DE112017005033B4

DE112017005033B4 - Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren

Info

Publication number: DE112017005033B4
Application number: DE112017005033.2T
Authority: DE
Inventors: Kenji Nishita; Eiichiro Ikeda
Original assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Current assignee: Bando Chemical Industries Ltd
Priority date: 2016-10-04
Filing date: 2017-09-01
Publication date: 2020-09-24
Anticipated expiration: 2037-09-02
Also published as: WO2018066280A1; DE112017005033T5

Abstract

Spannungsprüfwerkzeug (1) zum Zurren, welches zur Prüfung einer an ein Zurrgurtelement (B) angelegten Spannung dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannungsprüfwerkzeug (1) Folgendes umfasst:zwei Träger (4), die in einer Längsrichtung des Zurrgurtelements (B) voneinander beabstandet sind;zwei Seitenplatten (5, 7), die das Zurrgurtelement (B) in einer Querrichtung des Zurrgurtelements (B) zwischen sich aufnehmend beidseits des Zurrgurtelements (B) anordenbar sind, wobei eine der beiden Seitenplatten (5, 7) mit einem Ende jedes der beiden Träger (4) verbindbar ist und die andere Seitenplatte mit dem anderen Ende jedes der beiden Träger (4) verbindbar ist; undeinen an den beiden Seitenplatten (5, 7) vorgesehenen Spannungserfassungsabschnitt (6, 8), der sich zwischen den beiden Trägern (4) befindet und eingerichtet ist, bei einer vorbestimmten Spannung zu reißen, wobei zumindest die beiden Seitenplatten (5, 7) als separate Bauteile ausgebildet sind und bei Durchführung der Spannungsprüfung mit den Trägern (4) verbindbar sind.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren, welches der Prüfung einer an ein Zurrgurtelement angelegten Spannung dient.
STAND DER TECHNIK
Eine Spannungsmessvorrichtung eines Klemmtyps, welche ein Zurrgurtelement (z. B. einen Riemen) beim Zurren einspannt und eine an dieses Zurrgurtelement angelegte Spannung misst, ist bereits bekannt. Druckschrift 1 ( JP 5972413 B1 ) offenbart zum Beispiel eine Spannungsmessvorrichtung eines Klemmtyps. Die Spannungsmessvorrichtung umfasst: eine Basis mit zwei drehbaren Tragrollen; einen Deckel, welcher durch einen Gelenkabschnitt mit der Basis verbunden ist, so dass er auf- und zuklappbar ist; eine in einem Rückseitenabschnitt des Deckels integrierte Kraftmessdose, einen Druckabschnitt, der auf der Rückseite des Deckels vorgesehen und dem Raum zwischen den beiden Tragrollen gegenüberliegend angeordnet ist; und eine Druckplatte, welche die Kraftmessdose mit Druck beaufschlagen kann. Die Spannungsmessvorrichtung kann ein Zurrgurtelement zwischen dem Druckabschnitt und den beiden Tragrollen eingespannt halten. Durch diese Spannungsmessvorrichtung ist es dem Nutzer vorteilhaft möglich, eine an das Zurrgurtelement angelegte Spannung beim Zurren zu messen, während der Nutzer das Zurrgurtelement festzieht.
Aus der DE 20 2012 012 665 U1 ist eine Vorrichtung zum Bestimmen der auf einen Spanngurt wirkenden Kräfte bekannt, wobei der Spanngurt zur Sicherung eines auf einer Ladefläche eines Transportmittels abgelegten Ladeguts dient, umfassend eine Messeinrichtung zum Bestimmen der auf den Spanngurt wirkenden Kräfte und zum Erzeugen von entsprechenden Signalen, und eine Steuereinheit, welche die von der Messeinrichtung erzeugten Signale auswertet und Hinweissignale in Abhängigkeit der bestimmten Kräfte erzeugt.
Die AT 503 446 B1 betrifft eine Anordnung zum Erfassen und zur Kontrolle der Zugspannung eines Bandes, einer Schnur, eines Seiles oder dergleichen, insbesondere eine Zurrgurtes, wobei in einer Messanordnung das Band, die Schnur, das Seil oder dergleichen vom geradlinigen Verlauf abweichend hindurchgeführt ist.
Die DE 41 00 245 C2 beschreibt eine Vorrichtung zum Erfassen der Bandspannung eines Gurtbandes, insbesondere Zurrgurtes, mit einem Gehäuse mit U-förmigem Querschnitt und quer zur Gehäuselängsachse angeordneten Führungen für das Gurtband.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
TECHNISCHE AUFGABE
Die in Druckschrift 1 offenbarte Spannungsmessvorrichtung setzt sich allerdings aus einer großen Anzahl von Bauteilen zusammen und geht mit entsprechenden Herstellungskosten einher. Es ist notwendig, eine Spannung beim Zurren zu geringeren Kosten und auf einfache Weise prüfen zu können.
Vor diesem Hintergrund besteht eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine einfache und kostengünstige Struktur bereitzustellen, die einem Nutzer die leichte Prüfung einer Spannung beim Zurren ermöglicht.
LÖSUNG DER AUFGABE
Zur Lösung der Aufgabe ist das Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren nach der vorliegenden Erfindung aus voneinander lösbaren Bauteile gebildet.
