DE1481709A1 - Messvorrichtung fuer die Zugbelastung von Seilen,Ketten od.dgl. - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE DR.-ING. W. STUHLMANN — DIPL.-ING. R. WILLERT DR.-ING. P. H. OtDTMANN 1481709

AKTKN-NR. J)I 4eSBOCHUM.9. I.I967 XY/DI

PostschlleBfatch 34 BO Ihr Zeichen Fernruf B BB 31 und B 4314

BsrgstraS· 1ΒΘ Telegr.: Stuhlmannpatent

Heuer-Hammer, Schwerschmieden-Bearbeitungswerkstatten, Grüne

(Krs. Iserlohn)

Meßvorrichtung für die Zugbelastung von Seilen, Ketten oder

dergl .

Die Erfindung betrifft eine Meßvorrichtung für die Zugbelastung von Seilen, Ketten oder dergl., insbesondere von Förderseilen für Schachtförderanlagen, mit einem auf Druck beanspruchten, im wesentlichen ringförmigen, seitlich auf ganzer axialer Länge geschlitzten Meßkörper, der in einem am Zugmittelende vorgesehenen Zwischengeschirr eingebaut ist und dessen Innenbohrung mit einem zylindrischen Füllstück ausgefüllt ist, wobei die Schlitzbreite als Maß für die Zugmittelbelastung an einem Meßgerät, vorzugsweise einer Meßuhr, ablesbar ist.Jüerartige Meßvorrichtungen können grundsätzlich überall dort verwendet werden, wo die Belastung eines Zugmittels, gegebenenfalls auch die Belastung eines Hebels, einer Laschenverbindung oder dergl., während des Betriebes gemessen werden soll. Von besonderer Bedeutung sind derartige Meßvorrichtungen jedoch vor allem in der Hebezeugtechnik, insbesondere bei Schachtförderanlagen, und zwar vor allem bei Mehrseilförderanlagen, wie sie aufgrund des Vorrückens des Bergbaus in größere Teufen und des Bestrebens, größere Lasten je Förderhub zu heben, in zunehmendem Maße benutzt werden. Bei bestimmten Zwischengeschirrbauarten von Mehrseilförderanlagen ist es zweckmäßig, Meßvorrichtungen für die Zugbelastung der einzelnen Förderseile vorzusehen, um eine ständige Überwachung der Lastverteilung auf die einzelnen Förderseile zu ermöglichten. Hierdurch wird erreicht, daß eine evtl. eintretende

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ungleichmäßige Lastverteilung auf die einzelnen Förderseile rechtzeitig erkannt wird und durch geeignete Maßnahmen - beispielsweise durch Kürzen der Seile oder durch Längenverstellung des Zwischengeschirrs - korrigiert werden kann.

Eine bekannte Vorrichtung zum Messen der Zugbe lastung der Förderseile von Mehrseilförderanlagen besitzt einen auf Druck beanspruchten, im wesentlichen ringförmigen, seitlich auf ganzer axialer Länge geschlitzten Meßkörper, der in der Regel im mittleren Längenabschnitt des Zwischengeschirrs eingebaut ist. Hierbei wird eine solche Anordnung getroffen, daß der Meßkörper zwischen zwei FormstUoken ange-

