DE3603187A1 - Vorrichtung zur linearkraftmessung - Google Patents

Vorrichtung zur linearkraftmessung

Info

Publication number
DE3603187A1
DE3603187A1 DE19863603187 DE3603187A DE3603187A1 DE 3603187 A1 DE3603187 A1 DE 3603187A1 DE 19863603187 DE19863603187 DE 19863603187 DE 3603187 A DE3603187 A DE 3603187A DE 3603187 A1 DE3603187 A1 DE 3603187A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
measuring
double bending
double
measuring ring
ring
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19863603187
Other languages
English (en)
Other versions
DE3603187C2 (de
Inventor
Johannes Wulf
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Erhardt and Leimer GmbH
Original Assignee
Erhardt and Leimer GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Erhardt and Leimer GmbH filed Critical Erhardt and Leimer GmbH
Priority to DE19863603187 priority Critical patent/DE3603187A1/de
Publication of DE3603187A1 publication Critical patent/DE3603187A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3603187C2 publication Critical patent/DE3603187C2/de
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G01L5/10—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means
    • G01L5/108—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means for measuring a reaction force applied on a single support, e.g. a glider
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • G01L1/2231—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being disc- or ring-shaped, adapted for measuring a force along a single direction
    • G01L1/2237—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being disc- or ring-shaped, adapted for measuring a force along a single direction the direction being perpendicular to the central axis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/04—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands
    • G01L5/10—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring tension in flexible members, e.g. ropes, cables, wires, threads, belts or bands using electrical means

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
  • Measurement Of Force In General (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art. Eine aus der DE-PS 33 36 727 bekannte Vorrichtung dieser Art enthält einen Meßring mit zwei zueinander parallelen Doppelbiegebalken, an denen sich die unter der Krafteinwirkung auftretenden Spannungen und Spannungsänderungen sehr genau abgreifen lassen. Störeinflüsse, wie Axialkräfte, Vibrationen und dgl. haben auf die Meßgenauigkeit keinen Einfluß. Jedoch ist der Meßbereich der bekannten Vorrichtung begrenzt, so daß die Vorrichtung nicht zur Überwachung aller gefahrenen Bahnqualitäten brauchbar ist, sondern ggfs. der Meßring gegen einen Meßring mit einem anderen Meßbereich auszutauschen ist.
Es ist zwar aus der Praxis eine Vorrichtung einer anderen Art bekannt, bei der zur Ermittlung der Zugkräfte in der laufenden Bahn ein Biegestab zwischen dem Walzenlager und dem Stützlager vorgesehen ist, in dessen Längsrichtung zwei Biegezonen in Reihe hintereinander geschaltet sind. Es wird auf diese Weise zwar ein größerer Meßbereich erzielt, jedoch ist die erzielbare Meßgenauigkeit unbefriedigend und auch der Platzbedarf für die Unterbringung des verhältnismäßig langen Biegestabes. Die Genauigkeit der Meßergebnisse ist deshalb fraglich, weil Spannungen in verschiedenen Ebenen ermittelt werden müssen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei Anordnung in gleicher Ebene trotz eines geringen Platzbedarfes in der Lage ist, die Zugspannungen in extrem reißempfindlichen und in hochreißfesten Bahnen gleichermaßen zu überwachen, d. h. deren Meßbereich so groß ist, daß er die in der Praxis auftretenden Zugkraftwerte nicht nur auszuhalten vermag, sondern auch ihren Werten entsprechende Meßwerte widergibt.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Bei dieser Ausbildung arbeiten die Doppelbiegebalken beider Meßringe in derselben Ebene, nämlich der Ebene der Krafteinwirkung. Da die Doppelbiegebalken der beiden Meßringe in Reihe geschaltet sind, läßt sich mit einfachen Mitteln sicherstellen, daß der engere Meßbereich des einen Meßringes praktisch übergangslos in den breiten Meßbereich des anderen Meßringes übergeht, so daß ein insgesamter Meßbereich entsteht, der dem zehn- bis zwanzigfachen des Meßbereiches der bekannten Lösung entspricht. Trotzdem ist sichergestellt, daß die Meßgenauigkeit über den gesamten Meßbereich gleich zufriedenstellend ist wie bei der bekannten Lösung. Besonders wichtig ist, daß aufgrund der koaxialen Ineinandersetzung der beiden Meßringe die Vorrichtung außerordentlich wenig Platz beansprucht, so daß auch bereits betriebene Vorrichtungen in Bahnführungsanlagen einfach umgerüstet werden können. Der Platz, der für die Anbringung des Stützlagers vorgesehen ist und der Abstand, den die Walze von dem das Stützlager tragenden Rahmen hat, reicht in der Regel aus, auch die Vorrichtung mit den zwei ineinandergesetzten Meßringen unterzubringen.
