PROCEDIMIENTO PARA LA MEDICION DEL ESFUERZO DE TRACCION DE UNA BANDA MOVIL.

Procedimiento para la medición del esfuerzo de tracción de una banda móvil (2) utilizando,

como mínimo, un sensor (10) que tiene, como mínimo, un puente de Wheatstone (11) que contiene, como mínimo, un sensor de esfuerzo (7) que es influido por el esfuerzo de tracción de la banda móvil (2), siendo amplificado el voltaje diagonal (17) del, como mínimo, un puente de Wheatstone (11) mediante un amplificador (18) que emite una señal Z 0 de esfuerzo de tracción, caracterizado porque el, como mínimo, un puente de Wheatstone (11) es cargado periódicamente mediante, como mínimo, una resistencia (26) utilizando, como mínimo, un conmutador accionado de manera intermitente (24),(25) durante la carga por el esfuerzo de tracción de la banda móvil (2), siendo determinada la funcionalidad del, como mínimo, un sensor (10) a partir de la medida en que la señal de esfuerzo de tracción (Z 1) es influida por la carga y siendo emitida en forma de una señal de error (28)

Procedimiento para la medición del esfuerzo de tracción de una banda móvil.

La invención se refiere a un procedimiento para la medición del esfuerzo de tracción de una banda móvil, según la parte introductoria de la reivindicación 1.

Por el documento DE 101 18 887 C1 se conoce un dispositivo para la captación del esfuerzo de tracción de una banda móvil portadora de artículos, que capta el esfuerzo de los cojinetes de un rodillo inversor de la banda. Para ello, dicho dispositivo presenta dos travesaños de doble flexión que están dotadas de captadores de esfuerzo en forma de cintas medidoras de alargamiento. Estas cintas medidoras de alargamiento están conectadas en forma de puente de Wheatstone para conseguir una dependencia lo más reducida posible del sensor en cuanto a la temperatura y a la desviación. Este sensor se ha acreditado satisfactoriamente en la práctica y constituye el punto de partida de la presente invención. Se ha mostrado como inconveniente en este sensor conocido que en caso de fallo de las cintas de medición del alargamiento, por ejemplo, por rotura o por cortocircuito, el conjunto del sensor facilita valores sin sentido que son interpretados de manera correspondiente por las unidades siguientes. Si el sensor se halla contenido, por ejemplo, en el circuito de regulación de una regulación de esfuerzo de tracción de la banda, puede ocurrir, según el tipo de fallo, que el dispositivo de regulación aumente por completo el esfuerzo de tracción de la banda o que la banda móvil sea ampliamente sobrestirada. Esto puede conducir en el caso más simple a la rotura de la banda cuando ésta no puede ya resistir el esfuerzo aplicado o que en base a la falta de esfuerzo de tracción quede colgando en piezas o partes de la máquina. En especial, en la regulación de bandas sin fin en máquinas de fabricación de papel eso puede conducir a la rotura de rodillos, separándolos de sus cojinetes, conduciendo por lo tanto a un importante peligro para las personas y las máquinas.

Otro dispositivo, que se considera el más próximo del estado de la técnica, es el que se da a conocer en el documento EP 0 582 947 A1, el mismo es también válido para el correspondiente procedimiento.

La presente invención se plantea el objetivo de dar a conocer un procedimiento para la medición del esfuerzo de tracción de una banda móvil del tipo indicado en la introducción, que puede captar también el fallo de componentes electrónicos reaccionando de manera correspondiente.

Este objetivo se consigue, de acuerdo con la invención, según las características de la reivindicación 1.

