DE3151048A1

DE3151048A1 - Spannkraftaufnehmer fuer umlaufende spanneinrichtungen

Info

Publication number: DE3151048A1
Application number: DE19813151048
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 4005 Meerbusch Schmitz; Josef 4000 Düsseldorf Steinberger
Original assignee: Paul Forkardt GmbH and Co KG
Current assignee: Forkardt Deutschland GmbH
Priority date: 1981-12-23
Filing date: 1981-12-23
Publication date: 1983-07-07
Also published as: FR2518749B1; IT8224917A1; GB2113855B; IT1153692B; SE453057B; SE8207328L; IT8224917A0; US4487078A; JPS60173B2; GB2113855A; SE8207328D0; JPS58114808A; CH658011A5; DE3151048C2; FR2518749A1

Description

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Kaiser-Friedrich-Ring 70 " ··'-.:.. DtPL.-I-NG. WOLFRAM WATZKE

D-4000 DÜSSELDORF II DIPL.-ING. H E I N Z J. RING

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Unser Zeichen: 22 694 Datum: 22. Dezember I98I

Paul Forkardt GmbH & Co.KG,Rosenstr.44-46, 4000 Düsseldorf .1 Spannkraftaufnehmer für umlaufende Spanneinrichtungen

Die Erfindung betrifft einen Spannkraftaufnehmer für umlaufende Spanneinrichtungen mit mindestens zwei sich gegenüberliegenden, an die Spannelemente der jeweiligen Spanneinrichtung anzusetzenden Druckstücken, die in einem Tragkörper angeordnet sind und von denen mindestens ein Druckstück auf einen Kraftaufnehmer wirkt, dessen Meßwerte aus dem rotierenden Spannkraftaufnehmergehäuse über ein stillstehendes Überleitungsgehäuse abgeführt werden.

Derartige Spannkraftaufnehmer sind für Dreibackenfutter bekannt.Sie besitzen drei in einen Tragkörper eingesetzte Druckstücke, die sich gemeinsam an einem zentralen Widerlagerbolzen abstützen und jeweils als Kraftaufnehmer ausgebildet sind. Zu diesem Zweck besitzt jedes Druckstück mehrere Dehnmeßstreifen, welche mittels einer Brückenschaltung miteinander verbunden sind und jeweils die auf das Druckstück ausgeübte Spannkraft messen.

Die bekannten Spannkraftaufnehmer bestehen aus vielen Einzelteilen und erfordern einen größeren technischen Aufwand, der zu einem großen Raumbedarf führt. Zusätzliche Nachteile ergeben sich dadurch, daß keine Anpassung der bekannten Spannkraftaufnehmer an Spanneinrichtungen mit unterschiedlichen Backenzahlen und unterschiedlichen Spanndurchmessern möglich ist. Der entscheidende Nachteil liegt schließlich darin, daß die Steifigkeit des Spannkraftaufnehmers entscheidend von der Steifigkeit der Druckstücke abhängt.

Telefon (0211) 57 2131 - Telex: SS 88 429 pate J - Telegrammadresse: Rheinpatent - Postscheckkonto Köln (BLZ 370100 SO) 227610 - 503

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile der bekannten Spannkraftaufnehmer zu vermeiden und einen Spannkraftaufnehmer der eingangs beschriebenen Art derart weiterzuentwickeln, daß er ohne großen Aufwand nicht nur für unterschiedliche Spanndurchmesser, sondern auch an Spanneinrichtungen mit einer unterschi« liehen Anzahl von Spannelementen eingesetzt werden kann, und zwar ohne eine Veränderung der Steifigkeit des Spannkraftaufnehmers„

Die Lösung dieser Aufgabenstellung durch die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke auswechselbar, jedoch fest an den Armen eines mehrarmigen Meßkörpers angeordnet sind und daß mindestens ein Arm des Meßkörpers als Kraftaufnehmer ausgebildet ist ο

Mit dieser erfindungsgemäßen Ausbildung wird der Vorteil erreicht, daß durch ein Auswechseln der fest am Meßkörper angeordneten Druckstücke eine einfache Anpassung des Spannkraftaufnehmers an unterschiedliche Spanndurchmesser erfolgen kann, ohne daß sich hierbei die Steifigkeit des Spannkraftaufnehmers ändert. Da der Meßkörper zugleich als Tragkörper für die Druckstücke ausgeführt ist, ergibt sich eine geringe Anzahl der erforderlichen Teile und ein kleines Bauvolumen. Die Ausbildung des Meßkörpers mit mehreren Armen schaf: schließlich die Möglichkeit, den erfindungsgemäßen Spannkraftaufnehmer bei Spanneinrichtungen mit unterschiedlicher Anzahl von Spannelementen einzusetzen, wobei die definierte und stets gleichblf bende Steifigkeit des Spannkraftaufnehmers nicht verändert wird»

