DE29520128U1 - Traction measuring device - Google Patents
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Anmelder: Tensometric-MeßtechnikApplicant: Tensometric-Meßtechnik
Strohmann & Co. GmbH Ferdinand-Thun-Str. 44Strohmann & Co. GmbH Ferdinand-Thun-Str. 44
42289 Wuppertal42289 Wuppertal
BezeichnungDesignation
der Erfindung: Zugkraftmeßeinrichtungof the invention: Tensile force measuring device
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 Herstellung und Weiterverarbeitung von Garnen, Fasern Drähten, 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 gemessenen Werte anzeigt und zur Registrierung, Auswertung oder Steuerung zur Verfügung stellt.For electronic tensile force measurement, which is of great importance in the manufacture and processing of yarns, fibers, wires, cables, ropes, tapes or similar elongated or endless products, which are summarized under the uniform term 'thread' in the sense of the invention, measuring devices are used whose transducers directly measure the tensile force and convert it into an electrical signal. The signal is fed via a cable to a device which displays the measured values and makes them available for recording, evaluation or control.
Zur Umwandlung der Kraft in ein elektrisches Signal wird der Faden üblicherweise in einem konstanten, definierten Winkel von einer Meßrolle oder auch einem Keramikstift als Fadenumlenkeinrichtung insgesamt oder als BestandteilTo convert the force into an electrical signal, the thread is usually guided at a constant, defined angle by a measuring roller or a ceramic pin as a thread deflection device in its entirety or as a component.
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Tensometric-Meßtechnik Strohmann ;& Co. TJmßH: : ::..Tensometric measuring technology Strohmann ;& Co. TJmßH: : ::..
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-förmig alternierend vom Faden teilumschlungen werden, so daß auf die Meßrolle bzw. deren Achse eine resultierende Querbzw. Radialkraft ausgeübt wird. Die Fadenzugkraft läßt sich aus der gemessenen radialen Kraft und dem Umschlingungswinkel berechnen (Kräfteparalellogramm).one such deflection. For the defined deflection, two guide rollers may be required, one of which is arranged in front of the measuring roller in the direction of the thread and the other behind it in such a way that the three rollers are partially wrapped around by the thread in an essentially W-shape, so that a resulting transverse or radial force is exerted on the measuring roller or its axis. The thread tension can be calculated from the measured radial force and the wrap angle (force parallelogram).
Die Meßrolle ist bei den meisten Zugkraftmeßwertaufnehmern 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 aufgeklebt. Diese Dehnungsmeßstreifen werden üblicherweise in Halbbrücken- oder Vollbruckenschaltung verdrahtet. Die radial aufgenommene Kraft der Meßrolle wird durch eine aufgrund Dehnung und/oder Stauchung der Dehnungsmeßstreifen erzeugte Verstimmung der Brückenschaltung in ein elektrisches Signal umgewandelt, das der Radialkraft mit sehr großer Genauigkeit proportional ist. Der allgemein bekannte und verwendete Doppelbiegebalken' mit aufgeklebten Dehnungsmeßstreifen zeichnet sich besonders dadurch aus, daß er im weiten Bereich hebelarmunabhängig die Kraft in ein elektrisches Signal umsetzen kann.In most tensile force transducers, the measuring roller is mounted on or at a bending pin, namely at its freely movable, deflectable end section. Strain gauges are glued to the defined bending points on the bending pin, which may be designed as a double bending beam. These strain gauges are usually wired in a half-bridge or full-bridge circuit. The radially absorbed force of the measuring roller is converted into an electrical signal by a detuning of the bridge circuit caused by the stretching and/or compression of the strain gauges, which is proportional to the radial force with very high accuracy. The well-known and used double bending beam with glued-on strain gauges is particularly characterized by the fact that it can convert the force into an electrical signal over a wide range, independent of the lever arm.
