DE575227C - Vorrichtung zum Messen der in Faeden, Draehten, Seilen und anderen biegsamen Zugorganen herrschenden Zugspannung - Google Patents

Description

• Vorrichtung zum Messen der in Fäden, Drähten, Seilen und anderen biegsamen Zugorganen herrschenden Zugspannung Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung, die das Abwägen der mechanischen Spannung von laufenden Fäden, Drähten, Seilen, Kabeln, Bändern, Riemen, Ketten usw. - im folgenden ZO - Zugorgane genannt - gestattet, ohne daß dabei die Reibungskräfte mitgemessen werden, die an den Stellen der Kraftübertragung der zu messenden Kraft auf das Meßorgan notwendigerweise auftreten. Dies wird erreicht durch eine solche Führung des Zugorgans, daß die Resultante aus allen am Waagebalken eingreifenden Kräften mit Ausnahme der zu messenden Spannung und des hiermit zu vergleichenden Gegengewichts durch die Schwingungsachse des Waagebalkens gerichtet ist und folglich auf diesen kein Drehmoment ausübt. Es ist das deswegen möglich, weil wegen des Gleichgewichts an jedem Fadenstück das aus allen vom Faden auf den Waagebalken ausgeübten Druck- und Reibungskräften resultierende Kräftesystem gleich der Resultante ist aus der Spannung des Fadens vor seinem Auflaufen auf den Waagebalken und der Spannung des Fadens nach seinem Ablaufen vom Waagebalken. Läßt man also den Faden vor dem Auflaufen oder nach dem Ablaufen die Schwingungsachse des Waagebalkens schneiden oder in unmittelbarer Nähe kreuzen, so übt die dort wirkende Fadenspannung kein oder nur ein sehr kleines Moment in bezug auf die Schwingungsachse aus, und als resultierendes Moment der vom Faden auf den Waagebalken ausgeübten Kräfte bleibt nur das von der somit meßbaren anderen der beiden Fadenspannungen herrührende Moment übrig. .
• Daß der Trumm, dessen Spannung nicht gemessen werden soll, durch die unmittelbare Nähe der Schwingungsachse des Waagebalkens läuft, kann man in manchen Fällen erreichen durch geeignete Anordnung der Waage innerhalb der Vorrichtung, -in der sie gebraucht wird. Wenn z. B. der Verlauf dieses Trumms außerhalb der Waage durch ein Rad oder eine Führung festgelegt ist, so kann man als Waage eine - im folgenden als Nullpunktwaage bezeichnet - solche Waage wählen, deren Waagebalken zur Wägung durch Anbringung einer Gegenkraft, z. B. durch Anhängen von Gewichten, Verschieben eines Laufgewichts oder Verändern einer Federspannung, in eine ein für allemal festgelegte Gleichgewichtslage gebracht wird, und diese so anordnen, daß, wenn sie in die Gleichgewichtslage einspielt, der genannte- Trumm die Schwingungsachse schneidet.
• In vielen Fällen dagegen wird es notwendig oder wenigstens zuverlässiger sein, den Trumm, dessen Spannung nicht gemessen werden soll, durch eine besondere Hilfsführung so zu leiten, daß dadurch die Achse dieses Trumms in eine Richtung gezwungen wird, die die Schwingungsachse des Waagebalkens schneidet. Dies kann allerdings nurin einer einzigen Lage des Waagebalkens wirklich eintreten, und diese Lage muß man, wenn man die Waage als Nullpunktwaage benutzt, als Gleichgewichtslage wählen.
• Wenn man hingegen die Waage als Skalenwaage benutzen will, d. h. als solche Waage; die ihre jeweilige Belastung durch Ausschlagen ihres Waagebalkens an einer Skala anzeigt; oder wenn man zwar die Waage wie eine 1,\Tullpunktswaage benutzen, aber sich nicht ein für allemal auf eine bestimmte Lage des Waagebalkens als Gleichgewichtslage festlegen will, so ist das Anbringen einer Hilfsführung unerläßlich, und zwar muß sie in unmittelbarer Nähe der Schwingungsachse des Waagebalkens angeordnet werden. Denn, da dem Waagebalken solcher Waagen praktisch stets nur ein beschränkter Winkelausschlag möglich ist, so kann die in der Nähe der Schwingungsachse angeordnete Hilfsführung sich nur ganz wenig bewegen, sie zwingt also in allen Lagen des Waagebalkens das ZO zum Laufen durch die unmittelbare Nähe der Schwingungsachse. Zwar gibt es wegen der endlichen Dicke jedes ZO auch bei dieser Anordnung nur eine Lage des Waagebalkens, bei der die ZO-Achse die Schwingungsachse exakt schneidet, doch kann an der so angeordneten Hilfsführung der Abstand der ZO-Achse von der Schwingungsachse niemals so groß werden, daß er nicht vernachlässigt werden könnte gegen den Abstand des Trumms, dessen Spannung gemessen werden soll.
• In der beiliegenden Zeichnung sind Beispiele von Ausführungsformen schematisch dargestellt. Darin bedeutet B den Waagebalken, G sein Gegengewicht, F die Führung des Trumms, dessen Spannung gemessen werden soll, H die Hilfsführung des Trumms, dessen Spannung nicht gemessen werden soll, L ein Laufgewicht, l den senkrechten Abstand bzw. Hebelarm des Trumms, dessen Spannung gemessen werden soll, von dem Drehpunkt des Waagebalkens und Z die Achse des Zugorgans. Abb. t stellt eine Ausführungsform des Erfindungsgedankens dar, bei der durch die Art der Anordnung der Vorrichtung im Verhältnis zu den außerhalb der Vorrichtung befindlichen Führungen des Zugorgans dafür gesorgt ist, daß der Trumm, dessen Spannung nicht gemessen werden; soll, beim Einspielen des Waagebalkens in die Gleichgewichtslage durch die Schwingungsachse des Waagebalkens gerichtet ist. Wie in Abb. a gezeigt wird, können die beiden Trumms auch beliebige Winkel miteinander bilden, und der Waagebalken kann beliebig geformt sein, man muß dann nur den Hebelarm der zu messenden Zugkraft in der richtigen Weise bei der Eichung berücksichtigen. So ist bei der in Abb. a gezeichneten Anordnung die zu messende Spannung, gleich In Abb.3 und 4 sind Ausführungsformen gezeichnet mit Nullpunktswaage und einer in Abb. 3 getrennt vom Waagebalken fest angebrachter, in Abb.4 reit am Waagebalken selbst angebrachter Hilfsführung H. In-Abb. 5 und 6a und 6b sind zwei Ausführungsformen dargestellt mit Skalenwaage, in Abb. -5 mit getrennt vom Waagebalken fest angebrachter, in Abb. 6a und 6b mit am Waage= balken selbst angebrachter Hilfsführung, wobei Abb. 6b ein Beispiel für die Ausführungsmöglichkeit als Pendelwaage gibt.
• Ob man, etwa bei kleinen zu messenden Kräften, die Führung seitlich am Waagebalken anordnet oder ob man den Waagebalken geteilt mit zwei Wangen ausführt und das Zugorgan zwischen den beiden Wangen hindurchfuhrt, kann nach konstruktiven Gesichtspunkten entschieden werden. Wenn das Zugorgan nach unten zieht, müssen selbstverständlich die Gewichtsstücke oder das Laufgewicht auf der entgegengesetzten Seite der Schwingungsachse aufgebracht. werden. Gleichgültig ist es auch, in welcher Richtung das Zugorgan sich bewegt.
• Die Vorrichtung läßt sich in beliebig großen Dimensionen und für beliebig große Kräfte bauen. Sie kann für die verschiedensten Zwecke benutzt werden, z. B. für Materialprüfung, zur Kontrolle von Maschinenantrieben, zur Messung der Spannung von Kunstseidenfäden während des Spinnens, zu Messungen an Textilmaschinen, zum Wägen von bewegten Lasten, beim Herstellen und Verlegen von Drähten, Kabeln usw. und bei vielen anderen Gelegenheiten.

