DE102010024620B4

DE102010024620B4 - Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs

Info

Publication number: DE102010024620B4
Application number: DE102010024620.4A
Authority: DE
Inventors: Bernd Rester; Bernd Wildegger
Original assignee: Texmag GmbH Vertriebsgesellschaft
Current assignee: Texmag GmbH Vertriebsgesellschaft
Priority date: 2010-06-22
Filing date: 2010-06-22
Publication date: 2022-03-10
Anticipated expiration: 2030-06-23
Also published as: DE102010024620A1

Abstract

Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft (F) innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs oder einer von der Materialbahn oder dem Materialstrang auf die Vorrichtung übertragenen Kraft, umfassend:- mindestens einen Walzenkörper (1);- mindestens ein Lager (6), durch welches der Walzenkörper (1) drehbar um eine Drehachse (A) gelagert ist;- mindestens ein erstes Kraftübertragungselement (2);- mindestens einen Sensor (3) zum Messen einer resultierenden Übertragungskraft (FR), die von der auf dem Walzenkörper (1) geführten Materialbahn oder dem Materialstrang auf das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) übertragen wird,wobei der mindestens eine Sensor (3) an dem mindestens einen ersten Kraftübertragungselement (2) angebracht oder darin integriert ist und in Richtung der Drehachse (A) beabstandet von dem mindestens einen Lager (6) und außerhalb des Walzenkörpers (1) angeordnet ist,wobei das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) im Inneren des mindestens einen ersten Kraftübertragungselements (2) mindestens einen Spalt (7) umfasst, welcher derart ausgelegt ist, das mindestens eine erste Kraftübertragungselement oder den an dem mindestens einen Kraftübertragungselement angebrachten oder darin integrierten Sensor, oder beide, gegen Überlast zu sichern.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs oder einer von der Materialbahn oder dem Materialstrang auf die Vorrichtung übertragenen Kraft.
Es sind zum einen Vorrichtungen zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn bekannt, bei denen ein Sensor innerhalb eines Walzenkörpers angeordnet ist, wie beispielsweise in EP 1 923 684 A1 (sogenannte Sensorwalze). Zum anderen sind Vorrichtungen zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn bekannt, bei denen sich ein Sensor in axialer Richtung im Bereich des Lagers befindet, wie beispielsweise in DE 33 36 727 C2 (sogenannter Flanschkraftaufnehmer). Bei den genannten Vorrichtungen kann der Sensor jedoch nur schwer ausgetauscht werden. Zudem ist es wünschenswert, eine genaue und zuverlässige Messung bereitzustellen.
DE 41 26 143 C2 beschreibt eine Bandpresse mit regelbarer Spannung ihres Druckbandes. DE 41 08 555 C2 offenbart eine Kraftmesseinrichtung zur Messung der Zugkraft eines über eine drehbare Walze geführten bahnförmigen Guts.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs oder einer von der Materialbahn oder dem Materialstrang auf die Vorrichtung übertragenen Kraft umfasst mindestens einen Walzenkörper und mindestens ein Lager, durch welches der Walzenkörper drehbar um eine Drehachse gelagert ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin mindestens ein erstes Kraftübertragungselement und mindestens einen Sensor zum Messen einer resultierenden Übertragungskraft, die von der auf dem Walzenkörper geführten Materialbahn oder dem Materialstrang auf das mindestens eine erste Kraftübertragungselement übertragen wird. Der mindestens eine Sensor ist an dem mindestens einen ersten Kraftübertragungselement angebracht oder darin integriert.
Der mindestens eine Sensor ist in Richtung der Drehachse beabstandet von dem mindestens einen Lager und außerhalb des Walzenkörpers angeordnet. Durch diese Anordnung (sogenannter Bolzenkraftaufnehmer) wird erreicht, dass der Sensor leicht austauschbar ist. Dies erhöht die Wartungsfreundlichkeit der Vorrichtung.
Erfindungsgemäß umfasst das mindestens eine erste Kraftübertragungselement im Inneren des mindestens einen ersten Kraftübertragungselements mindestens einen Spalt, welcher derart ausgelegt ist, das mindestens eine erste Kraftübertragungselement oder den an dem mindestens einen Kraftübertragungselement angebrachten oder darin integrierten Sensor, oder beide, gegen Überlast zu sichern. Dadurch, dass der Spalt im Inneren des ersten Kraftübertragungselementes angeordnet ist, ist nur ein Bauteil zur Bereitstellung des Überlastschutzes notwendig. Für den Überlastschutz muss hier kein Spiel eines Bauteiles zu einem anderen Bauteil bereitgestellt werden. Dieser Überlastschutz ist daher einfach herzustellen und gewährleistet gleichzeitig einen optimalen Schutz gegen Überlast für eine derartige Vorrichtung. Der Überlastschutz ist direkt in das Kraftübertragungselement, auf dem der Sensor angebracht bzw. integriert ist, integriert, so dass auf einfache Art und Weise ein sehr zuverlässiger Überlastschutz bereitgestellt werden kann.
Ausführungsformen können eines oder mehrere der folgenden Merkmale umfassen.
Der Spalt kann ausgelegt sein, einen mechanischen Anschlag bereitzustellen, wenn die resultierende Übertragungskraft eine maximale Übertragungskraft erreicht bzw. übersteigt, so dass das mindestens eine erste Kraftübertragungselement oder der Sensor gegen Überlast gesichert ist. Der Spalt kann einen Winkel umfassen, um den mechanischen Anschlag bereitzustellen. Eine solche Konstruktion ist einfach in der Herstellung und gewährleistet dennoch einen zuverlässigen Überlastschutz.
