DE1171637B - Arrangement for measuring forces in two or more directions lying in the same plane - Google Patents

Arrangement for measuring forces in two or more directions lying in the same plane

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DE1171637B
DE1171637B DEA39527A DEA0039527A DE1171637B DE 1171637 B DE1171637 B DE 1171637B DE A39527 A DEA39527 A DE A39527A DE A0039527 A DEA0039527 A DE A0039527A DE 1171637 B DE1171637 B DE 1171637B
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Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: G Ol 1Boarding school Class: G Ol 1

Deutsche Kl.: 42 k-7/05 German class: 42 k -7/05

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Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:Number:
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A 39527 IXb/42 k
21. Februar 1962
4. Juni 1964A 39527 IXb / 42 k
February 21, 1962
4th June 1964

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Messen von Kräften in zwei oder mehreren Richtungen. Diese Kräfte können voneinander unabhängig sein und die Anordnung in verschiedenen Richtungen beeinflussen, sie können aber auch aus zwei winkelrecht gegeneinander wirkenden Komponenten einer einzigen Kraft bestehen, die in bezug auf Größe und Richtung variieren. Die Erfindung ist besonders geeignet zur Bestimmung der Größe des sogenannten Haspelbandzuges in solchen Walzwerken, in denen eine Umlenkwalze zwischen den Arbeitswalzen und der Aufrollhaspel angeordnet ist. Das über die Umlenkwalze laufende Walzgut wird dabei um einen gewissen Winkel, den Abbiegungswinkel, abgebogen und die Umlenkwalze mit einer Kraft beeinflußt, die von der Zugspannung im Gut und dem Abbiegungswinkel abhängt. Man kann sich diese Kraft in eine horizontale und eine vertikale Komponente aufgeteilt denken, und die Anordnung nach der Erfindung soll diese beiden Komponenten jede für sich messen.The invention relates to an arrangement for measuring forces in two or more directions. These forces can be independent of each other and influence the arrangement in different directions, But they can also consist of two components acting at right angles to one another single force that vary in size and direction. The invention is particularly useful to determine the size of the so-called reel belt tension in those rolling mills in which a deflection roll is arranged between the work rolls and the take-up reel. That about the deflection roller rolling stock is bent by a certain angle, the bending angle and the deflection roller is influenced with a force which depends on the tension in the material and the angle of deflection depends. This force can be divided into a horizontal and a vertical component think, and the arrangement according to the invention should each of these two components measure up.

Es sind bereits Vorrichtungen zum Messen von Kräften in zwei oder mehreren Richtungen bekannt. Für jede Meßrichtung sind zwei je mit vier Dehnungsmeßstreifen versehene Metallbänder erforderlich. Die acht Meßstreifen sind in zwei Brückenschaltungen zusammengeschaltet. Eine Kraftmessung mit der vorgeschlagenen Vorrichtung erfordert also eine große Anzahl von Meßstreifen und ist deshalb sehr kompliziert. Devices for measuring forces in two or more directions are already known. For each direction of measurement, two metal strips, each provided with four strain gauges, are required. the eight measuring strips are interconnected in two bridge circuits. A force measurement with the proposed The device therefore requires a large number of measuring strips and is therefore very complicated.

Bei einer anderen Art von Meßvorrichtungen verwendet man Schleifkontakte, die auf elektrischen Widerständen schleifen. Die Schleifkontakte werden von den zu messenden Kräften beeinflußt, ihre Bewegungen sind der Größe der Kräfte proportional. Die Stellungen der Schleifkontakte werden abgetastet und in eine Kraftangabe umgewandelt. Die Vorrichtungen, die die Schleifkontakte tragen, sind in mechanischen Lagern gelagert, um die Bewegung der Schleifkontakte zu den Widerständen zu ermöglichen. Bei diesen Vorrichtungen wird der Übergangswiderstand zwischen Schleifkontakten und Widerständen sich auch auf die Meßwerte auswirken, d.h., eine Veränderung des Übergangswiderstandes bei Oxydation oder Verschmutzung wird eine Veränderung des Meßergebnisses bewirken.Another type of measuring device uses sliding contacts that are on electrical Grinding resistors. The sliding contacts are influenced by the forces to be measured, their movements are proportional to the magnitude of the forces. The positions of the sliding contacts are scanned and converted into a force specification. The devices that carry the sliding contacts are in mechanical bearings to enable the sliding contacts to move to the resistors. In these devices, the contact resistance between sliding contacts and resistors also have an effect on the measured values, i.e. a change in the contact resistance in the event of oxidation or contamination will cause a change in the measurement result.