Konkret ist ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung als ein Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren umgesetzt, das zum Prüfen einer an ein Zurrgurtelement angelegten Spannung dient. Das Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren umfasst: zwei Träger, die in einer Längsrichtung des Zurrgurtelements voneinander beabstandet sind; zwei Seitenplatten, die das Zurrgurtelement in einer Querrichtung des Zurrgurtelements zwischen sich aufnehmend beidseits des Zurrgurtelements anordenbar sind, wobei eine der beiden Seitenplatten mit einem jeweiligen Ende der beiden Träger verbindbar ist und die andere Seitenplatte mit dem jeweiligen anderen Ende der beiden Träger verbindbar ist; und einen an den beiden Seitenplatten vorgesehenen Spannungserfassungsabschnitt, der sich zwischen den beiden Trägern befindet und eingerichtet ist, bei einer vorbestimmten Spannung zu reißen, wobei zumindest die Seitenplatten als separate Bauteile ausgebildet sind und bei Durchführung der Spannungsprüfung mit den Trägern verbindbar sind.
Diese Ausgestaltung, bei der die beiden Seitenplatten als separate Bauteile ausgebildet sind, ermöglicht es einem Nutzer, in einem Zustand, in dem ein Gegenstand zu einem gewissen Festigkeitsgrad mit dem Zurrgurtelement verzurrt wurde, eine der beiden Seitenplatten derart zu befestigen, dass das Zurrgurtelement zwischen den beiden Trägern und dem Spannungserfassungsabschnitt gehalten wird, ohne hierzu das Zurrgurtelement lösen zu müssen, und dann die andere Seitenplatte zu verbinden und so das Spannungsprüfwerkzeug zum Prüfen einer Spannung bereit zu machen. Wenn die zunehmend an das Zurrgurtelement angelegte Spannung eine vorbestimmte Spannung übersteigt, wird der Spannungserfassungsabschnitt verformt oder reißt. Anhand dieses Verformens oder Reißens kann der Nutzer feststellen, dass das Zurrgurtelement mit einer höheren Spannung als der vorbestimmten Spannung festgezogen ist. Nachdem der Spannungserfassungsabschnitt gerissen ist, wird das Zurrgurtelement nicht mehr zwischen den Trägern und dem Spannungserfassungsabschnitt gehalten. Somit kann das Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren von dem Zurrgurtelement gelöst werden.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ausführungsform des ersten Aspekts. Bei dem zweiten Aspekt umfasst der Spannungserfassungsabschnitt zwei Kragarme, die jeweils mit einem proximalen Ende mit einer zugeordneten Seitenplatte verbunden sind, und der Spannungserfassungsabschnitt weist in der Längsrichtung des Zurrgurtelements gesehen eine Bogenform auf, die an einem in der Querrichtung des Zurrgurtelements mittleren Abschnitt eine Spitze aufweist.
Durch diese Ausgestaltung führt das Anlegen einer vorbestimmten Spannung an das Zurrgurtelement dazu, dass Wurzelabschnitte der beiden Kragarme mit einer vorbestimmte Biegebeanspruchung beaufschlagt werden. Somit ermöglicht diese einfache Struktur einem Nutzer eine relativ präzise Prüfung der Spannung.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ausführungsform des ersten oder des zweiten Aspekts. Bei dem dritten Aspekt sind die beiden Träger jeweils mit einem proximalen Ende mit einer der beiden Seitenplatten verbunden und mit einem distalen Ende mit einem in der anderen Seitenplatte ausgebildeten Durchgangsloch in Eingriff bringbar.
In einem Zustand, in dem ein Gegenstand mit dem Zurrgurtelement verzurrt ist, kann ein Nutzer durch diese Ausgestaltung eine der Seitenplatten an dem Zurrgurtelement befestigen und dann die distalen Enden der beiden Träger mit den Durchgangslöchern der anderen Seitenplatte in Eingriff bringen, so dass das Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren befestigt ist.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ausführungsform eines der Aspekte ein bis drei. Bei dem vierten Aspekt umfasst das Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren des Weiteren einen an mindestens einer der beiden Seitenplatten vorgesehenen Verliersicherungsabschnitt, der dazu ausgebildet ist, das Zurrgurtelement auch bei gerissenem Spannungserfassungsabschnitt zwischen dem Verliersicherungsabschnitt und den beiden Trägern zu halten.
Durch diese Ausgestaltung kann ein Nutzer selbst bei gerissenem Spannungserfassungsabschnitt visuell prüfen, ob das Zurrgurtelement unter einer vorbestimmten Spannung gehalten wird, da das Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren an dem Zurrgurtelement verbleibt.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ausführungsform des vierten Aspekts. Bei dem fünften Aspekt ist der Verliersicherungsabschnitt als Stangenelement ausgebildet, welches an mindestens einer der beiden Seitenplatten vorgesehen ist, sich zu der anderen Seitenplatte erstreckt und von den beiden Trägern in einer Dickenrichtung des Zurrgurtelements beabstandet ist.
Der Verliersicherungsabschnitt dieser Ausgestaltung ist einfach und leicht formbar.
Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ausführungsform eines der Aspekte eins bis drei. Bei dem sechsten Aspekt umfasst das Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren des Weiteren ein Führungselement, welches den Spannungserfassungsabschnitt bedeckt und an dem das Zurrgurtelement zur Anlage kommt; und einen Stopper, der dazu ausgebildet ist, ein Übertreten des Stoppers durch das Führungselement im Wesentlichen zu verhindern, wenn das Zurrgurtelement aufgrund eines gerissenen Spannungserfassungsabschnitts das Führungselement schiebt und bewegt.
Selbst bei gerissenem Spannungserfassungsabschnitt kann ein Nutzer durch diese Ausführungsform visuell prüfen, ob das Zurrgurtelement unter einer vorbestimmten Spannung gehalten wird, da das Führungselement im Wesentlichen verhindert, dass sich das Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren von dem Zurrgurtelement löst.
Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Ausführungsform des sechsten Aspekts. Bei dem siebten Aspekt ist das Führungselement aus einem den Spannungserfassungsabschnitt umgebenden röhrenförmigen Element gebildet, und der Stopper umfasst mehrere Stopper, die derart an den beiden Seitenplatten angeordnet sind, dass sie einen Durchtritt eines Absatzabschnitts des Führungselements im Wesentlichen verhindern.
