DE10029742C2 - Vorrichtung zur Kraftmessung mittels Erfassen geringfügiger Längenänderungen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Kraftmessung an einem zu messenden Gegenstand mittels Erfassen von Längenänderungen, die bei dem Gegenstand auftreten, dem die Vorrichtung zugeordnet ist.

Für die Messung kleinster Längenänderungen gibt es eine Vielzahl von Ver­ fahren und Vorrichtungen. Ohne Anspruch auf Vollständigkeit werden einige von ihnen im Folgenden genannt.

Aus der DE 460 719 ist eine rein mechanische Vorrichtung zum Erfassen geringfügiger Längenänderungen bekannt, die dazu vorgesehen ist, auf die Oberfläche eines Zugbelasteten Werkstücks aufgespannt zu werden. Die zwi­ schen zwei Aufspannpunkten auftretende Abstandsänderung bei einer Ver­ formung des Werkstücks wird über eine Hebelübersetzung mechanisch ver­ stärkt und mittels eines mechanischen Zeigers auf einer Skala sichtbar ge­ macht. Nachteilig an dieser Vorrichtung sind ihre relativ geringe Empfind­ lichkeit und ihre begrenzte Genauigkeit, die durch Reibungsbedingte Hyste­ reseeffekte der mechanischen Konstruktion verursacht werden.

Aus der GB 2 187 294 A ist eine Vorrichtung zum Erfassen geringfügiger Längenänderungen, die durch Verwendung elektronischer Abstandsmesser eine deutlich verbesserte Auflösung aufweist. Reibungsbedingte Hystereseef­ fekte sind vermindert, da die Vorrichtung keine Reibungsbelasteten Drehge­ lenke aufweist. Nachteilig an dieser Vorrichtung ist jedoch, dass sie spezielle mechanische Aufspannpunkte auf dem zu messenden Werkstück benötigt.

Für den technischen Einsatz haben sich insbesondere Dehnmessstreifen bewährt. Sie dienen zur Umsetzung einer Dehnung oder Stauchung in ein elektrisches Signal, erfasst wird dabei eine Widerstandsänderung. Es sind typischerweise Dehnungen größer 10^-6 messbar. Ein Nachteil der Dehn­ messstreifen ist die relativ schwierige Montage. Weiterhin kommt es bei ge­ nügend Lastwechseln zu einem Ermüdungsbruch, der Dehnungsmessstrei­ fen fällt dann aus.

Bekannt sind auch piezoelektrische Fühler, die mit dem zu messenden Ge­ genstand so verbunden werden, dass dessen Dehnung oder Stauchung den piezoelektrischen Fühler mechanisch belastet.

Die Industrie bietet weiterhin so genannte Wegaufnehmer an, die berüh­ rungsfrei Wegänderungen erfassen können. Sie arbeiten zumeist mit induk­ tiven Messfühlern, können aber auch grundsätzlich kapazitive Messfühler aufweisen. Unter den induktiven Messfühlern sind insbesondere Queranker- Messfühler günstig, die zur Umformung kleiner Wege in elektrische Signale dienen. So ist z. B. aus der US 3,033,032 ein Dynamometer bekannt, welches induktive Messfühler zur Erfassung der Verbiegung eines Werkstücks ein­ setzt. Aus der US 3,617,964 ist ebenfalls eine Vorrichtung zur Erfassung von Verbiegungen eines Werkstücks bekannt, die auf einem induktiven Wegauf­ nehmer basiert. Die genannten Patente offenbaren jedoch keine Vorrichtun­ gen zur Erfassung von Längenänderungen.

Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gesetzt, mit berührungslos arbeiten­ den Wegaufnehmern eine Vorrichtung aufzubauen, die die Empfindlichkeit der Wegaufnehmer ausnutzt, möglichst noch durch mechanische Überset­ zung zu erhöhen gestattet und die einfach an dem zu messenden Gegens­ tand anzuordnen ist, ohne dass es besonderer Kenntnis für die Montage be­ dürfte.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruchs.

