Устройство для измерения толщины и неравномерности волокнистой ленты

 

Изобретение относится к текстильной промышленности, конкретно к средствам для измерения толщины и неравномерности полуфабрикатов продуктов прядения технологического оборудования, и позволяет повысить точность измерений, удобство и надежность при эксплуатации. Устройство содержит уплотнительную воронку и смонтированный на ней сменный измерительный узел, в котором зажата пластинчатая пружина с закрепленными на ней тензодатчиками и имеется измерительный канал, сопряженный с каналом уплотнительной воронки. Измерительный канал сообщен через отверстие с источником сжатого воздуха, который служит для удаления пыли и охлаждения зоны измерения. Пластинчатая пружина с тензодатчиками размещена в измерительном канале таким образом, что вертикальная плоскость, проходящая через ее продольную ось, перпендикулярна направлению движения волокнистой ленты. 7 з.п. ф-лы, 14 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 G 01 N 33/36

Ф.: М ИЫ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ПАТЕНТУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (86) РСТ СН/87/00003 (14.01.87) (21) 4203312/30-12 (22) 15.09.87 (31) 0156/86 (32) 16.01.86 (33) СН (46) 15.05.90. Бюл. 11 - 18 (71) Целльвегер Устер АГ (СН) (72) Вернер Грундер, Франсуа Бехлер и Эрвин Мурбах (СН) (53) 677.017.272.2 (088.8) (56) Заявка Великобритании 1 1485400, кл. С 01 В 5/04, 1977.

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОЛЩИНЫ

И НЕРАВНОМЕРНОСТИ ВОЛОКНИСТОЙ ЛЕНТЫ (57) Изобретение относится к текстильной промышленности, конкретно к средствам для измерения толщины и неравномерности полуфабрикатов продукИзобретение относится к текстиль.ной промьппленности, конкретно к средствам для измерения толщины и неравномерности полуфабрикатов продуктов прядения технологического оборудования .

Цель изобретения — повьппение точности измерений, удобства и надежности при эксплуатации.

На фиг.1 показано устройство, продольное сечение, общий вид," на фиг.2 — то же, вид со стороны выхода ленты, на фиг.3 — то же, вид сверху, на фиг.4 — пластинчатая пружина, на фиг.5 — канальная часть из„„SU„„1565355 А 5 тов прядения технологического оборудования, и позволяет повысить точность измерений, удобство и надежность при . эксплуатации. Устройство содержит уплотнительную воронку и смонтированный на ней сменный измерительный узел, в котором зажата пластинчатая пружина с закрепленными на ней тензодатчиками и имеется измерительный канал, сопряженный с каналом уплотнительной воронки. Измерительный канал сообщен через отверстие с источником сжатого воздуха, который служит для удаления пыли и охлаждения зоны измерения.

Пластинчатая пружина с тензодатчиками размещена в измерительном канале таким образом, что вертикальная плоскость, проходящая через ее продольную ось, перпендикулярна направлению движения волокнистой ленты. 7 з.п. ф-лы, 14 ил. мерительного узла, вид сверху", на фиг.6 — опорная часть измерительного узла, вид снизу, на фиг.7 — схема расположения тензодатчиков и электрическая схема моста, на фиг.8 — воронка для уплотнения ленты в ином выполнении, продольное сечение, на фиг 9 — вид А на фиг 8, на фиг.10 ограничительная часть измерительного узла воронки для. уплотнения ленты, вид сверху, на фиг.ll — сечение Б-Б на фиг.10; на фггг.12 — пластинчатая пружина с ее опорой, внд сверху, на фиг.13 — сечение В-В на фиг.12, на фиг. 14 — сечение, (-. 1 н» фиг . 13.

1565355

На фиг.1-3 показан первый пример

: . и . пнения уплотнительной воронки с;, ужащей для уплотнения ленты, со стенкой воронки и входным и выходным отверстиями.

Воронка для уплотнения ленты может быть сопряжена с лентоукладчиком или она может быть предусмотре.— на для захвата прочеса чесальной 10 манынь1, Воронка 1 на выходе имеет уступ, на который устанавливается измерительный узел 2, имеющий измерительный канал. Этот узел состоит из двух частей, а именно из канальной части

3 и из orðÿíè÷èíàloùåé (опорной) части 4. между которыми зажата пластин:,чатал пружина 5. Последняя служит в качестве измерительного органа для измерения толщины волокнистой ленты, проходящей черeç воронку 1 для уплотнения ленты и измерительный канал.

Канальная часть 3 имеет приблизи- 25 тельно пластинчатую форму, а на своей зажимной поверхности имеет направляющий желоб, сопряженный с каналом уплотнительной воронки 1. На противоположной поверхности канальная 30 часть 3 имеет центрирующее ребро 6, проходящее поперек к измерительному каналу и вставляемое в соответствующий паз в ступенчатой части воронки.

