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Die Erfindung betrifft eine Spannvorrichtung mit einem ersten Element und einem zweiten Element, die über eine Verbindung zur Längenverstellung der Spannvorrichtung miteinander in Verbindung stehen. Dabei kann die Verbindung unter Druck oder unter Zug stehen, je nachdem welche Kräfte an dem ersten Element und dem zweiten Element wirken. Darüber hinaus betrifft die Erfindung eine Anordnung mit einem Schaber für Walzen und einer Halterung für den Schaber.
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Spannvorrichtungen werden z. B. an Zäunen, zur Sicherung von Waren auf einer Ladefläche oder als Segelbedarf verwendet. Sie erlauben es, auf einfache Art und Weise große Kräfte aufzubringen und Gegenstände zu positionieren oder zu halten.
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Dabei besteht jedoch das Problem, dass diese Spannvorrichtungen sich lösen können und insbesondere bei der Verwendung mehrerer Spannvorrichtungen sollte darauf geachtet werden, dass diese eine gleichmäßige Einspannung ermöglichen. Darüber hinaus wäre es vorteilhaft, an einer derartigen Spannvorrichtung einstellen zu können, mit welcher Kraft diese wirkt.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine derartige Spannvorrichtung weiterzuentwickeln. Diese Aufgabe wird mit einer Spannvorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und einer Anordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein bekanntes Ausführungsbeispiel einer Spannvorrichtung sieht vor, dass die Verbindung zwei Schrauben mit gegenläufigem Gewinde aufweist, die über mindestens eine Mutter miteinander in Verbindung stehen. Eine derartige Spannvorrichtung wird auch als Spannschraube oder Einstellschraube bezeichnet. Dies ist eine Doppelschraube mit einem Rechts- und einem Linksgewinde, die ein Bauteil mit entsprechenden Innengewinden in der Regel unter Zugspannung zusammenhält. Durch Drehungen des Bauteils mit den Innengewinden in die eine oder andere Richtung verspannt oder lockert die Schraube die Verbindung, indem der Abstand verändert wird. Derartige Vorrichtungen sind auch als Spannschloss oder Spannhaken bekannt.
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Die Erfindung betrifft auch eine Spannvorrichtung, die einen Spanngurt und ein Spannschloss aufweist. Derartige Gurtspanner dienen dazu, gewobene Bänder unter Spannung zusammenzuhalten. Dazu dient ein Verschluss zum Befestigen und Festzurren. Derartige Spanngurte werden beispielsweise als Ladungssicherungsgurte im Straßenverkehr eingesetzt.
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Das Spannschloss ist in der Regel ein Beschlag aus Metallguss oder geformtem Stahlblech. Dieser Verschluss besteht aus einem Umlenksteg und einer geriffelten Klemmbacke, die mit einer Feder auf den Steg gedrückt wird. Dies führt dazu, dass das Gurtband in einer Richtung durchgezogen werden kann, während es in der anderen Richtung durch die Klemmbacke blockiert ist. Der Anstellwinkel der Klemmbacke zum Steg ist entscheidend dafür, dass das Klemmschloss auch unter Last gelöst werden kann.
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Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch Ratschen, die als Langhebelratsche, Kurzhebelratsche oder als Schwerlastratsche Verwendung finden.
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Bei diesen Vorrichtungen ist es jeweils sinnvoll, einen Sensor vorzusehen, der eine zwischen dem ersten und dem zweiten Element wirkende Kraft oder Längenänderung messen kann.
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Wegen der Variabilität der Spanner kann mit derartigen Vorrichtungen auch eine Deckenkonstruktion verankert und gehalten werden. Dabei müssen viele Spannelemente auf gleiche Spannung eingestellt werden. Daher sieht die Erfindung vor, dass sie auch mehrere Elemente aufweisen kann, deren Verbindung jeweils einen Sensor aufweist.
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Diese Sensoren können mit einem Rechner in Verbindung stehen, der anzeigt, welche Spannvorrichtungen wie bedient werden müssen, um an allen Elementen der Spannvorrichtung die gleiche Spannung einzustellen.
