DE4110429C2 - Traction measuring device - Google Patents

Traction measuring device

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DE4110429C2
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Description

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

Eine derartige Zugkraftmeßeinrichtungen ist auch aus der DE 34 08 497 A1 bekannt. Unter einem Faden werden in der vorliegenden Anmeldung alle üblichen Endlosgebilde wie z.B. Filamente, Drähte, Filamentbündel, Glasfasern. Kohlestoffasern, Aramidfasern, Lichtwellenleiter, schmale Bänder verstan­ den.Such a tensile force measuring device is also known from DE 34 08 497 A1. Under one thread are all the usual endless structures in the present application such as. Filaments, wires, filament bundles, glass fibers. Carbon fibers, Aramid fibers, optical fibers, narrow ribbons understand the.

Derartige Zugkraftmessungen werden üblicherweise zwischen zwei aufeinanderfolgenden Leitrollen, welche starr am Maschinengestell sitzen, derart angebracht, daß der Faden unter Umlenkung über die Zugkraftmeßeinrichtung geführt wird. Hierdurch ergibt sich eine in die Zugkraftmeßeinrichtung eingeleitete an der Umlenkeinrichtung angreifende Kraft, die radial gerichtet ist. Sie ist die Resul­ tierende aus der Fadenzugkraft. Solche Zugkraftmeßeinrichtungen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. Diese Ausfüh­ rungsformen unterscheiden sich im wesentlichen hinsichtlich der Ausführung des Biegezapfens. Die Biegezapfen sind stets elastisch verformbare Federkörper, deren Federweg abhängig von der jeweils vorliegenden Fadenzugkraft ist.Such tensile force measurements are usually between two successive idlers, which are rigid on the machine frame sit, attached so that the thread under deflection over the Tensile force measuring device is guided. This results in a the tensile force measuring device introduced on the deflection device attacking force directed radially. It is the result from the thread tension. Such tensile force measuring devices are known in various embodiments. This execution forms differ essentially in terms of Execution of the bending pin. The bending pins are always elastic deformable spring body, whose travel depends on the respective thread tension is present.

Bei einer Ausführungsform greift z. B. die Resultierende der Faden­ zugkraft als Querkraft an dem Biegezapfen der Zugkraftmeßeinrich­ tung an. Die hierdurch hervorgerufene Biegung ist proportional der Resultierenden aus der Fadenzugkraft, und somit ein Maß für die Höhe der Fadenzugkraft. An sich bekannt sind auch Kraftsensoren, die einen Biegezapfen in Form einer Torsionsfeder aufweisen. Die Torsionsfeder wird mittels eines Hebelarms verdreht. Der Hebelarm trägt an seinem freien Ende die Fadenumlenkeinrichtung, über welche der Faden im wesentlichen parallel zur Axialrichtung der Torsionsfeder geführt wird. Die Resultierende aus der Faden­ zugkraft greift als Torsionsmoment an der Torsionsfeder an. Die hierdurch hervorgerufene Verdrehung ist proportional der Resul­ tierenden der Fadenzugkraft und somit ein Maß für deren Höhe. In dieser Anmeldung werden die Begriffe Biegezapfen und Zapfen synonym verwendet.In one embodiment, e.g. B. the resultant of the thread tensile force as shear force on the bending pin of the tensile force measuring device tion. The resulting bend is proportional to the Resulting from the thread tension, and thus a measure of the Thread tension level. Force sensors are also known per se, which have a bending pin in the form of a torsion spring. The Torsion spring is turned using a lever arm. The lever arm carries the thread deflecting device at its free end which of the thread is substantially parallel to the axial direction of the Torsion spring is guided. The resultant from the thread tensile force acts as a torsional moment on the torsion spring. The the resulting twist is proportional to the result tieren the thread tension and thus a measure of its height. In this application the terms bending spigot and spigot are used  used synonymously.

Technisch aufwendig ist bei den bekannten Zugkraftmeßeinrichtungen die absolut starre Verbindung des Biegezapfens mit dem Maschinen­ gestell, da der Biegezapfen infolge der Befestigung keinerlei inneren Spannungen ausgesetzt werden darf. Hieraus ergeben sich die Anforderungen, daß einerseits der Biegezeapfen mit seinem nicht eingespannten Ende frei beweglich bleiben muß, und daß andererseits die hohe geforderte Sensorgenauigkeit bei der Zug­ kraftmessung laufender Fäden einen spannungsfreien Einbau der Sensoren voraussetzt.It is technically complex in the known tensile force measuring devices the absolutely rigid connection of the bending pin to the machine frame, since the bending pin due to the attachment none may be exposed to internal stresses. This results in the requirements that on the one hand the bending pin with its not clamped end must remain freely movable, and that on the other hand, the high required sensor accuracy for the train force measurement of running threads a tension-free installation of the Sensors required.