Durch diese Ausgestaltung verbleiben selbst bei gerissenem Spannungserfassungsabschnitt Bruchstücke des Spannungserfassungsabschnitts innerhalb des Führungselements. Da der gerissene Spannungserfassungsabschnitt in dem Führungselement verbleibt, bleibt das Zurrgurtelement beim Lösen weniger leicht hängen. Somit kann ein Nutzer das Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren leicht von dem Zurrgurtelement abnehmen.
VORTEILE DER ERFINDUNG
Wie oben beschrieben umfasst das Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren nach der vorliegenden Erfindung die beiden Seitenplatten, die als separate Bauteile ausgebildet sind und dazu ausgebildet sind, bei der Durchführung der Spannungsprüfung mit den beiden Trägern in Eingriff gebracht zu werden. Diese einfache und kostengünstige Struktur ermöglicht dem Nutzer eine leichte Prüfung einer an das Zurrgurtelement angelegten Spannung, während der Gegenstand mittels des Zurrgurtelements verzurrt bleibt.
Figurenliste

[1] 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Spannungsprüfwerkzeugs zum Zurren nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[2] 2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Spannungsprüfwerkzeugs zum Zurren nach der ersten Ausführungsform aus einem anderen Winkel.
[3] 3 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Bauteils.
[4] 4 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie IV-IV in 3.
[5A] 5A zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Bauteils.
[5B] 5B zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Bauteils aus einem anderen Winkel.
[6A] 6A zeigt eine perspektivische Ansicht eines zweiten Bauteils.
[6B] 6B zeigt eine perspektivische Ansicht des zweiten Bauteils aus einem anderen Winkel.
[7] 7 zeigt eine entlang der Breite eines Zurrgurtelements gesehene Querschnittansicht, der ein Verhältnis zwischen einer an das Zurrgurtelement angelegten Spannung und einer vertikalen Last entnehmbar ist.
[8A] 8A zeigt eine in der Längsrichtung eines Zurrgurtelements gesehene Querschnittansicht, der ein Verhältnis zwischen einem ersten Spannungserfassungsabschnitt und einer daran angelegten Last entnehmbar ist.
[8B] 8B zeigt ein Diagramm eines Biegemoments, mit dem der erste Spannungserfassungsabschnitt beaufschlagt ist.
[9] 9 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Spannungsprüfwerkzeugs zum Zurren nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[10] 10 zeigt eine perspektivische Ansicht des Spannungsprüfwerkzeugs zum Zurren nach der zweiten Ausführungsform aus einem anderen Winkel.
[11] 11 zeigt eine Seitenansicht eines ersten Bauteils.
[12] 12 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie XII-XII in 11.
[13A] 13A zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Bauteils.
[13B] 13B zeigt eine perspektivische Ansicht des ersten Bauteils aus einem anderen Winkel.
[14] 14 zeigt eine entlang der Breite eines Zurrgurtelements gesehene Querschnittansicht, der ein Verhältnis zwischen einer an das Zurrgurtelement angelegten Spannung und einer vertikalen Last entnehmbar ist.
[15A] 15A zeigt eine perspektivische Ansicht eines Spannungsprüfwerkzeugs zum Zurren nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
[15B] 15B zeigt eine perspektivische Ansicht des Spannungsprüfwerkzeugs zum Zurren unter Ausblendung einer zweiten Seitenplatte.
[15C] 15C zeigt eine 15B entsprechende perspektivische Ansicht aus einem anderen Winkel.
[15D] 15D zeigt eine Seitenansicht des Spannungsprüfwerkzeugs zum Zurren unter Ausblendung einer zweiten Seitenplatte.
[15E] 15E entspricht 15D und stellt einen Zustand dar, in dem ein Spannungserfassungsabschnitt gerissen ist.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnung beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 und 2 zeigen ein Spannungsprüfwerkzeug 1 zum Zurren nach einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Spannungsprüfwerkzeug 1 zum Zurren ist ein Werkzeug, welches der Prüfung einer an ein Zurrgurtelement B, wie z. B. ein Gummiband angelegten Spannung dient und ein erstes Bauteil 2 und ein zweites Bauteil 3 umfasst, die voneinander lösbar sind. Das Spannungsprüfwerkzeug 1 zum Zurren ist zum Beispiel aus Harzformteilen gebildet. Das Zurrgurtelement B kann ein Gummiband, ein Stahlband oder dergleichen sein. Alternativ kann das Zurrgurtelement B aus synthetischen Harzfasern, Metallfasern oder dergleichen gebildet sein. Das Zurrgurtelement B ist zum Beispiel ein Streifen mit einer Breite von 22 mm und aus einem Reifeninnenschlauch mit einer Dicke von 2 mm geschnitten.
