幅面或条带拉力测量设备及其应用和测定幅面拉力的方法技术

本发明专利技术涉及一种幅面或条带拉力测量设备(1)，该幅面或条带拉力测量设备包括具有至少两个相互间隔布置的受力部件(4,5)的受力装置(2)，所述受力部件(4,5)通过至少两根腹条(6,7,8,9)和一根中间腹条(10)相互连接，并且包括设置在所述中间腹条(10)上的测量装置(3)。按本发明专利技术，所述腹条(6,7,8,9)设计成适合承受并且传递压力，并且，所述测量装置(3)包括至少一个传感器(12)，所述传感器在所述中间腹条(11)上这样地设置并且定向，使得在所述幅面或条带测量设备的安装位置中能够检测作用到所述受力装置(2)上的剪切力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种幅面或条带拉力测量设备和应用这种幅面或条带拉力测量设备，该设备包括具有至少两个彼此间隔的受力部件的受力装置，该受力装置通过至少两根腹条和一根中间腹条相互连接，并且包括至少一个设置在中间腹条上的测量装置。此外，本专利技术涉及一种用于确定幅面或条带的幅面拉力的方法。
技术介绍
本专利技术中的幅面应当理解为有端头或无端头的平面织物，其沿纵向和横向的尺寸明显大于沿高度方向的尺寸。尤其是塑料幅面或纤维材料幅面形式的，例如纸、纸板或薄页 纸幅面形式的材料幅面属于此类。此外，这种幅面也可以理解为功能幅面、尤其是用于输送和/或支承介质和/或物料的功能幅面。这种功能幅面可以是网毯。网毯是通过至少两个、优选多个辊子或转向辊导引的并且用于导引并且支承与之一起输送经过预定义路线的介质或物料的环形环绕的带子或带环。在用于制造材料幅面，尤其是纸、纸板或薄页纸幅面的机器中，网毯用于支承并且导引纤维悬浮液或纤维料幅。网毯的设计、尤其是类型、结构、成分和尺寸取决于在各自设备内部的使用位置和要实现的功能。这种网毯在用于制造纤维料幅的机器中会作为网带、干网带、毡带存在。条带表示横向尺寸过大比例地小于纵向尺寸的部分幅面。为了确定幅面拉力，已知静定和静不定的测量系统。为了测定在用于制造纤维幅面的机器中的网毯上的拉力，使用例如在两个板件之间并且通过旋转铰链施加各网毯的一部分拉力的测力计。这样形成的等臂杆尤其使用在用于测定网拉力的成型单元中。该测量原理以修改的形式作为集成的测量方法运用在压榨部的毛毡张紧工具(Filzspanner)中。在此,在底租(Kellerfilz)上的测量不以压力测量,而以拉力测量进行，但这只能借助碟形弹簧的预紧实现，因为所使用的测力计只能测量压力。这种设计方案主要的缺点在于旋转铰链的使用以及当使用在压榨部中时附加地在于由碟形弹簧产生的所需的预应力。旋转铰链的特点是很容易振动，此外很昂贵。为了确定作用在网毯上的拉力，也需要大量的配合面及其精确的制造。沉淀现象仍然附加地影响测量值。因为在底毡上的测量不基于压力和负载，而基于压力和卸载，所以必须考虑在输出信号中反向，因为不是显示应力的增加而是显示应力的减少，虽然毛毡应力提高。此外，已知通过转矩支承(Drehmomentstuetzen)和弹簧单元进行集成在张紧装置中的测量。这种设计方案相对耗费并且各弹簧单元必须设计用于应力测量。此外，需要位移测量，因为包角由于夹具长的移动位移而大大改变。但相对该静态确定的测量系统，也预知多个不确定的测量系统。从出版物DE2552576中已知一种带有一对可沿剪切力方向相对移动的受力部件的用于测量剪切力的测力仪，在这对受力部件之间设有一测量装置，该测量装置具有至少一对在测量装置两侧布置的、形成连接腹条的膜片。膜片这样布置并且设计，使得它们能够沿剪切力的方向略微弯曲。该测量装置布置在膜片之间，并且与受力部件固定连接。测量装置包括用于显示在受力部件相向移动时出现在受力部件上的剪切应力的装置。测量装置还包括两个线圈，其中一个线圈在测量装置中产生磁通，另一个线圈检测磁通在受力部件相向移动时出现的变化，其中，该一个线圈布置在平行于移动方向的平面中，而该另一个线圈布置在与之垂直的平面中。与此相对，出版物EP 0501351B1公开，两根同样通过形成腹条的膜片相互连接的横梁和测量装置设计在中间区域内。