Der Spalt kann eine Breite (auf der Oberfläche des ersten Kraftübertragungselementes ausgebildet) von 0,01 bis 1 mm, insbesondere 0,1 bis 0,5 mm, insbesondere 0,2 bis 0,4 mm, insbesondere etwa 0,3 mm aufweisen. Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement kann im Inneren des ersten Kraftübertragungselements auch mindestens zwei Spalte umfassen. Das Kraftübertragungselement kann eine Aussparung in der Mitte des ersten Kraftübertragungselementes umfassen. Die Aussparung kann in eine Richtung senkrecht zur Drehachse verlaufen. Die mindestens zwei Spalte können ausgehend von der mittigen Aussparung in jeweils einer Hälfte des ersten Kraftübertragungselementes verlaufen.
Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement kann ausgelegt sein, ein Biegemoment aufzunehmen, das aus der von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragenen Kraft resultiert. Der Spalt kann derart angeordnet sein, dass ein Doppelbiegebalken gebildet wird. Das mindesten eine erste Kraftübertragungselement kann ausgelegt sein, auf die resultierende Übertragungskraft durch eine Verformung zu reagieren. Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement kann mindestens einen verformbaren Teil umfassen, an dem der mindestens eine Sensor angebracht bzw. integriert ist. Der verformbare Teil kann derart ausgebildet sein, dass dieser sich zum Anschlag hin bewegen kann bzw. absenken kann, wenn die resultierende Übertragungskraft auf das erste Kraftübertragungselement wirkt.
Die Vorrichtung kann weiterhin eine Welle umfassen (bzw. drehbare Welle). Die Welle kann im Inneren des mindestens einen Walzenkörpers angeordnet sein. Der Walzenkörper und die damit verbundene Welle kann durch das mindestens eine Lager drehbar um die (virtuelle) Drehachse gelagert sein. Die Welle kann fest mit dem Walzenkörper verbunden sein bzw. direkt fest verbunden (d. h. angebracht). Auf der Welle kann das mindestens eine Lager derart angeordnet sein, dass die von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragene Kraft über die Welle und über das mindestens eine Lager übertragen werden kann. Das mindestens eine Lager kann außerhalb des Walzenkörpers auf der Welle angeordnet sein. Das mindestens eine Lager kann ein drehbares Lager sein (sogenanntes Loslager).
Alternativ zu einer Welle kann die Vorrichtung eine Achse umfassen (bzw. nichtdrehbare Achse). Die Achse kann im Inneren des mindestens einen Walzenkörpers angeordnet sein. Der Walzenkörper kann durch mindestens ein Lager drehbar auf der Achse um die Drehachse gelagert sein. Auf der Achse kann das mindestens eine Lager derart angeordnet sein, dass die von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragene Kraft über das mindestens eine Lager und über die Achse übertragen werden kann. Das mindestens eine Lager kann innerhalb des Walzenkörpers auf der Achse angeordnet sein (zwischen Achse und Walzenkörper). Das mindestens eine Lager kann ein drehbares Lager sein (sogenanntes Loslager).
Die Vorrichtung kann sowohl mindestens ein erstes Lager umfassen, das außerhalb des Walzenkörpers auf der Welle bzw. Achse angeordnet ist, als auch mindestens ein zweites Lager umfassen, das innerhalb des Walzenkörpers auf der Welle bzw. Achse angeordnet ist (zwischen Welle bzw. Achse und Walzenkörper). In diesem Fall kann das mindestens eine erste Lager ein festgesetztes Lager sein (sogenanntes Festlager) und das mindestens eine zweite Lager ein drehbares Lager sein (sogenanntes Loslager), oder umgekehrt. Der mindestens eine Sensor kann in Richtung der Drehachse derart beabstandet von dem mindestens einen Lager angeordnet sein, dass die von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragene Kraft über einen Hebel zwischen dem mindestens einen Lager und dem mindestens einen ersten Kraftübertragungselement auf das mindestens eine erste Kraftübertragungselement übertragen werden kann und der Sensor die resultierende Übertragungskraft messen kann. Der mindestens eine Sensor kann ein Dehnmessstreifen sein.
Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement kann ein erstes Ende in Richtung der Drehachse umfassen, an dem der Walzenkörper durch das mindestens eine Lager drehbar (oder festgesetzt) gelagert ist. Die Vorrichtung kann weiterhin mindestens einen (feststehenden) Träger umfassen (beispielsweise eine Wand der Vorrichtung). Das Kraftübertragungselement kann ein zweites Ende in Richtung der Drehachse umfassen, an dem das Kraftübertragungselement mit dem Träger verbunden ist.
Die Vorrichtung kann mindestens ein zweites Kraftübertragungselement umfassen, das in Richtung der Drehachse im Bereich des mindestens einen Lagers angeordnet ist. Das mindestens eine zweite Kraftübertragungselement kann mit dem mindestens einen Lager direkt verbunden sein. Das mindestens eine zweite Kraftübertragungselement kann mit dem mindestens einen ersten Kraftübertragungselement direkt verbunden sein. Das mindestens eine zweite Kraftübertragungselement kann ein ringförmiges Element umfassen. Das mindestens eine zweite Kraftübertragungselement kann zwei Halbschalen umfassen oder daraus bestehen. Dadurch kann der Walzenkörper bzw. die Welle leichter und schneller montiert werden. Das mindestens eine zweite Kraftübertragungselement kann derart angeordnet sein, dass die von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragene Kraft über das mindestens eine zweite Kraftübertragungselement auf das mindestens eine erste Kraftübertragungselement übertragen werden kann. Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement und/oder das mindestens eine zweite Kraftübertragungselement kann im Wesentlichen zentriert um die Drehachse angeordnet sein.
Die Vorrichtung kann weiterhin mindestens ein Montierelement umfassen, das abnehmbar ist. Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement und das mindestens eine Montierelement können miteinander verbunden sein. Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement kann relativ zu dem mindestens einen Montierelement verstellbar sein, so dass die Position und/oder die Messrichtung des Sensors an die Kraftwirkrichtung der resultierenden Übertragungskraft angepasst werden kann.
Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement und das mindestens eine Montierelement können direkt miteinander verbunden sein (d. h. aneinander angebracht). Alternativ kann ein mindestens ein weiteres Element zwischen dem mindestens einen ersten Kraftübertragungselement und dem mindestens einen Montierelement angeordnet sein. Zur Verstellung kann das erste Kraftübertragungselement relativ zu dem Montierelement um einen gewünschten Winkel gedreht werden. Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement kann relativ zu dem mindestens einen Montierelement kontinuierlich verstellbar sein. Dies ermöglicht eine stufenlose Verstellbarkeit in jede beliebige Position. Alternativ oder kumulativ kann das mindestens eine erste Kraftübertragungselement relativ zu dem mindestens einen Montierelement diskret verstellbar sein. Dies ermöglicht eine konstruktiv einfache und sichere Verstellbarkeit.
Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement kann mindestens eine Bohrung aufweisen, durch die das mindestens eine erste Kraftübertragungselement und das mindestens eine Montierelement aneinander befestigt werden können. Das mindestens eine Montierelement kann mindestens eine Bohrung aufweisen, die einer entsprechenden Bohrung der mindestens einen Bohrung des mindestens einen ersten Kraftübertragungselementes entspricht und durch die das mindestens eine erste Kraftübertragungselement und das mindestens eine Montierelement aneinander befestigt werden können. Es können auch andere Arten der Befestigung vorgesehen sein.
Die Vorrichtung kann weiterhin mindestens ein Befestigungsmittel umfassen, wie beispielsweise eine Schraube oder einen Stift, mittels dessen das mindestens eine erste Kraftübertragungselement und das mindestens eine Montierelement aneinander befestigt sind.
Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement kann eine zentrale Bohrung aufweisen, die im Zentrum des ersten Kraftübertragungselementes angeordnet ist. Das mindestens eine Montierelement kann eine zentrale Bohrung aufweisen, die im Zentrum des Montierelementes angeordnet ist.
In diesem Fall kann die Vorrichtung dann derart ausgelegt sein, dass das mindestens eine erste Kraftübertragungselement und das mindestens eine Montierelement mittels des mindestens einen Befestigungselementes durch die zentrale Bohrung des ersten Kraftübertragungselementes und die zentrale Bohrung des Montierelementes in mindestens einer ersten und einer zweiten Einstellung aneinander befestigt werden können, so dass das mindestens eine erste Kraftübertragungselement relativ zu dem mindestens einen Montierelement kontinuierlich verstellbar ist. Beispielsweise kann das Befestigungsmittel gelöst werden, das erste Kraftübertragungselement kann um einen beliebigen gewünschten Winkel gedreht werden (zur Anpassung an die Kraftwirkrichtung), und das Befestigungselement kann dann wieder festgesetzt werden. Somit wird auf einfache Art und Weise eine kontinuierliche Verstellung des ersten Kraftübertragungselementes relativ zu dem Montierelement ermöglicht. Es sind jedoch auch andere Arten einer kontinuierlichen Verstellung möglich, solange dadurch erreicht wird, dass das erste Kraftübertragungselement relativ zu dem Montierelement kontinuierlich verstellbar ist.
Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement kann mindestens zwei Bohrungen aufweisen, insbesondere drei oder sechs oder zwölf Bohrungen, die um das Zentrum des ersten Kraftübertragungselementes herum angeordnet sind. Die Bohrungen können im gleichen Abstand, d. h. kreisförmig, um das Zentrum des ersten Kraftübertragungselementes herum angeordnet sein. Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement kann mindestens zwei Bohrungen aufweisen, die in einem gleichen Winkel voneinander beanstandet angeordnet sind, d. h. N Bohrungen (N ganzzahlig) können in einem Winkel von 360°/N zueinander angeordnet sein. Beispielsweise können drei Bohrungen in einem Winkel von 120° zueinander angeordnet sein, sechs Bohrungen in einem Winkel von 60° zueinander angeordnet sein, oder zwölf Bohrungen in einem Winkel von 30° zueinander angeordnet sein.
In diesem Fall, kann die Vorrichtung dann derart ausgelegt sein, dass das mindestens eine erste Kraftübertragungselement und das mindestens eine Montierelement mittels des mindestens einen Befestigungselementes durch die Bohrungen des ersten Kraftübertragungselementes und die entsprechenden Bohrungen des Montierelementes in mindestens einer ersten und einer zweiten Einstellung aneinander befestigt werden können, so dass das mindestens eine erste Kraftübertragungselement relativ zu dem mindestens einen Montierelement diskret verstellbar ist. Beispielsweise kann jedes der Befestigungsmittel gelöst werden, das erste Kraftübertragungselement kann derart gedreht werden, dass eine Bohrung des ersten Kraftübertragungselementes nun einer anderen Bohrung des Montierelementes entspricht, und die Befestigungselemente können dann wieder festgesetzt werden. Somit wird auf einfache Art und Weise eine diskrete Verstellung des ersten Kraftübertragungselementes relativ zu dem Montierelement ermöglicht. Es sind jedoch auch andere Arten einer diskreten Verstellung möglich, solange dadurch erreicht wird, dass das erste Kraftübertragungselement relativ zu dem Montierelement diskret verstellbar ist.
Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement kann aus einem Material mit einer ersten Qualität und das mindestens eine Montierelement aus dem Material mit einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen Qualität hergestellt sein. Alternativ kann das mindestens eine erste Kraftübertragungselement aus einem ersten Material und das mindestens eine Montierelement aus einem zweiten, vom ersten unterschiedlichen Material hergestellt sein. Das Kraftübertragungselement und/oder das Montierelement kann aus einem Material wie Metall, insbesondere Stahl bzw. Edelstahl oder Aluminium hergestellt sein. Das erste Kraftübertragungselement kann aus einem Material mit höherer Qualität, beispielsweise höherwertigem Stahl, insbesondere Edelstahl (wie Niro), oder Aluminium, hergestellt sein und das Montierelement aus dem Material mit niedrigerer Qualität, beispielsweise niederwertigerem Stahl, insbesondere Edelstahl (wie Niro), oder Aluminium. Somit wird erreicht, dass nur das erste Kraftübertragungselement, das zur Messung benutzt wird, aus einem teureren Material hergestellt sein muss, wohingegen das Montierelement aus einem billigeren Material hergestellt sein kann. Dadurch, dass das erste Kraftübertragungselement, das zur Messung benutzt wird, aus einem teureren Material hergestellt ist, kann eine notwendige Präzision bzw. Messgenauigkeit bereitgestellt werden. Alternativ kann das Material des mindestens einen ersten Kraftübertragungselementes und das Material des mindestens einen Montierelementes aber auch gleich sein.