Благодаря этому канальная часть 3, а вместе с ней весь измерительный узел 2 фиксируется в двух координатных í""ëpàâëeíèÿõ относительно воронки 1. Фиксация в третьем координатном направлении, перпендикулярном,1О к плоскости изображения (фиг.1), происходит с помощью двух болтов 7, части 4 и через прорези 9 и 1О в пластинчатой пружине 5 или в каналь.НоН части 3 H ввинчиваемых в резьбовые отверстия 11 воронки 1. Так как болты 7 одновременно служат для закрепления измерительного узла 2 а воронке 1., то измерительная част может заменяться путем простого освобождения и вытягивания болтов, т..е. устройство, состоящее из воронки 1 и измерительного узла 2, может просто согласовываться с изменяющлмися номерами ленты.

Пластинчатая пружина 1 согласно фиг.4 состоит из измерительной части балки 12 и двух торсионных стержней

13, с помощью которых измерительная балка 12 закреплена на несущем элементе 14. Состоящая из названных частей пластинчатая пружина 1 выпол— иена монолитной и зажата между канальной частью 3 и ограничительной частью 4 по переходной зоне между несущим элементом 14 и торсионными стержнями 13 в двух местах, отмеченных на фиг.4 штриховкой. Измерительная часть — балка 12 пластинчатой пружины 5 расположена поперек измерительного канала„ а ее продольная ось перпендикулярна направлению движения ленты, при этом она ограничивается rro перемещениям в измерительном канале на своих концах с помощью двух огорных поверхностей 15 ограничительной части 4.

Выходящая из воронки 1 для уплотнения ленты и проходящая через изме— рительный канал волокнистая лента сжимается измерительной балкой 12 в измерительном канале, и возникает давление на измерительную балку 12, абсолютное значение которого возрастает с возможностью воспроизводства с увеличивающейся толщиной ленты.

Каждое изменение толщины ленты приводит к соответствующему изменению этого давления, действующего на измерительную балку 12 усилия. Из-за опорных поверхностей 15 измерительная балка 12 не может отклоняться из измерительного канала, а прогибается, и в измерительной балке 12 на ее одной поверхности возникает положительное удлинение, а на ее другой поверхности — отрицательное удлинение, пропорциональное действующему усилию и являющееся мерой толщины ленты. Механическая величина удлинения с помощью установленных на измерительной балке 12 тензодатчиков

16-19 преобразуется в электрическую величину (фиг.7).

Как видно из фиг.2, опорные поверхности 15 находятся меньше, чем в 1 мм от соединяющей их перемычки ограничительной части 4. Тем самым ограничивается возможный максимальный прогиб измерительной балки 12 этой величиной, и названная перемычка между двумя опорными поверхностями 15 действует в качестве ограничителя против излишнего удлинения или перенапряжения.

Согласно фиг.2 и 3 в ограничительную часть 4 по двум бок вым стен5 15 кам поперек к измерительному каналу канальной части 3 вставлено по трубочке илк ни«лелю 20. Трубочки закреплены каждая в одном из сверленкй

21, пронизывающих соответствующую боковую стенку. Одна иэ трубочек 20 служит для подвода электрических соединений, другая обеспечивает простую очистку и простое охлаждение места измерения сжатым воздухом. При этом очистка производится путем периодической подачи сжатого воздуха, а охлаждение — путем постоянной подачи сжатого воздуха.

Оба торсионных стержня 13, позиционирующих измерительную балку 12 и имеющих стационарный центр поворота, дополнительно предотвращают эффект защелкивания при местком нагреве измерительной балки 12, проходящей волокнистой лентой, и, тем самым, предотвращают возникновение механических напряжений из-за температурных колебаний. Чтобы измерительная балка 12 не изнашивалась волокнистой лентой, она на контактирующей с волокнистой лентой стороне оснащается прижимнаи накладкой 22 из твердого металла или керамики, закрепляемай на измерительной балке 12. Дополнительно к тензодатчикам .16-19 на измерительной балке 12 или в ее зоне предусмотрен датчик температуры для учета возможных температурных колебаний (не показан).

На фиг.7 представлено принципиальное размещение тензодатчиков 16 — 19 на измерительной балке 12, а также схема оценки их сигналов. На указанном чертеже показана опирающаяся на опорные поверхности 15 измерительная балка 12, на прижимную накладку 22 которой как бы воздействует усилие F от волокнистой ленты. Для оценки возникающего из-за этого удлинения на двух поверхностях измерительной балки 12 установлено по два тензадатчика на кажцой из них.

