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Bruno von Trentini in Garmisch-Partenkirchen Zugspannungsmessgerät
für draht-bzw. schnurförmiges Gut o. dgl.
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Die Neuerung betrifft ein Zugspannungsmessgerät für draht-bzw. schnurförmiges
Gut o. dgl. mit zwei Umlenkrollen und einer zwischen diesen Rollen befindlichen,
senkrecht zur Spannrichtung des Messguts bewegbaren, durch Federkraft die Auslenkung
des Messguts aus seiner Spannrichtung bewirkenden Messrolle. Solche bekannten Zugspannungsmesser
nach dem Dreirollensystem besitzen den Nachteil, dass der Durchmesser des Messguts,
falls er von dem Durchmesser, auf den das Gerät geeicht ist, abweicht, einen mehr
oder minder grossen Messfehler verursacht. Solche von dem Eichdurchmesser abweichende
Messgutdicken gehen daher als Fehler in das Messergebnis ein, da sie unterschiedliche
Umschlingungswinkel zwischen den Umlenkrollen und der Messrolle des Spannungsmessers
ergeben.
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Stets gleich grosse Umschlingungswinkel lassen sich dadurch erzielen,
dass die Messtellung der Umlenkrollen
in Richtung der Auslenkung
des Messguts aus seiner Spannrichtung oder die Messtellung der Messrolle einschliesslich
der gesamten Messfeder entgegen dieser
| Auslenkrichtung entsprechend der unterschiedlichen Mess- |
| gutdicke verändert wird. Das heisst, dass bei grösserer |
Messgutdicke der Abstand der beiden Umlenkrollen zur Messrolle senkrecht zur Spannrichtung
des Messguts je nach Bauart des Spannungsmessers entsprechend verkleinert oder vergrössert
wird.
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Soweit die Unterschiede in der Messgutdicke gering sind, was normalerweise
bei dünnem Material der Fall ist, ist der Messfehler außerordentlich gering, so
dass er vernachlässigt werden kann. Bei der Messung von stärkeren Materialien können
jedoch die hier auftretenden Fehler nicht mehr unberücksichtigt bleiben.
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Aus diesem Grund gibt es bereits meist stationär benutzte Zugspannungsmesser,
die eine Ausgleichsvorrichtung für unterschiedliche Messgutdurchmesser besitzen,
um die sich hierbei ergebenden Messfehler auszuschalten.
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Diese Ausgleichsvorrichtung besteht darin, dass der Abstand der Umlenkrollen
von der Messrolle senkrecht zur Spannrichtung des Messguts nicht unveränderbar fest
eingestellt sondern entsprechend dem Durchmesser des Messguts verstellbar ist. Zur
Messung des Verstellwegs dient eine Messuhr oder eine Mikrometerschraube. Diese
bekannten Ausgleichsvorrichtungen sind für grössere stationäre Spannungsmesser sehr
gut verwendbar, nicht aber für
kleine transportable Spannungsmesser,
da sie hierfür zu umfangreich, zu kompliziert und zu teuer sind.
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Ziel der Neuerung ist daher eine Einrichtung, die in gleicher Weise
wie die bekannten Ausgleichsvorrichtungen die bei Messung von draht-bzw. fadenförmigen
Gut mit unterschiedlicher Materialdicke auftretenden Messfehler ausschaltet, dies
jedoch auf einfachste Weise gewährleistet und daher auch für kleine Handgeräte geeignet
ist. Dies wird neuerungsgemäss bei Zugspannungmessgeräten, bei welchen die Umlenkrollen
gegenüber der Messrolle oder die Messrolle gegenüber den Umlenkrollen zum Ein-und
Ausfahren des Messguts etwa senkrecht zu dessen Spannrichtung bewegbar sind und
der Träger der Umlenkrollen bzw. derjenige der Messrolle durch Federkraft gegen
einen die Messtellung der Rollen bestimmenden Anschlag gedrückt wird, dadurch erreicht,
dass zwischen diesen Anschlag und dem verstellbaren Rollenträger ein Stück des Messguts
derart einsetzbar ist, dass der Rollenträger durch die Federkraft zum Anschlagen
gegen dieses Messgutstück gebracht und dadurch eine Veränderung der Messtellung
der am Träger befindlichen Rollen bzw. Rolle um die Messgutdicke hervorgerufen wird.
