CH428263A - Elektrische Kraftmesseinrichtung mit Dehnungsmessstreifen und Verwendung dieser Einrichtung - Google Patents

Description

  



  Elektrische   Kraftmesseinrichtung    mit   Dehnungsmessstreifen    und Verwendung dieser Einrichtung
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine   Kraftmesseinrichtung mit Dehnungsmessstreifen,    wie sie z. B. zum statischen oder dynamischen Wiegen von Lasten verwendet werden kann. Solche   Messeinrichtun-    gen können mit den üblichen   Stabmessdosen,    bei welchen die   Verformungeinesdurch    die zu messende Kraft unter axiale Druckbelastung gesetzten Stabes zur Messwertbildung verwendet wird, oder mit Ringmessdosen versehen sein, bei welchen die Verformung eines durch die zu messende Kraft unter radiale Druckbelastung gesetzten zylindrischen Stahlringes zur   Messwertbildung    herangezogen wird.

   Die   Druckstäbe    der bekannten Messdosen lassen sich in den bekannten Einrichtungen kaum derart genau führen, dass bei der Druckbelastung keine Querkräfte auftreten ; solche Querkräfte führen aber leicht zu einer Messwertbeeinträchtigung die bei 10    /o    Querkraft bereits 100    /o    betragen kann. Bei den oben genannten   Messdosen Imit    an ihrer Innenseite Deh  nungsmessfolien aufweisenden    Stahlringen wird die zu messende Kraft mittels eines einen Stift oder eine Platte aufweisenden   Drucks, attels    auf den sich unter Belastung elliptisch verformenden Ring übertragen. Auch hier muss zur Vermeidung von Querkräften der Drucksattel eine genaue Parallelführung aufweisen.

   Bei der Erfindung wird dies   dadurch erreicht, dass    der Drucksattel wenigstens auf einer Seite einer Symmetrieebene durch die   e Druckachse    an in Richtung dieser Druckachse Abstand voneinander aufweisenden Aufhängegliedem aus elastisch   biegsamem Materiai    fixiert ist, die ihrerseits an einer Stütze verankert sind,. die starr mit einer die Mess   dose tragenden Grundplatte verbunden ist. Die genann ;    ten   Aufhängeglieder    können durch zwei mit Abstand übereinander liegend angeordnete   Ringmembranen    gebildet sein, an deren Innenrand der Drucksattel befestigt ist und deren Aussenrand an der Innenwand eines auf der Grundplatte abgestützten Gehäuses fixiert ist.

   Anderseits könnten die Aufhängeglieder auch durch zwei im Abstand übereinander liegend angeordnete Blattfedern gebildet sein, deren innere Randteile den Drucksattel tragen und deren   äussere    Randteile an der   Innen-    wand eines. auf der Grundplatte abgestützten Gehäuses verankert sind. Die im Abstand übereinander liegend angeordneten   Aufhängeglieder    aus elastisch biegsamem Material gewährleisten eine einwandfreie   Parallelfüh-    run, des Drucksattels ; eventuell auf diesen Drucksattel wirkende Querkräfte werden von den   Aulhängegliedern    aufgenommen und können so das   Messergebnis    nicht beeinflussen.



     Inder beiliegenden Zeichnung    ist ein   Ausführungs-    beispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt ; es zeigt :
Fig.   1    die   Kraftmesseinrichtung zur Hälfte    im verti  kalen    Querschnitt und
Fig. 2 in kleinerem   Massstab    eine Draufsicht auf die Einrichtung nach Fig. 1.



   In der Zeichnung ist 1 eine rechteckförmige Grundplatte, die z. B. mittels Schrauben an der   Messstation    fixiert werden kann. In der Mitte dieser Grundplatte 1 ist ein Lagerblock 2 fixiert, der zwei mit Abstand von  einander angeordnete Stützjoche 2a (in Fig. 1    nur eines sichtbar) mit konvex   bombierter    Oberseite 2b aufweist.