W ' ordnet ist, welche die Verbindung zwischen zwei Außenlaschen des einen Zwischengeschirrabschnittes und einer Mittellasche des anderen Zwischengeschirrabschnittes bilden. Der Meß körper besitzt dabei zwei Schneiden, die in entsprechend ausgebildeten nutförmigen Vertiefungen dieser Formstücke ruhen. Eine derartige Anordnung des Meßk^örpers innerhalb des Zwischengeschirrs vergrößert die Gesamtlänge des Zwischengeschirrs um etwa 1 Meter. Sofern die vorhandene Förderanlage für ein Zwischengeschirr kürzerer Bauart ausgelegt ist, kann nicht ohne weiteres ein längeres Zwischengeschirr benutzt werden, da sonst der von der Bergbehörde vorgeschriebene Sicherheitsabstand zwischen dem Seileinband und der Seilscheibe nicht mehr eingehalten wird, wenn der Förderkorb bzw. das Fördergefäß seine höchste Betriebsstellung erreicht hat. In derartigen Fällen ist der nachträgliche Einbau eines derart langen Zwischengeschirrs, wie es bei der bekannten Meßvorrichtung benötigt wird, nicht möglich, so daß auch die bekannte Meßvorrichtung bei solchen Schachtförderanlagen nicht nachträglich eingebaut werden kann. Sofern man bei neu errichteten Schachtförderanlagen die bekannte Meßvorrichtung einbauen will, ist es im Hinblick auf das erforderliche längere Zwischengeschirr mit Meßvorrichtung erforderlich, das Fördergerüst mindestens um einen Meter höher auszulegen als dies erforderlich wäre, wenn man die

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.kürzeren
üblichen/Zwischengeschirre verwenden könnte. Eine Erhöhung des Fördergerüstes um einen Meter bedeutet jedoch einen erheblichen Mehraufwand an Herstellungskosten, so daß in jedem Falle der Einbau der bekannten Meßvorrichtung mit erheblichen Kosten und einem großen Mehraufwand an Material verbunden ist.

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ausgehend von der bekannten Meßvorrichtung, eine Anordnung zu schaffen, bei der die vorstehend behandelten Nachteile vermieden sind und bei der man insbesondere mit einem Zwischengeschirr üblicher Länge auskommt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die gesamte Meßvorrichtung als Gelenk- und Kupplungsstück des Zwischengeschirrs ausge- λ bildet und anstelle einer üblicherweise vorhandenen Gelenkverbindung des Zwischengeschirrs vorgesehen ist, wobei der Meßkörper als Gleitbüchse und dessen Füllstück als Bolzen ausgebildet sind. Der Einbau der Meßvorrichtung ist im Gegensatz zu der bekannten Bauart nicht mehr an eine bestimmte Bauart des Zwischengeschirrs gebunden, weil an jedem Zwischengeschirr mindestens eine Gelenkverbindung vorhanden ist, an deren Stelle die erfindungsgemäße Meßvorrichtung eingebaut werden kann. Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Meßvorrichtung brauchen infolgedessen nicht mehr die wesentlich längeren Zwischengeschirre verwendet zu werden, die Voraussetzung für den Einbau der bekannten Meßvorrichtung waren. Außerdem kann bei neu erstellten Mehrseil-Schachtförderanlagen das Förder- ( gerüst um mindestens einen Meter niedriger als bei Verwendung der bekannten Meßvorrichtung ausgelegt werden.

Im allgemeinen ist der Meßkörper in einer gemeinsamen, senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung des Zugmittels bzw. des Zwischengeschirrs verlaufenden Bohrung zweier Außenlaschen des einen Zwischengeschirrabschnittes und einer Mittellasche des anderen Zwischengeschirrabschnittes gelagert. Ist eine solche Gelenkverbindung zwischen zwei Zwischengeschirrabschnitten nicht vorhanden, so ist es durchaus mög-

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lieh, die Meßvorrichtung auch in einer in gleicher V/eise verlaufenden Bohrung zweier Außenlaschen oder einer Mittellasche des Zwischengeschirrs und einer bzw. zweier Haltelaschen des Seileinbandes sowie auch in einer Bohrung zweier Außenlaschen oder einer Mittellasche des Zwischengeschirrs und einer bzw. zweier Haltelaschen des Fördergutträgers zu lagern.

Es ist vorteilhaft, wenn der Meßkörper in der gemeinsamen Bohrung der Laschen in Lagerbüchsen aus einem Gleitlagerwerkstoff, wie z.B. Bronze, Rotguß, Messing oder Sintermetall, gelagert ist. Hierdurch erreicht man, daß zwischen der Oberfläche des Meßkörpers und den Laschen nur eine geringe Reibungskraft auftritt, die keine nennenswerte Torsionsbeanspruchung des Meßkörpiers hervorrufen kann. Infolgedessen ist es auch nicht möglich, daß das Meßergebnis durch derartige Torsionsbeanspruchungen des Meßkörpers ver-,fälscht wird.

