DE102006003792A1

DE102006003792A1 - Halterung für einen Drucksensor sowie Meßrolle mit einem Drucksensor

Info

Publication number: DE102006003792A1
Application number: DE200610003792
Authority: DE
Inventors: Gert Mücke
Original assignee: BETR FORSCH INST ANGEW FORSCH; BFI VDEH Institut fuer Angewandte Forschung GmbH
Current assignee: BETR FORSCH INST ANGEW FORSCH; BFI VDEH Institut fuer Angewandte Forschung GmbH
Priority date: 2006-01-25
Filing date: 2006-01-25
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2026-01-26
Also published as: JP2007199068A; DE102006003792B4; CH698426B1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Halterung für einen Drucksensor, der eine von oben auf ihn wirkende Druckkraft messen kann.

Description

Die Erfindung betrifft eine Halterung für einen Drucksensor, der eine von oben auf ihn wirkende Druckkraft messen kann, sowie eine Messrolle zum Messen einer auf die Messrolle wirkenden Radialkraft, bei der ein Drucksensor mittels einer Halterung in einer axialen Bohrung der Messrolle gehalten wird.

Auf einem der möglichen Einsatzgebiete der Erfindung, nämlich der Halterung von Drucksensoren in Messrollen, die mit dem Drucksensor die auf die Messrolle wirkenden Radialkräfte messen, ist es auf dem Gebiet der Messung von Planheitsabweichungen von bandförmigem Gut aus DE 102 07 501 C1 bekannt, eine Vollrolle zum Feststellen von Planheitsabweichungen beim Behandeln von Metallband mit einer axialen Ausnehmung zu versehen und den Sensor in dieser Ausnehmung anzuordnen, wobei der Sensor zwischen zwei Haltestücken angeordnet in der Axialbohrung verkeilt wird. Hierzu ist in einer ersten Variante ein erstes Keilelement oberhalb des Drucksensors vorgesehen, das eine zu der Einbauposition des Drucksensors weisende Innenfläche und eine im Winkel zur Innenfläche stehende, der Innenfläche gegenüberliegende Außenfläche aufweist. Ferner ist ein zweites, unterhalb der Einbauposition des Drucksensors angeordnetes Keilelement vorgesehen, das ebenfalls eine zu der Einbauposition des Drucksensors weisende Innenfläche und eine im Winkel zu der Innenfläche stehende, der Innenfläche gegenüberliegende Außenfläche aufweist. Die beiden Innenflächen stehen im Winkel zur Längsachse der Axialbohrung, so dass der Drucksensor zwischen den parallel verlaufenden Innenflächen in einer zur Radialrichtung schrägen Lage gehalten wird. Nachteilig an diesem Einbau ist der sich hieraus ergebende Winkel zwischen der Druckaufnahmerichtung des Drucksensors und der radialen Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft.

In einer alternativen, ebenfalls in DE 102 07 501 C1 beschriebenen und in der Praxis mehrheitlich eingesetzten Einbauvariante ist oberhalb des Drucksensors ein erstes Bauelement mit einer zum Drucksensor weisenden Innenfläche vorgesehen, wobei die Innenfläche plan ausgebildet und in einer zur Wirkrichtung der zu messenden Radialkraft senkrechten Ebene angeordnet ist. Ferner ist ein einziges, unterhalb des Drucksensors angeordnetes Innenkeilelement mit einer zum Drucksensor weisenden Innenfläche und einer im Winkel zur Innenfläche stehenden, der Innenfläche gegenüberliegenden Außenfläche vorgesehen. Die Innenfläche dieses einzigen Innenkeilelements ist ebenfalls plan ausgebildet und in einer zur Wirkrichtung der zu messenden Radialkraft senkrechten Ebene angeordnet. Schließlich weist diese weitere Einbauvariante ein einziges Außenkeilelement mit einer zum Drucksensor weisenden Innenfläche auf, mit der das Außenkeilelement auf der Innenfläche des einzigen Innenkeilelements aufliegt, sowie eine der Innenfläche gegenüberliegenden Außenfläche. Indem das Außenkeilelement relativ zum Innenkeilelement verschoben wird, kann der Drucksensor an einer gewünschten Position in der Axialbohrung der Messrolle festgelegt werden, bzw. vorgespannt werden.

