DE102012016921B4

DE102012016921B4 - Method for determining high loads, in particular for bearing force measurement on bridges, and apparatus for carrying out the method

Info

Publication number: DE102012016921B4
Application number: DE102012016921.3A
Authority: DE
Inventors: Christian Grüger; Günther Barthel; Joachim Braun
Original assignee: RW Sollinger Huette GmbH
Current assignee: Mageba GmbH
Priority date: 2012-08-27
Filing date: 2012-08-27
Publication date: 2016-01-14
Anticipated expiration: 2032-08-28
Also published as: DE102012016921A1

Abstract

Vorrichtung zur Messung großer Auflasten (F), wie zur Lagerkraftmessung an Brücken, die einen scheibenförmigen Körper (2 ) und eine Meßeinrichtung (5) umfaßt, wobei der scheibenförmige Körper (2) einen Mittelbereich (B) und einen diesen umgebenden äußeren Körperabschnitt (4) umfaßt, der an seinem dem Mittelbereich (B) zugewandten Ende eine größere Dicke (D) als an seinem abgewandten Außenrand aufweist und die zu messende Auflast (F) direkt oder unter Zwischenschaltung einer Kalotte (3) in den Mittelbereich (8) auf einer Seite desselben einleitbar und auf dessen gegenüberliegender Seite auch wieder ausleitbar ist, und wobei die Meßeinrichtung (5) zur Erfassung einer beim Wirken der Auflast (F) im Mittelbereich (B) am äußeren Körperabschnitt (4) auftretenden, auf eine Aufweitung desselben hin gerichteten Deformation und zur Bestimmung der Auflast (F) aus dieser eingerichtet ist.Device for measuring large loads (F), such as for bearing force measurement on bridges, comprising a disk-shaped body (2) and a measuring device (5), the disk-shaped body (2) having a central region (B) and an outer body section (4) surrounding it ), which at its the middle region (B) facing the end has a greater thickness (D) than at its outer edge facing away and the load to be measured (F) directly or with the interposition of a dome (3) in the central region (8) on a Side of the same can be introduced and on the opposite side also ausleitbar again, and wherein the measuring device (5) for detecting a upon actuation of the ballast (F) in the central region (B) on the outer body portion (4) occurring, on a widening thereof directed towards deformation and for determining the ballast (F) is set up from this.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung großer Auflasten, insbesondere zur Lagerkraftmessung an Brücken, sowie auf eine Vorrichtung zur Durchführung eines solchen Verfahrens.The invention relates to a method for determining large loads, in particular for bearing force measurement on bridges, and to an apparatus for carrying out such a method.

Bei vielen statisch unbestimmten Bauwerken, wie z. B. im Brückenbau, wird bei der Berechnung der Brückenstatik davon ausgegangen, daß das betreffende Bauwerk auf seinen Auflagen derart ruht, daß die in der Statik berechneten bzw. angesetzten Auflagerkräfte realisiert werden.In many statically indeterminate structures, such. As in bridge construction, it is assumed in the calculation of the bridge statics that the building in question rests on its requirements in such a way that the bearing forces calculated or applied in the statics are realized.

Allerdings zeigt sich in der Praxis, daß oft schon kleine Abweichungen in der Geometrie der Auflagen zu relativ großen Kraftverlagerungen führen können, was sich jedoch wiederum auf das Einhalten der theoretisch vorausberechneten Spannungen in den Tragwerken auswirkt.However, in practice it can be seen that often even small deviations in the geometry of the supports can lead to relatively large force displacements, which in turn, however, has an effect on maintaining the theoretically predicted stresses in the supporting structures.

Entsprechend ist das projektierte Tragverhalten z. B. einer Brücke sehr eng mit der planmäßigen Einlagerung des Überbaus verknüpft. So sind an bestehenden Brücken auftretende Schäden, etwa Defekte, überbelastete Lager oder stark ausgebeulte Endquerträger, oft ein deutlicher Hinweis darauf, daß die planmäßigen Lagerbedingungen nicht oder nicht mehr zutreffen. Aber auch Brücken-Neubauten sind von solchen Problemen nicht frei. Denn Fertigungsungenauigkeiten in der Geometrie eines Brückenkörpers oder auch endliche Lagersteifigkeiten können trotz einer sorgfältigen geodätischen Ausrichtung der Lagerpunkte zu einer Verfälschung der planmäßigen Auflastverteilung fuhren.Accordingly, the projected bearing behavior z. B. a bridge very closely linked to the scheduled storage of the superstructure. Thus, damage occurring to existing bridges, such as defects, overloaded bearings or heavily bagged Endquerträger, often a clear indication that the planned storage conditions are not or no longer apply. But also bridge new buildings are not free of such problems. For manufacturing inaccuracies in the geometry of a bridge body or finite bearing stiffness can lead to a distortion of the scheduled load distribution despite a careful geodetic orientation of the bearing points.

Somit erweist sich eine Kenntnis der auftretenden Auflasten als Voraussetzung für eine richtige Dimensionierung von z. B. Brückenlagern. Deshalb ist das Messen der auftretenden Auflasten bei Brückenlagern sehr wichtig.Thus proves a knowledge of the loads occurring as a prerequisite for a proper dimensioning of z. B. bridge bearings. Therefore, the measurement of the loads occurring at bridge bearings is very important.

Ein Messen der Lagerkräfte bei Brückenbauwerken erfordert, daß anstelle der Auflager entsprechende Kraftmeßdosen installiert werden. Allerdings weisen diese in der Regel eine zu den Brückenlagern unterschiedliche Höhe auf, weshalb ein sehr großer Bauaufwand erforderlich wird, um die geometrische Lage der entsprechenden Brücke nicht zu verändern, da sich ansonsten bei statisch unbestimmten Bauten andere Auflagerkräfte einstellen.Measuring the bearing forces in bridge structures requires that appropriate load cells be installed instead of the supports. However, these generally have a different height to the bridge bearings, which is why a very large construction effort is required in order not to change the geometric position of the corresponding bridge, otherwise set in static indefinite buildings other bearing forces.

Da nahezu alle Brückenüberbauten auf mehr als drei Lagern getragen werden, liegt ein statisch unbestimmtes Bauwerk in all diesen Fallen vor.Since nearly all bridge superstructures are carried on more than three camps, there is a statically indeterminate structure in all these cases.

