DE4443716A1 - Simple reliable, economic thread and tape measurement device - Google Patents

Simple reliable, economic thread and tape measurement device

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DE4443716A1
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Abstract

Force measuring device for the measurement of tension in threads, tapes etc., esp. low tension values in textile threads has a holder (5) and, joined to it, a leaf spring (1) and a stiff, light lever (2) connected to an end region (3) where force is applied. Resistance strain gauges are placed on the upper (10) and lower (11) spring sides along with gauge contact pads (13). The foil strain gauge transducer (12) clasps the leaf spring around an edge and the gauges are placed on both its sides. Also claimed is a similar force measuring device where the holder, of equal thickness to the leaf spring, comprises at least one sideways extension of the spring, also claimed. Also claimed is a process for mfg. a leaf spring with strain gauges for the above device where a foil with strain gauge transducers is mfd. such that gauges lie in at least one of the foil end regions and contact pads are placed in the mid-region. The foil is bent to form a mid-region edge and fixed to the upper and lower sides of a leaf spring strip which is divided into single springs plus transducers. Also claimed is a similar process except that an element with at least one row of pin extensions is attached to the contact pads. Pref. the connector pads are near the folded over foil edge, the row of pins (14) connected to the pads act as pad supports on one only or both sides (12',12"), of the transducer. A comb-shaped element has pin extensions which are connected at one end to the gauge contact pads and after sepn. leave free ends for connection to the gauges. For connection to the pads the transducer is pushed between two rows of connector strip pins where the free ends are attached to a printed circuit board for electronic processing. A case (15), with thread guides, seals and encloses the end region of the leaf springs and connections. There is an extension (4) with an end drill-hole integral with the leaf spring or a slotted transition piece with a drill-hole at the other end between spring and lever.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftmeßvorrichtung zur Messung der Zugspannung von Fäden, Bändern oder dergleichen, insbesondere kleiner Zugspannungen von Textilfäden, gemäß dem Oberbegriff der Patentansprüche 1 und 25 sowie ein Federblatt für Kraftmes­ sungen und ein Verfahren zur Herstellung eines mit Dehnungsmeß­ streifen versehenen Federblatts für Kraftmessungen.The invention relates to a force measuring device for measuring the Tension of threads, tapes or the like, in particular small tensile stresses of textile threads, according to the generic term of claims 1 and 25 and a spring leaf for force measuring solutions and a method for producing a strain gauge striped spring leaf for force measurements.

Bei der Bearbeitung von Fäden, z. B. mittels garnverarbeitender Textilmaschinen, ist es erforderlich, die Fadenspannung zu mes­ sen, um die Verarbeitungsprozesse kontrollieren und/oder regeln zu können. Da auf Textilmaschinen z. B. beim Umspulen von Fäden aus Stapelfasern eine Vielzahl von Textilfäden gleichzeitig verarbeitet werden, sind entsprechend viele Meßvorrichtungen zur Ermittlung der Fadenspannung erforderlich. Die Meßvorrich­ tungen müssen deshalb als Massenbauteile einfach, billig und betriebssicher sein, müssen aber andererseits auf Grund der hohen Fadengeschwindigkeiten und geringen Fadenspannungen größtmögliche Eigenfrequenzen aufweisen. Derartige Meßvorrich­ tungen werden auch bei der Verarbeitung von dünnen Drähten, Glasfasern und Bändern wie z. B. Ton- oder Videobändern, beim Spinnen und Texturieren von Chemiefasern und beim Umspulen von ringgesponnenen Stapelfasern von Kopsen auf Kreuzspulen einge­ setzt.When processing threads, e.g. B. by means of yarn processing Textile machinery, it is necessary to measure the thread tension to control and / or regulate the processing processes to be able to. Since on textile machines z. B. when rewinding threads a large number of textile threads made from staple fibers at the same time are processed, are correspondingly many measuring devices required to determine the thread tension. The measuring device Therefore, as mass components, solutions must be simple, cheap and be reliable, but on the other hand, due to the high thread speeds and low thread tensions have the greatest possible natural frequencies. Such a measuring device are also used when processing thin wires, Glass fibers and ribbons such as B. sound or video tapes when Spinning and texturing chemical fibers and when rewinding ring-spun staple fibers inserted from cops on packages puts.

Eine Kraftmeßvorrichtung der eingangs genannten Art ist aus der DE-OS 40 37 065 bekannt. Diese Kraftmeßvorrichtung weist die geforderte hohe Eigenfrequenz auf, ist in der Herstellung aber noch zu aufwendig, was beispielsweise auch auf die Applizierung und Verdrahtung der Dehnungsmeßstreifen zurückzuführen ist. Auch die Montage der Kraftmeßvorrichtung ist aufwendig. Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine einfache und betriebssichere Kraftmeßvorrichtung zu schaffen, die besonders kostengünstig herstellbar und montierbar ist.A force measuring device of the type mentioned is from the DE-OS 40 37 065 known. This force measuring device has the required high natural frequency, but is in production still too expensive, which also applies to the application and wiring the strain gauges. The assembly of the force measuring device is also complex. Of the The invention is therefore based on the object of a simple and to create reliable force measuring device that particularly  is inexpensive to manufacture and assemble.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 oder 25 gelöst, wobei erfindungsgemäß die in den Ansprüchen 17 und 18 genannten Verfahren verwendet werden. Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen und bevorzugte Ausge­ staltungen der Erfindung.This object is achieved with the features of claims 1 or 25 solved, according to the invention in claims 17 and 18 mentioned methods can be used. The subclaims relate to advantageous developments and preferred Ausge Events of the invention.

