DE19547573A1 - Traction force measuring device for running thread in yarn or cable mfr. - Google Patents

Traction force measuring device for running thread in yarn or cable mfr.

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DE19547573A1
DE19547573A1 DE1995147573 DE19547573A DE19547573A1 DE 19547573 A1 DE19547573 A1 DE 19547573A1 DE 1995147573 DE1995147573 DE 1995147573 DE 19547573 A DE19547573 A DE 19547573A DE 19547573 A1 DE19547573 A1 DE 19547573A1
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Juergen Lenkeit
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TENSOMETRIC MESTECHNIK STROEHM
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Abstract

The device has a sensor with double bending beams (14,14',15,15'). At one end the beams are bound to a foot section (18,18'), at the other to a head section (19). One section is fixed, the other deflected by the traction force of the thread (28) or yarn which rotates over the thread turning device (22). The measurement parameter associated with the thread force is the bending present on the beam. The housing (11) has a measurement collar (22) as the thread turning device. The housing also has a central bearing (43) for rigidly fastening to the machine frame. The housing is arranged to be radially deflected relative to the central bearing.

Description

Die Erfindung betrifft eine Zugkraftmeßeinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a tensile force measuring device according to the preamble of claim 1.

Zur elektronischen Zugkraftmessung, die bei der Her­ stellung und Weiterverarbeitung von Garnen, Fasern, Dräh­ ten, Kabeln, Seilen, Bändern od. dgl. längsgestreckte bzw. Endlos-Erzeugnisse, die im Sinne der Erfindung unter dem einheitlichen Begriff ′Faden′ zusammengefaßt sind, von großer Bedeutung ist, werden Meßeinrichtungen eingesetzt, deren Meßwertaufnehmer unmittelbar die Zugkraft mißt und diese in ein elektrischen Signal umwandelt. Das Signal wird über ein Kabel einem Gerät zugeführt, welches die gemesse­ nen Werte anzeigt und zur Registrierung, Auswertung oder Steuerung zur Verfügung stellt.For electronic tensile force measurement, which Her Positioning and further processing of yarns, fibers, wires ten, cables, ropes, tapes or the like. Elongated or Endless products within the meaning of the invention under the uniform term 'thread' are summarized by is of great importance, measuring devices are used, whose transducer directly measures the tensile force and converts this into an electrical signal. The signal will fed to a device via a cable which measures the values and for registration, evaluation or Control provides.

Zur Umwandlung der Kraft in ein elektrisches Signal wird der Faden üblicherweise in einem konstanten, definier­ ten Winkel von einer Meßrolle oder auch einem Keramikstift als Fadenumlenkeinrichtung insgesamt oder als Bestandteil einer solchen ausgelenkt. Für die definierte Auslenkung werden ggf. zwei Leitrollen benötigt, von denen eine in Fadenlaufrichtung vor und die andere hinter der Meßrolle so angeordnet ist, daß die drei Rollen im wesentlichen W-för­ mig alternierend vom Faden teilumschlungen werden, so daß auf die Meßrolle bzw. deren Achse eine resultierende Quer- bzw. Radialkraft ausgeübt wird. Die Fadenzugkraft läßt sich aus der gemessenen radialen Kraft und dem Umschlingungswin­ kel berechnen (Kräfteparalellogramm).To convert the force into an electrical signal the thread is usually defined in a constant, th angle from a measuring roller or a ceramic pen as a thread deflecting device as a whole or as a component  such a deflected. For the defined deflection you may need two idlers, one in Thread running direction in front and the other behind the measuring roller like this is arranged that the three roles essentially W-för mig are alternately wrapped around by the thread, so that a resultant cross on the measuring roller or its axis or radial force is exerted. The thread tension can be from the measured radial force and the wrap Calculate the angle (force parallelogram).