Wie 3 und 4 auch zeigen, umfasst das erste Bauteil 2 zwei Träger 4, die in einer Längsrichtung des Zurrgurtelements B voneinander beabstandet sind, und eine erste Seitenplatte 5, welche die beiden Träger 4 miteinander verbindet. Die beiden Träger 4 und die erste Seitenplatte 5 sind einstückig miteinander ausgebildet. Der Träger 4 kann im Querschnitt jede beliebige Form aufweisen. Bei dieser Ausführungsform ist es bevorzugt, dass die Träger 4 jeweils einen rechteckigen Querschnitt und eine rundliche untere Fläche aufweisen, an welcher das Zurrgurtelement B zur Anlage kommen soll. Die beiden Träger 4 sind an einem unteren Abschnitt der ersten Seitenplatte 5 vorgesehen und weisen an ihren distalen Enden jeweils einen Eingriffsabschnitt 4a mit einem Haken auf. An einer Mittellinie jedes Eingriffsabschnitt 4a ist eine Verformungskerbe 4b ausgebildet. Die Verformungskerbe 4b ermöglicht es dem Eingriffsabschnitt 4a, sich bei der Einführung in ein an späterer Stelle beschriebenes Durchgangsloch 7a auf einfache Weise zu verformen. Zwischen den Trägern 4 ist ein erster Spannungserfassungsabschnitt 6 einstückig mit einem unteren Abschnitt der ersten Seitenplatte 5 ausgebildet. Der erste Spannungserfassungsabschnitt 6 weist einen Wurzelabschnitt auf, der als ein erster Verbindungsabschnitt 6a ausgebildet ist, welcher eine kleinere Querschnittsfläche aufweist und leichter reißt als der Rest des ersten Spannungserfassungsabschnitts 6. Der erste Verbindungsabschnitt 6a weist zum Beispiel einen rechteckigen Querschnitt auf. In der oberen Fläche 6b des ersten Spannungserfassungsabschnitts 6 ist ein an dem Zurrgurtelement B zur Anlage kommender Abschnitt abgeschrägt, so dass er eine runde Querschnittsform mit einem Radius von beispielsweise 5 mm aufweist. Wie 4, 5A und 5B zeigen, ist dieser Abschnitt gekrümmt, so dass er in der Längsrichtung des Zurrgurtelements B eine Bogenform aufweist. Der erste Spannungserfassungsabschnitt 6 umfasst einen distalen Endabschnitt 6c, der sich von dessen Mitte erstreckt und eine Dicke aufweist, die annähernd einem Drittel der Dicke des Rests des ersten Spannungserfassungsabschnitts 6 entspricht.
Wie 6A und 6B zeigen, weist das zweite Bauteil 3 demgegenüber eine zweite Seitenplatte 7 auf, deren Form im Wesentlichen der ersten Seitenplatte 5 entspricht. Die zweite Seitenplatte 7 weist zwei Durchgangslöcher 7a auf, in welche die Eingriffsabschnitte 4a der beiden Träger 4 eingesetzt werden. Zwischen den beiden Durchgangslöchern 7a der zweiten Seitenplatte 7 ist ein zweiter Spannungserfassungsabschnitt 8 einstückig mit einem unteren Abschnitt der zweiten Seitenplatte 7 ausgebildet. Der zweite Spannungserfassungsabschnitt 8 weist einen Wurzelabschnitt auf, der als ein zweiter Verbindungsabschnitt 8a ausgebildet ist, welcher genau wie der Verbindungsabschnitt 6a eine kleine Querschnittsfläche aufweist und leichter reißt als der Rest des zweiten Spannungserfassungsabschnitts 8. Auch in der oberen Fläche 8b des zweiten Spannungserfassungsabschnitts 8 ist ein an dem Zurrgurtelement B zur Anlage kommender Abschnitt abgeschrägt, so dass er eine runde Querschnittsform mit einem Radius von beispielsweise 5 mm aufweist. Somit ist dieser Abschnitt gekrümmt, so dass er in der Längsrichtung des Zurrgurtelements B gesehen eine Bogenform ausbildet. Der distale Endabschnitt 8c des zweiten Spannungserfassungsabschnitts 8 ist gegabelt, so dass der distale Endabschnitt 6c des ersten Spannungserfassungsabschnitts 6 darin einsetzbar ist.
Wie 1, 2 und 4 zeigen, sind die distalen Endabschnitte 6c und 8c im zusammengefügten Zustand des ersten Bauteils 2 und des zweiten Bauteils 3 zusammengesetzt, so dass die oberen Flächen 6b und 8b in der Längsrichtung des Zurrgurtelements B gesehen im Wesentlichen ineinander übergehen.
- Beispiele -
Das Spannungsprüfwerkzeug 1 zum Zurren ist zum Beispiel aus Formteilen aus ABS-Harz gebildet. ABS-Harz weist einen Zugmodul von 2550 MPa, eine Zugfestigkeit von 52 MPa und eine Biegefestigkeit von 82 MPa auf.
Es wird eine vertikale Last F berechnet, die auf den ersten Spannungserfassungsabschnitt 6 wirkt, wenn eine Spannung T an das Zurrgurtelement B angelegt wird. Es wird darauf hingewiesen, dass eine Last, eine Biegebeanspruchung und dergleichen, die auf den zweiten Spannungserfassungsabschnitt 8 wirken, auf die gleiche Weise ermittelt werden.
Wie 7 zeigt, wird der erste Spannungserfassungsabschnitt 6 beim Ziehen des Zurrgurtelements B mit der Spannung T mit einer vertikalen Last F beaufschlagt. Unter Außerachtlassung eines Reibungskoeffizienten zwischen dem ersten Spannungserfassungsabschnitt 6 und dem Zurrgurtelement B gilt hierbei folgende Gleichung: $F = 2 T sin θ$
wobei T für die an das das Zurrgurtelement B angelegte Spannung (kgf), F für die an den ersten Spannungserfassungsabschnitt 6 angelegte vertikale Last (kgf) und θ für einen Neigungswinkel (°) des Zurrgurtelements B steht. Wenn zum Beispiel der Winkel θ 19,2° beträgt und die Spannung T 3 kgf beträgt, beträgt F 1,973 kgf.