Diese Vorrichtung übergreift den zu messenden Gegenstand wie eine Brü­ cke, sie hat hierzu die zwei Abstützungen, mit denen sie in Kontakt mit dem Gegenstand ist, nämlich die Referenzabstützung und die Messabstützung. Beide springen von einem ausreichend starr ausgebildeten Gehäuse nach unten vor. Das Gehäuse ist selbst nicht in Kontakt mit dem zu messenden Gegenstand, wird aber durch geeignete Mittel an ihm festgelegt, beispiels­ weise durch eine Aufspannschraube, eine Federklammer oder dergleichen.

Die von der Messabstützung abzweigende Messzunge ragt bis in den Erfas­ sungsbereich des Wegaufnehmers. Der Wegaufnehmer registriert Änderun­ gen des Abstandes der Messzunge von ihm. Die Referenzabstützung hat eine gewisse Nachgiebigkeit quer zu einer Messrichtung. Dehnt sich der Gegens­ tand, der von der Vorrichtung übergriffen wird, aus oder zieht er sich zu­ sammen, so führt dies zu einer Biegebeanspruchung und/oder einem Kip­ pen der Messabstützung und in Folge zu einer Schwenkbewegung der Mess­ zunge. Diese Schwenkbewegung führt zu einem geänderten Abstand zum Wegaufnehmer. Die Abstandsänderung wird erfasst und mit einem geeigne­ ten, für den Wegaufnehmer passenden Anzeigegerät angezeigt.

Diese Vorrichtung ist sehr einfach zu montieren, sie muss nur auf dem zu messenden Gegenstand festgelegt werden, zum Beispiel durch Kleben. Mit geeigneten Spannvorrichtungen wie beispielsweise einer Aufspannschraube, einer Druckfeder oder dergleichen lässt sich die Vorrichtung auch von weni­ ger geschultem Personal auf dem zu messenden Gegenstand anbringen. Im Vergleich zu den Messstreifen ist das Aufbringen jedenfalls wesentlich einfa­ cher. Zudem kann die Vorrichtung auch wieder abgebaut und problemlos an anderen Orten montiert werden, ohne Beschädigungen befürchten zu müs­ sen.

Die freien Enden der Abstützungen sind vorzugsweise als linienhafte Aufla­ gen oder auch als flächenhafte Auflagen ausgeführt, sie können aber auch als Punktauflagen, insbesondere auch als Mehrpunktauflagen ausgebildet sein. Im letzteren Fall haben sie eine Vielzahl von Spitzen. Dabei ist die Aus­ bildung der Referenzabstützung weitgehend beliebig. Sie ist so auszulegen, dass sie sich möglichst bei einer Längenänderung des Gegenstandes nicht verformt, sondern das gesamte Gehäuse in fester Zuordnung zum freien En­ de der Referenzabstützung hält. Auf diese Weise wirken sich Längenände­ rungen des zu messenden Gegenstandes im wesentlichen in der Messabstüt­ zung aus, die mehr oder weniger gegenüber dem Gehäuse kippt und/oder sich verformt. Dadurch wiederum wird die Messzunge mitgenommen.

Die freien Enden der Abstützungen sollen sich im praktischen Betrieb nicht gegenüber dem Gegenstand bewegen, verschieben oder anderweitig ihre Po­ sition relativ zum Gegenstand ändern.

Das Gehäuse ist so starr ausgebildet, dass es durch die Längenänderung des Gegenstandes praktisch nicht verformt wird. Dabei ist es vorteilhaft, das Gehäuse aus einem Material herzustellen, das sich bei Temperaturänderun­ gen möglichst nicht ausdehnt, also einen möglichst geringen thermischen Ausdehnungskoeffizienten hat. Hier kommen Keramiken und Invar in Frage.

In bevorzugter Ausführung ist die Messzunge L-förmig ausgebildet. Mit ei­ nem ersten im wesentlichen, parallel zur ebenen Oberfläche des zu messen­ den Gegenstands verlaufenden Arm steht sie von der Messabstützung weg. Mit einem zweiten, im wesentlichen quer zur ebenen Oberfläche des Gegens­ tandes verlaufenden Arm ragt sie bis in den Erfassungsbereich des Wegauf­ nehmers hinein. Die Länge der Messzunge, die Höhe der Messabstützung und die Position des Abzweigpunktes der Messzunge von der Messabstüt­ zung beeinflussen die Empfindlichkeit.