Die Meßrolle ist bei den meisten Zugkraftmeßwertauf­ nehmern auf bzw. an einem Biegezapfen montiert, und zwar an dessen frei beweglichem, auslenkbarem Endabschnitt. Auf dem ggf. als Doppelbiegebalken ausgeführten Biegezapfen sind auf den definierten Biegestellen Dehnungsmeßstreifen als Sensoren zur Erfassung der Kräfte aufgeklebt. Diese Deh­ nungsmeßstreifen werden üblicherweise in Halbbrücken- oder Vollbrückenschaltung verdrahtet. Die radial aufgenommene Kraft der Meßrolle wird durch eine aufgrund Dehnung und/oder Stauchung der Dehnungsmeßstreifen erzeugte Ver­ stimmung der Brückenschaltung in ein elektrisches Signal umgewandelt, das der Radialkraft mit sehr großer Genauig­ keit proportional ist. Der allgemein bekannte und verwen­ dete Doppelbiegebalken mit aufgeklebten Dehnungsmeßstreifen zeichnet sich besonders dadurch aus, daß er in weitem Bereich hebelarmunabhängig die Kraft in ein elektrisches Signal umsetzen kann.The measuring roller is on most tensile force values mounted on or on a bending pin on its freely movable, deflectable end section. On the bend pins, if applicable, designed as double bending beams strain gauges on the defined bending points as Glued sensors for detecting the forces. This deh Measurement strips are usually in half-bridge or Full bridge circuit wired. The radially recorded one Force of the measuring roller is due to a due to elongation and / or compression of the strain gauges generated Ver tuning the bridge circuit into an electrical signal converted that the radial force with very great accuracy speed is proportional. The well known and used dete double bending beam with bonded strain gauges is particularly characterized by the fact that it is widely Range independent of lever arm the force in an electrical Can implement signal.

Einen vergleichbaren Stand der Technik zeigt bei­ spielsweise die DE 34 08 497 A1, insbesondere in ihrer Fig. 1. Dort ist in einer Mantelhülse ein (als ′feststehende Welle 1′ bezeichneter) Biegezapfen mit seinem einen Ende, dem Fußabschnitt, fest eingespannt. Sein anderes, unter Krafteinwirkung auslenkbares Ende, der Kopfabschnitt, ragt frei aus dem zweiten Hülsenende vor und trägt eine Seil­ rolle, über die das Seil läuft, dessen Zugkraft zu messen ist. Der Biegebalken mit den an ihm angebrachten Dehnungs­ meßstreifen erstreckt sich zwischen dem Fußabschnitt und dem Kopfabschnitt des Biegezapfens in einer gemeinsamen Flucht mit diesen.A comparable prior art is shown, for example, in DE 34 08 497 A1, in particular in FIG. 1. There, a bending pin (designated as a 'fixed shaft 1 ') is firmly clamped with one end, the foot section, in a casing sleeve. Its other end, which can be deflected under the action of force, the head section, protrudes freely from the second sleeve end and carries a rope roll over which the rope, the tensile force of which is to be measured, runs. The bending beam with the strain gauges attached to it extends between the foot section and the head section of the bending pin in a common alignment with these.

Fig. 1 der DE 34 08 497 A1 läßt gut erkennen, daß diese Konstruktion der gesamten Meßeinrichtung, in Längs­ richtung des Biegezapfens betrachtet, eine sehr lange Bau­ form verleiht, die sich an vielen Meßstellen einer Maschine aufgrund beschränkter Platzverhältnisse dort nicht einbauen läßt. Folglich können an vielen Maschine an wesentlichen Stellen gar keine Zugkraftmessungen durchgeführt werden. Fig. 1 of DE 34 08 497 A1 clearly shows that this construction of the entire measuring device, viewed in the longitudinal direction of the bending pin, gives a very long construction form, which can not be installed there at many measuring points of a machine due to limited space. As a result, tensile force measurements cannot be carried out on many machines at essential points.

Hier setzt die Erfindung ein. Sie geht mit den im Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs angegebenen Merkma­ len aus von der DE 34 08 497 A1 und setzt darüber hinaus die allgemeine Bekanntheit von Doppelbiegebalken voraus. Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Zugkraftmeßein­ richtung in geschickter Weise insbesondere in Achsrichtung besonders kleinbauend auszuführen, so daß ihr Einsatz weni­ ger als bisher eingeschränkt ist und selbst an schwer zugänglichen Maschinenbereichen möglich wird.This is where the invention comes in. She goes with the Preamble of the independent claim specified characteristic len from DE 34 08 497 A1 and also sets the general awareness of double cantilevers ahead. It is based on the task of such a tensile force measurement direction in a clever way, especially in the axial direction run particularly small, so that their use is less is less restricted than before and even difficult accessible machine areas.

Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs und folglich insbesondere durch eine neuartige und besonders geschickte integrierte Anordnung von Doppelbiegebalkensystem und Meßrolle. Statt einer her­ kömmlichen Meßrolle ist dem Gehäuse ein Meßkranz zugeord­ net, über den der Faden läuft. Damit kann erstmals der bis­ lang lediglich zur Rollenlagerung genutzte Innenraum einer Meßrolle - so man sie erfindungsgemäß nur noch als Meßkranz ausführt - weitestgehend zum Einbau des Kraftmeßsystems herangezogen werden. Das spart an axialer Baulänge in er­ heblichem Maße ein, zumal man den Meßkranz in sogar voll­ ständiger axialer Überdeckung mit dem Biegebalkensystem anordnen kann. Außerdem werden gleichzeitig praktisch alle bei dem bekannten System noch möglichen Torsionsmomente erzeugenden Kraftkomponenten vermieden, da der Vektor der Meßkraft unmittelbar durch das Biegebalkensystem verlaufen kann. Die Kraftübertragung ist folglich optimiert und somit das Meßergebnis frei von Verfälschungen.The invention solves this problem with the features of independent claim and consequently in particular by novel and particularly clever integrated arrangement of double bending beam system and measuring roller. Instead of one Conventional measuring roller is assigned a measuring ring to the housing  net over which the thread runs. For the first time the long interior used only for roller storage Measuring roller - so according to the invention it is only used as a measuring ring executes - largely for the installation of the force measuring system be used. This saves on the axial length in er a considerable degree, especially since the measuring ring is even full permanent axial overlap with the bending beam system can arrange. In addition, practically everyone becomes possible torsional moments in the known system generating force components avoided because the vector of The measuring force runs directly through the bending beam system can. The power transmission is consequently optimized and therefore the measurement result free from falsifications.

In weiterer Ausgestaltung kann das Gehäuse als Naben­ körper für den vorzugsweise wälzgelagert auf ihm drehbar angeordneten Meßkranz ausgebildet sein.In a further embodiment, the housing can be used as a hub body for the preferably roller bearing rotatable on it arranged measuring ring can be formed.

Ein weiteres zum besonders kompakten Aufbau erheblich beitragendes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das zentrale Festlager in einer Ebene zwischen den von zueinan­ der parallelen Biegebalken definierten Ebenen und die Achse des Festlagers quer zur Längserstreckung der Biegebalken ausgerichtet angeordnet ist.Another considerably compact design Contributing feature of the invention is that central fixed bearing in a plane between each other the parallel bending beam defined planes and the axis of the fixed bearing transverse to the longitudinal extension of the bending beams is aligned.

Um diese erfindungsspezifische, geradezu eigenwillig anmutende Verlagerung der Achsausrichtung aus einer mit der Längserstreckung üblicher Biegezapfen übereinstimmenden Richtung in eine Richtung quer bzw. lotrecht zum Biegekör­ per als geeignet aufzufinden, mußte die Befürchtung zurück­ gestellt werden, daß aufgrund der neuartigen Krafteinlei­ tungsrichtung in die Biegebalkenanordnung meßwertverfäl­ schende Torsionen auftreten könnten. Tatsächlich hat sich überraschend gezeigt, daß diese Kräfte jedoch vernachläs­ sigbar sind.To this invention-specific, downright idiosyncratic seeming shift of the axis alignment from one with the The longitudinal extension of conventional bending pins is the same Direction in a direction transverse or perpendicular to the bending element Fear had to be found as per be made that due to the new power direction in the bending beam arrangement  torsional torsion. Indeed, has Surprisingly shown that these forces are neglected are sigbar.

Aus der Erfindung ergibt sich weiter der Vorteil, daß zur Befestigung der Kraftmeßvorrichtung am Maschinengestell nur eine kleine Bohrungen oder ein Gewinde vorzusehen ist, das selbst an bestehenden Maschinen mit Handwerkzeugen leicht anzubringen ist. Die Vorrichtung entsprechend der Erfindung läßt sich praktisch an jeder Stelle des Maschi­ nengestells anbringen, an welcher der Faden vorbeiläuft, da sie einen nur äußerst geringe Einbautiefe beansprucht.The invention also has the advantage that for fastening the force measuring device to the machine frame only a small hole or thread has to be provided, even on existing machines with hand tools is easy to install. The device according to the Invention can be practically anywhere in the machine Attach the frame to which the thread runs, as it requires an extremely small installation depth.

