AT391369B - Piezoelektrischer kraftaufnehmer - Google Patents

Description

Nr. 391 369

Die Erfindung bezieht sich auf einen piezoelektrischen Kraftaufnehmer mit stabförmigen, auf transversalem Piezoeffekt beruhenden Piezoelementen aus pyroeffektfreiem Piezomaterial, die stimseitig zwischen zur Aufnehmerachse koaxialen Krafteinleitungsgliedem verschiebefest gehalten sind.

Obwohl das verlustfreie Speichern geringer piezoelektrischer Ladungen über längere Zeitintervalle im 5 Gegensatz zum Erfassen von Ladungsänderungen, wie dies vor allem bei der Beobachtung von Druck- oder Beschleunigungsvorgängen notwendig ist, größere Schwierigkeiten mit sich bringt, hat es nicht an Versuchen gefehlt, die Vorteile einer piezoelektrischen Meßmethode, nämlich hohe Empfindlichkeit, gute Linearität, vorteilhaftes Langzeitverhalten und geringe Temperaturabhängigkeit, auch für statische oder zumindest quasistatische Kraftmessungen anzuwenden. Zu diesem Zweck ist es bekannt, den longitudinalen Piezoeffekt 10 auszunützen, indem eine Quarzplatte als Piezoelement senkrecht zur Plattenebene mit der zu messenden Kraft beaufschlagt wird. Solche Kraftaufnehmer arbeiten zufriedenstellend, solange die zu messende Kraft eine Mindestgröße von einigen daN aufweist. Für die Messung von Kräften von weniger als 1 N wird jedoch die erzeugte piezoelektrische Ladung so klein, daß mit einer Beeinträchtigung der Meßergebnisse durch Verluste in der Auswertelektronik und durch Fremdeinflüsse gerechnet werden muß. Um größere piezoelektrische Ladungen 15 zu erhalten, wird der transversale piezoelektrische Effekt ausgenützt, bei dem die Meßkraft nicht senkrecht, sondern parallel zur Elektrodenebene wirksam wird. Mit Hilfe von stabförmigen Piezoelementen kann aufgrund dieses transversalen Piezoeffektes eine erhebliche Steigerung der Empfindlichkeit erreicht werden. Allerdings ergeben sich hinsichtlich der Krafteinleitung Schwierigkeiten. Die meisten piezoelektrischen Materialien, wie Quarz, Turmalin oder Piezokeramik, sind spröde, so daß zur Vermeidung örtlicher Überlastungen und damit 20 verbundener Rißbildungen die Kräfte über möglichst große, plane Flächen gleichmäßig und mit niedriger spezifischer Flächenpressung eingeleitet werden müssen. In diesem Zusammenhang ist zu berücksichtigen, daß die abgegebene piezoelektrische Ladung auch davon abhängt, ob die Meßkraft punktförmig, großflächig, am Rande oder im Zentrum eines Piezoelementes eingeleitet wird. Aus diesem Grunde hat es sich als zweckmäßig erwiesen, die Piezoelemente unter einer Druckvorspannung in die Aufnehmer einzusetzen, um eine möglichst 25 große, von Änderungen der Meßkraft weitgehend unabhängige Berührungsfläche der Krafteinleitungsglieder und der Elektroden mit den Piezoelementen sicherzustellen, was eine Verringerung der Streuung der Kalibrierfaktoren für die Aufnehmer mit sich bringt.

Da viele piezoelektrische Materialien, wie z. B. Quarz und Turmalin, hydrophile Eigenschaften aufweisen und zur Aufnahme dünner Flüssigkeitsfilme auf der isolierenden Oberfläche neigen, werden die Piezoelemente zum 30 Schutz vor die elektrische Isolierung beeinträchtigender Feuchtigkeit in Gehäuse eingesetzt, die wiederum die Gefahr von mechanischen Nebenschlüssen für die Meßkraft ergeben, so daß mit der Ableitung eines Teiles der Meßkraft über das Gehäuse die Empfindlichkeit des Aufnehmers herabgesetzt wird. Die Vorspannung der Piezoelemente verringert dabei die Spaltelastizität zwischen den Piezoelementen und den Krafteinleitungsgliedem und damit die Wirksamkeit des mechanischen Nebenschlusses über das Gehäuse im Bereich kleinerer Meßkräfte, 3 5 was eine Linearisierung der Kalibrierkurve zur Folge hat.