In der Regel empfiehlt es sich, daß die axiale Länge des Meßkörpers um ein geringes Maß größer als die Gesamtdicke der miteinander verbundenen Laschen bemessen ist und der Meßkörper in an sich bekannter Weise mittels an den Außenlaschen befestigter Achshalter in der Bohrung gehalten ist. Derartige Achshalter bewirken vor allem, daß sich die gesamte Meßvorrichtung nicht innerhalb der Bohrung der Laschen verdrehen kann, so daß jederzeit eine einwandfreie Ablesung des Meßgerätes, vorzugsweise einer Meßuhr, möglich ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Bolzen einen scheibenartigen Bolzenkopf und an seinem dem Bolzenkopf abgekehrten Endabschnitt ein Außengewinde zur Aufnahme einer Mutter, die eine in ähnlicher Weise wie der Bolzenkopf ausgebildete Haltescheibe gegen die Außenfläche der Außenlasche andrückt. Das Vorhandensein dieses Bolzens ist eine zusätzliche Sicherung, da der Meßkörper durchaus in der

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Lage ist, bei normaler Beanspruchung die auftretenden Kräfte von den Außenlaschen auf die Mittellasche oder umgekehrt zu übertragen. Sollte es jedoch einmal zu einem Bruch des Meßkörpers kommen, so ist der Bolzen durchaus in der Lage, die auftretenden Kräfte anstelle des Meßkörpers zu übertragen. Ein Herausfallen des Bolzens aus der Innenbohrung des Meßkörpers ist bei dieser Ausführungsform der Erfindung nicht zu befürchten, und zwar insbesondere deshalb nicht, weil die Mutter in aller Regel zusätzlich mit einem Splint gesichert ist.

Ferner ist es ratsam, an dem scheibenartigen Bolzenkopf eine Schutzhaube für das Meßgerät, vorzugsweise lösbar, zu befestigen. Eine derartige Schutzhaube schützt die Meßeinrichtung vor mechanischen Beschädigungen, Schmutz und bei geschlossener, im Bereich der Skala durchsichtigen Schutzhaube auch gegen Feuchtigkeit.

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles veranschaulicht. Es zeigen:

Fig. 1 den Meßkörper innerhalb der Bohrung der Laschen;

Fig. 2 den Meßkörper in perspektivischer Darstellung;

Fig. 5 die eingebaute Meßvorrichtung in der Seitenansicht;

Fig. 4 die eingebaute Meßvorrichtung teilweise im Schnitt.

In Fig. 1 ist mit 1 ein Endabschnitt einer Außenlasche eines Zwischengeschirrs bezeichnet, hinter dem τ in Fig. 1 nicht erkennbar - ein zweiter, in gleicher Weise ausgebildeter Endabschnitt einer Außenlasche la mit geringem Abstand von dem ersten angeordnet ist. Zwisohen den beiden Außenlaschen 1 und la ist eine Mittellaache 2 vorgesehen, deren Dioke dem Abstand zwischen den beiden Außenlasohen 1 und la

