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Die Erfindung betrifft eine mobile Zugspannungsmessvorrichtung zur Erfassung der Zugkraft eines zwei äußere Stützrollen und eine zwischen den Stützrollen angeordnete Messrolle teilumschlingenden Endlosmaterials nach Art eines Seils, Bands, Drahts, einer textilen Faser oder dergleichen, wobei
- - die Messrolle in der Wirkrichtung der aus ihrer Teilumschlingung resultierenden Zugkraft auslenkbar mit einer Sensoreinheit verbunden ist und
- - die Stützrollen gegenüber der Messrolle entlang der Auslenkrichtung der Messrolle zwischen einer Aufnahmeposition und einer Messposition verstellbar sind.
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Mobile Zugspannungsmessvorrichtungen der eingangs genannten Art, mittels derer die Zugspannung eines gespannten Endlosmaterials wie Seile, Bänder, Drähte, Schnüre, textile Fasern oder dergleichen gemessen werden kann, sind in vielfältigen Ausgestaltungen aus dem Stand der Technik, beispielsweise aus der Firmenschrift „SCHMIDT control instruments. ZD4/2004“ der Anmelderin und der
GB 1359 077 A bekannt. Die mobile Ausgestaltung der Zugspannungsmessvorrichtung als Handgerät ermöglicht dabei eine bedarfsweise Verwendung an geeigneten Stellen des gespannten Endlosmaterials.
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Das Grundprinzip derartiger Zugspannungsmessgeräte beruht auf der Umlenkung des zu messenden Endlosmaterials an der Messrolle, welche hierzu von dem Endlosmaterial teilweise umschlungen werden muss. Diese Teilumschlingung wird durch die zwei äußeren, benachbart zu der Messrolle angeordneten Stützrollen bewirkt, deren Kontaktbereich mit dem Endlosmaterial derart angeordnet ist, dass an der Messrolle eine Teilumschlingung entsteht. Die Messrolle ist in der Wirkrichtung der aus ihrer Teilumschlingung resultierenden Zugkraft und damit senkrecht zur Spannrichtung des zu messenden Endlosmaterials auslenkbar mit der Sensoreinheit verbunden, so dass über die Messwerte der Sensoreinheit eine Ermittlung der Zugkraft des Endlosmaterials erfolgen kann.
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Wesentlich für ein korrektes Messergebnis ist ein bei jeder Messung gleichbleibender Umschlingungswinkel der Stütz- und Messrolle. Bekannte Zugspannungsmessvorrichtungen der eingangs genannten Art weisen jedoch den Nachteil auf, dass unterschiedliche Durchmesser des Endlosmaterials das Messergebnis beeinflussen, da der Durchmesser des Endlosmaterials direkten Einfluss auf den Umschlingungswinkel zwischen den Stützrollen und der Messrolle hat.
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Zur Fehlerkorrektur ist es bereits bekannt, die Stützrollen in Abhängigkeit von dem Messgut variabel gegenüber der Messrolle zu positionieren, wobei hierzu zwischen einem festen Anschlag und einem in Wirkrichtung der Messrolle verstellbaren Stützrollenträger ein Stück des zu messenden Endlosmaterials positioniert wird. Der Stützrollenträger wird dann durch eine Federkraft gegen dieses Messgutstück gedrückt, wodurch dieses zwischen dem Anschlag und dem Stützrollenträger eingeklemmt wird. Hieraus resultiert eine Verschiebung der Messstellung der am Träger befindlichen Stützrollen um die Messgutdicke. Diese Ausgestaltung der Dickenkompensation weist jedoch den Nachteil auf, dass bspw. das Verformungsverhalten des Messguts unberücksichtigt bleibt. Zudem besteht die Gefahr, dass das Messgutstück verrutscht und aus dem Bereich zwischen dem Rollenträger und dem Anschlagelement herausgelangt, so dass es zu einer Verfälschung des Messergebnisses kommt.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zugspannungsmessgerät der eingangs genannten Art bereit zu stellen, das eine zuverlässige Anpassung an den Durchmesser des zu messenden Endlosmaterials ermöglicht.