Aufgabe der Erfindung ist es, den technischen Aufwand für die Biegezapfenbefestigung so gering wie möglich zu halten und gleich­ zeitig eine starre und spannungsfreie Verbindung des befestigten Zapfenendes zum Maschinengestell zu gewährleisten, wobei zusätz­ lich die Möglichkeit bestehen soll, derartige Kraftsensoren in unterschiedlichen Ausführungen verwenden zu können.The object of the invention is to reduce the technical effort for To keep the bending pin fastening as low as possible and the same timely a rigid and tension-free connection of the fastened To ensure the end of the tenon to the machine frame, with additional Lich the possibility should exist in such force sensors to be able to use different versions.

Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.This problem is solved by the characteristic features of the Claim 1.

Aus der Erfindung ergibt sich der Vorteil, daß auf die Zwi­ schenschaltung weiterer Bauteile als der Mantelhülse verzichtet werden kann. Andererseits ermöglicht die Mantelhülse eine problem­ lose starre Anbringung am Maschinengestell.From the invention there is the advantage that on the Zwi circuitry of other components than the sleeve is dispensed with can be. On the other hand, the jacket sleeve creates a problem loose rigid attachment to the machine frame.

Die Erfindung hat erkannt, daß die Befestigung des Biegezapfens unmittelbar in der Mantelhülse nicht nur kostengünstiger als die bekannten Vorrichtungen ist, sondern darüber hinaus auch flexibler ist. Eine Anpassung der speziellen Geometrien handelsüblicher Kraftsensoren unterschiedlicher Hersteller an die jeweiligen Gegebenheiten im Maschinengestell kann gänzlich unterbleiben. Auch an schwierig zugänglichen Stellen läßt sich die erfindungsgemäße Zugkraftmeßeinrichtung leicht anbringen, da eine Feinbearbeitung des Maschinengestells nicht mehr notwendig ist.The invention has recognized that the fastening of the bending pin directly in the jacket sleeve not only cheaper than that known devices, but also more flexible is. An adaptation of the special geometries more commercially available Force sensors from different manufacturers to the respective Conditions in the machine frame can be completely omitted. Also In difficult to access places, the invention can Attach the tensile force measuring device easily because it is fine-machined of the machine frame is no longer necessary.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zunutze, daß jeder Kraft­ sensor mit Biegezapfen ohne innere Spannungen infolge Pressung oder infolge eines anderweitig vorgespannten Zustandes innerhalb der zwischengeschalteten Mantelhülse sitzen kann. Diese Erkenntnis wird ermöglicht durch die vorausgegangene Erkenntnis, daß nur sehr geringe Kräfte vom Biegezapfen auf die Mantelhülse zu übertragen sind, und daß demzufolge eine im wesentlichen spannungsfreie Einbauweise des festgelegten Biegezapfenendes in die Mantelhülse erfolgen kann.The invention takes advantage of the knowledge that every force sensor with bending pin without internal stress due to pressure  or as a result of an otherwise prestressed condition within the intermediate jacket sleeve can sit. This realization is made possible by the previous knowledge that only very much to transmit low forces from the bending pin to the casing sleeve are, and consequently an essentially stress-free Installation of the specified bending pin end in the casing sleeve can be done.

Andererseits darf die feste Einspannung der Mantelhülse ohne weiteres innere Spannungen in dieser hervorrufen, da sich diese nicht auf den baulich von der Mantelhülse getrennten Biegezapfen übertragen können.On the other hand, the fixed clamping of the jacket sleeve may be without cause further internal tensions in this, as these not on the bending pin that is structurally separate from the casing sleeve can transmit.

Die Erfindung kann durchaus Anwendung finden bei Kraftsensoren unterschiedlicher Größe, unterschiedlicher Abmessungen, unter­ schiedlicher Hersteller oder verschiedenartiger Ausführungsformen.The invention can certainly be used in force sensors different size, different dimensions, under different manufacturers or different designs.

Die Erfindung kann Anwendung finden bei industriell genutzten Maschinen oder bei Labormaschinen.The invention can be used in industrial applications Machines or laboratory machines.