Es ist auch bekannt, daß man Kräfte in einer Richtung mit Hilfe eines mit Schlitzen versehenen Halters messen kann, wobei sich im Halter ein druckabtastendes Organ befindet. Die Ausgangsleistung des Meßorgans ist der Größe der Kraft proportional, und die Bewegung der Meßanordnung zwischen denMeß-It is also known to force unidirectional forces using a slotted Holder can measure, wherein there is a pressure-sensing organ in the holder. The output power of the Measuring element is proportional to the magnitude of the force, and the movement of the measuring arrangement between the

Anordnung zum Messen von Kräften in zwei oder mehreren in derselben Ebene
liegenden RichtungenArrangement for measuring forces in two or more in the same plane
lying directions

Anmelder:Applicant:

Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,Allmänna Svenska Elektriska Aktiebolaget,

Västeräs (Schweden)Västeräs (Sweden)

Vertreter:Representative:

Dipl.-Ing. H. Missling, Patentanwalt,Dipl.-Ing. H. Missling, patent attorney,

Gießen, Bismarckstr. 43Giessen, Bismarckstrasse. 43

Als Erfinder benannt:Named as inventor:

Rune Flinth, Västeräs (Schweden)Rune Flinth, Västeräs (Sweden)

Beanspruchte Priorität:Claimed priority:

Schweden vom 27. Februar 1961 (2031)Sweden of February 27, 1961 (2031)

werten Null und Maximum ist vernachlässigbar klein. Die Meßanordnung ist darum wie ein starrer Körper zu betrachten, da er keine beweglichen Kontakte enthält, sind die Fehlerquellen so gering wie möglich.
Die Erfindung bezweckt, Meßanordnungen der zuletzt beschriebenen Art so auszubilden, daß in einer Ebene liegende Kräfte in zwei verschiedenen Richtungen gemessen werden können. Erfindungsgemäß ist die Anordnung so ausgebildet, daß der Halter durch die genannten Schlitze unter Bildung von federnden Zungen in einen Außenteil, einen Zwischenteil und einen Innenteil so unterteilt ist, daß der Zwischenteil durch federnde Zungen von dem Außenteil und der Innenteil durch federnde Zungen vom Zwischenteil so getragen werden, daß sie in voneinander verschiedenen Richtungen durchfedern können, und daß druckempfindliche Organe zwischen dem Außenteil und Zwischenteil und zwischen dem Zwischenteil und Innenteil angeordnet sind.
In der Zeichnung zeigtvalues zero and maximum is negligibly small. The measuring arrangement is therefore to be regarded as a rigid body, since it does not contain any moving contacts, the sources of error are as small as possible.
The aim of the invention is to design measuring arrangements of the type just described so that forces lying in one plane can be measured in two different directions. According to the invention, the arrangement is designed so that the holder is divided by the aforementioned slots with the formation of resilient tongues into an outer part, an intermediate part and an inner part so that the intermediate part by resilient tongues from the outer part and the inner part by resilient tongues from the intermediate part are carried so that they can deflect in different directions, and that pressure-sensitive organs are arranged between the outer part and the intermediate part and between the intermediate part and the inner part.
In the drawing shows

Fig. 1 ein Beispiel einer Ausführungsform der Anordnung nach der Erfindung undFig. 1 shows an example of an embodiment of the Arrangement according to the invention and

F i g. 2 die Verwendung der Anordnung zum Messen der Druckkraft des Walzguts auf die Umlenkwalze in einem Walzwerk.F i g. 2 the use of the arrangement for measuring the compressive force of the rolling stock on the deflection roll in a rolling mill.