Wenn nun die Höhe der einzubauenden Kraftmeßeinrichtung kleiner ist als die Lagerhöhe, kann durch entsprechendes Stapelmaterial der erforderliche Ausgleich geschaffen werden. Ist die Lagerhöhe jedoch geringer als die Höhe der Kraftmeßdose, ist zur Messung der Auflasten ein Anheben des gesamten Brückenüberbaus erforderlich, um die Kote des Oberbaus nicht zu verändern. Dies allerdings erfordert einen ganz erheblichen Aufwand.Now, if the height of the force measuring device to be installed is smaller than the bearing height, the required balance can be created by appropriate stacking material. However, if the bearing height is less than the height of the load cell, a lifting of the entire bridge superstructure is required to measure the loads in order not to change the Kote of the superstructure. However, this requires a very considerable effort.

Es besteht somit eine Forderung nach sehr flachen Kraftmeßvorrichtungen (auch auf anderen Gebieten als dem Brückenbau), wobei die Schwierigkeit in meßtechnischer Richtung bei der Ausbildung einer solchen Vorrichtung darin besteht, daß im Kraftfluß befindliche Meßelemente zur Wandlung einer kraftabhängigen Materialbeanspruchung oder Materialverformung in elektrische Signale nur dann genau arbeiten können, wenn sie unbeeinflußt von Krafteinleitungsunstetigkeiten sind, was bei bekannten Sensoren geringer Bauhöhe jedoch nicht gegeben ist.There is thus a demand for very flat force measuring devices (also in other fields than bridge construction), the difficulty in measuring direction in the formation of such a device is that located in the power flow measuring elements for converting a force-dependent material stress or material deformation into electrical signals only then work accurately, if they are unaffected by force application discontinuities, which is not the case with known sensors of low height.

Zur Lagerkraftbestimmung wird bei bekannten Verfahren der zwischen zwei steifen Körpern entstehende Druckzustand ausgenutzt. Hierfür wird entweder eine bereits vorhandene elastische Schicht benutzt oder zum Zweck der Messung eine derartige eingebracht.For determining the bearing force, the pressure state arising between two rigid bodies is utilized in known methods. For this purpose, either an existing elastic layer is used or introduced for the purpose of measuring such.

In der DE 33 44 901 A1 wird eine Kraftmeßzelle beschrieben, die mit einer zwischen zwei Platten eingebrachten elastischen Schicht arbeitet. Werden die Platten unter Auflast gegeneinander gepreßt, entsteht in dieser Schicht ein Druck, der mit bekannten Wandlern in ein elektrisches Signal umgewandelt wird. Dabei müssen diese Platten jedoch relativ dick und sehr präzise gefertigt sein, damit nicht etwa vorhandene oder durch die Kraftwirkung entstehende Formabweichungen die Druckausbildung und damit das Meßsignal beeinflussen. Zur Messung sehr großer Kräfte, wie sie etwa im Brückenbau üblich sind, müssen somit sehr dicke Platten eingesetzt werden, die sich jedoch nicht ohne Brückenüberbauanhebung zwischen Auflager und Überbau einbringen lassen.In the DE 33 44 901 A1 a force measuring cell is described, which works with an introduced between two plates elastic layer. If the plates are pressed against each other under load, arises in this layer, a pressure that is converted by known converters into an electrical signal. However, these plates must be made relatively thick and very precise, so that not existing or caused by the force effect form deviations affect the pressure training and thus the measurement signal. To measure very large forces, such as are common in bridge construction, therefore, very thick plates must be used, but can not bring in without bridge superstructure increase between support and superstructure.

Aus der DE 199 13 895 B4 ist ein Einbringen von Drucksensoren in Brückenlager derart bekannt, daß der unter Auflast entstehende Druck in der zwischen den Lagerteilen angeordneten Gleitschicht ermittelt wird. Dabei ist diese Anordnung ständig am Brückenlager vorhanden und erfordert eine aufwendige Kalibrierung des gesamten Lagers, weil alle fertigungsbedingten Lageabweichungen die Druckausbildung beeinflussen. Der Aufwand hierfür ist ganz erheblich.From the DE 199 13 895 B4 is an introduction of pressure sensors in bridge bearings known in such a way that the resulting pressure under load in the arranged between the bearing parts sliding layer is determined. In this case, this arrangement is constantly present on the bridge bearing and requires a complex calibration of the entire camp, because all production-related positional deviations affect the pressure training. The effort involved is quite significant.

Bei der aus der DE 44 02 608 A1 bekannten Anordnung erfassen Drucksensoren in Elastomerlagern den im Elastomer entstehenden Druckzustand und berechnen über die Integration der Druckverteilung die Lagerkraft. Auch bei dieser Anordnung ist eine Gesamtkalibrierung des betreffenden Lagers erforderlich, da die Wirkung des Drucks auf die Drucksensoren auch von der Konsistenz und der Art der Bewehrung des Elastomers abhängt.At the time of the DE 44 02 608 A1 Known arrangement detect pressure sensors in elastomeric bearings resulting in the elastomer pressure state and calculate the integration of the pressure distribution, the bearing force. In this arrangement, an overall calibration of the bearing in question is required because the effect of the pressure on the Pressure sensors also depends on the consistency and type of reinforcement of the elastomer.

Bei anderen bekannten Lösungen werden die Veränderungen elektrischer Eigenschaften in bestimmten Stoffen bei einer Druckänderung zur Kraftbestimmung ausgenutzt:
Aus der DE 10 2006 019 942 A1 ist es bekannt, eine amorphe Kohlenstoffschicht mit piezoresistiven Eigenschaften zur Kraftmessung zu benutzen. Das Aufbringen solcher Schichten ist jedoch industriell noch nicht ausgereift und außerordentlich kostenaufwendig.In other known solutions, the changes in electrical properties in certain substances are exploited in a pressure change to determine the force:
From the DE 10 2006 019 942 A1 It is known to use an amorphous carbon layer with piezoresistive force measurement properties. However, the application of such layers is not yet industrially mature and extremely expensive.