Sonstige Weiterbildungen und zusätzliche vorteilhafte sowie zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegen­ stand der noch nicht erörterten Unteransprüche. Zudem ergibt sich die Erfindung besonders deutlich aus ihrer nachfolgenden detaillierten Beschreibung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels. In der Zeichnung zeigen:Other training and additional advantageous and expedient embodiments of the invention are opposed stood the not yet discussed subclaims. In addition The invention results particularly clearly from its following detailed description using a in the drawing shown embodiment. In the Show drawing:

Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf ein geöffnetes Gehäuses mit Meßkranz und mit im Gehäuse enthal­ tenen Doppelbiegebalken mit Dehnungsmeßstreifen und deren Anschlußdrähten, sowie Fig. 1 is a schematic plan view of an open housing with measuring ring and with contained in the housing double bending beam with strain gauges and their connecting wires, and

Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch die Anord­ nung nach Fig. 1 entlang der dort mit II-II ange­ gebenen Schnittlinie. Fig. 2 is a schematic cross section through the arrangement according to FIG. 1 along the section line indicated there with II-II.

In der Zeichnung ist mit 10 eine Zugkraftmeßeinrich­ tung im wesentlichen bezeichnet. 11 ist ein Gehäuse, wel­ ches in einem kammerartigen Aufnahmeraum 12 einen Biegekör­ per 13 aufnimmt, der im Unterschied zum Stand der Technik keine Zapfenform mehr aufweist, wie nachfolgend im einzel­ nen beschrieben.In the drawing, 10 a Zugkraftmeßeinrich device is essentially designated. 11 is a housing which accommodates a flexible body per 13 in a chamber-like receiving space 12 which, in contrast to the prior art, no longer has a peg shape, as described below in detail.

Das Gehäuse 11 kann man sich z. B. als Gehäusetopf mit einem Gehäuseboden 23 und einer kreisförmig umlaufenden Wand 31 vorstellen. Der Biegekörper 13 umfaßt beim Ausfüh­ rungsbeispiel zwei paarig angeordnete Doppelbiegebalken, so daß das Biegebalkensystem also praktisch einen Vierfachbie­ gebalken darstellt.The housing 11 can be z. B. imagine as a housing pot with a housing base 23 and a circular peripheral wall 31 . The bending body 13 comprises, in the example of embodiment, two double bending beams arranged in pairs, so that the bending beam system practically represents a quadruple bending beam.

Der Biegekörper 13 weist nämlich die vier Biegebalken 14, 15 sowie 14′, 15′ auf, wobei die Biegebalken 14 und 15 einerseits und die Biegebalken 14′ und 15′ andererseits jeweils, also in paariger Anordnung, einen Doppelbiegebal­ ken mit eigenen Fußabschnitten 18, 18′ ausbilden. Dehnungs­ meßstreifen 35 sind jeweils auf den Oberflächen der beiden (bezüglich Fig. 1 oberen) Biegebalken 14 und 14′ aufge­ klebt. Ihre elektrischen Anschlußdrähte 36 führen zu einer aus dem Gehäuse 11 austretenden ummantelten Leitung 37.The bending body 13 namely has the four bending beams 14 , 15 and 14 ', 15 ', the bending beams 14 and 15 on the one hand and the bending beams 14 'and 15 ' on the other, each in pairs, a double bending beam with its own foot sections 18 , 18 'train. Strain gauges 35 are each glued to the surfaces of the two (with reference to FIG. 1 upper) bending beams 14 and 14 '. Their electrical connecting wires 36 lead to a sheathed line 37 emerging from the housing 11 .

