JPH0785046B2 - シート材料強度の測定装置及び方法 - Google Patents
シート材料強度の測定装置及び方法Info
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- JPH0785046B2 JPH0785046B2 JP61102917A JP10291786A JPH0785046B2 JP H0785046 B2 JPH0785046 B2 JP H0785046B2 JP 61102917 A JP61102917 A JP 61102917A JP 10291786 A JP10291786 A JP 10291786A JP H0785046 B2 JPH0785046 B2 JP H0785046B2
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- G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
- G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
- G01N2203/026—Specifications of the specimen
- G01N2203/0262—Shape of the specimen
- G01N2203/0278—Thin specimens
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、紙などのシートが生産されている間にそのシ
ート材料の強度を測定する装置及び方法に関する。
ート材料の強度を測定する装置及び方法に関する。
［従来の技術］ 紙のようなシート材の製造に当ってはその強度を知るこ
とが重要になることが多い。このような紙の強度は例え
ば破裂強さや引張強さ、孔抜き強さなどを含む各種の方
法で測定することができる。これ等の強度パラメータは
試験所などで各種破壊試験で決定されるのが普通であ
る。しかしながら、紙の製造時にオンラインでその強度
を測定できれば、特定の強度要件を満足できる紙の生産
が容易になる。
とが重要になることが多い。このような紙の強度は例え
ば破裂強さや引張強さ、孔抜き強さなどを含む各種の方
法で測定することができる。これ等の強度パラメータは
試験所などで各種破壊試験で決定されるのが普通であ
る。しかしながら、紙の製造時にオンラインでその強度
を測定できれば、特定の強度要件を満足できる紙の生産
が容易になる。
米国特許第4,291,577号明細書には、製造時の紙の強度
を測定するシステムが記載されている。これは走行する
シート紙に超音波を当て、その音速を測定するものであ
る。この速度により紙の強度が決定される。
を測定するシステムが記載されている。これは走行する
シート紙に超音波を当て、その音速を測定するものであ
る。この速度により紙の強度が決定される。
この発明によると、互いに隔置され、移動する紙ウエブ
に沿って転動する２つのホイールを有した装置が与えら
れる。１番目のホイールは、このホイール周囲に装着し
た長方形ボタン状のトランスジューサを備え、このホイ
ールが回動するにつれ、上記ボタンが紙に周期的に当接
するように構成されている。上記トランスジューサは、
紙に当接すると、ホイールの回転毎に、信号発生器から
電気信号を受け、機械的信号を紙に供給する。２番目の
ホイールは送信用トランスジューサとほぼ同じ構成の受
信用トランスジューサを備えており、このトランスジュ
ーサはホイールの周囲に装着されるが、その、ホイール
の全外周に対して占める割合は小さくしてある。上記受
信用トランスジューサはホイールの回転毎に紙に当接
し、またこの紙から超音波信号を検出し、それを電気信
号に変換して、送信機から信号を受信している。上記シ
ート材強度測定システムは位置検出器も備えており、こ
の検出器は第１ホイールの回転位置をモニタし、このホ
イールが所定位置に来た時点で送信機による超音波パル
スの点火をトリガする。受信ホイールの回転は、受信用
トランスジューサが適当な時点で紙と当接して送信信号
を受信するように、送信ホイールとの調整がとられる。
この受信トランスジューサからの信号は、超音波速度を
測定する計量・記録装置に送られる。
に沿って転動する２つのホイールを有した装置が与えら
れる。１番目のホイールは、このホイール周囲に装着し
た長方形ボタン状のトランスジューサを備え、このホイ
ールが回動するにつれ、上記ボタンが紙に周期的に当接
するように構成されている。上記トランスジューサは、
紙に当接すると、ホイールの回転毎に、信号発生器から
電気信号を受け、機械的信号を紙に供給する。２番目の
ホイールは送信用トランスジューサとほぼ同じ構成の受
信用トランスジューサを備えており、このトランスジュ
ーサはホイールの周囲に装着されるが、その、ホイール
の全外周に対して占める割合は小さくしてある。上記受
信用トランスジューサはホイールの回転毎に紙に当接
し、またこの紙から超音波信号を検出し、それを電気信
号に変換して、送信機から信号を受信している。上記シ
ート材強度測定システムは位置検出器も備えており、こ
の検出器は第１ホイールの回転位置をモニタし、このホ
イールが所定位置に来た時点で送信機による超音波パル
スの点火をトリガする。受信ホイールの回転は、受信用
トランスジューサが適当な時点で紙と当接して送信信号
を受信するように、送信ホイールとの調整がとられる。
この受信トランスジューサからの信号は、超音波速度を
測定する計量・記録装置に送られる。
しかしながら、この発明によるシート材強度測定システ
ムは多くの欠点がある。即ち、送信用トランスジューサ
と受信用トランスジューサはそれぞれ、上記ホイールの
全回転に対してほんのわずかな期間だけ紙と接触するの
に過ぎないので、これ等のホイールは同期が得られるよ
うに十分注意して回転させなければならず、またパルス
の送信は、送信機が紙と接触した時点でそれがパルスを
受信できるように十分な注意の下でタイミングを取らな
ければならない。更に、送信機と受信機はホイールの全