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Die Erfindung löst die Aufgabe durch eine mobile Zugspannungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Kennzeichnend für die erfindungsgemäße mobile Zugspannungsmessvorrichtung ist, dass die Stützrollen mit einer justierbaren Einstellvorrichtung verbunden sind, die unabhängig von dem Messgut eine Festlegung der Messposition der Stützrollen und damit eine Positionierung der Stützrollen gegenüber der Messrolle ermöglicht und in der Messposition ein mit den Stützrollen in Wirkverbindung befindliches Anschlagelement aufweist, das mittels einer Stelleinheit entlang der Auslenkrichtung der Messrolle positionierbar ist.
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Erfindungsgemäß ermöglicht es somit die Einstellvorrichtung, die Position der Stützrollen gegenüber der Messrolle durch eine Verlagerung der Stützrollen entlang der Auslenkrichtung der Messrolle festzulegen, wobei die Auslenkrichtung entsprechend der Wirkrichtung der Zugkraft auf die Messrolle senkrecht zur Spannrichtung des Messguts verläuft.
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Die Einstellvorrichtung erlaubt somit die Festlegung der Position der Messrolle unter Berücksichtigung des Durchmessers und der Materialeigenschaften des zu messenden Endlosmaterials. Insofern kann eine Anpassung der mobilen Zugspannungsmessvorrichtung an das zu messende Endlosmaterial erfolgen, ohne dass hierzu, wie aus dem Stand der Technik bekannt, ein Messgutstück verwendet werden muss. Neben der Dicke des zu messenden Endlosmaterials kann dabei bspw. auch die Materialeigenschaft des Endlosmaterials berücksichtigt werden. Die Möglichkeit der Einstellung gewährleistet die Verwendbarkeit der mobilen Zugspannungsmessvorrichtung für unterschiedliche Endlosmaterialien, nachdem die Zugspannungsmessvorrichtung in optimaler Weise an das Messgut angepasst werden kann. Die Anpassung erfolgt dabei direkt an der mobilen Zugspannungsmessvorrichtung in der Weise, dass die Messposition entsprechend materialspezifischer Vorgaben am Gerät eingestellt wird. Die in der Regel manuell justierbare Einstellvorrichtung ermöglicht dabei eine exakte Einstellung der Messposition der Messrollen, wobei eine Änderung der Messposition nur über eine Veränderung über die Einstellvorrichtung erreichbar ist.
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Die Ausgestaltung der Einstellvorrichtung zur Festlegung der Messposition kann dabei grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Wesentlich für die Erfindung ist dabei, dass die Einstellvorrichtung derart ausgebildet ist, dass diese eine direkte und exakte Festlegung der Messposition über bspw. eine Skalierung ermöglicht und dass die eingestellte Position nur über die Einstellvorrichtung verändert werden kann.
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Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die Einstellvorrichtung in der Messposition ein mit den Stützrollen in Wirkverbindung befindliches Anschlagelement aufweist, das mittels einer Stelleinheit entlang der Auslenkrichtung der Messrolle positionierbar ist. Demgemäß weist die Einstellvorrichtung ein in Auslenkrichtung der Messrolle positionierbares Anschlagelement auf, über das die Stützrollen in der Messposition abgestützt sind. Eine Verlagerung des Anschlagelements über die Einstellvorrichtung bewirkt somit eine Verlagerung der Stützrollen in die Messposition, die sich einfach und zuverlässig festlegen lässt. Mittels der Stelleinheit ist dabei das Anschlagelement entlang der Auslenkrichtung frei positionierbar, wobei die Stelleinheit bevorzugt derart ausgebildet ist, dass in der eingestellten Messposition eine Selbsthemmung der Stelleinheit besteht, die eine Lagesicherung des Anschlagelements in der eingestellten Lage bewirkt.
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Besonders bevorzugt ist dabei vorgesehen, dass die Stützrollen in Richtung auf die Messposition vorgespannt sind. Eine derartige Vorspannung bewirkt, dass die Stützrollen in einer unbetätigten Position in der durch die Einstellvorrichtung vorgegebenen Messposition angeordnet sind. Einer Fehlpositionierung der Stützrollen wird hierdurch in wirkungsvoller Weise vorgebeugt. Über die Ausgestaltung der Vorspannung kann dabei die Positionssicherheit der Stützrollen in der eingestellten Messposition bestimmt werden.