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entspricht. In einer durch die Außenlaschen 1 und la sowie dui>ch die Mittellasche 2 gebohrte Bohrung ist ein Meßkörper 4 gelagert, der im wesentlichen ring- bzw. hülsenförmig ausgebildet ist und seitlich auf ganzer axialer Länge einen Schlitz 5 besitzt. Der Längssch^litz 5 des Meßkörpers 4 ist vor allem in Fig. 2 deutlich erkennbar. Im Gegensatz zu der Darstellung in dieser Abbildung ist der Meßkörper 4 in der Regel als längsgeschlitzte Büchse von etwa ihrem Außendurchmesser entsprechender axialer Länge ausgebildet. Außerdem ist in Fig. 1 und 2 die exzentrische Anordnung der mit 6 bezeichneten Innenbohrung zu erkennen, die bei einer Druckbeanspruchung des Meßkörpers 4 eine günstige Spannungsverteilung ergibt und einen kleinstmöglichen Durchmesser des Meßkörpers ermöglicht. Die Innenbohrung 6 erstreckt sich ebenfalls über die gesamte axiale Länge des Meßkörpers 4. Die Stirnseiten des Meßkörpers 4 besitzen je eine Abstufung 7 in Form eines Kreisabschnittes, wobei die tiefergelegenen Teilabschnitte der Stirnflächen so angeordnet sind, daß der axiale Abstand zwischen den beiden tiefergelegenen Stirnflächenabschnitten der Abstufungen 7 etwa gleich der Gesamtdicke der Außenlaschen 1 und la sowie der Mittellasche 2 bemessen ist.

In den Fig. 3 und 4 ist die Meßvorrichtung in zusammengebautem Zustand dargestellt. Die Anordnung des Meßkörpers 4 innerhalb der Bohrung der Außen- bzw. der Mittellasche ist insbesondere in Fig. 4 deutlich zu erkennen. In der Bohrung 6 des Meßkörpers 4 ist ein Bolzen 8 mit ausreichendem Spiel angeordnet, der eine größere axiale Länge als der Meßkörper 4 besitzt. Der Bolzen 8 besitzt dabei an einem Endabschnitt einen scheibenartigen Bolzenkopf 9, der einstückig mit den übrigen Teilen des Bolzens 8 ausgebildet ist. Der Bolzenkopf 9 hat einen größeren Außendurchmesser als der Meßkörper 4 und besitzt eine Ausdrehung 10, in welche der um ein geringes Maß über die Aussenfläche der Außenlasche 1 vor stehende Endabschnitt des Meßkörpers 4 eingreift. Der Bolzen 8 besitzt an seinem dem Bolzenkopf 9 abgekehrten Endabschnitt

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ein Außengewinde 11, das zur Aufnahme einer Mutter 12 dient, die eine in ähnlicher Weise wie der Bolzenkopf 9 ausgebildete Haltescheibe 13 sowohl gegen den Bolzenschaft wie auch gegen die Außenfläche der Außenlasche la andrückt. Die Mutter 12 ist dabei als Kronenmutter ausgebildet und durch einen Splint 14 gesichert. Der Meßkörper 4 ragt auch um ein geringes Maß über die Außenfläche der Außenlasche la vor und greift in gleicher Weise wie am gegenüberliegenden Endabschnitt in eine Ausdrehung 10a der Haltescheibe I^ ein. Wie insbesondere in Fig. 4 zu erkennen, ist der Meßkörper in der gemeinsamen Bohrung der Laschen 1, la und 2 in Lagerbüchsen 15 aus einem Gleitlagerwerkstoff, wie z.B. Bronze, Rotguß, Messing oder Sintermetall, gelagert. Selbstverständlich ist auch die Verwendung von anderen Gleitlagerwerkstoffen, wie z.B. Kunststoff, möglich.

Auf den Außenlaschen 1 und la sind Achshalter 16 mittels Achshalterschrauben 17 angeordnet, die in die stirnseitige Abstufung 7 des Meßkörpers 4 und in eine entsprechende Ausnehmung des Bolzenkopfes 9 bzw. der Haltescheibe I^ eingreifen. Somit sind sowohl der scheibenartige Bolzenkopf 9 und damit der Bolzen S selbst als auch die Haltescheibe 13 durch die Achshalter 16 gegen Verdrehung gesichert.