回転に対してわずかな部分だけ紙に接触するに過ぎない
ので、紙のかなりの部分が速度測定に用いられない。
ムは多くの欠点がある。即ち、送信用トランスジューサ
と受信用トランスジューサはそれぞれ、上記ホイールの
全回転に対してほんのわずかな期間だけ紙と接触するの
に過ぎないので、これ等のホイールは同期が得られるよ
うに十分注意して回転させなければならず、またパルス
の送信は、送信機が紙と接触した時点でそれがパルスを
受信できるように十分な注意の下でタイミングを取らな
ければならない。更に、送信機と受信機はホイールの全
回転に対してわずかな部分だけ紙に接触するに過ぎない
ので、紙のかなりの部分が速度測定に用いられない。
［発明が解決しようとする課題］ 従って、本発明は走行するシートの強度を連続的に測定
するシート材料強度の測定装置及び方法を提供すること
を目的とする。更に本発明は、シートの張力と弾性率、
およびシート速度を用いてその強度を決定するシート材
料強度の測定装置及び方法を提供することを目的として
いる。
するシート材料強度の測定装置及び方法を提供すること
を目的とする。更に本発明は、シートの張力と弾性率、
およびシート速度を用いてその強度を決定するシート材
料強度の測定装置及び方法を提供することを目的として
いる。
［課題を解決するための手段］ 上記の問題点を解決するための本発明の構成は以下に示
す通りである。即ち、本発明は、第１ロール（26）と第
２ロール（40）との間を張力を受けて引っぱられて移動
する、ある幅を有するシート材料（10）の強度を非破壊
的に測定する装置にして、 ａ）前記シートが第１ロールと第２ロールとの間を移動
する間、前記シートの幅を横切って移動する負荷センサ
手段（58,60,70,80,82）を支持するように配置された取
付手段（50,52）と、 ｂ）前記取付手段（50,52）に取付けられ前記シートと
接触する負荷センサ（58,60,70）であって、第１ロール
と第２ロール（26,40）との間の局部的部位を横切って
前記シートに制御性良くたわみを与える手段（60）を含
み、第１ロールと第２ロールとの間の複数の局部的部位
において前記たわみを与える手段（60）に対抗して前記
シートによって加えられる力を検出し、前記検出された
力に対応する信号を発生させる負荷センサと、 ｃ）負荷センサ（58,60,70）から信号を受信して処理
し、１つの局部的部位におけるシートの強度を少なくと
も１つの他の局部的部位におけるシートの強度と比較し
て表示する計算手段と、を具えたシート材料強度の測定
装置（72）としての構成を有する。
す通りである。即ち、本発明は、第１ロール（26）と第
２ロール（40）との間を張力を受けて引っぱられて移動
する、ある幅を有するシート材料（10）の強度を非破壊
的に測定する装置にして、 ａ）前記シートが第１ロールと第２ロールとの間を移動
する間、前記シートの幅を横切って移動する負荷センサ
手段（58,60,70,80,82）を支持するように配置された取
付手段（50,52）と、 ｂ）前記取付手段（50,52）に取付けられ前記シートと
接触する負荷センサ（58,60,70）であって、第１ロール
と第２ロール（26,40）との間の局部的部位を横切って
前記シートに制御性良くたわみを与える手段（60）を含
み、第１ロールと第２ロールとの間の複数の局部的部位
において前記たわみを与える手段（60）に対抗して前記
シートによって加えられる力を検出し、前記検出された
力に対応する信号を発生させる負荷センサと、 ｃ）負荷センサ（58,60,70）から信号を受信して処理
し、１つの局部的部位におけるシートの強度を少なくと
も１つの他の局部的部位におけるシートの強度と比較し
て表示する計算手段と、を具えたシート材料強度の測定
装置（72）としての構成を有する。
或いはまた、第１ロール（26）と第２ロール（40）との
間を張力を受けて引っぱられて移動する、ある幅を有す
るシート材料（10）の強度を非破壊的に測定する装置に
して、 ａ）前記シートが第１ロールと第２ロール（26,40）と
の間を移動する間、前記シートの幅を横切って移動する
負荷センサ手段（58,60,70,80,82）を支持するように配
置された取付手段（50,52）と、 ｂ）前記取付手段（50,52）に取付けられて前記シート
と接触する負荷センサ（58,60,70）であって、第１ロー
ルと第２ロール（26,40）との間の局部的部位を横切っ
て前記シートに制御性良くたわみを与える手段（60）を
含み、前記シートにたわみを与えるのに要する力を検出
し、かつ前記力を表示する出力信号を発生させる手段
（70）を含む、負荷センサと、 ｃ）前記局部的部位内においてシートの速度を検出し、
かつ前記速度を表示する信号を発生させる速度検出手段
（74）と、 ｄ）前記負荷センサ（58,60,70）と前記速度検出手段
（72）とからの出力信号を受信して処理し、シートの強
度を表示する出力を与える計算手段（72）と、を具えた
シート材料強度の測定装置としての構成を有する。
間を張力を受けて引っぱられて移動する、ある幅を有す
るシート材料（10）の強度を非破壊的に測定する装置に
して、 ａ）前記シートが第１ロールと第２ロール（26,40）と
の間を移動する間、前記シートの幅を横切って移動する
負荷センサ手段（58,60,70,80,82）を支持するように配
置された取付手段（50,52）と、 ｂ）前記取付手段（50,52）に取付けられて前記シート
と接触する負荷センサ（58,60,70）であって、第１ロー
ルと第２ロール（26,40）との間の局部的部位を横切っ
て前記シートに制御性良くたわみを与える手段（60）を
含み、前記シートにたわみを与えるのに要する力を検出
し、かつ前記力を表示する出力信号を発生させる手段
（70）を含む、負荷センサと、 ｃ）前記局部的部位内においてシートの速度を検出し、
かつ前記速度を表示する信号を発生させる速度検出手段
（74）と、 ｄ）前記負荷センサ（58,60,70）と前記速度検出手段
（72）とからの出力信号を受信して処理し、シートの強
度を表示する出力を与える計算手段（72）と、を具えた
