-
TECHNISCHES GEBIET
-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spannungsmessvorrichtung, welche eine Lastmessvorrichtung, welche eine auf ein Druckelement aufgebrachte Last unter Anwendung des Hebelprinzips misst, umfasst und so ausgebildet ist, dass ein Messobjekt, wie zum Beispiel ein Gurt oder dergleichen, zwischen zwei Stützrollen und einem Druckelement einspannbar und dadurch eine Spannung messbar ist.
-
STAND DER TECHNIK
-
Bei Verwendung eines Drei-Punkte-Spannungsmessers wird herkömmlicherweise in vielen Fällen eine Struktur eingesetzt, bei welcher ein Lasterfassungsabschnitt (ein Lastsensor) an nur einer Stelle in dem in der Längsrichtung mittleren Abschnitt eines Druckabschnittes angeordnet ist. Bei der Struktur, bei welcher der Lasterfassungsabschnitt an nur einer Stelle in dem mittleren Abschnitt des Druckabschnitts vorgesehen ist, verlagert sich jedoch im Falle einer Verlagerung eines Messziels weg von dem in der Längsrichtung mittleren Abschnitt auch eine auf den Lasterfassungsabschnitt aufgebrachte Last weg von einer beabsichtigten Lastrichtung, wodurch in manchen Fällen ein Lastwert erfasst wird, der kleiner ist als ein tatsächlicher Wert.
-
Daher bedarf es, wie zum Beispiel in der
JP 2016 - 151 431 A beschrieben, einer Struktur, bei der eine Verschiebungsrichtung so auf eine einzige Richtung begrenzt ist, dass eine Bewegung des Druckabschnitts quer zu dem Lasterfassungsabschnitt erfolgt. Insbesondere bedarf es einer Struktur, bei der ein Vorsprungsabschnitt und eine von dem Vorsprungsabschnitt durchgriffene Durchgangsöffnung vorgesehen sind und eine dazwischen angeordnete Einführlücke so klein ausgebildet ist, dass sich der Druckabschnitt nur in einer Richtung bewegt.
-
Die
US 6 508 114 B2 beschreibt eine Gurtband-Spannungserfassungseinheit, die eine Basis und eine Abdeckung sowie ein elastisch vorspannendes Element umfasst, das in der Basis und der Abdeckung montiert ist
-
Aus der
GB 23 76 925 A ist eine Sicherheitsgurtspannungserfassungsvorrichtung bekannt, die zum Erfassen einer Spannung in einem Gurt, der einen Kindersitz in einem Fahrzeug sichert, ausgelegt ist.
-
Die
JP S53 - 116 757 U beschreibt eine komplexe Waage.
-
Die
JP H09 - 203 657 A bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Messung einer Restmenge innerhalb eines Tanks.
-
Aus der
DE 24 29 668 A1 ist eine Vorrichtung zur Ermittlung der Zugkraft in einem seil- oder bandförmigen Messobjekt bekannt.
-
-
Die
DE 34 12 483 A1 bezieht sich auf einen elektromechanischen Meßumformer-Zapfen zur Messung von Kräften.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
TECHNISCHE AUFGABE
-
Bei einem gemäß der
JP 2016 - 151 431 A offenbarten Verfahren tritt jedoch in dem Fall, dass eine Lücke eines Einführabschnitts nicht sehr klein ausgebildet ist, aufgrund einer Neigung des Einführabschnitts beim Ausüben einer außermittigen Last ein Festfressen auf, so dass sich der Druckabschnitt nicht verschiebt, weshalb eine Ausgestaltung der lichten Maße des Einführabschnitts schwierig ist.
-
Außerdem kann ein Element wie zum Beispiel eine Gleitschiene verwendet werden, wobei es sich um einen Mechanismus handelt, der sich mit hoher Präzision in einer Richtung bewegt; jedoch führt dies zu dem Problem, dass eine sehr komplexe und teure Struktur entsteht.
-
Die vorliegende Erfindung wurde vor dem Hintergrund der vorstehend beschriebenen Punkte konzipiert, weshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin besteht, eine auf einen Lasterfassungsabschnitt aufgebrachte außermittige Last, die von einer Positionierung eines zu messenden Messobjekts abhängt, mit einer vergleichsweise einfachen Ausgestaltung zu verringern.