In einem zentralen Bereich des Systems münden alle vier Biegebalken 14, 14′, 15, 15′ praktisch in einen gemeinsamen, zentralen Kopfabschnitt 19, der bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentlichen die Form einer Hülse 43 aufweist. Die Zentralbohrung 44 der ein Festlager darstel­ lenden bzw. ortsfest zu lagernden Hülse 43 (und somit des Biegebalken-Kopfstücks 19) dient zur Aufnahme eines in Fig. 2 strichpunktiert angedeuteten Befestigungsbolzen 21 an einem Teil 20 des Maschinengestells. In a central area of the system, all four bending beams 14 , 14 ', 15 , 15 ' practically open into a common, central head section 19 , which in this exemplary embodiment essentially has the shape of a sleeve 43 . The central bore 44 of a fixed bearing lend or stationary sleeve 43 (and thus the bending beam head piece 19 ) is used to receive a dashed line in Fig. 2 indicated fastening bolt 21 on a part 20 of the machine frame.

Die beiden Fußabschnitte 18, 18′ der Vierfach-Biege­ balkenanordnung sind mit Schrauben 24 am Boden 23 des Gehäuses 11 befestigt. Unterlegscheiben 25 distanzieren den Biegekörper 13 von der Bodenfläche 23 und schaffen einen gewissen, spaltartigen Freiraum 26, damit bei der unter Krafteinwirkung parallel zur Bodenfläche 23 auslenkenden Bewegung der Biegebalken 14, 14′ und 15, 15′ sowie ihres gemeinsamen Kopfabschnitts 19 kein behindernder Schleifkon­ takt mit dem Gehäuseboden 23 zustandekommt. Der Boden 23 des Gehäuses 11 weist eine mittige Öffnung 29 auf zum Durchtritt eines Endabschnitts 43a des Hülsenkörpers 43. Der Durchmesser der Öffnung 29 ist größer als der Außen­ durchmesser des sie durchgreifenden Hülsen-Endabschnitts 43a und berücksichtigt somit das betriebsmäßig erforderli­ che Auslenkspiel. Die Durchmesserdifferenz dieser Teile kann so ausgelegt sein, daß ein automatischer Sicherheits- Begrenzungsanschlag ausgebildet ist, indem sich die Teile berühren.The two foot sections 18 , 18 'of the quadruple bending beam arrangement are fastened with screws 24 to the bottom 23 of the housing 11 . Washers 25 distance the flexible body 13 from the bottom surface 23 and create a certain, gap-like free space 26 , so that when the force is applied parallel to the bottom surface 23 deflecting movement of the bending beams 14 , 14 'and 15 , 15 ' and their common head section 19 no hindering Schleifkon clock comes with the housing bottom 23 . The bottom 23 of the housing 11 has a central opening 29 for the passage of an end portion 43 a of the sleeve body 43 . The diameter of the opening 29 is larger than the outer diameter of the sleeve end portion 43 a penetrating it and thus takes into account the operationally required deflection play. The diameter difference of these parts can be designed so that an automatic safety limit stop is formed by the parts touching.

Die Biegebalken 14 und 14′ definieren eine Ebene 16, die Biegebalken 15 und 15′ eine zweite, zur Ebene 16 paral­ lel verlaufende Ebene 17. Die (geometrische) Mittelachse 32 der Hülse 43 liegt in einer Ebene, die in Fig. 1 mit 27 bezeichnet ist und parallel zwischen den Biegebalkenebenen 16 und 17 verläuft (und im übrigen mit einer Systemmittel­ achse zusammenfällt). Im übrigen weisen die Biegebalken 14, 14′ sowie 15 und 15′ jeweils im wesentlichen flach-recht­ eckige Querschnitte auf und unterscheiden sich insoweit nicht von herkömmlichen Biegebalken.The bending beams 14 and 14 'define a plane 16, the bending beams 15 and 15 ' a second plane 16 running parallel to the plane 16. The (geometric) central axis 32 of the sleeve 43 lies in a plane which in FIG. 1 is 27 is designated and runs parallel between the bending beam levels 16 and 17 (and otherwise coincides with a system center axis). Otherwise, the bending beams 14 , 14 'and 15 and 15 ' each have essentially flat-right-angled cross-sections and do not differ in this respect from conventional bending beams.