El procedimiento, según la reivindicación 1, está destinado a la medición del esfuerzo de tracción de una banda móvil mediante un sensor. No juega papel alguno el que la banda sea de tipo cerrado o de tipo pasante. Tampoco tiene importancia el material de la banda móvil a los efectos de la utilización de este procedimiento. El sensor presenta un puente de Wheatstone que contiene, como mínimo, un captador de esfuerzo. Como captadores de esfuerzo se pueden tomar en consideración diferentes tipos de sensores, los cuales están en condiciones de transformar un esfuerzo o bien una deformación mecánica en una señal eléctrica. Preferentemente se utilizarán cintas de medición de alargamiento como captadores de esfuerzo, las cuales son aplicadas a una pieza mecánica, por ejemplo, a un travesaño de doble flexión que se deforma por el efecto del esfuerzo a medir. Básicamente es suficiente en este caso disponer solamente una resistencia del puente de Wheatstone como medidor de esfuerzo. Para conseguir una dependencia del sensor lo más reducida posible de la temperatura y desviación se realizan, no obstante, de manera preferente, todas las resistencias del puente de Wheatstone en forma de captadores de esfuerzo. La tensión diagonal del puente de Wheatstone es una medida del esfuerzo que actúa. Esta tensión diagonal es amplificada mediante un amplificador que tiene fundamentalmente el objetivo de separar las cargas óhmicas del puente de Wheatstone, ya que podrían falsear las mediciones. De manera adicional, el amplificador puede realizar también una amplificación de la tensión para llevar la señal de medición a una zona de tensión de trabajo fácil de manipular. No obstante, ello no es preciso de manera necesaria y depende en especial de la elección concreta del captador de esfuerzo. Este amplificador proporciona en su salida una señal que es proporcional hasta un desplazamiento que en un caso eventual debe ser tenido en cuenta del esfuerzo de tracción medido, y a continuación será designado como señal de esfuerzo de tracción. En caso de fallo de un captador de esfuerzo, esto conduce, según la causa del defecto, a un cortocircuito o a una interrupción dentro del puente de Wheatstone. En todo caso, la señal de esfuerzo de tracción quedará extremadamente falseada, de manera que no se podrá utilizar para efectos de indicación o regulación. A efectos de determinar un defecto de este tipo dentro del sensor y reaccionar de manera adecuada se facilitará, adicionalmente a la señal de esfuerzo de tracción, una señal de fallo. Esta señal de fallo es inactiva en el funcionamiento normal y será llevada a estado activo en la aparición de un fallo reconocible en el sensor. Para poder reconocer un fallo en el sensor, el puente de Wheatstone será sometido, durante la carga producida por el esfuerzo de tracción de la banda móvil, como mínimo mediante un conmutador controlado de forma intermitente periódicamente, a la carga de una resistencia. Esta resistencia de carga desajusta el puente de Wheatstone de una manera definida, de forma que el efecto de esta carga en base a una comparación de la señal de esfuerzo de tracción con o sin carga óhmica puede ser determinado de forma directa. Esta prueba tiene lugar en el funcionamiento del sensor sometido a carga por la banda, de manera que su funcionalidad quedará comprobada con proximidad al suceso. Para el caso de que uno de los captadores de esfuerzo del amplificador de tensión sometido a carga presente un cortocircuito interno, se determinará que la señal de esfuerzo de tracción no varía por la carga de dicho amplificador de tensión. Lo mismo es válido para el caso de que el captador de esfuerzo conectado en serie con la resistencia de carga muestre una interrupción. En caso de que el captador de esfuerzo que está conectado en paralelo con la resistencia de carga presente una interrupción, se produce ciertamente una dependencia de la señal de esfuerzo de tracción con respecto a la carga, siendo no obstante ésta el doble que en el caso de funcionamiento del sensor. De esta manera se puede comprobar, por la dependencia de la señal de esfuerzo de tracción con respecto a la carga, si el sensor todavía se encuentra en condiciones funcionales. Dentro de determinados límites se pueden evaluar también desviaciones del captador de esfuerzo. De manera correspondiente al resultado de esta prueba, se activará o se desactivará la señal de fallo. Mediante la emisión adicional de esta señal de fallo, se podrán poner otros componentes siguientes, tales como indicadores o reguladores, en conocimiento del fallo de la señal de medición. Los componentes siguientes que deben evaluar la señal de esfuerzo de tracción, se pueden conmutar a la recepción de una señal de fallo activa en una modalidad en la que ya no evalúa la señal de esfuerzo de tracción, por lo que se pueden evitar daños en las personas o bien en las máquinas.

En especial, en los casos en que ambas ramas amplificadoras del puente de Wheatstone presentan, como mínimo, un captador de esfuerzo, la prueba de carga de solamente un amplificador de tensión no es suficiente para la valoración de la capacidad funcional del sensor. En este caso, es favorable, de acuerdo con la reivindicación 2, que ambos conductores de salida del puente de Wheatstone sean cargados, con intermedio de un conmutador, con una resistencia, como mínimo. De esta manera, se pueden comprobar los valores de resistencia de todos los elementos activos del puente de Wheatstone. De manera ventajosa, en el fallo de algún elemento activo dentro del puente de Wheatstone, se emite una señal de fallo activa.

Para poder captar hasta el máximo posible todos los casos de defectos dentro del sensor es ventajoso, según la reivindicación 3, que ambos conductores de salida del puente de Wheatstone sean cargados de forma alternativa, como mínimo, con una resistencia. De esta manera, se consigue que incluso en casos en los que dos captadores de esfuerzo resultan defectuosos simultáneamente, ello se pueda identificar de manera fiable mediante ambas pruebas de carga que se llevan...

