DE102012217859A1

DE102012217859A1 - Device for use in system for measuring tensile force acting in hauling rope, has base plate, on which two deflection elements are arranged spaced from each other, and force receiving element arranged on base plate

Info

Publication number: DE102012217859A1
Application number: DE201210217859
Authority: DE
Inventors: Steffen PETEREIT; Amos Albert
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2014-04-03

Abstract

The device (1) has a base plate (3), on which two deflection elements (10,11) are arranged spaced from each other, and a force receiving element (12) arranged on the base plate. The force receiving element is displaceable relative to the two deflection elements for deflection of a hauling rope (2). The force receiving element is arranged in the hauling rope direction between the deflection elements. A spring element is assigned to the force receiving element to deflect the hauling rope by the force receiving element between the deflection elements. An independent claim is included for a system with spring plates.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Messen einer in einem Zugseil wirkenden Zugkraft, mit einer Grundplatte, auf welcher zwei Umlenkelemente beabstandet zueinander angeordnet sind, und mit einem auf der Grundplatte angeordneten Kraftaufnahmeelement, das relativ zu den zwei Umlenkelementen zur Auslenkung des Zugseils verlagerbar ist.The invention relates to a device for measuring a tensile force acting in a traction cable, with a base plate on which two deflecting elements are arranged spaced from each other, and with a arranged on the base plate force receiving member which is displaceable relative to the two deflecting elements for the deflection of the traction cable.

Ferner betrifft die Erfindung ein System zum Messen einer in einem Zugseil wirkenden Zugkraft.Furthermore, the invention relates to a system for measuring a tensile force acting in a pull rope.

Stand der TechnikState of the art

Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind aus dem Stand der Technik bekannt. Zur Regelung kinematischer Systeme mit Zugseilen, beispielsweise bei Roboterkinematiken, ist es notwendig, die in dem Zugseil wirkende Zugkraft zu messen. Ebenso kann es im Industriebereich, beispielsweise bei der Kran- oder Hebetechnik, im Seilbahnbereich und bei Bauwerken, beispielsweise Seilbrücken oder Abspannung von Masten, aus Sicherheitsgründen notwendig sein, die im Zugseil wirkende Zugkraft zu messen.Devices of the type mentioned are known from the prior art. For controlling kinematic systems with traction cables, for example in robot kinematics, it is necessary to measure the tensile force acting in the traction cable. It may also be necessary in the industrial sector, for example in the crane or lifting technology in the cable car area and structures, such as cable bridges or bracing masts, for safety reasons, to measure the tensile force acting in the traction cable.

Aus der DE 1912255 ist beispielsweise eine Vorrichtung bekannt, bei der auf einer Grundplatte zwei Umlenkelemente angeordnet sind, von denen eines auf einer Seite des Seils und das andere auf der anderen Seite des Seils angeordnet wird, sodass das Seil zwischen ihnen verläuft. An der Grundplatte ist weiterhin ein langer Federhebel fest angeordnet, der an seinem freien Ende ein Kraftaufnahmeelement in Form eines Hakens aufweist, der in das Seil beabstandet zu der Grundplatte einhakbar ist. Mittels eines ebenfalls an der Grundplatte fest angeordneten Zeigerelementes wird die Verformung des Federhebels erfasst, die dazu notwendig ist, den Haken unter Auslenkung des Zugseils mittels der zwei Umlenkelemente an dem Zugseil anzuordnen/zu befestigen. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass sie nicht an unterschiedliche Zugkraftverhältnisse anpassbar ist und verhältnismäßig viel Platz beansprucht. Außerdem muss die Kraft zum Auslenken des Zugseils händisch aufgebracht werden.From the DE 1912255 For example, a device is known in which on a base plate two deflecting elements are arranged, one of which is arranged on one side of the rope and the other on the other side of the rope, so that the rope runs between them. On the base plate, a long spring lever is further fixedly arranged, which has at its free end a force receiving element in the form of a hook, which is hooked into the cable to the base plate hooked. By means of a likewise fixed to the base plate pointer element, the deformation of the spring lever is detected, which is necessary to arrange the hook under deflection of the hawser by means of the two deflecting elements on the hawser / fastened. This device has the disadvantage that it is not adaptable to different Zugkraftverhältnisse and requires a relatively large amount of space. In addition, the force for deflecting the pull rope must be applied manually.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat den Vorteil, dass sie besonders kompakt darstellbar ist und der Kraft-Messbereich anpassbar beziehungsweise konfigurierbar ist. Darüber hinaus lässt sich die Vorrichtung durch einfache und kostengünstige Verfahren herstellen und kann in ein bestehendes Zugseilsystem eingebaut werden, ohne dass das Zugseil durchtrennt werden müsste. Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass das Kraftaufnahmeelement in Zugseilrichtung zwischen den Umlenkelementen angeordnet ist, und dass dem Kraftaufnahmeelement wenigstens ein Federelement zugeordnet ist, um das Zugseil mittels des Kraftaufnahmeelements zwischen den Umlenkelementen auszulenken. Durch die Anordnung des Kraftaufnahmeelements in Zugseilrichtung zwischen den beiden Umlenkelementen also derart, dass im Gebrauchszustand das Zugseil vor und hinter dem Kraftaufnahmeelement an jeweils einem der Umlenkelemente anliegt beziehungsweise vorbeiführt, ist die Vorrichtung besonders kompakt gebaut. Mittels des Federelements wird das Kraftaufnahmeelement gegen das Zugseil gedrängt, sodass dieses zwischen den beiden Umlenkelementen ausgelenkt wird, sofern dies die in dem Zugseil wirkende Zugkraft zulässt. Die im Zugseil wirkende Zugkraft wirkt der Federkraft entgegen, sodass in Abhängigkeit der Federkraft und der Auslenkung des Zugseils auf die in dem Zugseil wirkende Zugkraft geschlossen werden kann. Die Kraft zum Auslenken des Zugseils wird somit nicht wie bisher händisch, sondern per Federkraft aufgebracht, was den Messvorgang für den Benutzer vereinfacht.The device according to the invention with the features of claim 1 has the advantage that it is particularly compact and the force-measuring range is customizable or configurable. In addition, the device can be produced by simple and inexpensive methods and can be installed in an existing Zugseilsystem without the traction cable would have to be severed. The device according to the invention is characterized in that the force receiving element is arranged in Zugseilrichtung between the deflecting elements, and that the force receiving element is associated with at least one spring element to deflect the pull cable by means of the force receiving element between the deflecting elements. Due to the arrangement of the force-receiving element in Zugseilrichtung between the two deflection elements so that in use the pull cable in front of and behind the force receiving element bears on each of the deflecting or vorbeiführt, the device is particularly compact. By means of the spring element, the force receiving element is urged against the traction cable, so that it is deflected between the two deflecting elements, if this allows the pulling force acting in the traction cable. The tensile force acting in the traction cable counteracts the spring force, so that depending on the spring force and the deflection of the traction cable can be closed to the tensile force acting in the traction cable. The force for deflecting the pull rope is thus not applied by hand as before, but by spring force, which simplifies the measurement process for the user.