Ein weiteres bedeutsames Merkmal besteht darin, daß sich das Festlager (Hülse 43) mit seiner Achse 32 nicht in oder parallel zur Längsrichtung der Biegebalken 14, 15 er­ streckt, sondern quer, beim Ausführungsbeispiel genau lot­ recht, dazu.Another important feature is that the fixed bearing (sleeve 43 ) with its axis 32 does not extend in or parallel to the longitudinal direction of the bending beams 14 , 15 , but transversely, in the exemplary embodiment exactly right.

Eine vom laufende Faden 28 unter einem Winkel teilum­ schlungene Meßrolle liegt hier in Gestalt eines ringförmi­ gen Meßkranzes 22 vor. Dieser umgibt das Gehäuse 11 (bzw. dessen kreisringförmige Wand 31) konzentrisch sowie in vollkommener Axialüberdeckung. Mit 33 sind zwei Kugeln bezeichnet, die hier stellvertretend für ein in Fig. 2 ins­ gesamt dargestelltes Fertig-Wälzlager 39 gezeigt sind.A measuring roll looped from the running thread 28 at an angle is here in the form of a ring-shaped measuring ring 22 . This surrounds the housing 11 (or its annular wall 31 ) concentrically and in complete axial overlap. 33 designates two balls, which are shown here as representative of a finished rolling bearing 39 shown overall in FIG. 2.

Das Gehäuse 11 weist einen umlaufenden Flansch 46 auf und ist von einem Deckel 38 verschließbar. Nicht gezeigte Deckelbefestigungsschrauben greifen in die mit 45 bezeich­ neten Gewinde im Gehäuse 11 ein. Der Deckel 38 ist eben­ falls mit einem Flansch 38a versehen. Die Flansche 46 und 38a kommunizieren - wie Fig. 2 zeigt - derart miteinander, daß sie den Innenring 40 des Wälzlagers 39 zwischen sich fassen. Der Meßkranz 22 kann somit frei und überaus leicht­ gängig auf dem Gehäuse 11 umlaufen.The housing 11 has a circumferential flange 46 and can be closed by a cover 38 . Lid fastening screws, not shown, engage in the thread designated 45 in the housing 11 . The cover 38 is just provided with a flange 38 a. The flanges 46 and 38 a communicate - as shown in FIG. 2 - in such a way that they grip the inner ring 40 of the roller bearing 39 between them. The measuring ring 22 can thus run freely and very easily on the housing 11 .

Der Faden 28 (Fig. 1), dessen Zugkraft zu messen ist, umschlingt den Meßkranz 22 über einen relativ kurzen Umfangsabschnitt unter Bildung eines Scheitelwinkels. Auf­ grund dieses Scheitelwinkels übt die Zugkraft als Resultie­ rende eine Radialkraft 30 auf den Meßkranz 22 aus. Diese Radialkraft 30 überträgt sich unmittelbar über das Wälzla­ ger 39 auf das Gehäuse 11 und die Kraftkomponenten werden über die Schraubbefestigung 24 in die Fußabschnitte 18, 18′ des Biegekörpers 13 eingeleitet. Da nun der gemeinsame Kopfabschnitt 19 aller Biegebalken 14, 14′, 15 und 15′ auf­ grund der maschinengestellseitige Befestigung des Hülsen­ körpers 43 raum- bzw. ortsfest gehalten ist, lenkt die Radialkraft 30 die Fußabschnitte 18, 18′ der Biegebalken 14, 14′, 15, 15′ gegenüber ihrem festgehaltenen Kopfab­ schnitt - mit Bezug zu Fig. 1 nach unten - aus, und die Biegebalken 14, 15 und 14′, 15′ erfahren die zur Messung mittels der Dehnungsmeßstreifen 35 erforderliche sowie kraftproportionale Verformung.The thread 28 ( FIG. 1), the tensile force of which is to be measured, wraps around the measuring ring 22 over a relatively short circumferential section, forming an apex angle. On the basis of this apex angle, the tensile force exerts a radial force 30 on the measuring ring 22 as a result. This radial force 30 is transmitted directly via the Wälzla ger 39 to the housing 11 and the force components are introduced via the screw fastening 24 into the foot sections 18 , 18 'of the flexible body 13 . Now that the common head section 19 of all bending beams 14 , 14 ', 15 and 15 ' is held in place or in place due to the machine frame-side fastening of the sleeve body 43 , the radial force 30 steers the foot sections 18 , 18 'of the bending beams 14 , 14 ' , 15 , 15 'with respect to their held Kopfab section - with reference to Fig. 1 down - and the bending beams 14 , 15 and 14 ', 15 'experience the necessary for measurement by means of the strain gauges 35 and force-proportional deformation.