シート材料強度の測定装置としての構成を有する。
或いはまた、前記シートにたわみを与える手段は、前記
シートに接触して前記シートにたわみを与えるホイール
（60）を含み、前記速度検出手段（74）は、前記ホイー
ルの回転速度を表示する出力信号及び前記局部的部位内
におけるシートの速度を与えることを特徴とする、シー
ト材料強度の測定装置としての構成を有する。
シートに接触して前記シートにたわみを与えるホイール
（60）を含み、前記速度検出手段（74）は、前記ホイー
ルの回転速度を表示する出力信号及び前記局部的部位内
におけるシートの速度を与えることを特徴とする、シー
ト材料強度の測定装置としての構成を有する。
或いはまた、シートの密度を検出し、前記検出した密度
に対応する信号を計算手段に与える密度検出手段と、負
荷センサと前記密度検出手段と前記速度検出手段とから
与えられる信号に基づいてシートの強度を表示する計算
手段（72）と、を含むシート材料強度の測定装置として
の構成を有する。
に対応する信号を計算手段に与える密度検出手段と、負
荷センサと前記密度検出手段と前記速度検出手段とから
与えられる信号に基づいてシートの強度を表示する計算
手段（72）と、を含むシート材料強度の測定装置として
の構成を有する。
或いはまた、前記局部的部位を含む場所以外の場所にお
いて、前記第１のロールと第２のロールとの間の場所で
シートの速度を表示する出力信号を与える第２の速度検
出手段（35）と、 シート上の平均張力を検出し、かつ前記平均張力を表示
する出力信号を与えるように取り付けられた張力検出手
段（34,38）とを更に含み、 負荷センサと、第１と第２の速度検出手段と、及び張力
検出手段とによって与えられる信号に基づいてシートの
強度を表示する計算手段（72）と、を含むシート材料強
度の測定装置としての構成を有する。
いて、前記第１のロールと第２のロールとの間の場所で
シートの速度を表示する出力信号を与える第２の速度検
出手段（35）と、 シート上の平均張力を検出し、かつ前記平均張力を表示
する出力信号を与えるように取り付けられた張力検出手
段（34,38）とを更に含み、 負荷センサと、第１と第２の速度検出手段と、及び張力
検出手段とによって与えられる信号に基づいてシートの
強度を表示する計算手段（72）と、を含むシート材料強
度の測定装置としての構成を有する。
或いはまた、第１ロール（26）と第２ロール（40）との
間を張力を受けて引っぱられて移動する、ある幅を有す
るシート材料（10）の強度を非破壊的に測定する方法で
あって、 ａ）第１ロールと第２ロールとの間の複数の局部的部位
においてシート上に加えられるたわみ負荷を検出する工
程と、 ｂ）シートが第１ロールと第２ロールとの間で移動して
いる間、検出されたたわみ負荷に基づいて、前記局部的
部位の内の少なくとも１点におけるシートの強度を、少
なくとももう１点におけるシートの強度と相対的に比較
して計算する工程と、を含むシート材料強度の測定方法
としての構成を有する。
間を張力を受けて引っぱられて移動する、ある幅を有す
るシート材料（10）の強度を非破壊的に測定する方法で
あって、 ａ）第１ロールと第２ロールとの間の複数の局部的部位
においてシート上に加えられるたわみ負荷を検出する工
程と、 ｂ）シートが第１ロールと第２ロールとの間で移動して
いる間、検出されたたわみ負荷に基づいて、前記局部的
部位の内の少なくとも１点におけるシートの強度を、少
なくとももう１点におけるシートの強度と相対的に比較
して計算する工程と、を含むシート材料強度の測定方法
としての構成を有する。
或いはまた、前記計算する工程は、下記の式、即ち、 但し、S1及びS2は、２点の局部的部位におけるシート材
料強度であり、 L1及びL2は、同じ２点の局部的部位における負荷であ
り、かつ Ｋは、定数、 に従って値を見出す工程を含む、シート材料強度の測定
方法としての構成を有する。
料強度であり、 L1及びL2は、同じ２点の局部的部位における負荷であ
り、かつ Ｋは、定数、 に従って値を見出す工程を含む、シート材料強度の測定
方法としての構成を有する。
或いはまた、第１ロール（26）と第２ロール（40）との
間を張力を受けて引っぱられて移動する、ある幅を有す
るシート材料（10）の強度を非破壊的に測定する方法で
あって、 ａ）第１ロールと第２ロールとの間の１箇所の局部的部
位を横切って、シートに制御性良くたわみを与える工程
と、 ｂ）第１ロールと第２ロールとの間の複数の局部的部位
においてシートにたわみが与えられた時に、シートによ
って加えられる力を検出する工程と、 ｃ）局部的部位において、移動するシートの速度を検出
する工程と、 ｄ）局部的部位におけるシートの速度と前記局部的部位
におけるシートのたわみによって加えられる力と基づい
て前記局部的部位のうちの少なくとも１点におけるシー
トの強度を計算する工程と、を含むシート材料強度の測
定方法としての構成を有する。
間を張力を受けて引っぱられて移動する、ある幅を有す
るシート材料（10）の強度を非破壊的に測定する方法で
あって、 ａ）第１ロールと第２ロールとの間の１箇所の局部的部
位を横切って、シートに制御性良くたわみを与える工程
と、 ｂ）第１ロールと第２ロールとの間の複数の局部的部位
においてシートにたわみが与えられた時に、シートによ
って加えられる力を検出する工程と、 ｃ）局部的部位において、移動するシートの速度を検出
する工程と、 ｄ）局部的部位におけるシートの速度と前記局部的部位
におけるシートのたわみによって加えられる力と基づい
て前記局部的部位のうちの少なくとも１点におけるシー
トの強度を計算する工程と、を含むシート材料強度の測
定方法としての構成を有する。
或いはまた、前記計算する工程は下記の式、即ち、 Ｓ＝LV2 Ａ＋Ｂ 但し、Ｓは、シート材料強度、 ＡおよびＢは、定数、 Ｌは、検出されたシートのたわみによって加えられる
力、 V2は、局部的部位における検出されたシート速度、 に従って値を見出す工程を含むシート材料強度の測定方
法としての構成を有する。
力、 V2は、局部的部位における検出されたシート速度、 に従って値を見出す工程を含むシート材料強度の測定方