Einen vergleichbaren Stand der Technik zeigt beispielsweise die DE 34 08 497 A1, insbesondere in ihrer Fig. 1 . Sie läßt auch erkennen, daß die gesamte Meßeinrichtung in Längsrichtung des Biegezapfens (dort als 'feststehende Welle 1 ' bezeichnet) betrachtet, eine sehr lange BauformA comparable state of the art is shown, for example, in DE 34 08 497 A1, in particular in its Fig. 1 . It also shows that the entire measuring device, viewed in the longitudinal direction of the bending pin (there referred to as 'fixed shaft 1'), has a very long design.
Tensometric-Meßtechnik Strohmann!& ._.Tensometric measuring technology Strohmann!& ._.
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aufweist, die sich an vielen Meßstellen einer Maschine aufgrund beschränkter Platzverhältnisse dort nicht einbauen
läßt. Folglich lassen sich an vielen Maschine an wesentlichen Stellen gar keine Zugkraftmessungen durchführen.
5which cannot be installed at many measuring points on a machine due to limited space. Consequently, tensile force measurements cannot be carried out at key points on many machines.
5
Hier setzt die Erfindung ein. Sie geht mit den im Oberbegriff des unabhängigen Anspruchs angegebenen Merkmalen aus von der DE 34 08 497 A1 . Ihr liegt die Aufgabe zugrunde, eine solche Zugkraftmeßeinrichtung in geschickter Weise besonders kleinbauend auszuführen, so daß ihr Einsatz weniger als bisher eingeschränkt ist und selbst an schwer zugänglichen Maschinenbereichen möglich wird.This is where the invention comes in. It is based on DE 34 08 497 A1 with the features specified in the preamble of the independent claim. Its task is to cleverly design such a tensile force measuring device in a particularly small construction so that its use is less restricted than before and is even possible in areas of the machine that are difficult to access.
Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs und folglich insbesondere durch eine neuartige und besonders geschickte Geometrie und Anordnung des Doppelbiegebalkens bzw. Zuordnung der Kraftwirkungsachse zum Doppelbiegebalken.The invention solves this problem with the features of the independent claim and consequently in particular through a novel and particularly clever geometry and arrangement of the double bending beam or assignment of the force action axis to the double bending beam.
Während bei bekannten Doppelbiegebalken die Kraftaufnahme am Stirnende eines langgestreckten Biegezapfens erfolgt, ist der Ort Kraftaufnahme bei der erfindungsgemäßen Kraftmeßeinrichtung insoweit in den Doppelbiegebalken-Bereich geführt, als die Krafteinleitung in den Doppelbiegebalken in eine Ebene zwischen den beiden Biegebalken verlagert ist. Für den Kraftangriff wird damit eine Zone ausgenutzt, die man aus Sicht der vorliegenden Erfindung bislang zugunsten vermeintlicher Funktionsnotwendigkeit einer Biegezapfenanordnung mit Meßradachse verschwendet hat.While in known double bending beams the force is absorbed at the front end of an elongated bending pin, the force absorption location in the force measuring device according to the invention is in the double bending beam area insofar as the force introduction into the double bending beam is shifted to a plane between the two bending beams. A zone is thus used for the force application which, from the point of view of the present invention, has previously been wasted in favor of the supposed functional necessity of a bending pin arrangement with a measuring wheel axis.
Um die erfindungspezifische, geradezu eigenwillig anmutende Verlagerung der Achsausrichtung aus einer mit derIn order to achieve the invention-specific, almost idiosyncratic seeming shift in the axis alignment from a
Tensometric-Meßtechnik Strohmann!& .Co. *£mbH»Tensometric measuring technology Strohmann!& .Co. *£mbH»
Längserstreckung üblicher Biegezapfen identischen Richtung in eine Richtung quer bzw. lotrecht zum Biegekörper als geeignet aufzufinden, mußte die Befürchtung hintangestellt werden, daß aufgrund der neuartigen Krafteinleitungsrichtung in die Biegebalkenanordnung meßwertverfälschende Torsionen auftreten könnten. Tatsächlich hat sich überraschend gezeigt, daß diese an sich störenden Kräfte vernachlässigbar gering sind und das es ausreicht, das mit Fußbereich bezeichnete Festende der Biegebalkenanordnung fest im bzw. am Gehäuse zu verankern. Es bleiben auch die günstigen Eigenschaften des Doppelbiegebalken zur hebelarmunabhängigen Messung voll erhalten.When the longitudinal extension of conventional bending pins in an identical direction in a direction transverse or perpendicular to the bending body was found to be suitable, the fear that torsions that would distort the measurement values could occur due to the new direction of force introduction into the bending beam arrangement had to be put aside. In fact, it was surprisingly found that these disruptive forces are negligible and that it is sufficient to anchor the fixed end of the bending beam arrangement, referred to as the foot area, firmly in or on the housing. The favorable properties of the double bending beam for lever arm-independent measurement are also fully retained.
