JP4927076B2 - 固定子と回転子との間の距離を測定するために設計されたセンサを取り付けるための方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１のプリアンブルに従ってセンサを取り付けるための方法、および請求項４のプリアンブルに従ってセンサを取り付けるための装置に関する。

製紙用パルプの製造のために設計されたリファイナには、固定子と回転子との間の粉砕ギャップのサイズを測定するために、測定ヘッドの端面を粉砕区画の表面と同じ高さにした状態で固定子に据え付けられるように位置決めされている、磁気タイプのセンサ装置が、一般に設けられている。

センサを粉砕区画の表面に位置づけることの欠点は、センサが、作動中に継続的な摩耗を受けるということである。測定ヘッドを有するセンサの先端部は、機械内の粉砕区画と同じ速度で摩耗し、したがって、この摩耗が非常に大きくなり製造されたパルプの質が悪化し始めると、センサは、交換されなければならない。交換の通常の時間間隔は、例えば、１６週間であってもよい。

従来のセンサ装置は、較正工程または他の機能の間にこの装置を調整するために、固定子に常時取り付けられているハウジング内に、例えばロールねじによって軸方向に動かされ得るように取り付けられたセンサを備え、このセンサは、一般にセンサ本体を有し、このセンサ本体に、センサ先端部が、例えば溶接によって取り付けられている（このセンサ先端部の端部に、測定ヘッドは、位置づけられている）。センサ本体は、通常、ねじ接続によってセンサ本体のハウジング内に取り付けられるが、このねじ接続は、アクセスすることが困難であり、かつ使用したりロックしたりすることが複雑であり得る。したがって、センサを交換するためには、時間をかけてハウジングからセンサを撤去しなければならず、センサ本体とセンサの先端部とを含むセンサの全体を交換しなければならず、これには、集中的作業が必要であり、また時間がかかる。

このタイプのセンサは、いわゆるＡＧＳセンサ（調整可能ギャップセンサ）を備えるが、このセンサは、同出願人からのスウェーデン特許文献第５２０３２２号において既に記述されており、したがって、本明細書ではこれ以上詳細に記述しない。

したがって、本発明の目的は、センサの先端部が、従来構成より信頼性が高いがより簡単な態様で取り付けられ得る、センサを製造することを可能にすることである。

本発明の目的は、請求項１に記述されている特徴を有する方法と、請求項４に記述されている特徴を有する装置とによって達成される。

本発明の有利なさらなる展開および本発明への改良点は、従属請求項および本記述から明らかである。

本発明の実施形態を、添付の図面を参照しながら、以下においてより詳細に記述する。

導入部において記述されているタイプのセンサ装置２は、固定子（図示せず）に常時取り付けられている、ハウジング４を含んでおり、このハウジングは、例えば固定子内に、ねじ込まれることができる。センサ装置２には、従来の態様で、センサ６が設けられており、このセンサ６は、軸方向に動かされ得るような態様で、例えばロールねじ（図示せず）によって取り付けられており、このセンサは、一般にセンサ本体８を有し、このセンタ本体の中に、センサロッドまたはセンサ先端部１０が、例えば溶接によって取り付けられており、かつこのセンタ先端部の端部に、測定ヘッド（図示せず）は、位置づけられている。

センサ本体８は、通常、ねじ接続（図示せず）によって、センサ本体８のハウジング４内に取り付けられている。ロールねじ（図示せず）は、例えば、公知のタイプ（手動式、電動式ステッピングプモータ、など）の作動装置（これも図示せず）によって、作動され得る。

本発明によれば、据付ホルダ１２であって、適切にねじ込まれることによってハウジング４内に取り付けられ得る管部１２として設計され得る据付ホルダ１２を有する、センサ６の改善された装置が、提案される。このセンサ６は、センサ本体８と、センサ本体に取り付けられ得るセンサ先端部１０とを有しているが、これにより、動かされ得るような態様で、据付ホルダ１２内に配置されている。センサ本体８には、雌部分として設計された固定用装置１４が設けられており、この固定用装置１４は、これに接続され得る相補的な雄部分として設計された、センサロッドまたはセンサ先端部１０の接続部分１５を取り付ける役割を果たす。