Gemäß der vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Grundplatte eine Federlasche aufweist, an welcher das Kraftaufnahmeelement befestigt ist. Das Kraftaufnahmeelement ist somit mittels der Federlasche an der Grundplatte gehalten, wobei – wie der Name bereits sagt – die Federlasche durch eine elastische Verformung das Verlagern des Kraftaufnahmeelements bezüglich der beiden Umlenkelemente beziehungsweise bezüglich der übrigen Grundplatte erlaubt. Besonders bevorzugt ist die Federlasche derart ausgebildet, dass sie selbst das Federelement bildet. Vorzugsweise ist die Federlasche durch einen Freischnitt an der Grundplatte in der Art einer Federzunge ausgebildet. Insgesamt wird somit eine einfache und kostengünstige Realisierung der Verlagerbarkeit und gegebenenfalls der Federkraftaufbringung gewährleistet.According to the advantageous development of the invention it is provided that the base plate has a spring tab on which the force receiving element is attached. The force receiving element is thus held by means of the spring tab on the base plate, wherein - as the name suggests - the spring tab allows the displacement of the force receiving element with respect to the two deflecting elements or with respect to the rest of the base plate by an elastic deformation. Particularly preferably, the spring tab is designed such that it forms the spring element itself. Preferably, the spring tab is formed by a cutout on the base plate in the manner of a spring tongue. Overall, therefore, a simple and cost-effective implementation of the displaceability and optionally the spring force application is ensured.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Federlasche zumindest einendig mit der Grundplatte insbesondere einstückig durch einen elastisch verformbaren Federsteg verbunden ist. Der Federsteg erlaubt zum einen, dass die Federlasche verlagert werden kann, und zum anderen gewährleistet er eine auf das Kraftaufnahmeelement wirkende Federkraft, ohne dass ein zusätzliches Federelement notwendig ist. Die Federlasche, der Federsteg und/oder das Kraftaufnahmeelement sind vorzugsweise derart ausgebildet beziehungsweise an der Grundplatte angeordnet, dass wenn die Vorrichtung an einem Zugseil montiert wird, die Federlasche zunächst ausgelenkt werden muss, um die Umlenkelemente und das Kraftaufnahmeelement in ihre gewünschte Position an dem Zugseil zu bringen. Dadurch wird das Federelement vorgespannt, das anschließend für die Auslenkung des Zugseils sorgt.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the spring tab is at least one end connected to the base plate in particular in one piece by an elastically deformable spring bar. The spring bar allows on the one hand, that the spring tab can be displaced, and on the other hand, it ensures a force acting on the force receiving element spring force without an additional spring element is necessary. The spring tab, the spring bar and / or the force receiving element are preferably formed or arranged on the base plate, that when the device is mounted on a pull rope, the spring tab must first be deflected to the deflecting elements and the force receiving element in its desired position on the pull rope bring to. This will cause the spring element preloaded, which then provides for the deflection of the pull rope.