-
LÖSUNG DER AUFGABE
-
Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Last von einem Druckelement über zwei Lastübertragungsbalken auf einen Lastsensor übertragen.
-
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung umfasst eine Spannungsmessvorrichtung insbesondere einen Lastsensor, einen Basisabschnitt, in dem der Lastsensor vorgesehen ist, zwei Lastübertragungsbalken, die jeweils einen Auflagepunkt und einen Wirkungspunkt aufweisen, welche an unterschiedlichen Stellen vorgesehen und dazu ausgebildet sind, an einer Spitze eine Last auf den Lastsensor zu übertragen, und ein Druckelement, das durch die Wirkungspunkte der beiden Lastübertragungsbalken gelagert ist und auf welches die Last aufgebracht wird.
-
Bei der vorstehend beschrieben Ausgestaltung wird eine Last selbst dann, wenn sich eine Lastposition, an welcher die Last auf das Druckelement aufgebracht wird, von dem Lastsensor wegverlagert, über die beiden Lastübertragungsbalken indirekt auf den Lastsensor übertragen, so dass ein Messfehler durch zwei Hebel verringert ist.
-
Ferner umfasst die Spannungsmessvorrichtung zwei drehbare erste Stützrollen, die zu beiden Seiten des Druckelements angeordnet sind, wobei ein Messobjekt zwischen den beiden ersten Stützrollen und dem Druckelement eingespannt ist, wodurch eine Spannung messbar ist.
-
Bei der vorstehend beschrieben Ausgestaltung ist eine hochpräzise Spannungsmessvorrichtung erzielbar, bei welcher eine außermittige Last am Lasterfassungsabschnitt, die von einer Positionierung des Messobjekts abhängt, verringert ist.
-
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung nach dem ersten Aspekt der Erfindung sind die beiden Lastübertragungsbalken plattenförmig ausgebildet und an Auflagepunkten durch basisseitige Stifte gegenüber dem Basisabschnitt gelagert.
-
Bei der vorstehend beschrieben Ausgestaltung wird die Last durch die beiden Lastübertragungsbalken auf engem Raum zuverlässig übertragen.
-
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung nach dem zweiten Aspekt der Erfindung ist das Druckelement an den Wirkungspunkten über druckseitige Stifte durch die beiden Lastübertragungsbalken gelagert.
-
Bei der vorstehend beschrieben Ausgestaltung wird die Last über die druckseitigen Stifte übertragen, so dass keine Linearbewegungsstruktur erforderlich ist und eine platzsparende Struktur erzielt werden kann.
-
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung nach dem dritten Aspekt der Erfindung überdecken Spitzen der beiden Lastübertragungsbalken einander über einen balkenseitigen Stift, wobei eine der Spitzen an einem Lasterfassungsabschnitt des Lastsensors anliegt.
-
Bei der vorstehend beschrieben Ausgestaltung wird die auf engem Raum auf die beiden Lastübertragungsbalken aufgebrachte Last zuverlässig auf den Lastsensor übertragen.
-
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung nach dem vierten Aspekt der Erfindung passen die basisseitigen Stifte, die druckseitigen Stifte und der balkenseitige Stift jeweils in einen entsprechenden vertieften Abschnitt, der in dem Basisabschnitt, dem Druckelement oder den Lastübertragungsbalken ausgebildet ist.
-
Bei der vorstehend beschrieben Ausgestaltung wird keiner der Stifte verschoben, so dass die Last zuverlässig übertragen werden kann und die Montage vereinfacht ist.
-
Gemäß einem sechsten Aspekt der Erfindung nach dem vierten oder dem fünften Aspekt der Erfindung sind die beiden basisseitigen Stifte, die beiden druckseitigen Stifte und der balkenseitige Stift symmetrisch um den einen Mittelpunkt bildenden Lasterfassungsabschnitt des Lastsensors angeordnet.
-
Bei der vorstehend beschrieben Ausgestaltung kann die auf den Lastsensor aufgebrachte Last auf eine Last unter einer tatsächlichen Last verringert und ein Verhältnis, mit dem die Last verringert wird, frei gewählt werden.