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Insbesondere bei der Verwendung mehrerer Verbindungen ist es vorteilhaft, wenn die Spannvorrichtung automatisch längenverstellbar ist. Dies ermöglicht es, mit einer Steuerung oder einer Regelung die Länge der Verbindung in Abhängigkeit von den vom Sensor gemessenen Werten einzustellen.
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In vielen Fällen sind nicht nur die Kraft oder die gemessene Längenänderung relevant, sondern auch der absolute Wert der Länge zwischen erstem und zweiten Element. Hierfür wird vorgeschlagen, dass die Spannvorrichtung eine Messeinrichtung aufweist, die die Länge zwischen dem ersten und zweiten Element misst.
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Eine besondere Ausführungsvariante sieht vor, dass die Spannvorrichtung einen Lagesensor aufweist. Die Kombination mit einem Lagesensor hat besondere Vorteile, da die Messung der absoluten Kraft oder der Längenänderung für viele Befestigungssituationen nur in Verbindung mit der Lage der Spannvorrichtung aussagekräftig ist.
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Bei Anordnungen mit einem Schaber für Walzen und einer Halterung für den Schaber kann die Anpresskraft des Schabers an der Walze durch Pneumatikzylinder erzeugt werden. In diesem Fall ist es sinnvoll, zwischen dem Pneumatikzylinder und dem Schaber einen Sensor vorzusehen. Der Sensor kann aber auch zwischen dem Schaber und einer beliebigen Halterung vorgesehen sein. Dies ermöglicht es, die Anpresskraft des Schabers auf der Walze zu überwachen. Bei Störungen am Schaberhalter z. B. durch eine Undichtigkeit im Pneumatiksystem kann ein Alarm ausgelöst werden. Außerdem kann die Walzen- oder Schaberreibung gemessen werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei einer derartigen Anordnung eine Spannvorrichtung verwendet wird, wie sie oben beschrieben worden ist.
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Vorteilhafte Ausführungsvarianten und Anwendungsbeispiele sind Gegenstand der Zeichnung und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigt
- 1 eine Spannvorrichtung mit einem Sensor,
- 2 eine Verbindung für eine längenverstellbare Spannvorrichtung,
- 3 eine Spannvorrichtung mit Spanngurt und Spannschloss,
- 4 eine Spannvorrichtung mit Lagesensor zur Sicherung einer Ladung,
- 5 zwei Spannvorrichtungen zur Sicherung eines an zwei Seilen aufgehängten Gegenstands und
- 6 eine Spannvorrichtung zwischen einer Halterung und einem Schaber.
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Die in 1 gezeigte Spannvorrichtung 1 besteht aus einem ersten Element 2 und einem zweiten Element 3, zwischen denen eine Verbindung 4 angeordnet ist. Diese Verbindung 4 weist einen Sensor 5 auf, der eine zwischen dem ersten Element 2 und dem zweiten Element 3 wirkende Kraft 6 misst. Dieser Sensor 5 kann alternativ auch so ausgebildet sein, dass er eine Längenänderung (nicht gezeigt) des Abstands zwischen dem ersten Element und dem zweiten Element messen kann.
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Die Verbindung 4 besteht aus einem Mittelteil 7, in dem zwei Gewindeteile 8, 9 geführt sind. Die zwischen den Gewindeteilen 8 und 9 wirkende Kraft wird durch den Sensor 5 gemessen. Die Gewindeteile 8 und 9 haben gegenläufige Gewinde 10, 11, in denen Schrauben 12, 13 angeordnet sind.
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Eine zwischen den Schrauben 12 und 13 wirkende Zugkraft wird somit vom Sensor 5 erfasst und diese Kraft kann entweder am Sensor angezeigt werden oder vorzugsweise über einen Sender 14 drahtlos an einen Empfänger 15 übertragen werden.
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Dieser Empfänger 15 steht mit einem Rechner 16 in Verbindung, der je nach Messwert drahtlos auf eine Verstelleinrichtung 17 einwirken kann, um durch eine Drehung der Verbindung 4 relativ zu dem ersten Element 2 und dem zweiten Element 3 die Länge der Spannvorrichtung zu verändern.