Zweckmäßig ist ferner die Ausführungsform von Anspruch 2, weil damit ein so großer Meßbereich entsteht, daß praktisch alle in der Praxis vorkommenden Bahnqualitäten mit ein- und derselben Vorrichtung überwacht werden können.
Eine baulich einfache und wirkungsvolle Ausführungsform geht weiterhin aus Anspruch 3 hervor. Herstellungstechnisch ist diese Form der Meßringe günstig, weil mit einem durchgehenden Schlitz gleichzeitig die beiden Doppelbiegebalken jedes Meßringes gebildet werden. Trotzdem ist hinsichtlich der Wärmeverteilung im Meßring ein geschlossener Ringkörper gegeben. Bei jeder Belastung werden beide Doppelbiegebalken gleich verformt, und zwar unabhängig davon, ob die in einer Ebene wirkende Kraft in der einen oder in der anderen Richtung wirkt.
Eine weitere, besonders wichtige Maßnahme geht aus Anspruch 4 hervor. Das Zusammenarbeiten zwischen der Schulter und der Gegenschulter stellt eine genau vorherbestimmbare Begrenzung des Meßbereiches jedes Meßringes dar. Sobald die Schulter an der Gegenschulter anliegt, wird eine weitere Kraftsteigerung nicht mehr in die Doppelbiegebalken eingeleitet, sondern zwischen den hochbelastbaren Teilen des Meßringes und bis auf das Stützlager übertragen. Das verringert die mechanische Belastung der Doppelbiegebalken bei unter bestimmten Betriebszuständen nicht zu vermeidenden Überlasten. Bei der bekannten Lösung war keine definierte Überlastbegrenzung gegeben. Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung ist hingegen, z. B. beim Meßring mit dem kleineren Meßbereich, genau der Punkt vorherbestimmbar, an dem die Doppelbiegebalken dieses Meßringes nicht mehr weiterverformt werden, sondern die Verformung nur mehr in den Doppelbiegebalken des Meßringes für den größeren Meßbereich auftritt.
Eine weitere, vorteilhafte Ausführungsform, bei der der Schlitz an beiden Enden der Doppelbiegebalken bogenförmig in Richtung zur Meßringmitte hin gekrümmt ist, geht aus Anspruch 5 hervor. In diesen besonders exponierten Bereich entfalten die Schultern und Gegenschultern ihre überlastbegrenzende Wirkung optimal.
Ein weiterer, wichtiger Gedanke geht aus Anspruch 6 hervor. Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art war es unzweckmäßig, daß die Dehnungsmeßstreifen an den beiden Doppelbiegebalken in zueinander vertauschten Positionen angebracht waren, was den Nachteil mit sich brachte, daß wegen der unterschiedlichen Wärmeleiteigenschaften innerhalb des Meßringes an einem Ende eines Doppelbiegebalkens andere Temperaturverhältnisse herrschten als am anderen Ende desselben Doppelbiegebalkens, so daß die Dehnungsmeßstreifen infolge ihrer vertauschten Anbringungen unterschiedlichen Temperaturen ausgesetzt waren, was für die Meßwertabgabe eines Dehnungsmeßstreifens problematisch war. Bei der Ausbildung gemäß den Ansprüchen 6 und 7 sind die Dehnungsmeßstreifen jedoch an den hinsichtlich der Temperaturverhältnisse gleichen Enden beider Doppelbiegebalken ihres Meßringes angeordnet, so daß dieser die Meßgenauigkeit unter Umständen beeinträchtigende Nachteil vermieden, ist.
Eine besonders zweckmäßige Ausführungsform geht weiterhin aus Anspruch 8 hervor. Bei dem Meßring für den kleineren Meßbereich werden die Meßstege dünner ausgeführt, während beim für den größeren Meßbereich bestimmten Meßring die Meßstege dicker ausgebildet werden. Dies hat zur Folge, daß bei dem Dehnungsmeßstreifen für den größeren Meßbereich die zu den Signalen führenden Relativbewegungen kleiner sind.
