JPH0143895B2

JPH0143895B2 -

Info

Publication number: JPH0143895B2
Application number: JP56198763A
Authority: JP
Inventors: Ramuberutasu Maruchinusu Fuan Bakeru Berunarudasu; Pieteru Kooru Fuan Kooiiku Guiraume; Peteru Fuidetsuku Berunaruto
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1980-12-11
Filing date: 1981-12-11
Publication date: 1989-09-25
Also published as: CA1168904A; EP0054321A1; NL8006719A; JPS57122330A; DE3166868D1; EP0054321B1; ATE10033T1; US4425809A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、少なくとも一対の案内素子を含み、
上記素子はお互に離隔しておりかつ隣接した側面
にお互に実質的に平行に延びる案内表面をもち、
上記案内表面間にテープ材料用の案内みぞを形成
しており、上記案内表面で供給ダクトが案内みぞ
中のテープ材料の両側に加圧ガス媒体を供給する
ために終つており、上記ガス媒体によりテープ材
料が案内表面と実質的に平行でかつそれから離隔
した経路に沿つて案内みぞ内を長手方向に案内さ
れうるようになしており、上記案内表面の各々中
に少なくとも１つの測定ダクトの終端が位置して
おり、上記測定ダクト終端又は１つの案内表面中
の各測定ダクト終端は測定ダクト終端に、又は他
の案内表面中の測定ダクト終端のうちの関連した
測定ダクト終端に対して実質的に正反対に配置さ
れかつそれと共に一対の測定ダクト終端を形成し
ており、測定ダクトは少なくとも１つの圧力変換
器と連絡している如き、薄い可撓性テープ材料に
ついての測定を実施する測定装置に関するもので
ある。

この種の装置は英国特許第1461248号から既知
である。この既知の装置では、ウエブ材料は２つ
の案内表面間を導かれ、各側の媒体圧力が連続的
に測定される。案内表面からの材料の距離に依つ
て材料の両側に圧力変動が生じ、この変動は電気
量に変換される。この電気量は総計量を作るべく
加えられ、この総計量からウエブ材料の局部厚さ
が連続的に求められる。かかる方法は厚さ測定に
のみ適している。その理由は、測定手段が総計量
のみを決定するのに適しているからである。更
に、案内表面の平らな形状が異なつた種類の測定
を不可能にする。

本発明の目的は、薄いテープ材料中の引張応力
の測定を可能ならしめる本文冒頭に記載した如き
型式の装置を提供することにある。

本発明によれば、この目的は、案内表面が対応
する彎曲形状をもち、テープ材料が彎曲経路に沿
つて案内みぞ内を導かれ、圧力変換器が該装置が
テープ材料中の局部的引張応力を測定できるよう
なやり方でテープ材料の両側の圧力差を測定する
ための測定手段に接続されるように構成すること
によつて、達成される。

本発明による装置は薄い可撓性ホイル又はテー
プ材料中の引張応力を測定することを可能ならし
め、案内みぞ内のテープ材料の彎曲経路は材料が
案内表面に接触しないことを保証する。上記接触
は追加の摩擦を生じ、そのため測定誤差を生ぜし
めることになる。本発明装置によれば、かかる薄
い可撓性テープ材料の運搬にとつて重要ないろい
ろなパラメータを求めることが可能である。

米国特許第3715521号は、２つのお互に離隔し
た案内素子を使用し、その彎曲した案内表面中で
媒体供給ダクトが終る如く構成した装置を開示し
ている。この既知の装置では、案内素子の１つが
磁気ヘツドを形成する。この既知の装置によれ
ば、案内素子間で運搬されるべきテープ材料につ
いての測定を実施することはできない。

英国特許第1461248号から既知の装置では、媒
体供給ダクトは測定ダクトの各終端の両側で案内
表面中で終る。本発明装置の好適実施例では、各
測定ダクトの終端はテープ材料の彎曲経路の中心
部分に対して正反対に位置して夫々の案内表面中
に位置しており、これは案内みぞ内の満足すべき
圧力発生を保証し、また測定に対する妨害フアク
タの影響を最小ならしめる。