法としての構成を有する。
或いはまた、移動するシートの密度の検出工程と、 シートの強度を計算する工程が更に前記検出された密度
に基づく工程とを含むシート材料強度の測定方法として
の構成を有する。
に基づく工程とを含むシート材料強度の測定方法として
の構成を有する。
或いはまた、前記計算する工程は下記の式、即ち、 Ｓ＝ρLV2A2＋B2 但し、Ｓは、強度、 Ｌは、負荷、 V2は、局部的部位におけるシートの速度、 A2及びB2は、定数、 ρは、密度、 に従って値を見出す工程を含むシート材料強度の測定方
法としての構成を有する。
法としての構成を有する。
或いはまた、局部的部位から遠距離の第１ロールと第２
ロールとの間のある１点におけるシートの速度を検出す
る工程と、 シートの強度を計算する工程が前記検出された遠距離に
おける速度と前記検出された平均張力とに更に基づい
て、移動中のシートの平均張力を検出する工程と、を含
むシート材料強度の測定方法としての構成を有する。
ロールとの間のある１点におけるシートの速度を検出す
る工程と、 シートの強度を計算する工程が前記検出された遠距離に
おける速度と前記検出された平均張力とに更に基づい
て、移動中のシートの平均張力を検出する工程と、を含
むシート材料強度の測定方法としての構成を有する。
或いはまた、前記計算する工程は下記の式、即ち、 但し、Ｓはシート材料強度、 Ｃ及びＫは定数、 Ｌは検出された負荷、 Ｔは平均張力、 V2はロール間のシート速度、 V1は局部的部位から離れた箇所におけるシート速度、 に従って値を見出す工程を含むシート材料強度の測定方
法としての構成を有する。
法としての構成を有する。
［実施例］ 本発明をよりよく理解するため、第１図により抄紙プロ
セスを簡単に説明する。即ち、第１図は本発明の実施例
としてのシート材料強度の測定装置の概略構成図であ
る。更に詳細な説明は「ディジタル計数による基本重量
計測装置，システム及びその方法」と題する1973年９月
４日付け米国特許第3,757,122号明細書中に与えられて
いる。
セスを簡単に説明する。即ち、第１図は本発明の実施例
としてのシート材料強度の測定装置の概略構成図であ
る。更に詳細な説明は「ディジタル計数による基本重量
計測装置，システム及びその方法」と題する1973年９月
４日付け米国特許第3,757,122号明細書中に与えられて
いる。
第１図に示したように、ストック弁３を通して原料が抄
紙機２に供給される。収集溜め４からの白水がライン4a
により排出され、原料と混合され、流れ弁５及び、ファ
ンポンプ６を通してヘッドボックス７に送られる。パル
プと白水の混合物がワイヤ９の上部で、これと平行する
スライス８を通してヘッドボックス７から噴射される。
上記白水はワイヤ９を通して収集溜め４により収集され
る。
紙機２に供給される。収集溜め４からの白水がライン4a
により排出され、原料と混合され、流れ弁５及び、ファ
ンポンプ６を通してヘッドボックス７に送られる。パル
プと白水の混合物がワイヤ９の上部で、これと平行する
スライス８を通してヘッドボックス７から噴射される。
上記白水はワイヤ９を通して収集溜め４により収集され
る。
しかし、繊維の殆んどは残されて湿潤シート紙10を形成
する。この湿潤シート紙10は、ワイヤ９を出ると、複数
個のローラ12で構成されたプレス11を通され、上記ロー
ラ12により多量の含水が除去される。このシート紙は、
その後、複数個のローラ15により構成された乾燥部14に
送られ、これを通して蒸気制御弁16から蒸気が供給され
る。この蒸気によりローラが加熱され、従ってシートか
ら多量の水が蒸発され、乾燥部14から出て来た水の含水
量が所望の値になる。この紙は乾燥部14からカレンダー
17に送られる。このカレンダー17は複数個のカレンダー
ローラ18、20、24、26及び28を備えており、それ等のう
ち最下部のカレンダーローラ28はその他のカレンダーロ
ーラより大きく、ライン32を介して付勢されるモータ30
により駆動される。この場合、ライン32からの電力は電
流計34を通してモータ30に供給され、それによりこのラ
イン32を通る電流を測定するようにしている。上記モー
タ30には回転速度計35が結合され、これによりモータの
速度が測定される。
する。この湿潤シート紙10は、ワイヤ９を出ると、複数
個のローラ12で構成されたプレス11を通され、上記ロー
ラ12により多量の含水が除去される。このシート紙は、
その後、複数個のローラ15により構成された乾燥部14に
送られ、これを通して蒸気制御弁16から蒸気が供給され
る。この蒸気によりローラが加熱され、従ってシートか
ら多量の水が蒸発され、乾燥部14から出て来た水の含水
量が所望の値になる。この紙は乾燥部14からカレンダー
17に送られる。このカレンダー17は複数個のカレンダー
ローラ18、20、24、26及び28を備えており、それ等のう
ち最下部のカレンダーローラ28はその他のカレンダーロ
ーラより大きく、ライン32を介して付勢されるモータ30
により駆動される。この場合、ライン32からの電力は電
流計34を通してモータ30に供給され、それによりこのラ
イン32を通る電流を測定するようにしている。上記モー
タ30には回転速度計35が結合され、これによりモータの
速度が測定される。
上記湿潤シート紙10は、カレンダーローラ26と28を出た
後、スキャナ36を通され、リール40に巻回される。この
リール40はポープ（pope）ロール42により回転駆動さ
れ、このポープロール42は次にモータ44により回動され
る。このモータ44はライン46と電流計48を通して流れる
電流を受ける。上記スキャナ36には従来のものが用いら
れ、従ってここでは記述されない。このスキャナ36は基
本的にはシート紙の上下に２つのヘッドを配置して構成
される。このスキャナ36は更に、このスキャナ36を移動
する湿潤シート紙を前後に往復動させる駆動システムを
内蔵している。スキャナ36に関する更に詳しい説明は
「シート計測装置」と題した米国特許第3,621,259号明
細書に与えられている。