-
Gemäß einem siebten Aspekt der Erfindung nach einem der Aspekte vier bis sechs der Erfindung sind die beiden basisseitigen Stifte, die beiden druckseitigen Stifte und der balkenseitige Stift parallel ausgerichtet angeordnet.
-
Bei der vorstehend beschrieben Ausgestaltung wird die Last präzise von dem Druckelement auf den Lastsensor übertragen.
-
Gemäß einem achten Aspekt der Erfindung nach einem der vorherigen Aspekte der Erfindung umfasst die Spannungsmessvorrichtung des Weiteren zwei drehbare zweite Stützrollen an den beiden ersten Stützrollen gegenüberliegenden Stellen, wobei das Druckelement von einer die beiden zweiten Stützrollen verbindenden Linie in Richtung der beiden ersten Stützrollen vorspringt und ein Lageverhältnis zwischen dem Druckelement und den beiden zweiten Stützrollen festgelegt ist.
-
Bei der vorstehend beschrieben Ausgestaltung sind die beiden zweiten Stützrollen an den beiden das Messobjekt stützenden ersten Stützrollen gegenüberliegenden Stellen vorgesehen, und das Messobjekt ist zwischen den beiden Stützrollen eingespannt, so dass sich ein Berührungswinkel selbst bei Variieren der Dicke des Messobjekts kaum verändert und Spannungsschwankungen reduzierbar sind. Außerdem ist das Druckelement auf geeignete Weise vorspringend ausgebildet, wodurch eine Spannung anhand einer auf das Druckelement aufgebrachten Teilkraft messbar ist. Ein Lageverhältnis zwischen dem Druckelement und den beiden zweiten Stützrollen ist festgelegt, so dass sich der Berührungswinkel zwischen dem Druckelement und dem Messobjekt selbst bei Variieren der Dicke des Messobjekts kaum verändert. Dadurch kann die Spannung des Messobjekts präzise gemessen werden. Der Begriff „festgelegt“ bedeutet hierbei nicht, dass das Lageverhältnis gar nicht verändert werden kann, sondern umfasst auch die Bedeutung, dass das Lageverhältnis je nach Fall verändert werden kann und das Lageverhältnis anschließend wieder festgelegt wird.
-
Gemäß einem neunten Aspekt der Erfindung nach dem achten Aspekt der Erfindung sind die beiden ersten Stützrollen durch ein erstes Gehäuse drehbar gelagert, die beiden zweiten Stützrollen durch ein zweites Gehäuse drehbar gelagert, der Basisabschnitt, die beiden Lastübertragungsbalken und das Druckelement in dem zweite Gehäuse vorgesehen und das Messobjekt durch das erste Gehäuse und das zweite Gehäuse eingespannt, wodurch eine Spannung des Messobjekts messbar ist.
-
Bei der vorstehend beschrieben Ausgestaltung ist es nicht erforderlich, dass das Messobjekt zwischen den Rollen hindurchgeführt wird, so dass das Messobjekt unter fester Positionierung des Messobjekts zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse eingespannt ist, wodurch die Spannungsmessung leicht durchführbar ist.
-
Gemäß einem zehnten Aspekt der Erfindung nach dem neunten Aspekt der Erfindung ist das Messobjekt ein Sicherungsgurt, der in einem Zustand, in dem ein Objekt durch den Sicherungsgurt gesichert ist, zwischen dem ersten Gehäuse und dem zweiten Gehäuse eingespannt ist, wodurch eine Spannung des Sicherungsgurts messbar ist.
-
Bei der vorstehend beschrieben Ausgestaltung kann die Spannung des Sicherungsgurts im festgezogenen Zustand des Sicherungsgurts gemessen werden, und die Spannungssteuerung ist sehr einfach.