Die Praxis hat gezeigt, dass bei der Montage die Kalibrierwerte der vorgespannten Sensoren sehr oft unterschiedlich sind. Ferner hat sich gezeigt, dass sich die Vorspannung der vorgespannten Sensoren beim Betreiben der Messrolle wiederholt verändert hat.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Halterung für Drucksensoren vorzuschlagen, die zumindest einen Nachteil der aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen vermindert.

Diese Aufgabe wird durch die Halterung gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, den Drucksensor zwischen zwei Paaren von Innen- und Außenkeilelementen zu halten. Dadurch wird es zum einen möglich, den Sensor in Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft auszurichten. Ferner ist es durch diese Anordnung möglich, die Halterung bezüglich einer durch die Einbauposition des Drucksensors verlaufenden, senkrecht zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft angeordneten Ebene geometrisch symmetrisch auszubilden, möglicherweise sogar achssymmetrisch. Es wurde erkannt, dass bei der aus dem Stand der Technik bekannten Einbauvariante des Drucksensors beim Verspannen des Sensors ein Kippen der Einbauelemente auftritt, was zu einer Verringerung der Gesamtsteifigkeit der Einbauten führt. Das Kippen erfolgt um eine zur Längsachse der Axialbohrung und zur Radialrichtung senkrechten Achse. Verursacht wird dieses Kippen vermutlich durch die beim Verspannen auftretenden Reibkräfte, die jedoch aufgrund der asymmetrischen Konstruktion der hauptsächlich eingesetzten zweiten Einbauvariante nicht ausgeglichen sind und somit ein Kippmoment hervorrufen. Ebenfalls wird vermutet, dass die Vorspannungsverluste ihre Ursache in dem Kippen und Schrägstellen der Einbauelemente beim Vorspannen haben. Die durch die Biegewechselbelastung der Messrolle bedingten elastischen Verformungen und Mikrobewegungen verringern zudem die durch die Schrägstellung der Einbauten hervorgerufene Lastasymmetrie und verursachen dadurch den Vorspannverlust.

Die Vorzüge der Erfindung werden bereits durch eine Halterung für einen Drucksensor, der eine von oben auf ihn wirkende Druckkraft messen kann, erzielt, der folgende Bauelemente aufweist:

– ein erstes oberhalb der für den Drucksensor vorgesehenen Einbauposition angeordnetes Innenkeilelement mit einer zu der Einbauposition des Drucksensors weisenden Innenfläche und einer im Winkel zur Innenfläche stehenden, der Innenfläche gegenüberliegenden Außenfläche, und
– ein erstes Außenkeilelement mit einer zu der Einbauposition des Drucksensors weisenden Innenfläche, mit der das Außenkeilelement auf der Außenfläche des ersten Innenkeilelements aufliegt, sowie mit einer der Innenfläche gegenüberliegenden Außenfläche, und
– ein zweites unterhalb der für den Drucksensor vorgesehenen Einbauposition angeordnetes Innenkeilelement mit einer zu der Einbauposition des Drucksensors weisenden Innenfläche und einer im Winkel zur Innenfläche stehenden, der Innenfläche gegenüberliegenden Außenfläche und
– ein zweites Außenkeilelement mit einer zu der Einbauposition des Drucksensors weisenden Innenfläche, mit der das Außenkeilelement auf der Außenfläche des zweiten Innenkeilelements aufliegt, sowie mit einer der Innenfläche gegenüberliegenden Außenfläche.

