用于測量板狀產(chǎn)品性能的設(shè)備和方法

專利名稱：用于測量板狀產(chǎn)品性能的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及關(guān)于用于測量板狀產(chǎn)品性能的方法和設(shè)備的改進(jìn)，板狀產(chǎn)品性能包括結(jié)構(gòu)性能和強度性能，諸如與剪切剛度相關(guān)的“損壞程度”，特別是加工方向(MD)剪切。本發(fā)明還適用于紙板性能的“生產(chǎn)中”測量。
背景技術(shù)：
在板狀產(chǎn)品的制造中，特別是紙板產(chǎn)品，諸如波紋狀紙板，需要測量各種參數(shù)以限定紙板的結(jié)構(gòu)性能，特別是為了達(dá)到質(zhì)量控制的目的。一個需要測量的性能是材料“損壞程度”，材料“損壞程度”表示的是紙板上的介質(zhì)損壞情況，特別是在制造過程中。例如，在波紋狀紙板產(chǎn)品的制造過程中，在制造過程的各個階段中紙板可能會受到損壞，特別是在將帶波紋的介質(zhì)粘到襯板上的步驟中和在對紙板的一個或多個表面進(jìn)行印刷的階段。這些階段會使帶波紋的介質(zhì)受到“損壞”，可能會使帶波紋的介質(zhì)被擠壓、剪切或者使它們相對于與一個或多個襯粘接的位置橫移。這樣的損壞通常不能被觀察到，因此需要一個檢測工序來評估所出現(xiàn)的剪切程度。
目前，由于難以在制造過程中精確地且方便地評估紙板產(chǎn)品的受損程度，因此許多波紋狀介質(zhì)產(chǎn)品(諸如箱)是利用較厚重的板生產(chǎn)的，如果波紋狀介質(zhì)的受損程度能夠被監(jiān)測并且達(dá)到最低，那么就不必利用較厚重的板生產(chǎn)波紋狀介質(zhì)產(chǎn)品。
如上所述，一個根據(jù)紙板的“損壞”程度表示紙板強度的性能是剪切剛度，特別是加工方向(MD)剪切。一種用于測量該剪切剛度的方法是利用扭轉(zhuǎn)試驗。在這點上，已經(jīng)建立了板芯的剪切剛度與其扭轉(zhuǎn)剛度之間的基本關(guān)系。盡管這種方法能夠獲得比較精確的結(jié)果，但是存在這樣一個問題，即，該方法需要進(jìn)行繁瑣的試樣預(yù)備過程，包括切割箱或者坯料。該試樣預(yù)備過程是特別麻煩的，由于該扭轉(zhuǎn)試驗設(shè)備容易受到所用試樣的寬度影響，因此寬度上的很小誤差將會對扭轉(zhuǎn)試驗設(shè)備所得到的結(jié)果造成很大的影響。因此，還需要一種特定的切割裝置以精確地控制試樣的寬度并且使試樣在切割部位附近受到的損壞程度達(dá)到最小。另外，實施扭轉(zhuǎn)運動的設(shè)備是比較復(fù)雜的并且是很昂貴的。另外，由于試驗本身會使紙板受到“損壞”，因此該方法不適用于“生產(chǎn)中”，諸如用于一種在線試驗方法中，或者用于在完成的紙板產(chǎn)品上。因此，這種試驗方法屬于“破壞性”試驗，因而對于同樣的試樣進(jìn)行反復(fù)試驗不能提供可靠的結(jié)果。
因此，本發(fā)明的一個目的在于，提供一種更有效和/或節(jié)省成本的用于測量板狀產(chǎn)品中的材料“損壞程度”的裝置，并且該方法能夠克服或者減輕現(xiàn)有技術(shù)中所存在的至少一個問題。
人們希望得到一種適用于已完成的或者接近完成的板狀產(chǎn)品上能夠顯示產(chǎn)品受到“損壞”程度的測量方法和設(shè)備，并且該測量方法和設(shè)備還不會對產(chǎn)品造成永久性損壞。
人們希望得到一種適于在線使用的測量方法和設(shè)備，從而能夠在制造過程中對波紋狀介質(zhì)受到“損壞”程度進(jìn)行連續(xù)監(jiān)測和顯示并且能夠避免對被測量的紙板造成永久性損壞。在這點上，為了使產(chǎn)品的易變性達(dá)到最小以及使產(chǎn)品的強度和質(zhì)量達(dá)到最佳，還需要實時反饋以使設(shè)備操作者能夠進(jìn)行實時準(zhǔn)確地判斷。