本発明装置の今１つの実施例は、テープ材料の
横方向に一対の測定ダクトの終端が案内表面中に
テープ材料の中心に対して正反対に位置している
点に特徴を有する。こうすることにより、テープ
材料の引張力又はけん引力を測定することが可能
となる。

本発明装置の他の実施例は、テープ材料の横方
向に少なくとも二対の測定ダクトの終端がテープ
材料の中心に対して案内表面中に対称的に位置し
ている点に特徴を有する。これはテープ材料中の
引張力を測定すること、及び材料平面内の曲げモ
ーメントを決定することを可能ならしめる。

本発明装置の好適実施例は、テープ材料の横方
向に、一対の測定ダクトの終端がテープ材料の中
心に対して正反対に位置しており、案内表面中の
少なくとも２つの他の対の測定ダクトの終端がテ
ープ材料の中心に対して対称的に位置している点
に特徴を有する。この装置によれば、テープ材料
の連搬中にテープ材料中の引張力、曲げモーメン
ト及びねじりモーメントを測定することができ
る。

このことから見れば、各案内表面中に５個の測
定ダクトの終端が位置するのが有利である。これ
らの終端は規則正しく分布するように配置され
る。こうすれば、テープ材料中の張力の分布を大
きな精度で測定することができ、また引張力、曲
げモーメント及びねじりモーメントを一層正確に
測定することができる。

本発明装置のその他の実施例では、該装置は、
二対の案内素子を含み、上記案内素子はお互に固
定されかつ案内みぞを形成しており、上記案内み
ぞはお互に隣接し、かつ波形の経路に沿つてテー
プ材料を案内すべく配置されている。こうすれ
ば、該装置はテープ材料の長手方向にお互に離隔
した２つの位置で同時に測定を行なうことができ
る。モーメントの測定した変化はテープ材料中の
横力の量となる。

圧力変換器は集積シリコンダイヤフラムをもつ
半導体型式のものとするのが有利であることが分
かつた。その結果、該装置は小さな寸法と高い圧
力感度をもつことができる。

加圧ガス媒体が案内みぞに送入されるようにな
つている装置を用いて薄い可撓性テープについて
の測定を実施する測定方法は、テープ材料を長手
方向にテープ案内を通して移動させる器械上に上
記装置を配置し、テープ材料を案内表面間に送
り、引続きテープ材料の運搬中にテープ材料の両
側の圧力差を圧力変換器と測定手段により決定
し、その差からテープ運搬にとつて重要なパラメ
ータを上記測定手段の助けにより求め、上記パラ
メータはテープ案内の位置決めの如きテープ材料
の運搬にとつて重要な器械の部品に情報を与える
ものとし、上記情報の助けをかりてテープ案内の
位置の修正の如き調節を行ない得る如くなす。こ
の方法はビデオ及びオーデイオ磁気テープ器械の
如きテープ材料を使う設備を高精度で比較的迅速
に制御することを可能ならしめる。

以下、幾つかの実施例を示す図に基づき本発明
を詳述する。

第１図に示す装置１は案内素子２，３を含み、
これらは取付表面４上に配置する。表面４は装置
１がある器械の他の部分に対して正確に位置しう
るようになす。

該器械はテープ材料６上でのホイル（foil）の
運搬を意図するものである。この目的のため、こ
の器械はテープ案内を備え、このテープ案内は図
示しないやり方で材料を案内し、またそれはテー
プ材料運搬用の運搬手段を備える。テープ材料は
薄い可撓性の種類のものとし、これは図示の実施
例では記録及び／又は読取り信号用の磁気テープ
により構成される。この実施例では、器械は、磁
気テープ運搬に加えて、テープ材料６上の記録及
び／又は読取り磁気信号にも適する。