Auf diese Weise wird die für das Vorspannen der Halterung und des Drucksensors in einer Ausnehmung durch eine translatorische Bewegung notwendige Keilanordnung in das Innere der Halterung verlegt. Die Halterung kann bezüglich ihrer Außenflächen an die Formgebung der Ausnehmung, in die die Halterung und der Drucksensor zu verspannen sind, angepasst werden und erlaubt gleichzeitig, die unmittelbar bzw. mittelbar die Einbauausrichtung des Drucksensors beeinflussen den Innenflächen auf die gewünschte Ausrichtung anzupassen, beispielsweise diese Innenflächen senkrecht zu der Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft anzuordnen. Außerdem hat es sich gezeigt, daß bei der erfindungsgemäßen Halterung die Oberflächengüte der Ausnehmung (beispielsweise der Axialbohrung), in die die Halterung eingesetzt wird, geringer sein kann, ohne daß ein Kippen auftritt. Dadurch entfallen aufwendige Verfahren zum Erzeugen einer guten Oberflächengüte, wie beispielsweise das Hohnen oder Rollieren.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Halterung bezüglich einer durch die Einbauposition des Drucksensors verlaufenden, senkrecht zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft angeordneten Ebene geometrisch symmetrisch ausgebildet. Bereits die Abstimmung der Geometrie der oberhalb des Drucksensors und unterhalb des Drucksensors angeordneten Bauelemente reduziert die beim Vorspannen auftretenden Kippmomente und kann sie sogar vollständig vermeiden.

Alternativ oder ergänzend kann die Halterung bezüglich einer durch die Einbauposition des Drucksensors verlaufenden, senkrecht zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft angeordneten Ebene bezüglich der für die die Halterung bildenden Bauelemente verwendeten Materialien und/oder bezüglich der Oberflächenbeschaffenheiten dieser Bauelemente symmetrisch ausgebildet sein. Kippmomente können nicht nur durch geometrische Unterschiede der oberhalb und unterhalb des Drucksensors vorgesehenen Bauelemente erzeugt werden, sondern auch dadurch, dass aufgrund unterschiedlicher Materialwahl oder unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheiten unterschiedliche Reibkräfte zwischen gegeneinander bewegten Oberflächen oberhalb und unterhalb des Drucksensors entstehen. Dies kann durch die symmetrische Ausbildung der betreffenden Materialen bzw. Oberflächenbeschaffenheiten verhindert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Verbindung vorgesehen, die das erste Innenkeilelement und das zweite Innenkeilelement zur Vermeidung einer relativen Verschiebung in eine Richtung, die nicht die Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft ist, verbindet. Die zu vermeidenden Kippmomente können auch dadurch entstehen, dass sich vergleichbare Bauelemente oberhalb des Drucksensors und unterhalb des Drucksensors nicht synchron zueinander bewegen. Dies kann vermieden werden, wenn die betreffenden Bauelemente miteinander verbunden werden. Vorzugsweise ist diese Verbindung jedoch derart ausgebildet, dass sie eine Verschiebung der beiden verbundenen Bauelemente in Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft erlaubt. Bei Halterungen für Drucksensoren, die eine von oben auf sie wirkende Druckkraft messen sollen, wird durch konstruktive Maßnahmen vorzugsweise versucht, den Kraftnebenschluss möglichst gering zu halten, also den Teil der zu messenden Druckkraft, der durch die Halterung an dem Drucksensor vorbeigeleitet wird, klein zu halten. Dies erfolgt, indem die Bauelemente in Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft relativ zueinander federnd ausgebildet sind und die Federsteifigkeit der durch die Verbindung entstandenen Kraftbrücke möglichst gering ist.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist eine Verbindung vorgesehen, die das erste Außenkeilelement und das zweite Außenkeilelement zur Vermeidung einer relativen Verschiebung in eine Richtung, die nicht die Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft ist, verbindet. Dadurch werden die gleichen Vorteile wie bei der Verbindung der Innenkeilelemente erzielt.

Auch wenn die Außenfläche des ersten Innenkeilelements und/oder die Außenfläche des zweiten Innenkeilelements nach Art eines Flachkeils plan ausgebildet sein kann, ist bei einer bevorzugten Ausführungsform die Außenfläche des ersten Innenkeilelements und/oder die Außenfläche des zweiten Innenkeilelements als Teilfläche eines Kegels ausgebildet, dessen Längsachse durch die Einbauposition des Drucksensors verläuft. Für die beim Vorspannen erzeugten Kippmomente ist es von Bedeutung, mit welcher Präzision die Geometrien der einander zugewandten Flächen einzelner, relativ zueinander bewegter Flächen hergestellt werden können. Es hat sich gezeigt, dass die Herstellung von Kegelteilflächen, beispielsweise durch drehende, spanabhebende Bearbeitung eines Halbzeugs präziser hergestellt werden kann, als die plane Fläche eines Flachkeils. Durch diese spezielle Ausgestaltung der Außenflächen wird deshalb eine weitere Verminderung der auftretenden Kippmomente erreicht.