Das mindestens eine Montierelement kann an dem mindestens einen Träger montiert sein. Die Vorrichtung kann weiterhin mindestens ein Befestigungsmittel umfassen mittels dessen das mindestens eine Montierelement und der mindestens eine Träger aneinander angebracht sind. Das Montierelement kann ein separates Element sein, das an dem mindestens einen Träger angebracht wird. Somit wird eine Zweiteiligkeit durch zum einen das erste Kraftübertragungselement und zum anderen das Montierelement bereitgestellt. Das mindestens eine Montierelement kann relativ zu dem mindestens einen Träger verstellbar sein. Somit wird eine doppelte und somit feinere Anpass- bzw. Justiermöglichkeit an die Kraftwirkrichtung bereitgestellt, durch zum einen die Verstellbarkeit des ersten Kraftübertragungselementes relativ zum Montierelement und zum anderen die Verstellbarkeit des Montierelementes relativ zum Träger.
Das erste Kraftübertragungselement kann ein rechteckiges Element umfassen, auf dem der Sensor angebracht bzw. integriert ist. Das erste Ende des ersten Kraftübertragungselements in Richtung der Drehachse kann ein flaches Element bzw. Abschnitt sein, insbesondere ein Flansch, welches beispielsweise rund sein kann. Das zweite Ende des ersten Kraftübertragungselements in Richtung der Drehachse kann ebenfalls ein flaches Element bzw. Abschnitt sein, insbesondere ein Flansch, welches beispielsweise rund sein kann. Die Bohrung bzw. die Bohrungen des ersten Kraftübertragungselementes können in dem zweiten Ende des ersten Kraftübertragungselementes angeordnet sein. Somit können das erste Kraftübertragungselement und das Montierelement aneinander befestigt werden.
Das Montierelement kann ein ringförmiges Element umfassen oder daraus bestehen. Wenn das erste Kraftübertragungselement einen Flansch umfasst, dann kann dieser passgenau in das ringförmige Element des Montierelementes eingesetzt werden. Das Montierelement umfasst weiterhin ein flaches Element bzw. Abschnitt, insbesondere ein Flansch, an dem ringförmigen Element, wobei das flache Element Bohrungen aufweist, so dass das Montierelement an dem Träger angebracht werden kann.
Die Vorrichtung kann weiterhin eine Messschaltung umfassen, welche die vom Sensor detektierte Formveränderung des ersten Kraftübertragungselementes in ein Messsignal umwandelt. Der Sensor kann ein Dehnmessstreifen sein. Wenn der Sensor ein Dehnmessstreifen ist, dann kann die kraftproportionale Widerstandsänderung des Dehnmessstreifens durch eine Brückenschaltung, insbesondere eine Wheatstone-Brückenschaltung, gemessen werden. Die Vorrichtung kann weiterhin mindestens eine Verarbeitungseinheit umfassen, die die gemessene Kraft bzw. das Messsignal verarbeitet, insbesondere in ein Ausgangssignal umrechnet, welches die Zugkraft innerhalb der Materialbahn oder des Materialstrangs repräsentiert. Die Vorrichtung kann weiterhin mindestens eine Ausgabeeinheit umfassen, die das Ausgangssignal und/oder das Messsignal ausgibt bzw. anzeigt.
Figurenliste

1 zeigt ein Kräftediagramm einer auf einem Walzenkörper aufliegenden Materialbahn oder eines Materialstrangs;
2 zeigt eine perspektivische Außenansicht einer Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs;
3 zeigt eine Seitenansicht von außen einer Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs;
4 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs in einer ersten Ausführungsform;
5 zeigt eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs in einer zweiten Ausführungsform;
6a, b zeigen perspektivische Ansichten der einzelnen Elemente einer Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs in der ersten Ausführungsform (aus zwei verschiedenen Blickrichtungen in 6a und 6b);
7a, b zeigen perspektivische Ansichten der einzelnen Elemente einer Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs in der zweiten Ausführungsform (aus zwei verschiedenen Blickrichtungen in 7a und 7b).

Detaillierte Beschreibung der Figuren
2 zeigt eine perspektivische Außenansicht und 3 zeigt eine Seitenansicht von außen (mit einem kleinen aufgeschnittenen Bereich) einer Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft F innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs oder einer von der Materialbahn oder dem Materialstrang auf die Vorrichtung übertragenen Kraft. Die Vorrichtung umfasst einen Walzenkörper 1 und ein Lager 6 (in 4 und 5 zu sehen), durch welches der Walzenkörper 1 drehbar um eine (virtuelle) Drehachse A gelagert ist. Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein erstes Kraftübertragungselement 2 und einen Sensor bzw. Sensoren 3 zum Messen einer resultierenden Übertragungskraft FR, die von der auf dem Walzenkörper 1 geführten Materialbahn oder dem Materialstrang auf das Kraftübertragungselement 2 übertragen wird. Der Sensor 3 ist an dem ersten Kraftübertragungselement 2 angebracht. Der Sensor 3 ist ein Dehnmessstreifen. Alternativ kann der Sensor 3 auch in das erste Kraftübertragungselement 2 integriert sein. Es ist jede geeignet Art von Sensor zum Messen der resultierenden Übertragungskraft denkbar. Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein Montierelement 4, das abnehmbar ist. Das erste Kraftübertragungselement 2 und das Montierelement 4 sind direkt miteinander verbunden (d. h. aneinander befestigt).