Als nächstes wird eine an dem Wurzelabschnitt des ersten Spannungserfassungsabschnitts 6 erzeugte Biegebeanspruchung berechnet. Mit steigender Spannung, die auf das Zurrgurtelement B aufgebracht wird, nimmt die an dem Wurzelabschnitt des ersten Spannungserfassungsabschnitts 6 erzeugte Biegebeanspruchung zu, so dass der Wurzelabschnitt irgendwann reißt. Unter Betrachtung dieses Mechanismus als Kragarm wird davon ausgegangen, dass eine Last gemäß 8A gleichmäßig auf den ersten Spannungserfassungsabschnitt 6 aufgebracht wird. Es wird angenommen, dass der Wurzelabschnitt des ersten Spannungserfassungsabschnitts 6 einen rechteckigen Querschnitt mit einer Breite von b mm und einer Höhe von h mm aufweist. Bei Beaufschlagung des ersten Spannungserfassungsabschnitts 6 mit der Last f wird, wie 8B zeigt, ein Biegemoment M erzeugt, während an einer Spannungsoberfläche eine maximale Biegebeanspruchung σ_b (kfg/mm²) erzeugt wird. Hierbei gilt Gleichung (2): $M = fL$
Da f 1/2 der von dem Zurrgurtelement B aufgebrachten Last F beträgt, gilt Gleichung (3): $M = FL/ 2$
Der erste Verbindungsabschnitt 6a des ersten Spannungserfassungsabschnitts 6 weist ein Widerstandsmoment Z (mm³) auf, das sich wie folgt ausdrücken lässt: $Z = {bh}^{2} / 6$
Auf Basis der Gleichungen (3) und (4) lässt sich die in dem ersten Verbindungsabschnitt 6a erzeugte maximale Biegebeanspruchung σ_b wie folgt ausdrücken: $σ_{b} = M/Z = FL/ 2 \times 6 {/bh}^{2} = 3 {FL/bh}^{2}$
Anhand der Gleichung (5) ergibt sich die folgende Gleichung (6):
[Gleichung 1] $h = \sqrt{\frac{3 FL}{b σ_{b}}}$
Eine Ersetzung der Bruchfestigkeit des Materials durch σ_b ergibt eine geeignete Querschnittsform. Bei dieser Ausführung gilt zum Beispiel unter der Bedingung, dass L = 12 mm, b = 3 mm und σ_b = 82 MPa = 8,3 kgf/mm², folgende Gleichung:
[Gleichung 2] $h = \sqrt{\frac{3 \times 1.973 \times 12}{3 \times 8.3}} = 1.69 (m m)$
Wenn die Spannung T 6 kgf beträgt, liegt der auf gleiche Weise berechnete Wert von h bei 2,39 mm. Wenn die Spannung T 9 kgf beträgt, liegt der auf gleiche Weise berechnete Wert von h bei 2,93 mm. Auf diese Weise wird die der jeweiligen Spannung T entsprechende Höhe h berechnet.
Wie bereits beschrieben sind die beiden Seitenplatten 5, 7 nach dieser Ausführungsform jeweils als ein Teil eines zugeordneten der separaten Bauteile 2, 3 ausgebildet, und die Seitenplatten 5, 7 können bei der Durchführung der Spannungsprüfung über die beiden Träger 4 miteinander verbunden werden. Durch dieses Merkmal kann ein Nutzer in einem Zustand, in dem ein Gegenstand zu einem bestimmten Festigkeitsgrad mit dem Zurrgurtelement B verzurrt wurde, das erste Bauteil 2 derart anbringen, dass das Zurrgurtelement B zwischen dem ersten Spannungserfassungsabschnitt 6 und den beiden Trägern 4 gehalten ist, ohne dazu das Zurrgurtelement B lösen zu müssen, und dann die zweite Seitenplatte 7 des zweiten Bauteils 3 verbinden, wodurch das Spannungsprüfwerkzeug zur Prüfung einer Spannung bereit ist. Durch die obere Fläche des zweiten Spannungserfassungsabschnitts 8, welche in Bogenform gekrümmt ist, passt der zweite Spannungserfassungsabschnitt 8 leicht unter das Zurrgurtelement B.
Somit sind die Eingriffsabschnitte 4a, die an den distalen Enden der beiden Träger 4 vorgesehen sind, welche mit proximalen Enden mit der ersten Seitenplatte 5 verbunden sind, mit den in den zweiten Seitenplatten 7 ausgebildeten Durchgangslöchem 7a in Eingriff bringbar. In einem Zustand, in dem ein Gegenstand mit dem Zurrgurtelement B verzurrt ist, kann ein Nutzer daher die erste Seitenplatte 5 an dem Zurrgurtelement B anbringen und dann die Eingriffsabschnitte 4a der beiden Träger 4 mit den Durchgangslöchern 7 der zweiten Seitenplatte 7 in Eingriff bringen und so ohne Weiteres das Spannungsprüfwerkzeug 1 zum Zurren befestigen.
Wenn die zunehmend an das Zurrgurtelement B angelegte Spannung eine vorbestimmte Spannung übersteigt, kommt es zu einer Verformung oder einem Reißen des ersten Spannungserfassungsabschnitts 6 und/oder des zweiten Spannungserfassungsabschnitts 8. Anhand dieses Verformens oder Reißens kann ein Nutzer feststellen, dass das Zurrgurtelement B mit einer größeren Spannung als der vorbestimmten Spannung festgezogen ist. Nachdem der Spannungserfassungsabschnitt gerissen ist, wird das Zurrgurtelement B zudem nicht länger zwischen den Trägern 4 und dem Spannungserfassungsabschnitt gehalten. Daher kann das Spannungsprüfwerkzeug 1 zum Zurren von dem Zurrgurtelement B abgenommen werden.
Der erste und der zweite Spannungserfassungsabschnitt 6, 8 sind zwei Kragarme, die jeweils mit einem proximalen Ende mit der zugeordneten der Seitenplatten 5, 7 verbunden sind und zusammen die Form eines Bogen bilden, dessen Spitze sich in der Längsrichtung des Zurrgurtelements B gesehen an einem in Querrichtung des Zurrgurtelements B mittleren Abschnitt befindet. Bei dieser Ausgestaltung führt die Beaufschlagung des Zurrgurtelements B mit einer vorbestimmten Spannung dazu, dass eine vorbestimmte Biegebeanspruchung auf die Wurzelabschnitte der beiden Kragarme ausgeübt wird. Somit ermöglicht diese einfache Struktur dem Nutzer eine relativ präzise Prüfung der Spannung.