發(fā)明概述根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種用于表示板狀產(chǎn)品的剪切剛度的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個適于抵靠一個板試樣的測量表面，并且至少兩個所述表面是分隔開的以形成一個測量區(qū)域；一個作用力施加裝置，所述作用力施加裝置用于將作用力施加到鄰近所述測量區(qū)域的板試樣上，所述作用力施加裝置的尺寸是這樣設(shè)定的，即，所施加的作用力不會使板試樣的撓曲超過預(yù)定的彈性區(qū)域。
所述至少兩個被分隔開的測量表面之間的距離最好相當(dāng)于板狀產(chǎn)品的3個至10個波紋之間的間隔。
在這個方面，本發(fā)明提供了一種方法，利用該方法能夠使板狀產(chǎn)品，諸如波紋狀紙板產(chǎn)品被測試，同時能夠使產(chǎn)品受損程度達(dá)到最小，并且無需切割試樣。因此，該方面避免了預(yù)備試樣所需的時間。另外，本發(fā)明可就地應(yīng)用，提供質(zhì)量反饋。在本發(fā)明該方面中，所施加的預(yù)定作用力的大小能夠確保板狀產(chǎn)品不會超出其彈性區(qū)域，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，這樣能夠大大地減小保證產(chǎn)品受到永久性損壞的可能性。
根據(jù)另一個方面，本發(fā)明提供一種制造紙板的設(shè)備，所述設(shè)備包括一個用于測量紙板產(chǎn)品的強度特性的裝置，所述測量裝置包括多個適于抵靠紙板的移動腹板的測量表面，并且至少兩個所述表面是分隔開的以形成一個適于接收撓曲紙板的區(qū)域；加載裝置，所述加載裝置適于將一種被選擇的撓曲作用力施加到在與位于兩個表面之間的區(qū)域相鄰的紙板產(chǎn)品上；控制裝置，所述控制裝置適于使紙板的撓曲保持在其彈性撓曲區(qū)域內(nèi)；至少一個傳感器，所述傳感器用于獲得與施加在紙板產(chǎn)品上的作用力相關(guān)的測量數(shù)據(jù)以及與紙板產(chǎn)品的位移量相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及能夠利用相對于位移數(shù)據(jù)繪出的作用力數(shù)據(jù)計算所述紙板產(chǎn)品的強度特性的裝置。
對于該方面，本發(fā)明能夠以非破壞性地表示被生產(chǎn)的紙板產(chǎn)品的方式在線地表示紙制造設(shè)備的性能，諸如壓制波紋設(shè)備。本發(fā)明能夠選擇性地確定/控制紙板的撓度，并且特別適用于在線測量。
本發(fā)明還提供一種對利用一種紙板制造設(shè)備制造的紙板進(jìn)行監(jiān)測的方法，所述方法包括確定紙板的需要測試的至少一個特征，以及利用直接用于/施加到被制造的紙板上的MD剪切測試方法對所述特征進(jìn)行測試。所述特征最好是撓曲，撓曲的程度直至并且包括，但不超出一個彈性區(qū)域。另外，所述紙板產(chǎn)品最好是波紋狀紙板，在長度為3個至10個波紋之間的區(qū)域中對所述紙板進(jìn)行測試。本發(fā)明還提供一種實施該方法的設(shè)備。
本質(zhì)上，本發(fā)明基于認(rèn)識到，通過提供控制MD剪切測量能夠使在測試過程中所施加的作用力不超出被測試的紙板的彈性撓曲區(qū)域，從而可提供一種非破壞性的測試裝置和方法，包括一種紙板產(chǎn)品的“在線”測試/監(jiān)測。在一種形式中，本發(fā)明是這樣實施的，即，通過在任何時間得知被制造的特定紙板應(yīng)該表現(xiàn)的特征(諸如一種撓曲特征)，并且利用一種MD剪切測試設(shè)備通過施加作用力以根據(jù)已知的特征產(chǎn)生撓曲，從而測試/監(jiān)測紙板的質(zhì)量。換言之，本發(fā)明可被認(rèn)為是一種驗證被制造的紙板是否符合所需的標(biāo)準(zhǔn)的方法，諸如在MD剪切測試中表現(xiàn)的，諸如一種撓曲測試。
特別對于本發(fā)明的在線實施例，可使用附加的設(shè)備反饋生產(chǎn)信息/或調(diào)節(jié)生產(chǎn)參數(shù)和/或有MD剪切試驗設(shè)備所施加的撓曲。
還應(yīng)該理解的是，所述MD剪切試驗設(shè)備最好是一種三點施壓設(shè)備。但是，并不是僅可使用這種類型的設(shè)備。權(quán)利要求限定了本發(fā)明的保護(hù)范圍。
