JPH01172717A - 作動軸のトルク検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 この発明は各種産業機械の回転駆動される作動軸のトル
ク検出装置に関する。

〈従来の技術〉 従来のトルク検出手段としては専用のトルク計測装着や
、直流モータが回転に要する電流値を電流計で読み、ト
ルクを知るものがある。

〈発明か解決しようとする問題点〉 この発明は各種産業機械の稼動中の作動軸のトルクを常
時検出し、これを表示し、あるいは発信して、機械の能
率、製品品質の向上に役立てる事を目的とする。

市阪の専用トルク計測装置は測定精度か高くても、現場
的でない。直流モータ使用の場合は動力源か直流に限定
され、好ましくないと共に、電流計か指示する電流値は
必ずしも正確にトルクと対応しない。

〈問題点を解決するための手段〉 この発明の作動軸のトルク検出装置は、基台上に軸受で
支持された作動軸を回転駆動する回転駆動機構を、上記
基台に対してフリーで、且つ該作動軸の軸心の回りに回
動可能に取付け、上記回転駆動機構と基台との間には、
両者の相対回動を阻止し得る位置に、引張り力、圧縮力
に比例して伸縮する検出子を介挿し、上記検出子の負荷
又は伸縮量を示す表示装置から、前記作動軸のトルク関
連値を求めるようにしたことを特徴とする。

〈作　用） 対象とする作動軸は基台上に固定した軸受により支持さ
れて定位置て回転する。

その作動軸の回転駆動機構は、動力源もろ鉄基台に対し
てフリーで且つ該作動軸の軸心の回りに回動可能に取付
けられている。

しかし駆動反力て回転駆動機構か回っては作動軸の回転
駆動作用が失われるから、回転駆動機構と基台との相対
回転を阻止し得る位置に、引張り力、圧縮力に比例して
伸縮する検出子を介装し、この検出子が上記相対回転を
阻止するようにし、反力をトルク関連値として検出する
。

上記検出子はその反力による伸縮量を、付属する表示装
置に表示して、作動軸の現在の回転トルクに比例する関
連値を示す。あるいは表示にとゾまらず、トルクを適正
に保つため、トルクを発生させている回転駆動側又は受
動側の調整機構へ発信して、トルクを自動制御すること
もできる。

く実　施　例〉 第１．２図はこの発明を、製紙工場のパルプ脱水用スク
リュープレスに適用した実施例である。

原料ポンプで送られたパルプ原料か供給口ｌから入り、
スクリュープレス本体の円筒形多孔板２内を、図の左か
ら右へ進む間、スクリュー３の先太り円錐形の作動軸１
０と多孔板２との間で圧縮され、水分を外方へ落し、原
料出口４から下方へ出て次の工程に向う。そして絞り出
した水は集めて、ろ液出口５から排水する周知の構造で
ある。

６は基台、９はモータ、減速機からなる回転駆動機構で
ある。

その回転駆動機構９の従来のものを第４図に示すか、作
動軸の一端と他端を支持する軸受７と８、モータ９ａ、
減速機９ｃは共に基台６上に直接、又は支持フレームを
介して固定され、モータ９ａ、減速機９０間をベルト９
ｂ、減速機９ｃ、作動軸１０間をチェノ９ｄによりつな
いでいる。

さて、この発明の実施例では作動軸１ｏを基台６上に軸
受７．８で支持し、回転駆動機構９は従来のように基台
６上に取付けず、駆動する相手の作動軸１０の他端部に
、基台とはフリーで、該作動軸の軸心の回りに回動可能
に取付けである。この回転駆動機構９は、上部に据えた
モータ９ａと、その回転をベルト９ｂて伝えられる減速
機９Ｃとからなり、その減速機の出力軸が作動軸１０と
直結してこれを回転駆動し、これにより基台とはフリー
で、且つ作動軸１０の軸心の回りに回動可能に取付けら
れている訳である。尚、軸受８は基台上に固定した原料
出口４に固定しである。

この回転駆動機構９の減速機９ａはその下縁を、基台６
上の検出子１１、この例てはロードセルにより支えられ
ている。従って回転駆動機構９の総重量は、作動軸１０
の他端部が大部分を支え、僅かな分担重量Ｗだけ検出子
１１が受持っている。

検出子１１は回転駆動機構９と基台６との間にあって、
両者の相対回転を阻止し得る位置、この実施例では減速
機９ｂの下縁を支える位置にある。その位置の回転トル
クは（回転半径ｒ×周方向力Ｆ）である。回転を阻止し
た検出子１１か受ける垂直力Ｐは、検出子１１の検出荷
重Ａから上記分担重量Ｗを差引いた値である。従って検
出荷重がＡの時、作動軸１０の回転トルクＴは Ｔ＝Ｐ＋ｃｏｓθ−ｒ＝　（Ａ　−ｗ）ｃｏｓθ”ｒ＝
ＡｓＣＯ５θ＋ｒ として算出てきる。