Ein weiterer, zweckmäßiger Gedanke ist in Anspruch 9 enthalten. Mit dieser Anordnung ist die Lagesicherung der Meßringe im Stützlager einfach. Jeder Meßring besitzt einen Festbereich und einen Losebereich, wobei die Fest- und die Losebereiche beider Meßringe dank dieser Anordnung um 180° zueinander versetzt liegen.
Zweckmäßig ist ferner der Gedanke von Anspruch 10, weil bei gleicher Länge aller vorgesehenen Doppelbiegebalken deren Herstellung (Funkenerosion) mit Programmsteuerung oder mittels einer Schablone vereinfacht ist.
Zweckmäßig ist auch der Gedanke von Anspruch 11. Die Dehnungsmeßstreifen aller vorhandenen Doppelbiegebalken sind in Brückenschaltungen elektrisch miteinander verbunden, zweckmäßigerweise jeweils paarweise. Durch die Überlappung der biegesteifen Bereiche wird die Meßkennlinie stetig. Es entfällt ein sprunghafter Übergang zwischen den Meßbereichen, weil sich die Doppelbiegebalken für den größeren Meßbereich bereits verformen, wenn die Doppelbiegebalken des kleineren Meßbereiches sich ihrer Überlastgrenze nähern und umgekehrt.
Vorteilhaft ist ferner die Ausführungsform von Anspruch 12, weil mit dieser Brückenschaltung sehr genaue Meßergebnisse mit herkömmlichen Dehnungsmeßstreifen und Schaltungselementen erzielt werden.
Günstig ist schließlich auch die Ausführungsform von Anspruch 13, weil während des Transports und der Installation der Vorrichtung durch die Transportsicherungen unzweckmäßige Belastungen von den Doppelbiegebalken ferngehalten werden.
Anhand der Zeichnung wird nachstehend eine Ausführungsform der Erfindung beispielhaft erläutert.
Eine Vorrichtung 1 zur Linearkraftmessung, insbesondere zur Messung der Zugkraft in einer laufenden Bahn besteht aus einem kreisringförmigen Stützlager 2, das auf nicht dargestellte Weise auf einem Rahmen einer Bahnführungs- oder Bahnbearbeitungsanlage befestigt wird, sowie aus einem äußeren Meßring 3 und einem konzentrisch und koaxial darin eingesetzten inneren Meßring 4. Der Meßring 4 besitzt eine zentrische Bohrung 5, in die auf nicht dargestellte Weise ein Lager einer Umlenkwalze eingesetzt wird, über die die Bahn mit teilweiser Umschlingung geführt wird. Da in der Bahn eine bestimmte Zugkraft herrscht, entsteht aus der Zugkraft eine in Richtung eines Pfeiles F wirksame Kraft S 1 + S 2, die in der Bohrung 5 des inneren Ringes 4 spürbar ist und die durch die Vorrichtung 1 fortlaufend überprüft wird, um die in der Bahn herrschende Zugkraft zu ermitteln und anzuzeigen. Die Vorrichtung 1 wird bevorzugt so eingebaut, daß die Zugkräfte S 1 und S 2 zur Seite, in der Figur nach links und das Walzengewicht senkrecht dazu also nach unten gerichtet sind, damit das Eigengewicht sich aufhebt. Die gezeigte Figur wäre um 90° im Uhrzeigerlauf zu drehen.
Dieses Prinzip der Linearkraftmessung ist grundlegend bekannt. Die Zugkraft in der laufenden Bahn muß deshalb überwacht werden, weil bei Überschreiten eines für die Bahn zulässigen Zugkraftwertes die Bahnführungsanlage abgestellt oder korrigierend eingegriffen werden muß, damit ein Reißen oder Beschädigen der Bahn vermieden wird. Zweckmäßigerweise ist an beiden Seiten der Walze eine Vorrichtung 1 vorgesehen. In der Zeichnung kommt in gedachter Weise die Bahn z. B. von links unten, läuft oben über die nicht dargestellte Walze und dann von der Walze wieder nach rechts unten, so daß sie die Kraft F in der dargestellten Richtung auf die Walze ausübt.
Im Stützlager 2 sind über den Umfang verteilte Bohrungen 6 vorgesehen, mit denen die Vorrichtung festlegbar ist. Ferner sind an diametral gegenüberliegenden Stellen des Stützlagers 2 Auslässe 7 für Kabelanschlüsse angebracht, zu denen Bohrungen 8 im Inneren des Stützlagers 2 führen.