Aus dem gleichen Grund wird die Innenfläche des ersten Außenkeilelements und/oder die Innenfläche des zweiten Außenkeilelements vorzugsweise als Teilfläche der Begrenzung einer kegelförmigen Ausnehmung ausgebildet, deren Längsachse durch die Einbauposition des Drucksensors verläuft.

In einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste Innenkeilelement und das zweite Innenkeilelement Teilelemente einer einstückig hergestellten Innenhülse. Dies bietet sowohl hinsichtlich der Fertigung der Bauteile der Halterung als auch hinsichtlich der Handhabung der Halterung beim Einbau des Drucksensors Vorteile.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Innenhülse zwischen dem ersten Innenkeilelement und dem zweiten Innenkeilelement einen Längsschlitz auf, der zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft im wesentlichen senkrecht verläuft. Hierdurch wird die Federsteifigkeit der Innenhülse reduziert, so dass der Kraftnebenschluss gering bleibt. Ferner kann die Innenhülse mit einer geringen Wandstärke ausgebildet sein. Als geringe Wandstärke wird bei einem üblichen Innendurchmesser von z.B. 20 mm bis 50 mm eine Wandstärke von z.B. 0,3 mm bis 5 mm verstanden. Die gewählte Wandstärke der Hülsen kann auch in Abhängigkeit der Hülsenlänge, den Verschiebeweg und der Steigung gewählt werden. Sie kann an der dünnsten Stelle auch 1/10 mm betragen. Insbesondere kann der Längsschlitz derart ausgebildet sein, dass er nahezu die gesamte Längserstreckung der Innenhülse aufweist und nur an einem oder beiden Enden als Verbindung zwischen dem ersten Innenkeilelement und dem zweiten Innenkeilelement ein schmaler Steg verbleibt. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Innenhülse zwei Längsschlitze auf. Vorzugsweise ist der bzw. sind die Längsschlitze in einer durch die Einbauposition des Drucksensors verlaufenden, senkrecht zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft angeordneten Ebene vorgesehen.

Wie auch bei den Innenkeilelementen können in einer bevorzugten Ausführungsform alternativ oder ergänzend das ersten Außenkeilelement und das zweite Außenkeilelement Teilelemente bzw. Teilstücke einer einstückig hergestellten Außenhülse sein. Diese Außenhülse kann in einer bevorzugten Ausführungsform ebenfalls mindestens einen Längsschlitz zwischen dem ersten Außenkeilelement und dem zweiten Außenkeilelement aufweisen, der zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft im wesentlichen senkrecht verläuft.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Innenfläche des ersten Innenkeilelements und/oder die Innenfläche des zweiten Innenkeilelements plan ausgebildet und in einer zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft senkrechten Ebene angeordnet. Eine derartige Ausgestaltung erlaubt es, den an seiner Oberseite und Unterseite meist plan ausgebildeten Drucksensor unmittelbar an die Innenflächen anliegend, zwischen die Innenkeilelemente einzuschieben.

Alternativ kann in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zwischen dem ersten Innenkeilelement und der Einbauposition des Drucksensors ein erstes Zwischenstück mit einer Kalotte und/oder zwischen dem zweiten Innenkeilelement und der Einbauposition des Drucksensors ein zweites Zwischenstück mit einer Kalotte vorgesehen sein, wobei die Kalotte die der einen Innenfläche eines Innenkeilelements zugewandte Fläche bildet und die zugehörige Innenfläche des Innenkeilelements korrespondierend ausgebildet ist. Die Kalotte weist dabei vorzugsweise die geometrische Form einer Teilfläche eines zylindrischen Körpers auf.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Außenfläche des ersten und/oder des zweiten Außenkeilelements eine Teilfläche eines zylindrischen Körpers. Diese Ausgestaltung empfiehlt sich besonders in Anwendungsgebieten, bei denen der Drucksensor mittels der Halterung in einer Bohrung, beispielsweise der Axialbohrung einer Messrolle zu halten ist.