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann der Meßkörper sternförmig mit sechs Armen ausgebildet werden,die jeweils mit einem Anschluß für ein Druckstück versehen sind. Auf diese Weise ist es möglich, den Spannkraftaufnehmer wahlweise für Spanneinrichtungen m: zwei, drei, vier und sechs Spannelementen einzusetzen. Insbesondere ergibt sich die Möglichkeit, die Spannkraft nicht nur bei Zwei- und Brei-Backenfuttern,,sondern auch bei Ausgleichfuttern mit sechs Backen zu messen, die zur Erzielung einer ausgleichenden Spannung paarweise pendelnd ausgebildet sind«,

Um mit dem erfindungsgemäßen Spannkraftmesser auch die Beeinflussung durch die auf die Spannelemente wirkende Fliehkraft berücksichtigen zu können, wird mit der Erfindung schließlich vorgeschlagen, am rotierenden Gehäuse des Spannkraftaufnehmers einen Impulsgeber für einen am stillstehenden Überleitungsgehäuse angeordneten Impulsaufnehmer anzuordnen. Auf diese Weise können die gemessenen Spannkräfte unmittelbar der jeweiligen Drehzahl zugeordnet werden.

Auf der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Spannkraftaufnehmers dargestellt, und zwar zeigen:

Fig. 1 eine Stirnansicht des Spannkraftaufnehmers und Fig. 2 einen Längsschnitt durch den Spannkraftaufnehmer gemäß der Schnittlinie H-II in Fig.l.

Der Spannkraftaufnehmer für umlaufende Spanneinrichtungen besitzt ein Gehäuse I₉ an welches ein Lagerflansch 2 mit einer Lagerachse 3 angeschraubt ist. Die Lagerachse 3 ist mittels Wälzlagern 4 drehbar in einem Überleitungsgehäuse 5 gelagert, das mit einem auf der Zeichnung nicht dargestellten Handgriff versehen sein kann, um den Spannkraftaufnehmer zu halten.

Am vorderen Ende des Gehäuses 1 ist mittels Schrauben 6 ein Tragkörper 7 befestigt, in welchem ein Meßkörper 8 angeordnet ist. Dieser Meßkörper 8 ist sternförmig mit sechs Armen 8a ausgebildet, welche beim Ausführungsbeispiel geringförmig aus dem Tragkörper 7 herausragen. Jeder Arm 8a des Meßkörpers 8 ist beim Ausführungsbeispiel mit einer Gewindebohrung 8b versehen, in welche ein Druckstück 9 eingeschraubt werden kann. Die Druckstücke 9 sind zu diesem Zweck mit Schlüsselflächen 9a versehen.

Mindestens ein Arm 8a des Meßkörpers 8 ist mittels Dehnmeßstreifen 10 als Kraftaufnehmer ausgebildet. Bei dem auf der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich hierbei um den in den Fig.l und 2 senkrecht nach oben weisenden Arm 8a. Die Dehnmeßstreifen 10 sind über in zentralen Bohrungen des Meßkörpers 8, des Gehäu-

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. ses 1, des Lagerflansches 2 und der Lagerachse 3 verlaufende Leitungen 11 mit auf der Lagerachse 3 angeordneten Schleifringen

12 verbunden_β Diese Schleifringe 12 stehen wiederum über Schleifringabnehmer 13s welche im Überleitungsgehäuse 5 angeordnet sind, mit den Adern l4a eines Kabels 14 in Verbindung, so daß die sich mit dem Gehäuse 1 drehenden Dehnmeßstreifen 10 des Meßkörpers 8 elektrisch leitend mit dem Kabel 14 verbunden sind.

Zum Messen der von den Spannelementen einer umlaufenden Spanneinric-htung ausgeübten Spannkraft wird der voranstehend in seinem Aufbau beschriebene Spannkraftaufnehmer in die Spanneinrichtung derart eingesetzt, daß dessen Spannelemente an den Druckstücken 9 des Meßkörpers 8 angreifen. Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig.: und- 2 ist der Spannkraftaufnehmer zum Einsatz bei einem Dreibackenfutter ausgerüstet, indem drei der insgesamt sechs Arme 8a des Meßkörpers 8 mit Druckstücken 9 versehen sind. Soll der Spannkraftaufnehmer stattdessen bei einem Zweibackenfutter oder einem Vierbai kenfutter verwendet werden, werden die Druckstücke 9 von den in Fi| 1 schräg nach unten weisenden Armen 8a abgenommen und stattdessen ein Druckstück 9 an dem senkrecht nach unten weisenden Arm 8a angeordnet, der dem als Kraftaufnehmer ausgebildeten, senkrecht nach oben weisenden Arm 8a gegenüberliegt. Da es sich bei einem Vierbackenfutter stets um ein zentrisch spannendes Futter handelt, werd« nur zwei gegenüberliegende Spannelemente an den Meßkörper 8 angeln setzt» Für den Fall, daß der Spannkraftaufnehmer zum Messen der Spannkraft eines Sechsbackenfutters verwendet werden soll, werden sämtliche Arme 8a mit Druckstücken 9 versehen.