Dabei ist der Aufwand für die Erfindung, gemessen am Fortschritt, gering. Die Erfindung läßt sich an jeder Stelle des Maschinenge­ stells, an welcher der Faden vorbeiläuft , anbringen, da sie nur einen äußerst geringen Platzbedarf hat. Prinzipiell genügt es für die Erfindung, ein Aufnahmeloch von etwa dem Außendurchmesser der Mantelhülse am Maschinengestell anzubringen. Dies ist praktisch an jeder Stelle des Maschinengestells möglich ohne zusätzlichen Platzbedarf. Die Verbindung am Maschinengestell muß schlüssig sein im Sinne einer starren Verbindung. Die Verbindung kann also auch durch eine Schweißnaht oder durch eine Klebeschicht erfolgen. Gleichsam kann die Mantelhülse mittels eines Gewindes entweder in das Maschinengestell eingeschraubt sein, oder mittels eines beid­ seitig des Maschinengestells angeordneten sich hemmenden Mut­ ternpaares gegen das Maschinengestell verspannt sein. In diesem Fall empfiehlt es sich, das auf der Mantelhülse angebrachte Außen­ gewinde als Trapezgewinde zu fertigen, da sich hieraus der Vorteil ergibt, daß die Gewindezähne beim Durchstecken der Mantel­ hülse durch das Maschinengestell nicht zerstört werden. The effort for the invention, measured by progress, low. The invention can be found at any point in the machine Stells, where the thread runs past, because they only has an extremely small footprint. In principle it is enough for the invention, a receiving hole of about the outer diameter of the Attach the sleeve to the machine frame. This is practical any place of the machine frame possible without additional Space requirements. The connection on the machine frame must be coherent in the sense of a rigid connection. So the connection can also by a weld seam or by an adhesive layer. At the same time, the jacket sleeve can either be screwed in the machine frame can be screwed in, or by means of both inhibiting courage arranged on the side of the machine frame ternpaares be clamped against the machine frame. In this In this case, it is recommended that the outside attached to the jacket sleeve thread to produce as a trapezoidal thread, since this results in the The advantage is that the thread teeth when inserting the jacket sleeve are not destroyed by the machine frame.  

Der weitere Vorteil liegt darin, daß die Auflagefläche der Mantel­ hülse im Maschinengestell vergrößert wird. Vorteilhaft wird der Durchmesser eines Spitzgewindes um einen halben Millimeter durch Abtrag der Zähne verringert, ggf. auch schrittweise um jeweils einen halben Millimeter oder auf einen durch 0,5 teilbaren Durch­ messer. Dann läßt sich nämlich ein handelsüblicher Standardbohrer für das Aufnahmeloch im Maschinengestell verwenden.The further advantage is that the bearing surface of the jacket sleeve in the machine frame is enlarged. The will be advantageous Diameter of a pointed thread by half a millimeter Removal of the teeth reduced, if necessary also step by step half a millimeter or a divisible by 0.5 knife. Then you can use a standard drill bit use for the mounting hole in the machine frame.

Für den Einbau des Kraftsensors in den Innenraum der Mantelhülse gibt es verschiedene Möglichkeiten, von denen die Verklebung besonders hervorgehoben werden sollte. Bei entsprechender Gestal­ tung der Klebestellenabmessung kann selbst ein mit Cyanacrylat eingeklebter Kraftsensor mittels einer geeigneten Abdrückpresse reparaturfreundlich ohne Zerstörung gelöst und wieder eingesetzt werden.For installing the force sensor in the interior of the jacket sleeve there are various options, one of which is gluing should be particularly emphasized. With an appropriate shape The dimensions of the glued joint can even be done with cyanoacrylate Glued-in force sensor using a suitable forcing press easily repaired without destruction and reinserted become.

Aus den Merkmalen des Anspruchs 2 ergibt sich eine Weiterbildung. Zum axialen Verspannen der eingeschraubten Mantelhülse sowie in gewissem Maß auch als Verdrehsicherung dient in einem Ausfüh­ rungsbeispiel eine auf der Mantelhülse gegen das Maschinengestell aufgeschraubte Kontermutter. Diese ist auf das Mantelhülsengewinde im Sinne einer Verspannung gegen das Maschinengestell geschraubt. Diese Variante liefert einen genau definierten Einspannungszustand für die Mantelhülse. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, die Mantelhülse fest in das Gewinde einzukitten.A further development results from the features of claim 2. For axially tightening the screwed-in jacket sleeve as well as in To a certain extent it also serves as an anti-rotation device in one version Example on the sleeve against the machine frame screwed lock nut. This is on the sleeve thread screwed against the machine frame in the sense of tension. This variant provides a precisely defined clamping condition for the sleeve. Basically, it is also possible that To cement the casing sleeve firmly into the thread.