Vorzugsweise weist die Grundplatte mindestens ein der Federlasche zugeordnetes weiteres Federelement, insbesondere eine Schraubenfeder oder ein Elastomerelement, auf. Das weitere Federelement erhöht die durch die Federlasche besonders den Federsteg der Federlasche bereitgestellte Federkraft, sodass insbesondere der Federsteg einfacher und belastbarer gestaltbar ist.Preferably, the base plate has at least one further spring element associated with the further spring element, in particular a coil spring or an elastomeric element on. The further spring element increases the spring force provided by the spring tab, in particular the spring bar of the spring clip spring force, so that in particular the spring bar is simpler and more resilient gestaltbar.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass dem Kraftaufnahmeelement eine Messeinrichtung zum Erfassen der Auslenkung zugeordnet ist. Die Messeinrichtung kann beispielsweise auf einem magnetischen/elektromagnetischen Wirkprinzip beruhen und insbesondere als Hall-Sensor ausgebildet sein, um die Auslenkung der Federlasche und damit die Auslenkung des Zugseils und dadurch die in dem Zugseil wirkende Zugkraft zu bestimmen. Natürlich sind auch anders geartete Messeinrichtungen denkbar, die beispielsweise nicht auf dem Prinzip einer Entfernungsmessung, sondern auf dem Prinzip einer Verformungserfassung, beispielsweise mit Dehnungsmessstreifen, beruhen.Particularly preferably, it is provided that the force receiving element is associated with a measuring device for detecting the deflection. The measuring device can for example be based on a magnetic / electromagnetic action principle and in particular be designed as a Hall sensor to determine the deflection of the spring tab and thus the deflection of the hawser and thereby acting in the pull rope pulling force. Of course, other types of measuring devices are conceivable, for example, based not on the principle of a distance measurement, but on the principle of deformation detection, for example with strain gauges.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Umlenkelemente und das Kraftaufnahmeelement als Seilführungsstifte ausgebildet sind. Die Seilführungsstifte zeichnen sich insbesondere durch einen kreisförmigen Querschnitt aus, der eine Beaufschlagung des Zugseils mit einer Kraft ermöglicht, ohne das Zugseil dabei zu beschädigen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind diese Führungsstifte dabei einstückig mit der Grundplatte und gegebenenfalls mit der Federlasche ausgebildet.In an advantageous embodiment of the invention, it is provided that the deflecting elements and the force receiving element are designed as cable guide pins. The cable guide pins are characterized in particular by a circular cross-section, which allows an application of force to the pull cable without damaging the pull cable. According to a preferred embodiment, these guide pins are formed integrally with the base plate and optionally with the spring tab.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Grundplatte für jeden der Seilführungsstifte eine Aussparung derart aufweist, dass die Seilführungsstifte parallel zueinander ausgerichtet und auf zumindest einer Seite der Grundplatte angeordnet sind. Hier ist also vorgesehen, dass in der Grundplatte Aussparungen ausgebildet sind, die zur Aufnahme jeweils eines Seilführungsstiftes dienen. Zweckmäßigerweise weisen die Aussparungen parallel zueinander angeordnete Längsachsen auf, sodass auch die Seilführungsstifte parallel zueinander angeordnet sind, wenn sie in die Aussparungen eingebracht werden. Durch dieses Stecksystem lässt sich die Vorrichtung besonders kostengünstig herstellen. Um die Seilführungsstifte in der jeweiligen Aussparung zu arretieren, können unterschiedliche Befestigungsverfahren, wie Verkleben, Verschweißen, Verschrauben oder Dergleichen verwendet werden. Insbesondere ist es auch denkbar, die Aussparungen mit Innengewinde und die Seilführungsstifte abschnittsweise mit einem Außengewinde zu versehen, um die Seilführungsstifte direkt in die Aussparungen einschrauben zu können.According to a preferred embodiment of the invention it is provided that the base plate for each of the cable guide pins has a recess such that the cable guide pins are aligned parallel to each other and arranged on at least one side of the base plate. Here it is therefore provided that recesses are formed in the base plate, which serve for receiving in each case a cable guide pin. Conveniently, the recesses have mutually parallel longitudinal axes, so that the cable guide pins are arranged parallel to each other when they are introduced into the recesses. Through this plug-in system, the device can be produced particularly cost-effectively. To lock the cable guide pins in the respective recess, different attachment methods, such as gluing, welding, screwing or the like can be used. In particular, it is also conceivable to provide the recesses with internal thread and the cable guide pins in sections with an external thread to screw the cable guide pins directly into the recesses can.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Seilführungsstifte durch die Grundplatte hindurchragen, sodass sie auf beiden Seiten der Grundplatte angeordnet sind. In diesem Fall durchdringen die Aussparungen die Grundplatte vollständig, sodass den die Aussparung eingebrachten Seilführungsstifte zu beiden Seiten der Grundplatte über die Aussparung hinaus vorstehen können. Dadurch werden die Umlenkelemente und das Kraftaufnahmeelement auf beiden Seiten der Grundplatte vorgesehen, was beispielsweise das Einbringen der Vorrichtung in ein Zugseilsystem erleichtern kann. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können die beidseitig an der Grundplatte angeordneten Seilführungsstifte einstückig mit der Grundplatte ausgebildet sein.According to an advantageous embodiment of the invention it is provided that the cable guide pins protrude through the base plate, so that they are arranged on both sides of the base plate. In this case, the recesses completely penetrate the base plate, so that the cable guide pins introduced into the recess can protrude beyond the recess on both sides of the base plate. Thereby, the deflecting elements and the force receiving element are provided on both sides of the base plate, which may facilitate, for example, the introduction of the device in a Zugseilsystem. According to one embodiment of the invention, arranged on both sides of the base plate cable guide pins may be integrally formed with the base plate.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass die Vorrichtung mindestens eine Federplatte aufweist, die wie die Grundplatte ausgebildet und auf die Seitenführungsstifte aufgeschoben ist, um die auf das Zugseil wirkende Federkraft zu erhöhen. Die mindestens eine Federplatte entspricht in ihrer Kontur und Gestaltung also der Grundplatte. Letztendlich könnte daher auch von einer weiteren Grundplatte die Rede sein. Durch die Ausbildung der Federplatte wie die Grundplatte weist auch die Federplatte entsprechende Aussparungen auf, die an den gleichen Stellen wie bei der Grundplatte angeordnet sind. Dadurch lässt sich die Federplatte auf einfache Art und Weise auf die Seitenführungsstifte aufschieben. Da die Federplatte ebenfalls ein Federelement aufweist beziehungsweise eine entsprechende Federlasche, wird durch das Aufschieben der Federplatte die Federkraft insgesamt verdoppelt oder zumindest erhöht. Natürlich ist es auch denkbar, die Federplatte mit einer von der Grundplatte unterschiedlichen Federkraft zu versehen, um die gesamte Federkraft in weiteren Variationen anzupassen. Insbesondere hierbei ist es von Vorteil, wenn die Seilführungsstifte auf beiden Seiten der Grundplatte angeordnet sind, so dass von beiden Seiten der Grundplatte weitere Federplatten auf die Vorrichtung beziehungsweise die Seilführungsstifte aufgeschoben werden können, um die Federkraft entsprechend zu erhöhen, sodass auch bei Zugseilen mit besonders hoher Zugkraft noch eine Auslenkung des Zugseils zur Bestimmung der Zugkraft möglich beziehungsweise gewährleistet ist.Particularly preferably, it is provided that the device has at least one spring plate which is formed as the base plate and pushed onto the side guide pins in order to increase the force acting on the pull cable spring force. The at least one spring plate corresponds in its contour and design so the base plate. Ultimately, therefore, could also be from another base plate talk. Due to the design of the spring plate as the base plate and the spring plate has corresponding recesses, which are arranged at the same locations as in the base plate. As a result, the spring plate can be easily pushed onto the side guide pins. Since the spring plate also has a spring element or a corresponding spring tab, the spring force is doubled in total or at least increased by pushing the spring plate. Of course, it is also conceivable to provide the spring plate with a different spring force from the base plate in order to adapt the entire spring force in further variations. In particular, in this case it is advantageous if the cable guide pins are arranged on both sides of the base plate, so that more spring plates can be pushed onto the device or the cable guide pins from both sides of the base plate in order to increase the spring force accordingly, so even with traction cables with particular high tensile force still a deflection of the hawser for determining the tensile force is possible or guaranteed.