Тензодатчкки расположены симметрична к мысленной точке приложения усилия F в середине измерительного канала (фиг.5). Этим гарантируется полная компенсация помех, вызванных окружающей температурой или местным нагревом измерительной балки 12 за счет трения волокнистой ленты.

Каждый тензадатчик 16-19 имеет определенное электрическое сопраткв65355

:IE ние Г. (Iò 1 - Io э кркче?! все (-спрс- тив ле«кя сдк«ак. вы. Так как известно, атнссительнсе каме«е1«йе ooIIpn 1 квле" нкя прк прсгкбе измерительной балки

12 прспарцксналь«а удлинению те;- .задатчиков„ та определение удл. «еккя может пракззадкться путем кзмеренкя этого изменения сопротивления

Эта происходит с помощью схемы ссч -.д ненкя па типу мсс1кка ктстан» ., сас . н таящей кз четырех ветвей, обр.тэаван.—. ных включенными па форме кольца сапратквле«кямк с R ь да RIg . Еслк теперь

15 прилагается s тачкам соединений между сопротивлениями R Ig к R <6 с одной стороны к RI7 и R,:g © другой питающее напряжение UE., та на дьух асталь«ых тачках ао=,- ; ке«кя можно получить вы20 ход«ае напряжение Уд, прспарцка«альнс, рассаглассва« «ю моста, котс рае пропорциональна сумме удлкненш атдpпь«ых тензадатчкксв ат 16 да l9.

Т":,ê как измерительная балка oTHc-2- сительно коротка и имеет большой ка— эффициент жесткости и кебальшую массу„ та сIIa отличается очень высокой соб--. ственной частотой и делает измерение очень коротккх неравномерностей талшкнь: ленты прк высокой скорости прахажд нкя валок«кот-.й ленl ы.

Предложенное устройство еспе:.«ка-ет простаp зональное сагласа анке воронки 1 для уплотнения лек".ы путем замены направляющей лент.. (нов нальнай части 3), возможность размещения измерктельнагo органа очень близко к вытяжному > трайству, вазможность простой очистки кзмерктельщ ного арга«а, защиту измеритель«oI.о органа против внешних механкчссккх воздействий, защкту измерительной балки 12 от избыточного удлинения путем установки механического упора, измерительный орган практически независим от колебаний температуры и в значительной степени независим ат колебаний лкчейнай плотности волокна волокнистой ленты.

На фиг.8-14 представлена кнае выполнение воронки 1 (фкг.8,9) для уплотнения ленты, а также пркга",IIàÿ для использования с этой вара«кой опорная (огранкчкнающая1 часть 4 (фкг.10,11) к падаг«анная пласткнчатая пружина 5 (фкг.12-14), Б принципе воронка адк«ахова с воронкой, показанной «а фк«.1-3, нс имеет выходное отверстие пркблп—

1565355 зительно овального или продолговатого поперечного сечения. Эта форма ведет к соответствующей деформации поперечного сечения волокнистой ленты, так что пластинчатая пружина больше не прилегает к ней тангенциально, а прилегает вдоль боковой поверхности.

Воронка 1 также имеет в зоне за выходным отверстием уступ, на который устанавливается измерительный узел и фиксируется болтами (не показаны), в нем канальная часть 3 ,находится вверху, а опорная часть 4— внизу. Таким образом, непосредственно к уступу воронки 1 прилегает опорная часть 4 (фиг.10, 11), а выше нее расположена канальная часть 3.

Пластинчатая пружина 5 (фиг.12-14) зажата между этими двумя частями, причем несущественно, какая из двух частей — канальная или опорная будет установлена непосредственно на уступ воронки 1.

Пластинчатая пружина 5 (фиг.12-14) состоит из утолщенного несущего элемента 14, образующего ее краевую зону и из измерительной части балки 12, соединенной одним концом непосредственно, а другим концом — с помощью торсионного стержня 13 с несущим элементом частью 14. Так как и в этом случае пластинчатая пружина 5 изготовлена монолитной, то слово соединенная" в этом случае указывает не на сбединение двух различных деталей а на границу двух зон одной и той же детали. Пластинчатая пружина 5 имеет. два отверстия для болтов 7 (фиг.1) соответствующих болтовых соединений для грубой юстировки измерительного узла. Точная юстировка производится болтами, проходящими через вторую пару отверстий и ввинчиваемыми в соответствующие резьбы опорной части 4.

Измерительная балка t2 на своем участке, контактирующем с проходящей и измеряемой волокнистой лентой, имеет утолщение 23 с нажимной накладкой 22. Четыре тензодатчика установлены на поверхности измерительной балки 12, противоположной нажимной накладке 22, преимущественно в зоне между утолщением 23 и торцом измерительной балки 12, переходящей в несущий элемент 14.