しかしこの発明の目的は、回転トルクそのものを計測、
表示することではない。定数であるθやｒを無視し、検
出子１１の検出荷重の元になる伸縮績又はその比例値を
トルク関連値として表示してもよい。検出子１１に付属
した負荷（伸縮量）表示装置１１ａの表示値がどの範囲
内にあれば、作動軸１０のトルクか適正であるかを予め
調べ、作業場に掲示するなり、表示盤面に示すなりして
おけばよい。

あるいは、検出子１１の伸縮量が適正範囲から逸脱した
時、発信して赤ランプを点灯させ、技術員に調整を指示
するとか、ざらに又、トルクを発生させている回転駆動
機構の駆動速度を増減するとか、駆動を受けるパルプ原
料の濃度を調整する等の自動制御装置へ信号を送らせて
もよい。

検出子１１かばねの場合は、その場合は、その伸縮量を
ポテンショメータ、ロータリーエンコーダ等で発信させ
ればよい。

第３図は検出子１１であるロードセルの信号を、増幅器
を経て、表示装置１１ａであるトルクメータへ送ると同
時に、電動機９の回転速度制御器へも送ることにより、
駆動側で作業軸トルクの自動制御を行う一例を示す。ス
クリュープレスのトルク制御は一般機械の場合とは逆の
感じで、トルクか過大になった時、回転速度を上げ、過
小になった時、回転速度を下げる。

受動側である原料の方て、スクリュープレスのトルク制
御をする場合は、ロードセルの信号を原料濃度調整装置
へ送って、トルク過大の時、濃度を下げ、過小の時、濃
度を上げさせることになる。

以上、製紙工場のパルプ脱水用スクリュープレスに、こ
の発明を適用した実施例を説明したが、この発明はこれ
に限定するものでなく、各種産業機械の作動軸に適用て
きる事はいうまてもない。

上記の実施例は回転駆動機構９の減速機９Ｃの出力軸を
作動軸に直結して回転駆動機構を基台上に浮かせ、基台
と減速機の間に検出子を介挿したか、その様に減速機の
出力軸を作動軸と直結しても減速機と基台の間に検出子
を介挿することか困難な場合は減速機に補助機枠を取付
け、その補助機枠と基台の間に検出子１１を介挿しても
よい。更に、減速機を作動軸に直結し、減速機と基台の
間に検出子ｌｌを介挿し、モータ９ａは基台６上に固定
したフレームに載せ、両者なＶベルト９ｂなとて伝動し
てもよい。

更に、回転駆動機構９は上記実施例ては作動軸１０の端
部で宙吊りされた形になっているか、その減速機９ｃや
可動機枠の微小回動を妨げない材質、位置の基台側ゴム
台等により回転駆動機構９の重量の大きな部分を支えさ
せてもよい。

検出子１１の表示装置１１ａは、検出した負荷又は伸１
ｉｉｆｆｉを直接表示するもの＼ほか、検出子１１の信
号を受けて作動する自動制御装置の関連表示装置を当て
＼もよい。

この発明は以上のほか、実施に当たる設計者、現場技術
者の周知技術により、多様に変化、応用し得るものであ
る。

〈発明の効果〉 この発明は産業機械の生産性、製品品質の保持手段とし
て、その作動軸の回転トルクを常時、検出し、これを適
正範囲に保持することが有効である事を提案し、その具
体的手段として最も簡素で現場的なトルク検出装置を提
案した。

名称はトルク検出装置でも、目的はトルク計測てなく、
実際のトルクが適正範囲にある事を直接、間接に検出で
きればよいので、この発明の検出子として安価なロード
セルやばねを使用し、回転駆動機構を作動軸に、該軸の
軸心の回りに回動可能に連結するだけの簡単な改造で目
的を達した。従って、新造の装置に実施できる以外に、
既設の装置を簡単に改造して実施することができる。更
に、ロードセルやばねが常時、表示装置に、その検出荷
重又は伸縮量を示すから、技術員の経験、技術は不要に
なり、たゾ警告ランプが点かないよう操作すればすむ。

あるいは検出子の信号て自動制御装置を動かし、技術員
は単に監視するたけ、にする事も可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明を適用したスクリュープレスの正面図
、第２図は側面図、第３図は自動制御の場合の一実施例
ブロック図、第４図は従来の回転駆動部の正面図で、図
中、７と８は軸受、９は回転駆動機構、１０は作動軸、
１１は検出子、　ｌｌａは表示装置を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 基台上に軸受で支持された作動軸を回転駆動する回転駆
   動機構を、上記基台に対してフリーで、且つ該作動軸の
   軸心の回りに回動可能に取付け、上記回転駆動機構と基
   台との間には、両者の相対回動を阻止し得る位置に、引
   張り力、圧縮力に比例して伸縮する検出子を介挿し、 上記検出子の負荷又は伸縮量を示す表示装置から、前記
   作動軸のトルク関連値を求めるようにしたことを特徴と
   する作動軸のトルク検出装置。