Durch Anordnung nur einer Folien-Dehnungsmeßstreifenanordnung, die mehrere, vorzugsweise vier aktive Dehnungsmeßstreifen auf­ weist, welche eine Kante des Federblatts umgreift, wird die Applizierung der Dehnungsmeßstreifen erleichtert und die Genau­ igkeit der Applizierung erhöht. Darüberhinaus ist auch die Verdrahtung der Dehnungsmeßstreifen gravierend vereinfacht, da die Verdrahtung über das Federende geführt werden kann.By arranging only one foil strain gauge arrangement, the several, preferably four active strain gauges points, which engages around an edge of the spring leaf, the Application of the strain gauges facilitated and the exact application rate increased. In addition, the Wiring the strain gauges greatly simplified because the wiring can be routed over the spring end.

Bei einer Kraftmeßvorrichtung nach den Merkmalen des Patent­ anspruchs 25 ist neben einer sehr einfachen Befestigung eine äußerst einfache Verdrahtung der Dehnungsmeßstreifen möglich, da die Anschlüsse über das Federende weggeführt und in die Leiterplatte zur Signalverarbeitung eingelötet werden können.In a force measuring device according to the features of the patent In addition to a very simple attachment, claims 25 is one extremely simple wiring of the strain gauges possible, since the connections lead away over the spring end and into the PCB for signal processing can be soldered.

Sind die Anschlußstellen nahe der Umschlagkante der Folien- Dehnungsmeßstreifenanordnung vorgesehen, wird die Kontaktierung bzw. Verdrahtung weiter vereinfacht, da stiftförmige Elemente beispielsweise einer handelsüblichen Stiftleiste Verwendung finden können.Are the connection points near the cover edge of the foil Strain gauge arrangement is provided, the contacting or wiring further simplified, since pin-shaped elements For example, use a standard pin header can find.

Besonders vorteilhaft lassen sich die Stifte als Haltelement für die gesamte Kraftmeßvorrichtung verwenden. Da im allgemei­ nen vier Stifte zur Kontaktierung der Dehnungsmeßstreifen er­ forderlich sind, ist die erforderliche mechanische Stabilität der Halterung besonders dann gewährleistet, wenn die Stifte in zwei Reihen angeordnete sind.The pins can be used particularly advantageously as a holding element use for the entire force measuring device. Because in general NEN four pins for contacting the strain gauges mechanical stability is required the bracket especially ensures when the pins in two rows are arranged.

Liegen alle Anschlußstellen auf einer Seite des Federblatts, so läßt sich besonders vorteilhaft ein Element verwenden, bei dem stiftförmige Fortsätze vorgesehen sind, und von dem nach der Kontaktierung und vor dem Einsetzen in z. B. eine Leiterplatte ein die Fortsätze verbindender Teil abgetrennt wird. Das Ele­ ment stellt solange die gegenseitige Lagefixierung der stift­ förmigen Ansätze sicher. Dieses Element mit den kammförmig angeordneten stiftförmigen Fortsätzen kann auf besonders ein­ fache Weise als flaches Formätzteil hergestellt werden.If all connection points are on one side of the spring leaf, see above can be used particularly advantageously an element in which pin-shaped extensions are provided, and from which to the  Contacting and before inserting in z. B. a circuit board a part connecting the extensions is separated. The Ele as long as the pen is mutually fixed in position shaped approaches sure. This element with the comb shape arranged pin-shaped extensions can in particular times as a flat molded etched part.

Eine besonders kostengünstige Ausführungsform sieht vor, daß eine handelsübliche Stiftleiste Verwendung findet, zwischen deren Stiftreihen das Federblatt mitsamt der Folien-Dehnungs­ meßstreifenanordnung zur Kontaktierung und Verlötung der An­ schlußstellen eingeschoben wird. Eine derartige Ausführungsform bietet die Möglichkeit, die Halterung der Kraftmeßvorrichtung über zwei nebeneinanderliegende Stiftreihen vorzunehmen, was die mechanische Stabilität erhöht.A particularly inexpensive embodiment provides that a commercially available pin header is used between the rows of pins on the spring leaf together with the film expansion Measuring strip arrangement for contacting and soldering the An closing points is inserted. Such an embodiment offers the possibility of holding the force measuring device what about two rows of pins next to each other increases mechanical stability.

Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Stifte in eine Leiterplatte eingelötet werden wobei die Lötung wie bei einem bedrahteten Bauteil einer Elektronikplati­ ne beispielsweise über ein Wellenlötbad erfolgt. Auf der Lei­ terplatte oder an einem die Leiterplatte umschließenden Gehäuse können kostengünstig auch Elemente zur Fadenführung angeordnet werden.An embodiment of the invention is particularly advantageous in of the pins are soldered into a printed circuit board Soldering like a wired component of an electronics board ne for example via a wave solder bath. On the lei terplatte or on a housing enclosing the circuit board can also inexpensively arranged elements for thread guidance will.

Die Verfahren nach den Ansprüche 17 und 18 sind im Hinblick auf die Herstellungskosten besonders vorteilhaft, da durch die Herstellung im Nutzen in einem Arbeitsgang eine Vielzahl von Federblättern hergestellt werden kann.The methods according to claims 17 and 18 are with regard to the manufacturing costs are particularly advantageous because of the Manufacture in use in a variety of steps Spring leaves can be manufactured.

Ausführungsformen der Erfindung sind in der Zeichnung darge­ stellt und werden im folgenden näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawing represents and are explained in more detail below.

Es zeigenShow it

Fig. 1 eine Kraftmeßvorrichtung in perspektivischer, teil­ weise auseinandergezogener Darstellung, FIG. 1 shows a force measuring device in a perspective, partially exploded,

Fig. 2 eine Schnittdarstellung des Endbereiches einer Kraftmeßvorrichtung, Fig. 2 is a sectional view of the end portion of a force measuring device,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Kraftmeßvorrichtung nach Fig. 2, Fig. 3 is a side view of the force measuring device according to Fig. 2,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung des Endbereiches einer auf einer Leiterplatte montierten Kraftmeßvorrichtung, Fig. 4 is a sectional view of the end portion of a circuit board mounted on a force measuring device,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Kraftmeßvorrichtung nach Fig. 4, Fig. 5 is a side view of the force measuring device according to Fig. 4,

Fig. 6 eine in ein Gehäuse eingesetzte Kraftmeßvorrich­ tung, Figure 6 is a tung Kraftmeßvorrich inserted into a housing.,

Fig. 7 Federblätter vor der Vereinzelung, Fig. 7 spring leaves before the separation,

Fig. 8 kontaktierte Federblätter vor der Vereinzelung. Fig. 8 contacted spring leaves before separation.