Ein Zugkraftmeßgerät entsprechend der Erfindung kann in derart kleiner Bauform ausgeführt werden, daß es sich in eine Montageplatte einbauen läßt, die bisher nur zur Halterung der Leitrollen benutzt werden konnte.A tensile force measuring device according to the invention can be designed in such a small size that it can be installed in a mounting plate which could previously only be used to hold the guide rollers.
Mit der Erfindung ergibt sich weiter der Vorteil, daß zur Befestigung der Kraftmeßvorrichtung am Maschinengestell nur kleine Bohrungen oder Gewinde vorzusehen sind, die selbst an bestehenden Maschinen mit Handwerkzeugen leicht anzubringen sind. Die Vorrichtung entsprechend der Erfindung läßt sich praktisch an jeder Stelle des Maschinengestells anbringen, an welcher der Faden vorbeiläuft, da sie einen nur äußerst geringen Platzbedarf beansprucht.The invention also offers the advantage that only small holes or threads are required to attach the force measuring device to the machine frame, which can be easily installed even on existing machines using hand tools. The device according to the invention can be installed at practically any point on the machine frame where the thread runs past, since it requires very little space.
Aufgrund ihrer platzsparenden Bauweise bietet sich dieDue to its space-saving design, the
Anwendung auch in Hand—Fadenspannungsmeßgeräten an. Hand-Fadenspannungsmeßgeräte besitzen einen Zugkraftmeßkopf und ein Anzeigegerät in einem Gehäuse, wobei eine kleine Bau-Application also in hand-held thread tension measuring devices. Hand-held thread tension measuring devices have a tension measuring head and a display device in one housing, whereby a small construction
Tensometric-Meßtechnik Ströhmahni & .Co. 'GmbHl I I:..Tensometric measuring technology Ströhmahni & .Co. 'GmbHl II :..
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form die Handhabung des Geräts bei Zugkraftmessungen ganz wesentlich erleichtert.form makes handling the device much easier when measuring tensile force.
Eine in besonderer Weise kompakte Bauform läßt sich gemäß einer Weiterbildung des Grundgedankens erzielen, wenn der auslenkbare Kopfabschnitt des Biegekörpers zwischen den Biegebalken angeordnet ist, also nicht nur in einer Ebene zwischen deren Ebenen, sondern räumlich in ihrem Innenraum und also in deren Überdeckung. Damit wird erstmals der Raum zwischen den Biegebalken eines Doppelbiegebalkens für technische Zwecke außer ggf. der Anbringung von Dehnungsmeßstreifen oder Abgleichwiderständen genutzt.A particularly compact design can be achieved according to a further development of the basic idea if the deflectable head section of the bending body is arranged between the bending beams, i.e. not only in a plane between their planes, but spatially in their interior and thus in their overlap. This is the first time that the space between the bending beams of a double bending beam is used for technical purposes, apart from possibly attaching strain gauges or balancing resistors.