第２〜４図に示す如く、２個の案内素子はお互
に離隔しており、またお互に実質的に平行に延び
る対応して彎曲した案内表面を夫々隣接した側面
に備える。案内表面７と８間はテープ材料６用の
案内みぞ９を形成する。第２図には表面７と８間
の距離を拡大して示して、みぞ９を正確に示すよ
うになしている。案内素子２は部分１０と１１を
含み、案内素子３は部分１２，１３を含み、各部
分は材料の固体ブロツクを構成し、部分１０，１
１の側面の２つは案内表面８を構成する。案内表
面７と８は正規のやり方で彎曲し、これらの案内
表面は本実施例では各々、第２図に１４で示す半
径をもつ部分円筒形の表面をなす。上記半径は本
実施例ではほぼ12mmである。この点については後
で詳述する。別法として、半径１４に他の値を用
いうる。第２図に１５で示す２個の案内表面間の
距離は本実施例では0.043mmである。該装置のい
ろいろな部品の構造に応じて、異なつた距離を用
いることができる。

部分１０，１１，１２及び１３に、ガス媒体用
の主供給ダクト１６が形成され、それらの軸線
は、案内表面７，８の彎曲の軸線と平行である。
第１図に示すダクト１６は装置１の外部へ延び、
図示しないやり方で、ポンプ装置に連結される。
このポンプ装置は加圧ガス媒体、本実施例では空
気を主供給ダクト１６内へ送入する。

第３図に示す如く、媒体供給ダクト１７は案内
素子２，３の部分１０，１１，１２，１３中の主
供給ダクト１６に連結する。図示の実施例では、
各部分は媒体供給ダクト１７を含み、これらのダ
クトはお互に平行であり、かつ夫々案内表面７，
８で終る。部分１０，１１，１２，１３中のこれ
らの終端の位置は夫々、案内みぞの制御部分を通
る平面に対して鏡像関係で反対位置にある。好適
には上記部分の供給ダクト１７は次の如く配置す
る即ち案内素子２の案内表面７中の各終端が案内
素子３の案内表面８中の１つの終端に対して正反
対に位置しかつそれと共に一対の終端を形成する
ように、配置する。

第１図に示す如く、案内素子の部分はボルト１
８によりお互に固定する。２個の案内素子２，３
は図示しないやり方でお互にしつかり結合する。

媒体供給ダクト１７により、加圧空気は案内み
ぞ９に送られ、このためテープ材料６は、長手方
向で見て、彎曲経路に沿つて案内みぞ９内を案内
され、この経路は案内表面７，８と実質的に平行
でありかつそれらから離隔している。一般に、彎
曲経路に沿うかかる案内は、“プレストレス空気
軸受”と称する。この空気軸受はテープ材料が剛
直な形でかつ摩擦なしに案内されることを可能な
らしめ、このためにテープ材料は測定中に影響を
受けないようになされる。

第３図に示す如く、部分１０，１２は各々その
内方直立側壁中の実質的にＬ形凹部２４をもち、
上記凹部は夫々の部分の上側から案内表面７又は
８近くの一点へ夫々延びている。凹部２４内に圧
力変換器を入れており、この変換器は本出願人の
オランダ国特許第162254号中に記載した方法で適
当に構成する。