-
VORTEILE DER ERFINDUNG
-
Wie vorstehend beschrieben, sind gemäß der vorliegenden Erfindung zwei Lastübertragungsbalken, die jeweils einen Auflagepunkt und einen Wirkungspunkt aufweisen, an unterschiedlichen Stellen vorgesehen und dazu ausgebildet, an einer Spitze eine Last an den Lastsensor zu übertragen, und es ist ein Druckelement vorgesehen, das durch die Wirkungspunkte der beiden Lastübertragungsbalken gelagert ist und auf welches die Last aufgebracht wird, wodurch mit einer vergleichsweise einfachen Ausgestaltung eine außermittige Last an einem Lasterfassungsabschnitt, die von einer Positionierung eines Messobjekts abhängt, nach dem Prinzip der Hebelwirkung verringerbar ist und ein Messfehler reduziert werden kann.
-
Figurenliste
-
- [1] 1 zeigt eine vergrößerte Querschnittansicht eines Abschnitts I in 8 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- [2] 2 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Spannungsmessvorrichtung.
- [3] 3 zeigt eine Vorderansicht der Spannungsmessvorrichtung.
- [4] 4 zeigt eine Linksansicht der Spannungsmessvorrichtung.
- [5] 5 zeigt eine Draufsicht der Spannungsmessvorrichtung.
- [6] 6 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie VI-VI in 3.
- [7] 7 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie VII-VII in 5.
- [8] 8 zeigt eine Querschnittansicht entlang der Linie VIII-VIII in 5.
- [9] 9 zeigt, wie eine auf eine Lastmessvorrichtung aufgebrachte Last übertragen wird.
- [10] 10 zeigt, wie eine auf einen anderen Abschnitt der Lastmessvorrichtung aufgebrachte Last übertragen wird.
-
BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Im Folgenden werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
-
2 bis 5 und 8 zeigen eine Spannungsmessvorrichtung 1 mit einer darin montierten Lastmessvorrichtung 30 nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, und die Spannungsmessvorrichtung 1 umfasst ein erstes Gehäuse 3 und ein zweites Gehäuse 4, die durch einen als Mittelpunkt dienenden Gelenkabschnitt 2 öffenbar und schließbar miteinander verbunden sind. Der Gelenkabschnitt 2 kann eine beliebige Struktur aufweisen, solange die Struktur grundsätzlich eine Gelenkstruktur ist.
-
Wie 6 zeigt, sind in dem ersten Gehäuse 3 zwei drehbare erste Stützrollen 10 vorgesehen. Ein Außendurchmesser der ersten Stützrollen 10 beträgt zum Beispiel 12 mm, und die ersten Stützrollen 10 sind in einem Abstand von zum Beispiel 40 mm parallel zueinander vorgesehen. Die ersten Stützrollen 10 können aus Metall gebildet sein und können aus Harz gebildet sein, und jeweils beide Enden der ersten Stützrollen 10 sind durch das erste Gehäuse 3 drehbar gelagert. Die drehbare Lagerung der beiden ersten Stützrollen 10 erfolgt in nicht näher dargestellter Weise jeweils durch ein plattenartiges Rollenlagerelement 12, das so in dem ersten Gehäuse 3 gelagert ist, dass es in einem Zustand, in dem das Rollenlagerelement 12 durch zwei in dem ersten Gehäuse 3 vorgesehene Schraubendruckfedern in Richtung des zweiten Gehäuses 4 vorgespannt ist, in vertikaler Richtung beweglich ist. Wie 8 zeigt, ist das Rollenlagerelement 12 durch Betätigung eines in dem ersten Gehäuse 3 vorgesehenen Justierabschnitts 13 zum Festziehen in vertikaler Richtung beweglich ausgebildet.
-
Ein Druckelement 20 ist an einer einem Mittelpunkt zwischen den beiden ersten Stützrollen 10 gegenüberliegenden Stelle in dem zweiten Gehäuse 4 angeordnet vorgesehen. Das Druckelement 20 weist eine gekrümmte Fläche mit zum Beispiel dem gleichen Außendurchmesser (12 mm) wie dem der ersten Stützrollen 10 auf und ist zum Beispiel aus einem Harzmaterial oder einem metallischen Material von ausgezeichneter Gleitfähigkeit ausgebildet, obwohl das Druckelement 20 selbst sich nicht dreht. Das Druckelement 20 ist so eingebaut, dass es von einer Stützfeder 20a mit einer vorbestimmten Kraft in Richtung des zweiten Gehäuses 4 zurückgeschoben und festgesetzt wird.