Wie ersichtlich ist, kann ein Nutzer mit dem Spannungsprüfwerkzeug 1 zum Zurren nach dieser Ausführungsform, welches eine einfache und kostengünstige Struktur aufweist, eine an das Zurrgurtelement B angelegte Spannung leicht prüfen, während der Gegenstand mit dem Zurrgurtelement B verzurrt bleibt.
- Verfahren zur Herstellung eines Spannungsprüfwerkzeugs zum Zurren -
Das Spannungsprüfwerkzeug 1 zum Zurren nach der ersten Ausführungsform wird zum Beispiel durch Spritzgießen eines geschmolzenen Harzmaterials hergestellt.
Zwar ist dies nicht näher dargestellt, aber der erste und der zweite Spannungserfassungsabschnitt 6, 8 werden jeweils durch Spritzgießen mittels einer mit einem Einsatz versehenen Form hergestellt. Eine selektive Verwendung von Einsätzen unterschiedlicher Gestalt ermöglicht eine Veränderung der Schnitthöhe H des ersten Verbindungsabschnitts 6a oder des zweiten Verbindungsabschnitts 8a, wodurch die Querschnittform des ersten Verbindungsabschnitts 6a oder des zweiten Verbindungsabschnitts 8a, mit dem eine Last erfasst wird, verändert wird.
Durch ein Einstellen der Schnitthöhe H auf zum Beispiel 0 mm, 0,6 mm oder 1,3 mm wird das Spannungsprüfwerkzeug 1 in die Lage versetzt, eine Spannung von 9 kgf, 6 kgf bzw. 3 kgf zu prüfen. Im Fall der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist die Spannung T auf 3 kgf eingestellt.
Wie ersichtlich ist, kann die jeweilige Querschnittsfläche der Verbindungsabschnitte 6a, 8a der Spannungserfassungsabschnitte 6, 8 leicht durch selektive Verwendung von Einsätzen unterschiedlicher Gestalt beim Spritzgießen des Spannungsprüfwerkzeugs 1 zum Zurren verändert werden. Mit anderen Worten sind durch die selektive Verwendung von unterschiedlichen Einsätzen Spannungsprüfwerkzeuge 1 zur Prüfung unterschiedlicher Spannungen unter Verwendung derselben Formen herstellbar.
(Zweite Ausführungsform)
9 bis 14 zeigen ein Spannungsprüfwerkzeug 101 zum Zurren nach einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die zweite Ausführungsform Verliersicherungsabschnitte 104 umfasst. Es wird darauf hingewiesen, dass Bauteile dieser Ausführungsform, die den in 1 bis 8B gezeigten Bauteilen entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind und hier nicht näher beschrieben werden.
Konkret umfasst das Spannungsprüfwerkzeug 101 zum Zurren nach dieser Ausführungsform zwei Verliersicherungsabschnitte 104, die jeweils direkt unterhalb eines zugeordneten der Träger 4 an einer ersten Seitenplatte 5 ausgebildet sind. Die Verliersicherungsabschnitte 104 sind zum Beispiel jeweils als Stangenelement ausgebildet, das dünner ist als der Träger 4 und einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Es wird darauf hingewiesen, dass die Verliersicherungsabschnitte 104 nicht direkt unterhalb der Träger 4 angeordnet sein müssen, sondern gegenüber den Trägern 4 versetzt sein können. Des Weiteren können die Verliersicherungsabschnitte 104 im Querschnitt jeweils eine Kreisform oder jede beliebige andere Form aufweisen. Kurz gesagt sind die beiden Verliersicherungsabschnitte 104 vorzugsweise so ausgebildet, dass das Zurrgurtelement B auch bei gerissenem ersten Spannungserfassungsabschnitts 6 und/oder gerissenem zweiten Spannungserfassungsabschnitt 8 zwischen den beiden Trägern 4 und den beiden Verliersicherungsabschnitten 104 gehalten ist, wodurch ein Lösen des Spannungsprüfwerkzeugs 101 von dem Zurrgurtelement B im Wesentlichen verhindert ist.
Während der Verwendung des Spannungsprüfwerkzeugs 101 zum Zurren ist aus dem folgenden Grund eine Lücke H zwischen jedem der beiden Verliersicherungsabschnitte 104 und einer zweiten Seitenplatte 7 sichergestellt. Wenn der Eingriffsabschnitt 4a an dem jeweiligen distalen Ende der Träger 4 in das zugeordnete Durchgangsloch 7a der zweiten Seitenplatte 7 eingeführt und in Eingriff gebracht wird, kann durch das Vorhandensein der Lücke H der gesamte Eingriffsabschnitt 4a auf einmal aus dem Durchgangsloch 7a heraustreten, so dass ein Wurzelabschnitt des Eingriffsabschnitts 4a zuverlässig am Rand des Durchgangslochs 7 einrastet. Vorzugsweise ist die Lücke H schmaler als die Dicke des Zurrgurtelements B. Dies ist vorteilhaft, da ein solches Merkmal ein Lösen des Spannungsprüfwerkzeugs 101 zum Zurren von dem Zurrgurtelement B verhindern kann.
Durch die vorstehend beschriebene Ausgestaltung kann ein Nutzer visuell prüfen, ob das Zurrgurtelement B unter einer vorbestimmten Spannung gehalten wird.