Sonstige Weiterbildungen und zusätzliche vorteilhafte sowie zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der sonstigen Unteransprüche. Zudem ergibt sich die Erfindung besonders deutlich aus ihrer nachfolgenden detaillierten Beschreibung anhand einiger in den Zeichnungen dargestellter Ausführungsbeispiele. In den Zeichnungen zeigen:Other developments and additional advantageous and expedient embodiments of the invention are the subject of the other subclaims. In addition, the invention is particularly clear from the following detailed description based on some embodiments shown in the drawings. In the drawings:
Fig. 1 eine schematische Aufsicht auf ein geöffnetes Gehäuses mit einem darin enthaltenen Doppelbiegebalken mit Dehnungsmeßstreifen und deren Anschlußdrähten,Fig. 1 is a schematic plan view of an opened housing containing a double bending beam with strain gauges and their connecting wires,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1 entlang der dort mit II—II angegebenen
Schnittrichtung,
30Fig. 2 is a schematic cross-section through the arrangement according to Fig. 1 along the cutting direction indicated therein with II—II,
30
Tensometric-Meßtechnik Ströhmahni & #Co. "SmbHl · II··Tensometric measuring technology Ströhmahni &#Co."SmbHl · II··
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt durch die Anordnung nach Fig. 1 entlang der dort mit III-III angegebenen Schnittrichtung,Fig. 3 shows a schematic cross-section through the arrangement according to Fig. 1 along the cutting direction indicated therein as III-III,
Fig. 4a bis 4c eine schematische Darstellung einer kompletten Fadenumlenk- und Zugkraftmeßeinrichtung in Aufsicht (Fig. 4a), Seitenansicht (Fig. 4b) und Stirnansicht (Fig. 4c),Fig. 4a to 4c a schematic representation of a complete thread deflection and tension measuring device in top view (Fig. 4a), side view (Fig. 4b) and front view (Fig. 4c),
Fig. 5 eine schematische Ansicht einer Zugkraftmeßeinrichtung, bei der ein Vierfach-Biegebalken Verwendung findet und die außerdem ein kreisringförmiges Gehäuse aufweist,Fig. 5 is a schematic view of a tensile force measuring device, which uses a quadruple bending beam and which also has a circular housing,
Fig. 6 eine schematische Darstellung eines Doppelbiegebalkens nach dem Stand der Technik, in grob qualitativem Verhältnis zuFig. 6 a schematic representation of a double bending beam according to the state of the art, in rough qualitative relation to
Fig. 7 eine vergleichbare schematische Ansicht der erfindungsgemäßen Doppelbiegebalken-Konzeption inFig. 7 a comparable schematic view of the double bending beam concept according to the invention in
Aufsicht (Fig. 7a) und in Seitenansicht (Fig. 7b) in Richtung des Ansichtspfeils VIIb der Fig. 7a.Top view (Fig. 7a) and side view (Fig. 7b) in the direction of the view arrow VIIb of Fig. 7a.
Mit 10 ist eine Zugkraftmeßeinrichtung im wesentlichen
bezeichnet. 11 ist ein maschinenfest anzubringendes Gehäuse, welches in einem kammerartigen Aufnahmeraum 12
einen Biegekörper 13 aufnimmt, der im Unterschied zum Stand der Technik keine Zapfenform mehr aufweist, wie nachfolgend
im einzelnen beschrieben.
30A tensile force measuring device is essentially designated by 10. 11 is a housing which is to be attached to the machine and which accommodates a bending body 13 in a chamber-like receiving space 12 which, in contrast to the prior art, no longer has a tenon shape, as described in detail below.
30
Das Gehäuse 11 kann man sich z.B. als plattenartigen Leichtmetallblock vorstellen, aus dem die Aufnahmekammer 12The housing 11 can be imagined, for example, as a plate-like light metal block from which the receiving chamber 12
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ausgefräst bzw. in der sie (z.B. im Zuge der Gußherstellung) ausgenommen ist. Der Biegekörper 13 umfaßt zwei voneinander beabstandete, zueinander parallel angeordnete Biegebalken 14 und 15. Die Biegebalken 14, 15 definieren Ebenen, die (genauer: deren Spuren) mit 16 und 17 bezeichnet sind, und die gleichfalls parallel zueinander liegen. Im Prinzip weisen die Biegebalken 14, 15 jeweils einen flach-rechteckigen Querschnitt auf und unterscheiden sich insoweit nicht von herkömmlichen Biegebalken.milled out or in which it is removed (e.g. during casting production). The bending body 13 comprises two bending beams 14 and 15 that are spaced apart from one another and arranged parallel to one another. The bending beams 14, 15 define planes that (more precisely: their tracks) are designated 16 and 17 and that are also parallel to one another. In principle, the bending beams 14, 15 each have a flat, rectangular cross-section and do not differ from conventional bending beams in this respect.