Die in Fig. 1 dargestellte Kraftmeßvorrichtung weist ein Feder­ blatt 1 auf, das mit einem biegesteifen und massearmen Hebelarm 2 in Verbindung steht, der im Ausführungsbeispiel als dünnwan­ diges Rohr ausgebildet ist. Im Endbereich 3 ist in das Rohr ein stiftförmiges Keramikteil eingesetzt, über welches die Kraft­ beaufschlagung durch einen Faden oder ein Band erfolgt. Das Federblatt 1 ist einstückig mit einem im wesentlichen zylin­ drischen Ansatz 4 ausgebildet, in dem das Rohr mit seinem ande­ ren Endbereich befestigt ist.The force measuring device shown in Fig. 1 has a spring leaf 1 , which is connected to a rigid and low-mass lever arm 2 , which is designed in the embodiment as a thin tube. In the end region 3 , a pin-shaped ceramic part is inserted into the tube, via which the force is applied by a thread or a band. The spring leaf 1 is integrally formed with a substantially cylin drical approach 4 in which the tube is attached with its other end region.

Als Halteelement 5 weist das Federblatt seitliche Ansätze 6, 7 auf. Hierzu sind in den Ansätzen 6, 7 Durchgangsbohrungen zur Befestigung der Kraftmeßvorrichtung an einem Maschinenteil mittels Schrauben vorgesehen. Statt dessen kann die Halterung der Kraftmeßvorrichtung in nicht dargestellter Weise auch da­ durch erfolgen, daß das Federblattende in einen Schlitz eines Halterungsteils eingeklebt wird oder dadurch, daß das Feder­ blattende eingespannt wird, wobei die Dehnungsmeßstreifenan­ schlüsse unter der Einspannung hindurchgeführt werden.The spring leaf has lateral projections 6, 7 as the holding element 5 . For this purpose, through holes are provided in the lugs 6 , 7 for fastening the force measuring device to a machine part by means of screws. Instead, the mounting of the force measuring device in a manner not shown can also be done by gluing the end of the spring leaf into a slot in a holding part or by clamping the end of the spring, with the strain gauges being guided through under the clamping.

Federblatt 1, Halteelement 5 und Hebelarm 2 werden vorzugsweise einstückig und aus einer Leichtmetallegierung gefertigt, da z. B. Aluminiumlegierungen bei gleicher auslenkender Kraft wegen des kleineren E-Moduls weit größere Dehnungen aufweisen als andere Federwerkstoffe. Der Federbereich ist kurz gehalten, damit der Schwingweg am Ende des Krafteinleitungshebels klein bleibt. Beide Maßnahmen führen zu der gewünschten hohen Eigen­ frequenz der Kraftmeßvorrichtung.Spring leaf 1 , holding element 5 and lever arm 2 are preferably made in one piece and from a light metal alloy, since z. B. aluminum alloys with the same deflecting force because of the smaller modulus of elasticity have far greater expansions than other spring materials. The spring area is kept short so that the swing path at the end of the force application lever remains small. Both measures lead to the desired high natural frequency of the force measuring device.

Das Keramikteil am Ende des Hebelarms 2 bildet eine Fadenumlen­ kung, über die der Faden oder das Band läuft. Die Faden- bzw. Bandspannung erzeugt eine Kraft in Biegerichtung des Federblat­ tes 1, das sich aufgrund dieser Kraft durchbiegt. Die Durch­ biegung bzw. Dehnung wird über Dehnungsmeßstreifen erfaßt.The ceramic part at the end of the lever arm 2 forms a thread deflection over which the thread or the belt runs. The thread or tape tension generates a force in the bending direction of the spring leaf 1 , which bends due to this force. The deflection or strain is recorded using strain gauges.

Oberseite 10 und Unterseite 11 des Federblattes 1 sind dazu mit Dehnungsmeßstreifen versehen. Um auch bei geringer Dehnung infolge kleiner Fadenspannungen und bei großer Eigenfrequenz ein möglichst großes Meßsignal zu erhalten, sind vier aktive Dehnungsmeßstreifen auf dem Federblatt 1 appliziert, von denen jeweils zwei auf der Oberseite und zwei auf der Unterseite an­ geordnet sind. Die Dehnungsmeßstreifen sind in bekannter Weise in einer Wheatstoneschen-Brückenschaltung angeordnet.Top 10 and bottom 11 of the spring leaf 1 are provided with strain gauges. In order to obtain the largest possible measurement signal even with low elongation due to small thread tensions and with high natural frequency, four active strain gauges are applied to the spring leaf 1 , two of which are arranged on the top and two on the bottom. The strain gauges are arranged in a known manner in a Wheatstone bridge circuit.