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Die Ausgestaltung der Stelleinheit zur Verlagerung des Anschlagelements kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. So kann die Verlagerung bspw. über linear verschiebliche Stellelemente erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Stelleinheit ein mit dem Anschlagelement verbundenes, ortsfest gelagertes Gewindeelement aufweist, über dessen Verdrehung die Messposition einstellbar ist.
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Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung ist ein Gewindeelement vorgesehen, welches derart mit dem Anschlagelement verbunden und an der Zugspannungsmessvorrichtung gelagert ist, dass eine Verdrehung des Gewindeelements eine Verlagerung des Anschlagelements in Auslenkrichtung der Messrolle bewirkt, so dass über das Anschlagelement und die an dem Anschlagelement abgestützten Stützrollen eine Festlegung der Messposition erfolgt. Die Einstellung der Messposition über das Gewindeelement erlaubt dabei eine besonders exakte und fein justierbare Festlegung der Lage des Anschlagelements und damit Bestimmung der Messposition. Darüber hinaus erlaubt die Verwendung eines Gewindeelements bei einer entsprechenden Ausgestaltung des Gewindes eine Selbsthemmung der eingestellten Position, so dass auf eine separate Festlegung des Anschlagselements in der eingestellten Position verzichtet werden kann.
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Die Verstellung des Gewindeelements kann dabei grundsätzlich in beliebiger Weise, mit bekannten Betätigungselementen erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Gewindeelement mit einem Drehgriff verbunden ist, der zwischen einer Eingriffsposition und einer Außereingriffsposition verstellbar ist.
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Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung erfolgt eine Verdrehung des Gewindeelements über den mit diesem verbundenen Drehgriff. Über eine Verstellung des Drehgriffs lässt sich somit in komfortabler Weise das mit dem Gewindeelement verbundene Anschlagelement positionieren. Eine Übertragung einer Drehbewegung des Drehgriffs auf das Gewindeelement erfolgt dabei jedoch nur in der Eingriffsposition des Drehgriffs, in der dieser mit dem Gewindeelement gekoppelt ist. In der Außereingriffsposition hingegen erfolgt keine Übertragung der Drehbewegung des Drehgriffs auf das Gewindeelement. Diese Ausgestaltung der Erfindung erhöht die Positionssicherheit des Anschlagelements in ergänzender Weise. Nach Festlegung der Position des Anschlagelements kann der Drehgriff in die Außereingriffsposition verlagert werden, so dass eine versehentliche Verdrehung des Drehgriffs nicht zu einer Verstellung des Anschlagelements führt.
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Die Einstellung der Messposition über eine Verlagerung des Anschlagelements erfolgt bevorzugt über den Drehgriff, wobei an diesem zur Positionierung eine Skalierung vorgesehen werden kann, um das Anschlagelement in einer dem Messgut entsprechenden Position anzuordnen. Eine andere Art einer bevorzugten Anzeigeeinheit stellt eine gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung vorgesehene Digitalanzeige dar, die eine besonders exakte und genaue Positionierung des Anschlagelements entsprechend dem zu messenden Messgut ermöglicht. Die Digitalanzeige kann dabei als separate Anzeige am Gerät ausgebildet sein oder aber in einer vorhandenen Digitalanzeige integriert werden, welche zur Ausgabe weiterer Mess- und Prüfparameter/-ergebnisse dient.