雌部分として設計された固定用装置１４は、接続部分１５をこの固定用装置内にロックするための、ロック装置１６を含む。この目的のために、固定用装置１４のロック装置１６は、ロックスリーブ１８自体の自由端で開放されているロックスリーブ１８を含む。加えて、このロック装置は、ロックスリーブ１８の自由端に隣接して配置され、かつスリーブの円周の周りに均等に分散して配置されている、所定の数のロック手段２０を備える。各ロック手段２０は、ロックスリーブの径方向において、ロック手段自体の穴部２２内で自由に動くことが可能であるように配置されている。付随する穴部を有する少なくとも３つのロック手段が、ロックスリーブの円周の周りに適切に均等に分散して配置されている。ロック装置１６は、動かし得るロックスリーブ１８上に配置された、例えば、ばね付肩部２６を一端に配置した係合スリーブ２４の形による係合装置と、相互作用するように、配置されている。開放されており、かつロックスリーブ１８と同じ方向に面している、他方の自由端２８において、係合スリーブ２４には、５〜１５度の鋭角αで内部誘導斜面３０が、設けられている。この手段により、係合スリーブ２４は、ロックスリーブ１８上を動き得るように配置されており、これによって、係合スリーブの内側の誘導斜面３０にわたって緩やかに円錐形に先細りになっている開放自由端２８は、動くことができ、ロックスリーブ１８内のロック手段２０と、係合することができる。

ばね座３２は、係合スリーブのばね付肩部２６に対向するような態様で、センサ本体８に配置されている。座部３２と肩部２６との間に、ばね力Ｆ１によって作用するように配置された、ばね装置３４がある。

雄部分として設計されているセンサ先端部１０の接続部分１５は、外周表面３７に凹部３６を有し、この凹部は、この凹部が接続部分１５と共に固定用装置１４内に取り付けられた状態で、ロックスリーブ１８内のそれぞれの穴部２２と一致するように、配置されている。

凹部３６は、接続部分の自由端３９に対して凹部の最も遠い縁部において、センサ先端部１０の接続部分１５の周表面３７に対し本質的に直角に配置されている接触面３８によって、画定されている。接続部分１５の自由端３９に最も近いところに位置する縁部上において、凹部３６は、センサ先端部１０の周表面３７に対し斜角βであるくさび面４０として構築された閉じた平面によって、画定されている。角度βは、角度αより大きく、かつ２０〜４０度の範囲の値を取ることができる。

係合スリーブ２４に対しばね装置３４によって及ぼされる力Ｆ１によって、ロック装置１６は、センサ本体８とセンサの先端部１０とを互いに対して固定しながら、取付位置（Ａ）の方へ押圧されるが、この取付位置（Ａ）において、ロックスリーブ１８の自由端に位置する停止面４２が、センサ先端部の接続部分１５上の接触面３８と接触している。取付位置（Ａ）において、ロック装置１６は、また、係合スリーブ２４によって係合されている。より詳しくは、係合スリーブ２４が作用することにより、各ロック手段２０は、ロックスリーブ１８によってそれぞれの穴部２２にロックされ、かつ、係合スリーブ２４の誘導斜面３０と接続部分１５のくさび面４０との間に、しっかりとくさび止めされる。ばね力Ｆ１が、誘導斜面３０に対するくさび作用によって係合スリーブ２４に生じる反力より大きい場合、センサ先端部１０の接続部分１５は、センサ本体８にしっかりと取り付けられたままである。係合スリーブ２４の誘導斜面３０の鋭角αが５〜１５度しかないため、ロックスリーブ１８から接続部分１５を無理に引き抜くためには、非常に大きい力が必要となる。

ばね装置によって及ぼされる力Ｆ１より大きい、力Ｆ２をセンサ本体８に印加すると、センサ６は、取付位置（Ａ）から係合位置（Ｂ）およびこれに続くロック位置（Ｃ）を介して解放位置（Ｄ）に動かされ、この解放位置（Ｄ）において、センサ本体８およびセンサの先端部１０が、互いから解放される。この解放位置（Ｄ）において、センサの先端部は、センサ本体からわずかに離されている。