Um die Kraftmessung vereinfacht zu erklären, zeigt 1 rein exemplarisch ein Kräftediagramm einer auf einem Walzenkörper aufliegenden Materialbahn oder eines Materialstrangs (fettgedruckt dargestellt). Die Zugkraft F (auch Bahnkraft genannt) wirkt innerhalb der Materialbahn oder des Materialstranges und setzt sich hier aus zwei Kräften F in verschiedenen Richtungen zusammen. Jede der beiden Kräfte F hat in einer Messrichtung (in 1 in horizontaler Richtung) eine jeweilige Kraftkomponente F1 bzw. F2. Diese Kraftkomponenten F1 und F2 ergeben zusammen eine resultierende Kraft FR in Messrichtung.
4 und 5 zeigen eine Seitenansicht einer Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs. 6a, b und 7a, b zeigen entsprechende perspektivische Ansichten der einzelnen Elemente der Vorrichtung. Wie in 4 und 5 ersichtlich ist der Sensor 3 (bzw. jeder der beiden Sensoren 3) in Richtung der Drehachse A beabstandet von dem Lager 6 und außerhalb des Walzenkörpers 1 angeordnet. Somit ist auch das erste Kraftübertragungselement 2 außerhalb des Walzenkörpers 1 angeordnet. Durch diese Anordnung (sogenannter Bolzenkraftaufnehmer) wird erreicht, dass der Sensor leicht austauschbar ist. Dies erhöht die Wartungsfreundlichkeit der Vorrichtung.
Der Sensor 3 ist in Richtung der Drehachse A derart beabstandet von dem Lager 6 angeordnet, dass die von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragene Kraft über einen Hebel zwischen dem Lager 6 und dem ersten Kraftübertragungselement 2 auf das erste Kraftübertragungselement 2 übertragen werden kann und der Sensor die resultierende Übertragungskraft FR messen kann. Der mindestens eine Sensor 3 kann ein Dehnmessstreifen sein.
Wie in 4 und 5 ersichtlich, besteht das erste Kraftübertragungselement 2 aus zwei spiegelsymmetrischen Hälften. In jeder der beiden Hälften ist auf der Oberfläche des ersten Kraftübertragungselementes 2 jeweils ein Sensor 3 angebracht. Der Einfachheit halber wird jedoch im Folgenden - soweit nicht ausdrücklich anderes erwähnt - nur auf eine Hälfte Bezug genommen, wobei dies selbstverständlich auch als Beschreibung der anderen, spiegelsymmetrischen Hälfte des ersten Kraftübertragungselementes 2 zu verstehen ist.
Das erste Kraftübertragungselement 2 umfasst im Inneren des ersten Kraftübertragungselements 2 einen Spalt 7, welcher derart ausgelegt ist, das erste Kraftübertragungselement 2 und den Sensor 3 gegen Überlast zu sichern. Dadurch, dass der Spalt im Inneren des ersten Kraftübertragungselementes 2 angeordnet ist, ist nur ein Bauteil zur Bereitstellung des Überlastschutzes notwendig. Für den Überlastschutz muss hier kein Spiel eines Bauteiles zu einem anderen Bauteil bereitgestellt werden. Dieser Überlastschutz ist daher einfach herzustellen und gewährleistet gleichzeitig einen optimalen Schutz gegen Überlast für eine derartige Vorrichtung. Der Überlastschutz ist direkt in das Kraftübertragungselement 2, auf dem der Sensor bzw. die Sensoren 3 angebracht sind, integriert, so dass auf einfache Art und Weise ein sehr zuverlässiger Überlastschutz bereitgestellt werden kann.
Der Spalt 7 stellt einen mechanischen Anschlag 8 bereit, wenn die resultierende Übertragungskraft FR in Messrichtung (in 4 und 5 in vertikaler Richtung, d. h. senkrecht zur Drehachse A) eine maximale Übertragungskraft FR,Max erreicht bzw. übersteigt, so dass das erste Kraftübertragungselement 2 und der Sensor 3 gegen Überlast gesichert sind. Hierfür umfasst der Spalt 7 einen Winkel, um den mechanischen Anschlag 8 bereitzustellen. In 4 und 5 beträgt dieser Winkel etwa 90°. Eine solche Konstruktion ist einfach in der Herstellung und gewährleistet dennoch einen zuverlässigen Überlastschutz.
Der Spalt 7 weist eine Breite auf, die auf der Oberfläche des ersten Kraftübertragungselementes ausgebildet ist, wie in 4 und 5 ersichtlich. Diese Breite kann von 0,01 bis 1 mm, insbesondere 0,1 bis 0,5 mm, insbesondere 0,2 bis 0,4 mm, insbesondere etwa 0,3 mm betragen.
Das erste Kraftübertragungselement 2 umfasst im Inneren des ersten Kraftübertragungselements 2 zwei Spalte 7, jeweils einen in einer Hälfte des ersten Kraftübertragungselementes 2. Das erste Kraftübertragungselement 2 umfasst weiterhin eine Aussparung 16 in der Mitte des ersten Kraftübertragungselementes 2. Die Aussparung 16, hier ein rundes Durchgangsloch, verläuft in einer Richtung senkrecht zur Drehachse A (in die Bildebene hinein in 4 und 5). Die zwei Spalte 7 verlaufen ausgehend von der mittigen Aussparung 16 in jeweils einer Hälfte des ersten Kraftübertragungselementes 2.