Ein Ende jedes Biegebalkens 14, 15 mündet in einen gemeinsamen Fußabschnitt 18, während die beiden in Biegebalkenlängsrichtung gegenüberliegenden Biegebalken—Enden in einen gemeinsamen Kopfabschnitt 19 übergehen, der eine mit 20 bezeichnete Befestigungsstelle für eine eine Meßrolle 22 lagernde Achse 21 aufweist. Der Biegekörper 13 ist einenends fest mit dem Gehäuse 11 verbunden, und zwar beim Ausführungsbeispiel mittels zweier, den blockförmigen Fußab— schnitt gegen den Kammerboden 23 spannenden Schrauben 24.One end of each bending beam 14, 15 ends in a common foot section 18, while the two opposite bending beam ends in the longitudinal direction of the bending beam merge into a common head section 19, which has a fastening point designated 20 for an axle 21 supporting a measuring roller 22. The bending body 13 is firmly connected at one end to the housing 11, in the embodiment by means of two screws 24 that tighten the block-shaped foot section against the chamber floor 23.
Unterlegscheiben 25 (Fig. 3) distanzieren den Biegekörper 13 von der Bodenfläche und schaffen einen gewissen, spaltartigen Freiraum 26, damit bei der unter Krafteinwirkung in Richtung des Pfeils 30' auslenkehden Bewegung der Biegebalken 14 und 15 sowie ihres Kopfabschnitts 19 kein behindernder Schleifkontakt mit dem Kammerboden 23 zustandekommt.Washers 25 (Fig. 3) distance the bending body 13 from the floor surface and create a certain gap-like clearance 26 so that when the bending beams 14 and 15 and their head section 19 are deflected under the action of force in the direction of arrow 30', no obstructive sliding contact with the chamber floor 23 occurs.
Der größte Teil des Kopfabschnitts 19 und die Befestigungsstelle 20 liegen, wie deutlich aus Fig. 1 zu erkennen ist, im wesentlichen im Bereich einer mit 27 bezifferten Ebene (die hier außerdem mit der Längsmittelebene des Systems 10 zusammenfällt), die zwischen den beiden Biegebalken-Ebenen 16 und 17 verläuft. Außerdem liegen sie auchThe largest part of the head section 19 and the fastening point 20 are, as can be clearly seen from Fig. 1, essentially in the area of a plane numbered 27 (which here also coincides with the longitudinal center plane of the system 10), which runs between the two bending beam planes 16 and 17. In addition, they are also
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zwischen den Biegebalken 14 und 15 selbst, also in dem von ihnen überdeckten Raum. Im Vergleich zu der Biegezapfenanordnung
des Standes der Technik liegt eine gewissermaßen 'inverse Anordnung' vor.
5between the bending beams 14 and 15 themselves, i.e. in the space covered by them. In comparison to the bending pin arrangement of the prior art, there is a sort of 'inverse arrangement'.
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Ein weiteres bedeutsames Merkmal besteht darin, daß sich die die Meßrolle 22 lagernde Achse 21 nicht in oder parallel zur Längsrichtung der Biegebalken 14, 15 erstreckt, sondern quer, beim Ausführungsbeispiel genau lotrecht, dazu. Dies zeigen die Figuren 2 und 3, in denen auch der über die Meßrolle 22 laufende Faden 28 eingezeichnet ist, dessen Zugkraft gemessen werden soll und der deshalb zur Aufprägung einer mit 30 bezeichneten Radialkraftkomponente, die Meßrolle 22 unter Bildung eines Winkels teilumschlingt, was grundsätzlich üblich ist bei der Zugkraftmessung von laufenden Fäden u. dgl.Another important feature is that the axis 21 supporting the measuring roller 22 does not extend in or parallel to the longitudinal direction of the bending beams 14, 15, but rather transversely, in the embodiment exactly perpendicular to it. This is shown in Figures 2 and 3, in which the thread 28 running over the measuring roller 22 is also shown, the tensile force of which is to be measured and which therefore partially wraps around the measuring roller 22, forming an angle, in order to impart a radial force component designated 30, which is basically usual when measuring the tensile force of running threads and the like.