Aus dem Material des Meßringes 4 ist ein axial durchgehender, U- förmiger Schlitz 9, z. B. durch Drahterodieren, herausgearbeitet, der mit zwei diametral gegenüberliegenden und zueinander parallelen Abflachungen 10 am Außenumfang des Meßringes 4 zueinander parallele, gleichlange Doppelbiegebalken 14 begrenzt. Der Schlitz 9 verläuft an den Enden 12 der Schenkel seiner U-Form viertelkreisförmig in Richtung zur Mitte des Meßringes 4 hin. Entlang der Innenseite ihres Doppelbiegebalkens 14 hat der Schlitz 9 einen geraden Abschnitt 13, ehe er wieder mit einer Viertelkreiskrümmung 11 in Richtung zur Mitte des Meßringes 4 hin abgebogen ist. Die Viertelkreiskrümmungen 11 des Schlitzes 9 sind durch eine bogenförmige Beuge 15 miteinander verbunden. Jeweils dort, wo im Schlitz 9 die Viertelkreiskrümmung 11 ihren Übergang zur Beuge 15 hat, sind im Schlitz 9 außenliegende Schultern 16 und innenliegende auf die Schultern 16 ausgerichtete Gegenschultern 17 ausgebildet, die im wesentlichen quer zur Richtung der Kraft F liegen. An der Außenseite des Doppelbiegebalkens 14 sind an dem den Schultern 16 und den Gegenschultern 17 abgewandten Ende des Doppelbiegebalkens 14 Dehnungsmeßstreifen 18 befestigt und zwar zweckmäßigerweise in Blickrichtung auf die Zeichnung zwei hintereinanderliegende. Außerhalb der Beuge 15 des Schlitzes 19 hat der Meßring 4 seine Festseite F 4. Im diagonal gegenüberliegenden Bereich besitzt der Meßring 4 seine lose Seite L 4. Der Meßring 4 ist mit seiner Festseite F 4 in der Innenbohrung des äußeren Meßringes 3 befestigt, während die Losseite L 4 in einem Abstand zur Innenwand der Bohrung des äußeren Meßringes 3 liegt.
Der äußere Meßring 3 ist im wesentlichen gleich wie der innere Meßring 4 ausgebildet. Er sitzt jedoch relativ zum inneren Meßring 4 um 180° verdreht im Stützlager 2. Sein mit 19 bezeichneter U- förmiger Schlitz geht axial durch und besitzt eine gekrümmte Beuge 20, die über Schultern 27 und Gegenschultern 28 und Viertelkreiskrümmungen 22 in gerade Bereiche 21 übergeht, an deren Enden wiederum viertelkreisförmige Krümmungen 23 in Richtung zur Mitte anschließen. Die geraden Abschnitte 21 des Schlitzes 19 begrenzen mit am Außenumfang des Meßringes 3 angeordneten, zueinander parallelen Abflachungen 24 zueinander parallele Doppelbiegebalken 26. Die Doppelbiegebalken 26 des äußeren Meßringes 3 liegen parallel zu den Doppelbiegebalken 14 des inneren Meßringes 4 und senkrecht zur Richtung der Kraft F. Auch der Meßring 3 besitzt eine lose Seite L 3, die zur Innenbohrung des Stützlagers 2 in einem Abstand verläuft, und eine Festseite F 3, mit der der Meßring 3 in der Innenbohrung des Stützlagers 2 befestigt ist.
Zum Befestigen des Meßringes 3 im Stützlager 2 ist dort eine Vielzahl radialer Bohrungen 29 mit Gewinde 30 vorgesehen, die in Gewindebohrungen 32 im Meßring 3 fluchten. In die Gewindebohrungen 29 bzw. 30 sind Sicherungsschrauben 31 eingeschraubt, mit denen der Meßring 3 mit seiner Festseite F 3 gegen die Innenwand der Bohrung des Stützlagers 2 gespannt wird. Die Enden der Sicherungsschrauben 31 liegen in den Gewindebohrungen 30 radial außerhalb des Spaltes 19.
Zur Lagesicherung des inneren Meßringes 4 im äußeren Meßring 3 sind im äußeren Meßring 3 an der Loseseite L 3 mehrere radiale Bohrungen 33 vorgesehen, die mit Gewindebohrungsabschnitten 34 und 35 im Meßring 4 fluchten. Sicherungs- oder Halteschrauben 36 reichen bis in die Gewindebohrungsabschnitte 34 und spannen die Festseite F 4 des inneren Meßringes 4 gegen die Innenwand der Bohrung des Meßringes 3.