Wegen der gegenüber der Zugfestigkeit erheblich größeren Druckfestigkeit der meisten piezoelektrischen Materialien kann außerdem durch eine Druckvorspannung eine sonst unvermeidbare Zugbelastung, wie sie beispielsweise bei Biegebeanspruchungen auftritt, abgebaut werden. Das Einsatzgebiet solcher piezoelektrischer Aufnehmer kann dadurch stark erweitert werden. Übliche piezoelektrische Aufnehmer mit stabförmigen, auf 40 transversalem Piezoeeffekt beruhenden Piezoelementen weisen daher für die Piezoelemente dünnwandige Spannhülsen auf. Diese Spannhülsen bedingen allerdings zwangsläufig einen mechanischen Kraftnebenschluß zu den Piezoelementen, der sich vor allem in bezug auf die Temperaturstabilität des Aufnehmers nachteilig auswirkt. Bei Temperaturänderungen dehnt sich nämlich die Spannhülse nicht gleich stark wie das Piezoelement und auch nicht gleichzeitig mit diesem aus, so daß sich die Vorspannung ändert, was sich wiederum in einer 45 Nullpunktverschiebung niederschlägt. Selbst bei übereinstimmenden Ausdehnungseigenschaften muß mit Nullpunktsverschiebungen zufolge ungleichmäßiger Temperaturverteilungen gerechnet werden. Außerdem ist bei bestimmten piezoelektrischen Materialien, wie z. B. Turmalin oder Piezokeramik, die als Pyroeffekt bekannte Erscheinung zu berücksichtigen, daß durch Temperaturänderungen elektrische Ladungen erzeugt werden, was empfindliche Messungen mit solchen piezoelektrischen Materialien von vornherein ausschließt. Eine solche 50 Ladungserzeugung kann bei pyroeffektfreiem Piezomaterial, wie Quarz, ausgeschlossen werden, allerdings nur bei einer gleichmäßigen Erwärmung, da örtlich ungleichmäßige Erwärmungen oder schockartige Temperaturänderungen zu inneren Spannungen führen. Diese inneren Spannungen sollten zwar bei über das Volumen gleichem Piezoeffekt sich nach außen aufhebende Ladungen erzeugen, doch ist diese Kompensation wegen der Unterdrückung des Poisson-Effektes im Inneren des Piezoelementes und der damit verbundenen 55 Verringerung des piezoelektrischen Effektes nicht vollständig. Darüber hinaus kommt es noch sehr darauf an, wie die Elektroden verteilt sind und ob sie die erzeugten Ladungen erfassen können. Es könnte beispielsweise sein, daß in der Nähe einer Elektrode Zugspannungen entstehen, während im Bereich der zugehörigen Druckspannungen keine Elektrode vorhanden ist, so daß nur die Ladungen zufolge der Zugspannungen erfaßt worden.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen piezoelektrischen Kraftaufnehmer zu schaffen, der 60 besonders zur Messung von kleinen Zug- bzw. Druckkräften geeignet ist.

Ausgehend von einem piezoelektrischen Kraftaufnehmer der eingangs geschilderten Art löst'die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, daß die die Piezoelemente vorspannungsfrei zwischen sich aufnehmenden -2-

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Krafteinleitungsglieder auf ihren voneinander abgewandten Seiten mit koaxialen Anschlußnippeln in Verbindung stehen, die bezüglich der Krafteinleitungsglieder um einen im Bereich der Aufnehmerachse liegenden Punkt schwenkbeweglich gelagert sind bzw. eine Parallelführung in Richtung der Aufnehmerachse aufweisen.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß jeder Pyroeffekt und damit jede temperaturabhängige Nullpunktsverschiebung sorgfältig vermieden werden muß, was zunächst die Beschränkung auf ein pyroeffektffeies Piezomaterial, in erster Linie auf kristallinen Quarz, aber auch auf Kaliumphosphat KH2PO4 oder Ammoniumphosphat NH4H2PO4, voraussetzt. Darüber hinaus muß ein mechanischer Nebenschluß beim Einleiten der Meßkraft zumindest weitgehend vermieden und der Einfluß von Vorspannkräften ausgeschlossen werden. Diese Forderungen werden durch die die Piezoelemente vorspannungsfrei zwischen sich aufnehmenden Krafteinleitungsglieder erfüllt, weil die die Kräfte aufnehmenden Anschlußnippel des Kraftaufnehmers gegenüber den Krafteinleitungsgliedem schwenkbeweglich gelagert sind, und zwar um einen im Bereich der Aufnehmerachse liegenden Punkt, so daß nur koaxiale Kräfte auf die Krafteinleitungsglieder übertragen und Momentbelastungen vermieden werden. In den Piezoelementen können somit lediglich einachsige, zur Aufnehmerachse parallele, homogene Spannungen entstehen. An Stelle einer schwenkbaren Lagerung der Anschlußnippel kann auch eine Parallelführung in Richtung der Aufnehmerachse treten, weil in diesem Fall Querkräfte von der Parallelführung aufgenommen werden.