附圖的簡要說明現(xiàn)將參照附圖對本發(fā)明的實施例進(jìn)行描述，在附圖中

圖1示出了一種靜態(tài)MD剪切試驗設(shè)備的第一實施例。
圖2示出了圖1中所示沖桿在兩個表面之間的一個透視圖。
圖3是表示壓力與利用圖1中所示的設(shè)備進(jìn)行試驗所得到的位移之間關(guān)系的圖表。
圖4是表示在彈性區(qū)域內(nèi)在一個紙板試樣上多次進(jìn)行反復(fù)試驗的測試結(jié)果的一個圖表。
圖5是表示彈性區(qū)域之外在一個紙板試樣上多次進(jìn)行反復(fù)試驗的測試結(jié)果的一個圖表。
圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的帶有突脊的板。
圖7是表示利用圖6中所示的帶有突脊的板所達(dá)到的預(yù)期的作用力與位移之間的關(guān)系的一個圖表。
圖8示出了根據(jù)本發(fā)明的一個特定實施例的三點壓縮試驗設(shè)備。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的帶有突脊的輪。
圖10表示利用圖3中所示的圖表計算出來的抗壓模量數(shù)據(jù)與利用與用于獲得圖3中所示結(jié)果相同的紙板試樣通過扭轉(zhuǎn)試驗所獲得的MD剪切數(shù)據(jù)之間關(guān)系的一個圖表。
圖11是表示對于不同克重的各個試樣的模擬的MD剪切值與已知MD剪切數(shù)值之間關(guān)系的一個圖表。
圖12是表示一個襯克重比例因子的圖表，所示線性克重比例因子能夠被用于由三點測量設(shè)備所獲得的抗壓模量數(shù)據(jù)中以根據(jù)所測量的紙板襯特定的克重計算該數(shù)據(jù)。
圖13是表示在線MD剪切測量數(shù)據(jù)與波紋板軋機的速度之間關(guān)系的一個圖表。
圖14表示了壓制波紋的速度與在線MD剪切測量數(shù)據(jù)之間的對數(shù)在線關(guān)系。
圖15是表示真實MD剪切數(shù)據(jù)與利用圖11的對數(shù)關(guān)系進(jìn)行校正的在線MD剪切測量數(shù)據(jù)之間關(guān)系的一個圖表。
圖16示出了表示不同類型的板的MD剪切測量值與氣動操作的沖桿的空氣壓力之間關(guān)系的一個圖表。
詳細(xì)描述圖1中示出了一種靜態(tài)MD剪切三點施壓試驗設(shè)備的第一實施例。在本發(fā)明的該實施例中，第一表面(標(biāo)注為“施壓試驗裝置上部”)設(shè)有一個突出元件(諸如沖桿)。兩個分隔開的第二表面與所述第一表面相鄰，在所述兩個分隔開的第二表面之間形成一個區(qū)域(標(biāo)注為“間隔”)。這兩個平臺之間的間距是重要的，如果該間距太寬，那么該試驗接近于一個彎曲試驗并且該紙板將不一定表現(xiàn)剪切。這兩個表面之間的距離相當(dāng)于3個至10個波紋較好，該距離最好相當(dāng)于5個波紋。
該設(shè)備的結(jié)構(gòu)是這樣的，即，能夠防止一個被測試的板狀產(chǎn)品的撓度超過該產(chǎn)品的彈性區(qū)域?！皬椥詤^(qū)域”是作用力可以非破壞性的方式被施加在板狀產(chǎn)品上的區(qū)域。換言之，如果板狀產(chǎn)品的撓曲超過其彈性區(qū)域，那么它將受到一定程度的永久性損壞并且會相應(yīng)地降低強度。
還應(yīng)該理解的是，第一和第二表面的表面積對于本試驗的有效性也起到了一定的作用，由于它們都用于限制紙板的撓度，因此有助于將撓度限制在所述彈性區(qū)域內(nèi)。
另外，最好通過一個氣動撞錘驅(qū)動所述沖桿。在本發(fā)明的該實施例中，空氣壓力以及第一和第二表面的表面積會對施加在試樣上的最大壓力產(chǎn)生影響。如果壓力太大，那么會增大施加在板上的作用力，從而會使板受損，此時應(yīng)該調(diào)節(jié)氣動撞錘的空氣壓力。在這點上，圖16示出了不同等級的波紋狀板在同一試驗設(shè)備中的MD剪切結(jié)果。該圖表示MD剪切會隨著所施加的壓力增大而減小，這表示該板將會受到損壞?？諝鈮毫υ?.5巴(約為100kPa)以上會使MD剪切減小，因此施加在板狀產(chǎn)品上壓力應(yīng)該保持在該壓力值下以使板狀產(chǎn)品受損的可能性達(dá)到最小。