Das erfindungsgemäße System zum Messen einer in einem Zugseil wirkenden Zugkraft mit den Merkmalen des Anspruchs 10 weist eine Vorrichtung wie sie zuvor beschrieben wurde auf, bei welcher die Umlenkelemente und das Kraftaufnahmeelement als Seilführungsstifte ausgebildet sind, und wobei eine Vielzahl von Federplatten, die wie die Grundplatte ausgebildet sind und zum Beeinflussen der auf das Zugseil wirkenden Federkraft auf die Seilführungsstifte der Grundplatte aufschiebbar sind, vorgesehen sind. Die Federplatten können jeweils die gleiche oder auch unterschiedliche Federkräfte beziehungsweise Federelemente aufweisen, um einen variablen Kraft-Messbereich zur Verfügung zu stellen.The traction cable tension measuring system according to the invention has a device as described above, in which the deflecting elements and the force receiving element are designed as cable guide pins, and a plurality of spring plates, which are like the base plate are formed and to influence the on the Zugseil acting spring force can be pushed onto the cable guide pins of the base plate, are provided. The spring plates may each have the same or different spring forces or spring elements to provide a variable force-measuring range available.

Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Dazu zeigenIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Show this

1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zum Messen einer in einem Zugseil wirkenden Zugkraft, 1 A first embodiment of a device for measuring a tensile force acting in a traction cable,

2 die Vorrichtung mit zusätzlichen Federplatten, 2 the device with additional spring plates,

3 die Vorrichtung mit einer alternativen Messeinrichtung zum Bestimmen der Zugkraft, 3 the device with an alternative measuring device for determining the tensile force,

4 die Vorrichtung mit einer Zusatzfunktion als Seilspanner, 4 the device with an additional function as a cable tensioner,

5A bis 5G unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Vorrichtung in Bezug auf ein Federelement. 5A to 5G different embodiments of the device with respect to a spring element.

1 zeigt in einer Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 1 zum Messen einer in einem Zugseil 2 wirkenden Zugkraft. Die Vorrichtung 1 weist eine einen Sensorträger bildende Grundplatte 3 auf, die im Wesentlichen eine ovale Kontur aufweist. In der Grundplatte 3 sind drei Aussparungen 4, 5 und 6 vorgesehen, die jeweils als Durchbruch beziehungsweise als Durchbohrung ausgebildet sind. Die Aussparungen 4 und 5 sind dabei an den gegenüberliegenden Enden der Grundplatte 3 im Wesentlichen auf der Längsmittelachse der Grundplatte 3 angeordnet. Die dritte Aussparung 6 ist in einer freigeschnittenen Federlasche 7 ausgebildet, wobei die Federlasche 7 durch einen Federsteg 8 einstückig mit der Grundplatte 3 verbunden ist. Der Federsteg 8 ist dabei derart dünn ausgebildet, dass er elastisch verformbar und die Federlasche in der Ebene der Grundplatte verlagerbar ist. Der die Federlasche 7 bildende Freischnitt in der Grundplatte 3 ist derart ausgebildet, dass die Federlasche 7 in Richtung der Längsmittelachse der Grundplatte 3 unter elastischer Verformung des Federstegs 8 verlagerbar ist. Durch die elastische Verformung des Federstegs 8 wird eine Vorspannkraft erzeugt. Der Federsteg wirkt somit als ein die Federlasche 7 nach außen beziehungsweise von der Längsmittelachse weg drängendes Federelement 9. 1 shows in a plan view a first embodiment of a device 1 for measuring one in a pull rope 2 acting traction. The device 1 has a base plate forming a sensor carrier 3 which essentially has an oval contour. In the base plate 3 are three recesses 4 . 5 and 6 provided, which are each formed as a breakthrough or as a through hole. The recesses 4 and 5 are doing at the opposite ends of the base plate 3 essentially on the longitudinal central axis of the base plate 3 arranged. The third recess 6 is in a cut-out spring tab 7 formed, wherein the spring tab 7 through a spring bar 8th integral with the base plate 3 connected is. The spring bar 8th is designed so thin that it is elastically deformable and the spring tab in the plane of the base plate is displaced. The spring tab 7 forming free cut in the base plate 3 is formed such that the spring tab 7 in the direction of the longitudinal center axis of the base plate 3 under elastic deformation of the spring bar 8th is relocatable. Due to the elastic deformation of the spring bar 8th a biasing force is generated. The spring bar thus acts as a spring tab 7 outwardly or away from the longitudinal central axis away urging spring element 9 ,

Wie bereits erwähnt, ist in der Federlasche 7 die Aussparung 6 ausgebildet. Im entspannten Ausgangszustand liegt die Aussparung 6 beabstandet zur Längsmittelachse beziehungsweise zu einer gedachten, die Aussparung 4 und 5 miteinander verbindenden geraden Linie. In den Aussparungen 4 und 5 ist jeweils ein Umlenkelement 10 beziehungsweise 11 angeordnet und gehalten, und in der Aussparung 6 ein Kraftaufnahmeelement 12. Die Umlenkelemente 10, 11 sowie das Kraftaufnahmeelement 12 sind jeweils als Seilführungsstifte 13 mit einem kreisförmigen Querschnitt ausgebildet. Die Seilführungsstifte 13 sind in den Aussparungen 4 bis 6 befestigt und durchdringen diese derart, dass sie auf beiden Seiten der Grundplatte 3 von der Grundplatte 3 vorstehen. As already mentioned, is in the spring tab 7 the recess 6 educated. In the relaxed initial state, the recess is located 6 spaced from the longitudinal central axis or to an imaginary, the recess 4 and 5 interconnecting straight line. In the recesses 4 and 5 is in each case a deflection element 10 respectively 11 arranged and held, and in the recess 6 a force receiving element 12 , The deflecting elements 10 . 11 and the force receiving element 12 are each as rope guide pins 13 formed with a circular cross-section. The rope guide pins 13 are in the recesses 4 to 6 attached and penetrate these so that they are on both sides of the base plate 3 from the base plate 3 protrude.