Aus den Figuren 2 und 3 ist auch zu erkennen, daß die mit deutlichem Frontalabstand vor dem Biegekörper 13 vom Faden 28 über die Meßrolle 22 eingeleitete und über die Achse 21 und das Biegekörper-Kopfstück auf die Biegebalken 14, 15 übertragene Kraft 30 auf diese ein Biegemoment auszuüben bestrebt ist. Überraschend hat sich jedoch gezeigt, daß dieses Biegemoment, insbesondere aufgrund der festen Verankerung des Fußabschnitts 18 am Gehäuse 11, der Rechteckform der Biegebalkenquerschnitte und auch wegen der kopfabschnittseitigen Zusammenfassung der dortigen Biegebalkenenden praktisch vernachlässigbar ist und in die Messung nahezu ausschließlich die Vertikalkomponente 30' der Kraft 30 eingeht.It can also be seen from Figures 2 and 3 that the force 30, which is introduced from the thread 28 via the measuring roller 22 at a significant frontal distance in front of the bending body 13 and is transmitted to the bending beams 14, 15 via the axis 21 and the bending body head piece, tends to exert a bending moment on them. Surprisingly, however, it has been shown that this bending moment is practically negligible, in particular due to the firm anchoring of the foot section 18 to the housing 11, the rectangular shape of the bending beam cross sections and also due to the grouping of the bending beam ends there on the head section side, and that the vertical component 30' of the force 30 is almost exclusively included in the measurement.
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Zwischen der Außenseite des Biegebalkens 15 und der ihr zugewandten Innenfläche einer Gehäusewand 31 ist ein sehr schmaler Spalt 32 vorgesehen, womit auf einfachste Art und Weise zur Begrenzung der maximalen Auslenkung der Biegebalken 14, 15 ein Sicherheits-Endanschlag ausgebildet ist. Der Freiraum 33 zwischen dem gegenüberliegenden Biegebalken 14 und der diesem benachbarten Gehäusewand 34 ist weiter und dient der Aufnahme von auf die Außenseite des Biegebalkens 14 aufgeklebten Dehnungsmeßstreifen 35 und ihrer elektrischen Anschlußdrähte 36, die zu einer aus dem Gehäuse 11 austretenden ummantelten Leitung 37 führen.A very narrow gap 32 is provided between the outside of the bending beam 15 and the inner surface of a housing wall 31 facing it, which forms a safety end stop in the simplest way to limit the maximum deflection of the bending beams 14, 15. The free space 33 between the opposite bending beam 14 and the adjacent housing wall 34 is wider and serves to accommodate strain gauges 35 glued to the outside of the bending beam 14 and their electrical connecting wires 36, which lead to a sheathed cable 37 emerging from the housing 11.
Mit 38 ist schließlich ein Verschlußdeckel bezeichnet, der die zur Meßrolle 22 offene Seite der Aufnahmekammer 12 bis auf eine Austrittsöffnung für die Achse 21 abdeckt und verschließt. Dieser Verschlußdeckel 38 kann außerdem als Lagerplatte für die beiden zur Fadenumlenkung für die Zugkraftmessung herangezogenen Leitrollen 39 und 40 dienen, die in bestimmtem Abstand vor und hinter der Meßrolle 22 sowie in vorbestimmtem Querversatz zu dieser derart angeordnet sind, daß der Faden 28 aufgrund seines Meßrollen-Umschlingungswinkels eine meßbare Quer- oder Radialkraft 30 ausüben kann. Die Figuren 4a bis 4c zeigen ein derartiges Komplettgerät. Darin sind mit 41 Durchgriffsbohrungen im Gehäuse 11 für Schrauben bezeichnet, mit denen die Vorrichtung an der Maschine befestigt werden kann, während Bezugsziffer 42 Deckelverschlußschrauben bezeichnen.Finally, 38 designates a cover which covers and closes the side of the receiving chamber 12 open to the measuring roller 22 except for an outlet opening for the axle 21. This cover 38 can also serve as a bearing plate for the two guide rollers 39 and 40 used to deflect the thread for the tensile force measurement, which are arranged at a certain distance in front of and behind the measuring roller 22 and at a predetermined transverse offset from it in such a way that the thread 28 can exert a measurable transverse or radial force 30 due to its angle of wrap around the measuring roller. Figures 4a to 4c show such a complete device. In it, 41 designates through-holes in the housing 11 for screws with which the device can be attached to the machine, while reference number 42 designates cover closure screws.