An den der Schulter 27 und der Gegenschulter 28 abgewandten Enden der Doppelbiegebalken 26 sind außenseitig Dehnungsmeßstreifen 37 befestigt und zwar zweckmäßigerweise zwei hintereinanderliegende in Blickrichtung auf die Zeichnung gesehen. Von den Dehnungsmeßstreifen 37 führen Anschlußkabel durch die Auslässe 7 nach außen zu einer nicht dargestellten Brückenschaltung, an die auch die Dehnungsmeßstreifen 18 der inneren Doppelbiegebalken 14 angeschlossen sind, wobei zum Herausführen der Kabel von den letzten Dehnungsmeßstreifen 18 beispielsweise Bohrungen 25 durch den neutralen Bereich des Meßringes 3 nach außen führen.
Ferner kann in den äußeren Meßring 3 ein Zentrierstift 38 eingesetzt sein, der in radialer Richtung bis in den inneren Meßring 4 reicht und axiale Relativbewegungen zwischen den Ringen verhindert.
Zum Transport bzw. zur Montage der Vorrichtung 1, die z. B. zusammen mit der Umlenkwalze für die Bahn geliefert wird, werden in die Bohrungen 29 bis in die Gewindebohrungsabschnitte 32 reichende Transportsicherungsschrauben eingeschraubt, die den Spalt 19 überbrücken. Das gleiche geschieht mit zumindest in zwei der Bohrungen 33 eingeschraubten und bis in die Gewindebohrungsabschnitte 35 reichenden Transportsicherungsschrauben 36, die den Spalt 9 des Meßringes 4 überbrücken, so daß die Doppelbiegebalken 14, 26 beim Transport nicht verformt werden. Damit die Transportsicherungsschrauben insbesondere aus den beiden Bohrungen 33 vor Inbetriebnahme entfernt werden können, sind radial mit den Bohrungen 33 fluchtende Durchgänge im Stützlager 2 vorgesehen. Anstelle der Transportsicherungsschrauben werden die Halteschrauben 36 eingeschraubt.
Zweckmäßigerweise sind die Dehnungsmeßstreifen 18, 37 an den Doppelbiegebalken 14, 26 dort angebracht, wo die größten Belastungen bei einer Verformung und somit die größten Dehnungen bzw. Stauchungen auftreten. Ferner kann auch die Weite der Spalte 9 und 19 verschieden sein. Auch die Länge der Doppelbiegebalken könnte voneinander verschieden sein.
Die geschaffenen Doppelbiegebalken 14 und 26 verbiegen sich unter der Einwirkung der Kraft F in S-Form, wobei die Dehnungsmeßstreifen die auftretenden Spannungszustände genau abgreifen. Da die Doppelbiegebalken 26 biegesteifer sind als die Doppelbiegebalken 14, wird bei einer kleinen Kraft F zunächst jeder Doppelbiegebalken 14 verformt, wobei die Dehnungsmeßstreifen 18 die der jeweils vorliegenden Kraft F bzw. der Zugkraft in der Bahn repräsentierenden Signale erzeugen, die in der nicht dargestellten Brückenschaltung ausgewertet werden. Da die Doppelbiegebalken 14 in Reihe mit den Doppelbiegebalken 26 liegen, werden auch die Doppelbiegebalken 26 bei kleinen Kräften mitverformt, wobei die in ihnen auftretenden Belastungen ebenfalls in der Brückenschaltung berücksichtigt werden können. Die Doppelbiegebalken 14 arbeiten beispielsweise in einem Meßbereich von 0 bis 1,0 KN, während die Doppelbiegebalken 26 in einem Bereich von 0 bis 10,0 KN arbeiten, so daß sich ein insgesamt überprüfbarer Meßbereich von 0,1 bis 10,0 KN ohne weiteres realisieren läßt, d. h. ein Meßbereich, in dem sowohl 0,1 KN ermittelbar sind wie auch der hundertfache Wert davon. Es kann auch eine Relation der Doppelbiegebalken gewählt werden, bei der der größere Meßbereich dem zwanzigfachen Wert des kleineren Meßbereiches entspricht. Wenn die Kraft einen Wert erreicht, der der Bereichsgrenze des inneren Meßringes 4 entspricht, dann kommen die Schultern 16 an den Gegenschultern 17 zur Anlage. Bei weiter ansteigender Kraft F werden nur mehr die anderen Doppelbiegebalken 26 in zunehmendem Maße verformt und zur Meßwertbildung herangezogen.
Denkbar wäre es, die Vorrichtung mit den beiden ineinandergesetzten Meßringen so auszubilden, daß in jedem Meßring nur ein Doppelbiegebalken vorliegt. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, mehr als zwei Meßringe konzentrisch ineinander zu setzen.