圖2示出了圖1中所示沖桿在兩個表面之間的一個透視圖。在該實施例中，沖桿的尺寸為20×10毫米并且兩個表面之間的間隔為38毫米。對于“C”波紋，38毫米的間隔相當(dāng)于幾乎5個波紋。利用本發(fā)明的這個實施例，并且對C-波紋進(jìn)行測試，可以發(fā)現(xiàn)，施加在板上的作用力會產(chǎn)生MD剪切，但是不會使板的撓曲超過其彈性區(qū)域。
為了說明所述彈性區(qū)域，圖3示出了一個由三點施壓設(shè)備所施加的壓力與由所施加的壓力產(chǎn)生的位移之間關(guān)系的圖表。為了獲得這些結(jié)果，報告單位為mV，并且施壓試驗裝置速度為12.5毫米/分鐘并且mV輸出與作用力成比例(約為1mV/N)。用于試驗的板等級為C-波紋-210-210-140，并且它始終是一致的以使附加變量的影響達(dá)到最小并且處于ISO條件下。用于該試驗中的夾具結(jié)構(gòu)為5個波紋(對于C波紋大約為38毫米)的間隙，并且沖桿的尺寸為1個波紋(對于C波紋大約為8毫米)寬和20毫米長。
圖3中的這些試驗結(jié)果清楚地表示了一個“彈性區(qū)域”10，紙板在該彈性區(qū)域中能夠彈性地移動并且不會對板造成任何永久性損壞。該圖表中的峰值表示板狀產(chǎn)品受到損壞的位置。在該試驗中，可以發(fā)現(xiàn)，彈性區(qū)域的上限約為1毫米。
為了說明僅在彈性區(qū)域中操作該測量設(shè)備的必要性，圖4提供了在彈性區(qū)域內(nèi)在一個紙板試樣上多次進(jìn)行反復(fù)試驗的測試結(jié)果。由于所獲得的結(jié)果基本上是一致的，因此從該圖中可以明顯地看出，沒有對該紙板試樣造成明顯的永久性損壞。
另一方面，圖5提供了超過彈性區(qū)域在一個紙板試樣上多次進(jìn)行反復(fù)試驗的測試結(jié)果。該圖表示，當(dāng)試樣中的撓曲增大時，不是產(chǎn)生如圖4中的比較一致的結(jié)果，在超過彈性區(qū)域后試樣的特性發(fā)生一些永久性變化。因此，這證實了，如果將撓度限制在彈性區(qū)域內(nèi)，則能夠進(jìn)行非破壞性的試驗。
圖6中示出了一個具有突脊的平板。該板是如圖1中所示的第一表面和沖桿的另一個實施例。該突脊的尺寸被設(shè)定在這樣一個范圍，即，在利用該板使紙板產(chǎn)生最大的撓度時也不會使紙板超出彈性區(qū)域。換言之，在操作中，在板狀產(chǎn)品上施加作用力/壓力的突脊能夠以已知的量使試樣撓曲，其中所述已知的量不超過彈性區(qū)域。圖7中示出了利用圖6中所示的帶有突脊的板所達(dá)到的預(yù)期的作用力與位移之間的關(guān)系的一個圖表。
本發(fā)明的該實施例所特有的一個優(yōu)點是，利用精心設(shè)計該設(shè)備的尺寸能夠使該設(shè)備實現(xiàn)自限制，從而能夠避免所施加的作用力達(dá)到對板造成損壞的作用力/面積(壓力)的數(shù)值。
圖8中示出了適于使板狀產(chǎn)品移動到不超過彈性區(qū)域的程度的一個在線設(shè)備的第一實施例。在該實施例中，輪的圓周是恒定比例的并且與一個負(fù)載傳感器(load cell)相連?？梢园l(fā)現(xiàn)，負(fù)載傳感器/輪組件的撓曲性能是本發(fā)明設(shè)備的該實施例的一個重要特征，這是因為它能夠控制施加到板上的撓度，從而確保不對該板造成永久性損壞。
圖8中所示組件的另一個特征是該機構(gòu)對于板厚度差的自動補償能力，其中該系統(tǒng)使用所述板的一個表面作為被比的零基準(zhǔn)。換言之，如果波紋狀板的厚度增大或者減小，那么負(fù)載傳感器/輪組件能夠進(jìn)行一致性移動。這可利用一種設(shè)置在波紋狀紙板表面上的滑板或滑架式覆蓋區(qū)(足跡)來實現(xiàn)，并且不與下面的結(jié)構(gòu)機械連接。實際測量輪穿過能夠使板撓曲的滑架的底部。這樣一種輪組件特別適用于諸如在壓制波紋設(shè)備中的一個連續(xù)腹板輸送的過程中。作為該滑架的另一種選擇，可使用一個或者多個輪。
