174119. lajstromszámú szabadalom • Érzékelő szerkezet cigarettatörzs keménységének mechanikus és pneumatikus úton történő folyamatos mérésére
3 174119 4 A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy a cigarettatörzset vezető vízszintes horony fölött függőleges irányban elmozdíthatóan ágyazott mérőtengely van elhelyezve, amelyre alul lefelé nyitott légkamrával ellátott terhelőelem van erősítve, és a terhelőelem légkamrája pneumatikus tápegységgel van összekapcsolva. Az érzékelő a mérőelem elmozdulásának mérésére, mérőegységgel van ellátva. A mérőtengely célszerűen olyan csapágyházban van ágyazva, amelyben a mérőtengely és a csapágy közé légbevezető furatokon sűrített levegőt lehet juttatni. A mérőelem elmozdulását mérő egység célszerűen a mérőtengelyhez csatlakozó rugónyelvből és a rugónyelvvel szemben elhelyezett mérőfúvókából áll. Az érzékelő szerkezetben a terhelőelem légkamrája, a csapágyban levő furatok és a mérőfúvóka közös pneumatikus tápegységgel vannak összekapcsolva. A találmány tárgyát képező érzékelő a cigarettatörzs keménységét állandó nagyságú súlyterhelés hatására fellépő deformáció követése útján méri. A terhelő tömeg és a cigarettatörzs közötti érintkezés súrlódásmentes, vagy közel súrlódásmentes. A fellépő deformációt, a terhelőtörneg közvetítésével, vékony rugónyelvből és fúvókából álló pneumatikus elem érzékeli, alakítja nyomásváltozássá. Az érzékelő mérőtengelye, a súrlódásmentes mozgás érdekében légcsapágyazott. Légpárna biztosítja a cigarettatörzs és a mérőtengelyhez csatlakozó terhelőelem közötti súrlódásmentes kapcsolatot. A terhelő tömeget a terhelőelem, a mérőtengely és az ezekhez kapcsolódó kisebb alkatrészek együttes tömege adja. A mérőlevegő állandó nyomását a kiszolgáló egységként csatlakozó folyadékoszlopos nyomásszabályozó biztosítja. A találmány további részleteit kiviteli példán, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti érzékelő szerkezete és a csatlakozó kiszolgáló egység kapcsolásának vázlata. Az 1 szerelőtömbben, „0”-gyűrűkkel tömítve helyezkedik el a 2 csapágyház, amely a 3 mérőtengely vezetésére szolgai. A 3 mérőtengelyhez tömítéssel kapcsolódik a 4 terhelőelem. A 3 mérőtengelyhez rögzített 5 állítócsavar feladata a 13 cigarettatörzset vezető 8 horony és a 4 terhelőelem közötti megfelelő távolság beállítása, a 13 cigarettatörzs könnyű bevezethetősége céljából. A 3 mérőtengely elmozdulásait 6 rugónyelv követi, amely a 3 mérőtengely 14 hornyához kapcsolódik. A 7 mérőfúvóka, amelynek helyzete függőleges irányban állítható, szolgál a 6 rugónyelv elmozdulásainak érzékelésére. A kiszolgáló egység az önmagában ismert 9 pneumatikus tápegységből, 10 és 11 fojtóelemekből, valamint olajtöltésű, folyadékoszlopos 12 nyomásszabályozóból áll. A találmány szerinti érzékelő működése a következő: A folyamatosan haladó 13 cigarettatörzset a 3 mérőtengely, a 4 terhelőelem, az 5 állítócsavar, és a rajzon feltüntetett egyéb, ezekkel együtt mozgó alkatrészek együttes súlya terheli és rugalmasan deformálja. A 9 pneumatikus tápegység által állandósított nyomású levegő egy része az 1 szerelőtömb furatán keresztül a 2 csapágyház és az 1 szerelőtömb közötti 15 kamrába kerül. Ezen 15 kamrából a 2 csapágyház a furatain kilépő levegő a 2 csapágyház és a 3 mérőtengely közötti finom résen (például 0,01 mm) áramlik a 3 mérőtengely végei felé, miközben központosítja a 3 mérőtengelyt. Ezzel a megoldással a 3 mérőtengely gyakorlatilag súrlódásmentesen mozog. A 2 csapágyház b furatain belépő levegő tovább halad a 3 mérőtengely belsejébe, majd a 4 terhelőelem központi furatán át az alul levő 16 légkamrába. A 16 légkamrát alulról a vizsgált 13 cigarettatörzs zárja le, rugalmas deformációja következtében. A 16 légkamrában uralkodó levegőnyomásból származó erő egyensúlyt tart a terhelősúllyal, a fölös levegő pedig a terhelő tömeget megemelve, a 4 terhelőelem és a 13 cigarettatörzs kialakuló résen át távozik. A 4 terhelőelem az így létrejövő légpárnán „úszva” követi a 13 cigarettatörzs alakváltozásait. Az alakváltozás, a 2 mérőtengely közvetítésével a 6 rugónyelvre jutva, a 6 rugónyelv és a 7 mérőfúvóka közötti rés megváltozását eredményezi. A 9 pneumatikus tápegységből kilépő levegő másik része áthalad a 10 fojtóelemen és a 12 nyomásszabályozón, nyomása állandó alacsony értékre (például 1500 N/m2) csökken. A kisnyomású mérőlevegő a 11 fojtóelemen átáramolva jut a 7 mérőfúvókába, majd a 7 mérőfúvóka és a 6 rugónyelv közötti résen át távozik. A 11 fojtóelem és a 7 mérőfúvóka közötti vezetékszakaszban uralkodó nyomás, a 11 fojtóelem állandó keresztmetszete folytán, csak a 7 mérőfúvóka és a 6 rugónyelv közötti rés nagyságától függ, így mérőjelként felhasználható. Az érzékelő megfelelő átmérőtartományba történő beszabályozása a 7 mérőfúvóka függőleges irányú állításával lehetséges. Kísérleti mérések szerint, 60 g terhelő tömeg mellett, a szokványosán kitöltött cigaretták rugalmas deformációja 0,2 ... 0,5 mm volt, amely 700 - ...1300N/m2 nyomású mérőjelet eredményezett. Szabadalmi igénypontok: 1. Érzékelő szerkezet cigarettatörzs keménységének mechanikus és pneumatikus úton történő folyamatos mérésére, azzal jellemezve, hogy cigarettatörzset (13) vezető vízszintes horony (8) fölött függőleges irányban elmozdíthatóan ágyazott mérőtengelye (3) van, amelyhez alul lefelé nyitott légkamrával (16) ellátott terhelőelem (4) van erősítve, a légkamra (16) pneumatikus tápegységgel (9) van összekapcsolva és az érzékelő szerkezet a mérőtengely (3) elmozdulását mérő egységgel van ellátva. 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
