichen, welche in Längsrichtung der Kraftaufnehmeranordnung jeweils in den Endbereichen vorgesehen ist.To avoid the direct effect of compressive and / or tensile forces on the measuring device, the force-absorbing components on their side facing the connection environment in the longitudinal direction of the Kraftaufnehmeranordnung viewed over the arrangement region of the central web in the longitudinal and transverse directions on both sides, preferably up to the Mittelsteg adjacent footbridges extending exemption. This exemption can be understood in integral training with the load cell assembly as a recess or local material removal. However, the release can also be formed by means of separate elements, such as plates or pads, which are arranged between the force-absorbing components and the connection elements. The release thus formed is designed in such a way that the region of the force-absorbing components characterized by the latter is suitable for being free from contact with the connection elements of the force-absorbing components in the installation position. Thus, the initiation and transmission of tensile and / or compressive forces on the force-absorbing components only in the web areas, which is provided in the end regions in the longitudinal direction of the force transducer.
Die Ankopplung der Messeinrichtung an den Mittelsteg kann verschiedenartig realisiert werden. In einer besonders vorteilhaften Ausführung ist vorgesehen, dass der Mittelsteg eine Aufnahme für die Messeinrichtung umfasst und die Messeinrichtung mit dem Mittelsteg über eine Presspassung verbunden ist. Die Messeinrichtung umfasst dann einen Einpresssensor, welcher als standardisiertes Bauteil in hohen Stückzahlen vorproduzierbar ist und der einfach montierbar und bei Bedarf austauschbar ist.The coupling of the measuring device to the central web can be realized in various ways. In a particularly advantageous embodiment, it is provided that the central web comprises a receptacle for the measuring device and the measuring device is connected to the central web via a press fit. The measuring device then comprises a press-fit sensor which can be pre-produced in large quantities as a standardized component and which can be easily assembled and replaced as required.
In einer alternativen Ausführung ist die Messeinrichtung mit dem Mittelsteg stoffschlüssig verbunden. Diese Ausführung ist hinsichtlich der Montage besonders einfach realisierbar.In an alternative embodiment, the measuring device is connected cohesively to the central web. This design is particularly easy to implement in terms of assembly.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zur Ermittlung des Bahnzuges einer an einem bahnführenden Element geführten Bahn mit einer Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, ist dadurch charakterisiert, dass die Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung derart dem bahnführenden Bauteil zugeordnet und ausgerichtet wird, dass mit der Messeinrichtung auf zumindest eine auf diese wirkende Scherkraft wenigstens mittelbar charakterisierende Größe erfassbar ist und die auf die am bahnführenden Bauteil wirkende resultierende Zugkraft als Funktion dieser ermittelt wird.A method according to the invention for determining the web tension of a web guided on a web-guiding element with a web or strip measuring device according to one of
Dabei wird eine die Scherkraft charakterisierende physikalische oder elektrische Größe, welche aus der Geometrieänderung im Anordnungsbereich der Messeinrichtung bestimmt wird, zur Bestimmung der an der Bahn auftretenden Zugkraft genutzt.In this case, a physical or electrical variable characterizing the shearing force, which is determined from the geometry change in the arrangement region of the measuring device, is used to determine the tensile force occurring on the web.
In einer Weiterentwicklung kann auch die Zugspannung als Funktion der Bahnfläche bestimmt werden.In a further development, the tensile stress can also be determined as a function of the web area.
Um bei Ausrichtung der auf die Bahn wirkenden resultierenden Zugkraft in Richtung der resultierenden Gewichtskraft des bahnführenden Teiles Scherkräfte erfassen zu können, wird die Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung gegenüber der senkrechten Lage zur resultierenden Gewichtskraft geneigt ausgerichtet und der Einfluss der dann noch in dieser Richtung wirkenden Gewichtskraft als Tara der Bahn- oder Streifenzugmesseinrichtung aus der mit der Messeinrichtung erfassbaren Größe durch Herausrechnen unberücksichtigt gelassen. Dadurch kann ein modifiziertes Messergebnis für die auftretenden Scherbeanspruchungen mit hoher Genauigkeit ohne Verfälschung gebildet werden.In order to be able to detect shear forces in alignment with the resulting tensile force acting on the web in the direction of the resultant weight force of the web-guiding part, the web or strip tension measuring device is inclined relative to the vertical position to the resulting weight force and the influence of the weight force then still acting in this direction Tara of the railway or strip tension measuring device from the with the measuring device detectable size disregarded by deduction. Thereby, a modified measurement result for the occurring shear stresses can be formed with high accuracy without distortion.