Die Ansprüche 3 und 4 liefern Weiterbildungen, die je nach Anbrin­ gungsstelle am Maschinengestell Vorteile bieten. Anspruch 4 enthält eine Ausführung, die vorteilhaft anzuwenden ist, wenn das Ma­ schinengestell keine Möglichkeit zur Anbringung eines Innengewin­ des bietet. Die durch das Aufnahmeloch eingebrachte Mantelhülse wird in einem Ausführungsbeispiel beidseits des Maschinengestells mit je einer Mutter gegen das Maschinengestell verspannt, und sitzt starr verbunden mit dem Maschinengestell im Aufnahmeloch. Hierzu ist es erforderlich, daß der Mantelhülsendurchmesser ge­ ringfügig kleiner als der Aufnahmelochinnendurchmesser ist.Claims 3 and 4 provide further training, depending on the installation offer advantages on the machine frame. Claim 4 contains an embodiment that is to be used advantageously if the Ma Rail frame no possibility to attach an internal thread the offers. The jacket sleeve inserted through the receiving hole is in one embodiment on both sides of the machine frame braced against the machine frame with one nut each, and sits rigidly connected to the machine frame in the receiving hole. For this it is necessary that the jacket sleeve diameter ge is slightly smaller than the receiving hole inner diameter.

Der Vorteil liegt in der stufenlosen axialen Verstellmöglichkeit der Mantelhülse. Hierdurch ist gewährleistet, daß die Fadenum­ lenkeinrichtung vollkommen unabhängig von der Geometrie der Man­ telhülse oder Gewindesteigung genau in die Fadenlaufebene ge­ bracht, und dort fixiert werden kann.The advantage is the stepless axial adjustment the jacket sleeve. This ensures that the thread  steering device completely independent of the geometry of the man tel sleeve or thread pitch exactly in the thread running plane brings, and can be fixed there.

Aus den Merkmalen des Anspruchs 6 ergibt sich eine Weiterbildung mit dem Vorteil, daß zusätzlich die Einstellung der Zugkraftmeß­ einrichtung entsprechend der Ausrichtung der Meßachse mit der aus der Umlenkgeometrie resultierenden Kraftachse bereits vor der endgültigen Befestigung der Mantelhülse am Maschinengestell fi­ xiert werden kann, wobei die Einstellung sehr feinfühlig und damit präzise möglich ist. Dieser Vorteil wird dadurch erreicht, daß über die Schlüsselangriffsfläche mit Hilfe eines Einstellschlüs­ sels ein Drehmoment in die Mantelhülse eingeleitet wird, wobei die Positionierung der Mantelhülse durch Drehen derselben erfolgt.A further development results from the features of claim 6 with the advantage that in addition the adjustment of the tensile force measurement device according to the alignment of the measuring axis with the of the deflection geometry resulting force axis before the final fastening of the jacket sleeve to the machine frame fi can be fixed, the setting being very sensitive and therefore is precisely possible. This advantage is achieved in that over the key attack surface with the help of a setting key sels a torque is introduced into the jacket sleeve, the The jacket sleeve is positioned by turning it.

Es soll ausdrücklich gesagt sein, daß die Erfindung nicht auf die in den folgenden Ausführungsbeispielen gezeigten Bauarten von Kraftsensoren mit Einfachbiegebalken bzw. Torsionsfedern be­ schränkt sein soll, sondern daß insbesondere auch Doppel­ biegebalken zum Einbau in die erfindungsgemäße Mantelhülse sehr gut geeignet sind.It should be expressly said that the invention is not limited to in the following embodiments shown types of Force sensors with single bending beams or torsion springs should be limited, but that in particular also double bending beam for installation in the casing sleeve according to the invention very much are well suited.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert.In the following, the invention is illustrated by means of exemplary embodiments explained.

Die Fig. 1-3 zeigen eine Zugkraftmeßeinrichtung 1 an einer Bear­ beitungsmaschine für einen laufenden Faden 2. Die Zugkraftmeßein­ richtung besteht aus einem Kraftsensor 3, der in den Innenraum der Mantelhülse 26 eingebaut ist. Der Kraftsensor 3 ist ein sogenann­ ter Radialkraftsensor, der die aus der Fadenzugkraft resul­ tierende Radialkraft , welche über die Fadenumlenkrolle 4 in den Kraftsensor eingeleitet wird, aufnimmt. Infolge der Aufnahme der Radialkraft erfolgt eine Biegung des Biegezapfens 6, welche mit­ tels der Dehnungsmeßstreifen 7 erfaßt wird. Figs. 1-3 show a Tensile force measuring device 1 on a Bear beitungsmaschine for a running yarn 2. The Zugkraftmeßein direction consists of a force sensor 3 , which is installed in the interior of the casing sleeve 26 . The force sensor 3 is a so-called ter radial force sensor, which absorbs the radial force resulting from the thread tensile force, which is introduced into the force sensor via the thread deflection roller 4 . As a result of the absorption of the radial force, the bending pin 6 bends, which is detected by means of the strain gauges 7 .