In vorteilhafter Ausbildung ist das Gehäuse einstückig hergestellt. Ist das Gehäuse dagegen aus mehreren Teilen zusammengesetzt, so sind diese fest miteinander verbunden. Auf diese Weise arbeitet die Vorrichtung ohne ein mechanisches Lager oder Gelenk, vermeidet also auch jegliches Spiel eines derartigen Lagers bzw. Gelenks.

In vorzugsweiser Ausbildung ist der Wegaufnehmer im Gehäuse angeordnet. Hierzu hat das Gehäuse vorzugsweise eine Bohrung, die den Wegaufnehmer aufnimmt. Es ist aber auch möglich, den Wegaufnehmer irgendwie am Ge­ häuse zu befestigen. Der Wegaufnehmer sollte sich nicht relativ zum Gehäu­ se bewegen können.

Das Gehäuse selbst kann eine beliebige Form haben. Die Form eines längli­ chen Quaders hat sich als besonders günstig erwiesen. Wenn Längenände­ rungen an stark gekrümmten Flächen von Gegenständen erfasst werden sol­ len, können entsprechend gekrümmte Gehäuse eingesetzt werden, die bei­ spielsweise C-förmig gekrümmt sind.

Bei Verwendung einer Aufspannschraube als Befestigungsmittel ist vorzugs­ weise ein Loch im Gehäuse für die Spannschraube vorgesehen. Für die Be­ festigung der Vorrichtung am Gegenstand wird dann im Gegenstand ein Loch, insbesondere ein Gewindeloch gebohrt. Als Spannschraube wird vor­ zugsweise eine Schraube benutzt, die in ihrer Längsrichtung zugfest ist, quer hierzu aber sehr weich ist. Dadurch wird die Position des Gehäuses gegen­ über dem Gegenstand nicht durch die Spannschraube beeinflusst, sondern - wie gewollt - durch die Referenzabstützung.

Bei Verwendung einer Spannschraube hat es sich als günstig erwiesen, das Loch für die Spannschraube näher an der Referenzabstützung als an der Messabstützung auszubilden. Dadurch wird die Referenzabstützung stärker gegenüber dem Gegenstand vorbelastet und hat dadurch eine bessere Positi­ onierung gegenüber dem Gegenstand. Außerdem ist dann die erforderliche Bewegung der Aufspannschraube quer zur Spannrichtung und damit in Messrichtung kleiner.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den übrigen Ansprüchen, sowie der nun folgenden Beschreibung von nicht einschränkend zu verstehenden Ausfüh­ rungsbeispielen der Erfindung, deren Bezugnahme auf die Zeichnung im fol­ genden näher erläutert werden. In dieser Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Vorrichtung gemäß Fig. 1, die auf einen Ge­ genstand mit im wesentlichen planer Oberfläche aufgesetzt ist, des­ sen Längenänderung erfasst werden soll,

Fig. 3 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 1 für ein zweites Ausführungs­ beispiel,

Fig. 4 eine Seitenansicht entsprechend Fig. 1 für ein drittes Ausführungs­ beispiel und

Fig. 5 eine Untersicht auf ein viertes Ausführungsbeispiel mit winkelförmi­ gen Gehäuse, dieses Ausführungsbeispiel ist für XY-Messungen ein­ setzbar.

Wie aus den Figuren zu ersehen ist, hat die Vorrichtung ein jeweils einstü­ ckig ausgeführtes Gehäuse 20, das an einem zu messenden Gegenstand 22 befestigt ist, vorzugsweise lösbar befestigt ist. Im Gehäuse 20 ist ein Weg­ aufnehmer 24 untergebracht, hierzu ist im ersten Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 in dem im wesentlichen quaderförmigen Gehäuse 20 eine stirnseitige Bohrung 26 eingebracht, in der sich der Wegaufnehmer 24 befindet. Er ist durch eine (nicht dargestellte) Fixierschraube positioniert und gehalten, die in eine Gewindebohrung 28 eingeschraubt ist. Die Boh­ rung 26 fluchtet versetzt mit einer von in entgegensetzter Richtung ausge­ führten zweiten Bohrung 30, mit der sie kommuniziert. Diese zweite Boh­ rung 30 dient dazu, die elektrischen Anschlussleitungen des Wegaufneh­ mers 24 aufzunehmen. Sie werden auch fixiert, hierfür ist eine Querbohrung 32 vorgesehen, in die eine weitere (nicht dargestellte) Fixierschraube einge­ schraubt werden kann.