Die DE 40 27 753 A1 beschreibt eine kapazitiv arbeitende Meßvorrichtung, bei der der Grund- und Deckkörper besonders stark ausgebildet wird, um Meßfehler aufgrund von Verformungen derselben auszuschließen. Dabei ergeben sich jedoch Schwierigkeiten bei der Ausbildung extrem flacher Sensoren.The DE 40 27 753 A1 describes a capacitive measuring device in which the base and cover body is particularly strong to exclude measurement errors due to deformations thereof. However, difficulties arise in the formation of extremely flat sensors.

Die DE 10 2006 034 086 A1 offenbart eine Kraftmessvorrichtung in Form einer Kraftmessdose. Deren Oberteil umfaßt drei durch zwei konzentrische ringförmige Einschnürungen voneinander abgegrenzte Bereiche, nämlich ein Mittelteil, in das die Auflast eingeleitet wird, eine am äußeren Umfang angeordnete Kraftausleitungsschürze und einen zwischen dem Krafteinleitungsteil und der Kraftausleitungsschürze angeordneten Verformungsring. Entsprechend der Größe der Auflast verdrillt sich der Verformungsring mehr oder weniger stark, so daß die bei lastfreier Vorrichtung ebene Stirn-Ringfläche des Verformungsrings eine mehr oder weniger ausgeprägte konische Geometrie einnimmt, was über Sensoren – als Maß für die Größe der Auflast – erfaßt wird. Die Kraft wird aus der Vorrichtung am äußeren Umfangsrand ausgeleitet, und zwar über einen mit der Kraftausleitungsschürze fluchtenden Standwulst.The DE 10 2006 034 086 A1 discloses a force measuring device in the form of a load cell. The upper part comprises three areas delimited from one another by two concentric annular constrictions, namely a central part into which the load is introduced, an outer peripheral force-deflecting apron and a deformation ring arranged between the force introduction part and the force-exiting apron. According to the size of the load, the deformation ring twisted more or less strong, so that the plane at load-free device end-annular surface of the deformation ring assumes a more or less pronounced conical geometry, which is detected by sensors - as a measure of the size of the load. The force is discharged from the device at the outer peripheral edge, via an aligned with the Kraftausleitungsschalt stand bead.

Die US 2992556 A offenbart eine ebenfalls in Form einer Kraftmessdose ausgeführte Kraftmessvorrichtung, mittels derer sich insbesondere die zwischen zwei Schweißelektroden herrschende Kraft ermitteln lässt. Die Vorrichtung umfasst ein topfförmiges Unterteil und einen auf der Umfassungswand des Unterteils aufliegenden Deckel. Der Boden des Unterteils ist flach-konisch ausgeführt mit einem dicken Mittelteil und einem vergleichsweise dünnen Randbereich angrenzend an die Umfassungswand. Eine Durchbiegung des Bodens des Unterteils aufgrund der – durch zwei einander gegenüberstehende Schweißelektroden – auf den Deckel und den Boden der Vorrichtung ausgeübten Kraft wird durch auf der Kegelfläche des Bodens aufgebrachte Sensoren erfasst.The US 2992556 A discloses a likewise executed in the form of a load cell force measuring device, by means of which in particular the ruling between two welding electrodes force can be determined. The device comprises a cup-shaped lower part and a lid resting on the surrounding wall of the lower part. The bottom of the base is made flat-conical with a thick central part and a comparatively thin edge region adjacent to the enclosure wall. Deflection of the bottom of the base due to the force exerted on the lid and bottom of the device by two opposing welding electrodes is detected by sensors placed on the conical surface of the base.

Die Erfindung stellt deshalb darauf ab, ein Verfahren zur Bestimmung großer Auflasten vorzuschlagen, das auch zur Lagerkraftmessung an Brücken geeignet ist, keinen Ausbau des Lagers erfordert und die tatsächlich wirkende Auflast ermittelt, wobei auch die durch die kraftabhängige Elastizität des Lagers bestimmte Kote des Brückenoberbaus berücksichtigt wird. Außerdem soll eine Vorrichtung zur Messung solcher großen Auflasten vorgeschlagen werden, die eine besonders flache Ausbildung gestattet und mit der das erfindungsgemäße Verfahren ausführbar ist.The invention therefore aims to propose a method for the determination of large loads, which is also suitable for bearing force measurement on bridges, requires no expansion of the bearing and determines the actual acting load, taking into account the determined by the force-dependent elasticity of the bearing Kote the bridge superstructure becomes. In addition, a device for measuring such large loads to be proposed, which allows a particularly flat training and with the method of the invention is executable.

Erfindungsgemäß wird die oben erstgenannte Aufgabe durch das in Anspruch 13 angegebene Verfahren zur Bestimmung großer Auflasten, insbesondere zur Lagerkraftmessung an Brücken, gelöst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird somit insbesondere die zu messende Auflast in den (bevorzugt verdickten) Mittelbereich eines scheibenförmigen Körpers eingeleitet und dabei in diesem Mittelbereich eine Druckspannung erzeugt, die in einem den Mittelbereich umgebenden äußeren Körperabschnitt eine sekundäre Spannung induziert,
welche in Richtung einer Aufweitung des äußeren Körperabschnitts wirkt, wobei eine durch die sekundäre Spannung bewirkte Deformation am äußeren Körperabschnitt gemessen und aus dem Meßwert die Größe der Auflast bestimmt wird.According to the invention, the above-mentioned object is achieved by the method specified in claim 13 for the determination of large loads, in particular for bearing force measurement on bridges. In the method according to the invention, therefore, in particular the load to be measured is introduced into the (preferably thickened) middle region of a disk-shaped body and a compressive stress is generated in this middle region which induces a secondary stress in an outer body region surrounding the middle region.
which acts in the direction of widening of the outer body portion, whereby a deformation caused by the secondary stress is measured at the outer body portion and the size of the load is determined from the measured value.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird durch Einleitung der zu messenden Auflast in den Mittelbereich eines scheibenförmigen Körpers in diesem eine der Auflast proportionale Spannung erzeugt, die wiederum einen von der Auflast nicht beeinflußten Bereich, nämlich einen diesen Mittelbereich umgebenden äußeren Körperabschnitt des scheibenförmigen Körpers, verformt, indem dort eine sekundäre Spannung induziert wird. Denn die im Mittelbereich eingebrachte Kraft führt zu einer Druckspannung in diesem, die als eine Primärspannung angesehen werden kann, und versucht, den außen liegenden äußeren Körperabschnitt, in welchen der Mittelbereich des scheibenförmigen Körpers eingebettet ist, aufzuweiten. Sie induziert dabei dort eine sekundäre Spannung, die zu einer entsprechenden Deformation führt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt somit eine Aufweitung des äußeren Körperabschnitts des scheibenförmigen Körpers nicht direkt, sondern nur indirekt durch die zu messende Auflast.In the method according to the invention by introducing the load to be measured in the central region of a disk-shaped body in this a load proportional stress generated, which in turn a not affected by the ballast area, namely an outer body portion surrounding the surrounding area of the disc-shaped body, deformed by There a secondary voltage is induced. Because the force introduced in the central region leads to a compressive stress in this, which can be regarded as a primary stress, and tries to expand the outer outer body portion, in which the central region of the disc-shaped body is embedded. It induces a secondary voltage, which leads to a corresponding deformation. In the method according to the invention, therefore, a widening of the outer body portion of the disc-shaped body is not directly, but only indirectly by the load to be measured.