後、スキャナ36を通され、リール40に巻回される。この
リール40はポープ（pope）ロール42により回転駆動さ
れ、このポープロール42は次にモータ44により回動され
る。このモータ44はライン46と電流計48を通して流れる
電流を受ける。上記スキャナ36には従来のものが用いら
れ、従ってここでは記述されない。このスキャナ36は基
本的にはシート紙の上下に２つのヘッドを配置して構成
される。このスキャナ36は更に、このスキャナ36を移動
する湿潤シート紙を前後に往復動させる駆動システムを
内蔵している。スキャナ36に関する更に詳しい説明は
「シート計測装置」と題した米国特許第3,621,259号明
細書に与えられている。
ここで第２図及び第３図は、上記スキャナ36の上部計測
ヘッド50及び下部計測ヘッド52の要部が示してある。こ
れ等の上部計測ヘッド50と下部計測ヘッド52はスキャナ
36に結合され、これにより両ヘッド50,52は移動する湿
潤シート紙の前後に移動自在になる。上記上部計測ヘッ
ド50にはピボット55を介して支承部材54が結合してあ
る。この支承部材54はその下端部に２つのブラケット56
を装着し、これ等のブラケット56にはピボット57を介し
てＵ字状のブラケット58が結合されている。このように
して、上記Ｕ字状のブラケット58はピボット55の周りに
水平に、またピボット57の周りに垂直に回動自在に構成
される。
ヘッド50及び下部計測ヘッド52の要部が示してある。こ
れ等の上部計測ヘッド50と下部計測ヘッド52はスキャナ
36に結合され、これにより両ヘッド50,52は移動する湿
潤シート紙の前後に移動自在になる。上記上部計測ヘッ
ド50にはピボット55を介して支承部材54が結合してあ
る。この支承部材54はその下端部に２つのブラケット56
を装着し、これ等のブラケット56にはピボット57を介し
てＵ字状のブラケット58が結合されている。このように
して、上記Ｕ字状のブラケット58はピボット55の周りに
水平に、またピボット57の周りに垂直に回動自在に構成
される。
上記Ｕ字状のブラケット58には図示しないベアリングに
支承された車軸62によりホイール60が装着される。この
ようにして、上記ホイール60は矢印により示された方向
に回動自在になり、更に、ブラケット58がピボット57の
周りに回動するにつれ、上下に回動自在になる。
支承された車軸62によりホイール60が装着される。この
ようにして、上記ホイール60は矢印により示された方向
に回動自在になり、更に、ブラケット58がピボット57の
周りに回動するにつれ、上下に回動自在になる。
上記支承部材54は上記Ｕ字状のブラケット58の上部に隣
接するくぼみ66を有する。このくぼみ66の支承部材54、
更にブラケット58には負荷セル70が結合される。この負
荷セル70は従来のものであり、この負荷セル70にかかる
圧縮力を測定してこの力に対応した信号を発生する。従
って、この負荷セル70はホイール60にかかる上向きの力
を測定することがわかる。この負荷セル70はライン71を
介して、上部計測ヘッド50内に装着された計算システム
72に信号を送出する。
接するくぼみ66を有する。このくぼみ66の支承部材54、
更にブラケット58には負荷セル70が結合される。この負
荷セル70は従来のものであり、この負荷セル70にかかる
圧縮力を測定してこの力に対応した信号を発生する。従
って、この負荷セル70はホイール60にかかる上向きの力
を測定することがわかる。この負荷セル70はライン71を
介して、上部計測ヘッド50内に装着された計算システム
72に信号を送出する。
上記ブラケット58と車軸62に回転速度計74が結合され、
ホイールの回転速度を測定してこれに対応する信号を発
生する。この回転速度計74からの信号はライン76を介し
て上記計算システム72に送られる 上記湿潤シート紙10の下方の下部計測ヘッド52には支持
体80が結合され、この支持体80にはシート支承部材82が
結合される。このシート支承部材82は形状がほぼドーナ
ツ型をなし、滑らかで丸い上面を有している。
ホイールの回転速度を測定してこれに対応する信号を発
生する。この回転速度計74からの信号はライン76を介し
て上記計算システム72に送られる 上記湿潤シート紙10の下方の下部計測ヘッド52には支持
体80が結合され、この支持体80にはシート支承部材82が
結合される。このシート支承部材82は形状がほぼドーナ
ツ型をなし、滑らかで丸い上面を有している。
動作時には、上記ホイール60は湿潤シート紙10の上方に
装着され、上記シート支承部材82はホイール60の下方で
シート紙の反対側に装着される。上記ホイール60とシー
ト支承部材82は、湿潤シート紙10が支承部材82の上面に
当接するように位置付けられ、更にこのホイール60はシ
ート紙を支承部材82の中央で下方に一定距離押圧し、こ
の距離は、直径が約５インチ（約12.7cm）の支承部材82
の場合は、支承部材82の上部エッジ下方に対して、約0.
2〜0.5cm、好ましくは約0.4cmが用いられる。このよう
にして、湿潤シート紙10の張力と弾性率の増減（即ち、
シート紙の歪みに対する応力の比）により負荷セル70に
可変力を付与される。この湿潤シート紙10の張力または
弾性率が大きいと負荷セル70に加えられる力も大きくな
る。更に、このホイール60は湿潤シート紙10の移動につ
れて回動される。上記計算システム72は湿潤シート紙10
の張力と弾性率に対応する紙を負荷セル70から、更に、
湿潤シート紙10の速度に対応する紙を回転速度計74から
受信する。上記計算システム72は、以下に詳述する湿潤
シート紙10の強度を決定するデータを利用する。
装着され、上記シート支承部材82はホイール60の下方で
シート紙の反対側に装着される。上記ホイール60とシー
ト支承部材82は、湿潤シート紙10が支承部材82の上面に
当接するように位置付けられ、更にこのホイール60はシ
ート紙を支承部材82の中央で下方に一定距離押圧し、こ
の距離は、直径が約５インチ（約12.7cm）の支承部材82
の場合は、支承部材82の上部エッジ下方に対して、約0.