機械的引張応力を電気測定信号に変換するた
め、この圧力変換器は集積シリコンダイヤフラム
２０を含む。これはほんの小さなスペースを占め
るように構成する。更に、この圧力変換器は圧力
に対して高い感度をもつ。第２，３図に示す如
く、測定ダクト２１の端はダイヤフラムの位置に
置き、上記ダクトの終端２２はテープ材料６の彎
曲経路の中心部分に対して正反対に位置して夫々
の案内表面内に配置する。第３，４図を見れば、
テープ材料の横方向に見える終端は媒体供給ダク
ト１７の隣接した終端からほぼ等しい距離をおい
て位置する。電気接続ワイヤを用いて、圧力変換
器１９は関連したP.C.ボード２３に接続する。
夫々の案内素子２又は３を越えて延びるその端は
第１図に示す。P.C.ボード２３を受入れるため、
案内素子の部分１０，１２中の凹部２４に類似し
た凹部２４は部分１１，１３の各々に形成する。
第１図に示す如く、P.C.ボードは案内素子の外で
測定手段２５に接続し、この手段は見易くするた
めに概略図で示している。案内素子２，３中の一
対の測定ダクト２１の終端２２は少なくとも実質
的にお互に正反対に位置し、その結果テープ材料
の両側の圧力変換器１９は局部的に存在する圧力
を決定するに過ぎない。この実施例では、テープ
材料の横方向で見て、測定ダクト２１の対の終端
はテープ材料６の中心に対して正反対に位置して
案内表面２，３中にある。この実施例は第６図に
も示している。この実施例によれば、第５図に示
す如くテープ材料中の引張力を決定することがで
きる。これは次式を用いて行ななわれる： ΔP＝N_xx／ＲここでΔPはテープ材料の両側の測定された圧
力差を表わす。N_xxはＮ／mmで表わしたテープ材
料中に生じる垂直応力、Ｒは第２図に１４で示し
た空気軸受の曲率半径である。テープ材料中の引
張力が例えば磁気テープ上の信号の記録及び／又
は再生用の器械で決定されるべきであるとき、そ
の測定は次の如く行なうことができる：装置１をテープ材料の運搬経路内のある位置に
配置した後、目盛定め測定を行なう。この測定は
目盛定め定数Ｘをもたらす。引張力又はけん引力
ＮはＮ＝Ｘ×ΔPにより決まる。こうして得られ
た垂直応力N_xxはテープ材料の横断面中の垂直応
力の分布と実質的に無関係であり、このため、こ
の測定は非線形分布の場合の使用にも適する。分
り易くするため、第６図中に線図で示したＮは、
一定の引張力Ｎが生じる状態を基にしており、即
ちこの場合モーメントはゼロであり、テープ材料
はねじられていない。表示1/2ｂはテープ材料の
幅の半分を示す。

本発明の装置の第二実施例では、第７図に示す
如く、一対の代りに二対の測定ダクトを備え、そ
の終端はテープ材料６の中心に対して案内表面に
対称的に位置している。こうして、テープ材料又
はホイルの両側の２つの位置における夫々の圧力
差Δ_P1とΔ_P2が測定される。テープ材料の横方向
にわたる線形に変化する応力分布から出発して、
目盛定め定数ＸとＢが目盛定め測定により決めら
れた後に、引張力Ｎと曲げモーメントＭ（第５図
も参照）の両者を次式に従つて計算するためにこ
の測定設備を使用することが可能である：Ｎ＝Ｘ（Δ_P1＋Δ_P2）Ｍ＝Ｂ（Δ_P1−Δ_P2）かかる線形圧力分布の理論的分布は第７図に線
図で示す。

第８図に示す本発明による装置の第三実施例で
は、別法として、一対の測定ダクトの終端をテー
プ材料上のホイルの横方向に、テープ材料の中心
に対して正反対に、また測定ダクトのその他の少
なくとも２つの対の終端をテープ材料の中心に対
して案内表面に対称的に、配置することが可能で
ある。

目盛定め定数ＸとＢが決まつた後、引張力Ｎと
曲げモーメントＭは次式により求めることができ
る：Ｎ＝Ｘ×（Δ_P1＋Δ_P0＋Δ_P2）Ｍ＝Ｂ×（Δ_P1―Δ_P2）ここで、Δ_P0はテープ材料の中心の圧力差を表
わし、Δ_P1とΔ_P2は上記中心からある距離をおい
た点での圧力差の値を表わす。更にこの測定設備
を用いて、ねじりモーメントＴ（第５図参照）を
決定することができ、従つてこの実施例では、ね
じれたテープのねじれ測定が可能である。テープ
材料の平面内のねじりモーメントの分布は放物線
Ｔ（第８図参照）に従つて変り、モーメント線Ｍ
に対する放物線Ｔの片寄りΔ_Pはねじりモーメン
トを決定するための量となる。このねじりモーメ
ントは次の如くして計算する。