Da von dem in der Bohrung 5 des Meßringes 4 enthaltenen Lager Wärme abgestrahlt wird, die nach außen in das Stützlager 2 und von diesem weiterübertragen werden muß, ist es wichtig, daß die Dehnungsmeßstreifen 18 bzw. 37 an den beiden Doppelbiegebalken 14 bzw. 26 des Meßringes 4, 3 an in bezug auf den Wärmefluß gleichwertigen Stellen angebracht sind, da auf unterschiedliche Temperaturen erwärmte Dehnungsmeßstreifen das Meßergebnis verfälschen könnten. Diese Forderung wird durch die Ausbildung des U-förmigen Schlitzes 9 bzw. 19 erfüllt, bei der die Dehnungsmeßstreifen 18, 37 an von der Temperaturbelastung her gleichwertigen Stellen positioniert sind.
Bei dem vorbeschriebenen Ausführungsbeispiel beträgt die Weite des Schlitzes 9 z. B. 0,3 mm und die Weite des Schlitzes 19 z. B. 0,3 mm. Die Länge der Doppelbiegebalken 14 bzw. 26 beträgt in etwa 30 mm, während die Dicke der Doppelbiegebalken 14 z. B. 4,25 mm oder auch 1,55 mm und die Dicke der Doppelbiegebalken 26 z. B. 8,94 mm oder auch 4 mm beträgt. Die Breite der Doppelbiegebalken 14 und 26 kann auch in Blickrichtung auf die Zeichnung verschieden sein.

Claims (13)

1. Vorrichtung zur Linearkraftmessung, insbesondere zum Messen des Zuges in einer über eine in der Vorrichtung gelagerte Walze laufenden Bahn, mit wenigstens einem Meßring, der in einem Stützlager einer aus dem Zug in der Bahn abgeleiteten Kraft ausgesetzt ist und wenigstens einen axial durchgehenden, herausgearbeiteten Schlitz aufweist, der mit Abflachungen am Außenumfang des Meßringes wenigstens einen geraden und senkrecht zur Kraft ausgerichteten Doppelbiegebalken begrenzt, der unter der Kraft verformbar ist und mit wenigstens einem am Doppelbiegebalken angebrachten Dehnungsmeßstreifen, mit dem die beim Verformen des Doppelbiegebalkens entstehenden Spannungen ermittelbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß im Stützlager (2) wenigstens zwei koaxiale Meßringe in gleicher Ebene (3, 4) mit zueinander parallelen Doppelbiegebalken (26, 14) ineinander gesetzt sind, daß die Doppelbiegebalken (14, 26) beider Meßringe (3, 4) in Reihe verformbar sind und daß der Doppelbiegebalken (26) eines Meßringes (3) einen hohen Meßbereich umfaßt und biegesteifer als der Doppelbiegebalken (14) des anderen, für einen niedrigeren Meßbereich bestimmten Meßringes (4) ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßbereich des einen Meßringes (3) bis zum zehnfachen des Meßbereiches des anderen Meßringes (4) beträgt.
3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Meßring (3, 4) beiderseits der Meßringmitte je einen Doppelbiegebalken (14, 26) aufweist, und daß die inneren Begrenzungen beider Doppelbiegebalken durch die Schenkel (21, 13) eines beiden Doppelbiegebalken (14, 26) gemeinsamen, U-förmigen Schlitzes (9, 19) gebildet werden, der mit der Beuge (15, 20) seiner U-Form in einem Abstand zum die Festseite (F 3, F 4) bildenden Außenumfang des jeweiligen Meßringes (3, 4) durchgehend verläuft.
4. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf des Schlitzes (9, 19) eine Schulter (16, 27) und eine Gegenschulter (17, 28) ausgebildet sind, die annähernd senkrecht zur Richtung der Kraft (F) verlaufen und bei der Verformung des Doppelbiegebalkens (14, 26) aneinander zur Anlage bringbar sind und eine Verformungsüberlastgrenze bilden.
5. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Schlitz an beiden Enden des Doppelbiegebalkens bogenförmig in Richtung zur Meßringmitte hin gekrümmt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schulter (16, 27) und die Gegenschulter (17, 28) in jedem Übergangsbereich des Schlitzes (9, 19) vom gekrümmten Schlitzbereich (11, 22) am Doppelbiegebalkenende zur Beuge (15, 20) der U-Form des Schlitzes (9, 19) vorgesehen sind.
6. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß an wenigstens einem Doppelbiegebalken (14, 26) jedes Meßringes (3, 4) vorzugsweise nahe des der Beuge (15, 20) der U-Form des Schlitzes (9, 19) abgewandten Endes eines Doppelbiegebalkens, wenigstens ein Dehnungsmeßstreifen (18, 37) angebracht ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Doppelbiegebalken (14, 26) wenigstens ein Dehnungsmeßstreifen (18, 37) angebracht ist.
8. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den biegeweicheren Doppelbiegebalken (14) in der Zone starker Spannungen Dehnungsmeßstreifen (18) und an den biegesteiferen Doppelbiegebalken (26) in der Zone starker Verformungen Dehnungsmeßstreifen (37) angebracht sind.
9. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Meßringe (3, 4) mit den Beugen (15, 20) ihrer U-förmigen Schlitze (9, 19) um 180° zueinander verdreht ineinander gesetzt sind.
10. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppelbiegebalken (14, 26) beider Meßringe (3, 4) gleich lang aber verschieden dick sind.
11. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegesteife der Doppelbiegebalken (14) des einen Meßringes (4) sich mit der Biegesteife der Doppelbiegebalken (26) des anderen Meßringes (3) zum Teil überlappt, derart, daß bei der Verformung der biegeweicheren Doppelbiegebalken (14) und Anschlagen einer Schulter (16, 27) an der Gegenschulter (17, 28) des einen Meßringes (44) die biegesteiferen Doppelbiegebalken (26) des anderen Meßringes (3) bereits mitverformt sind.
12. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßstreifen (18, 37) beider Meßringe (3, 4) jeweils über wheatstone'sche Brückenschaltungen miteinander verbunden sind.
13. Vorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zum Transport der Vorrichtung (1) der innere Meßring (4) mit Transportsicherungen (36) am äußeren Meßring (3) und der äußere Meßring (3) mit Transportsicherungen (31) am Stützlager (2) sicherbar ist.
DE19863603187 1986-02-03 1986-02-03 Vorrichtung zur linearkraftmessung Granted DE3603187A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863603187 DE3603187A1 (de) 1986-02-03 1986-02-03 Vorrichtung zur linearkraftmessung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863603187 DE3603187A1 (de) 1986-02-03 1986-02-03 Vorrichtung zur linearkraftmessung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3603187A1 true DE3603187A1 (de) 1987-08-06
DE3603187C2 DE3603187C2 (de) 1988-11-17

Family

ID=6293217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863603187 Granted DE3603187A1 (de) 1986-02-03 1986-02-03 Vorrichtung zur linearkraftmessung

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE3603187A1 (de)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19547572A1 (de) * 1995-12-21 1997-06-26 Tensometric Mestechnik Stroehm Zugkraftmeßeinrichtung
WO1999028716A1 (en) * 1997-11-26 1999-06-10 Litens Automotive Partnership Load sensor
DE19917020C2 (de) * 1999-04-15 2001-09-13 Dieter Michael Krone Meßbuchse zur Erfassung von radialen Lagerkräften
WO2004031713A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-15 The Gates Corporation Transducer for measuring a shaft dynamic behavior
WO2004109247A3 (en) * 2003-06-04 2005-04-28 Gates Corp Apparatus and method of belt dynamic tension measurement
EP1630029B1 (de) * 2004-08-26 2011-10-05 MELECS EWS GmbH & Co KG Vorrichtung zur Messung des Drehmoments am Abtrieb eines Verteilergetriebes eines Kraftfahrzeuges

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4108555C2 (de) * 1991-03-15 1997-02-06 Honigmann Ind Elektronik Gmbh Kraftmeßeinrichtung zur Messung der Zugkraft eines über eine drehbare Walze geführten bahnförmigen Guts
DE19511110A1 (de) * 1995-03-25 1996-09-26 Haehne Elektronische Messgerae Vorrichtung zur Bandzugmessung