Die Dehnungsmeßstreifen 7 sind unter einem Winkel von 45 Grad zur Axialrichtung geneigt auf den Außenmantel des Biegezapfens 6 ge­ klebt. Sie liegen in derjenigen Ebene, in welcher die Biegung des Zapfens erfolgt. Von jedem Ende jedes Dehnungsmeßstreifens 7 geht eine Ableitung 8 zu einem Meßinstrument zur Auswertung. Dort wird die gemessene Größe in eine ablesbare Anzeige der Fadenzugkraft umgewandelt.The strain gauges 7 are inclined at an angle of 45 degrees to the axial direction on the outer jacket of the bending pin 6 ge. They lie in the plane in which the pin is bent. From each end of each strain gauge 7 , a lead 8 goes to a measuring instrument for evaluation. There the measured size is converted into a readable display of the thread tension.

Der Kraftsensor 3 ist einseitig starr mit dem Maschinengestell 5 verbunden, und weist an seinem anderen Ende den frei auskragenden Biegezapfen 6 auf. An den Biegezapfen 6 schließt sich eine nicht dargestellte Lagerung für die Fadenumlenkrolle 4 an.The force sensor 3 is on one side rigidly connected to the machine frame 5, and has the freely projecting bending pin 6 at its other end. At the bending pin 6 is a storage, not shown, for the thread guide roller 4 .

Der Durchmesser des Biegezapfens 6 ist in allen Darstellungen nicht maßstäblich.The diameter of the bending pin 6 is not to scale in all representations.

Der Kraftsensor 3 ist ein handelsübliches Bauteil und besitzt zur Befestigung einen zylindrischen Körper 10, der die Funktion über­ nimmt, den Kraftsensor 3 starr mit dem Maschinengestell 5 zu verbin­ den. Dieser zylindrische Körper ist unmittelbar, im wesentlichen spannungsfrei und starr in den Innenraum der Mantelhülse eingepaßt und fest mit dieser verbunden. Im Falle der Fig. 1 erfolgt dies mit Hilfe der Feststellschraube 13, im Falle der Fig. 2 mit Hilfe der Klebeschicht 14.The force sensor 3 is a commercially available component and has a cylindrical body 10 for fastening, which takes over the function of rigidly connecting the force sensor 3 to the machine frame 5 . This cylindrical body is directly, essentially stress-free and rigidly fitted into the interior of the casing sleeve and firmly connected to it. In the case of FIG. 1, this is done using the locking screw 13 , in the case of FIG. 2 using the adhesive layer 14 .

Die Mantelhülse 26 besitzt ringförmige Querschnitte in denjenigen Axialebenen, innerhalb deren sie den Kraftsensor 3 aufnimmt.The jacket sleeve 26 has annular cross sections in those axial planes within which it receives the force sensor 3 .

Das Maschinengestell 5 weist jeweils ein Aufnahmeloch 9 auf, welches unmittelbar zur Aufnahme der Mantelhülse 26 dient. Die Auf­ nahme der Mantelhülse erfolgt mittels einer starren Verbindung zum Maschinengestell 5. Diese Verbindung kann unterschiedlich ausgestal­ tet sein. In allen Fällen wird die Mantelhülse 26 jeweils in axialer Richtung gegen das Maschinengestell 5 verspannt, und zwar so fest, daß eine Bewegung der Mantelhülse 26 im Aufnahmeloch 9 nicht möglich ist. Mittels unterschiedlicher Befestigungseinrichtungen ist die Mantelhülse 26 dann an dem Maschinengestell 5 angebracht.The machine frame 5 each has a receiving hole 9 , which is used directly for receiving the casing sleeve 26 . On the jacket sleeve takes place by means of a rigid connection to the machine frame 5th This connection can be designed differently. In all cases, the jacket sleeve 26 is clamped against the machine frame 5 in the axial direction, and so firmly that a movement of the jacket sleeve 26 in the receiving hole 9 is not possible. The casing sleeve 26 is then attached to the machine frame 5 by means of different fastening devices.

In Fig. 1 besteht diese Befestigungseinrichtung aus einer stufenar­ tigen Durchmesservergrößerung 15, welche sich mit einer Stirn­ fläche 16 auf der Außenseite 17 des Maschinengestells 5 abstützt. Das durchgesteckte freie Ende 18 der Mantelhülse 26 nimmt eine Spannmut­ ter 19 als axial wirkende Spanneinrichtung auf. Die Spannmutter 19 ist auf das Außengewinde 20 der Mantelhülse 26 geschraubt. Auf diese Weise wird das Maschinengestell 5 zwischen der Stirnfläche 16 der Durchmesserstufe und der zugewandten Mutternstirnfläche fest eingespannt.In Fig. 1, this fastening device consists of a stufenar term increase in diameter 15 , which is supported with an end face 16 on the outside 17 of the machine frame 5 . The inserted free end 18 of the sleeve 26 takes a Spannmut ter 19 as an axially acting clamping device. The clamping nut 19 is screwed onto the external thread 20 of the casing sleeve 26 . In this way, the machine frame 5 is firmly clamped between the end face 16 of the diameter step and the facing nut end face.