Dabei kann die dort durch die induzierte sekundäre Spannung ausgelöste Deformation mit bekannten Mitteln, vorzugsweise etwa mittels Dehnmeßstreifen oder Piezoelementen, durch geeignete optische Verfahren oder dgl., detektiert und in ein entsprechendes elektrisches Signal umgewandelt werden, aus dem dann die Größe der Auflast bestimmbar ist. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden dabei alle Abweichungen, z. B. im Kontaktbereich, von der Primärspannung ausgeglichen und beeinflussen nicht den Wert, der im Bereich der sekundären Spannung von Sensoren erfaßt wird.The induced there by the induced secondary voltage deformation with known means, preferably as by means of strain gauges or piezoelectric elements, by suitable optical methods or the like. Detected and converted into a corresponding electrical signal from which then the size of the load can be determined. In the method according to the invention thereby all deviations, z. B. in the contact area, balanced from the primary voltage and do not affect the value detected by sensors in the secondary voltage range.

Damit ist es möglich, die vorhandene Auflast zu messen und mit den theoretischen Vorgaben der Brückenstatik zu vergleichen.This makes it possible to measure the existing ballast and to compare it with the theoretical specifications of the bridge statics.

In vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der äußere Körperabschnitt so ausgelegt, daß er einen äußeren Ringbereich und einen Zwischensteg umfaßt, über den der äußere Ringbereich mit dem Mittelbereich verbunden ist, wobei der Zwischensteg eine geringere Dicke als der Mittelbereich und der äußere Ringbereich aufweist und im Zwischensteg die sekundäre Spannung entsteht, während der Außenring nur als Widerlager dient, wobei die durch die sekundäre Spannung bewirkte Deformation dann über Sensoren am Zwischensteg erfaßt wird.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, the outer body portion is designed so that it comprises an outer annular portion and a gutter over which the outer ring portion is connected to the central region, wherein the intermediate web has a smaller thickness than the central region and the outer ring portion and in Gutter the secondary voltage is created, while the outer ring serves only as an abutment, wherein the deformation caused by the secondary stress is then detected by sensors on the gutter.

In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Auflast über eine Kalotte in den Mittelbereich des scheibenförmigen Körpers eingeleitet, was einen günstigen Effekt besonders dort bewirkt, wo nicht-parallele Flächen die Auflast in die Vorrichtung einbringen.In another preferred embodiment of the method according to the invention the ballast is introduced via a dome in the central region of the disc-shaped body, which causes a favorable effect especially where non-parallel surfaces bring the ballast in the device.

Bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Mehrzahl von am äußeren Körperabschnitt angebrachten Sensoren zur Detektion der Deformation eingesetzt, aus deren Signalen ein Mittelwert abgeleitet und aus diesem die Größe der Auflast bestimmt wird. Die Abtastung der durch die sekundäre Spannung bewirkten Deformation am äußeren Körperabschnitt an mehreren Stellen des Umfangs des letzteren zur Bestimmung einer Mittelwertbildung und erst hieraus der Auflast ist grundsätzlich eine günstige Maßnahme.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention a plurality of attached to the outer body portion sensors for detecting the deformation is used, derived from the signals of an average and from this the size of the ballast is determined. The sampling of the deformation caused by the secondary stress at the outer body portion at several points of the circumference of the latter for determining an averaging and only then the load is basically a favorable measure.

Die weiter oben angegebene zweite Aufgabenstellung zur Bereitstellung einer sehr flachen, zur Bestimmung hoher Auflasten geeigneten Vorrichtung, wird durch die Kraftmessvorrichtung gemäß Anspruch 1 gelöst. Demnach zeichnet sich die Vorrichtung zur Messung großer Auflasten, wie zur Lagerkraftmessung an Brücken, insbesondere aus durch einen scheibenförmigen Körper, dessen Mittelbereich zum Einleiten der zu messenden Auflast dient, in einen äußeren Körperabschnitt eingebettet und von diesem umgeben ist, wobei ferner eine Einrichtung vorgesehen ist, mittels derer bei Einleiten der zu messenden Auflast in den Mittelbereich eine in dem äußeren Körperabschnitt infolge der dort induzierten sekundären Spannung auftretende, im Hinblick auf eine Aufweitung desselben hin gerichtete Deformation erfaßbar und aus dieser die Auflast ableitbar ist. Besonders bevorzugt ist der Mittelbereich gegenüber dem äußeren Körperabschnitt verdickt ausgebildetThe second object specified above for providing a very flat device suitable for determining high loads is achieved by the force measuring device according to claim 1. Accordingly, the device for measuring large loads, such as for bearing force measurement on bridges, in particular characterized by a disc-shaped body whose center region is used for introducing the load to be measured, embedded in an outer body portion and surrounded by this, wherein a device is also provided , By means of which when introducing the load to be measured in the central region occurring in the outer body portion as a result of the secondary voltage induced there, with respect to a widening thereof directed deformation detectable and from this the load is derivable. Particularly preferably, the central region is thickened relative to the outer body portion