Die im Ausführungsbeispiel vier Dehnungsmeßstreifen sind auf einer gemeinsamen Trägerfolie (Folien-Dehungsmeßstreifenanord­ nung 12) angeordnet, und zwar liegen die jeweils der Oberseite 10 bzw. Unterseite 11 des Federblattes 1 zugeordneten Dehnungs­ meßstreifen an den Enden der Trägerfolie und die vier Anschluß­ stellen 13 für die Dehnungsmeßstreifen im mittleren Bereich der Trägerfolie. Auf der Trägerfolie können weitere nicht darge­ stellte Elemente, beispielsweise Widerstandsanordnungen, vor­ gesehen werden, die zum Abgleich der Dehnungsmeßstreifenanord­ nung dienen. Die Folien-Dehnungsmeßstreifenanordnung 12 wird in der Mitte längs einer Umschlagkante 30 umgeschlagen und mit der entstehenden V-förmigen Öffnung über das Federblatt 1 geschoben und mit ihren umgeschlagenen Teilen 12′, 12′′ auf Oberseite 10 und Unterseite 11 des Federblattes 1 durch Kleben befestigt. Die Umschlagkante 30 liegt dabei parallel zu oder an der quer zur Längsrichtung der Kraftmeßvorrichtung verlaufenden Feder­ blattkante 18. In der Fig. 1 ist die Lage der applizierten Folien-Dehnungsmeßstreifenanordnung 12 gestrichelt eingezeich­ net.The four strain gauges in the exemplary embodiment are arranged on a common carrier foil (foil strain gauge arrangement 12 ), namely the strain gauges assigned to the top 10 and underside 11 of the spring leaf 1 are located at the ends of the carrier foil and the four connection points 13 for the Strain gauges in the middle area of the carrier film. On the carrier film, other elements not shown, such as resistor arrangements, can be seen before, which serve to adjust the strain gauge arrangement. The foil strain gauge assembly 12 is turned over in the middle along an envelope edge 30 and pushed with the resulting V-shaped opening over the spring leaf 1 and with its folded parts 12 ', 12 ''attached to the top 10 and bottom 11 of the spring leaf 1 by gluing . The cover edge 30 is parallel to or on the transverse to the longitudinal direction of the force measuring spring leaf edge 18th In Fig. 1, the position of the applied foil strain gauge arrangement 12 is shown in dashed lines.

In den Fig. 2 und 3 ist ein anders ausgestalteter Endbereich einer Kraftmeßvorrichtung im Schnitt dargestellt, wobei die Kraftmeßvorrichtung im übrigen prinzipiell wie die in den Fig. 4 und 5 dargestellte Kraftmeßvorrichtung ausgebildet ist. Die Folien-Dehnungsmeßstreifenanordnung 12 ist umgeschlagen und mit ihren umgeschlagenen Teilen 12′, 12′′ auf dem Federblatt 1 aufgeklebt. Jedes umgeschlagene Teil 12′, 12′′ weist dabei zwei Dehnungsmeßstreifen auf, wobei Anschlußstellen 13′, 13′′ auf dem jeweiligen umgeschlagenen Teil 12′, 12′′ angeordnet sind, so daß Anschlußstellen 13′, 13′′ zu beiden Seiten des Federblattes 1 vorhanden sind. Die Kontaktierung dieser Anschlußstellen 13′, 13′′ erfolgt über eine handelsübliche Stiftleiste 14 mit zwei Reihen von Stiften, zwischen die das Federblatt 1 mit der ap­ plizierten Folien-Dehnungsmeßstreifenanordnung 12 zumindest bis zur Anlage von Stiftumfangsbereichen an den Anschlußstellen 13′, 13′′, die gleichen Abstand wie die Stifte aufweisen, einge­ schoben ist. Nach dem Verlöten ist die Stiftleiste 14 fest mit dem Federblatt 1 verbunden. Bei der Ausführungsform nach den Fig. 2 und 3 dient die Stiftleiste 14 als Halteelement 5 für die Kraftmeßvorrichtung. Zur Erhöhung der Stabilität, der Ro­ bustheit und der Betriebssicherheit ist eine becherförmige Hülse 15 vorgesehen, die den Kontaktbereich und die Stifte bis auf deren Enden abdichtend umschließt; die Hülse 15 kann dazu mit einem isolierenden Kunststoff versiegelt werden. Die Stift­ leiste 14 wird zur Halterung der Kraftmeßvorrichtung in eine Platte, vorzugsweise eine Leiterplatte, mit entsprechenden Bohrungen eingesetzt und beispielsweise durch Verlöten der Stifte befestigt. Die becherförmige Hülse 15 kann dabei in Anlage an die Plattenoberfläche gebracht werden und erhöht so die Stabilität der Halterung.In FIGS. 2 and 3, a different Enriched end portion of a force measuring device is shown in section, wherein the force measuring device in the rest of the force measuring device, in principle as shown in FIGS. 4 and 5 is formed. The foil strain gauge arrangement 12 is turned over and with its turned over parts 12 ', 12 ''glued to the spring leaf 1 . Each folded part 12 ', 12 ''has two strain gauges, with connection points 13 ', 13 '' on the respective folded part 12 ', 12 ''are arranged so that connection points 13 ', 13 '' on both sides of Spring leaf 1 are present. The contacting of these connection points 13 ', 13 ''takes place via a commercially available pin header 14 with two rows of pins, between which the spring leaf 1 with the ap-plied foil strain gauge arrangement 12 at least until the contact of pin peripheral areas at the connection points 13 ', 13 '' , the same distance as the pins, is inserted. After soldering, the pin header 14 is firmly connected to the spring leaf 1 . In the embodiment according to FIGS. 2 and 3, the pin strip 14 serves as a holding element 5 for the force measuring device. To increase the stability, the bustiness and the operational safety, a cup-shaped sleeve 15 is provided which sealingly encloses the contact area and the pins down to their ends; the sleeve 15 can be sealed with an insulating plastic. The pin strip 14 is used to hold the force measuring device in a plate, preferably a circuit board, with corresponding holes and fastened, for example, by soldering the pins. The cup-shaped sleeve 15 can be brought into contact with the plate surface and thus increases the stability of the holder.