Weitere Ausgestaltungen eines erfindungsgemäßen piezoelektrischen Kraftaufnehmers werden an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines solchen Kraftaufnehmers in einem der Länge nach geschnittenen Schaubild, Fig. 2 diesen Kraftaufnehmer in einem Querschnitt im Bereich seiner Längsmitte, Fig. 3 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer Konstruktionsvariante eines Kraftaufnehmers im Bereich eines Gehäuseendes, Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispieles, Fig. 5a den starren Einbau eines erfindungsgemäßen Kraftaufnehmers, Fig. 5b einen beweglichen Einbau eines erfindungsgemäßen Kraftaufnehmers, Fig. 5c einen Kupplungsansatz für den Kraftaufnehmer gemäß Fig. 5b in einer Seitenansicht in einem größeren Maßstab und Fig. 5d eine Konstruktionsvariante eines Kupplungsansatzes in einer zum Teil aufgerissenen Seitenansicht, ebenfalls in einem größeren Maßstab.

Der piezoelektrische Kraftaufnehmer nach der Fig. 1 weist stabförmige Piezoelemente (1) aus einem pyroeffektfreien Piezomaterial auf, die an ihren Enden in Krafteinleitungsgliedem (2) und (3) kraftschlüssig und verschiebefest gehalten sind und in einer Nut (4) festgeklemmt, festgeklebt oder festgelötet sein können. Als besonders vorteilhaft hat sich hiefür eine Diffusionsschweißung herausgestellt. Zum Messen größerer Kräfte können die Piezoelemente (1) entsprechend der Fig. 4 auch lediglich an einfachen Anschlägen (26) abgestützt sein. Die Piezoelemente (1) können an sich beliebigen Querschnitt haben, sind jedoch vorteilhaft mit einem rechteckigen Querschnitt ausgeführt, der eine einfache Verbindung über die Nut (4) zuläßt. Die zum Festklemmen notwendigen Klemmschrauben sind in der Fig. 1 nicht eingezeichnet. Zum Festkleben benützt man am besten heißhärtenden Zement. Im Falle des Festlötens ist eine vorherige Metallisierung der Enden der Piezoelemente notwendig, damit das Lot haftet. Werden diese Piezoelemente (1) aus Quarz gebildet, so liegen die Längsachse der Stäbe parallel zur Y-Achse, die Querschnittsachse parallel zur Rechtecklängsseite parallel zur Z-Achse und die Querschnittsachse parallel zur Rechteckbreitseite parallel zur X-Achse des Quarzes, die die piezoelektrische Achse darstellt. Die zu dieser piezoelektrischen Achse senkrechten Oberflächen der Piezoelemente weisen eine als Elektroden (5) und (6) dienende Metallbeschichtung auf. Während die Elektrode (5) zur Ladungsabnahme mit einem Anschlußstecker (7) verbunden ist und mit Abstand (a) vor den Krafteinleitungsgliedem (2) und (3) endet, erstreckt sich die als Erdung dienenden Elektrode (6) unter Ausbildung einer elektrischen Verbindung bis zu diesen Krafteinleitungsgliedem. Obwohl die Elektrode (5) zur Ladungsabnahme gemäß dem Ausführungsbeispiel auf der Außenseite der Piezoelemente (1) angeordnet ist, könnte diese Elektrode auch der Innenseite der Piezoelemente zugeordnet werden, insbesondere bei einer Anordnung des Anschlußsteckers (7) in der Aufnehmerachse (32). Die sich durch den Abstand (a) zwischen der Elektrode (5) und den auf Erdpotential befindlichen Krafteinleitungsgliedem (2), (3) ergebenden Isolationsstrecken (8) sollen mindestens der Dicke der Piezoelemente (1) entsprechen. Durch die Befestigung der Piezoelemente (1) in den Krafteinleitungsgliedem (2), (3) ergeben sich ungleichmäßige Spannungsverteilungen über den unmittelbaren Befestigungsbereich hinaus, was zu einer Meßsignalbeeinflussung führen könnte, wenn sich die Elektrode (5) bis in diesen Bereich erstreckte, was durch die Isolationsstrecke (8) verhindert wird. Natürlich ist es von Vorteil, wenn diese Isolationsstrecke (8) größer als die Dicke der Piezoelemente (1) ist, doch geht eine Vergrößerung der Isolationsstrecke (8) auf Kosten der Empfindlichkeit des Aufnehmers. Die Verbindung zwischen dem Anschlußstecker und der Elektrode (5) wird durch einen feinen Draht (9) hergestellt, der über einen Leitklebepunkt (10) an der Elektrode befestigt ist und aufgrund seiner Beschaffenheit eine mechanische Beeinflussung der Piezoelemente (1) praktisch ausschließt.