Wie in 1 dargestellt wird die Vorrichtung 1 zum Messen der in dem Zugseil 2 wirkende Zugkraft derart an dem Zugseil 2 montiert, dass das Zugseil 2 mit einer Seite an den Umlenkelementen 10, 11 und mit einer gegenüberliegenden Seite an dem Kraftaufnahmeelement 12 anliegt, so dass es zwischen den Umlenkelemente 10, 11 durch das Kraftaufnahmeelement 12, wie in 1 dargestellt, ausgelenkt wird. As in 1 the device is shown 1 for measuring in the pull rope 2 acting tensile force on the pull rope 2 mounted that pull rope 2 with one side on the deflection elements 10 . 11 and with an opposite side to the force receiving member 12 rests so that it is between the deflecting elements 10 . 11 through the force receiving element 12 , as in 1 is shown, deflected.

In dem Fall, in dem in dem Zugseil 2 keine Zugkraft wirkt, sorgt das Federelement 9 dafür, dass sich die Federlasche 7 in ihrer Ausgangsstellung befindet und das Zugseil 2 zwischen dem Umlenkelementen 10 und 11 maximal durch das Kraftaufnahmeelement 12 ausgelenkt ist. Wird die Zugkraft in dem Zugseil 2 erhöht, so wird die Federlasche 7 in Richtung der Längsmittelachse der Grundplatte 3 unter elastischer Verformung des Federstegs 8 gedrängt, wie durch einen Pfeil 14 angedeutet. Der Freischnitt in der Grundplatte 3 ist derart ausgebildet, dass sich die Federlasche 7 derart weit verlagern lässt, bis zumindest die Umlenkelemente 10 und 11 sowie das Kraftaufnahmeelement 12 beziehungsweise die Seilführungsstifte 13 auf einer gemeinsamen gedachten geraden Linie liegen, oder bevorzugst bis das Zugseil auslenkungsfrei in der Vorrichtung 1 vorliegt. Dieser Fall tritt dann ein, wenn die in dem Zugseil 2 wirkende Zugkraft die Federkraft des Federstegs 8 entsprechend weit übersteigt. In the case where in the pull rope 2 no tensile force acts, ensures the spring element 9 making sure that the spring tab 7 is in its initial position and the pull rope 2 between the deflecting elements 10 and 11 maximum by the force receiving element 12 is distracted. Is the pulling force in the tow rope 2 increases, so is the spring tab 7 in the direction of the longitudinal center axis of the base plate 3 under elastic deformation of the spring bar 8th urged, as by an arrow 14 indicated. The cutout in the base plate 3 is formed such that the spring tab 7 move so far, at least the deflection 10 and 11 and the force receiving element 12 or the cable guide pins 13 lie on a common imaginary straight line, or prefer until the traction cable deflection in the device 1 is present. This case occurs when the in the pull rope 2 acting tensile force the spring force of the spring bar 8th far in excess.

Anhand des Verlagerungsweges der Federlasche 7 und/oder der Verformung des Federstegs 8 kann die in dem Zugseil 2 wirkende Zugkraft bestimmt werden. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Verformung des Federstegs 8 mittels eines Dehnungsmessstreifens 15 als Messeinrichtung 19 erfasst, der auf dem Federsteg 8 aufgebracht ist.Based on the displacement path of the spring clip 7 and / or the deformation of the spring bar 8th can be in the pull rope 2 acting tensile force can be determined. In the present embodiment, the deformation of the spring bar 8th by means of a strain gauge 15 as a measuring device 19 captured on the spring bar 8th is applied.

2 zeigt die aus 1 bekannte Vorrichtung 1 in einer perspektivischen Darstellung, auf die gemäß der Pfeile zusätzliche Federplatten 16 aufgeschoben werden, die zur Erhöhung der der Zugkraft des Zugseils entgegenwirkenden Federkraft des Federelements 9 dienen. 2 shows the off 1 known device 1 in a perspective view, in accordance with the arrows additional spring plates 16 be postponed, which increase the tensile force of the pull cable counteracting spring force of the spring element 9 serve.