Die Halterung kann Zentrierstifte aufweisen, die in Zentrierbohrungen in Bauelementen eingreifen. Mittels dieser Zentrierstifte können einzelne, lose Bauelemente, wie beispielsweise der Drucksensor, im Verhältnis zu anderen Bauelementen, wie beispielsweise den Innenkeilelemente bzw. der Innenhülse, gut und genau positioniert werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Halterung ein in das erste und zweite Außenkeilelement eingebrachte Innengewinde auf, dessen Längsachse durch die Einbauposition des Drucksensors verläuft und eine in das Innengewinde eingeschraubte Druckschraube, die in Kontakt mit dem ersten Innenkeilelement und dem zweiten Innenkeilelement kommen kann und sie relativ zu dem ersten und dem zweiten Außenkeilelement verschieben kann. Durch diese Druckschraube kann ein einfaches Vorspannen der Halterung erzeugt werden. Durch die winklige Ausgestaltung der jeweiligen Außenflächen im Verhältnis zu den jeweiligen Innenflächen der miteinander kooperierenden Innenkeil- und Außenkeilelementen erzeugt eine Verschiebung der Keilelemente relativ zueinander eine Verlagerung des Außenkeilelements fort von der Einbauposition des Drucksensors. Auf diese Weise kann die Halterung in einer Ausnehmung verspannt werden.

Alternativ kann die Halterung ein in das erste und das zweite Innenkeilelement eingebrachtes Innengewinde aufweisen, dessen Längsachse durch die Einbauposition des Drucksensors verläuft und eine Zugschraube, die in das Innengewinde eingeschraubt ist und mit ihrem Schraubenkopf in Kontakt mit dem ersten und dem zweiten Außenkeilelement kommen kann und sie relativ zu dem ersten und dem zweiten Innenkeilelement verschieben kann.

Die erfindungsgemäße Halterung wird bevorzugt zum Halten eines Drucksensors in eine Axialbohrung einer Messrolle zum Messen der auf die Messrolle wirkenden Radialkräfte verwendet, wie sie beispielsweise in DE 102 07 501 C1 offenbart ist.