應(yīng)該理解的是，測量輪的直徑尺寸最好不是太小，否則會使被施加到板上的壓力受到局限，從而使板容易受到永久性損壞。因此，需要一種相當(dāng)寬的機構(gòu)。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，對于上述的C-波紋紙板，可采用的寬度為25毫米。
盡管圖8中所示實施例包括了控制設(shè)備，但是它具有的另一個優(yōu)點是，能夠根據(jù)所施加的作用力的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。因此，其測量不取決于紙板的厚度，因此可通過測量施加在負(fù)載傳感器上的壓力大小將其用于質(zhì)量不同的紙板上。
在本發(fā)明的在線測量設(shè)備的另一個可選擇的實施例中，可使用一種帶有突脊的轉(zhuǎn)動輪代替圖8中所示的圓周一致的輪。如圖9中所示，該輪可僅在圍繞輪圓周的半個表面中具有突脊/溝槽。本發(fā)明的該實施例特有的一個優(yōu)點是，無需一個作用力零基準(zhǔn)即可以差動測量的方式進(jìn)行測量。
應(yīng)該理解的是，這些各種設(shè)備結(jié)構(gòu)中各個部件的位置調(diào)換也不脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。例如，所述輪可位于被測試的板的下方，和/或負(fù)載組件可與平臺組件相連，以使平臺組件能夠移動。接著可測量位移量以及所施加的作用力的大小。
這些作用力/位移測量接著可用于獲得表示MD剪切的數(shù)據(jù)結(jié)果。在這點上，通過畫出所施加的作用力與位移量之間的關(guān)系，諸如在圖3中所示的，接著計算在彈性區(qū)域中的曲線梯度，可獲得抗壓模量數(shù)據(jù)。該抗壓模量數(shù)據(jù)與MD剪切存在一個線性關(guān)系。圖10中示出了抗壓模量數(shù)據(jù)與MD剪切之間的關(guān)系。圖10是關(guān)于由圖3所獲得的抗壓模量數(shù)據(jù)相對于利用對相同的紙板試樣進(jìn)行扭轉(zhuǎn)試驗所計算的MD剪切數(shù)據(jù)之間關(guān)系的一個圖表。圖10中所示的圖表證實，該三點測量設(shè)備的試驗結(jié)果與MD剪切之間存在良好的關(guān)系。應(yīng)該理解的是，該數(shù)據(jù)是利用C-波紋板和具有上述結(jié)構(gòu)的設(shè)備獲得的。
在使用本發(fā)明的在線測量設(shè)備時所遇到的差異是關(guān)于利用不同板等級所獲得的MD剪切和三點施壓之間的不同關(guān)系。
為了解決這個問題，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)該差異與波紋狀板的克重相關(guān)。在這點上，通過將等級的細(xì)節(jié)分離，并且獲得一個最佳擬合線(見圖11)，能夠獲得襯(liner)克重與每一個等級“最佳擬合線”的斜度之間的關(guān)系。圖12中示出了這種關(guān)系，并且可利用這種關(guān)系按照所用的板等級獲得MD剪切結(jié)果。
使用在線測量所帶來的另一個問題是，這些結(jié)果被證實與腹板速度是非常相關(guān)的，如圖13中所示。開始，這個問題被認(rèn)為是由于測量頭會隨著速度增大而“抬高”所造成的，從而使輸出信號強度減弱。
但是，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，這些結(jié)果是不正確的，MD剪切不是隨著速度的增大而減小的。相反，發(fā)現(xiàn)MD剪切測量結(jié)果確實與速度相關(guān)，并且遵循一個對數(shù)關(guān)系。圖14和圖15中示出了這樣的關(guān)系。
因此，為了獲得真實的測量數(shù)據(jù)，按照對數(shù)關(guān)系對數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，其中調(diào)整因子取決于被測量的腹板速度。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯然能夠在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)進(jìn)行各種變型和補充。