力Ｆ２は、センサ６が係合位置（Ｂ）にくるような態様で、例えば、ロールねじによってセンサを前方へ動かすことによって、達成されるが、この係合位置（Ｂ）では、係合スリーブ２４の開放自由端２８が、据付ホルダ１２内の第１の肩部４４と接触する。その後、センサ６は、更に前方へ動かされ、ロック位置（Ｃ）まで行き、このロック位置（Ｃ）では、ロックスリーブ１８の停止面４２は、据付ホルダ１２内の第２の肩部４６と接触している。このロック位置（Ｃ）において、係合スリーブ２４は、ホルダ１２内の第１の肩部４４と接触している自由端２８を介して、ロールねじからの力Ｆ２によって、ばね装置の力Ｆ１に反して、動かされており、この動かされた距離は、ロック手段２０が、係合スリーブ２４によってロックスリーブ１８内のロック手段のそれぞれの穴部２２内にもはやロックされなくなる距離である。これによって、ロック手段は、センサの先端部１０がセンサ本体８から引き抜かれることができるような態様で、穴部内で外に向かって径方向に自由に動くことができるようになる。ロック手段は、例えば、球２０からなり、これらの球は、従来型のばねリング４８からの比較的小さい力Ｆ３に反して、穴部内で径方向に動くことができる。３つの上述した力は、以下の比率になっている：Ｆ２＞Ｆ１＞Ｆ３。

解放位置（Ｄ）においては、係合スリーブ２４の開放自由端２８が、第１の肩部４４と接触しており、かつロックスリーブ１８の停止面４２が、据付ホルダ１２内の第２の肩部４６と接触しており、したがって、センサの先端部１０は、該当する場合には道具によって、センサ８から少し引き抜かれている。くさび面４０が作用することにより、球２０は、次いで穴部２２内で径方向に外へ向かって、センサの先端部１０が解放されるだけの距離を既に動かされており、その結果、センサの先端部１０が、センサ本体８から引き抜かれることができる。球２０は、次いで、ホルダ１２内の第１の肩部４４と第２の肩部４６との間に延在しかつホルダ１２内において同心で配置されている内表面５０によって、球のそれぞれの穴部において、径方向に最も外側である球の位置に隣接して保持される。センサの先端部１０が、例えば、交換または検査のために取り外される場合などのように、センサ本体８から引き抜かれるとすぐに、球２０は、ばねリング４８からの力Ｆ３の作用によって、球のそれぞれの穴部２２内の、径方向に最も内側である球の位置に戻るが、この位置は、球の直径より小さい直径を有するリングフランジ５２によって、公知の態様で画成されている。

測定ヘッドをセンサの測定およびコンピュータシステムと接続するために、必要な接続リードが、例えば、ロックスリーブ１８内および接続部分１５内に配置された、従来タイプ（図示せず）の電気コネクタ（雄／雌）によって、従来の態様で接続され得る。したがって、これによって、例えば、センサの先端部を交換するために、センサの先端部を取り付けたり取り外したりする場合には、機械的結合を作成すると同時に、部品間の電気的接続を作成することが可能であり、かつ、センサの検査および較正もまた、この交換に関連して、実施され得る。

機械内の固定子と回転子との間の距離を測定するための、取付位置（Ａ）における、センサ本体とセンタ本体の内側に取り付けられたセンサ先端部とを有する、センサの断面を示す。 センサの先端部の解除を開始するための、図１によるセンサを係合位置（Ｂ）の方へ動かした後の、図１によるセンサを示す。 図１によるセンサをさらにロック位置（Ｃ）の方へ動かした後の、図１によるセンサを示しており、この位置において、センサの先端部は、センサ本体から取り外されることができる。 センサの先端部をセンサ本体から少し離した時の、解放位置（Ｄ）における図１によるセンサを示す。 ロック装置に含まれる部分をより詳細に示した、取付位置（Ａ）における、図１によるセンサの断面を示す。 より大きい縮尺で示した、図５による取付位置（Ａ）における取付機能のために不可欠な部分を有するセンサを示す。

Claims (10)