-
Wie 6 zeigt, sind an den beiden ersten Stützrollen 10 gegenüberliegenden Stellen in dem zweiten Gehäuse 4 zwei drehbare zweite Stützrollen 21 parallel zueinander angeordnet, wobei das Druckelement 20 zwischen ihnen angeordnet ist. Die zweiten Stützrollen 21 sind zum Beispiel Rollen, die jeweils zum Beispiel den gleichen Außendurchmesser (12 mm) wie die ersten Stützrollen 10 aufweisen, wobei ein Zwischenraum von 40 mm zwischen ihnen ausgebildet ist und jeweils beide Enden der zweiten Stützrollen 21 durch das zweite Gehäuse 4 drehbar gelagert sind.
-
Wie 8 zeigt, ist eine Lastzelle 22 als ein Lastsensor, der eine in dem Druckelement 20 erzeugte Last messen kann, in dem zweiten Gehäuse 4 eingebaut. Die Lastzelle 22 ist mit einer in dem zweiten Gehäuse 4 vorgesehenen Platine 23 verbunden. Außerdem sind ein Anzeigeabschnitt 24, der ein von der Lastzelle 22 gemessenes Messergebnis anzeigen kann, und ein Bedienabschnitt 25, der die Messung durch die Lastzelle 22 durchführt, in dem zweiten Gehäuse 4 vorgesehen. Der Anzeigeabschnitt 24 und der Bedienabschnitt 25 sind jeweils mit der Platine 23 verbunden.
-
Außerdem kann eine Batterie 14, welche die Lastzelle 22, den Anzeigeabschnitt 24 und die Platine 23 mit Strom versorgt, in dem zweite Gehäuse 4 aufgenommen sein. Die Batterie 14 kann jedoch auch in dem ersten Gehäuse 3 vorgesehen sein.
-
Durch die Ausbildung der vorstehend beschriebenen Struktur ist die Spannungsmessvorrichtung 1 so ausgestaltet, dass ein Messobjekt zwischen den beiden ersten Stützrollen 10 und dem Druckelement 20 eingespannt ist und dadurch eine Spannung des Messobjekts messbar ist. Bei dem Messobjekt handelt es sich zum Beispiel um einen Sicherungsgurt B, der durch die gestrichelten Linien in 6 und 7 dargestellt ist, wobei eine Breite und eine Dicke des Sicherungsgurts B je nach einem zu sichernden Gegenstand (einem zu transportierenden Gegenstand), der an einem Deck eines Schiffes oder dergleichen befestigt ist, variieren.
-
Wie 6 zeigt, springt das Druckelement 20 von einer die beiden zweiten Stützrollen 21 verbindenden Linie um ein vorbestimmtes Maß in Richtung der beiden ersten Stützrollen 10 vor. Dieses Vorsprungsmaß muss ein geeignetes Maß, also ein nicht zu großes Maß sein, damit ein Spannungsverlust bei Entfernung der Spannungsmessvorrichtung 1 nach der Messung verringert ist. Durch Ausbildung der vorstehend beschriebenen Struktur ist ein Lageverhältnis zwischen dem Druckelement 20 und den beiden zweiten Stützrollen 21 festgelegt. Das Druckelement 20 kann jedoch auch so ausgestaltet sein, dass das Vorsprungsmaß veränderbar ist und das Lageverhältnis nach einer Veränderung des Lageverhältnisses zwischen den beiden zweiten Stützrollen 21 und dem Druckelement 20 wieder festlegbar ist, bis die nächste Veränderung vorgenommen wird.
-
Wie 4 und 8 zeigen, ist außerdem ein Spannstab 5 mit einer als Mittelpunkt dienenden Verschiebungsachse 6 verschiebbar auf einer dem Gelenkabschnitt 2 gegenüberliegenden Seite des ersten Gehäuses 3 vorgesehen. Ein Stabaufnahmeabschnitt 4a, der den Spannstab 5 aufnehmen kann, ist in dem zweiten Gehäuse 4 ausgespart. An einer Spitze des Spannstabs 5 ist ein Griff 7 vorgesehen, und durch Festziehen des Griffs 7 kann der Sicherungsgurt B mit geeigneter Kraft zwischen dem ersten Gehäuse 3 und dem zweiten Gehäuse 4 eingespannt werden. Der Sicherungsgurt B ist zum Beispiel durch das erste Gehäuse 3 und das zweite Gehäuse 4 eingespannt, wodurch eine Spannung des Sicherungsgurts B durch die Lastzelle 22 messbar, durch den Anzeigeabschnitt 24 anzeigbar und auf der Platine 23 oder dergleichen speicherbar ist.