Die Erfindung integriert in einzigartiger Weise Meß­ rolle und Kraftmeßsystem durch Integration des Meßsystemge­ häuses mit Biegebalkensystem in den Innenumfang der auf einen Meßkranz reduzierten Fadenauslenkeinrichtung. Beide Zeichnungsfiguren zeigen recht deutlich den kompakten Auf­ bau der Kraftmeßeinrichtung 10. Das gilt in besonderem Maße für die enorm geringe Einbautiefe in Richtung der Achse 32.The invention integrates measuring roller and force measuring system in a unique manner by integrating the measuring system housing with a bending beam system into the inner circumference of the thread deflection device reduced to a measuring ring. Both drawing figures show quite clearly the compact construction of the force measuring device 10 . This applies in particular to the extremely low installation depth in the direction of axis 32 .

Entsprechend der Erfindung ist es auch ohne weiteres möglich, zur gleichzeitigen Zugkraftmessung mehrerer paral­ lellaufender Fäden mehrere, unabhängig voneinander wirkende Meßeinrichtungen auf einer gemeinsamen, fest am Maschinen­ gestell zu befestigenden Achse 21 koaxial hintereinander anzuordnen. Mit Blick auf Fig. 2 kann man dies so vorstel­ len, daß mehrere der dort dargestellten Systeme längs der Systemachse 32 parallel zueinander aufgereiht sind.According to the invention, it is also readily possible to coaxially arrange a plurality of independently acting measuring devices on a common axis 21 to be firmly attached to the machine frame for simultaneous tensile force measurement of several parallel running threads. With a view of FIG. 2, this can be introduced so that several of the systems shown there are lined up parallel to one another along the system axis 32 .

Claims (9)