Wie ersichtlich ist, bleibt das Spannungsprüfwerkzeug 101 zum Zurren nach dieser Ausführungsform, welches eine einfache und kostengünstige Struktur aufweist, selbst bei gerissenem ersten und zweiten Spannungserfassungsabschnitt 6, 8 an dem Zurrgurtelement B befestigt und ermöglicht einem Nutzer die leichte Prüfung einer an das Zurrgurtelement B angelegten Spannung, während der Gegenstand mit dem Zurrgurtelement B verzurrt bleibt.
Zudem ist das Spannungsprüfwerkzeug 101 zum Zurren nach dieser Ausführungsform, welches dem Spannungsprüfwerkzeug 1 zum Zurren nach der ersten Ausführungsform entspricht und zusätzlich lediglich die beiden Verliersicherungsabschnitte 104 umfasst, wie bei der ersten Ausführungsform leicht durch Spritzgießen herstellbar.
Bei der zweiten Ausführungsform sind die beiden Verliersicherungsabschnitte 104 an den proximalen Enden mit der ersten Seitenplatte 5 verbunden. Die beiden Verliersicherungsabschnitte 104 können aber auch mit der zweiten Seitenplatte 7 verbunden sein. Alternativ kann einer der Verliersicherungsabschnitte 104 mit der ersten Seitenplatte 5 und der andere mit der zweiten Seitenplatte 7 verbunden sein. Ebenso alternativ können zwei kurze Verliersicherungsabschnitte jeweils mit beiden Seitenplatten 5, 7 verbunden sein, so dass die kurzen Verliersicherungsabschnitte aneinander anliegen.
(Dritte Ausführungsform)
15A bis 15E zeigen ein Spannungsprüfwerkzeug 201 zum Zurren nach einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ein Hauptunterschied zwischen der dritten Ausführungsform und der oben beschriebenen ersten Ausführungsform besteht darin, dass die dritte Ausführungsform ein Führungselement 209 und Stopper 210 umfasst.
Das Spannungsprüfwerkzeug 201 zum Zurren nach dieser Ausführungsform umfasst das Führungselement 209, welches einen ersten Spannungserfassungsabschnitt 6 und einen zweiten Spannungserfassungsabschnitt 8 bedeckt und an dem ein Zurrgurtelement B zur Anlage kommt. Konkret ist das Führungselement 209 zum Beispiel von einem röhrenförmigen Element eines Harzformteils gebildet. Das Führungselement 209 umfasst: eine im Querschnitt im Wesentlichen bogenförmige Anlagefläche 209a; einen röhrenförmigen Abschnitt 209b, welcher den gesamten Umfang von im Wesentlichen der Gesamtheit des ersten und des zweiten Spannungserfassungsabschnitts 6, 8 bedeckt; und zwei Absatzabschnitte 209c, welche in die Anlagefläche 209a übergehen und sich von den Anlageflächen 209a aus in entgegengesetzte Richtungen erstrecken. Der röhrenförmige Abschnitt 209b umfasst dabei einen Erfassungsabschnittaufnahmeraum 209d zur Aufnahme des ersten und des zweiten Spannungserfassungsabschnitts 6, 8.
Die erste Seitenplatte 5 und die zweite Seitenplatte 7 weisen jeweils einen Stopper 210 auf, der von der jeweiligen Seitenplatte vorspringt und einstückig mit dieser ausgebildet ist. Wenn der erste Spannungserfassungsabschnitt 6 und der zweite Spannungserfassungsabschnitt 8 gerissen sind, drückt und bewegt das Zurrgurtelement B das Führungselement 209. Die Stopper 210 sind dazu ausgebildet, das Führungselement 209 am Übertreten der Stopper 210 zu hindern. Die Stopper 210 sind jeweils an den unteren Enden der ersten Seitenplatte 5 und der zweiten Seitenplatte 7 vorgesehen und sind von unten gesehen im Wesentlichen U-förmig. Jeder Stopper 210 weist eine Ausnehmung 210a, welche von dem röhrenförmigen Abschnitt 209b durchgriffen werden kann, und zwei Absatzabschnittanlageteile 210b auf, an denen die beiden Absatzabschnitt 209c zur Anlage kommen. Mit anderen Worten sind die Absatzabschnittanlageteile 210b so an der ersten und der zweiten Seitenplatte 5, 7 angeordnet, dass sie die Absatzabschnitte des Führungselements 209 im Wesentlichen am Durchtritt hindern.
Bei dieser Ausführungsform kann ein Nutzer selbst bei gerissenem ersten Spannungserfassungsabschnitt 6 und gerissenem zweiten Spannungserfassungsabschnitt 8 leicht und zuverlässig visuell prüfen, ob das Zurrgurtelement B unter einer vorbestimmten Spannung gehalten wird, da das Führungselement 209 im Wesentlichen verhindert, dass sich das Spannungsprüfwerkzeug 201 von dem Zurrgurtelement B löst.
Selbst bei gerissenem ersten Spannungserfassungsabschnitt 6 und gerissenem zweiten Spannungserfassungsabschnitt 8 verbleiben Bruchstücke des Spannungserfassungsabschnitts bei dieser Ausführungsform innerhalb des Führungselements 209. Da der erste und der zweite Spannungserfassungsabschnitt 6, 8 im gerissenen Zustand in dem Führungselement 209 verbleiben, bleibt das Zurrgurtelement B beim Lösen weniger leicht hängen. Somit kann ein Nutzer das Spannungsprüfwerkzeug 201 leicht von dem Zurrgurtelement B abnehmen.
(Weitere Ausführungsformen)
Die obigen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können wir folgt gestaltet sein.