-
Im Folgenden wird die Lastmessvorrichtung 30 nach dieser Ausführungsform näher beschrieben.
-
Wie 1 zeigt, ist die einen Lastsensor umfassende Lastzelle 22 an einem von einem Abschnitt des zweiten Gehäuses 4 gebildeten Basisabschnitt 31 befestigt gelagert. Zwei Lastübertragungsbalken 32, welche an einer Spitze eine Last auf die Lastzelle 22 übertragen, sind einer Lastwirkungsposition (einem Lasterfassungsabschnitt 22a) der Lastzelle 22 benachbart angeordnet. Die beiden Lastübertragungsbalken 32 sind so ausgebildet, dass Basisseiten der Lastübertragungsbalken 32 an basisseitigen Stiften 33 anliegen (von diesen gelagert sind), die als Auflagepunkte dienen und an unterschiedlichen Stellen vorgesehen sind, und als Wirkungspunkte dienende druckseitige Stifte 34 an Stellen vorgesehen sind, die Spitzen näher sind als die basisseitigen Stifte 33. Das Druckelement 20, auf welches eine Last aufgebracht wird, liegt an den druckseitigen Stiften 34 der beiden Lastübertragungsbalken 32 an (wird von diesen gelagert).
-
Die beiden Lastübertragungsbalken 32 sind zum Beispiel plattenförmig ausgebildet und liegen jeweils an einem entsprechenden der basisseitigen Stifte 33 an (sind von diesen gelagert), wobei die basisseitigen Stifte 33 jeweils einen Auflagepunkt gegenüber dem Basisabschnitt 31 bilden und stabförmig ausgebildet sind. Das Druckelement 20 liegt an Wirkungspunkten über die druckseitigen Stifte 34, die jeweils stabförmig ausgebildet sind, an den beiden Lastübertragungsbalken 32 an (wird von diesen gelagert). Spitzen der beiden Lastübertragungsbalken 32 überdecken einender über einen stabförmig ausgebildeten balkenseitigen Stift 35, und eine der Spitzen liegt an dem Lasterfassungsabschnitt 22a der Lastzelle 22 an.
-
Die basisseitigen Stifte 33, die druckseitige Stifte 34 und der balkenseitige Stift 35 sind, wie in 1 jeweils vergrößert dargestellt, so ausgebildet, dass die basisseitigen Stifte 33, die druckseitigen Stifte 34 und der balkenseitige Stift 35 jeweils in einen entsprechenden vertieften Abschnitt 31a, 32a, 32b bzw. 20b passen, der in dem Basisabschnitt 31, dem Druckelement 20 oder den Lastübertragungsbalken 32 ausgebildet ist. Somit wird keiner der Stifte verschoben, wodurch eine Last zuverlässig übertragen werden kann und die Montage vereinfacht ist. Außerdem sind zwei der basisseitigen Stifte 33, zwei der druckseitigen Stifte 34 und der balkenseitige Stift 35 symmetrisch um den einen Mittelpunkt bildenden Lasterfassungsabschnitt 22a der Lastzelle 22 angeordnet.
-
Im Folgenden wird ein Beispiel für ein Spannungsmessverfahren unter Verwendung der Spannungsmessvorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform beschrieben.
-
Zunächst wird der Sicherungsgurt B, wie in 6 gezeigt, so auf den beiden ersten Stützrollen 10 platziert, dass das erste Gehäuse 3 und das zweite Gehäuse 4 mit dem Gelenkabschnitt 2 als Mittelpunkt geöffnet sind, um den Sicherungsgurt B mit dem zweiten Gehäuse 4 einzuspannen. Somit ist es nicht erforderlich, dass der Sicherungsgurt B um das Druckelement 20 herumgeführt wird, so dass der Sicherungsgurt B zwischen dem ersten Gehäuse 3 und dem zweiten Gehäuse 4 unter Positionierung des Sicherungsgurts B eingespannt werden kann, wodurch die Spannungsmessung einfach durchführbar ist.