Das Gehäuse hat eine Gehäuseunterseite 34, von dieser springen zum Ge­ genstand 22 einerseits eine Referenzabstützung 36 und andererseits eine Messabstützung 38 vor. Wie aus allen Figuren zu ersehen ist, sind diese Ab­ stützungen 36, 38 im wesentlichen in Nähe der Längsenden des länglichen Gehäuse 20 angeordnet. Damit ist ihr Abstand von einander etwa so groß wie die größte Abmessung des Gehäuse 20.

Jede Abstützung 36, 38 hat ein freies Ende 40 bzw. 42, mit dem es in Kon­ takt steht mit dem zu messenden Gegenstand 22. Weiterhin hat jede Abstüt­ zung 36, 38 eine Basis 44 bzw. 46. Der Ort dieser Basis ist dadurch gege­ ben, dass die Abstützung 36 bzw. 38 in das eigentliche, ungestörte Gehäuse 20 übergeht. Wie alle Figuren zeigen, sind die Abstützungen 36, 38 einstü­ ckig mit dem Gehäuse 20 verbunden. Es ist aber durchaus auch möglich, die Abstützung 36, 38 separat auszubilden und mit dem Gehäuse 20 zu ver­ binden.

Schließlich hat das Gehäuse eine Messzunge 48, die mit der Messabstützung 38 verbunden ist. Sie springt zwischen dem freien Ende 42 und der Basis 46 seitlich vor und steht von der Messabstützung 38 frei weg und ragt bis in ei­ nen Erfassungsbereich 50 des Wegaufnehmers 24, der sich unmittelbar vor der aktiven Fläche dieses Wegaufnehmers befindet. Wie aus den Figuren er­ sichtlich ist, ist die Messzunge 48 im wesentliche L-förmig. Dabei verläuft ein kurzer L-Schenkel im wesentlichen parallel zur hier ebenen Oberfläche des Gegenstandes 22. Ein längerer L-Schenkel verläuft quer hierzu und im wesentliche parallel zu und im Abstand von einer Stirnfläche des Gehäuses 20.

Unmittelbar dem Wegaufnehmer 24 gegenüberliegend ist in der Messzunge 48 eine Gewindebohrung 42 ausgeführt. Sie verlängert die Bohrung 26 glei­ chachsig, hat aber einen etwas größeren Innendurchmesser. Sie dient dazu, den Wegaufnehmer 24 einsetzen zu können. Sie dient aber im wesentlichen dazu, eine in den Fig. 1 und 2 nicht dargestellte Schraube, beispielswei­ se eine Madenschraube mit planer Rückfläche einzudrehen und über geeig­ nete Mittel, beispielsweise eine quer angeordnete kleine Gewindeschraube zu fixieren. Diese Schraube steht dem Wegaufnehmer 24 gegenüber, damit werden Änderungen des Abstandes zwischen dem Wegaufnehmer 24 und dieser Schraube durch den Wegaufnehmer 24 erfasst. Durch geeignetes Justieren der Schraube kann der jeweils günstigste Messbereich des Weg­ aufnehmers 24 eingestellt werden.

Beim praktischen Einsatz der Vorrichtung dürfen sich die beiden Abstüt­ zungen 36, 38 nicht relativ zum Gegenstand 22 bewegen. Im Ausführungs­ beispiel nach den Fig. 1 und 2 haben die beiden Abstützungen 36, 38 eine im wesentlichen linienhafte Auflage auf der Oberfläche des Gegenstan­ des 22. Die Referenzabstützung 36 ist so ausgeführt, dass sie möglichst starr mit dem restlichen Gehäuse 20 zusammenhängt. Die Anordnung ist so getroffen, dass die Position der Berührungslinie der Referenzabstützung 36 möglichst starr nach links bis zur Basis 44 der Referenzabstützung 36 ü­ bertragen wird. Bei einer Längenänderung der Messstrecke L (siehe Fig. 4) findet dadurch eine Relativbewegung nur, jedenfalls praktisch ausschließ­ lich, zwischen der Basis 46 der Messabstützung 38 und ihrem freien Ende 42 statt. Dabei verbiegt sich die Messabstützung 38 in irgendeiner Form, wie im folgenden noch ausführlicher beschrieben wird. Aufgrund dieser Verbie­ gung wird die Messzunge 48 mitgenommen und ausgelenkt. Es ändert sich der Abstand des Wegaufnehmers 24 zum gegenüberliegenden Teilstück der Messzunge 48. Diese Änderung wird durch den Wegaufnehmer 24 erfasst.