Die Knickstabilität eines stabförmigen Piezoelementes (1) ist vergleichsweise gering. Um die Knickstabilität des Kraftaufnehmers zu verbessern, werden zumindest drei stabförmige Piezoelemente (1) eingesetzt, die zusammen ein beträchtliches Flächenträgheitsmoment in bezug auf die beiden Querachsen des Aufnehmers ergeben, obwohl es grundsätzlich möglich wäre, auch nur ein einziges Piezoelement vorzusehen.

Um die von den Krafteinleitungsgliedem (2), (3) aufgenommenen Piezoelemente (1) zu schützen, werden sie -3-

Nr. 391 369 in der Praxis über ein Krafteinleitungsglied (3) in ein rohrförmiges Gehäuse (11) eingesetzt, das das Piezoelementpaket mit radialem Abstand umschließt. Zwischen dem Gehäuse (11) und dem freien Krafteinleitungsglied (2) ist ein Ringspalt (12) freigelassen, der vorteilhaft so bemessen wird, daß sich das Krafteinleitungsglied (2) beim Auftreten von Querkräften an dem Gehäuse (11) abstützen kann, bevor es zu einer Beschädigung der Piezoelemente kommt. Das Gehäuse (11) dient in diesem Fall nicht nur dem Berührungsschutz, sondern auch dem Überlastschutz. Um einer Beeinträchtigung der Isolation der Piezoelemente durch sich niederschlagende Feuchtigkeit entgegenzuwirken, kann die Oberfläche der Piezoelemente hydrophob gemacht werden. Eine andere Möglichkeit besteht darin, das Gehäuse (11) durch eine Membran (19) abzuschließen, die zusätzlich einen Staubschutz bietet. Damit wird allerdings der Kraftaufnehmer gegenüber dem Umgebungsdruck empfindlich. Außerdem bewirkt eine Erwärmung des Kraftaufnehmers wegen der damit verbundenen Erhöhung des Gasinnendruckes eine Zugspannung, was eine Nullpunktsverschiebung zur Folge hat. Eine Evakuierung des Gehäuseinnenraumes kann eine solche Temperaturabhängigkeit verhindern, doch muß dann die Membran (19) vergleichsweise robust ausgebildet sein, was wiederum die Gefahr eines mechanischen Kraftnebenschlusses bedingt. Mit dem Vorsehen einer Membranwellung kann dieser mechanische Kraftnebenschluß jedoch im allgemeinen im Vergleich zu der Steifigkeit des Piezoelementpaketes unter 5 % gebracht werden, so daß aufgrund dieser dann vemachlässigbaren Nullpunktsverschiebung hochempfindliche Messungen im quasistatischen Bereich durchgeführt werden können.