例如，應(yīng)該理解的是，以平行于板狀產(chǎn)品加工方向設(shè)置作用力施加裝置對本發(fā)明來說不是實質(zhì)性的?？梢栽诓粚D剪切測量結(jié)果產(chǎn)生很大影響的前提下是作用力施加裝置偏離一定程度。另外，可以在不使測量結(jié)果產(chǎn)生重大變化的前提下使作用力被施加或者沒有施加在波紋狀板狀產(chǎn)品的波紋尖端上。
權(quán)利要求
1.一種用于表示板狀產(chǎn)品的剪切剛度的設(shè)備，所述設(shè)備包括多個適于抵靠一個板試樣的測量表面，并且至少兩個所述表面是分隔開的以形成一個測量區(qū)域；一個作用力施加裝置，所述作用力施加裝置用于將作用力施加到鄰近所述測量區(qū)域的板試樣上，所述作用力施加裝置的尺寸是這樣設(shè)定的，即，所施加的作用力不會使板試樣的撓曲超過預(yù)定的彈性區(qū)域。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述施加作用力的這種是一個矩形板。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述板狀產(chǎn)品是波紋狀紙板，并且至少兩個被分隔開的測量表面之間的距離相當(dāng)于所述波紋狀板的3個至10個波紋之間的間隔。
4.一種在加工紙板產(chǎn)品中作為輔助手段的測試板狀產(chǎn)品的方法，所述方法包括下列步驟在一個紙板產(chǎn)品上施加一種被測量的撓曲作用力，所述作用力被測量以使紙板產(chǎn)品在彈性撓曲范圍內(nèi)撓曲；測量紙板產(chǎn)品在所施加的作用力作用下而產(chǎn)生的位移；利用所測量的位移來表示板狀產(chǎn)品的一種性能。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述性能是剪切剛度。
6.一種制造紙板的設(shè)備，所述設(shè)備包括一個用于測量紙板產(chǎn)品的強度特性的裝置，所述測量裝置包括多個適于抵靠紙板的移動腹板的測量表面，并且至少兩個所述表面是分隔開的以形成一個適于接收撓曲紙板的區(qū)域；加載裝置，所述加載裝置適于將一種被選擇的撓曲作用力施加到位于兩個表面之間的區(qū)域相鄰的紙板產(chǎn)品上；控制裝置，所述控制裝置適于使紙板的撓曲保持在其彈性撓曲區(qū)域內(nèi)；至少一個傳感器，所述傳感器用于獲得與施加在紙板產(chǎn)品上的作用力相關(guān)的測量數(shù)據(jù)以及與紙板產(chǎn)品的位移量相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及能夠利用相對于位移數(shù)據(jù)繪出的作用力數(shù)據(jù)計算所述紙板產(chǎn)品的強度特性的裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的設(shè)備，其特征在于，所述加載裝置是下列裝置中的一種一種圓周恒定的轉(zhuǎn)動輪，所述轉(zhuǎn)動輪具有負(fù)載傳感器，所述負(fù)載傳感器適于選擇性地調(diào)節(jié)施加在紙板產(chǎn)品上的撓曲作用力以使紙板產(chǎn)品的撓曲保持在其彈性撓曲區(qū)域內(nèi)；一種轉(zhuǎn)動輪，所述轉(zhuǎn)動輪具有圍繞該輪圓周的至少一個部分的突脊，形成所述突脊能夠使紙板的撓曲保持在其彈性區(qū)域內(nèi)；或者一種可收縮的帶有突脊的壓板，形成所述突脊能夠使紙板的撓曲保持在其彈性區(qū)域內(nèi)。
8.如權(quán)利要求6或7所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于根據(jù)移動腹板的速度以對數(shù)的方式換算所繪制的數(shù)據(jù)的裝置。
9.如權(quán)利要求6至8中任何一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于根據(jù)紙板產(chǎn)品的克重?fù)Q算所繪制的數(shù)據(jù)的裝置。