Eine erfindungsgemäße Messrolle mit einem Drucksensor zum Messen der auf die Messrolle wirkenden Radialkräfte, bei der der Drucksensor in einer Axialbohrung der Messrolle angeordnet ist, weist vorzugsweise die vorbeschriebene Halterung auf.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert, die jedoch lediglich Ausführungsbeispiele darstellen. Darin zeigen:
1 einen Querschnitt durch die erfindungsgemäße Halterung mit einem Drucksensor in der Einbausituation in einer ausschnittweise dargestellten Messrolle in einer geschnittenen Seitenansicht gemäß der Schnittlinie B-B in 2;
2 die Elemente der 1 in einer Ansicht entlang der Schnittlinie A-A in 1;
3 die Elemente der 1 und 2 in einer Ansicht gemäß der Schnittlinie C-C der 2;
4 eine alternative Bauform der erfindungsgemäßen Halterung in einer zur 2 vergleichbaren Darstellung;
5 eine weitere Bauform der erfindungsgemäßen Halterung in einer zu der 1 vergleichbaren Darstellung;
6 die Elemente der 5 in einer Ansicht entlang der Schnittlinie A-A der 5;
7 die Elemente der 5 und 6 in einer Ansicht entlang der Schnittlinie C-C in 6 und
8 eine weitere Bauform der erfindungsgemäßen Halterung in einer der 1 und 5 vergleichbaren Ansicht.
1 zeigt eine Halterung 1 für einen Drucksensor 2. Die Halterung 1 hält den Drucksensor 2 in einer Axialbohrung 3 der ausschnittweise dargestellten Messrolle 4. Die Halterung 1 weist eine Innenhülse 5 auf, die aus einem ersten oberhalb der für den Drucksensor 2 vorgesehenen Einbauposition angeordneten Innenkeilelement 6 mit einer zu der Einbauposition des Drucksensors 2 weisenden Innenfläche 7 und einer im Winkel zur Innenfläche 7 stehenden, der Innenfläche 7 gegenüberliegenden Außenfläche 8 auf. Ferner weist die Innenhülse 5 ein zweites unterhalb der für den Drucksensor 2 vorgesehenen Einbauposition angeordnetes Innenkeilelement 9 auf, das eine zu der Einbauposition des Drucksensors 2 weisende Innenfläche 10 und eine im Winkel zur Innenfläche 10 stehende, der Innenfläche 10 gegenüberliegende Außenfläche 11 aufweist.
Ferner weist die Halterung 1 eine Außenhülse 12 auf. Die Außenhülse 12 weist ein erstes Außenkeilelement 13 mit einer zu der Einbauposition des Drucksensors weisenden Innenfläche 14 und einer im Winkel zur Innenfläche 14 stehenden, der Innenfläche 14 gegenüberliegenden Außenfläche 15 auf. Ferner weist die Außenhülse 12 ein zweites Außenkeilelement 16 mit einer zur Einbauposition des Drucksensors 2 weisenden Innenfläche 17, mit der das Außenkeilelement 16 auf der Außenfläche des zweiten Innenkeilelements 9 aufliegt, auf. Ferner weist das Außenkeilelement 16 eine der Innenfläche 17 gegenüberliegende Außenfläche 18 auf.
Eine Druckschraube 19 mit einem Außengewinde ist in ein in die Außenhülse eingebrachtes Innengewinde 20 eingeschraubt. Die Einschraubtiefe der Druckschraube 19 bestimmt die Relativposition der Innenhülse 5 im Verhältnis zur Außenhülse 12 und damit den Grad der Vorspannung der Halterung 1 in der Axialbohrung 3.