这种设备在测量部位的区域内具有较大的弹性和较小的刚性，因为膜片仅适合在负载时承受拉力。此外，增大的弹性也制约此外由受力部件与连接元件的固定决定的纵向力的探测。这通过附加的措施消除。此外，一般已知例如在Tecsis GmbH “带有集成放大器的压入式传感器F9393/F93C3”，2007的操作说明书中记载的薄膜传感器用于测定拉/压力载荷以及剪切力载荷。该压入式传感器压入所要求的部件中。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，能够在用于制造材料幅面的机器、尤其是造纸机中外部测量幅面拉力，尤其是网毯拉力或材料幅面拉力，这种外部测量本身的特点是，测量部位处具有较高的刚性，此外，运转不用测量系统所需的预紧力。按本专利技术的解决方案应当具有少的设计和制造费用。按本专利技术的技术问题通过权利要求I、10、13和14的特征解决。有利的结构方案在各从属权利要求中描述。按本专利技术的幅面或条带拉力测量设备，该幅面或条带拉力测量设备包括具有至少两个相互间隔布置的受力部件的受力装置，所述受力部件通过至少两根腹条和一根中间腹条相互连接，并且包括设置在中间腹条上的测量装置，其特征为，这样地设计腹条，使得它适合接收和传递压力，并且测量装置包括至少一个传感器，所述传感器在中间腹条上这样地设置并且定向，使得在幅面或条带拉力测量设备的安装位置中可检测作用到受力装置上的剪切力。在尤其有利的设计中，薄膜传感器用作传感器。薄膜传感器按已知的方式理解为采用薄膜工艺制造的传感器。这些传感器包括支架，在该支座上涂覆不同的用于电阻和补偿器的涂层，尤其是压力敏感的电阻层、磁阻层、压电层和类似物。它们借助薄膜工艺，例如通过汽化渗镀或喷镀涂覆到支架上并且可以可选择地与相应的放大器电子设备和/或显示装置组合成一个结构单元。按本专利技术的解决方案能够确保外部测量部位具有较高的刚性并且在整个测量系统的内部没有预应力。由于其良好的温度特性和较高的长期稳定性，薄膜传感器具有较高的可用性。另一个优点是，在可能的测量区域较大的同时空间需求较小，因此幅面或条带拉力测量设备可以整体上相对紧凑地构造。在一种有利的设计中，彼此对置的受力部件优选彼此平行地布置。各腹条在此优选，但不强制布置成，使得受力装置关于三个平面对称，并且对称平面具有平放在中间腹条上的轴。传感器、尤其是薄膜传感器以有利的方式布置在对称平面的交点中并且在中间腹条之上或之内。由此，该布置移动到出现的剪切力载荷影响最大的区域中，以便可以实现特别灵敏的测量。在一种备选的结构方案中，受力部件相互成一定角度地布置，并且腹条关于至少一个受力部件与之成一个角度地延伸。该结构方案可以以特别有利的方式使用于在支承装置与参考平面，尤其是支架之间成角度布置的安装情况中。在一种扩展设计中，薄膜传感器的测量平面定向为，与一个可通过受力装置的纵向轴和垂直于该纵向轴的横向轴限定的平面优选成一个在30至60度，尤其优选45度范围内的角度。由此，在压力或拉力垂直传入受力装置时，该压力或拉力不会对测量结果产生影响，因此通过按本专利技术的布置，可直接在不受外界影响的情况下非常精确地计算至少间接表示由拉力合力确定的剪切力的大小。为了形成一个在压力和拉力影响受力装置的情况下垂直于纵向刚性的测量装置，受力装置可以在第一种结构方案中设计成一体式部件。该一体式部件例如可以由金属材料或合金，尤其是钢或纤维加强的塑料制成，例如以铸件的形式，其中，腹条在第一种变型中通过在成形工艺中的造型，尤其是浇铸产生。该设计方案是特别有利的，因为在制造技术上 很容易实现并且可节省时间地在一个工序中实现。 在第二种变型中，腹条和受力部件由毛坯通过切割，尤其是铣削等构成。第一设计方案尤其适合小的测量部位，该小的测量部位理解为幅面或条带拉力测量设备的布置范围。在一种备选的设计方案中，受力部件的至少一个和各腹条和/或中间腹条设计成相互摩擦配合地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：F施米特，A米勒，P卡尔，M米勒，
申请(专利权)人：沃依特专利有限责任公司，
类型：
国别省市：