Das erste Kraftübertragungselement 2 ist ausgelegt, ein Biegemoment aufzunehmen, das aus der von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragenen Kraft resultiert. Der Spalt 7 ist derart angeordnet, dass ein Doppelbiegebalken gebildet wird. Das erste Kraftübertragungselement 2 reagiert auf die resultierende Übertragungskraft FR in Messrichtung durch eine Verformung. Hierfür umfasst das erste Kraftübertragungselement 2 einen verformbaren Teil, an dem der Sensor 3 angebracht ist. Wenn die resultierende Übertragungskraft FR in Messrichtung auf das erste Kraftübertragungselement 2 wirkt, kann dieser verformbare Teil sich zum Anschlag 8 hin bewegen bzw. absenken. Erreicht die resultierende Übertragungskraft FR die maximale Übertragungskraft FR,Max bzw. übersteigt diese, stellt der Spalt 7 so den mechanischen Anschlag 8 bereit, so dass das erste Kraftübertragungselement 2 und der Sensor 3 gegen Überlast gesichert sind.
Wie in 2 bis 7 dargestellt, umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Welle 9. Die Welle 9 ist im Inneren des Walzenkörpers 1 angeordnet und fest mit dem Walzenkörper 1 verbunden bzw. direkt fest verbunden (d. h. angebracht). Der Walzenkörper 1 und die damit verbundene Welle 9 sind durch das Lager 6 drehbar um die Drehachse A gelagert. Auf der Welle 9 ist das Lager 6 derart angeordnet, dass die von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragene Kraft über die Welle 9 und über das Lager 6 übertragen werden kann. Das Lager 6 ist außerhalb des Walzenkörpers auf der Welle 9 angeordnet.
Die Vorrichtung könnte auch (nicht gezeigt) sowohl ein erstes Lager 6 umfassen, das außerhalb des Walzenkörpers 1 auf der Welle bzw. Achse 9 angeordnet ist, als auch ein zweites Lager umfassen, das innerhalb des Walzenkörpers 1 auf der Welle bzw. Achse 9 angeordnet ist (zwischen Welle bzw. Achse 9 und Walzenkörper 1). In diesem Fall kann das erste Lager 6 ein festgesetztes Lager sein (sogenanntes Festlager) und das zweite Lager ein drehbares Lager sein (sogenanntes Loslager), oder umgekehrt.
In 4 und 5 ist dargestellt, dass die Vorrichtung weiterhin einen (feststehenden) Träger 5 umfasst (beispielsweise eine Wand der Vorrichtung). Das erste Kraftübertragungselement 2 umfasst ein erstes Ende 2a in Richtung der Drehachse A, an dem der Walzenkörper 1 durch das Lager 6 drehbar gelagert ist. Das Kraftübertragungselement 2 umfasst ein zweites Ende 2b in Richtung der Drehachse A, an dem das Kraftübertragungselement 2 mit dem Träger 5 verbunden ist bzw. das Kraftübertragungselement 2 an dem Montierelement 4 angebracht ist.
Wie in 2 bis 5 zu sehen, ist das Montierelement 4 an dem Träger 5 montiert. Die Vorrichtung umfasst weiterhin ein Befestigungsmittel 14 mittels dessen das mindestens eine Montierelement 4 und der Träger 5 aneinander angebracht sind. Das Montierelement 4 ist ein separates Element, das an dem Träger 5 angebracht wird. Somit wird eine Zweiteiligkeit durch zum einen das erste Kraftübertragungselement 2 und zum anderen das Montierelement 4 bereitgestellt. Das Montierelement 4 kann relativ zu dem Träger 5 verstellbar sein, beispielsweise mit Hilfe mehrerer Befestigungsmittel 14 durch mehrere Bohrungen, wie in 2 angedeutet. Somit wird eine doppelte und somit feinere Anpass- bzw. Justiermöglichkeit an die Kraftwirkrichtung bereitgestellt, durch zum einen die Verstellbarkeit des ersten Kraftübertragungselementes 2 relativ zum Montierelement 4 und zum anderen die Verstellbarkeit des Montierelementes 4 relativ zum Träger 5.
Des Weiteren umfasst die Vorrichtung ein zweites Kraftübertragungselement 10, das in Richtung der Drehachse A im Bereich des mindestens einen Lagers 6 angeordnet ist. Das zweite Kraftübertragungselement 10 ist mit dem Lager 6 und mit dem ersten Ende 2a des ersten Kraftübertragungselements 2 direkt verbunden. Das zweite Kraftübertragungselement 10 ist derart angeordnet, dass die von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragene Kraft über das zweite Kraftübertragungselement 10 auf das erste Kraftübertragungselement 2 übertragen werden kann. Das erste Kraftübertragungselement 2 und das zweite Kraftübertragungselement 10 sind im Wesentlichen zentriert um die Drehachse A angeordnet. Das zweite Kraftübertragungselement 10 ist ein ringförmiges Element, welches zwei Halbschalen umfasst (wie in 6a, b und 7a, b dargestellt). Dadurch kann der Walzenkörper 1 bzw. die Welle 9 leichter und schneller montiert werden.
Das erste Kraftübertragungselement 2 ist relativ zu dem mindestens einen Montierelement 4 verstellbar. Zur Verstellung kann das erste Kraftübertragungselement 2 relativ zu dem Montierelement 4 um einen gewünschten Winkel gedreht werden. Durch diese Verstellbarkeit kann die Position und/oder die Messrichtung des Sensors 3 an die Kraftwirkrichtung der resultierenden Übertragungskraft FR angepasst werden. Dies ermöglicht eine genaue Anpassung an die jeweilige Anwendung der Vorrichtung und somit eine genauere Messung. 4 und 6a, b zeigen dies in einer ersten Ausführungsform und 5 und 7a, b in einer zweiten Ausführungsform.
Das erste Kraftübertragungselement 2 umfasst mindestens eine Bohrung 11. Das Montierelement 4 weist mindestens eine Bohrung 12 auf, die einer entsprechenden Bohrung der mindestens einen Bohrung 11 des ersten Kraftübertragungselementes 2 entspricht. Durch diese Bohrungen 11 und 12 können das erste Kraftübertragungselement 2 und das Montierelement 4 aneinander befestigt werden. Die Vorrichtung umfasst weiterhin mindestens ein Befestigungsmittel 13, hier dargestellt durch eine Schraube, mittels dessen das erste Kraftübertragungselement 2 und das Montierelement 4 aneinander befestigt sind.