Der scheibenartige Bolzenkopf 9 besitzt eine Ausnehmung 18 im Bereich des Längsschlitzes 5 des Meßkörpers 4. Die Ausnehmung 18 ist dabei so bemessen, daß auf der dem scheibenartigen Bolzenkopf 9 zugekehrten Stirnfläche des Meßkörpers 4 unmittelbar oberhalb und unterhalb des Schlitzes 5 je ein Ansatz 19 und 20 lösbar befestigt werden kann, von denen der Ansatz I9 als Halter für ein Meßgerät 21, beispielsweise eine Meßuhr, und der andere Ansatz 20 als Anschlag für dieses Meßgerät 21 ausgebildet ist. Beide Ansätze I9 und 20 ragen durch die Ausnehmung 18 des scheibenartigen Kopfes 9 hindurch nach außen vor. An dem scheibenartigen Bolzenkopf 9 ist eine Schutzhaube 22 für das Meßgerät mittels Schrauben lösbar befestigt.

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Bei einer Belastung des nicht dargestellten Zugmittels werden die Außenlaschen 1 und la gegenüber der Mittellasche 2 in entgegengesetzten Richtungen belastet. Hierdurch wird der Meßkörper 4 auf Druck beansprucht, was zur Folge hat, daß sich die Breite des Schlitzes 5 in entsprechender Weise verringert. Die Verringerung der Schlitzbreite bewirkt, daß auch die Anschläge 19 und 20 um das gleiche Maß aufeinander zubewegt werden, wobei die Abstandsänderung von dem Meßgerät 21 angezeigt wird. Das Maß der Abstandsänderung ist auch gleichzeitig ein Maß für die Belastung des Zugmittels, z.B. Förderseiles. Vor der Verwendung der Meßvorrichtung wird der Meßkörper in bezug auf seine federnde Verformung bei Belastung auf einer Prüfmaschine geprüft. Hierbei wird der Meßkörper mit mehreren verschiedenen großen Druckkräften belastet, die exakt an der Prüfmaschine einstellbar sind. Die sich bei den einzelnen Belastungen ergebenden Schlitzbreiten des Meßkörpers werden gemessen und die Meßergebnisse in Abhängigkeit von der jeweiligen Belastung als Eichkurve aufgezeichnet. Steht eine solche Eichkurve für die Meßvorrichtung einmal zur Verfügung, dann kann mit deren Hilfe aus der im Betrieb ermittelten Meßuhranzeige jeweils die effektive Belastung des Zugmittels, z.B. eines Förderseiles, ermittelt werden. Es ist jedoch auch durchaus möglich, anstelle der Anfertigung einer Eichkurve die Skala des Meßgerätes 21 - beispielsweise eine Meßuhr - direkt in einer Krafteinheit, wie z.B. Kilopond oder Megapond, zu eichen. In diesem Falle ist es möglich, die jeweilige Zugbelastung des Zugmittels direkt am Meßgerät 21 abzulesen.

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Claims (1)

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   DR.-ING.W. STUHLMANN - DIPL.-ING. R. WILLERT

   DR.-ING. P. H.OIDTMANN 1481709

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   Fernruf β8531 und 84314

   BergstraS· 1B9

   Telegr.: Stuhlmannpatent

   Patentansprüche;

   1. Meßvorrichtung für die Zugbelastung von Seilen, Ketten oder dergl. insbesondere von Förderseilen für Schachtförderanlagen, mit einem auf Druck beanspruchten, im wesentlichen ringförmigen, seitlich auf ganzer axialer Länge geschlitzten Meßkörper, der in einem am Zugmittelende vorgesehenen Zwischengeschirr eingebaut ist und dessen Innenbohrung mit einem zylindrischen Füllstück ausgefüllt ist, wobei die Schlitzbreite als Maß für die Zugmittelbelastung an einem Meßgerät, vorzugsweise einer Meßuhr, ablesbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Meßvorrichtung als Gelenk- und Kupplungsstück des Zwischengeschirrs ausgebildet und anstelle einer üb>-/licherweise vorhandenen Gelenkverbindung des Zwischengeschirrs vorgesehen ist, wobei der Meßkörper (4) als Gleitbüchse und dessen Füllstück als Bolzen (8) ausgebildet sind.