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Dies führt wiederum zu einer Veränderung der mit dem Sensor 5 gemessenen Kraft, die über den Sender 14 wieder an den Empfänger 15 weitergeleitet wird und am Rechner 16 dazu dienen kann, über einen Regelkreis eine vorbestimmte Kraft einzustellen.
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Bei der Verwendung mehrerer Spannvorrichtungen 1 kann mit dem Rechner 16 auch auf unterschiedliche Spannvorrichtungen eingewirkt werden, um dort jeweils die gleiche Kraft einzustellen. Sofern die Spannvorrichtungen miteinander in Verbindung stehen, kann die Veränderung der Kraft an einer Spannvorrichtung auch zu einer Veränderung der Kraft an einer anderen Spannvorrichtung führen, sodass der Rechner mehrere Einstellprozesse initiieren muss, um an allen Spannvorrichtungen die gleiche Kraft einzustellen.
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Entsprechend kann der Rechner auch eine an einer oder mehreren Spannvorrichtungen gemessene Längenänderung dazu nutzen, an mehreren Spannvorrichtungen die gleiche Länge einzustellen.
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Die 3 zeigt, dass als Spannvorrichtung 20 auch ein Spannschloss 21 dienen kann, mit dem zwei Gurte 22, 23 in Verbindung stehen, die mittels des Spannschlosses 21 gespannt werden können. In diesem Fall ist am Spannschloss 20 ein Sensor 24 angeordnet, der eine zwischen den als erstes Element und als zweites Element dienenden Gurten 22 und 23 eine Kraft oder eine Länge misst. Die Spanngurte 22 und 23 können auch als ein umlaufender Spanngurt ausgebildet sein.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Spannvorrichtung einen Lagesensor 35 aufweist. Dieser kann aus einem Beschleunigungssensor, einem Gyrosensor und einem Magnetometer bestehen. Derartige Lagesensoren können miniaturisiert in einer Größe von 3 x 3 x 1 mm hergestellt werden und sie können somit mit dem Sender 14 in Verbindung stehen und über eine gemessene Länge und eine gemessene Kraft hinaus auch die Lage der Spannvorrichtung ermitteln.
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Die 4 und 5 zeigen, dass die Lage der Spannvorrichtung für die Messung der auf ein gehaltenes Bauteil 30 über Spanngurte 31 und 32 wirkenden Kräfte ausschlaggebend sein kann. Die in der 4 in einem Winkel von etwa 75° angeordneten Spannvorrichtungen 33, 34 sind so angeordnet, dass die auf das Bauteil 30 wirkende Kraft etwa 10 % geringer ist als die an den Spannvorrichtungen anliegende Kraft. Daher ist es sinnvoll, an der Spannvorrichtung über einen Lagesensor 35 dessen Lage zu ermitteln.
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Ähnlich ist die Kraftverteilung bei einem Gegenstand 40, der an zwei Seilen 41 und 42 aufgehängt ist. Durch die Ermittlung der Lage der mit Kraftsensoren ausgestatteten Spannvorrichtungen 43 und 44 kann die resultierende Kraft 45 leicht berechnet werden.
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Die 6 zeigt eine Anordnung 50 mit einem Schaber 51, mit dem auf eine Walze 52 eingewirkt wird. Der Schaber 51 ist über eine Rotationsachse 53 an einer Halterung 54 befestigt. Zwischen dem Schaber 51 und der Halterung 54 ist ein Sensor 5 als Teil einer Spannvorrichtung 1 vorgesehen, um zwischen dem Schaber 51 und der Halterung 54 wirkende Kräfte zu messen.
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Diese Spannvorrichtung 1 kann wie die zuvor beschriebenen Spannvorrichtungen unterschiedlich ausgebildet sein und vor allem auch eine Längenmesseinrichtung, eine Längenverstelleinrichtung und einen Lagesensor aufweisen. Vorzugsweise sind an zwei beabstandeten Orten am Schaber oder an gegenüber liegenden Enden des Schabers Spannvorrichtungen vorgesehen, um die Position des Schabers genau einzustellen.
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Die Spannvorrichtung kann dabei entweder direkt oder über eine um die Rotationsachse drehbare Umlenkeirichtung mit dem Schaber in Verbindung stehen.