1. Procedimiento para la medición del esfuerzo de tracción de una banda móvil (2) utilizando, como mínimo, un sensor (10) que tiene, como mínimo, un puente de Wheatstone (11) que contiene, como mínimo, un sensor de esfuerzo (7) que es influido por el esfuerzo de tracción de la banda móvil (2), siendo amplificado el voltaje diagonal (17) del, como mínimo, un puente de Wheatstone (11) mediante un amplificador (18) que emite una señal Z₀ de esfuerzo de tracción, caracterizado porque el, como mínimo, un puente de Wheatstone (11) es cargado periódicamente mediante, como mínimo, una resistencia (26) utilizando, como mínimo, un conmutador accionado de manera intermitente (24),(25) durante la carga por el esfuerzo de tracción de la banda móvil (2), siendo determinada la funcionalidad del, como mínimo, un sensor (10) a partir de la medida en que la señal de esfuerzo de tracción (Z₁) es influida por la carga y siendo emitida en forma de una señal de error (28).

2. Procedimiento, según la reivindicación 1, caracterizado porque ambas conducciones de salida (15, 16) del puente de Wheatstone (11) son cargadas, como mínimo, con una resistencia (26) con medio de, como mínimo, un conmutador (24, 25).

3. Procedimiento, según la reivindicación 2, caracterizado porque las conducciones de salida (15, 16) del puente de Wheatstone (11) son cargadas de manera alternada por, como mínimo, una resistencia (26).

4. Procedimiento, según, como mínimo, una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque la diferencia (F₁,F₂) entre las señales de esfuerzo de tracción (Z₀,Z₁) con y sin carga del puente de Wheatstone (11) es calculada y comparada con un valor límite inferior (U), siendo emitida una señal activa de error (28) cuando no se alcanza dicho valor límite inferior.

5. Procedimiento, según la reivindicación 4, caracterizado porque el valor límite inferior (U) está comprendido entre 0,05 veces y 0,5 veces el valor

de manera que U_w es la tensión de alimentación del puente de Wheatstone (11), V es el factor de amplificación, R_s es la resistencia de carga y R_k la resistencia del captador de esfuerzo (7).

6. Procedimiento, según la reivindicación 4 o 5, caracterizado porque la diferencia (F₁,F₂) es comparada con un valor límite superior o para cuya superación se facilita una señal activa de error (28).

7. Procedimiento, según la reivindicación 6, caracterizado porque el valor límite superior (O) es menor de 0,5 U_w y menor de

en la que U_w es la tensión de alimentación del puente de Wheatstone (11), V es el factor de amplificación, R_s la resistencia de carga (26) y R_K la resistencia del captador de esfuerzo (7).

8. Procedimiento, según como mínimo, una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el sensor (10) facilita los valores de esfuerzo de tracción (Z₀) solamente para los tipos de medición (34), en los que, como mínimo, un conmutador (24),(25) está abierto.

9. Procedimiento según, como mínimo, una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque la posición del, como mínimo, un conmutador (24),(25) está sincronizada con los ciclos de medición (34),(35),(36) del sensor (10).

10. Procedimiento, según la reivindicación 9, caracterizado porque se ha previsto un ciclo de revisión (33) que comprende varios ciclos de medición (34),(35),(36) del sensor (10), de manera que en cada ciclo de revisión (33), como mínimo, se prevé un ciclo de medición (35),(36) con el conmutador (24),(25) cerrado y, como mínimo, un ciclo de medición (34) con el conmutador (24),(25) abierto.

11. Procedimiento, según la reivindicación 10, caracterizado porque en cada ciclo de revisión (33) se prevé, como mínimo, un ciclo de medición (35) con conmutador cerrado (24) de la primera conducción de salida (15) y, como mínimo, un ciclo de medición (36) con el conmutador (25) cerrado de la segunda conducción de salida (16) del puente de Wheatstone (11).

12. Procedimiento, según la reivindicación 10 u 11, caracterizado porque en cada ciclo de revisión (33) se prevén varios tipos de medición (34) con el conmutador abierto (24),(25) que con el conmutador (24),(25).

13. Procedimiento, según, como mínimo, una de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque el esfuerzo de la banda es regulado de manera que la señal de esfuerzo de tracción (27) facilitada por un sensor (10) se utiliza como valor real, de forma que la regulación será bloqueada en caso de señal activa de fallo (28).

14. Procedimiento, según, como mínimo, una de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque con la carga del puente de Wheatstone (11) también se varía su tensión de alimentación (14).

15. Procedimiento, según, como mínimo, una de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque se prevén, como mínimo, dos puentes de Wheatstone (11), de manera que para el caso de una señal de fallo (28) de un puente de Wheatstone (11), como mínimo, otro de los otros puentes de Wheatstone (11) genera la señal de esfuerzo de tracción (Z₀).