In Fig. 2 besteht diese Befestigungseinrichtung aus einem Außen­ gewinde 20 auf der Mantelhülse, welches mit einem Innengewinde 21 des Maschinengestells 5 im Eingriff ist. Grundsätzlich kann bei dieser Befestigungsart der Mantelhülse 26 am Maschinengestell 5 Siche­ rungskitt genügen, hier ist jedoch die Spannmutter 19 als axial wir­ kende Spanneinrichtung mit dem Außengewinde 20 der Mantelhülse 26 im Eingriff und gegen das Maschinengestell 5 verspannt.In Fig. 2, this fastening device consists of an external thread 20 on the casing sleeve, which is in engagement with an internal thread 21 of the machine frame 5 . Basically, with this type of fastening of the sleeve 26 on the machine frame 5 hedging cement can suffice, but here the clamping nut 19 is an axially effective clamping device with the external thread 20 of the sleeve 26 in engagement and clamped against the machine frame 5 .

Fig. 3 zeigt eine Befestigungseinrichtung, bei welcher der Durch­ messer D des Aufnahmelochs 9 etwas größer ist als der Außen­ durchmesser der Mantelhülse 26. Dieser wird mit d bezeichnet. Fig. 3 shows a fastening device in which the diameter D of the receiving hole 9 is slightly larger than the outer diameter of the casing sleeve 26th This is called d.

Hierdurch wird einfaches Durchstecken der Mantelhülse durch das Maschinengestell 5 ermöglicht. Die Mantelhülse 26 trägt ein Außen­ gewinde 20 und nimmt beidseits des Maschinengestells 5 je eine Spannmutter 19 auf. Beide Spannmuttern 19 wirken als ein sich gegenseitig hemmendes Mutternpaar und sind in axialer Richtung gegeneinander verspannt.This enables simple insertion of the jacket sleeve through the machine frame 5 . The jacket sleeve 26 carries an external thread 20 and receives a clamping nut 19 on both sides of the machine frame 5 . Both clamping nuts 19 act as a mutually inhibiting pair of nuts and are braced against one another in the axial direction.

Weiterhin zeigen die Fig. 1 und 2 eine zusätzliche Besonderheit: Zwischen der Fadenumlenkeinrichtung 4 und dem Biegezapfen 6 bildet der Kraftsensor eine Verdickung 22, welche im unbelasteten Zustand einen Luftspalt mit der Maximalweite H zur Mantelhülse bildet. Diese Luftspaltweite nimmt im Betrieb der Zugkraftmeßeinrichtung ab, bleibt aber bei Zugkräften in üblicher Höhe als Luftspalt erhalten. Überschreiten die Zugkräfte jedoch einen Maximalwert, so dient die Verdickung als Begrenzungsanschlag 23. Dies ist der Fall, wenn der Zapfen infolge der radial zur Zapfenachse weisenden Resultierenden der Fadenzugkraft zu weit verbogen wird. Dies wäre z. B. bei unzulässig hoher Fadenspannung der Fall.Furthermore, FIGS . 1 and 2 show an additional special feature: between the thread deflection device 4 and the bending pin 6 , the force sensor forms a thickening 22 which forms an air gap with the maximum width H to the casing sleeve in the unloaded state. This air gap width decreases during operation of the tensile force measuring device, but remains as an air gap at tensile forces at the usual height. However, if the tensile forces exceed a maximum value, the thickening serves as a limit stop 23 . This is the case if the pin is bent too far as a result of the resultant of the thread tension force pointing radially to the pin axis. This would be e.g. B. the case with impermissibly high thread tension.

Die Besonderheit besteht weiterhin darin, daß der mit dem Anschlag 23 zusammenwirkende Teil 24 aus einem Stück mit der Mantelhülse besteht. Durch die Abmessung des Innendurchmessers der Mantelhülse im Verhältnis zum Außendurchmesser der Verdickung 22 wird die Weite des Luftspalts bestimmt. The special feature is that the part 24 cooperating with the stop 23 consists of one piece with the jacket sleeve. The width of the air gap is determined by the dimension of the inside diameter of the casing sleeve in relation to the outside diameter of the thickening 22 .