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann sehr flach ausgeführt werden, wobei bei Lagern im Brückenbau anstatt der Futterplatte eine oder mehrere dieser Vorrichtungen zwischen Lager und Brückenüberbau eingeschoben werden können, ohne daß dabei eine Höhenlageveränderung des Brückenüberbaus erforderlich wird. Damit ist es möglich, die vorhandene Auflast zu messen und mit den theoretischen Vorgaben der Brückenstatik zu vergleichen. Da die erfindungsgemäße Meßvorrichtung vor dem Einbau extern kalibrierbar ist, kann nach dem Aufsetzen des Oberbaus sofort die richtige Auflast festgestellt werden.The device of the invention can be made very flat, with bearings in the bridge instead of the lining plate one or more of these devices between the camp and bridge superstructure can be inserted without causing a change in altitude of the bridge superstructure is required. This makes it possible to measure the existing ballast and to compare it with the theoretical specifications of the bridge statics. Since the measuring device according to the invention can be calibrated externally before installation, the correct load can be determined immediately after placing the superstructure.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist bei dieser der äußere Körperabschnitt so ausgebildet, daß er einen äußeren Ringbereich und einen Zwischensteg mit gegenüber dem äußeren Körperabschnitt und dem äußeren Ringbereich reduzierter Dicke umfaßt, wobei der äußere Ringbereich über den Zwischensteg mit dem Mittelbereich verbunden und am Zwischensteg Sensoren zur Erfassung der Deformation am Zwischensteg angebracht sind.In an advantageous embodiment of the device according to the invention in this the outer body portion is formed so that it comprises an outer ring portion and a gutter with respect to the outer body portion and the outer ring portion of reduced thickness, wherein the outer ring portion connected via the gutter with the central region and on Gutter sensors for detecting the deformation are attached to the gutter.

In diesem Fall entsteht die sekundäre Spannung in dem Zwischensteg, wo die resultierende Deformation erfindungsgemäß erfaßt wird, wobei der Außensteg nur als ein Widerlager dient.In this case, the secondary stress arises in the gutter, where the resulting deformation is detected according to the invention, the outer web serving only as an abutment.

Bevorzugt umfaßt bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die Einrichtung zur Erfassung der Deformation mehrere über den Umfang des äußeren Körperabschnitts verteilte Sensoren, wobei die zu messende Auflast aus dem Mittelwert der Signale aller Sensoren bestimmt wird.Preferably, in the device according to the invention, the means for detecting the deformation comprises a plurality of distributed over the circumference of the outer body portion sensors, wherein the load to be measured from the average value of the signals of all sensors is determined.

Vorteilhafterweise werden als Sensoren zur Erfassung der Deformation Dehnmeßstreifen oder Piezoelemente eingesetzt, welche die Verformung bzw. die auftretende Kraft infolge der im äußeren Körperabschnitt induzierten sekundären Spannung erfassen, wobei über einen geeigneten Kalibrationsfaktor diese Verformung der Auflast zugeordnet wird. Dabei ist/sind bevorzugt der bzw. die Kraftsensor(en) an eine geeignete Auswerteeinheit angeschlossen.Advantageously, strain gauges or piezoelectric elements are used as sensors for detecting the deformation, which detect the deformation or the occurring force as a result of the secondary stress induced in the outer body portion, wherein this deformation is assigned to the ballast via a suitable calibration factor. In this case, the force sensor (s) is / are preferably connected to a suitable evaluation unit.

Der scheibenförmige Körper kann in unterschiedlicher Formgebung ausgeführt sein. Ganz besonders bevorzugt wird er jedoch als Ringscheibe ausgebildet.The disc-shaped body can be designed in different shapes. Most preferably, however, it is designed as an annular disc.

Der Mittelbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung stellt besonders bevorzugt einen Rotationskörper dar. Vorzugsweise ist der äußere Körperabschnitt ringförmig ausgebildet.The central region of the device according to the invention is particularly preferably a rotational body. Preferably, the outer body segment is annular.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht auch darin, daß der scheibenförmige Körper außerhalb seines Mittelbereiches mit einer nach außen hin abnehmenden Dicke versehen ist.A further advantageous embodiment of the device according to the invention also consists in that the disc-shaped body outside its Middle area is provided with a decreasing thickness towards the outside.

Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann der Krafteinleitungsbereich in den scheibenförmigen Körper, nämlich am Mittelbereich, unterschiedlich gestaltet werden. Bevorzugte Ausbildungen sind hierfür entweder die Verwendung einer Kalotte zum Einleiten der zu messenden Auflast in den Mittelbereich oder die Ausgestaltung der Oberseite des Mittelbereiches so, daß sie im Querschnitt ballig ausgeführt ist. Dies bewirkt günstige Effekte, insbesondere dort, wo nicht-parallele Flächen die Auflast in die erfindungsgemäße Vorrichtung einbringen.In the device according to the invention, the force introduction region in the disk-shaped body, namely at the central region, can be designed differently. Preferred embodiments of this are either the use of a dome for introducing the load to be measured in the central region or the design of the top of the central region so that it is designed to be spherical in cross-section. This causes beneficial effects, especially where non-parallel surfaces bring the ballast in the inventive device.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich infolge des hierbei eingesetzten Prinzips, daß nämlich eine sekundäre Spannung erfaßt wird, die nicht in dem von der zu messenden Auflast direkt beeinflußten Materialbereich (unterhalb der Einleitungsstelle), sondern in einem davon nicht beeinflußten Bereich des Materials, nämlich seitlich des Mittelbereiches, detektiert und zum Ausgangspunkt für die Bestimmung der Auflast genommen wird, besonders flach und kompakt ausführen, weil die Anordnung der zu erfassenden Meßstellen innerhalb der Vorrichtung nicht in der Auflast-Einleitungsrichtung (axial) hintereinander erfolgt, so daß bei Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung an z. B. einem Brückenlager kein Ausbau des Lagers erforderlich wird. Außerdem ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wie auch bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung die tatsächlich wirkende Lagerkraft erfaßbar, wobei auch unvermeidbare Abweichungen, etwa im Kontaktbereich zwischen Brückenüberbau und Lager, über die Primärspannung ausgeglichen werden.The inventive device can be due to the principle used here, namely that a secondary voltage is detected, not in the directly influenced by the load to be measured material area (below the discharge point), but in a non-affected area of the material, namely the side of the Middle area, detected and taken to the starting point for the determination of the surcharge, run particularly flat and compact, because the arrangement of the measuring points to be detected within the device is not in the load-initiation direction (axially) one behind the other, so that when using the device according to the invention z. B. a bridge bearing no expansion of the warehouse is required. In addition, in the method according to the invention as well as in the device according to the invention, the actually acting bearing force can be detected, with unavoidable deviations, such as in the contact area between the bridge superstructure and bearing, are compensated by the primary voltage.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann unschwer bei Brückenlagern anstelle der Futterplatte eingesetzt oder auch mehrere der erfindungsgemäßen Vorrichtungen zwischen Lager und Brückenüberbau eingeschoben werden, ohne daß sich an der Höhenlage des Brückenüberbaus Veränderungen ergeben.The device according to the invention can be easily used in bridge bearings instead of the lining plate or even several of the devices according to the invention between the bearing and bridge superstructure are inserted without resulting in the altitude of the bridge superstructure changes.