Wie der 2 zu entnehmen ist, weisen die Innenhülse 5 und die Außenhülse 12, Schlitze 21 respektive 22 auf. Diese Längsschlitze 21, 22 reduzieren die Federsteifigkeit der Innenhülse 5 bzw. der Außenhülse 12 und sorgen dafür, dass der Kraftnebenschluss gering bleibt. Die in die Wirkrichtung des Pfeils D wirkende, zu ermittelnde Druckkraft wird deshalb gut in den Drucksensor 2 eingeleitet. Die Außenhülse 12 und die Innenhülse 5 können in einem ersten Bearbeitungsschritt durch spanabhebendes Drehen hergestellt werden. Dadurch kann insbesondere die Formtoleranz der Innenflächen 14, 17 der Außenhülse 12 und der Außenflächen 8, 11 der Innenhülse besonders präzise hergestellt werden und so ein kippmomentfreies Bewegen der Innenhülse 5 relativ zur Außenhülse 12 ermöglicht werden. In nachfolgenden Bearbeitungsschritten können die in der Ansicht der 2 seitlich angeordneten Bereiche der Innenhülse 5 weiter verschmälert werden, um die seitliche Wandstärke der Innenhülse 5 zu reduzieren. Dadurch entstehen in der Ansicht der 2 seitliche Freiräume 23, 24 zwischen der Innenhülse 5 und der Außenhülse 12, die die Krafteinleitung in den Drucksensor 2 begünstigen und den Kraftnebenschluss weiter verringern.
Die 3 zeigt die Draufsicht auf den Drucksensor 2. In dieser Ansicht ist die zu dem Drucksensor 2 führende Kabelanordnung gut zu erkennen. Ein erstes Kabel 25 führt zu dem dargestellten Drucksensor 2, während weitere Kabel 26 zu weiteren, nicht dargestellten Drucksensoren führen, die in der gleichen Axialbohrung 3 angeordnet sind.
Die in der 4 dargestellte weitere Ausführungsform der Halterung weist grundsätzlich den gleichen Aufbau wie die in den 1 bis 3 dargestellte Halterung auf. Gleiche Bauelemente weisen um den Wert 100 erhöhte Bezugszeichen auf. Allerdings ist bei der Innenhülse 105 dieser zweiten Ausführungsform eine Mehrzahl von Ausnehmungen 126 vorgesehen, die die seitliche Wandstärke der Innenhülse 105 weiter reduzieren und damit zu einer erneut geringeren Federsteifigkeit und damit einem geringeren Kraftnebenschluss führen.
In den 5 bis 7 ist eine weitere Ausführungsform der Erfindung gezeigt, die sich von der in den 1 bis 3 Dargestellten dadurch unterscheidet, dass zwischen der Innenhülse 205 und dem Drucksensor 202 Zwischenstücke 227 und 228 mit Kalotten vorgesehen sind. Im übrigen entsprechen die dargestellten Bauelemente den Bauelementen der in den 1 bis 3 dargestellten Elemente. Sie werden mit einem um den Wert 200 erhöhten Bezugszeichen dargestellt.
8 zeigt eine der in 1 dargestellte vergleichbare Halterung 301. Sie unterscheidet sich von der in 1 Dargestellten durch eine andere Orientierung der Innenflächen 308, 311 und der dazu korrespondierenden Außenflächen 314, 317 sowie durch eine Zugschraube 329, die in ein Innengewinde 330 der Innenhülse 305 eingeschraubt ist. Die Einschraubtiefe der Zugschraube 329 in das Innengewinde 330 bestimmt die Position der Innenhülse 305 relativ zur Außenhülse 312 und damit die Vorspannung der Halterung 301 in der Axialbohrung 303 der Messrolle 304. Gleiche Bauelemente werden mit einem um den Wert 300 erhöhtes Bezugszeichen gekennzeichnet.