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Die Ausgestaltung der Abstützung der Stützrollen gegenüber dem Anschlagelement kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen, wobei die Stützrollen beiderseits der Messrolle angeordnet sein müssen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass die Stützrollen an einem Träger angeordnet sind, der mit einem Grundkörper, insbesondere einer Haltestange verbunden ist, der an seinem dem Träger gegenüberliegenden Ende an dem Anschlagelement anliegt. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine besonders einfache und kompakte Bauform der Zugspannungsmessvorrichtung. Die vorzugsweise vorgesehene Haltestange erstreckt sich dabei in Längsachsenrichtung der Verstellrichtung der Messrolle, so dass eine exakte Positionierung der Stützrollen gegenüber der Messrollen quer zur Längsrichtung des zu messenden Endlosgut erfolgen kann. Darüber hinaus ist die Ausgestaltung der Verbindung des Anschlagelements über einen Grundkörper, bevorzugt eine Haltestange und einem an dem Grundkörper angebrachten Träger besonders einfach und kostengünstig.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass eine mit dem Grundkörper verbundene Betätigungseinheit zur manuellen Verstellung der Stützrollen zwischen der Messposition und der Aufnahmeposition ausgebildet ist. Die Betätigungseinheit dient dazu, die Stützrollen aus der eingestellten Messposition in eine Aufnahmeposition zu verstellen, wobei diese entgegen der Wirkrichtung der Zugspannung des Messguts verstellt werden, so dass ein einfaches einlegen des Messguts erfolgen kann. Nach einer entsprechenden Positionierung des Messguts an den Stützrollen sowie der Messrolle erfolgt eine Rückverlagerung der Stützrollen in die Messposition, wobei dies über die Betätigungseinheit kontrolliert werden kann und wobei bevorzugt die Rückverlagerung durch eine vorteilhafterweise vorgesehene Federvorspannung unterstützt wird. Die Messposition ist dabei über die Einstellvorrichtung variabel festlegbar.
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Grundsätzlich genügt bei einer ausreichend hohen Vorspannung der Stützrollen in Richtung auf die Messposition die hieraus resultierende Vorspannkraft zur Lagesicherung der Stützrollen in der Messposition. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Betätigungseinheit derart arretierbar ist, dass in der arretierten Position die Stützrollen in der eingestellten Messposition gegenüber der Messrolle festgelegt sind. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung besteht die Möglichkeit der Arretierbarkeit der Stützrollen in der Messposition, so dass diese Position der Stützrollen unabhängig von einer möglicherweise vorhandenen Vorspannkraft zuverlässig gesichert ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung gewährleistet somit mit hoher Genauigkeit ein zuverlässiges Messergebnis, nachdem einer Verlagerung der Stützrollen aus der eingestellten Messposition während einer Messung wirksam vorgebeugt wird. Eine Arretierung, die grundsätzlich in beliebiger Weise, bspw. durch separate Rastmittel realisiert werden kann, erfolgt dabei vorzugsweise über die Betätigungseinheit, die entsprechend ausgebildet ist, so dass auf separate Arretiervorrichtungen verzichtet werden kann.
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Grundsätzlich ist die Ausgestaltung der Arretierbarkeit der Betätigungseinheit dabei frei wählbar. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass die Betätigungseinheit ein in einer Kulisse geführten, manuell betätigbaren und mit einem Schubkörper verbundenen Schieber aufweist, wobei der Schubkörper derart mit dem Grundkörper gekoppelt ist, dass einer Verschiebung des Schiebers eine Verstellung der mit dem Grundkörper verbundenen Stützrollen zwischen der Messposition und der Aufnahmeposition bewirkt, wobei die Kulisse eine Rastmarke zur Arretierung des Schiebers aufweist.
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Mit dieser Ausgestaltung der Erfindung wird eine manuell auf den Schieber ausgeübte Bewegung über den Schubkörper auf den mit dem Schubkörper verbundenen Grundkörper, vorzugsweise eine Haltestange, übertragen, so dass eine Verschiebung des Schiebers eine Verschiebung der Stützrollen bewirkt. Die Bewegung des Schiebers und damit des mit den Stützrollen verbundenen Grundkörpers ist dabei über eine Kulisse der Betätigungseinheit festgelegt, welche darüber hinaus eine Rastmarke aufweist, in welcher der Schieber positionierbar ist, so dass dann der Schieber und damit die Stützrollen arretiert sind. Durch diese Ausgestaltung der Erfindung kann auf eine separate Arretiervorrichtung verzichtet werden Die Zugspannungsmessvorrichtung lässt sich somit besonders kompakt und kostengünstig herstellen.