ＮとＭが次式に等しくなるようにしてΔ_P（ｙ）
を決定する：第９図に示す本発明の装置の第四実施例では、
２対の案内素子２６，２７及び２８，２９はお互
に固定され、かつ次の如く構成される。即ち案内
素子の対により形成される案内みぞがお互に隣接
し、かつ波形の経路に沿つてテープ材料を案内す
るように構成される。第９図では、上記波形経路
は正弦曲線である。案内素子の対間には連続空洞
３０を形成し、これは案内みぞ間の相互作用を防
止する。長手方向に於てこの空洞３０は案内表面
の彎曲の軸線と平行に延びている。断面では空洞
３０はほぼ１×４mmの寸法をもつ。第９図に示す
やり方で、テープ上のホイルの長手方向にお互に
離隔した２つの位置での測定が可能であり、かく
して２つの位置での曲げモーメントの決定が可能
となる。２つの測定位置間の上記モーメントの変
量は横力Ｑ（第５図参照）の大きさとなる。

応力、力及びモーメントの一層正確な決定はテ
ープ材料上のホイルの横方向にお互に離隔した４
つ以上、好適には５つの位置で圧力差の測定を行
なうことにより可能となる。

この多数の測定位置を使用することにより上記
の量、即ち応力、モーメントは、重複の使用によ
り、即ち起り得る不正確さを排除できるこの測定
中にかかる多数の測定点を使用することにより大
きな精度で決定することができる。

本発明による装置の実施例は下記分野に使用す
ることができる：１工場に於けるビデオ及びオーデイオ記録及
び／又は再生設備の高精密調節；２職業用ビデオ及びオーデイオ記録及び／又は
再生設備の制御、及び磁気テープ及びホイルコ
ンデンサの製造に於けるホイル及びテープ運搬
機械の制御；３テープ運搬に重要な部品を備えた消費者用ビ
デオ及びオーデイオ記録及び／又は再生設備の
制御、例えば、テープ案内の位置決めを、必要
なときに、本発明装置を用いて修正することが
でき、このためテープ案内は測定信号に依つて
自動的に調節される；この調節の可能性は、も
しこの設備が他の理由からプレストレス空気軸
受を既に備えているならば、特に有利である；４テープ及びホイル案内系統での実験的調査；上記装置の寸法と構造は装置の使用目的に依り
変り得ることは明らかである。

唯１つの圧力変換器１９を用いて図示していな
いやり方で圧力差Δ_Pを測定することも可能であ
る。このために、測定ダクトは１つの圧力変換器
と連絡する。この変換器は本装置の中心部分に置
くことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の装置の斜視図で、この装置を
取付ける器械の一部とこの装置により導かれるテ
ープ材料を共に示すもの、第２図は第１図の線
―上でとつた拡大断面図、見易くするため、装
置の２つの案内素子の相互間隔を誇張して示した
もの、第３図は第１図の装置の案内素子の１つの
一部分の拡大斜視図、第４図は第１図の装置の他
の案内素子の拡大斜視図、第５図はテープ材料の
横断面内に発生する力とモーメントを示す線図、
第６図は第１図の装置の断面と測定した圧力差の
線図を示す図、第７図は本発明の第二実施例の装
置の断面と測定した圧力差の線図を示す図、第８
図は第６図と同様の図で、本発明の第三実施例の
装置の断面と測定した圧力差の線図を示す図、第
９図は本発明の第四実施例の装置の斜視図であ
る。２，３……案内素子、６……テープ材料、７，
８……案内表面、９……案内みぞ、１６……主供
給ダクト、１７……媒体供給ダクト、２０……集
積シリコンダイヤフラム、２１……測定ダクト、
２２……終端、２３……P.C.ボード。