Опорная часть 4 (фиг.10,, 11) согласована с пластинчатой пружиной 5

t5

55 и имеет на своем краю приблизительно

U-образную опорную поверхность 15 для пластинчатой пружины 5, а также имеет в зоне измерительной балки 12 уступ 24, смещенный относительно опорной поверхности 15. Уступ 24 разделен на две части ребром 25, расположенным в зоне нажимной накладки

22 (фиг,12), Ребро 25 выступает под уступом 24, но лежит глубже, чем опорная поверхность 15, и образует упор, ограничивающий прогиб измерительной балки 12.

Опорная часть 4 (фиг.10 и 11) имеет выфрезеровки 26 и 27 по типу камер. В камеры 26 и 27 входит по сверлению 21, выполненному в соответствующей боковой стенке опорной части

4, и по меньшей мере в одном из сверлений 21 закреплена трубочка 20;

По этой трубочке 20 через камеру 26 и уступ 24 выводятся наружу электрические соединения тензодатчиков. В сверлении 21, входящем в камеру 26, закреплен ниппель (не показан), через который в опорную часть 4 вдувается извне сжатый воздух для очистки и охлаждения места измерения, который через камеру 26 и ребро 25 проходит над измерительной балкой 12.

Пластинчатая пружина 5 имеет защитный элемент 28, соединенный с несущим элементом 14, при этом оба элемента имеют L-образную форму. Измерительная часть 12 пластинчатой, пружины 5 размещена между элементами 14 и 28 с зазором и соединяется с одной стороны с несущим элементом

14 непосредственно, а с другой — посредством торсионного стержня 13.

Устройство работает следующим образом.

Волокнистая лента пропускается через воронку 1 и измерительный узел

2. При проходе ее .через измерительный канал пластинчатая пружина 5 измерительной частью 12 контактирует с ней, при этом тензодатчики 16-19 регистрируют деформацию измерительной части 12, возникающую при проходе утолщений. Сжатый воздух, подаваемый по трубкам 20, выдувает пыль из измерительного канала и охлаждает зону измерений, что повышает точность измерений.

Ф о р м у л а и з о б р е т е,н и я

1. Устройство для измерения толщины и неравномерности волокнистой лен1565355

io ты, содержащее уплотнительную воронку и смонтированную на ней с возможностью взаимодействия с волокнистой лентой пластинчатую пружину с закрепленными на ней тензодатчиками, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений, удобства и надежности при эксплуатации, оно содержит съемный измерительный узел, смонтированный на уплотнительной воронке и имеющий измерительный канал для прохода волокнистой ленты, сопряженный с каналом уплотнительной воронки, и отверстие для подачи в измерительный канал сжатого воздуха, а пластинчатая пружина размещена в измерительном узле, причем вертикальная плоскость, проходящая через ее продольную ось, перпендикулярна направлению движения волокнистой ленты.

2. Устройство по п.1, о т л и —, ч а ю щ е е с я тем, что измерительный узел состоит из двух частей, одна из которых снабжена направляющим желобом для прохода волокнистой ленты, сопряженным с каналом уплотнительной воронки, причем пластинчатая пружина зажата между частями измерительного узла, а измерительный канал образован с одной стороны поверхностью желоба, а с другой — пластинчатой пружиной.

3. Устройство по пп.1 и 2, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что гластинчатая пружина состоит из измерительной части и несущего элемента, при этом последний размещен между частями измерительного узла.

4. Устройство по пп. 1 и 3, о тл и ч а ю ш е е с я тем„ что.тензодатчики закреплены попарно с об .их сторон измерительной части плас инчатой пружины симметрично относительно продольной ОсН измерительного канала.

5. Устройство по п.3, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что измерительная часть пластинчатой пружины соединена с несущим элементом по- средством консольных упругих стержней.

6. Устройство по п.3, î r л и— ч а ю щ е е с я тем, что измерительная часть пластинчатой пружины

2п одним концом соединена негосредственно с несущим элементом, а другим концом — посредством консольного упругого стержня..25 7. Устройство по пп. 36, о т личаюшеесяreMчтоизмерительная часть пластинчатой пружины имеет накладку для взаимодействия с волокнистой лентой, выполненную из износоустойчивого материала, например металла или керамики.

8. Устройство по п. 6, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что пластинчатая пружина имеет защитный элемент, соединенный с несущим элементом, причем оба элемента имеют L-образную форму, а измерительная часть размещена между ними с зазором.!

565355

)565 355

Фиг. 3

15б5355

I)6 с )> фыГ 1f

Л

Рие. 12

Составитель Г.Новикова

Редактор М.Келемеш Техред М.Дидьпс Корректор О.Кравцова

Заказ 1167 Тираж 507 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 101