1. Zugkraftmeßeinrichtung für einen laufenden Faden, mit einem Sensor mit Doppelbiegebalken, wobei die Biegebal­ ken einenends an einem Fußabschnitt und andernends an einem Kopfabschnitt angebunden sind, wobei einer der Abschnitte ortsfest gehalten ist und der andere Abschnitt unter Ein­ fluß der zu messenden Zugkraft des über eine Fadenumlenk­ einrichtung laufenden Fadens auslenkbar angeordnet ist, und wobei die der jeweiligen Fadenzugkraft zugeordnete Meßgröße die am Doppelbiegebalken jeweils vorliegende Biegung ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) einen Meßkranz (22) als Fadenumlenkeinrichtung trägt und ein zentrales Festlager (43) für eine starre Befestigung am Maschinenge­ stell aufweist und daß das Gehäuse (11) mit Meßkranz (22) entsprechend der Fadenzugkraft gegenüber dem ortsfest gehaltenen zentralen Festlager (43) im wesentlichen radial auslenkbar angeordnet ist.1. tensile force measuring device for a running thread, with a sensor with double bending beam, the bending beams are connected at one end to a foot section and at the other end to a head section, one of the sections being held stationary and the other section under a flow of the tensile force to be measured via a thread deflecting device running thread is arranged to be deflectable, and the measured variable assigned to the respective thread tensile force is the bend present on the double bending beam, characterized in that the housing ( 11 ) carries a measuring ring ( 22 ) as thread deflecting device and a central fixed bearing ( 43 ) for has a rigid attachment to the machine frame and that the housing ( 11 ) with the measuring ring ( 22 ) is arranged radially deflectable in accordance with the thread tension relative to the fixed central bearing ( 43 ). 2. Zugkraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) als Nabenkörper für den auf ihm drehbar gelagerten Meßkranz (22) ausgebildet ist.2. Tensile force measuring device according to claim 1, characterized in that the housing ( 11 ) is designed as a hub body for the measuring ring ( 22 ) rotatably mounted on it. 3. Zugkraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkranz (22) auf dem Gehäuse (11) als Nabenkörper wälzgelagert (39) ist.3. tensile force measuring device according to claim 1 or 2, characterized in that the measuring ring ( 22 ) on the housing ( 11 ) as a hub body is roller-mounted ( 39 ). 4. Zugkraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zentrale Festlager (43) in einer Ebene (27) zwischen den von zueinander parallelen Biegebal­ ken (14, 14′; 15, 15′) definierten Ebenen (16; 17) und die Achse (32) des Festlagers (43) quer zur Längserstreckung der Biegebalken (14, 1; 14′, 15′) ausgerichtet angeordnet ist.4. tensile force measuring device according to claim 1, characterized in that the central fixed bearing ( 43 ) in a plane (27) between the mutually parallel bending beam ken ( 14 , 14 '; 15 , 15 ') defined planes (16; 17) and Axis ( 32 ) of the fixed bearing ( 43 ) is arranged transversely to the longitudinal extent of the bending beams ( 14 , 1 ; 14 ', 15 '). 5. Zugkraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß in paariger Anordnung zwei Dop­ pelbiegebalken (14, 15; 14′, 15′) vorhanden sind mit zwei außenliegenden, im Gehäuse (11) verankerten Fußabschnitten (18, 18′) und einem gemeinsamen mittigen, alle Biegebalken (14, 14′, 15, 15′) zusammenfassenden Kopfabschnitt (19), an dem das Festlager (43) angebracht ist.5. tensile force measuring device according to claim 1 or 4, characterized in that in pairs two Dop pelbiegebalken ( 14 , 15 ; 14 ', 15 ') are available with two outer, in the housing ( 11 ) anchored foot sections ( 18 , 18 ') and a common central, all bending beams ( 14 , 14 ', 15 , 15 ') summarizing head portion ( 19 ) to which the fixed bearing ( 43 ) is attached. 6. Zugkraftmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß alle Sensoren (35), vorzugsweise vier, an den beiden Biegebalken (14, 14′) angebracht sind, die zu jeweils einem Doppelbiegebalken (14, 15 bzw. 14′, 15′) gehören und im wesentlichen in der­ selben Ebene (16) liegen.6. tensile force measuring device according to one of claims 1, 4 or 5, characterized in that all sensors ( 35 ), preferably four, are attached to the two bending beams ( 14 , 14 '), each of which forms a double bending beam ( 14 , 15 or 14 ', 15 ') belong and lie essentially in the same plane (16). 7. Zugkraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß die Fußab­ schnitte (18, 18′) der Doppelbiegebalken (14, 15; 14′, 15′) jeweils mit geringem Freiraumabstand (26) zu einer Grund­ fläche (23) des Gehäuses (11) befestigt sind.7. tensile force measuring device according to claim 1 or one of the following, characterized in that the Fußab sections ( 18 , 18 ') of the double bending beam ( 14 , 15 ; 14 ', 15 ') each with a small clearance ( 26 ) to a base surface ( 23rd ) of the housing ( 11 ) are attached. 8. Zugkraftmeßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) die Form eines mit Flanschdeckel (38) verschließbaren Flanschtopfes aufweist und zwischen den Flanschen (46, 38a) von Topf (11) und Deckel (38) ein Fertig-Wälzlagers (39) mit seinem Innenring (40) gehalten ist. 8. tensile force measuring device according to claim 3, characterized in that the housing ( 11 ) has the shape of a flange pot closable with flange lid ( 38 ) and between the flanges ( 46 , 38 a) of pot ( 11 ) and lid ( 38 ) a finished Rolling bearing ( 39 ) is held with its inner ring ( 40 ). 9. Zugkraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder einem der folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere, unab­ hängig voneinander wirkende Meßeinrichtungen auf einer gemeinsamen, fest am Maschinengestell zu befestigenden Achse (21) koaxial hintereinander angeordnet sind.9. tensile force measuring device according to claim 1 or one of the following, characterized in that a plurality of independently acting measuring devices on a common, fixed to the machine frame axis ( 21 ) are arranged coaxially one behind the other.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE3408497A1 (en) * 1983-03-08 1984-09-13 Peter Lancier Maschinenbau-Hafenhütte GmbH & Co KG, 4400 Münster Measuring and display devices on cable winches
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