Un método para medir la tensión de una banda en movimiento, comprendiendo el método las etapas de:

a) disponer un elemento (300) de detección de tensión sin contacto,

b) hacer que la banda en movimiento (11) pase alrededor del elemento de detección de tensión sin contacto con un ángulo de curvatura,

c) detectar la reacción del elemento de detección de tensión sin contacto a la banda en movimiento,

d) determinar el valor análogo de la tensión de la banda según la reacción detectada, caracterizándose el método por soportar el elemento de detección de tensión sin contacto en un soporte de fuerza lateral reducida

Método y aparato para medir la tensión de una banda en movimiento.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a la medición de la tensión de una banda en movimiento. De manera más específica, la invención se refiere a métodos de medición de tensión sin contacto de una banda en movimiento.

Antecedentes de la invención

Son bien conocidos los materiales en banda, que consisten generalmente en materiales planos con un grosor mucho menor que las dimensiones del plano del material. Ejemplos de materiales en banda incluyen láminas de metal, películas de celuloide, cintas magnéticas y productos de papel, incluyendo papeles de grado duro y papel tisú.

La manipulación de los materiales en banda y, especialmente, la manipulación de materiales en banda ligeros y frágiles, sin dañar dichos materiales, se ve facilitada mediante el control de la velocidad de las máquinas que procesan la banda, según la tensión del material en banda. La velocidad de las máquinas se ajusta para mantener la tensión de la banda en un valor por debajo de la tensión a la que dicha banda se romperá o resultará dañada. Estos métodos de control requieren la medición de la tensión de la banda o de un valor análogo a la tensión de la banda como fuente de retroalimentación para los controles de la máquina.

Anteriormente, la tensión se medía mediante la utilización de un rodillo libre con instrumental por el que pasa el material en banda. Estos rodillos pueden resultar problemáticos, ya que el rodillo tiene una masa y, por lo tanto, es necesaria una fuerza de impulso inercial para iniciar el movimiento de dicho rodillo. Una vez está en movimiento, el rodillo tiene una inercia que debe ser superada para disminuir la velocidad de dicho rodillo o para detenerlo cuando la banda disminuye su velocidad o se detiene. La fuerza de impulso y las fuerzas inerciales del rodillo pueden ser suficientes para dañar o romper la banda. Por lo tanto, resulta deseable un método para medir la tensión de la banda sin contactar con dicha banda.

Los métodos sin contacto previos detectan cambios locales en la presión de una columna de aire que está conectada al aire de separación situado entre el material en banda y una superficie curvada. Estos métodos pueden verse afectados negativamente por la presencia de polvo en la zona de medición, y pueden no resultar eficaces a niveles de tensión muy bajos, asociados con la manipulación de bandas de papel ligero, tal como toallitas de papel y papel higiénico, ya que los cambios locales en la capa de aire de separación asociados con los cambios en los niveles de tensión bajos de dichas bandas son pequeños. US-6.481.275 describe un método y un dispositivo para medir la tensión de una banda en movimiento mediante una viga de medición curvada.

Resumen de la invención

En la presente memoria, se describe un dispositivo para medir sin contacto la tensión de un material en banda en movimiento y un método para la utilización del dispositivo. Según la presente invención, los mismos presentan las características descritas en las reivindicaciones 5 y 1, respectivamente. El dispositivo comprende un elemento de detección de tensión sin contacto, tal como un elemento aerodinámico, dispuesto en dirección transversal a la máquina del material en banda. El elemento de detección de tensión se considera un elemento sin contacto porque la tensión de la banda se detecta sin que sea necesario que dicha banda esté en contacto con dicho elemento de detección de tensión. El dispositivo comprende además al menos un detector capaz de detectar la reacción del elemento de detección de tensión sin contacto a los cambios en la tensión de la banda en movimiento.

El método comprende las etapas de disponer un elemento de detección de tensión sin contacto, tal como un elemento aerodinámico, hacer que la banda en movimiento pase alrededor del elemento de detección de tensión sin contacto, detectar la reacción del elemento de detección de tensión sin contacto a los cambios en la tensión de la banda en movimiento y determinar el valor análogo de la tensión de la banda según la reacción detectada.

Breve descripción de los dibujos

La figura es una vista lateral esquemática de una realización del dispositivo según la presente invención.