Wie die Fig. 3 zeigt, können auch vorteilhaft zwei Membranen (24), (25) eingesetzt werden, die für das Krafteinleitungsglied (2) eine Parallelführung bilden, so daß Biegemomente, die über einen Anschlußnippel (22) auf das Krafteinleitungsglied (2) übertragen werden könnten, von der Parallelführung aufgenommen werden. Diese Parallelführung muß nicht zwingend über die beiden Membranen (24) und (25) hergestellt werden, sondern kann auch durch elastisch gelagerte Lenker (13) erfolgen, die mit Gelenkzonen (14) versehen sind, wie dies in der Fig. 4 angedeutet ist. Die Membranen haben allerdings gegenüber solchen Lenkern (13) den zusätzlichen Vorteil, daß sie ein äußeres, auf den Anschlußnippel (22) und das Krafteinleitungsglied (2) aufgebrachtes Drehmoment um die Aufnehmerachse (32) aufnehmen und auf das Gehäuse (11) abtragen können, um die Piezoelemente (1) frei von solchen Drehmomenten zu halten. Abgesehen davon, daß das Piezoelementpaket keine besondere Torsionssteifigkeit aufweist, ist ein solches Drehmoment bei Piezoelementen aus Quarz besonders nachteilig, weil es über den Piezomodul (d 14) des Quarzes unmittelbar eine die Längskraftmessung verfälschende piezoelektrische Ladung erzeugt

Damit beim Anschweißen der Membranen (19), (24) oder (25) keine die Piezoelemente (1) nachteilig beeinflussenden Vorspannungen auftreten können, empfiehlt es sich, die Membranen am Innen- und am Außenumfang zunächst mit je einem Lötring (18) zu verschweißen oder hart zu löten, bevor die Lötringe (18) mit dem Gehäuse (11) und der Halterung (2) über eine Schweißnaht (17) verbunden werden. Werden die Membranen bei diesem zweiten Arbeitsgang gekühlt, so bleiben sie spannungsfrei und bedingen lediglich einen in der Praxis vernachlässigbaren Kraftnebenschluß.

Eine wesentliche Voraussetzung für eine genaue, hochempfindliche Kraftmessung ist, daß die Meßkräfte momentfrei in Richtung der Aufnehmerachse (32) in die Krafteinleitungsglieder (2), (3) eingeleitet werden können. Zu diesem Zweck können die Krafteinleitungsglieder (2), (3) mit den Anschlußnippeln (22), (23) um einen im Bereich der Aufnehmerachse (32) liegenden Punkt schwenkbeweglich gelagert sein. Diese Lagerung der Anschlußnippel (22), (23) gegenüber den Krafteinleitungsgliedem (2), (3) kann durch eingeschnürte Hälse (15), (16) zwischen den Anschlußnippeln (22), (23) und den Krafteinleitungsgliedem (2), (3) erreicht werden, wobei der zusätzliche Vorteil entsteht, daß der Wärmeübergang von den Anschlußnippeln (22), (23) auf die Krafteinleitungsglieder (2), (3) herabgesetzt und eine gleichmäßige Wärmeverteilung in den beiden Krafteinleitungsgliedem (2), (3) erzielt wird, wenn die Krafteinleitungsglieder gleiche Form und Größe aufweisen. Durch Wärmespannungen bedingte Störungen treten in den Krafteinleitungsgliedem (2), (3) zum Teil gegengleich auf, was eine entsprechende Kompensation mit sich bringt. Werden in den Krafteinleitungsgliedem (2), (3) koaxiale Löcher (21) vorgesehen, so kann für die Einspannung der Piezoelemente (1) ein besseres elastisches Verhalten sichergestellt werden, wodurch Wärmespannungen ebenfalls verringert werden können. Beim Einsatz von Membranen kann außerdem der Gehäuseinneraum mit einem gut wärmeleitenden Gas, wie Wasserstoff oder Helium gefüllt werden, um Ungleichmäßigkeiten in der Temperaturverteilung und damit Wärmespannungen aufgrund eines verbesserten Wärmeaustausches herabzusetzen. Stimmt der thermische Ausdehnungskoeffizient des Gehäuses (11) mit dem der Piezoelemente (1) überein, so kann zusätzlich der Temperatureinfluß herabgesetzt werden.

Da die momentfreie Krafteinleitung für ein zufriedenstellendes Funktionieren der Kraftaufnehmer von ausschlaggebender Bedeutung ist, ist auf einen sehr sorgfältigen Einbau der Aufnehmer zu achten. Sind die zu messenden Kräfte in bezug auf ihre Lage und Richtung konstant und bekannt, so kann ein starrer Einbau gemäß der Fig. 5a gewählt werden. Der Kraftaufnehmer wird dabei mittels eines Gewindes (27) an einer geeigneten Abstützung festgeschraubt, bis der durch eine Ringschulter gebildete Anschlag (28) des Gehäuses ein Weiterschrauben verbietet Das Gewindeloch muß jedoch so angeordnet sein, daß die auf den Aufnehmer einwirkende Meßkraft genau in der Aufnehmerachse (32) verläuft. Anstatt des mit dem Anschlag (28) zusammenwirkenden Gewindes (27) kann auch der Anschlußnippel (23) für einen starren Einbau verwendet werden, was jedoch nicht dargestellt ist -4-