Die erfindungsgemäße Lösung, insbesondere Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung und das erfindungsgemäße Verfahren können sowohl zur Ermittlung des Bahnzuges einer Materialbahn oder Materialbahnstreifens, insbesondere einer Papier- Karton- oder Tissuebahn direkt als auch von einer Bespannung gebildeten Bahn in Form eines Siebbandes, Filzbandes oder Trockensiebbandes verwendet werden.The solution according to the invention, in particular web or strip measuring device and the method according to the invention, can be used both for determining the web tension of a material web or web strip, in particular a paper web or tissue web directly as well as a web formed in the form of a wire belt, felt belt or dryer belt ,
Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert. Darin ist im Einzelnen folgendes dargestellt:The solution according to the invention is explained below with reference to figures. The following is shown in detail:
Die
Die beiden kraftaufnehmenden Bauteile
Mit dieser Anordnung wird erreicht, dass die Zug-/Druckverformungen an der Kraftaufnehmeranordnung
Die Messeinrichtung
Die Messeinrichtung
Beim Auftreten einer Zugkraft wird die Kraftaufnehmeranordnung
Bei Kenntnis des Ein- und Austrittswinkels der Bahn oder des Streifens am jeweiligen bahnführenden Teil kann die Zugkraft in einfacher Weise berechnet werden. Bei Kenntnis der Querschnittsfläche der um das bahnführende Bauteil geführten Bahn kann aufgrund der bekannten funktionalen Zusammenhänge zwischen diesen Größen auch die Zugspannung der Bahn beziehungsweise des Streifens bestimmt werden.With knowledge of the entry and exit angle of the web or the strip on the respective web-guiding part, the tensile force can be calculated in a simple manner. With knowledge of the cross-sectional area of the guided around the web-guiding member web, the tensile stress of the web or of the strip can be determined due to the known functional relationships between these sizes.
Die
Die
Das kraftaufnehmende Bauteil
In der dargestellten Einbaulage ist die Kraftaufnehmeranordnung
Ist die Bahn- oder Streifenzugmessvorrichtung
Die
Die einzelne Freistellung
Die
Die
Die
Die
Die Ausführung des die Messeinrichtung
Neben dem Einfügen der Messeinrichtung
Die
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- BahnzugmessvorrichtungWeb tension measuring device
- 22
- KraftaufnehmeranordnungKraftaufnehmeranordnung
- 33
- Messeinrichtungmeasuring device
- 44
- kraftaufnehmendes Bauteilforce-absorbing component
- 4.14.1
- zur krafteinleitenden Vorrichtung gewandte Seiteto the force-introducing device facing side
- 55
- kraftaufnehmendes Bauteilforce-absorbing component
- 5.15.1
- zur kraftaufnehmenden Basis gewandte Seiteto the force-absorbing base facing side
- 66
- Stegweb
- 77
- Stegweb
- 88th
- Stegweb
- 99
- Stegweb
- 1010
- Mittelstegcenter web
- 1111
- Aufnahmeadmission
- 1212
- DünnfilmsensorThin film sensor
- 1313
- Träger, insbesondere PlättchenCarrier, in particular platelets
- 1414
- Außenkonturouter contour
- 15 15
- Umlenkrolleidler pulley
- 1616
- Lageranordnungbearing arrangement
- 1717
- Gestellframe
- 1818
- Freistellungexemption
- 1919
- Freistellungexemption
- 20.1, 20.220.1, 20.2
-
Endbereich des kraftaufnehmenden Bauteils
4 End region of the force-absorbingcomponent 4 - 21.1, 21.221.1, 21.2
-
Endbereich des kraftaufnehmenden Bauteils
5 End region of the force-absorbingcomponent 5 - 2222
- Messebenemeasuring plane
- 2323
- Bespannungcovering
- X, Y, ZX, Y, Z
- Koordinatencoordinates
- ββ
- Winkelangle
- γ'22, γ22 γ '22 , γ 22
- Winkelangle
- Fzres F zres
- resultierende Zugkraft, die an der Bahn wirktresulting tensile force acting on the web
- FL F L
- Kraft in Längsrichtung an der KraftaufnehmeranordnungForce in the longitudinal direction of the load cell assembly
- FG F G
- Gewichtskraftweight force
- FZ F Z
- Zugkraft der BespannungTensile force of the clothing
- VA–VDVA-VD
- Verfahrensschrittesteps
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 2552576 [0008] DE 2552576 [0008]
- EP 0501351 B1 [0009] EP 0501351 B1 [0009]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- Betriebsanleitung der Tecsis GmbH:” F9393/F93C3 – Einpress-Sensor mit integriertem Verstärker”, 2007 [0011] Operating instructions of Tecsis GmbH: "F9393 / F93C3 - press-fit sensor with integrated amplifier", 2007 [0011]
- Betriebsanleitung der Tecsis GmbH: ”F9393/F93C3 – Einpress-Sensor mit integriertem Verstärker”, 2007 [0047] Operating instructions of the Tecsis GmbH: "F9393 / F93C3 - press-fit sensor with integrated amplifier", 2007 [0047]
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