Zudem ist die erfindungsgemäße Vorrichtung mit relativ geringen Kosten herstellbar und entsprechend auch die Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht aufwendig.In addition, the device according to the invention can be produced at a relatively low cost and accordingly also the execution of the method according to the invention is not complicated.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen im Prinzip beispielshalber noch näher erläutert. Es zeigen:The invention will now be explained in more detail by way of example with reference to the drawings in principle. Show it:

1 eine prinzipielle Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, im Querschnitt und in der Draufsicht; 1 a schematic representation of a device according to the invention, in cross section and in plan view;

2 eine prinzipielle Darstellung einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt und in der Draufsicht, sowie 2 a schematic representation of another embodiment of a device according to the invention in cross-section and in plan view, and

3 eine prinzipielle Darstellung einer dritten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung im Querschnitt und in der Draufsicht. 3 a schematic representation of a third embodiment of a device according to the invention in cross section and in plan view.

In der folgenden Figurenbeschreibung werden drei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben, wobei bei jeder Figur oben ein Längsschnitt und darunter eine Draufsicht auf die betreffende Ausführungsform der Vorrichtung dargestellt ist. In den verschiedenen Ausführungsbeispielen werden gleiche Bezugszeichen für gleiche konstruktive Elemente eingesetzt.In the following description of the figures, three embodiments of a device according to the invention are described, wherein in each figure above a longitudinal section and below a plan view of the relevant embodiment of the device is shown. In the various embodiments, the same reference numerals are used for identical structural elements.

1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für eine Vorrichtung 1 zur Messung großer Auflasten F zur Verwendung bei einem Brückenlager. 1 shows a first embodiment of a device 1 for measuring large loads F for use with a bridge bearing.

Die obere Darstellung von 1 gibt dabei einen Längsschnitt durch die Vorrichtung 1 wieder, wobei die darunter angeordnete Darstellung eine Draufsicht auf die Vorrichtung 1 illustriert. In dieser Draufsicht ist auch die Schnittlage A-A angegeben, längs derer der Schnitt in der in 1 oben gezeigten Schnittdarstellung erfolgt ist.The upper illustration of 1 gives a longitudinal section through the device 1 again, with the representation arranged underneath a plan view of the device 1 illustrated. In this plan view, the cutting position AA is also indicated, along which the section in the in 1 Cut view shown above is done.

Wie 1 zeigt, weist die Vorrichtung 1 einen scheibenförmigen Körper 2 auf, der als eine Ringscheibe ausgebildet ist, die, zentrisch zu ihrer axialen Mittelachse M, einen verdickten Mittelbereich B umfaßt, an dessen Oberseite eine Auflast F zentrisch über eine Kalotte 3 in das Material des Mittelbereiches B eingeleitet wird.As 1 shows, the device 1 a disk-shaped body 2 on, which is formed as an annular disc, which, centered to its axial center axis M, a thickened central region B, at the top of a load F centric on a dome 3 is introduced into the material of the central region B.

Der Mittelbereich B des scheibenförmigen Körpers 2 wird von einem äußeren Körperabschnitt 4 umgeben, in den er eingebettet ist.The central region B of the disc-shaped body 2 is from an outer body section 4 surrounded, in which he is embedded.

Bei Einleitung der Auflast F über die Kalotte 3 in das Material des Mittelbereiches B erfährt dieses eine Druckspannung, die zu einer Aufweitung des um den Mittelbereich B befindlichen Materials des äußeren Körperabschnitts 4 führt.When loading the load F over the calotte 3 in the material of the central region B, this experiences a compressive stress which leads to a widening of the material of the outer body section situated around the middle region B. 4 leads.

Mittels geeigneter Sensoren 5, die in 1 nur ganz prinzipiell angedeutet und von denen mehrere um den Umfang des äußeren Körperabschnitts 2 herum angeordnet sind, kann die auftretende Deformation erfaßt, in ein elektrisches Signal umgewandelt und hieraus, etwa über eine nachgeschaltete (in den Figuren nicht dargestellte) Auswerteeinheit, die wirkende Auflast F (aufgrund eines aus den Signalen der verschiedenen Sensoren 5 gemittelten Signals) bestimmt werden.By means of suitable sensors 5 , in the 1 indicated only in principle and several of which around the circumference of the outer body portion 2 are arranged around, the deformation occurring can be detected, converted into an electrical signal and from this, for example via a downstream (not shown in the figures) evaluation unit, the acting load F (due to one of the signals of the various sensors 5 averaged signal).

Wie ferner aus 1 entnehmbar, nimmt die Dicke d des scheibenförmigen Körpers 2 außerhalb dessen Mittelbereiches B radial nach außen hin stetig ab.As further out 1 Removable, takes the thickness d of the disc-shaped body 2 outside its central region B radially outward steadily.

Der äußere Körperabschnitt 4 ist, wie aus 1 entnehmbar, ringförmig ausgebildet und der Mittelbereich B hat die Form eines Rotationskörpers.The outer body section 4 is how out 1 removable, ring-shaped and the central region B has the shape of a body of revolution.

Die gesamte axiale Bauhöhe der Vorrichtung 1 ist vergleichsweise sehr gering, so daß bei Brückenlagern etwa anstatt der Futterplatte eine oder mehrere solcher Meßvorrichtung(en) 1 zwischen Lager und Brückenüberbau eingeschoben werden können, ohne daß eine Veränderung der Höhenlage des Brückenüberbaus erforderlich wird.The total axial height of the device 1 is comparatively very small, so that for bridge bearings, for example, instead of the lining plate one or more such measuring device (s) 1 can be inserted between the camp and bridge superstructure without a change in the altitude of the bridge superstructure is required.