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Diese neuerungsgemässe Ausbildung einer Ausgleichsvorrichtung für
unterschiedliche Materialdurchmesser bei Zugspannungsmessgeräten ist nicht nur einfach
in ihrem Aufbau und billig in ihrer Herstellung,
sondern besitzt
auch den Vorteil, dass Fehleinstellungen, wie sie bei den bekannten Vorrichtungen
mit Messuhr oder Mikrometerschraube auftreten können, vollkommen ausgeschlossen
sind. Bei einem solchen Messgerät, bei welchem die Umlenkrollen an einem gemeinsamen,
als Schubstange ausgebildeten Träger gelagert sind, der senkrecht zur Spannrichtung
verschiebbar und durch Federkraft gegen einen die Messtellung der Umlenkrollen bestimmenden
Anschlag gedrückt wird, kann das Stück des Messguts zwischen den Anschlag und den
mit ihm zusammenwirkenden Ende der Schubstange einsetzbar sein, und zwar derart,
dass sich der Querschnitt des Messguts in Bewegungsrichtung der Schubstange erstreckt.
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Vorzugsweise ist im Gehäuse des Zugspannungsmessgeräts eine Öffnung
zum Einsetzen des Messgutstückes zwischen dem verstellbaren Rollenträger und dessen
Anschlag ausgebildet. Auch kann eine Vorrichtung zum Festklemmen des Messgutstückes
in dieser Lage vorgesehen sein.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Neuerung ergeben sich aus der
folgenden Beschreibung des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels.
Fig. 1 zeigt die Ansicht eines mit der Neuerung ausgestatteten Spannungsmessgeräts
mit Blick auf die
Fig. 2 ist die Ansicht des Geräts von der mit den Rollen ausgestatteten
Stirnseite her gesehen. Fig. 3 zeigt das Messgerät bei abgenommener Frontplatte
seines Gehäuses. Fig. 4 ist ein Schnitt durch das Gerät nach Linie IV-IV in Fig.
3 bei geschlossenem Gehäuse.
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Das in der Zeichnung dargestellte Messgerät besitzt außerhalb der
einen der beiden schmalen Stirnseiten seines Gehäuses 1 eine Messrolle 2, welche
an einem bewegbaren Schubhebel 3 gelagert ist. Dieser Schubhebel ragt durch eine
Öffnung der Stirnwand in das Gehäuse 1 ein und ist in diesem in zwei voneinander
im bestimmten Abstand befindlichen Punkten 8 und 9 an zwei zueinander parallelen
Schwenkarmen gelenkig gelagert.
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Die Schwenkarme sind ihrerseits an der Messuhr und einer an dieser
angebrachten Gegenlagerplatine 36 mittels der Achsen 6 und 7 untereinander drehbar
befestigt. Diese Lagerung des Schubhebels 3 ermöglicht ausschließlich eine Verschiebbarkeit
desselben in oder nahezu in seiner Achsrichtung.
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Auf der Achse 6 des oberen Schwenkarmes 4 ist ein Zahnsegment 10
aufgekeilt, welches mit einem Ritzel 11 kämmt, das auf der Zeigerwelle der am Gehäuse
1 angeordneten und befestigten Anzeigevorrichtung 14 sitzt.
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Die beiden parallelen Schwenkarme 4 und 5 sind an den den
Anlenkpunkten
des Schubhebels 3 gegenüberliegenden Enden mit Gegengewichten 12 und 13 ausgestattet,
welche exzentrisch und drehbar an den Schwenkarmen befestigt sind, so dass deren
Hebelarme zu den Drehachsen 6 und 7 verändert werden können. Diese Gegengewichte
dienen zur Erzielung eines Gleichgewichtszustandes zwischen den durch Schwenkung
der Arme 4 und 5 bewegten Teilen beiderseits der Achsen 6 und 7, so dass eine lageunabhängige
Messgenauigkeit des Geräts gewährleistet ist.