  Es könnte aber auch nur auf einer Seite ein solches   Stützjoch    vorgesehen sein. Zwischen den beiden   Stütz-    jochen   2a    ist mit horizontaler Achse ein Stahlring 3 angeordnet, der vier nicht gezeichnete   (z.    B. auf einem horizontalen und einem vertikalen   Ringdurchmesser      angeordnete) Dehnungsmessfolien trägt, welche die    Widerstände einer Wheatston'schen   Messbrücke    bilden.



  Es könnte aber auch eine   stabförm. ige Messdose vorge-    sehen sein. Das zugeordnete elektrische Anschlusskabel 4 führt durch eine Ausmessung in der Grundplatte 1 seitlich nach   aussen.    Die Höhe der Joche 2a ist so gewählt, dass der Scheitel ihrer bombierten Oberseite 2b bei unbelastetem Stahlring 3 um den   Betrag der zulässi-    gen   Vertikalverformung    des Ringes 3 tiefer liegt als der Scheitel des Ringes. Der Ring   3    selbst ist mittels eines Gewindebolzens 5 auf dem Lagerblock 2 fixiert.

   Auf der Grundplatte 1 ist ferner ein Gehäuse 6 befestigt, dessen Deckel einen starren Rahmen 6a und ein membranartiges Deckblatt   6b    aufweist.   Über dem Deckblatt    6b liegt eine Druckplatte 7, deren Unterseite am abgesetzben  Aussenrand einen Dichtungsring 8 trägt. Die Druckplatte 7 ist mittels versenkter, durch das Deckblatt 6b hindurchragender Schrauben 9 an einem gegen die   Deckblattunterseite    anliegenden   U-förmigen    Drucksattel 10 befestigt, dessen Schenkel den Stahlring 3 seitlich übergreifend nach unten ragen. An der Unterseite des Quersteges des Drucksattels 10 ist das eigentliche Druckstück 11 festgeschraubt, das auf dem Scheitel des Stahlringes   3    aufliegt.

   Dieses Druckstück 11 überragt den Stahlring 3 stirnseitig derart, dass es bei der maximal zulässigen last und entsprechener Verfomung des Ringes 3 auf den Jochen 2a aufliegt, wodurch der Ring 3 von einer eventuellen Überlast, die eine bleibende Verformung des Ringes bewirken könnte, entlastet wird.



  An   den Aussenseiten    der Schenkel des Drucksattels 10 und an den gegenüberliegenden zur Ringachse parallelen Innenseiten des Gehäuses 6 sind Halteplatten 12 bzw. 13 festgeschraubt. In jedes der beiden Plattenpaare 12, 13 sind zwei im Abstand übereinanderliegend angeordnete Blattfedern 14 eingespannt. Diese Blattfedern 14 dienen demzufolge dem Drucksattel 10 als Träger und Parallelführung.



   Die Wirkungsweise der beschriebenen Messeinrichtung ist aus dem   Vorangehenden ohne weiteres ersicht-    lich. Eine sich auf der Druckplatte 7 abstützende Last oder Vertikalkraft wirkt übr den Drucksattel 10 bzw. dessen Druckstück 11 auf den Stahlring 3 der entsprechend dieser Last oder Kraft elliptisch verformt wird.



  Dadurch kommt die durch die Dehnungsmessfolien an der Innenseite des Stahlringes 3 gebildete   Wheatston'-    sche Brücke aus dem Gleichgewicht und das entspre  chez : de    Signal gelangt durch das Kabel 4 zu einem nicht gezeichneten Mess-oder   Anzoigeinstrument.    Zufolge der beschriebenen Aufhängung des Drucksattels mittels symmetrisch zur Druckrichtung angeordneter, paarweise im Abstand übereinanderliegender Blattfedern 14 ist eine genaue Parallelführung des Drucksattels   10    ge  währleistet,    so dass keine das   Messresultat      verfäl-    schende Querkräfte auf den Stahlring übertragen werden.

   Anstatt auf beiden Seiten der Symmetrieebene durch die   Druckachse    können auch nur auf einer Seite elastisch biegsame Führungselemente vorgesehnen sein, während auf der anderen Seite z. B. gelenkig nachgiebige Führungselemente angeordnet sein können.