Die Federplatten 16 sind wie die Grundplatte 3 ausgebildet und weisen entsprechend die gleiche Kontur wie die Grundplatte 3 auf, inklusive der Aussparungen 17, Federlasche 18 und Federelement. Zweckmäßigerweise sind die Federplatten 16 auch aus dem gleichen Material wie die Grundplatte 3, insbesondere aus einem Kunststoff oder einem Blech gefertigt, wodurch zum einen die Herstellungskosten gering gehalten werden und zum anderen die Federplatten 16 die gleichen, insbesondere federnden Eigenschaften aufweisen wie die Grundplatte 3. Dadurch lässt sich durch Aufschieben der Federplatten 16 auf die Seilführungsstifte 13 mit ihren den Aussparungen 4 bis 6 entsprechenden Aussparungen 17, die auf das Kraftaufnahmeelement wirkende Federkraft erhöhen. Durch die zuvor beschriebene Ausbildung der Vorrichtung 1 mit den Seilführungsstiften 13, die beidseitig von der Grundplatte 3 vorstehen, können die Federplatten 16 beidseitig auf die Vorrichtung 1 aufgeschoben werden. Dabei wird der Seilführungsstift 13, der in der Federlasche 7 vorgesehen ist, durch die entsprechenden Federlaschen 18 der Federplatten 16 geführt. Durch das Vorsehen der weiteren Federplatten 16 lässt sich somit die Vorrichtung 1 an den zu erwartenden Zugkraftbereich anpassen, so dass die Vorrichtung 1 auf einfache Weise auf den jeweiligen Anwendungsfall abstimmbar ist. The spring plates 16 are like the base plate 3 trained and accordingly have the same contour as the base plate 3 on, including the recesses 17 , Spring tongue 18 and spring element. Conveniently, the spring plates 16 also made of the same material as the base plate 3 , in particular made of a plastic or a sheet metal, whereby on the one hand, the manufacturing costs are kept low and on the other hand, the spring plates 16 have the same, in particular resilient properties as the base plate 3 , This can be achieved by sliding the spring plates 16 on the rope guide pins 13 with their recesses 4 to 6 corresponding recesses 17 that increase spring force acting on the force receiving member. By the above-described embodiment of the device 1 with the rope guide pins 13 , on both sides of the base plate 3 can protrude, the spring plates 16 on both sides of the device 1 be deferred. This is the rope guide pin 13 in the spring tab 7 is provided by the corresponding spring tabs 18 the spring plates 16 guided. By providing the other spring plates 16 thus leaves the device 1 adapt to the expected tensile force range, so that the device 1 in a simple way to the particular application is tunable.

Die Vorrichtung 1 bildet zusammen mit den Federplatten 16 ein System zum Messen der wirkenden Zugkraft, das je nach zu erwartendem Kraftbereich durch Hinzufügen oder Entfernen der Federplatten 16 anpassbar ist. The device 1 forms together with the spring plates 16 a system for measuring the effective tensile force, depending on the expected force range by adding or removing the spring plates 16 is customizable.

3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Vorrichtung 1, das sich von dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel lediglich dadurch unterscheidet, das anstelle des Dehnungsmessstreifen 15 als Messeinrichtung 19 zur Bestimmung der Auslenkung beziehungsweise der Zugkraft eine elektromagnetische arbeitende Messeinrichtung 19 in Form eines Hall-Sensors 20 vorgesehen ist. 3 shows a further embodiment of the device 1 which differs from the previous embodiment only by the fact that instead of the strain gauge 15 as a measuring device 19 for determining the deflection or the tensile force an electromagnetic measuring device 19 in the form of a Hall sensor 20 is provided.

Der Hall-Sensor 20 ist an der Grundplatte 3 derart angeordnet, das er mit einem an der Federlasche 7 angeordneten Permanentmagneten 21 zusammenwirkt, um den Verlagerungsweg der Federlasche 7 zu erfassen. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der Hall-Sensor 20 und der Permanentmagnet 21 einander gegenüberliegend im Bereich des Freischnitts der Grundplatte 3 angeordnet. The Hall sensor 20 is at the base plate 3 arranged in such a way that he with one at the spring tab 7 arranged permanent magnets 21 cooperates to the displacement of the spring tab 7 capture. According to the present embodiment, the Hall sensor 20 and the permanent magnet 21 opposite each other in the area of the free-cutting of the base plate 3 arranged.

Die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele für die Messeinrichtung 19 sind selbstverständlich nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen. Selbstverständlich kann die Messeinrichtung 19 auch auf andere, dem Fachmann bekannte Art und Weise zur Erfassung einer Abstands-, Weg- oder Formänderung ausgebildet sein. The embodiments described here for the measuring device 19 are of course not to be understood as a final list. Of course, the measuring device 19 be formed in other, known in the art way to detect a distance, path or shape change.

4 zeigt in einer Draufsicht eine Weiterbildung der Vorrichtung 1, ohne dass hierbei die Messeinrichtung 19 näher dargestellt ist. Die Vorrichtung 1 ist im Ausführungsbeispiel von 4 als Seilspanner 22 ausgebildet und weist hierzu eine Spannschraube 23 auf, die seitlich in die Grundplatte 3 derart einschraubbar ist, dass sie eine Mindestauslenkung des Zugseils 2 zwischen den Umlenkelementen 10 und 11 gewährleistet. Hierzu ist die Spannschraube 23 derart in die Grundplatte 3 eingeschraubt, das ihr dem Schraubenkopf gegenüberliegendes Ende gegen die Federlasche 7 auf ihrer dem Freischnitt zugewandten Seite anliegt, so dass der Verlagerweg der Federlasche 7 in die Grundplatte 3 hinein beziehungsweise in Richtung der Längsmittelachse durch die Spannschraube 23 begrenzt ist. 4 shows a plan view of a development of the device 1 , without this the measuring device 19 is shown in more detail. The device 1 is in the embodiment of 4 as a cable tensioner 22 formed and has for this purpose a clamping screw 23 on, the side into the base plate 3 is screwed so that they have a minimum deflection of the pull rope 2 between the deflecting elements 10 and 11 guaranteed. For this purpose, the clamping screw 23 so in the base plate 3 screwed in, the her the screw head opposite end against the spring tab 7 rests on its side facing the cutout, so that the Verlagerweg the spring tab 7 in the base plate 3 in or in the direction of the longitudinal central axis by the clamping screw 23 is limited.

In Betrieb kann somit die Vorrichtung 1 zunächst als Seilspanner 22 genutzt werden und bei Bedarf, durch Entfernen der Spannschraube 23, zum Messen der Zugkraft in dem Zugseil 2 genutzt werden. In operation, thus, the device 1 initially as a cable tensioner 22 be used and, if necessary, by removing the clamping screw 23 for measuring the tensile force in the pull rope 2 be used.