Das in 2 gezeigte zweite Ausführungsbeispiel einer solchen Vorrichtung 1 ist wiederum in der oberen Darstellung der 2 im Längsschnitt und in der unteren Darstellung in der Draufsicht (wobei in der unteren Darstellung wieder die Schnittlage A-A der oberen Schnittdarstellung angegeben ist) dargestellt.This in 2 shown second embodiment of such a device 1 Again, in the upper illustration of the 2 in longitudinal section and in the lower representation in the plan view (wherein in the lower illustration again the cutting position AA of the upper sectional view is indicated).

Der Unterschied der Ausführungsformen gemäß den 1 und 2 besteht darin, daß bei der Ausführungsform nach 2 der äußere Körperabschnitt 4 einen äußeren Ringbereich 6 umfaßt, der über einen Zwischensteg 7 mit einer erheblich kleineren Dicke an einen radial inneren Ringbereich 8 des äußeren Körperabschnitts 4 angeschlossen ist, der seinerseits unmittelbar an den Mittelbereich B anschließt. Dabei bestünde aber auch die Möglichkeit, nur den äußeren Ringbereich 6 und den Zwischensteg 7 reduzierter Dicke vorzusehen und über letzteren den äußeren Ringbereich 6 gleich direkt an den Mittelbereich B anzuschließen. Denn es hat sich gezeigt, daß je kleiner der Ringbereich 8 gewählt ist, desto größer ist der Meßeffekt.The difference of the embodiments according to the 1 and 2 is that in the embodiment according to 2 the outer body section 4 an outer ring area 6 that covers a gutter 7 with a considerably smaller thickness to a radially inner ring area 8th of the outer body portion 4 is connected, which in turn connects directly to the central region B. But it would also be possible, only the outer ring area 6 and the gutter 7 to provide reduced thickness and the latter the outer ring area 6 directly to connect to the middle area B. Because it has been shown that the smaller the ring area 8th is selected, the greater the measuring effect.

Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Zwischensteg 7 als ein vollständig umlaufender Ringbereich ausgeführt.In the embodiment shown, the gutter 7 executed as a completely circumferential ring area.

Allerdings besteht auch die Möglichkeit, anstelle eines umlaufenden Zwischensteges 7 mehrere in Umfangsrichtung verteilt angebrachte Einzelstege vorzusehen (in 2 nicht gezeigt), wobei bevorzugt deren jedem dann ein Sensor 5 zur Erfassung der Deformation des betreffenden Steges 7 zugeordnet ist.However, it is also possible, instead of a circumferential gutter 7 to provide several distributed in the circumferential direction attached individual webs (in 2 not shown), preferably each of which is then a sensor 5 for detecting the deformation of the respective web 7 assigned.

Bei dem in 2 gezeigten umlaufenden Zwischensteg 7 werden bevorzugt wieder, wie auch in 1, in Umfangsrichtung verteilt eine Mehrzahl von Sensoren 5 zur Bestimmung der Dehnung eingesetzt, aus deren Signalen ein Mittelsignal gebildet und aufgrund dessen dann die Auflast F bestimmt wird.At the in 2 shown circumferential gutter 7 are preferred again, as well as in 1 in the circumferential direction distributes a plurality of sensors 5 used to determine the strain, from whose signals an agent signal is formed and then the ballast F is determined.

Bei der Ausführungsform der 2 dient der Außenring 6 als Widerlager, so daß im Zwischensteg 7 infolge der Aufweitung des Materials im Mittelbereich B bei Einleitung der Auflast F sekundäre Spannungen entstehen, die über die Sensoren 5 erfaßt werden können.In the embodiment of the 2 serves the outer ring 6 as an abutment, so that in the gutter 7 As a result of the expansion of the material in the middle region B at the initiation of the ballast F secondary stresses occur, which are via the sensors 5 can be detected.

Die eingesetzten Sensoren 5 bilden in ihrer Gesamtheit und in ihrer Zusammenschaltung zusammen mit einer nachgeschalteten Auswerteinheit (nicht dargestellt), an die sie angeschlossen sind, eine Einrichtung zum Erfassen der Deformation am äußeren Körperabschnitt 4 und zur Bestimmung der ihr zugeordneten Auflast F.The sensors used 5 form in their entirety and in their interconnection together with a downstream evaluation unit (not shown) to which they are connected, a device for detecting the deformation on the outer body portion 4 and for determining the assigned load F.

Auch bei der Ausführungsform der 2 fällt die Dicke d des äußeren Körperabschnitts 4, in Richtung zu dessen äußeren Ende hin, laufend ab, wobei nur der Zwischensteg 7 über seine radiale Erstreckung hinweg vorzugsweise in konstanter Dicke ausgebildet ist.Also in the embodiment of the 2 falls the thickness d of the outer body portion 4 , in the direction of the outer end, running off, with only the gutter 7 is formed over its radial extent preferably in a constant thickness.

Eine dritte Ausführungsform für eine Vorrichtung 1 ist in 3 dargestellt, wobei wiederum oben ein Längsschnitt und darunter eine Draufsicht gezeigt ist, wobei in letzterer erneut die Schnittlage für den oberen Längsschnitt entsprechend der Schnittebene A-A angegeben ist.A third embodiment of a device 1 is in 3 shown, again shown above a longitudinal section and below a plan view, in the latter again the cutting position for the upper longitudinal section is indicated according to the sectional plane AA.

Die Ausführungsform der 3 unterscheidet sich von der der 1 nur dadurch, daß anstelle der oberen Anordnung einer Kalotte 3 (mit einer entsprechend komplementär-konkaven Ausbildung der Oberseite des Mittelbereiches B) nur ein rotationssymmetrischer Mittelbereich B vorgesehen ist, der über seine gesamte Erstreckung hinweg eine gleiche Dicke D aufweist und gegenüber dem äußeren Körperabschnitt 4 verdickt ausgebildet ist. Nur gestrichelt ist in der oberen Darstellung der 3 aber auch noch die Möglichkeit angegeben, daß die Oberfläche 9 des Mittelbereiches B eine ballige Ausgestaltung aufweisen kann.The embodiment of the 3 is different from that of 1 only in that instead of the upper arrangement of a dome 3 (With a correspondingly complementary-concave formation of the upper side of the central region B), only a rotationally symmetrical central region B is provided, which has a same thickness D over its entire extent and with respect to the outer body portion 4 thickened is formed. Only dashed is in the upper part of the 3 but also given the possibility that the surface 9 of the central region B may have a spherical configuration.