-
Als nächstes wird der Spannstab 5 mit der Verschiebungsachse 6 als Mittelpunkt verschoben, so dass er in den in dem zweiten Gehäuse 4 vorgesehenen Stabaufnahmeabschnitt 4a eingeführt wird, und der Griff 7 wird gedreht, um leicht festgezogen zu werden. Dann wird der Justierabschnitt 13 zum Festziehen bedient, um den Sicherungsgurt B mit einer geeigneten Kraft durch die beiden ersten Stützrollen 10 festzuziehen. Somit kann der Sicherungsgurt B selbst bei Variieren der Dicke des Sicherungsgurts B mit geeigneter Kraft durch die beiden ersten Stützrollen 10 gepresst werden.
-
Dann wird während einer Prüfung einer Spannung über den Anzeigeabschnitt 24 eine zusätzliche Einspannung eines durch den Sicherungsgurt B zu sichernden Objekts oder dergleichen vorgenommen. Wie vorstehend beschrieben kann die Spannung des Sicherungsgurts B während des Festziehens des Sicherungsgurts B gemessen werden, und die Spannungssteuerung ist sehr einfach.
-
In 9, die eine horizontale Invertierung der Ansicht von 1 darstellt, wird zum Beispiel ein Fall angenommen, in dem eine Position des Sicherungsgurts B in einer Richtung verlagert ist und eine Last F0 = 10 N auf eine Stelle aufgebracht wird, zu der ein Lastschwerpunkt verlagert ist, also eine an 2:3 gelegene Stelle. Hierbei wird eine auf die druckseitigen Stifte 34 aufgebrachte Last geteilt, so dass geteilte Lasten F1 = 6 N und F2 = 4 N betragen.
-
Davon ausgehend, dass ein Lageverhältnis zwischen dem entsprechenden druckseitigen Stift 34 und dem balkenseitigen Stift 35 in dem linken und dem rechten Abschnitt - jeweils von den basisseitigen Stiften 33 gesehen jeweils 1:3 beträgt, beträgt eine an den balkenseitigen Stift 35 übertragene Last F3 = 6 N/3 + 4 N/3 = 10/3 N = 3,33 N.
-
Wie 10 zeigt, wird gleichermaßen ein Fall angenommen, in dem die Position des Sicherungsgurts B in einer Richtung verlagert ist und eine Last F0 = 10 N auf eine Stelle aufgebracht wird, zu welcher der Lastschwerpunkt verlagert ist, also eine an 1:3 gelegene Stelle. Hierbei wird die auf die druckseitigen Stifte 34 aufgebrachte Last geteilt, so dass geteilte Lasten F1 = 15 N/2 und F2 = 5 N/2 betragen.