2〜0.5cm、好ましくは約0.4cmが用いられる。このよう
にして、湿潤シート紙10の張力と弾性率の増減（即ち、
シート紙の歪みに対する応力の比）により負荷セル70に
可変力を付与される。この湿潤シート紙10の張力または
弾性率が大きいと負荷セル70に加えられる力も大きくな
る。更に、このホイール60は湿潤シート紙10の移動につ
れて回動される。上記計算システム72は湿潤シート紙10
の張力と弾性率に対応する紙を負荷セル70から、更に、
湿潤シート紙10の速度に対応する紙を回転速度計74から
受信する。上記計算システム72は、以下に詳述する湿潤
シート紙10の強度を決定するデータを利用する。
上記上部計測ヘッド50と下部計測ヘッド52が湿潤シート
紙10に沿って走査されると、ホイール60が湿潤シート紙
10上を滑らかに転動するように、支承部材54とホイール
60はピボット55の周りにわずかに枢軸旋回される。
紙10に沿って走査されると、ホイール60が湿潤シート紙
10上を滑らかに転動するように、支承部材54とホイール
60はピボット55の周りにわずかに枢軸旋回される。
上記計算システム72は、カレンダーローラ28を駆動する
モータ30にかかる負荷を測定する電流計34からの紙を受
ける。このモータ30にかかる負荷は、ローラ15と第１の
カレンダースタックローラ18の間でのシート紙にかかる
平均張力を表わしている。上記計算システム72は更に、
モータ44にかかり、カレンダーローラ28とポープ（pop
e）ロール42間で湿潤シート紙10にかかる張力を表わす
負荷を示す電流計48からの信号を受ける。更にこの計算
システム72は、湿潤シート紙10がカレンダーローラ28を
通る時のこの湿潤シート紙10の速度を表わすモータ30の
速度を測定する回転速度計35からの信号を受信する。
モータ30にかかる負荷を測定する電流計34からの紙を受
ける。このモータ30にかかる負荷は、ローラ15と第１の
カレンダースタックローラ18の間でのシート紙にかかる
平均張力を表わしている。上記計算システム72は更に、
モータ44にかかり、カレンダーローラ28とポープ（pop
e）ロール42間で湿潤シート紙10にかかる張力を表わす
負荷を示す電流計48からの信号を受ける。更にこの計算
システム72は、湿潤シート紙10がカレンダーローラ28を
通る時のこの湿潤シート紙10の速度を表わすモータ30の
速度を測定する回転速度計35からの信号を受信する。
ここで上記計算システム72は以上に述べたパラメータを
用いて式 に従って紙の強度を決定する。
用いて式 に従って紙の強度を決定する。
但し、 Ｓ＝シート材料速度、 Ｃ及びＫ＝定数、 Ｌ＝シート材料強度の測定装置がシート紙に沿って走査
される時、負荷セル70により測定される紙の特定箇所に
おける負荷、 Ｔ＝ローラ15とカレンダーローラ18の間のシート紙の平
均張力、 V2＝回転速度計74により測定されたシート速度、 V1＝回転速度計35から決定されたシート速度 である。
される時、負荷セル70により測定される紙の特定箇所に
おける負荷、 Ｔ＝ローラ15とカレンダーローラ18の間のシート紙の平
均張力、 V2＝回転速度計74により測定されたシート速度、 V1＝回転速度計35から決定されたシート速度 である。
幾つかの例では、シート材料強度の計算を簡単にするこ
とができる。特に、シート材料強度の絶対値を知らず
に、或る点でのシート材料強度の他の点でのそれに対す
る相対値を知りたい場合も、平均張力Ｔまたは速度V1ま
たはV2を測定する必要はない。むしろ、必要な唯一のパ
ラメータは負荷セル70により測定された負荷Ｌである。
本発明によると、紙の相対速度は、式 に従って、シートの種々の点で本発明によるシート材料
強度の測定装置により測定された紙の相対負荷Ｌを用い
て簡単に決定することができる。
とができる。特に、シート材料強度の絶対値を知らず
に、或る点でのシート材料強度の他の点でのそれに対す
る相対値を知りたい場合も、平均張力Ｔまたは速度V1ま
たはV2を測定する必要はない。むしろ、必要な唯一のパ
ラメータは負荷セル70により測定された負荷Ｌである。
本発明によると、紙の相対速度は、式 に従って、シートの種々の点で本発明によるシート材料
強度の測定装置により測定された紙の相対負荷Ｌを用い
て簡単に決定することができる。
但し、 S1とS2は２点におけるシート材料強度、 L1とL2は同じ２点における負荷、 Ｋは定数 である。
本発明によると、幾つかの例においては、式 Ｓ＝LV2A＋Ｂ に従って負荷Ｌと速度V2とに基づいてシート材料強度を
決定することにより、より良好な結果を得ることができ
る。
決定することにより、より良好な結果を得ることができ
る。
ここに、 Ｓ＝シート材料強度、 Ｌ＝負荷、 V2＝速度、 ＡとＢ＝定数 である。
更に他の幾つかの例によると、シートの密度ρおよび負
荷Ｌと速度V2を利用してより良好な結果を得ることがで
きる。この場合に適した式は、 Ｓ＝ρLV2A2＋B2 で与えられ、それぞれのパラメータは上記と同じであ
り、A2とB2は定数である。
荷Ｌと速度V2を利用してより良好な結果を得ることがで
きる。この場合に適した式は、 Ｓ＝ρLV2A2＋B2 で与えられ、それぞれのパラメータは上記と同じであ
り、A2とB2は定数である。
この場合の密度ρは、基礎重量と厚みについて従来の方
法で測定されたパラメータを利用することにより決定す
ることができる。但し、この時の密度は基礎重量を厚み
で除いたものに等しい。
法で測定されたパラメータを利用することにより決定す
ることができる。但し、この時の密度は基礎重量を厚み
で除いたものに等しい。
第１図は本発明の実施例としてのシート材料強度の測定
装置の概略構成図である。 第２図は本発明のスキャナの上部計測ヘッド及び下部計
測ヘッドの要部構成図である。 第３図は第２図に示したスキャナの上部計測ヘッド及び
下部計測ヘッドの要部の上面図である。 図面参照番号 ２……抄紙機 ３……ストック弁 ４……収集溜め ５……流れ弁 ６……ファンポンプ ７……ヘッドボックス ８……スライス ９……ワイヤ 10……湿潤シート紙 11……プレス 12,15……ローラ 14……乾燥部 16……蒸気制御弁 17……カレンダー 18,20,22,24,26,28……カレンダーローラ 30,44……モータ 32,46,71,76,4a……ライン 34,48……電流計 35,74……回転速度計 36……スキャナ 40……リール 42……ポープロール 50……上部計測ヘッド 52……下部計測ヘッド 54,82……支承部材 55,57……ピボット 56,58……ブラケット 60……ホイール 62……車軸 66……くぼみ 70……負荷セル 72……計算システム 80……支持体
装置の概略構成図である。 第２図は本発明のスキャナの上部計測ヘッド及び下部計
測ヘッドの要部構成図である。 第３図は第２図に示したスキャナの上部計測ヘッド及び