In allen der geschilderten Fälle wird jeweils der als Kraftaufnehmer ausgebildete Arm 8a des Meßkörpers 8 an ein Spannelement der Spanneinrichtung angesetzt. Bei einer Beaufschlagung dieses Kraftaufnehmers mit der vom jeweiligen Spannelement ausgeübten Spannkraft wird deren Wert von den Dehnmeßstreifen 10 ermittelt und über die Leitungen 11, die Schleifringe 12, die Schleifringabnehmei

13 und das Kabel lh einer Anzeigevorrichtung zugeführt. Da das über leitungsgehäuse 5 mit dem Kabel Ik feststeht, während das Gehäuse Π

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mit dem Tragkörper 7 und dem Meßkörper 8 zusammen mit der Spanneinrichtung rotiert, läßt sich die jeweilige Spannkraft auch bei rotierenden Spanneinrichtungen ermitteln, wodurch insbesondere
Fliehkrafteinflüsse erfaßt werden.

Um diese Fliehkrafteinflüsse der jeweiligen Drehzahl zuordnen zu können, ist am Gehäuse 1 ein Impulsgeber 15 ausgebildet. Dieser wirkt mit einem am überleitungsgehäuse 5 angeordneten,'d.h. feststehenden Impulsaufnehmer 16 zusammen. Die vom Impulsgeber 15
und Impulsaufnehmer 16 ermittelte Drehzahl wird über eine Impulsleitung 17 einer nachgeschalteten, auf der Zeichnung nicht dargestellten Drehzahlanzeige zugeführt.

Aus den voranstehenden Erläuterungen ergibt sich, daß der Spannkraftauf nehmer durch Umsetzen der Druckstücke 9 an den Armen 8a des Meßkörpers 8 auf einfache Weise dem jeweiligen Einsatzzweck an Spanneinrichtungen mit unterschiedlichen Spannelementen angepaßt werden kann. Durch die Wahl unterschiedlich langer Druckstücke 9 kann auf gleiche Weise eine schnelle Anpassung des Spannkraftaufnehmers an unterschiedliche Spanndurchmesser erfolgen. Die Steifigkeit des Spannkraftaufnehmers bleibt hierbei unverändert, da sie im
wesentlichen von der Steifigkeit des Meßkörpers 8 bestimmt wird.

Bezugsziffernliste:

1	Gehäuse
2	Lagerflansch
3	Lagerachse
4"	Wälzlager
5	Überleitungsgehäuse
6	Schraube
7	Tragkörper
8	Meßkörper
8a	Arm
8b	Gewindeb ohrung
9	Druckstück
9a	Schlüsselfläche
10	Dehnmeßstreifen
11	Leitung
12	Schleifring
13	Schleifringabnehmer
14	Kabel
14a	Ader
15	Impulsgeber
16	Impulsaufnehmer
17	Impulsleitung

Leerseite

Claims

Pat ent an sprüc he:

( 1.Jspannkraftaufnehmer für umlaufende Spanneinrichtungen mit mindestens zwei sich gegenüberliegenden, an die Spannelemente der jeweiligen Spanneinrichtung anzusetzenden Druckstücken, die in einem Tragkörper angeordnet sind und von denen mindesten! ein Druckstück auf einen Kraftaufnehmer wirkt, dessen Meßwerte aus dem rotierenden Spannkraftaufnehmergehäuse über ein stillstehendes Überleitungsgehäuse abgeführt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke (9) auswechselbar, jedoch fest an den Armen (8a) eines mehrarmigen Meßkörpers (8) angeordnet sind und daß mindest en s/e in Arm (8a) des Meßkörpers (8) als Kraftaufnehmer ausgebildet ist.

2, Spannkraftaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßkörper (8) sternförmig mit sechs Armen (8a) ausgebildet ist, die jeweils mit einem Anschluß (Gewindebohrung 8b) für ein Druckstück (9) versehen sind.

3. Spannkraftaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichn daß am rotierenden Gehäuse (1) ein Impulsgeber (15) für einen am stillstehenden Überleitungsgehäuse (5) angeordneten Impulsauf: mer (16) angeordnet ist.