Fig. 5 zeigt eine Kraftmeßvorrichtung mit einem Biegekörper 13, der vier Biegebalken 14, 15 sowie 14', 15' aufweist, wobei die Biegebalken 14 und 15 einerseits und die Biegebalken 14' und 15' andererseits, also in paarigerFig. 5 shows a force measuring device with a bending body 13, which has four bending beams 14, 15 and 14', 15', whereby the bending beams 14 and 15 on the one hand and the bending beams 14' and 15' on the other hand, i.e. in pairs
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Anordnung, jeweils einen Doppelbiegebalken mit eigenen Fußabschnitten 18, 18' ausbilden. Hingegen münden alle vier Biegebalken praktisch in einen gemeinsamen, zentralen Kopfabschnitt 19, der bei diesem Ausführungsbeispiel im wesentliehen die Form einer Hülse 43 aufweist. Die Zentralbohrung 44 der Hülse 43 dient zur Aufnahme einer hier nicht gezeigten Lagerachse für eine in dieser Fig. ebenfalls nicht mehr dargestellten Meßrolle. Dehnungsmeßstreifen 33 sind jeweils auf den Oberflächen der beiden (bezüglich Fig. 6 oberen) Biegebalken 14 und 14' aufgeklebt.Arrangement, each form a double bending beam with its own foot sections 18, 18'. In contrast, all four bending beams practically lead into a common, central head section 19, which in this embodiment essentially has the shape of a sleeve 43. The central bore 44 of the sleeve 43 serves to accommodate a bearing axis (not shown here) for a measuring roller (also no longer shown in this figure). Strain gauges 33 are glued to the surfaces of the two (upper ones with respect to Fig. 6) bending beams 14 and 14'.
Die beiden Fußabschnitte 18, 18' der Vierfach-Biegebalkenanordnung sind mit Schrauben 24 am Boden 23 des hier kreis- sowie topfförmigen Gehäuses 11 befestigt (und zwar wieder mit den zuvor beschriebenen Abstandshaltern 25). Es ist selbstverständlich, daß der Boden 23 des Gehäuses 11 eine mittige Öffnung zum Durchtritt der auslenkspielbehafteten Meßrollenachse aufweist. Der Aufnahmeraum 12 im Gehäuse 11 ist mittels einer nicht gezeigten Deckelplatte verschließbar, deren Befestigungsschrauben in die mit 45 bezeichneten Gewinde eingreifen. 46 ist ein Gehäuseflansch. Diese Vorrichtung könnte z.B. dadurch an einem Blech einer Fadenbearbeitungsmaschine befestigt werden, daß sein Hülsenabschnitt 51 in eine maschinenseitige Bohrung angepaßten Durchmessers eingesetzt, etwa eingepreßt, wird. Auch könnte das Gehäuse über seinen Flansch 46 daran angeklebt, angeschweißt oder angeschraubt sein.The two foot sections 18, 18' of the four-fold bending beam arrangement are fastened with screws 24 to the base 23 of the circular and pot-shaped housing 11 (again with the previously described spacers 25). It goes without saying that the base 23 of the housing 11 has a central opening for the passage of the measuring roller axis, which is subject to deflection play. The receiving space 12 in the housing 11 can be closed by means of a cover plate (not shown), the fastening screws of which engage in the threads designated 45. 46 is a housing flange. This device could, for example, be fastened to a sheet metal of a thread processing machine by inserting its sleeve section 51 into a machine-side bore of an appropriate diameter, for example by pressing it in. The housing could also be glued, welded or screwed to it via its flange 46.