Descripción detallada de la invención

Tal como se muestra en la figura, la banda 11 se hace pasar por un elemento de detección de tensión sin contacto, tal como un elemento aerodinámico 300. El elemento de detección de tensión está dispuesto transversalmente con respecto a la dirección de la máquina de la banda 11. La dirección de la máquina de la banda 11 es la dirección paralela a la trayectoria de dicha banda 11 a través de las máquinas de procesamiento. La dirección a través de la dirección de la máquina de la banda 11 es la dirección perpendicular a la dirección de la máquina. Preferiblemente, el elemento de detección de tensión se extiende al menos a través de la totalidad de la anchura de la banda 11. Cuando la banda 11 se mueve en la dirección de la máquina, pasando por el elemento de detección de tensión, las fuerzas que actúan sobre dicho elemento de detección de tensión fluctúan. Estas fluctuaciones de la fuerza sobre el elemento de detección de tensión pueden ser detectadas como una reacción de dicho elemento de detección de tensión. El elemento de detección de tensión reacciona al movimiento de la banda 11. La reacción del elemento de detección de tensión varía según los cambios en la tensión de la banda 11. Tal como se muestra en la figura, el elemento aerodinámico 300 comprende una superficie 310 orientada hacia la banda, que está curvada en la dirección de la máquina de la banda. La banda 11 se hace pasar alrededor del elemento aerodinámico 300, y se curva al menos en una parte de dicho elemento aerodinámico 300 con un ángulo de curvatura ?. El ángulo de curvatura debe ser superior a 0º para que el elemento aerodinámico 300 reaccione a la banda 11. El ángulo de curvatura máximo está determinado por la capacidad de la banda 11 en movimiento de generar una fuerza de elevación aerodinámica cuando dicha banda 11 se mueve al pasar por el elemento aerodinámico 300. Si no se genera una fuerza de elevación suficiente, la banda 11 permanecerá en contacto con el elemento aerodinámico 300. Es posible utilizar ángulos de curvatura superiores a 90º. En una realización, el ángulo de curvatura ? de la banda 11 puede ser de aproximadamente 5º a aproximadamente 60º. En otra realización, el ángulo de curvatura ? puede ser de aproximadamente 10º a aproximadamente 45º. En otra realización, el ángulo de curvatura ? puede ser de aproximadamente 15º a aproximadamente 35º. Los ángulos de curvatura superiores a 35º resultan menos deseables, debido a las mayores probabilidades de que se origine un estado de pérdida de sustentación, en el que se produce una pérdida brusca de una parte sustancial de la fuerza de elevación aerodinámica. Los ángulos de curvatura inferiores a 5º no permiten obtener suficiente fuerza de elevación para crear una reacción detectable en el elemento aerodinámico 300.

Una capa de aire de separación 330 situada junto a la banda 11 en movimiento se mueve con dicha banda 11 en la dirección de la máquina. La capa de aire de separación 330 interactúa con la superficie 310 del elemento aerodinámico 300 orientada hacia la banda, generando una fuerza de elevación aerodinámica que eleva dicha banda 11 en alejamiento con respecto a dicho elemento aerodinámico 300. Cuando el movimiento de la banda 11 crea una fuerza de elevación suficiente para elevar dicha banda 11 en alejamiento con respecto al elemento aerodinámico 300, la banda 11 se mueve en la dirección de la máquina y se curva al pasar por dicho elemento aerodinámico 300, aunque sin estar en contacto con el elemento aerodinámico 300.

A medida que la banda 11 se desenrolla, los tramos respectivos de la longitud de dicha banda 11 van pasando secuencialmente por el elemento aerodinámico 300. La tensión de los tramos respectivos de la banda 11 puede variar a lo largo de toda la bobina de material en banda (no mostrada). La variación en la tensión de la banda queda reflejada en cambios en la fuerza de elevación en el elemento aerodinámico 300, transmitidos a dicho elemento aerodinámico 300 a través de la capa de aire de separación 330. Sin pretender imponer ninguna teoría, los solicitantes consideran que el elemento aerodinámico 300 queda conectado a la banda 11 por la capa de aire de separación 330 situada entre dicha banda 11 y dicho elemento...

1. Un método para medir la tensión de una banda en movimiento, comprendiendo el método las etapas de:

2. El método, según la reivindicación 1, en el que el elemento de detección de tensión sin contacto comprende un elemento aerodinámico.

3. El método, según la reivindicación 1, en el que el ángulo de curvatura es de aproximadamente 5º a aproximadamente 60º.

4. El método, según la reivindicación 2, en el que el elemento aerodinámico comprende disponer un elemento aerodinámico activo.

5. Un dispositivo para medir la tensión de una banda en movimiento, comprendiendo el dispositivo:

un elemento de detección de tensión sin contacto situado a través de la dirección de la máquina de la banda,

un detector capaz de medir la reacción del elemento de detección de tensión sin contacto a la banda en movimiento,

un sistema de procesamiento de datos capaz de determinar la tensión análoga de la banda según la salida del detector, y

un enlace de comunicación entre el detector y el sistema de procesamiento de datos, caracterizándose el dispositivo por comprender un soporte de fuerza lateral reducida del elemento de detección de tensión sin contacto.

6. El dispositivo, según la reivindicación 5, en el que el elemento de detección de tensión sin contacto comprende un elemento aerodinámico.

7. El dispositivo, según la reivindicación 5, en el que la banda se curva en el elemento de detección de tensión sin contacto de aproximadamente 5º a aproximadamente 60º.

8. El dispositivo, según la reivindicación 5, en el que el elemento aerodinámico comprende un elemento aerodinámico activo.