1. 固定子と対向する回転子とを有する機械内のホルダ（１２）内に、センサ（６）を配置するための方法であって、前記センサ（６）が、前記固定子と前記回転子との間の距離を測定するために、前記固定子内に配置されており、前記センサが、磁気タイプでありかつセンサ本体（８）を有し、前記センサ本体内に、センサ先端部（１０）が取り付けられ得る方法において、
   ａ）固定用装置（１４）上に配置されておりかつ係合装置（２４）とばね装置（３４）と共に相互作用するロック装置（１６）によって、前記センサの前記先端部（１０）の接続部分（１５）を前記センサ本体（８）上の固定用装置（１４）内に挿入するステップと、
   ｂ）前記ロック装置（１６）が、前記ばね装置（３４）が前記係合装置（２４）に対して及ぼすばね力Ｆ１の作用によって、取付位置（Ａ）の方へ押圧され、前記固定用装置（１４）と前記接続部分（１５）とを互いに対して固定するステップと、
   を備えることを特徴とする方法。
2. ｃ）前記センサ本体（８）から前記センサの前記先端部（１０）を取り外すために、前記ばね力Ｆ１より大きい力Ｆ２を前記センサ本体（８）に及ぼすステップと、
   ｄ）前記力Ｆ２によって、前記係合装置（２４）を、前記ホルダ（１２）内の第１の肩部（４４）と接触する係合位置（Ｂ）に移動するステップと、
   ｅ）前記ロック装置（１６）を、前記ホルダ（１２）内の第２の肩部（４６）と接触するロック位置（Ｃ）に移動するステップと、
   ｆ）前記ロック装置（１６）が前記ロック位置（Ｃ）に移動中に、前記係合装置（２４）を、前記ロック装置（１６）が前記係合装置（２４）によってもはや係合されなくなるだけの距離を、前記ばね力Ｆ１に抗して移動するステップと、
   ｇ）その後、前記接続部分（１５）が前記固定用装置（１４）から引き出されたとき、前記ロック装置（１６）を自由として解放位置（Ｄ）とし、前記センサ本体（８）と前記センサの前記先端部（１０）とを互いから解放するステップと、
   を備えることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記ロック装置（１６）は、該ロック装置が前記係合装置（２４）によってもはや係合されなくなるとき、前記接続部分（１５）内の凹部（３６）上のくさび面（４０）によって及ぼされるくさび作用によって、前記接続部分（１５）を前記固定用装置（１４）から引き出すための前記凹部（３６）の外に動かされるロック手段（２０）を備えることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 固定子と対向する回転子とを有する機械内にセンサ（６）を配置するための装置であって、前記センサ（６）が、前記固定子と前記回転子との間の距離を測定するために、前記固定子内に配置されており、前記センサが、磁気タイプでありかつセンサ本体（８）を有し、前記センタ本体（８）に、センサ先端部（１０）が接続されている、装置において、
   前記センサの前記先端部（１０）が、相互作用する係合装置（２４）とばね装置（３４）と共に、前記固定用装置（１４）上に配置されたロック装置（１６）によって、前記センサ本体（８）内の固定用装置（１４）内に挿入され得る接続部分（１５）を有することと、前記ロック装置（１６）が、前記ばね装置（３４）によって前記係合装置（２４）に対して及ぼされるばね力Ｆ１の作用によって、取付位置（Ａ）の方に押圧され、前記固定用装置（１４）と前記接続部分（１５）とを互いに対して固定することとを特徴とする、装置。
5. 前記センサの前記先端部（１０）が、前記ばね力Ｆ１より大きい力Ｆ２を前記センサ本体（８）に加えることによって、前記センサ本体（８）から取り外され得ることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. 前記係合装置（２４）が、前記力Ｆ２によって、前記ホルダ（１２）内の第１の肩部（４４）と接触する係合位置（Ｂ）に動かされ得ることを特徴とする、請求項５に記載の装置。
7. 前記ロック装置（１６）が、前記力Ｆ２によって、前記ホルダ（１２）内の第２の肩部（４６）と接触するロック位置（Ｃ）に動かされ得ることを特徴とする、請求項５または６に記載の装置。
8. 前記ロック装置（１６）が前記ロック位置（Ｃ）に動かされたときに、前記係合装置（２４）が、前記ロック装置（１６）が前記係合装置（２４）によってもはや係合されなくなるだけの距離を、前記ばね力Ｆ１に抗して動かされ得ることを特徴とする、請求項５〜７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記固定用装置（１４）から前記接続部分（１５）を引き出すために、前記ロック装置（１６）が、解放位置（Ｄ）を取り、前記センサ本体（８）と前記センサの前記先端部（１０）とを互いから解放することを特徴とする、請求項８に記載の装置。
10. 前記ロック装置（１６）は、該ロック装置が前記係合装置（２４）によって係合されていないときに、前記接続部分（１５）内の前記凹部（３６）上のくさび面（４０）によって及ぼされる前記くさび作用によって凹部（３６）の外へ動かされ得るロック手段（２０）を備え、これによって、前記接続部分（１５）が、前記固定用装置（１４）から引き出されることができることを特徴とする、請求項９に記載の装置。

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