   Obwohl metallische Blattfedern als   Aufhängeele-    mente sich als   besonders zweckmässig erwiesen haben,    könnten sie auch durch   übereinanderiiegende    Ringmembranen oder andere elastisch biegsame Federelemente ersetzt sein, sofern sie die gewünschte begrenzte Verti  kalbewegung    des Drucksattels. ermöglichen und eine einwandfreie Parallelführung des letzteren   gewährlei-    sten. Anstatt mit der beschriebenen   Ringmessdose ikann    die Einrichtung auch mit einer üblichen Stabmessdose versehen sein. Die beschriebene Einrichtung eignet sich besonders zur Anwendung in   Wiegevorrichtungen,    z. B. bei   Plattform-bzw.

   Brückenwaagen, bei Behälterwaagen    oder bei in die Aufzugvorrichtung von Kranen oder in   Förderbandanlagen    eingebauten Waagen. Besonders bei   Plattformwaagen. mit 4-Punkt¯Lagerung der    Plattform hat es sich als   zweckmässig    erwiesen, zwischen Plattform und   Messdose Gummistossdämpfer einzubauen.   



   Die beschriebene Einrichtung ist einfach in. ihrem Aufbau und kann kompakt und stabil gebaut werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH I Elektrische Kraftmesseinrichtung mit durch einen Drucksattel radial belastbarer Messdose, welche die Widerstände'einer Wheatston'schen Brücke bildende Dehnungsmessstreifen aufweist, dadurch gekennzeich- net, dass der Drucksattel wenigstens auf einer Seite einer Symmetrieebene durch die Dmckachse an in Richtung dieser Druckachse Abstand voneinander. aufweisenden Aufhängegliedern, aus elastisch biegsamem Material fixiert ist, gdie ihrerseits an einer Stütze verankert sind, die starr miteiner Sdie Mess, dose tragenden Grundplatbe verbunden ist.

   UNTERANSPRÜCHE 1. Kraftmesseinrichtung nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet,. dass der Drucksattel (10) im Querschnitt U-Form besitzt und mit seinen abwärts ragenden, die Messdose (3) übergreifenden Schenkeln je an zwei im Abstand übereinanderliegend angeordneten Blattfedern (14) fixiert ist, deren äussere Enden an zur Messdosenachse parallelen Wänden eines an der Grundplatte (1) befestigten Gehäuses (6) verankert sind.

   2. Kraiftmess : einrichtiun. g nach Unteranspmch l, da- durch gekennzeichnet, dass der Deokel des Gehäuses (6) ein membraniartiges Deckblatt (6b) aufweist, auf dessen Oberseite eine Druckplatte (7) liegt, die mit dem oberen Quersteg des untierhalb des Deckblattes (6b) angeordne- ten Drucksattels (10) verschraubt ist.

   3. Kraftmesseinrichtung nach Unteranspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messdose (3) auf einem an der Grundplatte (1) befestigten Lagerblock (2) fixiert ist, von welchem an wenigstens der einen. Seite der Messdose (3) ein Stützjoch (2a) nach oben ragt, dessen Oberseite bei unbelasteter Messdose (3) um das Mass der maximalen Verformung der Messdose (3) in Druckrichtung tiefer liegt als der obere Scheitel der Messdose, wobei ein mit dem Scheitel der Messdose zusammenwir- kendes, am Drucksattel (10) vorgesehenes Druckstück (11) die Messdose derart überragt, dass es bei maximal verformter Messdose auf dem Joch aufliegt.

   4. Kraftmesseinrichtung mach Patentanspruch I, dadurch gekennzeichnet, dass über dem Dpucksattel Gum mistossdämpfer angeordnet sind.

   PATENTANSPRUCH II Verwendung einer Kraftmesseinrichtung nach Patentanspruch I in einer Einrichtung zum statischen oder dynamischen Wiegen von Lasten.

   UNTERANSPRÜCHE 5. Verwendung nach Pabentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung in dine Platt fonnwiaage eingebaut ist.

   6. Verwendung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung in : eine Behäl- terwaage eingebaut ist.

   7. Verwendung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung in, die Aufzug- vorrichtung eines Krans eingebaut ist.

   8. Verwendung nach Patentanspruch II, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung in eine För- deranlage eingebaut ist.