10.在一種用于生產(chǎn)紙板的在線過程中，一種用于確定紙板產(chǎn)品的強度特性的方法，所述方法包括下列步驟在紙板產(chǎn)品的移動腹板上施加一個撓曲作用力，選擇性地調(diào)節(jié)所述撓曲作用力以使紙板產(chǎn)品的撓曲保持在其彈性撓曲區(qū)域內(nèi)；以及測量所施加的作用力和相應(yīng)的紙板產(chǎn)品的位移。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，所述方法還包括相對于位移數(shù)據(jù)繪出所施加的作用力數(shù)據(jù)的步驟。
12.如權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述方法還包括對繪制的數(shù)據(jù)進(jìn)行對數(shù)調(diào)整的步驟，所述對數(shù)調(diào)整的數(shù)值取決于移動的紙板產(chǎn)品在測量過程中的速度。
13.如權(quán)利要求10、11或12所述的方法，其特征在于，所述方法還包括根據(jù)紙板產(chǎn)品的克重對繪制的數(shù)據(jù)進(jìn)行換算的步驟。
14.一種對利用一種紙板制造設(shè)備制造的紙板進(jìn)行監(jiān)測的方法，所述方法包括確定紙板的需要測試的至少一個特征，以及利用直接用于/施加到被制造的紙板上的MD剪切測試方法對所述特征進(jìn)行測試。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述特征是撓曲。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述撓曲在一個彈性撓曲區(qū)域內(nèi)。
17.如權(quán)利要求14至16中任何一項所述的方法，其特征在于，所述紙板產(chǎn)品是波紋狀紙板，在長度為3個至10個波紋之間的區(qū)域中對所述紙板進(jìn)行測試。
18.一種適于實施如權(quán)利要求14至17中任何一項所述的方法的設(shè)備。
19.一種對利用一種紙板制造設(shè)備制造的紙板進(jìn)行監(jiān)測的設(shè)備，所述設(shè)備包括用于將MD剪切測試方法直接施加到被制造的紙板上的裝置。
20.如權(quán)利要求19所述的設(shè)備，其特征在于，所述裝置是一種三點施壓裝置。
21.如權(quán)利要求19或20所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于檢測在一個彈性撓曲區(qū)域內(nèi)施加MD剪切測試的裝置。
22.如權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于調(diào)節(jié)MD剪切測試的施加以使其保持在彈性撓曲區(qū)域內(nèi)的裝置。
23.如權(quán)利要求19至22中任何一項所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備還包括用于顯示MD剪切在彈性撓曲區(qū)域內(nèi)或外的裝置。
24.這里所披露的一種方法、設(shè)備或裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于測量、監(jiān)測和/或表示板狀產(chǎn)品的材料“損壞程度”的方法和設(shè)備，特別是加工方向(MD)剪切。在這點上，本發(fā)明披露將預(yù)定的作用力施加到板狀產(chǎn)品上以使板狀產(chǎn)品的撓曲不超出其彈性區(qū)域。用于施加所述作用力的設(shè)備的尺寸或結(jié)構(gòu)最好適于具體限制板狀產(chǎn)品的撓度。通過將板狀產(chǎn)品保持在其彈性區(qū)域內(nèi)，能夠降低板狀產(chǎn)品受到永久性損壞的可能性。因此，所披露的方法和設(shè)備能夠顯示在被測試的紙板產(chǎn)品上的非破壞MD剪切，其適用于紙板產(chǎn)品的在線測試/監(jiān)測。
文檔編號D21H23/00GK1395684SQ01803933
公開日2003年2月5日 申請日期2001年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月19日
發(fā)明者默里·辛格萊頓, 馬克·科特肖特 申請人:阿姆科爾有限公司