   2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (4) in einer gemeinsamen, senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung des Zugmittels bzw. des Zwischengeschirrs verlaufenden Bohrung zweier Außenlaschen (1, la) des einen Zwischengeschirrab- schnittes und einer Mittellasche (2) des anderen Zwischengeschirrabschnittes gelagert ist.

   2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (4) in einer senkrecht zur Hauptbelafcungsrichtung des Zugmittels bzw. des Zwischengeschirr verlaufenden Bohrung zweier Außenlaschtn (1, la) oder einer Mittellasche (2) des Zwischengeschirr· und tlntr bzw. zweier Haltelasohen (2 bzw. 1, la) de· S.llelnband.. gelagert i«t. ^ _OR|G|NAL

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   JO

   4. Meßvorrichtung nach Anspruch l_f dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (4) in einer senkrecht zur Hauptbelastungsrichtung des Zugmittels bzw. des Zwischengeschirrs verlaufenden Bohrung zwder Außenlaschen (1, la) oder einer Mittellasche (2) des Zwischengeschirrs und einer bzw. zweier Haltelaschen (2 bzw. 1, la) des Fördergutträgers gelagert ist.

   5· Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (4) in der gemeinsamen Bohrung der Laschen (1, la, 2) in Lagerbüchsen (15) aus einem Gleitlagerwerk- ψ stoff, wie z.B. Bronze, Rotguß, Messing oder Sintermetall,

   gelagert ist.

   6. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Länge des Meßkörpers (4) um ein geringes Maß grosser als die Gesamtdicke der miteinander verbundenen Laschen (1, la, 2) bemessen ist und der Meßkörper (4) in an sich bekannter Weise mittels an den Außenlaschen (1, la) befestigter Achshalter (16) in der Bohrung gehalten ist.

   7. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß auf einer Stirnfläche des Meßkörpers (4) im Bereich des Schlitzes (5) unmittelbar oberhalb und unterhalb desselben je ein Ansatz (19, 20), vorzugsweise lösbar, befestigt ist, von denen der eine (z.B. 19) als Halter für ein Meßgerät (21) beispielsweise eine Meßuhr, und der andere (z.B. 20) als Anschlag für dieses Meßgerät (21) ausgebildet ist.

   8. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx Bolzen (8) an einem Endabschnitt einen scheibenartigen Kopf (9) von größerem Außendurchmesser als der Meßkörper (4) besitzt, wobei der Bolzenkopf (9) im Bereich der Ansätze (19, 20) des Meßkörpers (4) eine Ausnehmung (18) besitzt, durch welchen die Ansätze (19* 20) hindurch nach außen vorragen.

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   9· Meßyorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Bolzen (c) an seinem dem Bolzenkopf (9) abgekehrten Endabschnitt ein Außengewinde (11) zur Aufnahme einer Mutter (12) besitzt, die eine in ähnlicher Weise wie der Bolzenkopf (9) ausgebildete Haltescheibe (13) gegen die Außenfläche der Außenlasche (la) andrückt.

   10. Meßvorrichtung nach Anspruch ο oder 9, d adurch gekennzeichnet, daß sowohl der scheibenartige Bolzenkopf (9) wie auch die Haltescheibe (13) je eine Ausdrehung (10) besitzen, in welche die über die Außenfläche der Außenlaschen (1, la) vorstehenden Endabschnitte der Meßkörper (4) eingreifen.

   11. Meßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl der scheibenartige Bolzeiiitopf (9) und damit der Bolzen (8) selbst als auch die Haltescheibe (13) von den Achshaltern (16) gegen Verdrehung gesichert sind.

   12. Meßvorrichtung nach Anspruch υ oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß an dem scheibenartigen Bolzenkopf (9) eine Schutzhaube (22) für das Meßgerät (21), vorzugsweise lösbar, befestigt ist.

   13. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (4) als geschlitzte Büchse von etwa ihrem Aussend urchmess er entsprechender axialer Länge ausgebildet ist.

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