In einem Halter von parallelepipedischer Form sind eine Anzahl Schlitze angebracht, so daß ein Außenteil 1, ein Zwischenteil 2, ein Innenteil 3 undIn a holder of parallelepiped shape a number of slots are made so that a Outer part 1, an intermediate part 2, an inner part 3 and

409 598/207409 598/207

eine Anzahl zwischen diesen Teilen gelegener Zungen gebildet werden. Der Zwischenteil wird vom Außenteil durch zwei im wesentlichen vertikale Schlitze 4 getrennt, deren obere und untere Enden mit einem kürzeren horizontalen Schlitz 5 und durch eine unterhalb der unteren horizontalen Schlitze 5 gelegene horizontale Ausnehmung 6 abgeschlossen werden, die ein druckempfindliches Organ 7 aufnimmt. Zwischen den übrigen horizontalen Schlitzen 5 und der oberen Kante des Halters sowie zwisehen den unteren horizontalen Schlitzen 5 und der Ausnehmung 6 werden horizontal verlaufende Zungen 8 gebildet, die den Zwischenteil 2 tragen, so daß er in vertikaler Richtung federn kann, aber in horizontaler Richtung mit dem Außenteil starr verbunden ist. Der Zwischenteil hat eine Anzahl vertikaler Schlitze 9, zwischen denen eine entsprechende Anzahl vertikaler Zungen 10 gebildet wird, die Tragorgane für den Innenteil 3 bilden. Dem einen der Schlitze 9 ist eine besondere Form gegeben, um ein druckempfindliches Organ 11 aufnehmen zu können. Die federnden Zungen 10 erlauben, daß der Innenteil 3 sich ohne nennenswerten Widerstand in horizontaler Richtung bewegt, während sie dagegen in vertikaler Richtung eine feste Stütze bilden. Der Innenteil 3 ist dem Angriff der Kraft oder der Kräfte ausgesetzt, die gemessen werden sollen, und kann beispielsweise wie ein Lager für eine Achse der vorher genannten Umlenkwalze des Walzwerkes ausgeführt sein, was in Fig. 2 näher gezeigt ist. Das druckempfindliche Organ 7 mißt nur die vertikale Komponente Fv der Kraft F, während das druckempfindliche Organ 11 nur auf die horizontale Komponente Fn reagiert und nur diese mißt.a number of tongues located between these parts are formed. The intermediate part is separated from the outer part by two essentially vertical slots 4, the upper and lower ends of which are terminated by a shorter horizontal slot 5 and by a horizontal recess 6 located below the lower horizontal slots 5 which receives a pressure-sensitive member 7. Between the remaining horizontal slots 5 and the upper edge of the holder and between the lower horizontal slots 5 and the recess 6, horizontally extending tongues 8 are formed which carry the intermediate part 2 so that it can spring in the vertical direction, but with it in the horizontal direction the outer part is rigidly connected. The intermediate part has a number of vertical slots 9, between which a corresponding number of vertical tongues 10 are formed, which form support members for the inner part 3. One of the slots 9 is given a special shape in order to be able to accommodate a pressure-sensitive member 11. The resilient tongues 10 allow the inner part 3 to move in the horizontal direction without appreciable resistance, while, on the other hand, they form a firm support in the vertical direction. The inner part 3 is exposed to the force or forces that are to be measured and can, for example, be designed like a bearing for an axis of the aforementioned deflecting roller of the rolling mill, which is shown in more detail in FIG. The pressure-sensitive element 7 measures only the vertical component F v of the force F, while the pressure-sensitive element 11 reacts only to the horizontal component F n and only measures this.