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Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass eine den Schubkörper in Richtung auf die Messposition vorspannende erste Schraubendruckfeder koaxial zum Grundkörper angeordnet ist und einenends an dem Schubkörper und anderenends an einer den Grundkörper führenden, ortsfesten Führungsbuchse anliegt. Diese Ausgestaltung der Erfindung bewirkt eine Vorspannung der Stützrollen in Richtung auf die Messposition, wobei die Federkraft einerseits über den Schubkörper auf den Grundkörper und dabei auf die Stützrollen übertragen wird, wobei andererseits die Schraubendruckfeder an einer Führungsbuchse abgestützt ist, die ortsfest an bspw. einem Gehäuse der Zugspannungsmessvorrichtung befestigt ist.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist dabei vorgesehen, dass der Schubkörper über einen an dem Grundkörper festgelegten und in eine Kulisse des Schubkörpers eingreifenden Führungskörper mit dem Grundkörper gekoppelt ist, wobei an der der ersten Schraubendruckfeder gegenüberliegenden Seite der Schubkörper an einer koaxial zum Grundkörper verlaufenden zweiten Schraubendruckfeder anliegt, die an ihrem dem Schubkörper gegenüberliegenden Ende an einem mit dem Grundkörper verbundenen Abstützelement abgestützt ist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung sind an dem Grundkörper zwei Schraubendruckfedern beiderseits des Schubkörpers angeordnet. Die erste Schraubendruckfeder ist dabei an der Führungsbuchse abgestützt wohingegen die zweite Schraubendruckfeder, welche ebenfalls an dem Schubkörper anliegt, anderenends an einem mit dem Grundkörper, vorzugsweise der Haltestange verbundenen Abstützelement abgestützt ist.
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Die zweite Schraubendruckfeder weist gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung eine höhere Federkraft auf, so dass der Schubkörper entlang des mit dem Grundkörper verbundenen Führungskörpers in der Kulisse in Richtung auf die erste Schraubendruckfeder gehalten wird. In dieser gehaltenen Position, bei der der Führungskörper an dem der zweiten Schraubendruckfeder zugewandten Ende der Kulisse anliegt, bewirkt einer Verschiebung des Schubkörpers in Richtung auf die erste Schraubendruckfeder, bevorzugt hervorgerufen über die Betätigungseinheit, ausgehend von der Messposition in Richtung auf die Aufnahmeposition eine unmittelbare Verlagerung des Grundkörpers, wobei dabei der Grundkörper mit dem Anschlagelement außer Eingriff gelangt. Eine Rückverlagerung aus der Aufnahmeposition in die Messposition wird durch die erste Schraubendruckfeder unterstützt.
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In der Rastierungsposition des mit dem Schubkörper verbundenen Schiebers wird der Schubkörper festgelegt, so dass dann zur Verlagerung des Grundkörpers, bzw. der Haltestange eine Kompression der wesentlich stärkeren zweiten Schraubendruckfeder erforderlich wäre. Insofern wird durch die Arretierung des Schubkörpers über den Schieber die zweite Feder aktiviert, welche dann die Messposition des Grundkörpers sichert. Die Abstützung der zweiten Schraubendruckfeder an dem dem Schubkörper gegenüberliegenden Ende an dem Grundkörper kann grundsätzlich in beliebiger Weise erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Abstützelement durch einen an dem Grundkörper festgelegten Sprengring gebildet ist. Ein Sprengring zeichnet sich dabei dadurch aus, dass er in besonders einfacher Weise an dem Grundkörper ein Anschlagelement bildet. Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung des Grundkörpers als Haltestange ist hierzu lediglich eine Nut einzubringen, in welche der Sprengring zur Bildung eines Abstützelements einrastet.
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Eine Ausgabe der Messergebnisse kann grundsätzlich über einer Anzeigeeinheit an der Zugspannungsmessvorrichtung erfolgen. Nach einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Sensoreinheit, die grundsätzlich auch zur Auswertung, Verarbeitung und Ausgabe der Messergebnisse geeignet ist, mit einer Sendeeinheit zur drahtlosen Übertragung der Messwerte sowie aller weiteren Daten ausgebildet ist. Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht es, die Messwerte und Daten an weitere mobile oder stationäre Anzeigeeinrichtungen zu übertragen, welche bspw. eine einfache Archivierung oder Weiterverarbeitung ermöglichen. Die drahtlose Übertragung kann dabei über Funk, W-Lan oder in anderer geeigneter Weise erfolgen.