In der Ausführungsform der 4 und der 6a, b ist das erste Kraftübertragungselement 2 relativ zu dem Montierelement 4 kontinuierlich verstellbar. Dies ermöglicht eine stufenlose Verstellbarkeit in jede beliebige Position. Das erste Kraftübertragungselement 2 umfasst eine zentrale Bohrung 11, die im Zentrum des ersten Kraftübertragungselementes 2 angeordnet ist. Das Montierelement 4 weist ebenfalls eine zentrale Bohrung 12 auf, die im Zentrum des Montierelementes 4 angeordnet ist. In dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung daher derart ausgelegt, dass das erste Kraftübertragungselement 2 und das Montierelement 4 mittels des Befestigungselementes 13 durch die zentrale Bohrung 11 des ersten Kraftübertragungselementes 2 und die zentrale Bohrung 12 des Montierelementes 4 in mindestens einer ersten und einer zweiten Einstellung aneinander befestigt werden können, so dass das erste Kraftübertragungselement 2 relativ zu dem Montierelement 4 kontinuierlich verstellbar ist. Das Befestigungsmittel 13 kann gelöst werden, das erste Kraftübertragungselement 2 kann dann um einen beliebigen gewünschten Winkel gedreht werden (zur Anpassung an die Kraftwirkrichtung), und das Befestigungselement 13 kann schließlich wieder festgesetzt werden. Somit wird auf einfache Art und Weise eine kontinuierliche Verstellung des ersten Kraftübertragungselementes 2 relativ zu dem Montierelement 4 ermöglicht.
In der Ausführungsform der 5 und 7a, b ist das erste Kraftübertragungselement 2 relativ zu dem mindestens einen Montierelement 4 diskret verstellbar. Dies ermöglicht eine konstruktiv einfache und sichere Verstellbarkeit. Das erste Kraftübertragungselement 2 umfasst mindestens zwei Bohrungen 11 (genauer gesagt sechs Bohrungen, wie in 7a, b zu sehen), die um das Zentrum des ersten Kraftübertragungselementes 2 herum angeordnet sind. Die Bohrungen sind im gleichen Abstand, d. h. kreisförmig, um das Zentrum des ersten Kraftübertragungselementes 2 herum angeordnet und sind in einem gleichen Winkel voneinander beanstandet angeordnet, d. h. die sechs Bohrungen in 7a, b sind in einem Winkel von 60° zueinander angeordnet. In dieser Ausführungsform ist die Vorrichtung daher derart ausgelegt, dass das erste Kraftübertragungselement 2 und das Montierelement 4 mittels der Befestigungselemente 13 (genauer gesagt sechs Befestigungselemente, wie in 7a, b zu sehen) durch die Bohrungen 11 des ersten Kraftübertragungselementes 2 und die entsprechenden Bohrungen 12 des Montierelementes 4 in mindestens einer ersten und einer zweiten Einstellung aneinander befestigt werden können, so dass das erste Kraftübertragungselement 2 relativ zu dem Montierelement 4 diskret verstellbar ist. Jedes der Befestigungsmittel 13 kann gelöst werden, das erste Kraftübertragungselement 2 kann dann derart gedreht werden, dass eine Bohrung 11 des ersten Kraftübertragungselementes nun einer anderen Bohrung 12 des Montierelementes 4 entspricht, und die Befestigungselemente 13 können schließlich wieder festgesetzt werden. Somit wird auf einfache Art und Weise eine diskrete Verstellung des ersten Kraftübertragungselementes 2 relativ zu dem Montierelement 4 ermöglicht.
Das mindestens eine erste Kraftübertragungselement 2 kann aus einem Material mit einer ersten Qualität und das mindestens eine Montierelement 4 aus dem Material mit einer zweiten, von der ersten unterschiedlichen Qualität hergestellt sein. Alternativ kann das mindestens eine erste Kraftübertragungselement 2 aus einem ersten Material und das mindestens eine Montierelement 4 aus einem zweiten, vom ersten unterschiedlichen Material hergestellt sein. Das Kraftübertragungselement 2 und/oder das Montierelement 4 kann aus einem Material wie Metall, insbesondere Stahl bzw. Edelstahl oder Aluminium hergestellt sein. Das erste Kraftübertragungselement 2 kann aus einem Material mit höherer Qualität, beispielsweise höherwertigem Stahl, insbesondere Edelstahl (wie Niro), oder Aluminium, hergestellt sein und das Montierelement 4 aus dem Material mit niedrigerer Qualität, beispielsweise niederwertigerem Stahl, insbesondere Edelstahl (wie Niro), oder Aluminium. Somit wird erreicht, dass nur das erste Kraftübertragungselement 2, das zur Messung benutzt wird, aus einem teureren Material hergestellt sein muss, wohingegen das Montierelement 4 aus einem billigeren Material hergestellt sein kann. Dadurch, dass das erste Kraftübertragungselement 2, das zur Messung benutzt wird, aus einem teureren Material hergestellt ist, kann eine notwendige Präzision bzw. Messgenauigkeit bereitgestellt werden. Alternativ kann das Material des ersten Kraftübertragungselementes 2 und das Material des Montierelementes 4 aber auch gleich sein.
In 3 bis 7 ist zu sehen, dass das erste Kraftübertragungselement 2 ein rechteckiges Element umfasst, auf dem der Sensor 3 angebracht ist. Das erste Ende 2a des ersten Kraftübertragungselementes 2 in Richtung der Drehachse A ist ein flaches, rundes Element bzw. Abschnitt (Flansch). Auch das zweite Ende 2b des ersten Kraftübertragungselements 2 in Richtung der Drehachse A ist ein flaches, rundes Element bzw. Abschnitt (Flansch). Die Bohrung bzw. die Bohrungen 11 des ersten Kraftübertragungselementes 2 sind in dem zweiten Ende 2b des ersten Kraftübertragungselementes 2 angeordnet. Somit können das erste Kraftübertragungselement 2 und das Montierelement 4 aneinander befestigt werden.