Im Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 führt eine Änderung der Messstrecke L im wesentlichen zu einem Kippen der Messabstützung 38 um ihr freies Ende 42. Das Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 ist dafür geeignet, mittels üblicher, an sich bekannter Befestigungsmittel, die beispielsweise im Sinne des Pfeils 54 wirken, gegen den Gegenstand 24 ge­ drückt zu werden. Der Andruck muss so groß sein, dass sich die beiden Ab­ stützungen 36, 38 nicht relativ gegenüber dem Gegenstand 22 bewegen können. Geeignete Mittel sind beispielsweise eine Schraube, die einen Zug im Sinne des Pfeils 54 ausübt und in eine (nicht dargestellte) Gewindeboh­ rung des Gegenstandes 22 eingreift, die sich unterhalb eines Lochs 56 im Gehäuse 20, befindet. Dieses Loch 56 ist näher der Referenzabstützung 36 angeordnet als der Messabstützung 38, wodurch die Referenzabstützung 36 stärker gegen den Gegenstand 22 gedrückt wird. Es wird eine Spannschrau­ be (nicht dargestellt) verwendet, die in Richtung des Pfeils 54 eine ausrei­ chende Zugkraft ausüben kann, quer hierzu aber weich ist. Dadurch be­ stimmt sie nicht die Position des Gehäuses 20 gegenüber dem Gegenstand 22. Anstelle einer Schraube kann auch eine Druckfeder eingesetzt werden, die im Sinne des Pfeils 54 wirkt und sich oben an einer geeigneten Abstüt­ zung, die mit dem Gegenstand 22 verbunden ist, abstützt. Es kann auch ei­ ne Zugfeder verwendet werden, die unten irgendwie am Gegenstand 22 ihr Widerlager hat. Andere Befestigungsmöglichkeiten liegen im Ermessen des Fachmanns.

Wie alle Ausführungsbeispiele zeigen, ist die Referenzabstützung 36 solider ausgeführt als die Messabstützung 38. Dies hängt damit zusammen, dass die Referenzabstützung 36, wie es auch ihr Name besagt, die Position des Gehäuses 20 gegenüber dem freien Ende 40 der Referenzabstützung 36 festlegen soll. Alle Änderungen der Messstrecke L sollen sich in einer ir­ gendwie gearteten Verformung der Messabstützung 38 auswirken.

Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 sind die freien Enden 40, 42 der beiden Abstützung 36, 38 flächig ausgebildet. Dies gibt die Möglichkeit, sie durch Kleben oder andere geeignete Befestigungen flächig mit dem Gegenstand 22 zu verbinden. Während die Referenzabstützung 36 wieder möglichst starr ausgeführt ist, ist die Messabstützung 38 zwischen ihrem freien Ende 42 und ihrer Basis 46 biegeweich ausgeführt, so dass sie sich quer zur Mess­ strecke L verformen kann. Bei Änderung der Messstrecke L verschiebt sich das freie Ende 42 gegenüber der Basis 46, dies führt zu einer S-förmigen Verkrümmung der schmalen Zwischenstrecke zwischen dem freien Ende 42 und der Basis 46. An diesem schmalen Zwischenstück setzt der kürzere L- Schenkel der Messzunge 48 an. Es entsteht ein im wesentlichen liegendes T. Die Messabstützung 38 hat im Profil gesehen die Form eines Diabolo. Ihr Querschnitt ist über die gesamte Breite konstant. Dies gilt auch für die Refe­ renzabstützung 36. Aus Gründen der besseren Verständlichkeit der Fig. 3 ist die Messabstützung 38 übertrieben groß dargestellt. Bei der tatsächlich realisierten Ausführung kann sie deutlich kleiner im Verhältnis zum Gehäu­ se 20 ausgebildet sein.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 4 ist wieder vorzugsweise für eine Befes­ tigung des Gehäuse 20 durch Andruck im Sinne des Pfeils 54 an den Ge­ genstand 22 ausgelegt. Die Messabstützung 38 ist als schmales, längliches Blatt ausgeführt, das unten eine Spitze aufweist. In Nähe dieser Spitze ragt der kleinere L-Schenkel quer ab und setzt sich dann nach oben in den län­ geren L-Schenkel der Messzunge 48 fort. Bei einer Änderung der Länge der Messstrecke L kippt das linienhafte freie Ende 42 der Messabstützung 38 gegenüber dem Gegenstand 22, zudem verformt sich die schmale blattförmi­ ge Messabstützung 38, biegt sich also. Dies führt zu einer Auslenkung der Messzunge 48. Für diese Auslenkung werden geringere Kräfte benötigt als im vergleichbaren Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 und 2.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 5 hat ein Gehäuse in Form eines abge­ stumpften Winkels. Es ist für zwei Messrichtungen 58, 60 ausgelegt, die im rechten Winkel zueinander verlaufen. Im Grunde handelt es sich um eine im rechten Winkel zusammengefügte Anordnung zweier Vorrichtungen ähnlich dem ersten Ausführungsbeispiel.

Das nun zweischenklige Gehäuse 22 nimmt in Nähe seiner freien Enden ins­ gesamt zwei Wegaufnehmer 24 auf, die parallel zu den Messrichtungen 58 bzw. 60 angeordnet und die im Gehäuse 22 positioniert sind. Von der Ge­ häuseunterseite 34, die in Fig. 5 oben ist, springen wiederum Messabstüt­ zungen rechtwinklig zu den Wegaufnehmern 24 vor, mit denen sie etwa den gleichen Abstand vom freien Ende des Gehäuses haben. Die Messabstützun­ gen 38 jedes freien Endes des Gehäuses 22 ist ähnlich dem ersten Ausfüh­ rungsbeispiel als im Querschnitt dreieckförmiger Keil ausgeführt, der mit seiner Keilspitze das freie Ende 42 bildet. Jeder der beiden Messabstützun­ gen 38 ist jeweils eine Messzunge 48 zugeordnet, die wiederum zwischem freien Ende 42 und Basis 46 der Messabstützung 38 vorspringt und bis in den Erfassungsbereich 50 des zugehörigen Wegaufnehmers 54 ragt.

Im Mittelbereich des Gehäuses ist eine einzige Referenzabstützung 36 im 45° Winkel zu den beiden Messrichtungen 58, 60 ausgebildet, sie ist etwas kür­ zer als die beiden Messabstützungen und ist ebenfalls als Keil ausgeführt. Sie ist symmetrisch zu einer Winkelhalbierenden angeordnet. Sie liegt im Schnittpunkt der beiden in Fig. 5 angezeigten Messrichtungen 58, 60.

Ebenfalls auf dieser Winkelhalbierenden ist ein Loch 56 für eine einzige Auf­ spannschraube ausgebildet. In einer Alternative kann die Aufspannschraube ersetzt werden durch geeignete Befestigungsmittel, wie sie oben diskutiert wurden.

Mit der Vorrichtung nach Fig. 5 ist eine Kraftmessung an einem Gegens­ tand möglich, bei dem der Verlauf der Kraftlinie noch nicht bekannt ist. Die Vorrichtung erfasst eine parallel zur Oberfläche des zu messenden Gegens­ tandes verlaufende Kraft, die sich z. B. in einer Dehnung oder Stauchung äussert. Über die beiden Wegaufnehmer werden die Komponenten dieser Kraft erfasst, sodass die Kraft selbst angegeben werden kann.