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Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist ferner vorgesehen, dass die mobile Zugspannungsmessvorrichtung eine Lageerkennungseinheit zur Bestimmung der Lage der mobilen Zugspannungsmessvorrichtung aufweist. Gemäß dieser Ausgestaltung der Erfindung bietet die Lageerkennungseinheit die Möglichkeit, die räumliche Lage der Zugspannungsmessvorrichtung zu erfassen, d. h. es kann die Ausrichtung der Zugspannungsmessvorrichtung gegenüber allen drei Raumachsen ermittelt werden. Die Kenntnis über die Lage der Zugspannungsmessvorrichtung erlaubt es nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung bspw., die Anzeigeeinheit entsprechend der Lage der mobilen Zugspannungsmessvorrichtung gegenüber dem Nutzer auszurichten. Insofern kann die Anzeige auf einem Display automatisiert in eine Position gedreht werden, in der dem Nutzer die Ablesbarkeit erleichtert wird.
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Darüber hinaus kann die Lageerfassung der Zugspannungsmessvorrichtung über die Lageerkennungseinheit dazu genutzt werden, um eine Schwerkraftkompensation der mittels der Sensoreinheit ermittelten Messwerte durchzuführen. Eine Schwerkraftkompensation erlaubt besonders exakte Messergebnisse, da die Messwerte durch die Ausrichtung der Zugspannungsmessvorrichtung bei dem Messvorgang beeinflusst werden. Ursache hierfür sind Schwerkrafteinflüsse, die jedoch über die Lageerkennungseinheit kompensiert werden können, so dass ein um den Schwerkrafteinfluss bereinigtes Messergebnis anzeigt werden kann. Die Lageerkennungseinheit ist hierzu bspw. derart mit der Sensoreinheit gekoppelt, dass in der Sensoreinheit eine automatisierte Verarbeitung der durch die Lageerkennungseinheit ermittelten Daten erfolgt. Die durch die Sensoreinheit ermittelten Messdaten werden somit elektronisch um den Schwerkrafteinfluss bereinigt, wobei hierzu die Sensoreinheit entsprechend ausgebildet sein kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine Seitenansicht einer mobilen Zugspannungsmessvorrichtung;
- 2a eine perspektivische Ansicht von Funktionselementen der mobilen Zugspannungsmessvorrichtung von 1 in einer Messposition;
- 2b eine Seitenansicht der Funktionselemente von 2a in der Messposition;
- 3a eine perspektivische Ansicht der Funktionselemente von 2a in einer Aufnahmeposition;
- 3b eine Seitenansicht der Funktionselemente von 2a in der Aufnahmeposition;
- 4a eine perspektivische Ansicht der Funktionselemente von 2a in einer Arretierungsposition;
- 4b eine Seitenansicht der Funktionselemente von 2a in der Arretierungsposition;
- 5a eine perspektivische Ansicht einer Betätigungsvorrichtung in der Messposition;
- 5b eine perspektivische Ansicht der Betätigungsvorrichtung von 5a in der Aufnahmeposition und
- 5c eine perspektivische Ansicht der Betätigungsvorrichtung von 5a in einer Arretierungsposition.
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Eine mobile Zugspannungsmessvorrichtung 1 ist in 1 in einer Seitenansicht dargestellt, wobei die in den 2a bis 5c dargestellten Funktionselemente der Zugspannungsmessvorrichtung 1 innerhalb des durch ein Gehäuseunterteil 21 und ein Gehäuseoberteil 22 gebildeten Gehäuses angeordnet sind, aus dem ein als Haltestange 10 ausgebildeter Grundkörper, eine mit einer Sensoreinheit 4 verbundene Schubstange 24, ein Schieber 13 und ein Drehgriff 8 herausragen. Darüber hinaus ist an dem Gehäuseoberteil 22 ein Sicherungsbügel 25 sowie oberseitig eine Anzeigeeinheit 23 nach Art eines Displays mit einer Digitalanzeige angeordnet.