Claims (1)

1. PATENTANSPRÜCHE: t. Vorrichtung zum Messen der in Fäden, Drähten, Seilen, Kabeln, Bändern, Riemen, Ketten oder ähnlichen biegsamen Zugorganen; die sich in ihrer Längsrichtung bewegen, herrschenden Zugspannung durch Abwägen mittels einer Waage, wobei das Zugorgan über eine am Waagebalken befestigte oder den Waagebalken bildende gleitende oder wälzende Füh-. rung -- Haken, CSse, Kante, Nut, Rolle o. dgl. - geleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Waage so in den Weg des betreffenden Zugorgans eingeschaltet ist, daß derjenige- Trumm, dessen Spannung gemessen werden soll, in großem, senkrecht zu seiner Bewegungsrichtung gemessenem Abstande von der Schwingungsachse des Waagebalkens läuft, und daß die Richtung des anderen Trumms die Schwingungsachse des Waagebalkens schneidet oder in unmittelbarer Nähe kreuzt. a. Vorrichtung nach Anspruch z, dadurch gekennzeichnet, daß für denjenigen Trumm, dessen Spannung nicht gemessen werden soll, entweder am Waagebalken oder getrennt davon fest eine zweite Führung derart angeordnet ist, daß dieser Trumm in einer die Schwingachse des Waagebalkens schneidenden oder in unmittelbarer Nähe kreuzenden Richtung läuft. 3. Vorrichtung nach Anspruch a, dadurch gekennzeichnet, daB die zweite Führung in unmittelbarer Nähe der Schwingungsachse des Waagebalkens angeordnet ist.