Bei der Kraftmeßvorrichtung nach den Fig. 2 bis 5 ist das Federblatt 1 ein rechteckiger Streifen Federblech. Das eine Ende des Federblattes 1 ist, wie in den Fig. 4 und 5 darge­ stellt, in einem Querschlitz 16 in der Stirnfläche eines zylin­ drischen Ansatzelementes befestigt, das an seinem anderen Ende eine Bohrung aufweist, in der der Hebelarm 2 befestigt ist. Auf Ober- und Unterseite des Federblattes 1 ist eine in der Mitte umgeschlagene Folien-Dehnungsmeßstreifenanordnung 12 mit den umgeschlagenen Teilen 12′, 12′′ aufgeklebt, wobei sie die Kante 18 des Federblattes 1 umgreift. Die auf beiden Seiten des Fe­ derblattes 1 angeordneten Anschlußstellen 13′, 13′′ der Dehnungs­ meßstreifen sind über Stifte 22 kontaktiert, die mit ihren ande­ ren Enden die Bohrung einer Leiterplatte durchgreifen und rück­ seitig verlötet sind. Die Stifte 22, die in der Darstellung nach den Fig. 4 und 5 nicht Teile einer handelsüblichen Stiftleiste 14 wie in den Fig. 2 und 3 sind, dienen auch hier der Halterung für die Kraftmeßvorrichtung. Eine becherförmige Hülse 15 mit einem Schlitz zum Durchtritt des Federblattpro­ fils, die den Kontaktbereich umgibt, dient als zusätzliche Abstützung und zur Abdichtung.In the force measuring device according to FIGS . 2 to 5, the spring leaf 1 is a rectangular strip of spring plate. One end of the spring leaf 1 is, as shown in FIGS . 4 and 5 Darge, attached in a transverse slot 16 in the end face of a cylindrical extension element, which has a bore at its other end in which the lever arm 2 is attached. On the top and underside of the spring leaf 1 , a foil strain gauge arrangement 12 folded over in the middle is glued to the folded parts 12 ', 12 '', engaging around the edge 18 of the spring leaf 1 . The arranged on both sides of the Fe derblattes 1 connection points 13 ', 13 ''of the strain gauges are contacted via pins 22 which reach through the bore of a printed circuit board with their other ends and are soldered on the back. The pins 22 , which in the illustration according to FIGS. 4 and 5 are not part of a commercially available pin strip 14 as in FIGS. 2 and 3, also serve here for the holder for the force measuring device. A cup-shaped sleeve 15 with a slot for the passage of the Federblattpro fils, which surrounds the contact area, serves as additional support and for sealing.

Wie aus der Fig. 6 ersichtlich ist, ist die Leiterplatte in ein Gehäuse eingesetzt, das Fadenführungselemente 17 und eine Durchtrittsöffnung für die Hülse 15 aufweist. Auf der Leiter­ platte und damit im Gehäuse können mehrere Kraftmeßvorrichtun­ gen angeordnet sein wie dies in gestrichelten Linien angedeutet ist, so daß sich eine kompakte Baueinheit ergibt, mit der die Fadenspannung einer Vielzahl von Fäden ermittelt werden kann.As can be seen from FIG. 6, the circuit board is inserted into a housing which has thread guide elements 17 and a passage opening for the sleeve 15 . On the circuit board and thus in the housing several Kraftmeßvorrichtun conditions can be arranged as indicated in dashed lines, so that there is a compact unit with which the thread tension of a variety of threads can be determined.

Aus den Fig. 7 und 8 ist die Herstellung des Federblattes 1 für eine erfindungsgemäße Kraftmeßvorrichtung ersichtlich. Da das Federblatt 1 ein einzelner Streifen eines Federblechs ist, ist die kostengünstige Herstellung im Nutzen, d. h. einer Ein­ heit, die eine Vielzahl von Federblättern ergibt, leicht mög­ lich. Auf dem Federblech-Nutzen 20 wird eine Folie 21 mit einer Vielzahl von Dehnungsmeßstreifenanordnungen 12 mit jeweils vier Dehnungsmeßstreifen aufgeklebt, wobei die Folie 21 längs einer in ihrem mittleren Bereich angeordneten Umschlagkante 30 umge­ schlagen und mit den umgeschlagenen Seiten 12′, 12′′ auf der Oberseite und der Unterseite des Federblech-Nutzens 20 aufge­ klebt wird. Zur Kontaktierung der Dehnungsmeßstreifen wird dem Federblech-Nutzen 20 ein mit stiftförmigen Fortsätzen 22 ver­ sehenes Anschlußelement 23 derart zugeordnet, daß den Anschluß­ stellen 13 jeweils Stifte 22 zugeordnet werden, die nach dem Zuordnen mit den Anschlußstellen 13 verlötet werden. Das An­ schlußelement 23 ist dabei als flaches Formätzteil ausgebildet. From FIGS. 7 and 8, the manufacturing of the leaf spring 1 for a force measuring device according to the invention can be seen. Since the spring leaf 1 is a single strip of a spring plate, the inexpensive manufacture in use, that is, a unit that results in a large number of spring leaves, is easily possible. On the spring plate panel 20 , a film 21 is glued with a variety of strain gauge assemblies 12 , each with four strain gauges, the film 21 flipping along an envelope edge 30 arranged in its central region and with the folded sides 12 ', 12'' on the Top and bottom of the spring plate benefit 20 is glued up. To make contact with the strain gauges, the spring plate benefit 20 is assigned a connecting element 23 with pin-shaped projections 22 such that the connection points 13 are each assigned pins 22 which are soldered to the connection points 13 after being assigned. At the connection element 23 is formed as a flat molded etched part.

Nach dem Verlöten wird der Federblech-Nutzen 20 in einzelne Federblätter 1 mit darauf angeordneten Folien-Dehnungsmeßstrei­ fenanordnungen 12 zerteilt. Die Stifte 22 werden schließlich vor dem Einsetzen in z. B. eine Leiterplatte von dem verbinden­ den Teil 24 des Anschlußelements 23 getrennt und sind bis dahin vor unerwünschten Verformungen geschützt.After soldering, the spring plate benefit 20 is divided into individual spring leaves 1 with foil strain gauges 12 arranged thereon. The pins 22 are finally inserted into z. B. a circuit board from which connect the part 24 of the connecting element 23 separately and are protected from undesired deformations until then.