Die Fig. 6 und 7 zeigen letztlich noch einen qualitativen Vergleich zwischen dem Stand der Technik (Fig. 6) und der Erfindung (Fig. 7a und 7b). Die beträchtlich lange Bauweise eines bekannten Biegekörpers 13' beruht auf seinerFig. 6 and 7 show a qualitative comparison between the state of the art (Fig. 6) and the invention (Fig. 7a and 7b). The considerably long construction of a known bending body 13' is based on its
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Auslegung als Biegezapfen 47, dessen sämtliche Funktionsteile bzw. -abschnitte in Richtung der gemeinsamen Längsachse 48 angeordnet sind. Dabei handelt es sich - von rechts nach links in Fig. 6 - um einen fest in einem Vorrichtungsgehause einzuspannenden Fußzapfen 18', einen Doppelbiegebalken 13' mit den Biegebalken 14" und 15", ferner um ein Biegezapfen-Kopfstück 19' und einen Meßrollen-Lagerzapfen 21 ' .Designed as a bending pin 47, all of whose functional parts or sections are arranged in the direction of the common longitudinal axis 48. This involves - from right to left in Fig. 6 - a base pin 18' to be firmly clamped in a device housing, a double bending beam 13' with the bending beams 14" and 15", furthermore a bending pin head piece 19' and a measuring roller bearing pin 21'.
Dem gegenüber läßt Fig. 7a besonders die hinsichtlich des Kopfabschnitts 19 zwischen die Biegebalken 14 und 15 hinein verschachtelte Anordnung und in Verbindung mit Fig. 7b die Querausrichtung der Lagerachse 21 für die (nicht gezeigte) Meßrolle erkennen.In contrast, Fig. 7a shows in particular the nested arrangement between the bending beams 14 and 15 with regard to the head section 19 and, in conjunction with Fig. 7b, the transverse alignment of the bearing axis 21 for the measuring roller (not shown).
Man stelle sich vor, daß herkömmliche Biegezapfen 13' einen (in Richtung der Meßrollenachse 21' gemessenen) Einbauraum benötigen, der in Fig. 6 mit 49 bezeichnet ist. Dem steht bei der nach der Erfindung ausgeführten Vorrichtung lediglich etwa der in Fig. 7b dargestellte, ganz erheblich kleinere Einbauraum 50 gegenüber. Aufgrund der erfindungsgemäßen Prinzipien läßt sich mithin eine Kraftmeßeinrichtung schaffen, die hinsichtlich ihres kompakten Aufbaus bislang undenkbar war.Imagine that conventional bending pins 13' require an installation space (measured in the direction of the measuring roller axis 21') which is designated 49 in Fig. 6. In the device designed according to the invention, this is only offset by the considerably smaller installation space 50 shown in Fig. 7b. Based on the principles of the invention, a force measuring device can be created which was previously unthinkable in terms of its compact design.
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE29520128U DE29520128U1 (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Traction measuring device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE29520128U DE29520128U1 (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Traction measuring device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE29520128U1 true DE29520128U1 (en) | 1996-02-29 |
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ID=8016925
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE29520128U Expired - Lifetime DE29520128U1 (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Traction measuring device |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE29520128U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016106077A1 (en) * | 2016-04-04 | 2017-10-05 | Hans Schmidt & Co GmbH | tension detection |
-
1995
- 1995-12-21 DE DE29520128U patent/DE29520128U1/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016106077A1 (en) * | 2016-04-04 | 2017-10-05 | Hans Schmidt & Co GmbH | tension detection |
DE102016106077B4 (en) * | 2016-04-04 | 2020-06-04 | Hans Schmidt & Co GmbH | Tension measuring device |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R207 | Utility model specification |
Effective date: 19960411 |
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R120 | Application withdrawn or ip right abandoned |
Effective date: 19980423 |