Claims

Halterung (1, 201, 301) für einen Drucksensor (2, 202, 302), der eine von oben auf ihn wirkende Druckkraft messen kann, gekennzeichnet durch – ein erstes oberhalb der für den Drucksensor (1, 201, 301) vorgesehenen Einbauposition angeordnetes Innenkeilelement (6, 206) mit einer zu der Einbauposition des Drucksensors weisenden Innenfläche (7, 207) und einer im Winkel zur Innenfläche stehenden, der Innenfläche (7, 207) gegenüberliegenden Außenfläche (8, 208, 308), und – ein erstes Außenkeilelement (13, 213) mit einer zu der Einbauposition des Drucksensors (2, 202, 302) weisenden Innenfläche (14, 214, 314), mit der das Außenkeilelement (13, 213) auf der Außenfläche (15, 215) des ersten Innenkeilelements (6, 206) aufliegt, sowie mit einer der Innenfläche (14, 214, 314) gegenüberliegenden Außenfläche (15, 215), und – ein zweites unterhalb der für den Drucksensor (2, 202, 302) vorgesehenen Einbauposition angeordnetes Innenkeilelement (9, 209) mit einer zu der Einbauposition des Drucksensors weisenden Innenfläche (10, 210) und einer im Winkel zur Innenfläche stehenden, der Innenfläche gegenüberliegenden Außenfläche (11, 211, 311), und – ein zweites Außenkeilelement (16, 216) mit einer zu der Einbauposition des Drucksensors (2, 202, 302) weisenden Innenfläche (17, 217, 317), mit der das Außenkeilelement (16, 216) auf der Außenfläche des zweiten Innenkeilelements (9, 209) aufliegt, sowie mit einer der Innenfläche (17, 217, 317) gegenüberliegenden Außenfläche (18, 218).
Halterung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (201, 301) bezüglich einer durch die Einbauposition des Drucksensors (2, 202, 302) verlaufenden, senkrecht zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft angeordneten Ebene geometrisch symmetrisch ausgebildet ist.
Halterung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Halterung (1, 201, 301) bezüglich einer durch die Einbauposition des Drucksensors (2, 202, 302) verlaufenden, senkrecht zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft angeordneten Ebene bezüglich der für die die Halterung bildenden Bauelemente verwendeten Materialien und/oder bezüglich der Oberflächenbeschaffenheiten dieser Bauelemente symmetrisch ausgebildet ist.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Verbindung, die das erste Innenkeilelement (6, 206) und das zweite Innenkeilelement (9, 209) zur Vermeidung einer relativen Verschiebungen in eine Richtung, die nicht die Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft ist, verbindet.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Verbindung, die das erste Außenkeilelement (13, 213) und das zweite Außenkeilelement (16, 216) zur Vermeidung einer relativen Verschiebungen in eine Richtung, die nicht die Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft ist, verbindet.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (8, 208, 308) des ersten Innenkeilelements (6, 206) und die Außenfläche (11, 211, 311) des zweiten Innenkeilelements (9, 209) Teilflächen eines Kegels sind, dessen Längsachse durch die Einbauposition des Drucksensors verläuft.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenfläche (14, 214, 314) des ersten Aussenkeilelements (13, 213) und die Innenfläche (17, 217, 317) des zweiten Aussenkeilelements (16, 216) Teilflächen der Begrenzung einer kegelförmigen Ausnehmung sind, deren Längsachse durch die Einbauposition des Drucksensors verläuft.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Innenkeilelement (6, 206) und das zweite Innenkeilelement (9, 209) Teilelemente einer einstückig hergestellten Innenhülse (5, 105, 205) sind.
Halterung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenhülse (5, 105, 205) zwischen dem ersten Innenkeilelement (6, 206) und dem zweiten Innenkeilelement (9, 209) einen Längsschlitz (21, 221) aufweist, der zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft im wesentlichen senkrecht verläuft.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Außenkeilelement (13, 213) und das zweite Außenkeilelement (16, 216) Teilelemente einer einstückig hergestellten Außenhülse (12, 212) sind.
Halterung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenhülse (12, 212) zwischen dem ersten Außenkeilelement (13, 213) und dem zweiten Außenkeilelement (16, 216) einen Längsschlitz (22, 222) aufweist, der zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft im wesentlichen senkrecht verläuft.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflächen (7, 10, 207, 210) der Innenkeilelemente plan ausgebildet und in einer zur Wirkrichtung der zu messenden Druckkraft senkrechten Ebene angeordnet sind.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem ersten Innenkeilelement (206) und der Einbauposition des Drucksensors (202) ein erstes Zwischenstück (227) mit einer Kalotte und/oder zwischen dem zweiten Innenkeilelement (209) und der Einbauposition des Drucksensors (202) ein zweites Zwischenstück (228) mit einer Kalotte vorgesehen ist, wobei die Kallotte die einer Innenfläche (207, 210) eines Innenkeilelements (206, 209) zugewandte Fläche des Zwischenstücks bildet und die zugehörige Innenfläche (207, 210) des Innenkeilelements (206, 209) korrespondierend ausgebildet ist.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (12, 15, 212, 215) des ersten und/oder des zweiten Außenkeilelements (13, 16, 213, 216) eine Teilfläche eines zylindrischen Körpers ist.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, gekennzeichnet durch Zentrierstifte, die in Zentrierbohrungen eingreifen.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch ein in das erste und das zweite Außenkeilelement (13, 16, 213, 216) eingebrachte Innengewinde (20, 220), dessen Längsachse durch die Einbauposition des Drucksensors (2, 202) verläuft, und eine in das Innengewinde (20, 220) eingeschraubte Druckschraube (19, 219), die im Kontakt mit dem ersten Innenkeil element (6, 206) und dem zweiten Innenkeilelement (9, 209) kommen kann und sie relativ zu dem ersten und dem zweiten Außenkeilelement (13, 16, 213, 216) verschieben kann.
Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, gekennzeichnet durch ein in das erste und das zweite Innenkeilelement eingebrachte Innengewinde (330), dessen Längsachse durch die Einbauposition des Drucksensors (302) verläuft, und eine Zugschraube (329), die in das Innengewinde (330) eingeschraubt ist und mit ihrem Schraubenkopf im Kontakt mit dem ersten Außenkeilelement und dem zweiten Außenkeilelement kommen kann und sie relativ zu dem ersten und dem zweiten Innenkeilelement verschieben kann.
Verwendung einer Halterung nach einem der Ansprüche 1 bis 17 zum Halten eines Drucksensors (2, 202, 302) in einer Axialbohrung (3, 203, 303) einer Messrolle (4, 204, 304) zum Messen der auf die Messrolle (4, 204, 304) wirkenden Radialkräfte.
Messrolle mit einem Drucksensor zum Messen der auf die Messrolle wirkenden Radialkräfte, bei der der Drucksensor (2, 202, 302) in einer Axialbohrung (3, 203, 303) der Messrolle (4, 204, 304) angeordnet ist und mittels einer Halterung (1, 201, 301) nach einem der Ansprüche 1 bis 17 in dieser Axialbohrung gehalten wird.