Bei der Darstellung nach den Fig. 7 und 8 sind alle Anschluß­ stellen 13 der Dehnungsmeßstreifen, d. h. alle vier Anschluß­ stellen einer Wheatstone′schen Vollbrücke, auf einer Seite des Federblech-Nutzens 20, oder, mit anderen Worten, auf nur einer umgeschlagenen Hälfte der Folie 21 angeordnet; es ist somit nur ein formgeätztes flaches Anschlußelement 23 erforderlich.In the representation according to FIGS. 7 and 8 are all connection points 13 of the strain gauges, ie all four connection points form a Wheatstone bridge, on one side of the spring plate benefits 20, or, in other words, on only one folded half of the Foil 21 arranged; only a form-etched flat connection element 23 is therefore required.

Es können jedoch auch die Anschlußstellen jeweils auf beiden Seiten des Federblech-Nutzens 20 vorgesehen sein, so daß zwei Anschlußelemente 23, die jeweils als flache Formätzteile ausge­ bildet sind, Verwendung finden. Es kann statt dessen auch ein entsprechend U-förmig gebogenes Formätzteil mit zwei Reihen von stiftförmigen Fortsätzen Verwendung finden. In den Fig. 4 und 5 ist dies mit strichpunktierten Linien, die den abgetrennten Teil kennzeichnen, angedeutet.However, the connection points can also be provided on both sides of the spring plate benefit 20 , so that two connection elements 23 , each of which is formed as a flat shaped etched part, are used. Instead, a correspondingly U-shaped molded etched part with two rows of pin-shaped extensions can be used. In Figs. 4 and 5 this is indicated by dash-dotted lines indicate the cut-off part.

Claims (26)

1. Kraftmeßvorrichtung zur Messung der Zugspannung von Fäden, Bändern oder dergleichen, insbesondere kleiner Zugspannun­ gen von Textilfäden, mit einem Halteelement (5) und einem damit verbundenen Federblatt (1), das mit einem biegestei­ fen und massearmen Hebelarm (2) mit einem zur Kraftbeauf­ schlagung dienenden Endbereich (3) in Verbindung steht, mit auf Ober- (10) und Unterseite (11) des Federblattes (1) an­ geordneten Dehnungsmeßstreifen und mit Anschlußstellen (13) für die Dehnungsmeßstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Dehnungsmeßstreifen aufweisende Folien-Dehnungs­ meßstreifenanordnung (12) vorgesehen ist, die, eine Kante des Federblattes (1) umgreifend, mit ihren Dehnungsmeß­ streifen auf Ober- (10) und Unterseite (11) des Federblat­ tes angeordnet ist.1. Force measuring device for measuring the tension of threads, tapes or the like, in particular small tensile stresses gene of textile threads, with a holding element ( 5 ) and an associated spring leaf ( 1 ), which with a biestei fen and low-mass lever arm ( 2 ) with a Force acting end region ( 3 ) is connected, with on top ( 10 ) and underside ( 11 ) of the spring leaf ( 1 ) on ordered strain gauges and with connection points ( 13 ) for the strain gauges, characterized in that a foil having the strain gauges -Destrain measuring strip arrangement ( 12 ) is provided which, encompassing one edge of the spring leaf ( 1 ), is arranged with its strain gauges on the top ( 10 ) and underside ( 11 ) of the spring leaf. 2. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anschlußstellen (13) der Dehnungsmeßstreifen nahe der Umschlagkante (30) der Folien-Dehnungsmeßstreifen­ anordnung (12) vorgesehen sind.2. Force measuring device according to claim 1, characterized in that the connection points ( 13 ) of the strain gauges near the cover edge ( 30 ) of the foil strain gauge arrangement ( 12 ) are provided. 3. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß zumindest eine Reihe von den Anschlußstellen (13) zugeordneten Stiften (14, 22) als Halteelement (5) vorgese­ hen ist.3. Force measuring device according to claim 2, characterized in that at least one row of the connection points ( 13 ) associated pins ( 14 , 22 ) is provided as a holding element ( 5 ) hen. 4. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen (13) aller Dehnungsmeßstreifen auf nur einem der umgeschlagenen Teile (12, 12′′) der Folien-Dehnungsmeßstreifenanordnung (12) vor­ gesehen sind.4. Force measuring device according to claim 2 or claim 3, characterized in that the connection points ( 13 ) of all strain gauges on only one of the folded parts ( 12 , 12 '') of the foil strain gauge arrangement ( 12 ) are seen before. 5. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß ein Element mit kammförmig angeordneten, stiftför­ migen und abtrennbaren, einerseits die Anschlußstellen (13) der Dehnungsmeßstreifen kontaktierenden und andererseits nach Abtrennung freie Enden aufweisenden Fortsätzen (22) zur Kontaktierung der Anschlußstellen vorgesehen ist.5. Force measuring device according to claim 4, characterized in that an element with comb-shaped, stiftför shaped and separable, on the one hand contacting the connection points ( 13 ) of the strain gauges and on the other hand after separation having free ends, extensions ( 22 ) is provided for contacting the connection points. 6. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­ net, daß die Anschlußstellen (13, 13′′) der Dehnungsmeßstrei­ fen auf beiden der umgeschlagenen Teile (12, 12′′) der Fo­ lien-Dehnungsmeßstreifenanordnung (12) vorgesehen sind.6. Force measuring device according to claim 3, characterized in that the connection points ( 13 , 13 '') of the strain gauges fen on both of the folded parts ( 12 , 12 '') of the foil strain gauge arrangement ( 12 ) are provided. 7. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 3 oder Anspruch 6, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Stiftleiste (14) mit zwei Stiftreihen, zwischen die die Folien-Dehnungsmeßstreifen­ anordnung (12) mit den Anschlußstellen (13) eingeschoben ist, zur Kontaktierung der Anschlußstellen (13) vorgesehen ist.7. Force measuring device according to claim 3 or claim 6, characterized in that a pin strip ( 14 ) with two rows of pins, between which the foil strain gauge arrangement ( 12 ) is inserted with the connection points ( 13 ) for contacting the connection points ( 13 ) is provided. 8. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 5 oder Anspruch 7, da­ durch gekennzeichnet, daß Stifte bzw. Fortsätze mit ihren freien Enden das Halteelement (5) bilden.8. Force measuring device according to claim 5 or claim 7, characterized in that pins or extensions form with their free ends the holding element ( 5 ). 9. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stifte bzw. Fortsätze mit ihren freien Enden in einem zumindest elektrische/elektronische Bauteile zur Weiterverarbeitung der Dehnungsmeßstreifensignale aufwei­ senden Leiterplattenbauteil befestigt sind.9. Force measuring device according to claim 8, characterized net that the pins or extensions with their free ends in at least electrical / electronic components Further processing of the strain gauge signals on send PCB component are attached. 10. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 9 oder Anspruch 8, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Hülse (15) den Endbereich des Federblattes mit den Anschlußbereichen (13) und die Stifte bzw. Fortsätze bis auf ihren Endbereich dichtend umschließt.10. Force measuring device according to claim 9 or claim 8, characterized in that a sleeve ( 15 ) sealingly encloses the end region of the spring leaf with the connection regions ( 13 ) and the pins or extensions except for their end region. 11. Kraftmeßvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Leiter­ plattenbauteil oder ein die Leiterplatte umschließendes Gehäuse Elemente (17) zur Fadenführung aufweist. 11. Force measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the circuit board component or a housing enclosing the circuit board has elements ( 17 ) for thread guidance. 12. Kraftmeßvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Um­ schlagkante (30) quer zur Längsachse der Kraftmeßvorrich­ tung verläuft und zumindest ein Halteelemente (5) durch einen seitlichen Ansatz des Federblattes (1) gebildet ist.12. Force measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that the striking edge ( 30 ) extends transversely to the longitudinal axis of the force measuring device and at least one holding element ( 5 ) is formed by a lateral extension of the spring leaf ( 1 ). 13. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß Halteelemente (5) zu beiden Seiten des Federblat­ tes als seitliche Ansätze (6, 7) gebildet sind.13. Force measuring device according to claim 12, characterized in that holding elements ( 5 ) on both sides of the Federblat tes are formed as lateral approaches ( 6 , 7 ). 14. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 12 oder Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest Halteelement (5) und Federblatt (1) einstückig ausgebildet sind.14. Force measuring device according to claim 12 or claim 13, characterized in that at least the holding element ( 5 ) and spring leaf ( 1 ) are integrally formed. 15. Kraftmeßvorrichtung nach einem oder mehreren der vorgehen­ den Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Ansatz (4) mit einer Bohrung am Ende einstückig mit dem Federblatt (1) ausgebildet ist.15. Force measuring device according to one or more of the claims, characterized in that an extension ( 4 ) with a bore at the end is formed in one piece with the spring leaf ( 1 ). 16. Kraftmeßvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Federblatt (1) und Hebelarm (2) ein an einem Ende ge­ schlitztes und am anderen Ende eine Bohrung aufweisendes Übergangsstück angeordnet ist.16. Force measuring device according to one or more of the preceding claims, characterized in that between the spring leaf ( 1 ) and lever arm ( 2 ) a slotted at one end and a bore at the other end having a transition piece is arranged. 17. Verfahren zur Herstellung eines mit Dehnungsmeßstreifen versehenen Federblattes (1) für eine Kraftmeßvorrichtung, bei dem eine Folie (21) mit einer Vielzahl von Dehnungs­ meßstreifenanordnungen hergestellt wird, die jeweils zu­ mindest einen in den jeweiligen Endbereichen der Folie (21) angeordneten Dehnungsmeßstreifen sowie nahe dem mittleren Bereich angeordnete Anschlußstellen (13) aufweisen, bei dem die Folie (21) längs einer im mittleren Bereich angeord­ neten Umschlagkante (30) umgeschlagen und auf Oberseite und Unterseite eines Blattes eines Federmateriales (Federblatt- Nutzen (20)) fixiert wird, und bei dem anschließend der Federblatt-Nutzen (20) in einzelne Federblätter (1) mit darauf angeordneten Folien-Dehnungsmeßstreifenanordnungen (12) zerteilt wird.17. A method for producing a spring leaf ( 1 ) provided with strain gauges for a force measuring device, in which a film ( 21 ) is produced with a plurality of strain gauge arrangements, each of which has at least one strain gauge arranged in the respective end regions of the film ( 21 ) and have connection points ( 13 ) arranged near the middle area, at which the film ( 21 ) is folded over along a cover edge ( 30 ) arranged in the middle area and fixed on the top and bottom of a sheet of spring material (spring sheet benefit ( 20 )), and in which the spring leaf panel ( 20 ) is then divided into individual spring leaves ( 1 ) with foil strain gauge arrangements ( 12 ) arranged thereon. 18. Verfahren zur Herstellung eines mit Dehnungsmeßstreifen versehenen und kontaktierten Federblattes (1) für eine Kraftmeßvorrichtung, bei dem eine Folie (21) mit einer Vielzahl von Dehnungsmeßstreifenanordnungen hergestellt wird, die jeweils zumindest einen in den jeweiligen Endbe­ reichen der Folie angeordneten Dehnungsmeßstreifen sowie nahe dem mittleren Bereich angeordnete Anschlußstellen (13) aufweisen, bei dem die Folie (21) längs einer im mittleren Bereich angeordneten Umschlagkante (30) umgeschlagen und auf Ober- und Unterseite eines Blattes eines Federmaterials (Federblatt-Nutzen (20)) fixiert wird, bei dem ein mit zu­ mindest einer Reihe von stiftförmigen Fortsätzen versehenes Element den Anschlußstellen (13) zugeordnet wird, und bei dem anschließend der Federblatt-Nutzen (20) in einzelne Federblätter (1) mit darauf angeordneten kontaktierten Folien-Dehnungsmeßstreifenanordnungen (12) aufgeteilt wird.18. A method for producing a spring leaf ( 1 ) provided and contacted with a strain gauge for a force measuring device, in which a film ( 21 ) is produced with a plurality of strain gauge arrangements, each of which has at least one strain gauge arranged in the respective end region of the film and close to it have connection points ( 13 ) arranged in the middle area, in which the film ( 21 ) is folded over along a cover edge ( 30 ) arranged in the middle area and is fixed on the top and bottom of a sheet of spring material (spring sheet benefit ( 20 )) in which an element which is provided with at least one row of pin-shaped extensions is assigned to the connection points ( 13 ), and in which the spring leaf insert ( 20 ) is then divided into individual spring leaves ( 1 ) with contacted foil strain gauge arrangements ( 12 ) arranged thereon. 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung durch Einschieben des Federblatt-Nutzens (20) mit der Umschlagkante (30) der Folie (21) voraus zwischen zwei Reihen der stiftförmigen Fortsätze des Elementes vorgenom­ men wird, und bei dem anschließend der Federblatt-Nutzen (20), die Folie (21) und das Element gemeinsam zerteilt werden.19. The method according to claim 18, characterized in that the assignment by inserting the spring leaf benefit ( 20 ) with the cover edge ( 30 ) of the film ( 21 ) in advance between two rows of the pin-shaped extensions of the element is made, and in which subsequently the spring leaf benefit ( 20 ), the film ( 21 ) and the element are cut together. 20. Federblatt zur Kraftmessung, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dehnungsmeßstreifen aufweisende Folien-Dehnungsmeß­ streifenanordnung (12) eine Kante des Federblattes (1) umgreifend mit ihren Dehnungsmeßstreifen auf Ober- (10) und Unterseite (11) des Federblattes angeordnet ist.20. spring leaf for force measurement, characterized in that a strain gauge having foil strain gauge strip arrangement ( 12 ) an edge of the spring leaf ( 1 ) is arranged encompassing its strain gauges on the top ( 10 ) and bottom ( 11 ) of the spring leaf. 21. Federblatt nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen (13) der Dehnungsmeßstreifen nahe der Umschlagkante (30) der Folien-Dehnungsmeßstreifenanordnung (12) vorgesehen sind. 21. Spring leaf according to claim 20, characterized in that the connection points ( 13 ) of the strain gauges are provided near the cover edge ( 30 ) of the foil strain gauge arrangement ( 12 ). 22. Federblatt nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußstellen (13) aller Dehnungsmeßstreifen auf nur einem der umgeschlagenen Teile (12, 12′′) vorgesehen sind.22. Spring leaf according to claim 21, characterized in that the connection points ( 13 ) of all strain gauges on only one of the folded parts ( 12 , 12 '') are provided. 23. Federblatt nach Anspruch 21 oder Anspruch 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Element (23) mit stiftförmigen Fort­ sätzen (22) mit den Anschlußstellen (13) der Dehnungsmeß­ streifen kontaktiert ist.23. Spring leaf according to claim 21 or claim 22, characterized in that an element ( 23 ) with pin-shaped extensions ( 22 ) with the connection points ( 13 ) of the strain gauges is contacted. 24. Federblatt nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß ein Anschlußelement mit zwei Reihen stiftförmiger Fortsätze mit Anschlußstellen (13) der Dehnungsmeßstreifen auf Ober- (10) und Unterseite (11) des Federblattes (1) kontaktiert ist.24. Spring leaf according to claim 21, characterized in that a connection element with two rows of pin-shaped extensions with connection points ( 13 ) of the strain gauges on the top ( 10 ) and bottom ( 11 ) of the spring leaf ( 1 ) is contacted. 25. Kraftmeßvorrichtung zur Messung der Zugspannung von Fäden, Bändern oder dergleichen, insbesondere kleiner Zugspannung gen von Textilfäden, mit einem Halteelement (5) und einem damit verbundenen Federblatt (1), das mit einem biegestei­ fen und massearmen Hebelarm (2) mit einem zur Kraftbeauf­ schlagung dienenden Endbereich (3) in Verbindung steht, mit auf Ober- (10) und Unterseite (11) des Federblattes (1) an­ geordneten Dehnungsmeßstreifen und mit Anschlußstellen (13) für die Dehnungsmeßstreifen, dadurch gekennzeichnet, daß Halteelement (5) und Federblatt (1) in etwa gleiche Dicke aufweisen und daß das Halteelement durch zumindest einen seitlichen Ansatz des Federblatts (1) gebildet ist.25. Force measuring device for measuring the tensile stress of threads, tapes or the like, in particular small tensile stress gene of textile threads, with a holding element ( 5 ) and an associated spring leaf ( 1 ), which with a biestei fen and low-mass lever arm ( 2 ) with a Force acting end region ( 3 ) is connected, with on the top ( 10 ) and underside ( 11 ) of the spring leaf ( 1 ) on ordered strain gauges and with connection points ( 13 ) for the strain gauges, characterized in that holding element ( 5 ) and The spring leaf ( 1 ) has approximately the same thickness and that the holding element is formed by at least one lateral extension of the spring leaf ( 1 ). 26. Kraftmeßvorrichtung nach einem oder mehreren der vorherge­ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Haltee­ lement das Federblattende ist, die Anschlüsse der Dehnungs­ meßstreifen über das Federblattende laufen und die Halte­ rung der Kraftmeßvorrichtung durch Einkleben des Federblat­ tendes in einen Schlitz eines Halterungsteils oder Einspan­ nen des Federblattendes in einem Halterungsteil erfolgt, wobei die Anschlüsse unter der Einspannung hindurchgeführt werden.26. Force measuring device according to one or more of the preceding Henden claims, characterized in that the Halte element is the spring leaf end, the connections of the expansion Measuring strips run over the end of the spring leaf and the holders tion of the force measuring device by gluing the spring leaf Tends in a slot of a bracket part or Einspan the spring leaf end is carried out in a holding part, with the connections passed under the clamping will.
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