Claims

【特許請求の範囲】１少なくとも一対の案内素子を含み、上記素子
はお互いに離隔しておりかつ隣接した側面にお互
いに実質的に平行に延びる案内表面をもち上記案
内表面間にテープ材料用の案内みぞを形成してお
り、上記案内表面で供給ダクトが案内みぞ中のテ
ープ材料の両側に加圧ガス媒体を供給するために
終つており、上記ガス媒体によりテープ材料が案
内表面と実質的に平行でかつそれから離隔した経
路に沿つて案内みぞ内を長手方向に案内されうる
ようになしており、上記案内表面の各々中に少な
くとも１つの測定ダクトの終端が位置しており、
上記測定ダクト終端又は１つの案内表面中の各測
定ダクト終端は測定ダクト終端に、又は他の案内
表面中の測定ダクト終端のうちの関連した測定ダ
クト終端に対して実質的に正反対に配置されかつ
それと共に一対の測定ダクト終端を形成してお
り、測定ダクトは少なくとも１つの圧力変換器と
連絡している如き、薄い可撓性テープ材料につい
ての測定を実施する測定装置に於て、案内表面が
対応する彎曲形状をもち、テープ材料が彎曲経路
に沿つて案内みぞ内を導かれ、圧力変換器が該装
置がテープ材料中の局部的引張応力を測定できる
ようなやり方でテープ材料の両側の圧力差を測定
するための測定手段に接続されるように構成する
ことを特徴とする測定装置。２特許請求の範囲第１項記載の装置に於て、媒
体供給ダクトは測定ダクトの各終端の両側の案内
表面で終つており、各測定ダクトの終端がテープ
材料の彎曲経路の中心部分に対して正反対に位置
して夫々の案内表面中に位置していることを特徴
とする装置。３特許請求の範囲第１項又は第２項記載の装置
に於て、テープ材料の横方向に一対の測定ダクト
の終端が案内表面中にテープ材料の中心に対して
正反対に位置していることを特徴とする装置。４特許請求の範囲第１項又は第２項記載の装置
に於て、テープ材料の横方向に少なくとも二対の
測定ダクトの終端がテープ材料の中心に対して案
内表面中に対称的に位置していることを特徴とす
る装置。５特許請求の範囲第１項又は第２項記載の装置
に於て、テープ材料の横方向に一対の測定ダクト
の終端がテープ材料の中心に対して正反対に位置
しており、案内表面中の少なくとも２つの他の対
の測定ダクトの終端がテープ材料の中心に対して
対称的に位置していることを特徴とする装置。６特許請求の範囲第５項記載の装置に於て、各
案内表面中に少なくとも５個の測定ダクトの終端
が位置し、これらの終端は規則正しく分布して配
置されていることを特徴とする装置。７特許請求の範囲第１項乃至第６項の何れか１
項に記載の装置に於て、二対の案内素子を含み、
上記案内素子はお互いに固定されかつ案内みぞを
形成しており、上記案内みぞはお互に隣接し、か
つ波形の経路に沿つてテープ材料を案内すべく配
置されていることを特徴とする装置。８特許請求の範囲第１項乃至第７項の何れか１
項に記載の装置に於て、圧力変換器は集積シリコ
ンダイヤフラムをもつ半導体型式のものとするこ
とを特徴とする装置。９加圧ガス媒体が案内みぞに送入されるように
なつている装置を用いて薄い可撓性テープについ
ての測定を実施する測定方法に於て、テープ材料
を長手方向にテープ案内を通して移動させる器械
上に上記装置を配置し、テープ材料を案内表面間
に送り、引続きテープ材料の運搬中にテープ材料
の両側の圧力差を圧力変換器と測定手段により決
定し、その差からテープ運搬にとつて重要なパラ
メータを上記測定手段の助けにより求め、上記パ
ラメータはテープ案内の位置決めの如きテープ材
料の運搬にとつて重要な器械の部品に情報を与え
るものとし、上記情報の助けをかりてテープ案内
の位置の修正の如き調節を行ない得る如くなすこ
とを特徴とする測定方法。