Claims (12)

1. Nr. 391 369 Ist die Konstanz der Meßkräfte nicht sichergestellt oder die Wirkungsrichtung der Kräfte nicht bekannt, so ist ein beweglicher Einbau erforderlich, wie er in den Fig. 5b und 5c angedeutet ist. In diesem Fall tragen die Anschlußnippel (22), (23) einen eine kugelförmige Oberfläche aufweisenden Kupplungsansatz (29), der eine entsprechende Anpassung erlaubt. Ein solcher Einbau setzt allerdings voraus, daß der Anschlußstecker (7) seitlich am Gehäuse (11) angebracht ist, weil ja die Kupplungsansätze (29) in der Aufnehmerachse (32) liegen müssen. Die Kupplungsansätze (29) eignen sich nur zur Übertragung von Druckkräften. Zur Übertragung von Zugkräften sind Kupplungsansätze (30) mit einem eingeschnürten elastischen Hals (31) entsprechend der Fig. 5d vorzusehen, wodurch eine Richtungsanpassung sowohl für Druck als auch für Zugkräfte erreicht wird. PATENTANSPRÜCHE 1. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer mit stabförmigen, auf transversalem Piezoeffekt beruhenden Piezoelementen aus pyroeffektfreiem Piezomaterial, die stirnseitig zwischen zur Aufnehmerachse koaxialen Krafteinleitungsgliedem verschiebefest gehalten sind, dadurch gekennzeichnet, daß die die Piezoelemente (1) vorspannungsfrei zwischen sich aufnehmenden Krafteinleitungsglieder (2,3) auf ihren voneinander abgewandten Seiten mit koaxialen Anschlußnippeln (22,23) in Verbindung stehen, die bezüglich der Krafteinleitungsglieder (2, 3) um einen im Bereich der Aufnehmerachse (32) liegenden Punkt schwenkbeweglich gelagert sind bzw. eine Parallelführung in Richtung der Aufnehmerachse (32) aufweisen.
2. 2. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer nach Anspruch 1 mit einem die Piezoelemente und die Krafteinleitungsglieder mit radialem Abstand umschließenden, rohrförmigen Gehäuse und mit einer den Ringspalt zwischen dem Gehäuse und den Piezoelementen im Bereich des einen Endes des Gehäuses nach außen abschließenden Membran, dadurch gekennzeichnet, daß das rohrförmige Gehäuse (11) im Bereich seines anderen Endes mit dem einen Anschlußnippel (23) verbunden ist, während der andere Anschlußnippel (22) die Membran (19; 24) dicht durchsetzt.
3. 3. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (24) eines von zwei mit axialem Abstand voneinander angeordneten Führungselementen der Parallelführung des einen Anschlußnippels (22) ist.
4. 4. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß beide Führungselemente der Parallelführung durch je eine Membran (24,25) gebildet sind.
5. 5. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgesehenen Membranen am Innen- und am Außenumfang je einen Lötring (18) zur vorspannungsfreien Verbindung mit den anschließenden Konstruktionsteilen aufweisen.
6. 6. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Krafteinleitungsglieder (2,3) zumindest im wesentlichen gleiche Form und Größe aufweisen.
7. 7. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (11) aus einem Material gefertigt ist, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient weitgehend mit demjenigen der Piezoelemente (1) übereinstimmt.
8. 8. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Piezoelemente (1) mit den Krafteinleitungsgliedem (2,3) über eine Diffusionsschweißung verbunden sind.
9. 9. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußnippel (22, 23) mit den Krafteinleitungsgliedern (2, 3) Über eingeschnürte Hälse (15, 16) schwenkbeweglich verbunden sind. -5- Nr. 391 369
10. 10. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelführung für den Anschlußnippel (22) durch Lenker (13) gebildet ist
11. 11. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die 5 Anschlußnippel (22,23) einen eine kugelförmige Oberfläche aufweisenden Kupplungsansatz (29) tragen.
12. 12. Piezoelektrischer Kraftaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußnippel (22, 23) einen Kupplungsansatz (30) mit einem eingeschnfirten elastischen Hals (31) tragen. 10 Hiezu 3 Blatt Zeichnungen