下部計測ヘッドの要部の上面図である。 図面参照番号 ２……抄紙機 ３……ストック弁 ４……収集溜め ５……流れ弁 ６……ファンポンプ ７……ヘッドボックス ８……スライス ９……ワイヤ 10……湿潤シート紙 11……プレス 12,15……ローラ 14……乾燥部 16……蒸気制御弁 17……カレンダー 18,20,22,24,26,28……カレンダーローラ 30,44……モータ 32,46,71,76,4a……ライン 34,48……電流計 35,74……回転速度計 36……スキャナ 40……リール 42……ポープロール 50……上部計測ヘッド 52……下部計測ヘッド 54,82……支承部材 55,57……ピボット 56,58……ブラケット 60……ホイール 62……車軸 66……くぼみ 70……負荷セル 72……計算システム 80……支持体
フロントページの続き (72)発明者 ジヨン・ダグラス・ゴス アメリカ合衆国 カリフオルニア州 95123 サン・ノゼ，ハンコツク・アベニ ユー 6151番 (72)発明者 マイケル・ケント・ノートン アメリカ合衆国 カリフオルニア州 95070 サラトガ，アスペシ・コート 18646番 (56)参考文献 特開 昭59−64467（ＪＰ，Ａ) 特公 昭55−46340（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (13)
- 【請求項１】第１ロールと第２ロールとの間を張力を受
けて引っぱられて移動する、ある幅を有するシート材料
の強度を非破壊的に測定する装置にして、 ａ）前記シートが第１ロールと第２ロールとの間を移動
する間、前記シートの幅を横切って移動する負荷センサ
手段を支持するように配置された取付手段と、 ｂ）前記取付手段に取付けられ前記シートと接触する負
荷センサであって、第１ロールと第２ロールとの間の局
部的部位を横切って前記シートに制御性良くたわみを与
える手段を含み、第１ロールと第２ロールとの間の複数
の局部的部位において前記たわみを与える手段に対抗し
て前記シートによって加えられる力を検出し、前記検出
された力に対応する信号を発生させる負荷センサと、 ｃ）負荷センサから信号を受信して処理し、１つの局部
的部位におけるシートの強度を少なくとも１つの他の局
部的部位におけるシートの強度と比較して表示する計算
手段と、を具えたシート材料強度の測定装置。 - 【請求項２】第１ロールと第２ロールとの間を張力を受
けて引っぱられて移動する、ある幅を有するシート材料
の強度を非破壊的に測定する装置にして、 ａ）前記シートが第１ロールと第２ロールとの間を移動
する間、前記シートの幅を横切って移動する負荷センサ
手段を支持するように配置された取付手段と、 ｂ）前記取付手段に取付けられて前記シートと接触する
負荷センサであって、第１ロールと第２ロールとの間の
局部的部位を横切って前記シートに制御性良くたわみを
与える手段を含み、前記シートにたわみを与えるのに要
する力を検出し、かつ前記力を表示する出力信号を発生
させる手段を含む、負荷センサと、 ｃ）前記局部的部位内においてシートの速度を検出し、
かつ前記速度を表示する信号を発生させる速度検出手段
と、 ｄ）前記負荷センサと前記速度検出手段とからの出力信
号を受信して処理し、シートの強度を表示する出力を与
える計算手段と、を具えたシート材料強度の測定装置。 - 【請求項３】前記シートにたわみを与える手段は、前記
シートに接触して前記シートにたわみを与えるホイール
を含み、前記速度検出手段は、前記ホイールの回転速度
を表示する出力信号及び前記局部的部位内におけるシー
トの速度を与えることを特徴とする、特許請求の範囲第
２項記載のシート材料強度の測定装置。 - 【請求項４】シートの密度を検出し、前記検出した密度
に対応する信号を計算手段に与える密度検出手段と、負
荷センサと前記密度検出手段と前記速度検出手段とから
与えられる信号に基づいてシートの強度を表示する計算
手段と、を含む特許請求の範囲第３項記載のシート材料
強度の測定装置。 - 【請求項５】前記局部的部位を含む場所以外の場所にお
いて、前記第１のロールと第２のロールとの間の場所で
シートの速度を表示する出力信号を与える第２の速度検
出手段と、 シート上の平均張力を検出し、かつ前記平均張力を表示
する出力信号を与えるように取り付けられた張力検出手
段とを更に含み、 負荷センサと、第１と第２の速度検出手段と、及び張力
検出手段とによって与えられる信号に基づいてシートの
強度を表示する計算手段と、を含む特許請求の範囲第３
項記載のシート材料強度の測定装置。 - 【請求項６】第１ロールと第２ロールとの間を張力を受
けて引っぱられて移動する、ある幅を有するシート材料
の強度を非破壊的に測定する方法であって、 ａ）第１ロールと第２ロールとの間の複数の局部的部位
においてシート上に加えられるたわみ負荷を検出する工
程と、 ｂ）シートが第１ロールと第２ロールとの間で移動して
いる間、検出されたたわみ負荷に基づいて、前記局部的
部位の内の少なくとも１点におけるシートの強度を、少
なくとももう１点におけるシートの強度と相対的に比較
して計算する工程と、を含むシート材料強度の測定方
法。 - 【請求項７】前記計算する工程は、下記の式、即ち、 但し、S1及びS2は、２点の局部的部位におけるシート材
料強度であり、 L1及びL2は、同じ２点の局部的部位における負荷であ
り、かつ Ｋは、定数、 に従って値を見出す工程を含む特許請求の範囲第６項記
載のシート材料強度の測定方法。 - 【請求項８】第１ロールと第２ロールとの間を張力を受
けて引っぱられて移動する、ある幅を有するシート材料
の強度を非破壊的に測定する方法であって、 ａ）第１ロールと第２ロールとの間の１個所の局部的部
位を横切って、シートに制御性良くたわみを与える工程
と、 ｂ）第１ロールと第２ロールとの間の複数の局部的部位
においてシートにたわみが与えられた時に、シートによ
って加えられる力を検出する工程と、 ｃ）局部的部位において、移動するシートの速度を検出
する工程と、 ｄ）局部的部位におけるシートの速度と前記局部的部位
におけるシートのたわみによって加えられる力とに基づ
いて前記局部的部位のうちの少なくとも１点におけるシ
ートの強度を計算する工程と、を含むシート材料強度の
測定方法。 - 【請求項９】前記計算する工程は下記の式、即ち、 Ｓ＝LV2 Ａ＋Ｂ 但し、Ｓは、シート材料強度、 ＡおよびＢは、定数、 Ｌは、検出されたシートのたわみによって加えられる
力、 V2は、局部的部位における検出されたシート速度、 に従って値を見出す工程を含む特許請求の範囲第８項記
載のシート材料強度の測定方法。 - 【請求項１０】移動するシートの密度の検出工程と、 シートの強度を計算する工程が更に前記検出された密度
に基づく工程とを含む特許請求の範囲第８項記載のシー
ト材料強度の測定方法。 - 【請求項１１】前記計算する工程は下記の式、即ち、 Ｓ＝ρLV2A2＋B2 但し、Ｓは、強度、 Ｌは、負荷、 V2は、局部的部位におけるシートの速度、 A2及びB2は、定数、 ρは、密度、 に従って値を見出す工程を含む特許請求の範囲第10項記
載のシート材料強度の測定方法。 - 【請求項１２】局部的部位から遠距離の第１ロールと第
２ロールとの間のある１点におけるシートの速度を検出
する工程と、 シートの強度を計算する工程が前記検出された遠距離に
おける速度と前記検出された平均張力とに更に基づい
て、移動中のシートの平均張力を検出する工程と、を含