Für das Ausführungsbeispiel gem. Fig. 4 gilt die Beschreibung der Fig. 1-3 sinngemäß. Anstelle des Biegezapfens 6 wird nun die auf Torsion beanspruchte Torsionsfeder 6′ der radial wirkenden, in diesem Fall senkrecht aus der Papierebene herausschauenden Faden­ zugkraftresultierenden ausgesetzt. Die Torsionsfeder 6′ ist mittels des Wellensicherungsringes 25 in der Mantelhülse 26 axial gesi­ chert. Aus Symmetriegründen ist die Torsionsfeder 6′ in diesem Fall mit ihren beiden Enden jeweils einseitig verdrehfest in der Man­ telhülse 26 gelagert. Zwischen dieser einseitig starren Lagerung und der Welle 27 sitzt die Torsionsfeder 6′, deren Verdrehung ein Maß für die Höhe der angreifenden Fadenzugkraftresultierenden ist. Die längs der Torsionsfeder 6′ liegende Drehachse fällt mit der Drehachse der Welle 27 zusammen. Die Welle 27 ragt einerseits über das Mantelhülsenende 28 hinaus und trägt andererseits an ihrem gegenüberliegenden Ende eine Kondensatorplatte 29, welche um 90 Grad gedreht dargestellt ist. In Wirklichkeit sieht man also die Plattenfläche und nicht die Plattenkante. Beidseits der Kon­ densatorplatte 29 sind weitere Kondensatorplatten 29a mit Abstand zur ersteren angeordnet, zwischen denen eine elektrische Spannung anliegt. Die elektrische Kapazität des Kondensators verändert sich mit der jeweiligen Position der mittleren beweglichen Platte 29 in Abhängigkeit von der jeweiligen an der Fadenumlenkeinrichtung 4 eingeleiteten Radialkraftresultierenden, und ist somit ein Maß für die Höhe der Zugkraft.For the embodiment according to Fig. 4 applies analogously to the description of Figs. 1-3. Instead of the bending pin 6 , the torsion spring 6 'subjected to torsion is now exposed to the radially acting thread, which in this case looks out of the paper plane perpendicularly, resulting in tensile force. The torsion spring 6 ' is axially secured by means of the shaft retaining ring 25 in the casing sleeve 26 . For reasons of symmetry, the torsion spring 6 'is in this case with its two ends rotatably mounted on one side in the tel sleeve 26 . Between this one-sided rigid bearing and the shaft 27 sits the torsion spring 6 ', the rotation of which is a measure of the amount of the resulting thread tension resulting. The along the torsion spring 6 'lying axis of rotation coincides with the axis of rotation of the shaft 27 . On the one hand, the shaft 27 projects beyond the casing sleeve end 28 and, on the other hand, carries a capacitor plate 29 at its opposite end, which is shown rotated by 90 degrees. In reality you can see the surface of the plate and not the edge of the plate. On both sides of the capacitor plate 29 Kon further capacitor plates 29 a are arranged at a distance from the former, between which an electrical voltage is present. The electrical capacitance of the capacitor changes with the respective position of the middle movable plate 29 as a function of the respective radial force resultant introduced at the thread deflection device 4 , and is thus a measure of the amount of the tensile force.

Fig. 5 zeigt in axialer Draufsicht die Mantelhülse 26 die bzgl. ihrer Mittelachse 31 zwei zueinander parallele Schlüsselan­ griffsflächen 32 aufweist. Ein zugehöriger Schraubenschlüssel 30 sitzt auf den Schlüsselangriffsflächen 32 und ermöglicht die derar­ tige Einstellung der Zugkraftmeßeinrichtung 1, daß die Kraftachse F, die in der gezeigten Drehstellung nicht mit der Meßachse M zusam­ menfällt, bei Drehung um den mit Pfeil gezeigten Winkel mit dieser zusammenfällt. Fig. 5 shows an axial top view of the sleeve 26 which has two mutually parallel key surfaces 32 with respect to its central axis 31 . An associated wrench 30 sits on the key engagement surfaces 32 and enables the derar term setting of the tensile force measuring device 1 that the force axis F, which does not coincide with the measuring axis M in the rotational position shown, coincides with this when rotated by the angle shown by the arrow.

Claims (7)