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Die Funktionselemente der Zugspannungsmessvorrichtung 1 sind die in den 2a und 2b in ihrer Messposition dargestellt. Zwei Stützrollen 2 sind an den gegenüberliegenden Enden eines Trägers 9 angeordnet, welcher sich in Längsachsenrichtung eines zu messenden, hier nicht dargestellten Endlosmaterials erstreckt. Der Träger 9 ist dabei an einer Haltestange 10 befestigt, die mit ihrem dem Träger 9 gegenüberliegenden Ende an einem Anschlagelement 6 anliegt. Die Position des Anschlagelements 6 ist dabei über eine Stelleinheit 7 einer Einstellvorrichtung 5 gegenüber der Haltestange 10 festlegbar, wobei eine Verdrehung des Drehgriffs 8 eine Verstellung des Anschlagelements 6 in Längsachsenrichtung der Haltestange 10 bewirkt, welche mit ihrem dem Träger 9 gegenüberliegenden Ende an dem Anschlagelement 6 anliegt. Über die Verstellbarkeit des Anschlagelements 6 ist somit die Messposition der Stützrollen 2 einstellbar, in der diese relativ gegenüber einer Messrolle 3 positioniert werden.
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Die Messrolle 3 wird in der Messposition aufgrund der Positionierung der Stützrollen 2 gegenüber der Messrolle 3 von dem Endlosmaterial teilumschlungen. Durch die Zugkraft des Endlosmaterials wird die Messrolle 3 in Wirkrichtung der Teilumschlingung, d. h. im Wesentlichen senkrecht zur Spannrichtung des Endlosmaterials verstellt, wobei die Messrolle 3 mit ihrer die Messrolle 3 tragenden Schubstange 24 in Richtung auf die Sensoreinheit 4 verlagert wird. Die Sensoreinheit 4 erlaubt somit über die Erfassung der Verschiebung eine Ermittlung der Zugkraft des Messguts, wobei die durch die Sensoreinheit 4 verarbeiteten Messwerte über die Anzeigeeinheit 23 ausgegeben werden können. Die Sensoreinheit 4 ist dabei ortsfest an dem Gehäuse der Zugspannungsmessvorrichtung 1 befestigt.
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Zur Positionierung des Messguts zwischen den Stützrollen 2 und der Messrolle 3 kann die Haltestange 10 aus der in den 2a und 2b dargestellten Messposition in die in 3a und 3b dargestellte Aufnahmeposition verlagert werden. Eine Verschiebung der Haltestange 10 erfolgt dabei über einen Schieber 13 der Betätigungseinheit 11, welche in den 5a bis 5c in der Messposition, der Aufnahmeposition und einer Rastierungsposition dargestellt ist. Der Schieber 13 ist über seitlich vorstehende Führungsbolzen 26 in einer Kulisse 12 eines an dem Gehäuse der Zugspannungsvorrichtung 1 angeordneten Halters 29 gelagert ist. Der Schieber 13 ist überdies über zwei Gelenkstifte 27 mit einem an der Haltestange 10 angeordneten Schubkörper 14 schwenkbar verbunden.
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Der Schubkörper 14 ist seinerseits über einen mit der Haltestange 10 verbundenen Bolzen 18, welcher in eine Kulisse 28 des Schubkörpers 14 ragt, mit der Haltestange 10 verbunden. In Richtung auf die Stützrollen 2 betrachtet ist zwischen dem Schubkörper 14 und einer ortsfest an einem Gehäuse der Zugspannungsmessvorrichtung 1 angeordneten Führungsbuchse 17 eine erste Schraubendruckfeder 16 koaxial zur Haltestange 10 angeordnet. Auf der der ersten Schraubendruckfeder 16 gegenüberliegenden Seite des Schubkörpers 14 ist eine zweite Schraubendruckfeder 19 ebenfalls koaxial zur Haltestange 10 angeordnet, wobei die zweite Schraubendruckfeder 19 einenends an dem Schubkörper 14 und anderenends an einem mit der Haltestange 10 verbundenen Sprengring 20 abgestützt ist.