Da die Vorrichtung nur drei Aufstandsflächen, nämlich eine Referenzabstüt­ zung 36 und zwei Messabstützungen 38 hat, liegt sie gut und ohne zu kip­ pen auf der Oberfläche eines zu messenden Gegenstandes 22 auf. Die Vor­ richtung ist spiegelsymmetrisch zu einer Symmetrieebene, die durch die Winkelhalbierende definiert ist und rechtwinklig zur Zeichenebene verläuft. Als Wegaufnehmer bzw. Messfühler kann beispielsweise ein induktiver Weg­ sensor mit integrierter Elektronik eingesetzt werden, wie er unter der Se­ rienbezeichnung IWS von der Firma Micro-Epsilon Meßtechnik GmbH & Co. KG, Ortenburg (DE) angeboten wird.

Claims (7)

1. Vorrichtung zur Kraftmessung an einem zu messenden Gegenstand (22) mittels Erfassen geringfügiger Längenänderungen mit einem starren, an dem zu messenden Gegenstand (22) befestigbaren Gehäuse (20), das ei­ ne Gehäuseunterseite (34) aufweist, von der einerseits eine Referenzab­ stützung (36) und andererseits im Abstand von der Referenzabstützung (36) eine Messabstützung (38) vorspringen, wobei die beiden Abstützun­ gen (36, 38) jeweils ein freies Ende (40, 42) und eine Basis (44, 46) auf­ weisen, die beiden freien Enden (40, 42) bei am Gegenstand (22) befestig­ tem Gehäuse (20) auf diesem Gegenstand (22) aufliegen und sich im praktischen Betrieb nicht gegenüber dem Gegenstand (22) verschieben und die Messabstützung (38) so ausgebildet ist, dass zu messende Län­ genänderungen im praktischen Betrieb im wesentlichen in einer Bewe­ gung des freien Endes (42) der Messabstützung (38) relativ zur Basis (46) auswirken, dadurch gekennzeichnet, dass

• a) das Gehäuse (20) so starr ausgebildet ist, dass es durch die Längen­ änderung des Gegenstandes (22) praktisch nicht verformt wird,
• b) mit dem Gehäuse (20) ein berührungslos arbeitender Wegaufnehmer (24) verbunden ist, der vor einer Frontfläche einen Erfassungsbereich (50) aufweist,
• c) die Referenzabstützung (36) in der Messrichtung gesehen deutlich weniger nachgiebig ist als die Messabstützung (38)
• d) die Vorrichtung eine Messzunge (48) aufweist, die mit der Messab­ stützung (38) verbunden ist, von dieser frei wegsteht und bis in den Erfassungsbereich (50) des Wegaufnehmers (24) ragt, wobei die Messzunge (48) zwischen dem freien Ende (42) und der Basis (46) von der Messabstützung (38) abzweigt, und
• e) die Messabstützung (38) und das Gehäuse (20) gelenkfrei miteinan­ der verbunden sind, wobei die Basis (46) der Messabstützung (38) mit der Gehäuseunterseite (34) zusammenfällt.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess­ abstützung (38) und das Gehäuse (20) einstückig ausgebildet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mess­ zunge (48) im Wesentlichen L-förmig ausgebildet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Refe­ renzabstützung (36) als Messabstützung (38) ausgebildet ist, dass im Gehäuse (20) ein zweiter Wegaufnehmer (24) angeordnet ist, der einen zweiten Erfassungsbereich hat und dass eine zweite Messzunge (48) vor­ gesehen ist, die mit der zweiten Messabstützung (38) verbunden ist, von dieser frei wegsteht und bis in den Erfassungsbereich des zweiten Weg­ aufnehmers (24) ragt und dass der zweite Wegaufnehmer (24) in Gegen­ richtung zum ersten Wegaufnehmer (24) im Gehäuse (20) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Ge­ häuse (20) ein Loch (56) für eine Spannschraube aufweist, das quer zur Gehäuseunterseite (34) verläuft, und dass eine Spannschraube vorgese­ hen ist, die zugfest, quer zu ihrer Längsrichtung aber biegeweich ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Loch (56) näher an der Referenzabstützung (36) als an der Messabstützung (38) ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass am Ge­ häuse (20) zwei Messabstützungen (38) und eine Referenzabstützung (36) vorspringen, dass die Verbindungslinien der einen Referenzabstüt­ zung (36) mit den beiden Messabstützungen (38) sich in einem Winkel schneiden, der vorzugsweise 90 Grad beträgt und dass vorzugsweise ein Loch (56) für eine Aufspannschraube im Gehäuse (20) vorgesehen ist.