5A bis 5G zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele der Vorrichtung 1 beziehungsweise der Grundplatte 3 in Bezug auf die Federlasche 7. 5A to 5G show different embodiments of the device 1 or the base plate 3 in relation to the spring tab 7 ,

5A zeigt die Grundplatte 3 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 1 mit einer einendig durch einen Federsteg 8 einstückig mit der Grundplatte 3 verbunden Federlasche 7, die im wesentlichen durch einen L-förmigen Freischnitt in der Grundplatte 3 gebildet wird. 5A shows the base plate 3 according to the embodiment of 1 with a single end by a spring bar 8th integral with the base plate 3 connected spring tab 7 , which essentially by an L-shaped cut in the base plate 3 is formed.

5B zeigt eine alternatives Ausführungsbeispiel bei welchem die Federlasche 7 bevorzugt an zwei Seiten jeweils einstückig mit der Grundplatte 3 verbunden ist. Hierzu weist die Grundplatte 3 zusätzlich zu dem Federsteg 8 einen weiteren Federsteg 24 auf, der ebenfalls einstückig mit der Grundplatte 3 und der Federlasche 7 verbunden ist. Die Verlagerbarkeit der Federlasche 7 wird dabei auch weiterhin durch einen Freischnitt im mittleren Teil der Grundplatte 3 gewährleistet. 5B shows an alternative embodiment in which the spring tab 7 preferably on both sides in one piece with the base plate 3 connected is. For this purpose, the base plate 3 in addition to the spring bar 8th another spring bar 24 on, which is also integral with the base plate 3 and the spring tab 7 connected is. The displaceability of the spring clip 7 will continue through a free cut in the middle part of the base plate 3 guaranteed.

Die Grundplatte 3 gemäß dem Ausführungsbeispiel von 5C entspricht im Wesentlichen der Grundplatte 3 gemäß 5A, wobei zusätzlich zu dem Federsteg 8 eine Schraubenfeder 25 als weiteres Federelement 26 vorgesehen ist. Die Schraubenfeder 25 überbrückt den Freischnitt zwischen der Federlasche 7 und dem Hauptkörper der Grundplatte 3 und ist in ihrer Wirkrichtung in der Ebene der Grundplatte 3 angeordnet, um die auf das Kraftaufnahmeelement 12 wirkende Federkraft zu erhöhen. The base plate 3 according to the embodiment of 5C essentially corresponds to the base plate 3 according to 5A , in addition to the spring bar 8th a coil spring 25 as another spring element 26 is provided. The coil spring 25 bridges the cutout between the spring tab 7 and the main body of the base plate 3 and is in its direction of action in the plane of the base plate 3 arranged to be on the force receiving element 12 to increase the effective spring force.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel von 5D bis 5F ist die Federlasche 7 nicht wie zuvor seitlich an dem Grundkörper 3 mittels des Federstegs 8 angelenkt, der auf Biegung beansprucht wird, sondern mittels einer Art Faltbalg 27, der unter elastischer Verformung gestaucht werden kann. According to the embodiment of 5D to 5F is the spring tab 7 not as before on the side of the body 3 by means of the spring bar 8th hinged, which claims to bending is, but by means of a kind bellows 27 which can be compressed under elastic deformation.

5E und 5F zeigen ähnliche Ausführungsbeispiele mit dem Faltbalg 27, wobei die Ausführungsbeispiele von 5D und 5E sich dadurch unterscheiden, dass gemäß 5E der Faltbalg 27 dünne verformbare Seitenwände 28 und einen einzigen Hohlraum 29 aufweist, während gemäß dem Ausführungsbeispiel von 5D mehrere schmale Hohlräume 30 in dem Faltbalg vorgesehen und im wesentlichen schlitzförmig ausgebildet sind. 5E and 5F show similar embodiments with the bellows 27 , wherein the embodiments of 5D and 5E differ in that according to 5E the bellows 27 thin deformable sidewalls 28 and a single cavity 29 while, according to the embodiment of 5D several narrow cavities 30 provided in the bellows and are formed substantially slit-shaped.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 5F unterscheidet sich von dem Ausführungsbeispiel gemäß 5E dadurch, dass die Seitenwände 28 des Faltbalgs 27 nicht direkt in den Grundkörper der Grundplatte 3 übergehen, sondern in einen Bodenabschnitt 31 des Faltbalgs 27, wobei der Bodenabschnitt einstückig mit der Grundplatte 3 ausgebildet oder nachträglich an dieser befestigt ist. Wie in den vorhergehenden Ausführungsbeispielen ist auch der die Federlasche 7 bildende Faltbalg 27 bevorzugt durch einen Freischnitt in der Grundplatte 3 gefertigt beziehungsweise gebildet und somit auch einstückig mit der Grundplatte 3 ausgebildet. The embodiment according to 5F differs from the embodiment according to 5E in that the side walls 28 of the bellows 27 not directly into the base body of the base plate 3 go over, but in a bottom section 31 of the bellows 27 wherein the bottom portion is integral with the base plate 3 trained or subsequently attached to this. As in the previous embodiments, the spring tab is also the 7 forming bellows 27 preferably by a free cut in the base plate 3 made or formed and thus also integral with the base plate 3 educated.

Das Ausführungsbeispiel gemäß 5G unterscheidet sich von den vorhergehenden Ausführungsbeispielen dadurch, dass die Federlasche 7 nicht einstückig mit der Grundplatte 3 ausgebildet ist. Stattdessen ist die Federlasche 7 an einem das Federelement 9 bildenden und elastisch verformbaren Elastomerelement 32 angeordnet, wobei die Federlasche 7 und das Elastomerelement 32 in einer Aussparung 33 der Grundplatte 3 derart angeordnet sind, dass die Federlasche 7 entgegen der Federkraft des Elastomerelements 32 weiter in die Aussparung 33 hineindrängbar ist und im entspannten Zustand des Elastomerelements 32 vorzugsweise bündig mit der Seitenkontur der Grundplatte, wie in 5G dargestellt, abschließt. Die Anordnung der Aussparungen 4 bis 6 ist unabhängig von der Gestaltung der Federlasche 7 in allen Ausführungsbeispielen bevorzugt gleich. Auch die in den 3 bis 5 gezeigten Versionen der Grundplatte 3 können als zusätzliche Federplatten in einem System zur Messung in dem Zugseil 2 wirkenden Zugkraft vorgesehen werden.The embodiment according to 5G differs from the previous embodiments in that the spring tab 7 not integral with the base plate 3 is trained. Instead, the spring tab 7 on one the spring element 9 forming and elastically deformable elastomeric element 32 arranged, with the spring tab 7 and the elastomeric element 32 in a recess 33 the base plate 3 are arranged such that the spring tab 7 against the spring force of the elastomeric element 32 further into the recess 33 hineinrängbar and in the relaxed state of the elastomeric element 32 preferably flush with the side contour of the base plate, as in 5G shown, completes. The arrangement of the recesses 4 to 6 is independent of the design of the spring tab 7 in all embodiments preferably the same. Also in the 3 to 5 shown versions of the base plate 3 can be used as additional spring plates in a system for measuring in the pull rope 2 acting tensile force can be provided.

Mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel von 2 können jede der in den Ausführungsbeispielen gezeigten Versionen der Grundplatte 3 verwendet und mit den Seilführungsstiften 13 versehen werden. Die dann zusätzlich auf die Seilführungsstifte 13 aufschiebbaren Federplatten 16 sind dann entsprechend der gewählten Grundplatte 3 ausgebildet. With reference to the embodiment of 2 can be any of the versions of the base plate shown in the embodiments 3 used and with the rope guide pins 13 be provided. Then in addition to the rope guide pins 13 push-on spring plates 16 are then according to the selected base plate 3 educated.

Bevorzugt ist die Grundplatte 3 und gegebenenfalls auch die jeweilige Federplatte als Kunststoff-Spritzgussteil ausgeführt, oder per Laser- oder Wasserstrahlschneiden aus dünnen Edelstahlblechen gefertigt. Natürlich ist es auch denkbar statt des Federstegs 8 ein Dreh- beziehungsweise Schwenkgelenk vorzusehen, über das die Federlasche mit der Grundplatte 3 verbunden ist. In diesem Fall ist ein gesondertes Federelement zur Aufbringung der Federkraft notwendig. Es könnte dann beispielsweise wie in 5C dargestellt eine entsprechende Stahl- beziehungsweise Schraubenfeder oder gemäß 5G ein Elastomerelement 32 vorgesehen sein. Preferably, the base plate 3 and possibly also the respective spring plate designed as a plastic injection molded part, or made by laser or water jet cutting of thin stainless steel sheets. Of course it is also conceivable instead of the spring bar 8th to provide a rotary or pivot joint over which the spring tab with the base plate 3 connected is. In this case, a separate spring element for applying the spring force is necessary. It could then, for example, like in 5C illustrated a corresponding steel or coil spring or according to 5G an elastomeric element 32 be provided.

Da die Vorrichtung 1 ohne Auftrennen des Zugseils 2 montiert und eingesetzt werden kann, ist sie auch für kurzzeitige Versuche oder Überprüfungsaufgaben nutzbar. Aufgrund der vorteilhaften Anordnung der Umlenkelemente 10, 11 und des Kraftaufnahmeelements 12, das die Zugkraft des Zugseils 2 zur Messung im wesentlichen aufnimmt, ist die Vorrichtung 1 besonders kompakt ausgebildet und entsprechend leicht transportier- und benutzbar.Because the device 1 without disconnecting the pull rope 2 can be mounted and used, it is also useful for short-term experiments or verification tasks. Due to the advantageous arrangement of the deflection 10 . 11 and the force receiving element 12 that the traction of the pull rope 2 essentially absorbs the measurement, is the device 1 designed to be particularly compact and accordingly easy to transport and use.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 1912255 [0004]

Claims

Contraption ( 1 ) for measuring one in a pull rope ( 2 ) acting tensile force, with a base plate ( 3 ), on which two deflection elements ( 10 . 11 ) are spaced apart from each other, and with one on the base plate ( 3 ) arranged force receiving element ( 12 ), which relative to the two deflecting elements ( 10 . 11 ) for the deflection of the cable ( 2 ) is displaceable, characterized in that the force receiving element ( 12 ) in Zugseilrichtung between the deflecting elements ( 10 . 11 ) is arranged, and that the force receiving element ( 12 ) at least one spring element ( 9 ) is assigned to the pull rope ( 2 ) by means of the force receiving element ( 12 ) between the deflecting elements ( 10 . 11 ) to deflect.

Device according to claim 1, characterized in that the base plate ( 3 ) a spring tab ( 7 ), on which the force receiving element ( 12 ) is attached.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the spring tab ( 7 ) at least one end with the base plate ( 3 ) in particular in one piece by an elastically deformable spring bar ( 8th ) as a spring element ( 9 ) connected is.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the base plate ( 3 ) at least one of the spring tab ( 7 ) associated further spring element ( 26 ), in particular a helical spring ( 25 ), having.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the force receiving element ( 12 ) a measuring device ( 19 ) is assigned to detect the deflection.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the deflection elements ( 10 . 11 ) and the force receiving element ( 12 ) as cable guide pins ( 13 ) are formed.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the base plate ( 3 ) for each of the cable guide pins ( 13 ) a recess ( 4 . 5 . 6 ) such that the cable guide pins ( 13 ) aligned parallel to each other and on at least one side of the base plate ( 3 ) are arranged.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cable guide pins ( 13 ) protrude through the base plate, so that they are arranged on both sides of the base plate.

Device according to one of the preceding claims, characterized by at least one spring plate ( 16 ), which like the base plate ( 3 ) and on the cable guide pins ( 13 ) is pushed on to the pull rope ( 2 ) to increase acting spring force.

System for measuring a tensile force acting in a traction cable, comprising a device according to one or more of claims 6 to 9, characterized by a plurality of spring plates ( 16 ), which like the base plate ( 3 ) are formed and for influencing the on the pull rope ( 2 ) acting spring force on cable guide pins ( 13 ) of the base plate are pushed.