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Durch eine Blattfeder 15, welche mit ihrem freien Ende gegen das
dem Gegengewicht 12 gegenüberliegende und über den Anlenkpunkt des Schubhebels 3
hinausragende Ende des oberen Schwenkarmes 4 drückt, wird dieser Arm bis zur Anlage
an einen Anschlag 32 im Gehäuse 1 verschwenkt.
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Zur Anpassung an die geeichte Ableseskala der als Messuhr 14 ausgebildeten
Anzeigevorrichtung ist die Blattfeder 15 an dem Lagerbolzen 16 in einem gewissen
Bereich schwenkbar gelagert und mittels einer oberen und unteren, beiderseits des
Bolzen 16 am Lagerbacken 17 der Blattfeder angreifenden Stellschraube 18 und 19
einstellbar.
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Ebenfalls außerhalb des Gehäuses 1 und beiderseits der Messrolle
2 sind die Umlenkrollen 20 und 21 angeordnet. Diese Umlenkrollen sind über einen
Befestigungsbügel 22 an einer Schubstange 23 gelagert, welche sich durch eine weitere,
gleichzeitig zur Lagerung dienende Öffnung 24 in der oberen Gehäusestirnwand in
das Gehäuse
1 hinein und in Längsrichtung durch dieses Gehäuse
hindurch erstreckt. Diese Schubstange ist in der oberen Stirnwand des Gehäuses 1
und in einer weiteren als Gleitlager 25 ausgebildeten Zwischenwand 33 des Gehäuses
längsverschiebbar angeordnet.
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Unterhalb des Gleitlagers 25 ist im Gehäuse 1 eine Schraubenfeder
26 angeordnet, welche sich einerseits geger das Gleitlager 25 und andererseits gegen
einen Anschlagring 27 am den Umlenkrollen 20 und 21 gegenüberliegenden Ende der
Schubstange 23 abstützt. Diese als Druckfeder angeordnete Schraubenfeder 26 umwindet
den unteren Teil der Schubstange 23 und drückt diese mit den Umlenkrollen 20 und
21 in Messtellung.
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Zur Spannungsmessung muss das zu messende draht-bzw. fadenförmige
Gut 34 derart zwischen die Rollen hindurchgeführt werden, dass es zickzackförmig
unter den beiden Umlenkrollen 20 und 21 hindurch-und über die Messrolle 2 hinwegläuft
(Fig. 1).
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Um ein leichteres 33in-und Ausführen des unter Spannung stehenden,
gestrafften Messguts 34 zu gewährleisten, wird die Schubstange mittels eines seitlich
durch eine Wandöffnung 37 aus dem Gehäuse 1 herausragenden Schiebers 28 derart gegen
die Kraftwirkung der Schraubenfeder 26 nach oben verschoben, dass die Umlenkrollen
soweit oberhalb der Messrolle 2 zu liegen kommen, dass die Rollen 2,20 und 21 zur
gewünschten Lage gegenüber
dem gestrafften Messgut 34 gebracht
werden können, so dass das Messgut unterhalb der beiden Umlenkrollen 20 und 21 und
oberhalb der Messrolle 2 in gerader Linie zwischen den Rollen hindurchtreten kann.
Ist das Messgut so zwischen die Rollen eingelegt bzw. das Messgerät in eine solche
Lage zum Messgut gebracht, wird der Schieber 28 freigegeben, worauf die Druckfeder
26 die Schubstange 23 in die untere Messtellung zurückführt. In dieser Stellung
windet sich das Messgut 34 in Zickzacklinie um die Rollen herum, d. h. es wird von
seiner Spannrichtung durch die Messrolle 2 zwischen den beiden Umlenkrollen 20 und
21 nach oben um ein gewisses Mass abgelenkt.