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Aufgrund einer höheren Vorspannung der zweiten Schraubendruckfeder 19 gegenüber der ersten Schraubendruckfeder 16 befindet sich der Schubkörper 14 in einer Position, in der der Bolzen 18 an dem der zweiten Schraubendruckfeder 19 zugewandten Ende der Kulisse 28 anliegt. Bei einer Verschiebung des Schiebers 13 aus der in den 2a, 2b und 5a dargestellten Messposition in die in den 3a, 3b und 5b dargestellte Aufnahmeposition erfolgt somit eine unmittelbare Verlagerung der Haltestange 10, wobei die Bewegungen des Schiebers 13 über den Gelenkstift 27 auf den Schubkörper 14 und über den Bolzen 18 auf die Haltestange 10 übertragen wird. Eine Rückverlagerung der Haltestange 10 aus der in den 3a und 3b dargestellten Aufnahmeposition wird durch die bei der Verlagerung komprimierten ersten Schraubendruckfeder 16 unterstützt.
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In der in 4a, 4b und 5c dargestellten Arretierungsposition befindet sich der Schieber 13 der Betätigungseinheit 11 mit dem Führungsbolzen 26 in einer Rastmarke 15 der Kulisse 12. Über den Schieber 13 ist somit der Schubkörper 14 gegenüber einem Halter 29 der Betätigungseinheit 11 festgelegt. Eine Verlagerung der Haltestange 10 und somit der Stützrollen 2 erfordert dann eine Komprimierung der stärker ausgebildeten zweiten Schraubendruckfeder 19, welche somit aufgrund ihrer hohen Federkraft die Position der Haltestange 10 sichert. In der in 4a, 4b und 5c dargestellten arretierten Position erfolgt somit eine Aktivierung der zweiten Schraubendruckfeder 19. Ein Griffträger 30 des Schiebers 13 dient zur Aufnahme eines geeigneten, manuell betätigbaren Griffs.
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Eine hier nicht dargestellte, mit der Sensoreinheit verbundene Sendeeinrichtung ermöglicht es, die von der Sensoreinheit erfassten und verarbeiteten Messergebnisse und Daten drahtlos auf eine Empfangseinheit weiterzuleiten, welche bspw. durch ein weiteres Handgerät, einen Laptop oder dergleichen gebildet sein kann, an dem eine Weiterverarbeitung oder Archivierung der Messwerte erfolgen kann. Eine weitere, hier ebenfalls nicht dargestellte Lageerfassungseinheit, welche mit der Sensoreinheit koppelbar ist, erlaubt es, die vertikale und horizontale Position und Ausrichtung der Zugspannungsmessvorrichtung 1 zu erfassen. Über die Lageerfassungseinheit kann somit eine Schwerkraftkompensation der mittels der Sensoreinheit 4 ermittelten Messwerte durchgeführt werden, nachdem die Messwerte in Abhängigkeit von der Positionierung der Zugspannungsmessvorrichtung 1 bei dem Messvorgang beeinflusst werden. Darüber hinaus kann die Lageerkennungseinheit dazu benutzt werden, um die auf der Anzeigeeinheit 23, bzw. dem Display angezeigten Werte gegenüber dem Nutzer in geeigneter Weise auszurichten.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Zugspannungsmessvorrichtung
- 2
- Stützrolle
- 3
- Messrolle
- 4
- Sensoreinheit
- 5
- Einstellvorrichtung (Messposition)
- 6
- Anschlagelement
- 7
- Stelleinheit
- 8
- Drehgriff
- 9
- Träger
- 10
- Grundkörper, Haltestange
- 11
- Betätigungseinheit
- 12
- Kulisse (Betätigungseinheit)
- 13
- Schieber
- 14
- Schubkörper
- 15
- Rastmarke
- 16
- erste Schraubendruckfeder
- 17
- Führungsbuchse
- 18
- Führungskörper (Schubkörper) [Bolzen]
- 19
- zweite Schraubendruckfeder
- 20
- Abstützelement/Sprengring
- 21
- Gehäuseunterteil
- 22
- Gehäuseoberteil
- 23
- Anzeigeeinheit
- 24
- Schubstange
- 25
- Sicherungsbügel
- 26
- Führungsbolzen
- 27
- Gelenkstift
- 28
- Kulisse (Schubkörper)
- 29
- Halter
- 30
- Griffträger