-
Davon ausgehend, dass ein Lageverhältnis zwischen dem entsprechenden druckseitigen Stift 34 und dem balkenseitigen Stift 35 in dem linken und dem rechten Abschnitt - jeweils von den basisseitigen Stiften 33 gesehen - wie in 9 jeweils 1:3 beträgt, beträgt die an den balkenseitigen Stift 35 übertragene Last F3 = 5 N/2 + 5 N/6 = 3,33 N, was 9 entspricht. Das heißt, dass das Messergebnis selbst dann, wenn die Stelle, auf welche die Last F0 aufgebracht wird, verschoben ist, gleich bleibt. Vergleichen mit einem Fall, in dem eine Kraft direkt auf die Lastzelle 22 übertragen wird, beträgt die Last außerdem 1/3. Wie vorstehend beschrieben kann die auf die Lastzelle 22 aufgebrachte Last F3 bei dieser Ausführungsform auf eine Last unter der eigentlichen Last F0 verringert werden und ein Verhältnis, mit dem die Last F3 verringert ist, durch Anpassung der Anordnung jedes Stifts frei gewählt werden. Bei dieser Ausführungsform kann ein tatsächlicher Wert durch Multiplikation eines ermittelten Messwerts mit drei geschätzt werden. Bei dieser Ausführungsform sind die beiden zweiten Stützrollen 21 an Stellen angeordnet, die den beiden ersten Stützrollen 10 gegenüberliegen, welche den Sicherungsgurt B so stützen, dass der Sicherungsgurt B zwischen den Stützrollen 10 und 21 eingespannt ist, so dass sich ein Berührungswinkel selbst bei Variieren der Dicke des Sicherungsgurts B kaum verändert und Spannungsschwankungen reduzierbar sind. Außerdem ist das Druckelement 20 bei dieser Ausführungsform auf geeignete Weise vorspringend ausgebildet, wodurch eine Spannung anhand einer auf das Druckelement 20 aufgebrachten Teilkraft messbar ist. Außerdem ist das Lageverhältnis zwischen dem Druckelement 20 und den beiden zweiten Stützrollen 21 festgelegt, so dass sich ein Berührungswinkel 0 zwischen dem Druckelement 20 und dem Sicherungsgurt B selbst bei Variieren der Dicke des Sicherungsgurts B kaum verändert. Dadurch ist die Spannung des Sicherungsgurts B präzise messbar.
-
Wie vorstehend beschrieben, wird eine Last selbst dann, wenn sich eine Lastposition, an welcher die Last auf das Druckelement 20 aufgebracht wird, von der Lastzelle 22 wegverlagert, über die beiden Lastübertragungsbalken 32 auf die Lastzelle 22 übertragen, so dass ein Messfehler durch Wirkung zweier Hebel reduziert ist. Da die Last über jeden Stift übertragen wird, ist außerdem keine Linearbewegungsstruktur erforderlich und eine platzsparende Struktur erzielbar, so dass die auf engem Raum auf die beiden Lastübertragungsbalken 32 aufgebrachte Last zuverlässig auf die Lastzelle 22 übertragen wird.
-
Mit der Spannungsmessvorrichtung 1 nach dieser Ausführungsform kann somit eine auf den Lasterfassungsabschnitt aufgebrachte außermittige Last, die von der Positionierung des Sicherungsgurts B abhängt, mittels des Prinzips der Hebelwirkung verringert und der Messfehler reduziert werden.
-
(Weitere Ausführungsformen)
-
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann die vorstehend beschriebene Ausführungsform als die folgende Struktur umgesetzt werden.
-
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform handelt es sich bei dem Messobjekt um den Sicherungsgurt B, der zur Ladungssicherung oder dergleichen verwendet wird; die vorliegende Erfindung ist jedoch auch auf einen Transmissionsriemen oder ein Förderband anwendbar.
-
Die vorstehend beschriebene Ausführungsform stellt lediglich ein grundsätzlich bevorzugtes Beispiel dar und soll die vorliegende Erfindung, die Anwendung der vorliegenden Erfindung oder ihren Einsatzbereich nicht auf bestimmte Weise einschränken.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Spannungsmessvorrichtung
- 2
- Gelenkabschnitt
- 3
- erstes Gehäuse
- 4
- zweites Gehäuse
- 4a
- Stabaufnahmeabschnitt
- 5
- Spannstab
- 6
- Verschiebungsachse
- 7
- Griff
- 10
- erste Stützrollen
- 12
- Rollenlagerelement
- 13
- Justierabschnitt zum Festziehen
- 14
- Batterie
- 20
- Druckelement
- 20a
- Stützfeder
- 21
- zweite Stützrollen
- 22
- Lastzelle (Lastsensor)
- 22a
- Lasterfassungsabschnitt
- 23
- Platine
- 24
- Anzeigeabschnitt
- 25
- Bedienabschnitt
- 30
- Lastmessvorrichtung
- 31
- Basisabschnitt
- 31a, 32a, 32b, 20b,
- vertiefte Abschnitte
- 32
- Lastübertragungsbalken
- 33
- basisseitige Stifte (Auflagepunkte)
- 34
- druckseitige Stifte (Wirkungspunkte)
- 35
- balkenseitiger Stift
- B
- Sicherungsgurt (Messobjekt)