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Durch diese Ablenkung übt das unter Spannung stehende Messgut eine
Druckkraft auf die Messrolle 2 aus, welche eine Abwärtsbewegung des mit der Messrolle
2 verbundenen Schubhebels 3 zur Folge hat. Der mit dem Schubhebel 3 gelenkig verbundene
obere Schwenkarm 4 wird hierbei um seine Drehachse 6 entsprechend verschwenkt und
gleitet mit seiner Endrolle 29 auf der Blattfeder 15 entlang nach abwärts. Während
seiner Bewegung in eine durch die Federkraft gegebene Gleichgewichtslage hat der
Schwenkhebel 4 das Zahnsegment 10 nach aufwärts verschwenkt, so dass das Ritzel
11 und mit diesem der Zeiger 35 der Messuhr 14 ebenfalls eine gewisse Schwenkbewegung
erfahren haben. In der lindstellung kann sodann die im
Messgut
vorhandene Spannung auf der Messuhr 14 abgelesen werden.
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Um ein sicheres Einführen des Messguts 34 zwischen die Rollen 2,20
und 21 bei hochgeschobenen Umlenkrollen zu gewährleisten, ist an der oberen Stirnseite
des Gehäuses 1 ein bügelförmiger Anschlag 30 angeordnet, der die Umlenk-und Messrollen
teilweise umgreift. Dieser bügelförmig Anschlag besitzt zwei Anschlagkanten 31,
welche derart gegenüber der Rollenmittelebene angeordnet sind, dass sie das seitliche
Einführen des Messguts über die Rollen hinweg verhindern.
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Das untere Ende 40 der Schubstange 23 wirkt neuerungsgemäss mit einem
Anschlag 41 zusammen, der in Form einer Tellerschraube an der Unterseite des Gehäuses
1 angeordnet ist. Die Tellerschraube kann durch entsprechendes Auf-oder Abwärtsdrehen
im Gehäuse bei der Eichung des Geräts in eine bestimmte Lage fest eingestellt werden.
Im Bereich dieses Anschlages 41 besitzt das Gehäuse 1 eine Ausnehmung 42, so dass
zwischen den Anschlag 41 und das untere Ende der Schubstange 23 ein Abschnitt 38
des Messguts 34 in der in Fig. 3 gezeigten Lage eingesetzt werden kann. In dieser
Stellung dient der Messgutabschnitt als Anschlag für die Schubstange 23 und bewirkt,
dass die Umlenkrollen 20 und 21 in einer Messtellung gehalten werden, die um die
Dicke des Messguts in dessen Auslenkrichtung von ihrer Lage versetzt ist, welehe
die
Rollen einnehmen wurden, wenn die Schubstange unmittelbar gegen den Anschlag 41
durch die Schraubenfeder 26 angedrückt werden würde. Hierdurch wird vermieden, dass
infolge der Messgutdicke der Umschlingungswinkel im Bereich zwischen den Rollen
2, 20 und 21 von dem der Eichung des Geräts zu Grunde liegenden Umschlingungswinkel
abweicht, was zu einer Veränderung der durch die Spannung des Messguts gewährleisteten
Stellung der Messrolle führen und damit zu einer fehlerhaften Spannungsangabe auf
der Messuhr führen würde.
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Damit der zwischen den Anschlag 4 und das untere Ende 40 der Schubstange
23 eingelegte Messgutabschnitt 38 beim Hochbewegen der Schubstange zum Einführen
des Messgeräts in das Messgut nicht aus seiner gewünschten Lage zwischen Schubstangenende
und Anschlag herausgleiten kann, ist an einer Seitenwand des Gehäuses 1 des Geräts
eine Klemmfeder 39 vorgesehen, unter welche ein oder beide Enden des Messgutabschnitts
eingeklemmt werden können.
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Dadurch ist ein Festhalten dieses Abschnitts in der gewünschen Anschlaglage
gewährleistet.