Bei den obigen Ausführungsformen sind die beiden Träger 4 jeweils an der ersten Seitenplatte 5 vorgesehen und die beiden Durchgangslöcher 7a in der zweiten Seitenplatte 7 vorgesehen. Einer der Träger 4 kann aber auch an der ersten Seitenplatte 5 vorgesehen sein, während ein entsprechendes Durchgangsloch 7a in der zweiten Seitenplatte 7 vorgesehen sein kann, und der andere der beiden Träger 4 kann an der zweiten Seitenplatte 7 vorgesehen sein, während das entsprechende andere Durchgangsloch 7a in der ersten Seitenplatte 5 vorgesehen sein kann.
Die vorstehenden Ausführungsformen stellen lediglich in der Praxis bevorzugte Beispiele dar und sollen den Umfang, die Anwendungen oder den Nutzen der vorliegenden Erfindung nicht einschränken.
Bezugszeichenliste

1: Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren
2: erstes Bauteil
3: zweites Bauteil
4: Träger
4a: Eingriffsabschnitt
4b: Verformungskerbe
5: erste Seitenplatte
6: erster Spannungserfassungsabschnitt
6a: erster Verbindungsabschnitt
6b: obere Fläche
6c: distales Ende
7: zweite Seitenplatte
7a: Durchgangsloch
8: zweiter Spannungserfassungsabschnitt
8a: zweiter Verbindungsabschnitt
8b: obere Fläche
8c: distales Ende
101: Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren
104: Verliersicherungsabschnitt
201: Spannungsprüfwerkzeug zum Zurren
209: Führungselement
209a: Anlagefläche
209b: röhrenförmiger Abschnitt
209c: Absatzabschnitt
209d: Messabschnittaufnahmeraum
210: Stopper
210a: Ausnehmung
210b: Absatzabschnittanlageteil
B: Zurrgurtelement

Claims

Spannungsprüfwerkzeug (1) zum Zurren, welches zur Prüfung einer an ein Zurrgurtelement (B) angelegten Spannung dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Spannungsprüfwerkzeug (1) Folgendes umfasst: zwei Träger (4), die in einer Längsrichtung des Zurrgurtelements (B) voneinander beabstandet sind; zwei Seitenplatten (5, 7), die das Zurrgurtelement (B) in einer Querrichtung des Zurrgurtelements (B) zwischen sich aufnehmend beidseits des Zurrgurtelements (B) anordenbar sind, wobei eine der beiden Seitenplatten (5, 7) mit einem Ende jedes der beiden Träger (4) verbindbar ist und die andere Seitenplatte mit dem anderen Ende jedes der beiden Träger (4) verbindbar ist; und einen an den beiden Seitenplatten (5, 7) vorgesehenen Spannungserfassungsabschnitt (6, 8), der sich zwischen den beiden Trägern (4) befindet und eingerichtet ist, bei einer vorbestimmten Spannung zu reißen, wobei zumindest die beiden Seitenplatten (5, 7) als separate Bauteile ausgebildet sind und bei Durchführung der Spannungsprüfung mit den Trägern (4) verbindbar sind.
Spannungsprüfwerkzeug (1) zum Zurren nach Anspruch 1, wobei der Spannungserfassungsabschnitt (6, 8) zwei Kragarme umfasst, die jeweils mit einem proximalen Ende mit einer zugeordneten der beiden Seitenplatten (5, 7) verbunden sind, und der Spannungserfassungsabschnitt (6, 8) in der Längsrichtung des Zurrgurtelements (B) gesehen eine Bogenform aufweist, die an einem in der Querrichtung des Zurrgurtelements (B) mittleren Abschnitt eine Spitze aufweist.
Spannungsprüfwerkzeug (1) zum Zurren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die beiden Träger (4) jeweils mit einem proximalen Ende mit einer der beiden Seitenplatten (5, 7) verbunden sind und mit einem distalen Ende mit einem in der anderen Seitenplatte (5, 7) ausgebildeten Durchgangsloch (7a) in Eingriff bringbar sind.
Spannungsprüfwerkzeug (1) zum Zurren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, des Weiteren umfassend: einen an mindestens einer der beiden Seitenplatten (5, 7) vorgesehenen Verliersicherungsabschnitt (104), der dazu ausgebildet ist, das Zurrgurtelement (B) auch bei gerissenem Spannungserfassungsabschnitt (6, 8) zwischen dem Verliersicherungsabschnitt (104) und den beiden Trägern (4) zu halten.
Spannungsprüfwerkzeug (1) zum Zurren nach Anspruch 4, wobei der Verliersicherungsabschnitt (104) als Stangenelement ausgebildet ist, welches an mindestens einer der beiden Seitenplatten (5, 7) vorgesehen ist, sich zu der anderen Seitenplatte (5, 7) erstreckt und von den beiden Trägern (4) in einer Dickenrichtung des Zurrgurtelements (B) beabstandet ist.
Spannungsprüfwerkzeug (1) zum Zurren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, des Weiteren umfassend: ein Führungselement (209), welches den Spannungserfassungsabschnitt (6, 8) bedeckt und an dem das Zurrgurtelement (B) zur Anlage kommt; und einen Stopper (210), der dazu ausgebildet ist, ein Übertreten des Stoppers (210) durch das Führungselement (209) im Wesentlichen zu verhindern, wenn das Zurrgurtelement (B) aufgrund eines gerissenen Spannungserfassungsabschnitts (6, 8) das Führungselement (209) schiebt und bewegt.
Spannungsprüfwerkzeug (1) zum Zurren nach Anspruch 6, wobei das Führungselement (209) aus einem den Spannungserfassungsabschnitt (6, 8) umgebenden röhrenförmigen Element gebildet ist und der Stopper (210) mehrere Stopper (210) umfasst, die derart an den beiden Seitenplatten (5, 7) angeordnet sind, dass sie einen Durchtritt eines Absatzabschnitts des Führungselements (209) im Wesentlichen verhindern.