1. Zugkraftmeßeinrichtung an einer Bearbeitungsmaschine für einen laufenden Faden, mit einem Kraftsensor (3) mit Biegezapfen (6) der über eine Mantelhülse (26) mit dem Maschinengestell (5) verbunden ist, wobei der Biegezapfen (6) eine frei zugängliche Fadenumlenkeinrichtung (4) trägt, und wobei die der jeweiligen Fadenzugkraft zugeordnete Meßgröße die am Biegezapfen (6) jeweils vorliegende Biegung ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Kraftsensor (3) mit Biegezapfen (6) einseitig starr in den Innenraum der Mantelhülse (26) eingebaut ist, und daß
zur Befestigung des Kraftsensors (3) mit Biegezapfen (6) in oder an einem Aufnahmeloch (9) des Maschinengestells (5) gegenseitig axial wirkende Spanneinrichtungen am Außenmantel der Mantelhülse (26) vorgesehen sind. 1. tensile force measuring device on a processing machine for a running thread, with a force sensor ( 3 ) with a bending pin ( 6 ) which is connected to the machine frame ( 5 ) via a casing sleeve ( 26 ), the bending pin ( 6 ) being a freely accessible thread deflection device ( 4 ), and the measured variable assigned to the respective thread tensile force is the bending present on the bending pin ( 6 ),
characterized in that
the force sensor ( 3 ) with bending pin ( 6 ) is rigidly installed on one side in the interior of the casing sleeve ( 26 ), and that
For fastening the force sensor ( 3 ) with bending pins ( 6 ) in or on a receiving hole ( 9 ) of the machine frame ( 5 ) mutually axially acting clamping devices are provided on the outer jacket of the casing sleeve ( 26 ). 2. Zugkraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Aufnahmeloch (9) und Außenmantel jeweils mit einem Gewinde (20, 21) ausgestattet sind, und daß als Spanneinrichtung gegen das Maschinengestell (5) eine Spannmutter (19) auf der Mantelhülse (26) sitzt.2. tensile force measuring device according to claim 1, characterized in that the receiving hole ( 9 ) and outer casing are each provided with a thread ( 20, 21 ), and that as a clamping device against the machine frame ( 5 ), a clamping nut ( 19 ) on the casing sleeve ( 26 ) sits. 3. Zugkraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelhülse (26) an ihrem der Fadenumlenkeinrichtung (4) zugewandten Ende (28) eine stufenartige Durchmesservergrößerung (15) trägt, und daß die Spanneinrichtung (19) auf dem durch das Maschinengestell (5) ragenden freien Ende (18) der Mantelhülse (26) sitzt. 3. tensile force measuring device according to claim 1, characterized in that the jacket sleeve ( 26 ) at its the thread deflecting device ( 4 ) facing end ( 28 ) carries a step-like diameter increase ( 15 ), and that the clamping device ( 19 ) on the by the machine frame ( 5th ) protruding free end ( 18 ) of the casing sleeve ( 26 ) sits. 4. Zugkraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß das Aufnahmeloch (9) ein Durchsteckloch mit größerem Durchmesser (D) als der Mantelhülsenaußendurchmesser (d) ist, und
daß die Mantelhülse (26) ein Außengewinde (20) trägt, welches das Durchsteckloch beidseits überragt, und
daß zur Befestigung ein sich gegenseitig hemmendes Paar von Spannmuttern (19) beidseits des Maschinengestells (5) ver­ wendet wird.4. tensile force measuring device according to claim 1, characterized in
that the receiving hole ( 9 ) is a through hole with a larger diameter (D) than the outer sleeve diameter (d), and
that the jacket sleeve ( 26 ) carries an external thread ( 20 ) which projects beyond the through hole on both sides, and
that a mutually inhibiting pair of clamping nuts ( 19 ) on both sides of the machine frame ( 5 ) is used for fastening. 5. Zugkraftmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch gekennzeichnet, daß die radialen Abmessungen von Biegezapfen (6) und Innendurchmesser der Mantelhülse (26) so aufeinander abgestimmt sind, daß die maximale Biegung des Biegezapfens (6) in der Belastungsrichtung durch einen Begrenzungsanschlag (23), und einen mit diesem zusammenwirkenden Teil (24) der Mantelhülse (26) begrenzt wird.5. tensile force measuring device according to any one of claims 1-4, characterized in that the radial dimensions of the bending pin ( 6 ) and inner diameter of the casing sleeve ( 26 ) are coordinated so that the maximum bending of the bending pin ( 6 ) in the load direction by a limit stop ( 23 ), and a part ( 24 ) of the casing sleeve ( 26 ) which interacts with it is limited. 6. Zugkraftmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelhülse (26) außen mit zumindest einer in Axialrichtung ver­ laufenden sekantial ausgerichteten Schlüsselangriffsfläche (32) ver­ sehen ist, wobei vorzugsweise paarweise einander zugeordnete Schlüsselangriffsflächen (32) sich diametral gegenüberliegen.6. tensile force measuring device according to any one of claims 1-5, characterized in that the jacket sleeve ( 26 ) ver with at least one ver in the axial direction secantial aligned key engagement surface ( 32 ) is seen, preferably paired key engagement surfaces ( 32 ) are diametrically opposed . 7. Zugkraftmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß der Biegezapfen (6) als Doppelbiegebalken ausgeführt ist.7. tensile force measuring device according to one of claims 1-6, characterized in that the bending pin ( 6 ) is designed as a double bending beam.
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