Das Montierelement 4 umfasst ein ringförmiges Element. Da das erste Kraftübertragungselement 2 einen Flansch als zweites Ende 2b umfasst, kann dieser Flansch passgenau in das ringförmige Element des Montierelementes 4 eingesetzt werden. Das Montierelement 4 umfasst weiterhin ein flaches, rundes Element (Flansch) an dem ringförmigen Element, wobei dieser Flansch Bohrungen aufweist, so dass das Montierelement 4 an dem Träger 5 angebracht werden kann.
Die Vorrichtung kann weiterhin eine Messschaltung umfassen (nicht dargestellt), welche die vom Sensor detektierte Formveränderung des ersten Kraftübertragungselementes 2 in ein Messsignal umwandelt. Wenn der Sensor 3 ein Dehnmessstreifen ist, dann kann die kraftproportionale Widerstandsänderung des Dehnmessstreifens durch eine Brückenschaltung, insbesondere eine Wheatstone-Brückenschaltung, gemessen werden. Die Vorrichtung kann weiterhin mindestens eine Verarbeitungseinheit umfassen (nicht dargestellt), die die gemessene Kraft bzw. das Messsignal verarbeitet, insbesondere in ein Ausgangssignal umrechnet, welches die Zugkraft innerhalb der Materialbahn oder des Materialstrangs repräsentiert. Die Vorrichtung kann weiterhin mindestens eine Ausgabeeinheit umfassen (nicht dargestellt), die das Ausgangssignal und/oder das Messsignal ausgibt bzw. anzeigt.

Claims

Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft (F) innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs oder einer von der Materialbahn oder dem Materialstrang auf die Vorrichtung übertragenen Kraft, umfassend: - mindestens einen Walzenkörper (1); - mindestens ein Lager (6), durch welches der Walzenkörper (1) drehbar um eine Drehachse (A) gelagert ist; - mindestens ein erstes Kraftübertragungselement (2); - mindestens einen Sensor (3) zum Messen einer resultierenden Übertragungskraft (FR), die von der auf dem Walzenkörper (1) geführten Materialbahn oder dem Materialstrang auf das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) übertragen wird, wobei der mindestens eine Sensor (3) an dem mindestens einen ersten Kraftübertragungselement (2) angebracht oder darin integriert ist und in Richtung der Drehachse (A) beabstandet von dem mindestens einen Lager (6) und außerhalb des Walzenkörpers (1) angeordnet ist, wobei das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) im Inneren des mindestens einen ersten Kraftübertragungselements (2) mindestens einen Spalt (7) umfasst, welcher derart ausgelegt ist, das mindestens eine erste Kraftübertragungselement oder den an dem mindestens einen Kraftübertragungselement angebrachten oder darin integrierten Sensor, oder beide, gegen Überlast zu sichern.
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Spalt (7) ausgelegt ist, einen mechanischen Anschlag (8) bereitzustellen, wenn die resultierende Übertragungskraft (FR) eine maximale Übertragungskraft (FR,Max) erreicht bzw. übersteigt, so dass das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) oder der Sensor gegen Überlast gesichert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 2, wobei der Spalt (7) einen Winkel umfasst, um den mechanischen Anschlag (8) bereitzustellen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) im Inneren des Kraftübertragungselements (2) mindestens zwei Spalte (7) umfasst.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) ausgelegt ist, ein Biegemoment aufzunehmen, das aus der von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragenen Kraft resultiert.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das mindesten eine erste Kraftübertragungselement (2) ausgelegt ist, auf die resultierende Übertragungskraft (FR) durch eine Verformung zu reagieren.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Vorrichtung weiterhin eine Welle (9) umfasst, welche im Inneren des mindestens einen Walzenkörpers (1) angeordnet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Welle (9) durch das mindestens eine Lager (6) drehbar um die Drehachse (A) gelagert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, wobei das mindestens eine Lager (6) derart auf der Welle (9) angeordnet ist, dass die von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragene Kraft über die Welle (9) und über das mindestens eine Lager (6) übertragen werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der mindestens eine Sensor (3) in Richtung der Drehachse (A) derart beabstandet von dem mindestens einen Lager (6) angeordnet ist, dass die von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragene Kraft über einen Hebel zwischen dem mindestens einen Lager (6) und dem mindestens einen ersten Kraftübertragungselement (2) auf das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) übertragen werden kann und der Sensor die resultierende Übertragungskraft (FR) messen kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 wobei das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) ein erstes Ende (2a) in Richtung der Drehachse (A) umfasst, an dem der Walzenkörper (1) durch das mindestens eine Lager (6) drehbar oder festgesetzt gelagert ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Vorrichtung weiterhin einen Träger (5) umfasst, und wobei das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) ein zweites Ende (2b) in Richtung der Drehachse (A) umfasst, an dem das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) mit dem Träger (5) direkt verbunden ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, weiterhin umfassend mindestens ein zweites Kraftübertragungselement (10), das in Richtung der Drehachse (A) im Bereich des mindestens einen Lagers (6) angeordnet ist und das mit dem mindestens einen Lager (6) direkt verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 13, wobei das mindestens eine zweite Kraftübertragungselement (10) mit dem mindestens einen ersten Kraftübertragungselement (2) direkt verbunden ist und derart angeordnet ist, dass die von der Materialbahn oder dem Materialstrang übertragene Kraft über das mindestens eine zweite Kraftübertragungselement (10) auf das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) übertragen werden kann.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das mindestens eine erste Kraftübertragungselement (2) und/oder das mindestens eine zweite Kraftübertragungselement (10) zentriert um die Drehachse (A) angeordnet ist.