DE102010024620B4 (de) * 2010-06-22 2022-03-10 Texmag Gmbh Vertriebsgesellschaft Vorrichtung zum Messen einer Zugkraft innerhalb einer Materialbahn oder eines Materialstrangs
DE102010060676B4 (de) 2010-11-19 2022-10-20 Contitech Antriebssysteme Gmbh Kraftmessvorrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3336727C2 (de) * 1983-10-08 1985-09-12 Erhardt & Leimer GmbH, 8900 Augsburg Vorrichtung zur Linearkraftmessung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3336727C2 (de) * 1983-10-08 1985-09-12 Erhardt & Leimer GmbH, 8900 Augsburg Vorrichtung zur Linearkraftmessung

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19547572A1 (de) * 1995-12-21 1997-06-26 Tensometric Mestechnik Stroehm Zugkraftmeßeinrichtung
WO1999028716A1 (en) * 1997-11-26 1999-06-10 Litens Automotive Partnership Load sensor
US6216547B1 (en) 1997-11-26 2001-04-17 Litens Automotive Partnership Load sensor
US6484593B2 (en) 1997-11-26 2002-11-26 Litens Automotive Partnership Load sensor with flexing and strainable beam members
DE19917020C2 (de) * 1999-04-15 2001-09-13 Dieter Michael Krone Meßbuchse zur Erfassung von radialen Lagerkräften
US7021159B2 (en) 2002-09-30 2006-04-04 The Gates Corporation Transducer
JP2006501471A (ja) * 2002-09-30 2006-01-12 ザ ゲイツ コーポレイション シャフトの動的挙動を測定するためのトランスデューサ
WO2004031713A1 (en) * 2002-09-30 2004-04-15 The Gates Corporation Transducer for measuring a shaft dynamic behavior
AU2003299154B2 (en) * 2002-09-30 2007-03-08 The Gates Corporation Transducer for measuring a shaft dynamic behavior
CN100368787C (zh) * 2002-09-30 2008-02-13 盖茨公司 测量转轴动态特性的变换器
EP1742030A3 (de) * 2002-09-30 2009-02-18 The Gates Corporation Messwandler zur Messung eines dynamischen Achsenverhaltens
CZ306841B6 (cs) * 2002-09-30 2017-08-09 The Gates Corporation Snímač na měření dynamického chování hřídele
WO2004109247A3 (en) * 2003-06-04 2005-04-28 Gates Corp Apparatus and method of belt dynamic tension measurement
KR100793673B1 (ko) 2003-06-04 2008-01-10 더 게이츠 코포레이션 벨트의 동적 장력 측정 방법
KR100903836B1 (ko) * 2003-06-04 2009-06-25 더 게이츠 코포레이션 벨트의 동적 장력 측정용 토크 트랜스듀서
EP1630029B1 (de) * 2004-08-26 2011-10-05 MELECS EWS GmbH & Co KG Vorrichtung zur Messung des Drehmoments am Abtrieb eines Verteilergetriebes eines Kraftfahrzeuges

Also Published As

Publication number Publication date
DE3603187C2 (de) 1988-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE1698108C3 (de) KrattmeBvorrichtung
EP0349821B1 (de) Einrichtung zum Messen der Bahnspannung einer Warenbahn
DE3336727C2 (de) Vorrichtung zur Linearkraftmessung
DE3331708C3 (de) Vorrichtung zur Kontrolle und/oder Eichung einer Drehmomentmeßvorrichtung
DE1599041C2 (de) Vorrichtung zur Führung flexibler Versorgungsleitungen in Röntgenanlagen
DE3603187C2 (de)
EP0288985B1 (de) Biegering-Wägezelle
DE1698113A1 (de) Elektrische Kraftmessvorrichtung
DE3007112A1 (de) Stuetzvorrichtung fuer eine walze
DE2445835C2 (de) Meßlehre, insbesondere zum Messen des Innendurchmessers von Bohrungen
DE10346811B4 (de) Kraftmeßvorrichtung
DE2631698C2 (de) Kraftmeßwandler
DE3931208A1 (de) Belastungsaufnehmer mit dehnungsmessgeraet
DE1773547A1 (de) Ringfoermige Druckkraftgeberzelle
DE3241850C2 (de) Kraftmeßvorrichtung
EP0338325A1 (de) Ringtorsions-Kraftmessvorrichtung
WO2016156016A1 (de) Axialdämpfer
DE3220811C2 (de) Rohrgelenkstück
EP0040394B1 (de) Vorrichtung zur geradlinigen Führung eines Maschinenelementes längs eines Balkens
DE2943613C2 (de) Kraftmeßwandler
DE2802740C3 (de) Aus Längselementen zusammengeschraubte kastenförmige Führung polygonalem Querschnitts
DE102016110577A1 (de) Passfeder zur Bestimmung eines übertragenen Drehmomentes
EP0088278A2 (de) Vorrichtung zur Dehnungsmessung
CH417147A (de) Kraftmessglied
DE1548829C (de) Kraftmeßwandler

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee