WO2017050740A1 - Measurement device for determining a force acting transversely on a bolt pin of a bolt - Google Patents

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WO2017050740A1
WO2017050740A1 PCT/EP2016/072260 EP2016072260W WO2017050740A1 WO 2017050740 A1 WO2017050740 A1 WO 2017050740A1 EP 2016072260 W EP2016072260 W EP 2016072260W WO 2017050740 A1 WO2017050740 A1 WO 2017050740A1
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WO
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measuring
force
pin
bolt
determining
Prior art date
Application number
PCT/EP2016/072260
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German (de)
French (fr)
Inventor
Patrick Graf
Michael Kincses
Mario REIBER
Original Assignee
Dürr Systems Ag
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Publication date
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    • 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
    • G01L5/0009—Force sensors associated with a bearing
    • G01L5/0019—Force sensors associated with a bearing by using strain gages, piezoelectric, piezo-resistive or other ohmic-resistance based sensors
    • 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
    • G01L5/16—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force
    • G01L5/161—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance
    • G01L5/1627—Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring several components of force using variations in ohmic resistance of strain gauges

Definitions

  • the invention relates to a measuring device for determining a force acting transversely on a stud pin of a bolt, and a bolt with a measuring device, a device with a measuring device and a system with a device, in particular part of a
  • Diving treatment plant for treating vehicle bodies is.
  • Enable shear forces in a shearbar does not make it possible, for example, to determine a transverse force on a clamped bolt in the case of a force with a direction of action rotating about the pin axis and an axially varying force application point on the pin axis. It is also not possible to determine a transverse force on a rotating bolt in the case of a force with a constant effective direction and an axially varying force application point.
  • Another object of the invention is to provide a device with such a measuring device and a system with such a device.
  • a measuring device for determining a force acting transversely on a pin boss of a pin, which comprises at least one measuring group of at least three force measuring elements arranged on the pin pin for measuring a force.
  • the at least three arranged on the pin journal in a measuring force measuring elements can, for example, as
  • Strain gauge be formed and determine the forces acting on the bolt in different directions. To get across to the
  • strain gauges each for detecting the respective force
  • Single gauge be from their relative arrangement to each other the property linear strain gauges and SchermessstMail follows.
  • a single measuring strip can form the linear strain gauge and two individual measuring strips the two shear strain gauges.
  • the individual measuring strips can be identical.
  • the strain gauges are arranged in suitable subgroups, in particular on one or more common carriers, wherein the strain gauges can already be positioned in a suitable orientation completely or partially to each other.
  • the attacking force can vary both in its axial point of force application and attack rotating about the pin axis and with the
  • Measuring device are determined. In this way, allows a simple and inexpensive measuring device to determine a transverse force on a clamped bolt at a force with rotating about the pin axis effective direction and on the pin axis axially varying force application point. Also allows the measuring device to determine a lateral force on a rotating bolt at a force with constant direction of action and an axially varying force application point.
  • the transverse force determined by the measuring device according to the invention can thus be independent of its force application point and
  • Force application angle and / or force application point by means of at least one such measuring group with three force measuring elements on a compact component could for example also be used to determine cutting forces during machining. Furthermore, it would be possible to determine forces during product testing and to measure wheel forces on vehicles. For example, such a measuring device could be used to determine a force on a Auslegespitze a crane or to determine bearing forces and forces on axles and shafts. According to an advantageous embodiment, (i) the first
  • the second and third force measuring elements may each be at an angle to each other and oblique to the longitudinal axis in a second measuring direction for determining a second force component at an angle oblique to the axial direction and obliquely to the longitudinal axis in a third measuring direction to determine a third force component be aligned in terms of absolute negative angle.
  • the first force-measuring element can be, for example, a linear strain gauge, which is the first
  • Force measuring element may be, for example, shear strain gauges, each at an angle oblique to the longitudinal axis of the
  • Bolome pin and are arranged symmetrically with respect to the longitudinal axis of the pin Bolzen.
  • faulty transverse forces can be determined with the second and third force measuring element by the force application point on the pin pin, whereby in combination with the determined with the first force measuring element bending moment acting on the pin pin transverse force correct and can be determined with the desired accuracy.
  • the transverse force is measured by a shear strain gauge instead of a shear rod on a short bolt, high measuring errors of the lateral force occur at varying force application points. Correcting the lateral force measurement by measuring the bending moment can greatly reduce the measurement error.
  • the attacking force can vary both in its axial force application point as well as rotate about the pin axis attack, or the bolt can rotate and a force with constant direction of action and axially varying
  • Piezomesstechnik preferably a measured value drift through
  • Charge amplifiers are reduced or even eliminated. Furthermore, a compensation of the temperature error is possible.
  • the amount of the angle at which the second and the third force-measuring element are arranged to the axial direction of the longitudinal axis of the bolt may be less than 90 °, preferably less than 60 °, particularly preferably equal to 45 °.
  • An angle of 45 ° means that the second and the third force measuring element are each arranged at a right angle to each other and thus determine forces which occur at right angles to each other. This turns out to be useful for determining the lateral force. Also, the correction of the lateral force with the measured bending moment can be carried out favorably in this way.
  • Force measuring element may be provided for determining a bending moment acting on the bolt pin and / or the second and third
  • Force measuring element for determining a force acting on the pin journal shearing force be provided. With the aid of the measured shearing force, it is thus advantageously possible, in combination with the specific bending moment, to determine the transverse force acting on the stud journal.
  • At least one second measuring group can be provided which corresponds to the first measuring group on
  • the measuring groups are arranged in pairs diametrically opposite each other, whereby the measured data can be evaluated favorably due to the symmetrical arrangement.
  • the force measuring elements may comprise strain gauges.
  • strain gauges are cheap to install, have a low space requirement and are inexpensive to use.
  • the strain gauges for measuring the bending moment as well as the shear forces can be based on the same measuring principle.
  • the pin journal may be provided as part of a roller element of a transport device. The measuring device according to the invention can be so useful
  • a bolt with a measuring device wherein the pin journal is surrounded by a hub, wherein a force acts on the hub with the force of rotation about the pin boss.
  • a force acts on the hub with the force of rotation about the pin boss.
  • a force can also act on the hub along a longitudinal axis of the stud with an axially varying force application point.
  • a device with a measuring device for determining a force acting transversely on a bolt neck of a bolt force includes the
  • Measuring device at least one measuring group of three on the
  • Bolzenzapfen arranged force measuring elements, wherein (i) the first force measuring element is aligned in a first measuring direction for determining a first force component in the direction of a longitudinal axis of the pin Bolzen. Further, (ii) the second and third force measuring elements are each at an angle to each other and oblique to the longitudinal axis in a second measuring direction for determining a second
  • the device according to the invention can, for example, a
  • the measuring device requires little space.
  • the roller element can also be easily replaced and replaced if necessary with a simple roller element without measuring device, or a simple roller element can be easily replaced by a roller element with a measuring device arranged thereon.
  • the force measuring roller thus developed as a standard roller element with a measuring device according to the invention can be installed, for example, instead of guide rollers of a transport conveyor in the dip painting of automobile bodies.
  • an automobile body to be painted is immersed, for example by means of rotation in a filled with a paint liquid container. It is possible to measure forces and in particular impacts over time and the rotation angle of the transport conveyor. From this statements for existing plants can be drawn, for example, the quality of the attitude of the management components, to compare the theoretically determined forces with real existing forces as well as to compare existing facilities with each other.
  • the force measuring roller can also be used during commissioning of a new system for force-based adjustment of the guide components.
  • the device can
  • Measuring system for data acquisition in particular for real-time data acquisition, comprising force components detected in the at least one measuring group of three force measuring elements.
  • Measurement systems for real-time data acquisition are systems that can deliver certain results within a predetermined period of time, for example in a fixed time grid.
  • the real-time data acquisition with the measuring system includes the acquisition of measured values at a plant, which are within a predetermined
  • Measured values recorded by force measuring elements can be processed in the measuring system and converted with one another, so as to determine a corrected lateral force acting on the bolt.
  • This has the advantage that the measured values can be evaluated immediately and above all can be assigned to an event that has occurred.
  • the measuring system may be mechanically coupled to the measuring device.
  • the measuring system can be arranged, for example, on a transport carriage on which the measuring device is arranged and thus moved with the transport carriage through the system.
  • the measuring system can be arranged, for example, on a transport carriage on which the measuring device is arranged and thus moved with the transport carriage through the system.
  • Measuring device on a roller element such as a guide roller or support roller and the measuring system on a lever element, such. be arranged a roller lever or turntable.
  • the lever element can serve, for example, for holding as well as for guiding a workpiece carrier by means of guide rollers.
  • the measuring device can be arranged on a bolt and the measuring system with the
  • the bolt may be part of a roller element that is part of a
  • Lever element is designed as a roller lever or turntable
  • the measuring system can be mounted on the lever element and thus move with the measuring device.
  • Diving treatment plant for treating vehicle bodies is.
  • the device according to the invention with a measuring device can be integrated directly into the system and, in the normal operation of the system, acquire, evaluate and display measured data.
  • the measuring device can be installed on a pin of a guide roller of a transport conveyor, which in the context of
  • Fig. 1 shows a roller element in the form of a guide roller with it
  • Fig. 2 shows a detail of the roller element of Fig. 1 in an enlarged
  • FIG. 3 shows the guide roller of Fig. 1 in cross section along the line III-
  • FIG. 4 shows a lever element of a transport conveyor with a measuring system arranged thereon according to an embodiment of the invention in an isometric view
  • Fig. 5 shows a device for a dip treatment plant for
  • Fig. 6 shows the device of Fig. 5 when moving out of
  • Fig. 7 shows the device of Fig. 5 when tilted in a horizontal
  • Fig. 8 shows the device of Fig. 5 during further transport of the
  • FIG. 1 shows a RoNenelement 210 in the form of a guide roller with thereon arranged force measuring elements 30, 31, 32, 34, 70, 74, 81, 82 of a measuring device 100 according to an embodiment of the invention in a partially transparent representation.
  • FIG. 2 shows, for clarification purposes, a section of the roller element 210 from FIG. 1 with an enlarged representation of a single measuring group 36 of the measuring device 100.
  • the roller element 210 comprises a bolt 20 with a pin neck 21 and an all-round hub 214, which is arranged on non-illustrated ball bearings running freely on the pin journal 21.
  • the ball bearings are e.g. with inner rings, not shown on the
  • the measuring device 100 for determining a force 10 acting transversely on the pin 21 of the bolt 20 comprises four measuring groups 36, 37, 38, 39 of four each on the
  • a measuring group 36 comprises at least three force-measuring elements 30, 32, 34.
  • the force-measuring element 31 is additionally arranged parallel to the force-measuring element 30. The same applies mutatis mutandis to the other measuring groups 37, 38, 39, which additionally have the force measuring elements 61, 71, 81.
  • the first force-measuring element 30 of the measuring group 36 is in a first measuring direction 40 for determining a first force component 12 in the axial direction y of a longitudinal axis L of the stud pin 21
  • the force 10 acts counter to a direction z, which denotes a radial direction perpendicular to the direction y or to the longitudinal axis L.
  • the second force measuring element 32 of the measuring group 36 is inclined to the Longitudinal axis L in a second measuring direction 42 for determining a second force component 14 at an angle 50 obliquely aligned to the axial direction y.
  • the third force-measuring element 32, 34 is aligned obliquely to the longitudinal axis L in a third measuring direction 44 for determining a third force component 16 obliquely to the axial direction y at a same negative angle in terms of magnitude.
  • Second and third force measuring element 32, 34 are each aligned at an angle 54, which represents a sum angle of angle 50 and angle 52, to each other.
  • the amount of the angle 50, 52 is less than 90 °, preferably less than 60 °, particularly preferably equal to 45 °.
  • the force measuring elements 60, 61, 62, 64, 70, 71, 72, 74, 80, 81, 82, 84 of the further measuring groups 37, 38, 39 are each distributed correspondingly offset by 90 ° on the circumference of the stud pin 21.
  • Each measuring group 36, 37, 38, 39 is thus diametrically opposed to another measuring group 37, 36, 39, 38 on the pin 21.
  • the first force-measuring element 30 is provided for determining a bending moment acting on the pin 21 and the second and third force-measuring elements 32, 34 are provided for determining a shearing force acting on the pin 21.
  • the force element 31 additionally measures this as a linear force measuring element
  • 82, 84 suitably comprise strain gauges.
  • the pin journal 21 is provided, for example, as part of a roller element 210, such as a guide roller of a transport device 200, as shown in FIGS. 5 to 8.
  • the pin 21 of the Ro nen element 210 is surrounded by the hub 214, wherein the force 10 acts on the force application point 18 on the rotating hub 214.
  • the force 10 acts on the hub 214 by means of the force of rotation of the pin 21.
  • the force 10 can continue along the longitudinal axis L of the stud pin 21 with axially varying
  • Transporting device 200 depends on the location where the roller element 210 is disposed.
  • the measuring device 100 is designed to determine such obliquely acting on the pin journal 21 forces 10.
  • roller member 210 of Figure 1 is shown in cross section along the line III-III.
  • the distributed on the handling of the pin pin 21 force measuring elements 32, 34, 62, 64, 72, 74, 82, 84 of the respective measuring groups 36, 37, 38, 39 can be seen.
  • Measuring groups 36, 37, 38, 39 lie in the direction of view behind the illustrated sectional plane with the directions x and z.
  • the force 10 acts on the force application point 18 on the hub.
  • FIG. 4 shows a lever element 212 of a device 200, as shown in FIGS. 5 to 8, with a device 200 arranged thereon
  • Measuring system 1 10 in isometric view.
  • the lever element 212 serves to hold as well as to guide a workpiece carrier 226 (FIGS. 5 to 8) in guides of the device 200 by means of guide rollers 210.
  • the measuring system 1 10 is arranged on a holder 1 12 on the lever member 212 and has a measuring amplifier 1 14 for amplifying the coming of the force measuring elements measuring signals, a
  • Datalogger 1 16 for storing the amplified measuring signals and the associated power supply 1 18 on.
  • the measuring system 1 10 is mechanically coupled to the measuring device 100, the measuring system 1 10 can move with the measuring device 100.
  • the measuring amplifier 1 14 is connected to the on the roller element 210th
  • Transport device can be arranged between the holding element 212 and holder 1 12 of the measuring system 1 10 suitable vibration damper.
  • FIGS. 5 to 8 show a device 200 for a
  • Submerged treatment system for the treatment of vehicle bodies 228 shown according to an embodiment of the invention in the form of a system for immersion treatment in different stages of the process.
  • FIG. 5 shows the device 200 when the vehicle body 228 arranged on the device 200 is immersed in an immersion bath 230 in a sectional view, with a measuring device of a measuring system 1 10 described in FIG. 1.
  • the device 200 has a measuring device 100 for determining a transversely acting on a stud pin 21 of a pin 20 force 10, wherein the
  • Measuring device 100 is disposed on a roller member 210 of a lever member 212 and is not visible in Figure 5. On the lever member 212 is further a (also not visible) measuring system 1 10 for
  • the measuring system 110 is mechanically coupled to the measuring device 100; In particular, the measuring system 1 10 on a roller lever or turntable as a lever member 212 and the
  • Measuring device 100 disposed on the bolt 20 of the movable roller member 210, so that both measuring system 1 10 and
  • the measuring device 100 move together.
  • the measuring device 100 comprises a measuring group 36 of three force measuring elements 30, 32, 34 arranged on the pin 21.
  • the first force measuring element 30 is in a first measuring direction 40 for determining a first force component 12 in the direction y
  • the measuring system 110 is provided for data acquisition, in particular for real-time data acquisition, of the force components 12, 14, 16 detected in the at least one measuring group 36 of three force-measuring elements 30, 32, 34.
  • the device 200 is part of a facility for the treatment of
  • the device 200 essentially constitutes one
  • Transport device and includes a system of guide rails 216, in which a arranged on a lever member 212
  • Workpiece carrier 226 is guided along a production line.
  • the workpiece carrier carries a vehicle body 228.
  • the guide rails 216 which may be formed, for example, as a V-element 218, guided lever member 212, the
  • Vehicle body 228 depending on the design of the guide rails 216 in various positions in an upright position or tilted or moved upside down in a arranged under the device 200 immersion bath 230 and moved out again.
  • the lever element 212 designed as a turntable
  • Roller elements 210 preferably in the corners of the lever member 212, arranged by means of which the lever member 212 with the thereto arranged workpiece carrier 226 can be rotated and tilted by linear movement in the guide rails 216.
  • a roller element 210 is engaged in one
  • Guide rail 216 or V-guide 218 The drive for the movement of the retaining stile 212 of the device 200 in the guide rails 216 can be done for example via electric motors.
  • the vehicle body 228 In the position of the device 200 shown in FIG. 5, the vehicle body 228 is arranged upside down and is about to emerge from an immersion bath 230.
  • a first roller element 210 of the lever element 212 designed as a turntable with the workpiece carrier 226 with the vehicle body 228 arranged thereon is still in the Guide rail 216, a second roller member 210 on the opposite side of the lever member 212 threads on further transport in the transport direction 232 in the V-guide 218 a.
  • FIG. 6 shows the device 200 of FIG. 5 in conveying the vehicle body 228 out of the immersion bath 230.
  • the second roller element 210 is further in the transport direction 232 in the V guide 218
  • the device 200 of FIG. 5 is shown tilting the device 200 into a horizontal position of the vehicle body 228.
  • the second roller element 210 continues on the second leg of the V-guide 218.
  • the lever element 212 is pivoted further with the workpiece carrier 226 arranged thereon with the vehicle body 228 into the horizontal and a third roller element 210 of the
  • FIG. 8 illustrates the device 200 of FIG. 5 during the further transport of the vehicle body 228.
  • the second roller element 210 has detached from the V guide 218 and the third roller element 210 is guided in the guide rail 216, so that the lever element 212 engages with it arranged workpiece carrier 226 can be further promoted with vehicle body 228 in the horizontal.
  • roller elements 210 are subject in the transport process of the device 200 by the guide in the guide rails 216 and the V-guide 218 due to the relatively high weight of
  • Workpiece carrier 226 and vehicle body 228 the various forces and thus a considerable wear. These forces can be advantageously measured with the arranged on individual roller elements 210 measuring device 1 10 in order to draw conclusions about the forces occurring and to derive possible improvements in material, construction of the roller elements 210 and transport guide the device 200.

Abstract

The invention relates to a measurement device (100) for determining a force (10) acting transversely on a bolt pin (21) of a bolt (20), comprising at least one measurement group (36) of at least three force-measuring elements (30, 32, 34) for measuring a force and arranged on the bolt pin (21). The invention also relates to a bolt (20) comprising a measurement device (100), wherein the bolt pin (21) is surrounded by a hub (214), wherein a force (10) acts on the hub (214) with a force effect rotating about the bolt pin (21), and/or wherein a force (10) acts on the hub (214) along a longitudinal axis (L) of the bolt pin (21) with an axially varying force application point (18). The invention also relates to a device (200) comprising a measurement device (100) for determining a force (10) acting transversely on a bolt pin (21) of a bolt (20).

Description

Beschreibung  description
Titel title
Messeinnchtung zum Bestimmen einer quer auf einen Bolzenzapfen eines Bolzens wirkenden Kraft  Messeinnchtung for determining a transversely acting on a pin neck of a bolt force
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft eine Messeinrichtung zum Bestimmen einer quer auf einen Bolzenzapfen eines Bolzens wirkenden Kraft, sowie einen Bolzen mit einer Messeinrichtung, eine Vorrichtung mit einer Messeinrichtung und eine Anlage mit einer Vorrichtung, die insbesondere Teil einer The invention relates to a measuring device for determining a force acting transversely on a stud pin of a bolt, and a bolt with a measuring device, a device with a measuring device and a system with a device, in particular part of a
Tauchbehandlungsanlage zum Behandeln von Fahrzeugkarossen ist. Diving treatment plant for treating vehicle bodies is.
Stand der Technik State of the art
Es ist bekannt, dass Scher-Dehnmessstreifen eine Messung von It is known that shear strain gauges are a measurement of
Querkräften in einem Scherstab ermöglichen. Damit ist es beispielsweise jedoch nicht möglich, eine Querkraft an einem eingespannten Bolzen bei einer Kraft mit um die Bolzenachse rotierender Wirkrichtung und auf der Bolzenachse axial variierendem Kraftangriffspunkt zu bestimmen. Auch ist es nicht möglich, an einem rotierenden Bolzen bei einer Kraft mit konstanter Wirkrichtung und einem axial variierenden Kraftangriffspunkt eine Querkraft zu bestimmen. Enable shear forces in a shearbar. However, this does not make it possible, for example, to determine a transverse force on a clamped bolt in the case of a force with a direction of action rotating about the pin axis and an axially varying force application point on the pin axis. It is also not possible to determine a transverse force on a rotating bolt in the case of a force with a constant effective direction and an axially varying force application point.
Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Messeinrichtung zu schaffen, welche es erlaubt, eine quer auf einen Bolzenzapfen eines Bolzens wirkende Kraft zu bestimmen. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Bolzen mit einer The object of the invention is to provide a measuring device, which allows to determine a transverse force acting on a pin neck of a bolt force. Another object of the invention is to provide a bolt with a
Messeinrichtung zu schaffen, welches es erlaubt, eine quer auf einen Bolzenzapfen des Bolzens wirkende Kraft zu bestimmen. To provide a measuring device, which allows to determine a transverse force acting on a pin neck of the bolt force.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einer solchen Messeinrichtung sowie eine Anlage mit einer solchen Vorrichtung zu schaffen. Another object of the invention is to provide a device with such a measuring device and a system with such a device.
Die Aufgaben werden durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Günstige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. The objects are achieved by the features of the independent claims. Favorable embodiments and advantages of the invention will become apparent from the further claims, the description and the drawings.
Es wird eine Messeinrichtung zum Bestimmen einer quer auf einen Bolzenzapfen eines Bolzens wirkenden Kraft vorgeschlagen, welche wenigstens eine Messgruppe von wenigstens drei auf dem Bolzenzapfen angeordneten Kraftmesselementen zum Messen einer Kraft umfasst. A measuring device is proposed for determining a force acting transversely on a pin boss of a pin, which comprises at least one measuring group of at least three force measuring elements arranged on the pin pin for measuring a force.
Die wenigstens drei auf dem Bolzenzapfen in einer Messgruppe angeordneten Kraftmesselemente können beispielsweise als The at least three arranged on the pin journal in a measuring force measuring elements can, for example, as
Dehnmessstreifen ausgebildet sein und auf den Bolzen wirkende Kräfte in verschiedenen Richtungen bestimmen. Um eine quer auf den Strain gauge be formed and determine the forces acting on the bolt in different directions. To get across to the
Bolzenzapfen des Bolzens wirkende Kraft zu bestimmen, ist es It is this to determine the pin of the bolt acting on the pin
zweckmäßig, einen Linear-Dehnmessstreifen sowie zwei Scher- Dehnmessstreifen zu verwenden. Zweckmäßigerweise können zur Erfassung der jeweiligen Kraft die Dehnmessstreifen jeweils appropriate to use a linear strain gauge and two shear strain gauges. Conveniently, the strain gauges each for detecting the respective force
Einzelmessstreifen sein, aus deren relativer Anordnung zueinander die Eigenschaft Linear-Dehnmessstreifen und Schermessstreifen folgt. So kann ein Einzelmessstreifen den Linear-Dehnmessstreifen und zwei Einzelmessstreifen die beiden Scher-Dehnmessstreifen bilden. Die Einzelmessstreifen können identisch ausgebildet sein. Alternativ ist denkbar, dass die Dehnmessstreifen in geeigneten Untergruppen, insbesondere auf einem oder mehreren gemeinsamen Trägern, angeordnet sind, wobei die Dehnmessstreifen bereits in geeigneter Orientierung ganz oder teilweise zueinander positioniert sein können. Single gauge be from their relative arrangement to each other the property linear strain gauges and Schermessstreifen follows. Thus, a single measuring strip can form the linear strain gauge and two individual measuring strips the two shear strain gauges. The individual measuring strips can be identical. Alternatively, it is conceivable that the strain gauges are arranged in suitable subgroups, in particular on one or more common carriers, wherein the strain gauges can already be positioned in a suitable orientation completely or partially to each other.
Eine Verschaltung der Scher-Dehnmessstreifen zur Bestimmung einer beispielsweise auf Grund unterschiedlicher Kraftangriffspunkte An interconnection of the shear strain gauges for determining, for example, due to different force application points
fehlerbehafteten Querkraft und des Linear-Dehnmessstreifens zur Messung eines Biegemoments ermöglicht so die Bestimmung der tatsächlich vorhandenen Querkraft an einem kompakten Rollenbolzen. Mithilfe des gemessenen Biegemoments kann grundsätzlich faulty transverse force and the linear strain gauge for measuring a bending moment thus allows the determination of the actually existing lateral force on a compact roller bolt. Using the measured bending moment can basically
beispielsweise die bestimmte Querkraft korrigiert werden. Die angreifende Kraft kann dabei sowohl in ihrem axialen Kraftangriffspunkt variieren als auch um die Bolzenachse rotierend angreifen und mit der For example, the specific lateral force to be corrected. The attacking force can vary both in its axial point of force application and attack rotating about the pin axis and with the
erfindungsgemäßen Messeinrichtung bestimmt werden. Auf diese Weise erlaubt eine einfache und kostengünstige Messeinrichtung, eine Querkraft an einem eingespannten Bolzen bei einer Kraft mit um die Bolzenachse rotierender Wirkrichtung und auf der Bolzenachse axial variierendem Kraftangriffspunkt zu bestimmen. Auch erlaubt die Messeinrichtung, an einem rotierenden Bolzen bei einer Kraft mit konstanter Wirkrichtung und einem axial variierenden Kraftangriffspunkt eine Querkraft zu bestimmen. Die mit der erfindungsgemäßen Messeinrichtung bestimmte Querkraft kann somit unabhängig von ihrem Kraftangriffspunkt und Measuring device according to the invention are determined. In this way, allows a simple and inexpensive measuring device to determine a transverse force on a clamped bolt at a force with rotating about the pin axis effective direction and on the pin axis axially varying force application point. Also allows the measuring device to determine a lateral force on a rotating bolt at a force with constant direction of action and an axially varying force application point. The transverse force determined by the measuring device according to the invention can thus be independent of its force application point and
Kraftangriffswinkel bestimmt werden. Force application angle can be determined.
Das allgemeine Prinzip der Kraftmessung bei variierendem The general principle of force measurement with varying
Kraftangriffswinkel und/oder Kraftangriffspunkt mittels wenigstens einer derartigen Messgruppe mit drei Kraftmesselementen an einem kompakten Bauteil könnte beispielsweise auch verwendet werden, um Schnittkräfte bei der Zerspanung zu bestimmen. Weiter wäre es damit möglich, Kräfte bei der Produktprüfung zu bestimmen, sowie Radkräfte an Fahrzeugen zu messen. Beispielsweise könnte eine solche Messeinrichtung verwendet werden, um eine Kraft an einer Auslegespitze eines Krans zu bestimmen oder um Lagerkräfte bzw. Kräfte an Achsen und Wellen zu bestimmen. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann (i) das erste Force application angle and / or force application point by means of at least one such measuring group with three force measuring elements on a compact component could for example also be used to determine cutting forces during machining. Furthermore, it would be possible to determine forces during product testing and to measure wheel forces on vehicles. For example, such a measuring device could be used to determine a force on a Auslegespitze a crane or to determine bearing forces and forces on axles and shafts. According to an advantageous embodiment, (i) the first
Kraftmesselement in einer ersten Messrichtung zur Bestimmung einer ersten Kraftkomponente in axialer Richtung einer Längsachse des Bolzenzapfens ausgerichtet sein. Weiter können (ii) das zweite und dritte Kraftmesselement jeweils unter einem Winkel zueinander und schräg zur Längsachse in einer zweiten Messrichtung zur Bestimmung einer zweiten Kraftkomponente unter einem Winkel schräg zu der axialen Richtung und schräg zur Längsachse in einer dritten Messrichtung zur Bestimmung einer dritten Kraftkomponente unter einem betragsmäßig gleichen negativen Winkel ausgerichtet sein. Das erste Kraftmesselement kann beispielsweise ein Linear-Dehnmessstreifen sein, der die erste Force measuring element to be aligned in a first measuring direction for determining a first force component in the axial direction of a longitudinal axis of the pin Bolzen. Further, (ii) the second and third force measuring elements may each be at an angle to each other and oblique to the longitudinal axis in a second measuring direction for determining a second force component at an angle oblique to the axial direction and obliquely to the longitudinal axis in a third measuring direction to determine a third force component be aligned in terms of absolute negative angle. The first force-measuring element can be, for example, a linear strain gauge, which is the first
Kraftkomponente in axialer Richtung der Längsachse des Bolzenzapfens und damit ein Biegemoment bestimmt. Das zweite und das dritte Force component in the axial direction of the longitudinal axis of the stud pin and thus determines a bending moment. The second and the third
Kraftmesselement können beispielsweise Scher-Dehnmessstreifen sein, welche jeweils unter einem Winkel schräg zur Längsachse des Force measuring element may be, for example, shear strain gauges, each at an angle oblique to the longitudinal axis of the
Bolzenzapfens und zueinander symmetrisch bezüglich der Längsachse des Bolzenzapfens angeordnet sind. Dadurch können mit dem zweiten und dritten Kraftmesselement durch den Kraftangriffspunkt auf den Bolzenzapfen fehlerbehaftete Querkräfte bestimmt werden, wodurch sich in Kombination mit dem mit dem ersten Kraftmesselement bestimmten Biegemoment eine auf den Bolzenzapfen wirkende Querkraft korrigieren und mit gewünschter Genauigkeit bestimmen lässt. Bolome pin and are arranged symmetrically with respect to the longitudinal axis of the pin Bolzen. As a result, faulty transverse forces can be determined with the second and third force measuring element by the force application point on the pin pin, whereby in combination with the determined with the first force measuring element bending moment acting on the pin pin transverse force correct and can be determined with the desired accuracy.
Wird statt an einem Scherstab an einem kurzen Bolzen mittels Scher- Dehnmessstreifen die Querkraft gemessen, treten bei variierenden Kraftangriffspunkten hohe Messfehler der Querkraft auf. Eine Korrektur der Querkraftmessung mithilfe der Messung des Biegemoments kann zu einer starken Verringerung des Messfehlers führen. Die angreifende Kraft kann dabei sowohl in ihrem axialen Kraftangriffspunkt variieren als auch um die Bolzenachse rotierend angreifen, bzw. der Bolzen kann rotieren und eine Kraft mit konstanter Wirkrichtung und axial variierendem If the transverse force is measured by a shear strain gauge instead of a shear rod on a short bolt, high measuring errors of the lateral force occur at varying force application points. Correcting the lateral force measurement by measuring the bending moment can greatly reduce the measurement error. The attacking force can vary both in its axial force application point as well as rotate about the pin axis attack, or the bolt can rotate and a force with constant direction of action and axially varying
Kraftangriffspunkt wirken. Es können sowohl statische Kräfte als auch dynamisch auftretende Kräfte gemessen werden. In einer Ausgestaltung kann im Vergleich zur Force application point act. Both static forces and dynamically occurring forces can be measured. In one embodiment, in comparison to
Piezomesstechnik vorzugsweise eine Messwertedrift durch Piezomesstechnik preferably a measured value drift through
Ladungsverstärker verringert oder sogar eliminiert werden. Weiter ist eine Kompensation des Temperaturfehlers möglich. Charge amplifiers are reduced or even eliminated. Furthermore, a compensation of the temperature error is possible.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Betrag des Winkels, unter dem das zweite und das dritte Kraftmesselement zu der axialen Richtung der Längsachse des Bolzens angeordnet sind, kleiner als 90°, bevorzugt kleiner als 60°, besonders bevorzugt gleich 45° sein. Ein Winkel von 45° bedeutet, dass das zweite und das dritte Kraftmesselement jeweils unter einem rechten Winkel zueinander angeordnet sind und so Kräfte bestimmen, welche unter dem rechten Winkel zueinander auftreten. Dies stellt sich als zweckmäßig zur Bestimmung der Querkraft heraus. Auch lässt sich auf diese Weise die Korrektur der Querkraft mit dem gemessenen Biegemoment günstig durchführen. According to an advantageous embodiment, the amount of the angle at which the second and the third force-measuring element are arranged to the axial direction of the longitudinal axis of the bolt may be less than 90 °, preferably less than 60 °, particularly preferably equal to 45 °. An angle of 45 ° means that the second and the third force measuring element are each arranged at a right angle to each other and thus determine forces which occur at right angles to each other. This turns out to be useful for determining the lateral force. Also, the correction of the lateral force with the measured bending moment can be carried out favorably in this way.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das erste According to an advantageous embodiment, the first
Kraftmesselement zum Bestimmen eines auf den Bolzenzapfen wirkenden Biegemoments vorgesehen sein und/oder das zweite und dritte Force measuring element may be provided for determining a bending moment acting on the bolt pin and / or the second and third
Kraftmesselement zum Bestimmen einer auf den Bolzenzapfen wirkenden Scherkraft vorgesehen sein. Mit Hilfe der gemessenen Scherkraft lässt sich so vorteilhaft in Kombination mit dem bestimmten Biegemoment die auf den Bolzenzapfen wirkende Querkraft bestimmen. Force measuring element for determining a force acting on the pin journal shearing force be provided. With the aid of the measured shearing force, it is thus advantageously possible, in combination with the specific bending moment, to determine the transverse force acting on the stud journal.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann wenigstens eine zweite Messgruppe vorgesehen sein, welche der ersten Messgruppe am According to an advantageous embodiment, at least one second measuring group can be provided which corresponds to the first measuring group on
Bolzenzapfen diametral gegenüberliegend angeordnet ist. Eine Bolzenapfen diametrically opposite is arranged. A
Kombination der mit den beiden Messgruppen bestimmten Messdaten ermöglicht eine weitere Reduktion des Messfehlers. Eine Mindestzahl an zwei Messgruppen ergibt sich als besonders vorteilhaft, um eine sichere Bestimmung der Querkraft durchzuführen. Combining the measured data determined with the two measuring groups enables a further reduction of the measuring error. A minimum number of two measuring groups is found to be particularly advantageous in order to carry out a reliable determination of the transverse force.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Mehrzahl von According to an advantageous embodiment, a plurality of
Messgruppen am Umfang des Bolzenzapfens verteilt sein, wobei jeder Messgruppe eine andere Messgruppe am Bolzenzapfen diametral gegenüberliegt. Eine größere Zahl an Messgruppen erweist sich als besonders günstig bei um den Bolzenzapfen rotierendem Be distributed at the circumference of the Bolzenapfens measuring groups, each measuring group diametrically opposite a different measuring group at the pin journal. A larger number of measuring groups proves to be particularly favorable when rotating about the pin journal
Kraftangriffspunkt, so dass auf diese Weise auch eine rotierende Kraft oder eine fest ausgerichtete Kraft auf einen rotierenden Bolzen sich mit genügend großer Genauigkeit bestimmen lassen. Zweckmäßigerweise werden die Messgruppen paarweise einander diametral gegenüber liegend angeordnet, wodurch die Messdaten sich auf Grund der symmetrischen Anordnung günstig auswerten lassen. Force application point, so that in this way also a rotating force or a fixed force on a rotating bolt can be determined with sufficient accuracy. Conveniently, the measuring groups are arranged in pairs diametrically opposite each other, whereby the measured data can be evaluated favorably due to the symmetrical arrangement.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung können die Kraftmesselemente Dehnmessstreifen umfassen. Solche Dehnmessstreifen sind günstig anzubringen, weisen einen geringen Bauraumbedarf aus und sind kostengünstig einzusetzen. Die Dehnmessstreifen sowohl für die Messung des Biegemoments als auch der Scherkräfte können auf dem gleichen Messprinzip basieren. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Bolzenzapfen als Teil eines Rollenelements einer Transportvorrichtung vorgesehen sein. Die erfindungsgemäße Messeinrichtung kann so zweckmäßig an According to an advantageous embodiment, the force measuring elements may comprise strain gauges. Such strain gauges are cheap to install, have a low space requirement and are inexpensive to use. The strain gauges for measuring the bending moment as well as the shear forces can be based on the same measuring principle. According to an advantageous embodiment, the pin journal may be provided as part of a roller element of a transport device. The measuring device according to the invention can be so useful
Führungsrollen und/oder Tragrollen von Transportvorrichtungen, wie sie in der industriellen Fertigung, insbesondere auch im Automobilbau, verwendet werden, eingesetzt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Messeinrichtung an einem Rollenelement anzuordnen, welches einen Teil einer Anlage darstellt und so auf das Rollenelement einwirkende Guide rollers and / or support rollers of transport devices, such as those used in industrial production, especially in the automotive industry, are used. In this way it is possible to arrange the measuring device on a roller element, which is part of a system and thus acting on the roller element
Querkräfte zu bestimmen. To determine shear forces.
Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung ein Bolzen mit einer Messeinrichtung vorgeschlagen, wobei der Bolzenzapfen von einer Nabe umgeben ist, wobei eine Kraft mit um den Bolzenzapfen rotierender Kraftwirkung auf die Nabe einwirkt. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, eine Querkraft an dem eingespannten Bolzen bei einer Kraft mit um die Bolzenachse rotierender Wirkrichtung und auf der Bolzenachse axial variierendem Kraftangriffspunkt zu bestimmen. Es können sowohl statische Kräfte als auch dynamisch auftretende Kräfte an dem Bolzen gemessen werden. Die Kraft kann eine konstante Wirkrichtung haben, wobei sich die Nabe drehen kann. Alternativ kann auch die Kraft um die Bolzenachse rotieren und an einem konstanten Angriffspunkt auf die Nabe einwirken. It is proposed according to a further aspect of the invention, a bolt with a measuring device, wherein the pin journal is surrounded by a hub, wherein a force acts on the hub with the force of rotation about the pin boss. In this way, it is advantageously possible to determine a transverse force on the clamped bolt in the case of a force with a direction of action rotating about the pin axis and on the pin axis axially varying force application point. Both static forces and dynamically occurring forces on the bolt can be measured. The force can have a constant direction of action, whereby the hub can rotate. Alternatively, the force can rotate about the pin axis and act on a constant point on the hub.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann eine Kraft jedoch auch entlang einer Längsachse des Bolzenzapfens mit axial variierendem Kraftangriffspunkt auf die Nabe einwirken. According to an advantageous embodiment, however, a force can also act on the hub along a longitudinal axis of the stud with an axially varying force application point.
Die an dem Bolzen angreifende Kraft kann demzufolge sowohl in ihrem axialen Kraftangriffspunkt variieren als auch um die Bolzenachse rotierend angreifen, bzw. der Bolzen kann rotieren und eine Kraft mit konstanter Wirkrichtung und axial variierendem Kraftangriffspunkt wirken. Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Vorrichtung mit einer Messeinrichtung zum Bestimmen einer quer auf einen Bolzenzapfen eines Bolzens wirkenden Kraft vorgeschlagen. Dabei umfasst die Consequently, the force acting on the bolt can both vary in its axial force application point and rotate about the bolt axis, or the bolt can rotate and act as a force with a constant direction of action and an axially varying force application point. It is proposed according to a further aspect of the invention, a device with a measuring device for determining a force acting transversely on a bolt neck of a bolt force. It includes the
Messeinrichtung wenigstens eine Messgruppe von drei auf dem Measuring device at least one measuring group of three on the
Bolzenzapfen angeordneten Kraftmesselementen, wobei (i) das erste Kraftmesselement, in einer ersten Messrichtung zur Bestimmung einer ersten Kraftkomponente in Richtung einer Längsachse des Bolzenzapfens ausgerichtet ist. Weiter sind (ii) das zweite und dritte Kraftmesselement, jeweils unter einem Winkel zueinander und schräg zur Längsachse in einer zweiten Messrichtung zur Bestimmung einer zweiten Bolzenzapfen arranged force measuring elements, wherein (i) the first force measuring element is aligned in a first measuring direction for determining a first force component in the direction of a longitudinal axis of the pin Bolzen. Further, (ii) the second and third force measuring elements are each at an angle to each other and oblique to the longitudinal axis in a second measuring direction for determining a second
Kraftkomponente unter einem Winkel schräg zu der axialen Richtung und schräg zur Längsachse in einer dritten Messrichtung zur Bestimmung einer dritten Kraftkomponente unter einem betragsmäßig gleichen negativen Winkel ausgerichtet. Force component at an angle obliquely to the axial direction and obliquely to the longitudinal axis in a third measuring direction for determining a third force component aligned at a same negative angle.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann beispielsweise eine The device according to the invention can, for example, a
Transportvorrichtung sein, welche Rollenelemente in Form von Transport device, which role elements in the form of
Führungsrollen und/oder Tragrollen aufweist. Vorteilhaft ist so eine einfache Montage und Bedienung der Messeinrichtung beim Anbringen und Verwenden der Messeinrichtung an dem Rollenelement Having guide rollers and / or support rollers. Advantageously, such a simple installation and operation of the measuring device when attaching and using the measuring device to the roller element
hervorzuheben. Die Messeinrichtung benötigt geringen Bauraum. Das Rollenelement lässt sich auch einfach austauschen und bei Bedarf mit einem einfachen Rollenelement ohne Messeinrichtung ersetzen, bzw. ein einfaches Rollenelement kann leicht durch ein Rollenelement mit einer daran angeordneten Messeinrichtung ersetzt werden. emphasized. The measuring device requires little space. The roller element can also be easily replaced and replaced if necessary with a simple roller element without measuring device, or a simple roller element can be easily replaced by a roller element with a measuring device arranged thereon.
Die so entwickelte Kraftmessrolle als standardmäßiges Rollenelement mit einer erfindungsgemäßen Messeinrichtung kann beispielsweise an Stelle von Führungsrollen eines Transportförderers in der Tauchlackierung von Automobilkarossen eingebaut werden. Dabei wird eine zu lackierende Automobilkarosse beispielsweise mittels Rotation in einen mit einer Lackflüssigkeit befüllten Behälter eingetaucht. Es lassen sich Kräfte und insbesondere Kraftstöße über der Zeit und dem Rotationswinkel -des Transportförderers messen. Daraus können Aussagen für bestehende Anlagen gezogen werden, beispielsweise zur Qualität der Einstellung der Führungskomponenten, zum Vergleich der theoretisch ermittelten Kräfte mit real vorhandenen Kräften sowie zum Vergleich von bestehenden Anlagen untereinander. Die Kraftmessrolle lässt sich auch während der Inbetriebnahme einer neuen Anlage zur kraftbasierten Einstellung der Führungskomponenten verwenden. The force measuring roller thus developed as a standard roller element with a measuring device according to the invention can be installed, for example, instead of guide rollers of a transport conveyor in the dip painting of automobile bodies. In this case, an automobile body to be painted is immersed, for example by means of rotation in a filled with a paint liquid container. It is possible to measure forces and in particular impacts over time and the rotation angle of the transport conveyor. From this statements for existing plants can be drawn, for example, the quality of the attitude of the management components, to compare the theoretically determined forces with real existing forces as well as to compare existing facilities with each other. The force measuring roller can also be used during commissioning of a new system for force-based adjustment of the guide components.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Vorrichtung ein According to an advantageous embodiment, the device can
Messsystem zur Datenerfassung, insbesondere zur Echtzeit- Datenerfassung, der in der wenigstens einen Messgruppe von drei Kraftmesselementen erfassten Kraftkomponenten umfassen. Unter Messsystemen zur Echtzeit-Datenerfassung versteht man dabei Systeme, die bestimmte Ergebnisse innerhalb einer vorbestimmten Zeitspanne, zum Beispiel in einem festen Zeitraster, liefern können. Die Echtzeit- Datenerfassung mit dem Messsystem umfasst dabei die Erfassung von Messwerten an einer Anlage, die innerhalb einer vorbestimmten Measuring system for data acquisition, in particular for real-time data acquisition, comprising force components detected in the at least one measuring group of three force measuring elements. Measurement systems for real-time data acquisition are systems that can deliver certain results within a predetermined period of time, for example in a fixed time grid. The real-time data acquisition with the measuring system includes the acquisition of measured values at a plant, which are within a predetermined
Zeitspanne abläuft. Die Kombination der von den verschiedenen Time period expires. The combination of the different ones
Kraftmesselementen aufgenommenen Messwerte, wie Biegemoment und Scherkräfte, können in dem Messsystem verarbeitet und miteinander umgerechnet werden, um so eine korrigierte Querkraft, die auf den Bolzen wirkt, zu bestimmen. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass die Messwerte sofort ausgewertet werden können und vor allem einem aufgetretenen Ereignis zugeordnet werden können. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann das Messsystem mit der Messeinrichtung mechanisch gekoppelt sein. Das Messsystem kann beispielsweise auf einem Transportschlitten angeordnet sein, an welchem die Messeinrichtung angeordnet ist und so mit dem Transportschlitten durch die Anlage bewegt werden. Beispielsweise kann die Measured values recorded by force measuring elements, such as bending moment and shearing forces, can be processed in the measuring system and converted with one another, so as to determine a corrected lateral force acting on the bolt. This has the advantage that the measured values can be evaluated immediately and above all can be assigned to an event that has occurred. According to an advantageous embodiment, the measuring system may be mechanically coupled to the measuring device. The measuring system can be arranged, for example, on a transport carriage on which the measuring device is arranged and thus moved with the transport carriage through the system. For example, the
Messeinrichtung an einem Rollenelement wie einer Führungsrolle oder Tragrolle und das Messsystem auf einem Hebelelement, wie z.B. einem Rollenhebel oder Drehschemel angeordnet sein. Das Hebelelement kann beispielsweise zum Halten wie auch zum Führen eines Werkstückträgers mittels Führungsrollen dienen.  Measuring device on a roller element such as a guide roller or support roller and the measuring system on a lever element, such. be arranged a roller lever or turntable. The lever element can serve, for example, for holding as well as for guiding a workpiece carrier by means of guide rollers.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die Messeinrichtung auf einem Bolzen angeordnet sein und das Messsystem sich mit der According to an advantageous embodiment, the measuring device can be arranged on a bolt and the measuring system with the
Messeinrichtung mitbewegen, insbesondere synchron mitbewegen. Der Bolzen kann Teil eines Rollenelements sein, das als Teil eines Accompany measuring equipment, in particular move synchronously. The bolt may be part of a roller element that is part of a
Hebelelements wie einem Rollenhebel oder Drehschemel ausgebildet ist Das Messsystem kann auf dem Hebelelement montiert sein und sich so mit der Messeinrichtung mitbewegen. Lever element is designed as a roller lever or turntable The measuring system can be mounted on the lever element and thus move with the measuring device.
Es wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung eine Anlage mit einer Vorrichtung vorgeschlagen, wobei die Vorrichtung Teil einer It is proposed according to a further aspect of the invention, a system with a device, wherein the device is part of a
Tauchbehandlungsanlage zum Behandeln von Fahrzeugkarossen ist. Die erfindungsgemäße Vorrichtung mit einer Messeinrichtung kann in die Anlage direkt integriert sein und im bestimmungsgemäßen Betrieb der Anlage Messdaten erfassen, auswerten und darstellen. Beispielsweise kann die Messeinrichtung an einem Bolzen einer Führungsrolle eines Transportförderers eingebaut werden, der im Rahmen der Diving treatment plant for treating vehicle bodies is. The device according to the invention with a measuring device can be integrated directly into the system and, in the normal operation of the system, acquire, evaluate and display measured data. For example, the measuring device can be installed on a pin of a guide roller of a transport conveyor, which in the context of
Tauchlackierung von Automobilkarossen eingesetzt wird. Es lassen sich so Kräfte und insbesondere Kraftstöße über der Zeit und dem Dip painting of automobile bodies is used. It can be so forces and especially power surges over time and the
Rotationswinkel -des Transport-Förderers messen. Daraus können Aussagen für bestehende Anlagen gezogen werden hinsichtlich beispielsweise der Qualität der Einstellung der Führungskomponenten, zum Vergleich der theoretisch ermittelten Kräfte mit real vorhandenen Kräften sowie zum Vergleich von bestehenden Anlagen untereinander. Die Kraftmessrolle lässt sich auch während der Inbetriebnahme einer neuen Anlage zur kraftbasierten Einstellung der Führungskomponenten verwenden. Measuring Rotation Angle of Transport Conveyor. From this, statements can be made for existing plants with regard to, for example, the quality of the adjustment of the guide components, the comparison of the theoretically determined forces with real existing forces and the comparison of existing systems with each other. The force measuring roller can also be used during commissioning of a new system for force-based adjustment of the guide components.
Zeichnungen drawings
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Further advantages result from the following
Zeichnungsbeschreibung. In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.  Drawing description. In the drawings, embodiments of the invention are shown. The drawings, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
Es zeigen beispielhaft: They show by way of example:
Fig. 1 ein Rollenelement in Form einer Führungsrolle mit darauf Fig. 1 shows a roller element in the form of a guide roller with it
angeordneten Kraftmesselementen einer Messeinrichtung nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in teiltransparenter Darstellung; arranged force measuring elements of a measuring device according to an embodiment of the invention in a partially transparent representation;
Fig. 2 einen Ausschnitt des Rollenelements aus Fig. 1 in vergrößerter Fig. 2 shows a detail of the roller element of Fig. 1 in an enlarged
Darstellung einer einzelnen Messgruppe;  Representation of a single measuring group;
Fig. 3 die Führungsrolle von Fig. 1 im Querschnitt entlang der Linie III- 3 shows the guide roller of Fig. 1 in cross section along the line III-
Fig. 4 ein Hebelelement eines Transportförderers mit einem darauf angeordneten Messsystem nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht; 4 shows a lever element of a transport conveyor with a measuring system arranged thereon according to an embodiment of the invention in an isometric view;
Fig. 5 eine Vorrichtung für eine Tauchbehandlungsanlage zur Fig. 5 shows a device for a dip treatment plant for
Behandlung von Fahrzeugkarossen nach einem  Treatment of vehicle bodies after one
Ausführungsbeispiel der Erfindung beim Eintauchen der Fahrzeugkarosse in ein Tauchbad in einer Schnittdarstellung  Embodiment of the invention when immersing the vehicle body in a dip in a sectional view
Fig. 6 die Vorrichtung von Fig. 5 beim Herausfahren der Fig. 6 shows the device of Fig. 5 when moving out of
Fahrzeugkarosse aus dem Tauchbad;  Vehicle body from the dipping bath;
Fig. 7 die Vorrichtung von Fig. 5 beim Kippen in eine waagrechte Fig. 7 shows the device of Fig. 5 when tilted in a horizontal
Position der Fahrzeugkarosse; und  Position of the vehicle body; and
Fig. 8 die Vorrichtung von Fig. 5 beim Weitertransport der Fig. 8 shows the device of Fig. 5 during further transport of the
Fahrzeug karosse.  Vehicle body.
Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention
In den Figuren sind gleichartige oder gleichwirkende Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Die Figuren zeigen lediglich Beispiele und sind nicht beschränkend zu verstehen. Figur 1 zeigt ein RoNenelement 210 in Form einer Führungsrolle mit darauf angeordneten Kraftmesselementen 30, 31 , 32, 34, 70, 74, 81 , 82 einer Messeinrichtung 100 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in teiltransparenter Darstellung. Figur 2 zeigt zur Verdeutlichung einen Ausschnitt des Rollenelements 210 aus Figur 1 mit einer vergrößerten Darstellung einer einzelnen Messgruppe 36 der Messeinrichtung 100. In the figures, like or equivalent components are numbered with like reference numerals. The figures are merely examples and are not intended to be limiting. 1 shows a RoNenelement 210 in the form of a guide roller with thereon arranged force measuring elements 30, 31, 32, 34, 70, 74, 81, 82 of a measuring device 100 according to an embodiment of the invention in a partially transparent representation. FIG. 2 shows, for clarification purposes, a section of the roller element 210 from FIG. 1 with an enlarged representation of a single measuring group 36 of the measuring device 100.
Das Rollenelement 210 umfasst einen Bolzen 20 mit einem Bolzenzapfen 21 und eine rundum laufende Nabe 214, welche über nicht dargestellte Kugellager frei laufend auf dem Bolzenzapfen 21 angeordnet ist. Die Kugellager sind z.B. mit nicht dargestellten Innenringen auf dem The roller element 210 comprises a bolt 20 with a pin neck 21 and an all-round hub 214, which is arranged on non-illustrated ball bearings running freely on the pin journal 21. The ball bearings are e.g. with inner rings, not shown on the
Bolzenzapfen 21 gelagert. Die Messeinrichtung 100 zum Bestimmen einer quer auf den Bolzenzapfen 21 des Bolzens 20 wirkenden Kraft 10, umfasst vier Messgruppen 36, 37, 38, 39 von jeweils vier auf dem Bolzenapfen 21 stored. The measuring device 100 for determining a force 10 acting transversely on the pin 21 of the bolt 20 comprises four measuring groups 36, 37, 38, 39 of four each on the
Bolzenzapfen 21 angeordneten Kraftmesselementen 30, 31 , 32, 34, 60, 61 , 62, 64, 70, 71 , 72, 74, 80, 81 , 82, 84. Da die Messgruppe 37 der Messgruppe 36 auf dem Bolzenzapfen 21 diametral gegenüber liegend angeordnet ist, ist die Messgruppe 37 nicht sichtbar. Weiter ist von den Messgruppen 38, 39 nur ein Teil der Kraftmesselemente 70, 74, bzw. 81 , 82 sichtbar. Eine Messgruppe 36 umfasst erfindungsgemäß wenigstens drei Kraftmesselemente 30, 32, 34. Das Kraftmesselement 31 ist aus Redundanzgründen zusätzlich parallel zum Kraftmesselement 30 angeordnet. Das Gleiche gilt sinngemäß für die anderen Messgruppen 37, 38, 39, welche die Kraftmesselemente 61 , 71 , 81 zusätzlich aufweisen. Bolzenapfen 21 arranged force measuring elements 30, 31, 32, 34, 60, 61, 62, 64, 70, 71, 72, 74, 80, 81, 82, 84. Since the measuring group 37 of the measuring group 36 diametrically opposite on the pin 21 pin is arranged, the measuring group 37 is not visible. Further, of the measuring groups 38, 39 only a part of the force measuring elements 70, 74, and 81, 82 visible. According to the invention, a measuring group 36 comprises at least three force-measuring elements 30, 32, 34. For reasons of redundancy, the force-measuring element 31 is additionally arranged parallel to the force-measuring element 30. The same applies mutatis mutandis to the other measuring groups 37, 38, 39, which additionally have the force measuring elements 61, 71, 81.
Das erste Kraftmesselement 30 der Messgruppe 36 ist in einer ersten Messrichtung 40 zur Bestimmung einer ersten Kraftkomponente 12 in axialer Richtung y einer Längsachse L des Bolzenzapfens 21 The first force-measuring element 30 of the measuring group 36 is in a first measuring direction 40 for determining a first force component 12 in the axial direction y of a longitudinal axis L of the stud pin 21
ausgerichtet. Die Kraft 10 wirkt entgegen einer Richtung z, die eine radiale Richtung senkrecht zur Richtung y bzw. zur Längsachse L bezeichnet. Das zweite Kraftmesselement 32 der Messgruppe 36 ist schräg zur Längsachse L in einer zweiten Messrichtung 42 zur Bestimmung einer zweiten Kraftkomponente 14 unter einem Winkel 50 schräg zu der axialen Richtung y ausgerichtet. Das dritte Kraftmesselement 32, 34 ist schräg zur Längsachse L in einer dritten Messrichtung 44 zur Bestimmung einer dritten Kraftkomponente 16 schräg zu der axialen Richtung y unter einem betragsmäßig gleichen negativen Winkel 52 ausgerichtet. Zweites und drittes Kraftmesselement 32, 34 sind jeweils unter einem Winkel 54, welcher einen Summenwinkel von Winkel 50 und Winkel 52 darstellt, zueinander ausgerichtet. Der Betrag des Winkels 50, 52 ist kleiner als 90°, bevorzugt kleiner als 60°, besonders bevorzugt gleich 45°. aligned. The force 10 acts counter to a direction z, which denotes a radial direction perpendicular to the direction y or to the longitudinal axis L. The second force measuring element 32 of the measuring group 36 is inclined to the Longitudinal axis L in a second measuring direction 42 for determining a second force component 14 at an angle 50 obliquely aligned to the axial direction y. The third force-measuring element 32, 34 is aligned obliquely to the longitudinal axis L in a third measuring direction 44 for determining a third force component 16 obliquely to the axial direction y at a same negative angle in terms of magnitude. Second and third force measuring element 32, 34 are each aligned at an angle 54, which represents a sum angle of angle 50 and angle 52, to each other. The amount of the angle 50, 52 is less than 90 °, preferably less than 60 °, particularly preferably equal to 45 °.
Die Kraftmesselemente 60, 61 , 62, 64, 70, 71 , 72, 74, 80, 81 , 82, 84 der weiteren Messgruppen 37, 38, 39 sind jeweils entsprechend um 90° versetzt auf dem Umfang des Bolzenzapfens 21 verteilt angeordnet. Jeder Messgruppe 36, 37, 38, 39 liegt so eine andere Messgruppe 37, 36, 39, 38 am Bolzenzapfen 21 diametral gegenüber. The force measuring elements 60, 61, 62, 64, 70, 71, 72, 74, 80, 81, 82, 84 of the further measuring groups 37, 38, 39 are each distributed correspondingly offset by 90 ° on the circumference of the stud pin 21. Each measuring group 36, 37, 38, 39 is thus diametrically opposed to another measuring group 37, 36, 39, 38 on the pin 21.
Das erste Kraftmesselement 30 ist dabei zum Bestimmen eines auf den Bolzenzapfen 21 wirkenden Biegemoments vorgesehen und das zweite und dritte Kraftmesselement 32, 34 sind zum Bestimmen einer auf den Bolzenzapfen 21 wirkenden Scherkraft vorgesehen. Das Kraftelement 31 misst dabei als lineares Kraftmesselement zusätzlich ebenfalls das The first force-measuring element 30 is provided for determining a bending moment acting on the pin 21 and the second and third force-measuring elements 32, 34 are provided for determining a shearing force acting on the pin 21. The force element 31 additionally measures this as a linear force measuring element
Biegemoment. Die Kraftmesselemente 60, 61 , 62, 64, 70, 71 , 72, 74, 80,Bending moment. The force measuring elements 60, 61, 62, 64, 70, 71, 72, 74, 80,
81 , 82, 84 der weiteren Messgruppen 37, 38, 39 weisen entsprechend ihrer Anordnung auf dem Umfang des Bolzenzapfens 21 die gleiche Aufteilung der Messaufgaben wie in der Messgruppe 36 auf. Die 81, 82, 84 of the further measuring groups 37, 38, 39 have according to their arrangement on the circumference of the stud pin 21 the same distribution of the measuring tasks as in the measuring group 36. The
Kraftmesselemente 30, 31 , 32, 34, 60, 61 , 62, 64, 70, 71 , 72, 74, 80, 81 ,Force measuring elements 30, 31, 32, 34, 60, 61, 62, 64, 70, 71, 72, 74, 80, 81,
82, 84 umfassen zweckmäßigerweise Dehnmessstreifen. 82, 84 suitably comprise strain gauges.
Der Bolzenzapfen 21 ist beispielsweise als Teil eines Rollenelements 210 wie einer Führungsrolle einer Transportvorrichtung 200, wie sie in den Figuren 5 bis 8 dargestellt ist, vorgesehen. Der Bolzenzapfen 21 des RoNenelements 210 ist von der Nabe 214 umgeben, wobei die Kraft 10 am Kraftangriffspunkt 18 auf die rotierende Nabe 214 einwirkt. Alternativ ist auch denkbar, dass die Kraft 10 mit um den Bolzenzapfen 21 rotierender Kraftwirkung auf die Nabe 214 einwirkt. Die Kraft 10 kann weiter entlang der Längsachse L des Bolzenzapfens 21 mit axial variierendem The pin journal 21 is provided, for example, as part of a roller element 210, such as a guide roller of a transport device 200, as shown in FIGS. 5 to 8. The pin 21 of the Ro nen element 210 is surrounded by the hub 214, wherein the force 10 acts on the force application point 18 on the rotating hub 214. Alternatively, it is also conceivable that the force 10 acts on the hub 214 by means of the force of rotation of the pin 21. The force 10 can continue along the longitudinal axis L of the stud pin 21 with axially varying
Kraftangriffspunkt 18 auf die Nabe 214 einwirken. Die tatsächliche Force application point 18 act on the hub 214. The actual
Krafteinwirkung beim Einsatz des Rollenelements 210 in der Force when using the roller member 210 in the
Transportvorrichtung 200 hängt vom Ort, an dem das Rollenelement 210 angeordnet ist, ab. Die Messeinrichtung 100 ist dazu ausgebildet, solche schräg auf den Bolzenzapfen 21 einwirkenden Kräfte 10 zu bestimmen. Transporting device 200 depends on the location where the roller element 210 is disposed. The measuring device 100 is designed to determine such obliquely acting on the pin journal 21 forces 10.
In Figur 3 ist das Rollenelement 210 von Figur 1 im Querschnitt entlang der Linie III-III dargestellt. In dieser Darstellung sind die auf dem Umgang des Bolzenzapfens 21 verteilten Kraftmesselemente 32, 34, 62, 64, 72, 74, 82, 84 der jeweiligen Messgruppen 36, 37, 38, 39 zu erkennen. Die Kraftmesselemente 30, 31 , 60, 61 , 70, 71 , 80, 81 der jeweiligen In Figure 3, the roller member 210 of Figure 1 is shown in cross section along the line III-III. In this illustration, the distributed on the handling of the pin pin 21 force measuring elements 32, 34, 62, 64, 72, 74, 82, 84 of the respective measuring groups 36, 37, 38, 39 can be seen. The force measuring elements 30, 31, 60, 61, 70, 71, 80, 81 of the respective
Messgruppen 36, 37, 38, 39 liegen in Blickrichtung hinter der dargestellten Schnittebene mit den Richtungen x und z. Die Kraft 10 wirkt an dem Kraftangriffspunkt 18 auf die Nabe. Measuring groups 36, 37, 38, 39 lie in the direction of view behind the illustrated sectional plane with the directions x and z. The force 10 acts on the force application point 18 on the hub.
Figur 4 zeigt ein Hebelelement 212 einer Vorrichtung 200, wie es in den Figuren 5 bis 8 dargestellt ist, mit einem darauf angeordneten FIG. 4 shows a lever element 212 of a device 200, as shown in FIGS. 5 to 8, with a device 200 arranged thereon
Messsystem 1 10 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in isometrischer Ansicht. Das Hebelelement 212 dient zum Halten wie auch zum Führen eines Werkstückträgers 226 (Figuren 5 bis 8) in Führungen der Vorrichtung 200 mittels Führungsrollen 210. Measuring system 1 10 according to an embodiment of the invention in isometric view. The lever element 212 serves to hold as well as to guide a workpiece carrier 226 (FIGS. 5 to 8) in guides of the device 200 by means of guide rollers 210.
Das Messsystem 1 10 ist auf einer Halterung 1 12 an dem Hebelelement 212 angeordnet und weist einen Messverstärker 1 14 zur Verstärkung der von den Kraftmesselementen kommenden Messsignale, einen The measuring system 1 10 is arranged on a holder 1 12 on the lever member 212 and has a measuring amplifier 1 14 for amplifying the coming of the force measuring elements measuring signals, a
Datenlogger 1 16 zur Speicherung der verstärkten Messsignale sowie die zugehörige Stromversorgung 1 18 auf. Dadurch, dass das Messsystem 1 10 mit der Messeinrichtung 100 mechanisch gekoppelt ist, kann sich das Messsystem 1 10 mit der Messeinrichtung 100 mitbewegen. Datalogger 1 16 for storing the amplified measuring signals and the associated power supply 1 18 on. By doing that the measuring system 1 10 is mechanically coupled to the measuring device 100, the measuring system 1 10 can move with the measuring device 100.
Der Messverstärker 1 14 ist mit den auf dem Rollenelement 210 The measuring amplifier 1 14 is connected to the on the roller element 210th
angeordneten Kraftmesselementen der Messeinrichtung 100 elektrisch verbunden. Zum Schutz vor möglichen Vibrationen im Betrieb der arranged force measuring elements of the measuring device 100 electrically connected. To protect against possible vibrations during operation of the
Transportvorrichtung können zwischen Haltelement 212 und Halterung 1 12 des Messsystems 1 10 geeignete Vibrationsdämpfer angeordnet sein. Transport device can be arranged between the holding element 212 and holder 1 12 of the measuring system 1 10 suitable vibration damper.
In den Figuren 5 bis 8 ist eine Vorrichtung 200 für eine FIGS. 5 to 8 show a device 200 for a
Tauchbehandlungsanlage zur Behandlung von Fahrzeugkarossen 228 nach einem Ausführungsbeispiel der Erfindung in Form einer Anlage zum Tauchbehandeln in verschiedenen Prozessstadien dargestellt. Submerged treatment system for the treatment of vehicle bodies 228 shown according to an embodiment of the invention in the form of a system for immersion treatment in different stages of the process.
Figur 5 zeigt die Vorrichtung 200 beim Eintauchen der auf der Vorrichtung 200 angeordneten Fahrzeugkarosse 228 in ein Tauchbad 230 in einer Schnittdarstellung, mit einer in Figur 1 beschriebenen Messeinrichtung eines in Figur 4 beschriebenen Messsystems 1 10. Die Vorrichtung 200 weist eine Messeinrichtung 100 zum Bestimmen einer quer auf einen Bolzenzapfen 21 eines Bolzens 20 wirkenden Kraft 10, wobei die FIG. 5 shows the device 200 when the vehicle body 228 arranged on the device 200 is immersed in an immersion bath 230 in a sectional view, with a measuring device of a measuring system 1 10 described in FIG. 1. The device 200 has a measuring device 100 for determining a transversely acting on a stud pin 21 of a pin 20 force 10, wherein the
Messeinrichtung 100 an einem Rollenelement 210 eines Hebelelements 212 angeordnet ist und in Figur 5 nicht sichtbar ist. Auf dem Hebelelement 212 ist weiter ein (ebenfalls nicht sichtbares) Messsystem 1 10 zur Measuring device 100 is disposed on a roller member 210 of a lever member 212 and is not visible in Figure 5. On the lever member 212 is further a (also not visible) measuring system 1 10 for
Verarbeitung und Speicherung der Messdaten der Messeinrichtung 100 angeordnet. Das Messsystem 1 10 ist mit der Messeinrichtung 100 mechanisch gekoppelt; insbesondere ist das Messsystem 1 10 auf einem Rollenhebel oder Drehschemel als Hebelelement 212 und die Processing and storage of the measurement data of the measuring device 100 is arranged. The measuring system 110 is mechanically coupled to the measuring device 100; In particular, the measuring system 1 10 on a roller lever or turntable as a lever member 212 and the
Messeinrichtung 100 an dem Bolzen 20 des beweglichen Rollenelements 210 angeordnet, so dass sowohl Messsystem 1 10 als auch Measuring device 100 disposed on the bolt 20 of the movable roller member 210, so that both measuring system 1 10 and
Messeinrichtung 100 sich gemeinsam bewegen. Die Messeinrichtung 100 umfasst eine Messgruppe 36 von drei auf dem Bolzenzapfen 21 angeordneten Kraftmesselementen 30, 32, 34. Das erste Kraftmesselement 30 ist dabei in einer ersten Messrichtung 40 zur Bestimmung einer ersten Kraftkomponente 12 in Richtung y einer Measuring device 100 move together. The measuring device 100 comprises a measuring group 36 of three force measuring elements 30, 32, 34 arranged on the pin 21. The first force measuring element 30 is in a first measuring direction 40 for determining a first force component 12 in the direction y
Längsachse L des Bolzenzapfens 21 ausgerichtet, während das zweite und dritte Kraftmesselement 32, 34, jeweils unter einem Winkel 54 zueinander und schräg zur Längsachse L in einer zweiten Messrichtung 42 zur Bestimmung einer zweiten Kraftkomponente 14 unter einem Winkel 50 schräg zu der axialen Richtung y und schräg zur Längsachse L in einer dritten Messrichtung 44 zur Bestimmung einer dritten Kraftkomponente 16 unter einem betragsmäßig gleichen negativen Winkel 52 ausgerichtet sind. Das Messsystem 1 10 ist zur Datenerfassung, insbesondere zur Echtzeit-Datenerfassung, der in der wenigstens einen Messgruppe 36 von drei Kraftmesselementen 30, 32, 34 erfassten Kraftkomponenten 12, 14, 16 vorgesehen. Longitudinal axis L of the stud pin 21 aligned, while the second and third force measuring element 32, 34, each at an angle 54 to each other and obliquely to the longitudinal axis L in a second measuring direction 42 for determining a second force component 14 at an angle 50 obliquely to the axial direction y and are oriented obliquely to the longitudinal axis L in a third measuring direction 44 for determining a third force component 16 under a negative angle equal in magnitude. The measuring system 110 is provided for data acquisition, in particular for real-time data acquisition, of the force components 12, 14, 16 detected in the at least one measuring group 36 of three force-measuring elements 30, 32, 34.
Die Vorrichtung 200 ist als Teil einer Anlage zur Behandlung von The device 200 is part of a facility for the treatment of
Fahrzeugkarossen 228, insbesondere einer Tauchbehandlungsanlage vorgesehen. Die Vorrichtung 200 stellt im Wesentlichen eine Vehicle bodies 228, in particular a dip treatment plant provided. The device 200 essentially constitutes one
Transportvorrichtung dar und umfasst ein System aus Führungsschienen 216, in dem ein an einem Hebelelement 212 angeordneter Transport device and includes a system of guide rails 216, in which a arranged on a lever member 212
Werkstückträger 226 längs einer Fertigungsstrecke geführt ist. Der Werkstückträger trägt eine Fahrzeugkarosse 228. Mittels des in den Führungsschienen 216, die beispielsweise auch als V-Element 218 ausgebildet sein können, geführten Hebelelements 212 kann die Workpiece carrier 226 is guided along a production line. The workpiece carrier carries a vehicle body 228. By means of the in the guide rails 216, which may be formed, for example, as a V-element 218, guided lever member 212, the
Fahrzeugkarosse 228 je nach Ausbildung der Führungsschienen 216 in verschiedenen Positionen in aufrechter Position oder gekippt oder kopfüber in ein unter der Vorrichtung 200 angeordnetes Tauchbad 230 eingefahren und wieder herausgefahren werden. Dazu sind an dem als Drehschemel ausgebildeten Hebelelement 212 üblicherweise vier Vehicle body 228 depending on the design of the guide rails 216 in various positions in an upright position or tilted or moved upside down in a arranged under the device 200 immersion bath 230 and moved out again. For this purpose, usually four are formed on the lever element 212 designed as a turntable
Rollenelemente 210, vorzugsweise in den Ecken des Hebelelements 212, angeordnet, mittels derer das Hebelelement 212 mit dem daran angeordneten Werkstückträger 226 durch lineare Fortbewegung in den Führungsschienen 216 gedreht und gekippt werden kann. Üblicherweise ist dazu jeweils ein Rollenelement 210 im Eingriff in einer Roller elements 210, preferably in the corners of the lever member 212, arranged by means of which the lever member 212 with the thereto arranged workpiece carrier 226 can be rotated and tilted by linear movement in the guide rails 216. Usually, in each case a roller element 210 is engaged in one
Führungsschiene 216 oder V-Führung 218. Der Antrieb für die Bewegung des Halteschemels 212 der Vorrichtung 200 in den Führungsschienen 216 kann beispielsweise über Elektromotoren erfolgen. Guide rail 216 or V-guide 218. The drive for the movement of the retaining stile 212 of the device 200 in the guide rails 216 can be done for example via electric motors.
Bei der in Figur 5 dargestellten Position der Vorrichtung 200 ist die Fahrzeugkarosse 228 kopfüber angeordnet und steht gerade vor dem Auftauchen aus einem Tauchbad 230. Ein erstes Rollenelement 210 des als Drehschemel ausgebildeten Hebelelements 212 mit dem daran angeordneten Werkstückträger 226 mit Fahrzeugkarosse 228 ist noch in der Führungsschiene 216, ein zweites Rollenelement 210 auf der gegenüber liegenden Seite des Hebelelements 212 fädelt bei weiterem Transport in der Transportrichtung 232 in die V-Führung 218 ein. In the position of the device 200 shown in FIG. 5, the vehicle body 228 is arranged upside down and is about to emerge from an immersion bath 230. A first roller element 210 of the lever element 212 designed as a turntable with the workpiece carrier 226 with the vehicle body 228 arranged thereon is still in the Guide rail 216, a second roller member 210 on the opposite side of the lever member 212 threads on further transport in the transport direction 232 in the V-guide 218 a.
Figur 6 zeigt die Vorrichtung 200 von Figur 5 beim Herausfördern der Fahrzeugkarosse 228 aus dem Tauchbad 230. Das zweite Rollenelement 210 ist in Transportrichtung 232 weiter in der V-Führung 218 FIG. 6 shows the device 200 of FIG. 5 in conveying the vehicle body 228 out of the immersion bath 230. The second roller element 210 is further in the transport direction 232 in the V guide 218
fortgeschritten, so dass die Fahrzeugkarosse 228 an dem advanced so that the vehicle body 228 at the
Werkstückträger 226 des Hebelelements 212 in die Senkrechte Workpiece carrier 226 of the lever member 212 in the vertical
geschwenkt wird und aus dem Tauchbad 230 herausfahren kann. is pivoted and can drive out of the dipping 230.
In Figur 7 ist die Vorrichtung 200 von Figur 5 beim Kippen der Vorrichtung 200 in eine waagrechte Position der Fahrzeugkarosse 228 dargestellt. Das zweite Rollenelement 210 fährt auf dem zweiten Schenkel der V- Führung 218 weiter. Dadurch wird das Hebelelement 212 mit dem daran angeordneten Werkstückträger 226 mit Fahrzeugkarosse 228 weiter in die Horizontale geschwenkt und ein drittes Rollenelement 210 des In FIG. 7, the device 200 of FIG. 5 is shown tilting the device 200 into a horizontal position of the vehicle body 228. The second roller element 210 continues on the second leg of the V-guide 218. As a result, the lever element 212 is pivoted further with the workpiece carrier 226 arranged thereon with the vehicle body 228 into the horizontal and a third roller element 210 of the
Hebelelements 212 in die nächste Führungsschiene 216 eingefädelt. Figur 8 stellt die Vorrichtung 200 von Figur 5 beim Weitertransport der Fahrzeugkarosse 228 dar. Hier hat sich das zweite Rollenelement 210 aus der V-Führung 218 gelöst und das dritte Rollenelement 210 ist in der Führungsschiene 216 geführt, so dass das Hebelelement 212 mit dem daran angeordneten Werkstückträger 226 mit Fahrzeugkarosse 228 in der Horizontalen weitergefördert werden kann. Lever element 212 threaded into the next guide rail 216. FIG. 8 illustrates the device 200 of FIG. 5 during the further transport of the vehicle body 228. Here, the second roller element 210 has detached from the V guide 218 and the third roller element 210 is guided in the guide rail 216, so that the lever element 212 engages with it arranged workpiece carrier 226 can be further promoted with vehicle body 228 in the horizontal.
Die Rollenelemente 210 unterliegen bei dem Transportvorgang der Vorrichtung 200 durch die Führung in den Führungsschienen 216 und der V-Führung 218 auf Grund des relativ hohen Gewichts von The roller elements 210 are subject in the transport process of the device 200 by the guide in the guide rails 216 and the V-guide 218 due to the relatively high weight of
Werkstückträger 226 und Fahrzeugkarosse 228 den unterschiedlichsten Kräften und damit einem nicht unerheblichen Verschleiß. Diese Kräfte lassen sich mit der an einzelnen Rollenelementen 210 angeordneten Messeinrichtung 1 10 vorteilhaft messen, um daraus Rückschlüsse über die auftretenden Kräfte zu treffen und mögliche Verbesserungen in Material, Konstruktion der Rollenelemente 210 und Transportführung der Vorrichtung 200 abzuleiten. Workpiece carrier 226 and vehicle body 228 the various forces and thus a considerable wear. These forces can be advantageously measured with the arranged on individual roller elements 210 measuring device 1 10 in order to draw conclusions about the forces occurring and to derive possible improvements in material, construction of the roller elements 210 and transport guide the device 200.

Claims

Ansprüche claims
1 . Messeinrichtung (100) zum Bestimmen einer quer auf einen 1 . Measuring device (100) for determining a transverse to a
Bolzenzapfen (21 ) eines Bolzens (20) wirkenden Kraft (10), umfassend wenigstens eine Messgruppe (36) von wenigstens drei auf dem Bolzenzapfen (21 ) angeordneten Kraftmesselementen (30, 32, 34) zum Messen einer Kraft.  Stud (21) of a bolt (20) acting force (10), comprising at least one measuring group (36) of at least three arranged on the pin (21) force measuring elements (30, 32, 34) for measuring a force.
2. Messeinrichtung nach Anspruch 1 , wobei 2. Measuring device according to claim 1, wherein
(i) das erste Kraftmesselement (30) in einer ersten Messrichtung (40) zur Bestimmung einer ersten Kraftkomponente (12) in axialer Richtung (y) einer Längsachse (L) des Bolzenzapfens (21 ) ausgerichtet ist und (i) the first force-measuring element (30) is aligned in a first measuring direction (40) for determining a first force component (12) in the axial direction (y) of a longitudinal axis (L) of the stud bolt (21) and
(ii) das zweite und dritte Kraftmesselement (32, 34) jeweils unter einem Winkel (54) zueinander und schräg zur Längsachse (L) in einer zweiten Messrichtung (42) zur Bestimmung einer zweiten (ii) the second and third force-measuring elements (32, 34) each at an angle (54) to each other and obliquely to the longitudinal axis (L) in a second measuring direction (42) for determining a second
Kraftkomponente (14) unter einem Winkel (50) schräg zu der axialen Richtung (y) und schräg zur Längsachse (L) in einer dritten  Force component (14) at an angle (50) obliquely to the axial direction (y) and obliquely to the longitudinal axis (L) in a third
Messrichtung (44) zur Bestimmung einer dritten Kraftkomponente (16) unter einem betragsmäßig gleichen negativen Winkel (52)  Measuring direction (44) for determining a third force component (16) under an absolute negative angle (52)
ausgerichtet ist.  is aligned.
3. Messeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Betrag des 3. Measuring device according to claim 1 or 2, wherein the amount of
Winkels (50, 52) kleiner als 90°, bevorzugt kleiner als 60°, besonders bevorzugt gleich 45° ist.  Angle (50, 52) is less than 90 °, preferably less than 60 °, more preferably equal to 45 °.
4. Messeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Kraftmesselement (30) zum Bestimmen eines auf den Bolzenzapfen (21 ) wirkenden Biegemoments vorgesehen ist und/oder wobei das zweite und dritte Kraftmesselement (32, 34) zum 4. Measuring device according to one of the preceding claims, wherein the first force measuring element (30) for determining a on the pin journal (21) acting bending moment is provided and / or wherein the second and third force measuring element (32, 34) for
Bestimmen einer auf den Bolzenzapfen (21 ) wirkenden Scherkraft vorgesehen sind. Messeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei wenigstens eine zweite Messgruppe (37) vorgesehen ist, welche der ersten Messgruppe (36) am Bolzenzapfen (21 ) diametral Determining a force acting on the pin journal (21) shearing force are provided. Measuring device according to one of the preceding claims, wherein at least one second measuring group (37) is provided which of the first measuring group (36) on the pin journal (21) diametrically
gegenüberliegend angeordnet ist.  is arranged opposite.
Messeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Mehrzahl von Messgruppen (36, 37, 38, 39) am Umfang des Bolzenzapfens (21 ) verteilt ist, wobei jeder Messgruppe (36, 37, 38, 39) eine andere Messgruppe (37, 36, 39, 38) am Bolzenzapfen (21 ) diametral gegenüberliegt. Measuring device according to one of the preceding claims, wherein a plurality of measuring groups (36, 37, 38, 39) is distributed on the circumference of the stud (21), each measuring group (36, 37, 38, 39) having a different measuring group (37, 36 , 39, 38) is diametrically opposed to the pin (21).
Messeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kraftmesselemente (30, 31 , 32, 34, 60, 61 , 62, 64, 70, 71 , 72, 74, 80, 81 , 82, 84) Dehnmessstreifen umfassen. Measuring device according to one of the preceding claims, wherein the force measuring elements (30, 31, 32, 34, 60, 61, 62, 64, 70, 71, 72, 74, 80, 81, 82, 84) comprise strain gauges.
Messeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bolzenzapfen (21 ) als Teil eines Rollenelements (210) einer Transporteinrichtung (250) vorgesehen ist. Measuring device according to one of the preceding claims, wherein the pin journal (21) is provided as part of a roller element (210) of a transport device (250).
Bolzen (20) mit einer Messeinrichtung (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Bolzenzapfen (21 ) von einer Nabe (214) umgeben ist, wobei eine Kraft (10) mit um den Bolt (20) with a measuring device (100) according to one of the preceding claims, wherein the pin (21) is surrounded by a hub (214), wherein a force (10) around the
Bolzenzapfen (21 ) rotierender Kraftwirkung auf die Nabe (214) einwirkt.  Bolzenapfen (21) rotating force acting on the hub (214) acts.
10. Bolzen nach Anspruch 9, wobei eine Kraft (10) entlang einer 10. Bolt according to claim 9, wherein a force (10) along a
Längsachse (L) des Bolzenzapfens (21 ) mit axial variierendem Kraftangriffspunkt (18) auf die Nabe (214) einwirkt. Longitudinal axis (L) of the bolt pin (21) with axially varying force application point (18) acts on the hub (214).
1 1 . Vorrichtung (200) mit einer Messeinrichtung (100) zum Bestimmen einer quer auf einen Bolzenzapfen (21 ) eines Bolzens (20) wirkenden Kraft (10), insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Messeinrichtung (100) wenigstens eine Messgruppe (36) von drei auf dem Bolzenzapfen (21 ) angeordneten Kraftmesselementen (30, 32, 34) umfasst, wobei 1 1. Device (200) having a measuring device (100) for determining a force (10) acting transversely on a pin (21) of a bolt (20), in particular according to one of claims 1 to 8, wherein the measuring device (100) comprises at least one measuring group ( 36) of three on the pin (21) arranged force measuring elements (30, 32, 34), wherein
(i) das erste Kraftmesselement (30), in einer ersten Messrichtung (40) zur Bestimmung einer ersten Kraftkomponente (12) in Richtung (y) einer Längsachse (L) des Bolzenzapfens (21 ) ausgerichtet ist und (i) the first force measuring element (30) is aligned in a first measuring direction (40) for determining a first force component (12) in the direction (y) of a longitudinal axis (L) of the stud bolt (21) and
(ii) das zweite und dritte Kraftmesselement (32, 34), jeweils unter einem Winkel (54) zueinander und schräg zur Längsachse (L) in einer zweiten Messrichtung (42) zur Bestimmung einer zweiten (ii) the second and third force-measuring elements (32, 34), each at an angle (54) to each other and obliquely to the longitudinal axis (L) in a second measuring direction (42) for determining a second
Kraftkomponente (14) unter einem Winkel (50) schräg zu der axialen Richtung (y) und schräg zur Längsachse (L) in einer dritten  Force component (14) at an angle (50) obliquely to the axial direction (y) and obliquely to the longitudinal axis (L) in a third
Messrichtung (44) zur Bestimmung einer dritten Kraftkomponente (16) unter einem betragsmäßig gleichen negativen Winkel (52)  Measuring direction (44) for determining a third force component (16) under an absolute negative angle (52)
ausgerichtet ist.  is aligned.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 , umfassend ein Messsystem (1 10) zur Datenerfassung, insbesondere zur Echtzeit-Datenerfassung, der in der wenigstens einen Messgruppe (36) von drei Kraftmesselementen (30, 32, 34) erfassten Kraftkomponenten (12, 14, 16). 12. The apparatus of claim 1 1, comprising a measuring system (1 10) for data acquisition, in particular for real-time data acquisition, in the at least one measuring group (36) of three force measuring elements (30, 32, 34) detected force components (12, 14, 16).
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 1 oder 12, wobei das Messsystem (1 10) mit der Messeinrichtung (100) mechanisch gekoppelt ist. 13. The apparatus of claim 1 1 or 12, wherein the measuring system (1 10) with the measuring device (100) is mechanically coupled.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 1 bis 13, wobei die 14. Device according to one of claims 1 1 to 13, wherein the
Messeinrichtung (100) auf einem beweglichen Bolzen (20) angeordnet ist und das Messsystem (1 10) mit der Messeinrichtung (100) mitläuft. Measuring device (100) on a movable pin (20) is arranged and the measuring system (1 10) along with the measuring device (100).
15. Anlage mit einer Vorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 1 bis 14, wobei die Vorrichtung (200) Teil einer Tauchbehandlungsanlage zum Behandeln von Fahrzeugkarossen ist. 15. Plant with a device (200) according to any one of claims 1 1 to 14, wherein the device (200) is part of a dip treatment plant for treating vehicle bodies.
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3695096A (en) * 1970-04-20 1972-10-03 Ali Umit Kutsay Strain detecting load cell
US4576158A (en) * 1983-01-28 1986-03-18 Region Wallone Method for determining the stability of an orthopedic device composed of an external fixation bar during setting of bone fractures
US20030000314A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-02 Smith Douglas E. System and method for measuring bending in a pin member
WO2006067442A1 (en) * 2004-12-24 2006-06-29 Airbus Uk Limited Apparatus and method for measuring loads sustained by a bearing pin
US8943902B2 (en) * 2012-10-05 2015-02-03 Harris Corporation Force and torque sensors
JP5723402B2 (en) * 2013-03-01 2015-05-27 富士重工業株式会社 Wheel force detection device

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2214223C2 (en) * 1972-03-23 1980-10-16 Ruediger Dr.-Ing. 7503 Neureut Weber Measuring hub
DE2917966C2 (en) * 1979-05-04 1983-10-13 Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart Device for measuring force components in joints
DE3331986A1 (en) * 1983-09-05 1985-03-21 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart MAGNETOELASTIC FORCE METER FOR MEASURING SHEARING STRESSES
DE10242256B4 (en) * 2002-09-12 2007-05-24 Robert Bosch Gmbh force sensor
DE102005004060A1 (en) * 2005-01-28 2006-08-03 Bosch Rexroth Aktiengesellschaft Bolt shaped dynamometer device for use with agricultural tractor, has sensor transforming deformation of stick into electrical parameters, where measuring range of device and overload resistance are dimensioned separately from each other
KR101653415B1 (en) * 2007-12-28 2016-09-01 아이젠만 앙라겐바우 게엠베하 운트 코. 카게 Immersion treatment system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3695096A (en) * 1970-04-20 1972-10-03 Ali Umit Kutsay Strain detecting load cell
US4576158A (en) * 1983-01-28 1986-03-18 Region Wallone Method for determining the stability of an orthopedic device composed of an external fixation bar during setting of bone fractures
US20030000314A1 (en) * 2001-07-02 2003-01-02 Smith Douglas E. System and method for measuring bending in a pin member
WO2006067442A1 (en) * 2004-12-24 2006-06-29 Airbus Uk Limited Apparatus and method for measuring loads sustained by a bearing pin
US8943902B2 (en) * 2012-10-05 2015-02-03 Harris Corporation Force and torque sensors
JP5723402B2 (en) * 2013-03-01 2015-05-27 富士重工業株式会社 Wheel force detection device

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