Die gezeigte und beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist nicht die einzig denkbare. Es ist z. B. nicht notwendig, daß die beiden druckempfindlichen Organe so gestellt sind, daß sie nur auf Kräfte reagieren, die winkelrecht gegeneinander sind. Auch andere Winkel sind denkbar, falls die Verhältnisse es erfordern. Ebenso können die Schlitze anders verlaufen, ohne von dem Erfindungsgedanken abzuweichen. Man kann sich auch vorstellen, daß man mehr als zwei druckempfindliche Organe verwendet. Weiter können die in den Figuren gezeigten druckempfindlichen Organe 7 und 11 durch paarweise, eins auf jeder Seite des Angriffspunkts der Kraft, angeordnete Organe ersetzt werden. Ferner können die Schlitze so angeordnet sein, daß der Zwischenteil in horizontaler Richtung und der Innenteil in vertikaler Richtung beweglich ist.The embodiment of the invention shown and described is not the only one conceivable. It is z. B. not necessary that the two pressure-sensitive organs are placed so that they are only on forces react that are at right angles to each other. Other angles are also conceivable if the circumstances require it. The slots can also run differently without deviating from the concept of the invention. One can also imagine using more than two pressure-sensitive organs. Further, the pressure-sensitive organs 7 and 11 shown in the figures can be paired, one organs arranged on each side of the point of application of the force are replaced. Furthermore, the slots be arranged so that the intermediate part in the horizontal direction and the inner part in the vertical direction is movable.

Claims (4)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Anordnung zum Messen von Kräften in zwei oder mehreren in derselben Ebene liegenden Richtungen mit Hilfe von in einem Halter mit Schlitzen angebrachten druckempfindlichen Organen, vorzugsweise eines für jede Meßrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß der Halter durch die genannten Schlitze (5, 6, 9) unter Bildung von federnden Zungen in einen Außenteil (1), einen Zwischenteil (2) und einen Innenteil (3) so unterteilt ist, daß der Zwischenteil (2) durch federnde Zungen (8) von dem Außenteil und der Innenteil durch federnde Zungen (10) vom Zwischenteil so getragen werden, daß sie in voneinander verschiedenen Richtungen durchfedern können, und daß druckempfindliche Organe (7, 11) zwischen dem Außenteil und Zwischenteil und zwischen dem Zwischenteil und Innenteil angeordnet sind.1. Arrangement for measuring forces in two or more lying in the same plane Directions with the help of pressure-sensitive organs mounted in a holder with slots, preferably one for each measuring direction, characterized in that the holder through said slots (5, 6, 9) under Formation of resilient tongues in an outer part (1), an intermediate part (2) and an inner part (3) is subdivided so that the intermediate part (2) is separated from the outer part by resilient tongues (8) and the inner part are supported by resilient tongues (10) from the intermediate part so that they are in can deflect different directions from each other, and that pressure-sensitive Organs (7, 11) between the outer part and the intermediate part and between the intermediate part and inner part are arranged. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Richtungen einen rechten Winkel miteinander bilden.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that the two directions one Form right angles with each other. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Halter zwei im wesentlichen vertikale Schlitze (4) angeordnet sind, die oben und unten in kurzen horizontalen Schlitzen (5) enden, und unter den genannten horizontalen Schlitzen (5) ein horizontaler Schlitz (6), so daß in vertikaler Richtung federnde Zungen (8) entstehen, und daß im Zwischenteil (2) mehrere vertikale Schlitze (9) angeordnet sind, so daß mehrere vertikale Zungen (10) entstehen.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that two substantially in the holder vertical slots (4) are arranged, the top and bottom in short horizontal slots (5) end, and under said horizontal slots (5) a horizontal slot (6) so that in the vertical direction resilient tongues (8) arise, and that in the intermediate part (2) several vertical Slots (9) are arranged so that several vertical tongues (10) are formed. 4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schlitze so im Halter angeordnet sind, daß der Zwischenteil sich in horizontaler, aber nicht in vertikaler Richtung im Verhältnis zum Außenteil bewegen kann, während der Innenteil in vertikaler, aber nicht in horizontaler Richtung im Verhältnis zum Zwischenteil beweglich ist.4. Arrangement according to claim 1, characterized in that the slots are arranged in the holder are that the intermediate part is in the horizontal, but not in the vertical direction Relation to the outer part can move, while the inner part in vertical, but not in is movable in the horizontal direction in relation to the intermediate part. In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1 002 966,
1081251;Considered publications:
German Auslegeschrift No. 1 002 966,
1081251; deutsche Patentschrift Nr. 957 980.German patent specification No. 957 980. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 409 598/207 5.64 © Bundesdruckerei Berlin409 598/207 5.64 © Bundesdruckerei Berlin
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