む特許請求の範囲第８項記載のシート材料強度の測定方
法。 - 【請求項１３】前記計算する工程は下記の式、即ち、 但し、Ｓはシート材料強度、 Ｃ及びＫは定数、 Ｌは検出された負荷、 Ｔは平均張力、 V2はロール間のシート速度、 V1は局部的部位から離れた個所におけるシート速度、 に従って値を見出す工程を含む前記特許請求の範囲第12
項記載のシート材料強度の測定方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US73040685A | 1985-05-02 | 1985-05-02 | |
| US730406 | 1985-05-02 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6211162A JPS6211162A (ja) | 1987-01-20 |
| JPH0785046B2 true JPH0785046B2 (ja) | 1995-09-13 |
Family
ID=24935215
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61102917A Expired - Lifetime JPH0785046B2 (ja) | 1985-05-02 | 1986-05-02 | シート材料強度の測定装置及び方法 |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0200650B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0785046B2 (ja) |
| KR (1) | KR920006033B1 (ja) |
| CA (1) | CA1252894A (ja) |
| DE (1) | DE3689362T2 (ja) |
| FI (1) | FI89836C (ja) |
| IT (1) | IT1212124B (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3787227T2 (de) * | 1986-07-18 | 1994-04-07 | Measurex Corp | Sensor zur Ermittlung der Stärke bandförmiger Materialien. |
| US5013403A (en) * | 1987-10-05 | 1991-05-07 | Measurex Corporation | Process for continuous determination of paper strength |
| US5104488A (en) * | 1987-10-05 | 1992-04-14 | Measurex Corporation | System and process for continuous determination and control of paper strength |
| US4936140A (en) * | 1988-01-22 | 1990-06-26 | Measurex Corporation | Device and method for calibrating a non-destructive sheet strength measuring system |
| US5029469A (en) * | 1988-06-17 | 1991-07-09 | Measurex Corporation | Sheet tension sensor |
| JPH032239U (ja) * | 1989-05-29 | 1991-01-10 | ||
| JPH0786451B2 (ja) * | 1989-08-29 | 1995-09-20 | 三井造船株式会社 | 打撃検査方法および装置 |
| SE513007C2 (sv) | 1998-02-25 | 2000-06-19 | Lorentzen & Wettre Ab | Förfarande och anordning för att mäta dragstyrkan hos papper eller papp i z-riktningen |
| DE102005054825A1 (de) * | 2005-11-15 | 2007-05-24 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zur Bestimmung der Papierfestigkeit |
| KR100659837B1 (ko) * | 2005-11-29 | 2006-12-19 | 삼성에스디아이 주식회사 | 이차 전지의 전극 활물질 도포 방법 및 장치 |
| DE102005058142A1 (de) * | 2005-12-06 | 2007-06-21 | Voith Patent Gmbh | Verfahren zur Bestimmung einer Dehnungseigenschaft einer Papierbahn |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE2132712A1 (de) * | 1971-07-01 | 1973-01-18 | Paul Lippke | Einrichtung zum messen von physikalischen eigenschaften einer bewegten bahn |
| CH569968A5 (ja) * | 1973-09-19 | 1975-11-28 | Bobst Fils Sa J | |
| JPS54116560A (en) * | 1978-03-01 | 1979-09-10 | Kataoka Kikai Seisakusho Kk | Tension control apparatus for running sheet |
| JPS5856063B2 (ja) * | 1978-09-28 | 1983-12-13 | 株式会社東芝 | 冷房機 |
| JPS5964467A (ja) * | 1982-10-05 | 1984-04-12 | Canon Inc | シ−ト材送給装置 |
-
1986
- 1986-04-23 FI FI861709A patent/FI89836C/fi not_active IP Right Cessation
- 1986-04-28 EP EP86400930A patent/EP0200650B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-04-28 KR KR1019860003258A patent/KR920006033B1/ko not_active Expired
- 1986-04-28 DE DE3689362T patent/DE3689362T2/de not_active Expired - Lifetime
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