Während die Ausführungsformen der 1 bis 3 scheibenförmige Körper 2 zeigen, die rotationssymmetrisch ausgebildet sind, ist dies für die Erfindung aber nicht zwingend nötig. Es besteht auch die Möglichkeit, bei bestimmten Einsatzfällen den scheibenförmigen Körper 2 anders als kreisringförmig auszubilden, etwa in Form eines Quadrates, eines länglichen Rechtecks oder auch in anderer geeigneter Form.While the embodiments of the 1 to 3 disc-shaped body 2 show, which are rotationally symmetrical, this is not absolutely necessary for the invention. There is also the possibility, in certain applications, the disc-shaped body 2 other than annular form, such as in the form of a square, an elongated rectangle or in any other suitable form.

Die in den 1 bis 3 gezeigte Mittenverdickung des scheibenförmigen Körpers 2 dient dem eindeutigen Einleiten der Kraft in die Mitte desselben. Ohne diese Verdickung würde, speziell bei nicht-parallelen Platten, die Kraft in den ganzen scheibenförmigen Körper bzw. an beliebigen Stellen desselben eingeleitet, wodurch die vorher durchgeführte Kalibrierung ungültig würde.The in the 1 to 3 shown center thickening of the disc-shaped body 2 serves the clear introduction of the force in the middle of the same. Without this thickening, especially in the case of non-parallel plates, the force would be introduced into the entire disk-shaped body or anywhere, thereby invalidating the previously performed calibration.

Um einen möglichst hohen Meßeffekt zu erhalten, sollten die entstehenden Spannungen hoch sein. Deshalb wird zur Ausbildung der Vorrichtung vorteilhafterweise ein rostfreier, bevorzugt verschleißarmer Stahl mit hoher Streckgrenze eingesetzt.In order to obtain the highest possible measuring effect, the resulting voltages should be high. Therefore, a stainless, preferably low-wear steel with high yield strength is advantageously used to form the device.

Claims

Device for measuring large loads (F), such as bearing force measurement on bridges, which form a disc-shaped body ( 2 ) and a measuring device ( 5 ), wherein the disk-shaped body ( 2 ) a middle region (B) and an outer body region (FIG. 4 ), which at its the middle region (B) facing the end has a greater thickness (D) than at its outer edge facing away and the load to be measured (F) directly or with the interposition of a dome ( 3 ) in the middle area ( 8th ) can be introduced on one side thereof and on the opposite side of which it can also be diverted again, and wherein the measuring device ( 5 ) for detecting a loading of the load (F) in the middle region (B) on the outer body portion ( 4 ), to a widening thereof directed towards deformation and for determining the ballast (F) is set up from this.

Apparatus according to claim 1, wherein the outer body portion ( 4 ) an outer ring area ( 6 ) and a gutter section ( 7 ) with a reduced thickness compared to both, wherein the outer ring region ( 6 ) over the gutter section ( 7 ) connected to the central region (B) and at the gutter section ( 7 ) Sensors ( 5 ) are arranged to detect the deformation of this.

Apparatus according to claim 1 or 2, wherein the means for detecting the deformation comprises a plurality of circumferences of the outer body portion (Fig. 4 ) distributed sensors ( 5 ) and the load to be measured (F) from the mean value of the signals of all sensors ( 5 ) certainly.

Device according to one of claims 1 to 3, in which as sensors ( 5 ) Strain gauges or piezo elements are used.

Device according to one of claims 1 to 4, wherein the disc-shaped body ( 2 ) is designed as an annular disc.

Device according to one of claims 1 to 5, wherein the central region (B) is formed as a rotational body.

Device according to one of claims 1 to 6, wherein the outer body portion ( 4 ) is annular.

Device according to one of claims 1 or 3 to 7, in which the disc-shaped body ( 2 ) outside its central region (B) has a decreasing outwardly thickness (d).

Apparatus according to claim 2 or claim 2 in conjunction with any one of claims 3 to 8, wherein the gutter section (16) 7 ) is designed as a completely circumferential ring area.

Apparatus according to claim 2 or claim 2 in conjunction with any one of claims 3 to 8, wherein the gutter section (16) 7 ) comprises a plurality of circumferentially distributed mounted single webs.

Device according to one of claims 1 to 10, in which the upper side ( 9 ) of the central region (B) has a convex cross-section.

Device according to one of Claims 1 to 11, in which the middle region (B) has a thickness (D) which is greater than the thickness (d) of the rest of the disc-shaped body (D). 2 ).

Method for determining high loads (F), in particular for bearing force measurement on bridges, comprising a device according to one of Claims 1 to 12, in which the load (F) to be measured is placed in a middle region (B) of a disc-shaped body (B). 2 ) of the device ( 1 ) is introduced on one side thereof and also discharged from the middle region (B) on the opposite side thereof, a compressive stress being generated in this middle region (B) which is produced in an outer body segment (B). 4 ) of the disc-shaped body ( 2 ), which surrounds the middle region (B) and has a greater thickness (d) at its end facing the middle region (B) than at its outer edge facing away from it, induces a secondary stress which is in the direction of widening of the outer body part (B). 4 ), wherein a deformation caused by the secondary stress on the outer body portion ( 4 ) and the magnitude of the load (F) is determined from the measured value.

Method according to Claim 13, in which the outer body portion ( 4 ) an outer ring area ( 6 ) and a gutter section ( 7 ), over which the outer ring area ( 6 ) is connected to the central region (B), wherein the gutter section ( 7 ) a smaller thickness (d) than the Middle region (B) and the outer ring region ( 6 ) and the deformation caused by the secondary stress via sensors ( 5 ) at the gutter section ( 7 ) is detected.

Method according to Claim 12 or 14, in which the ballast (F) is supported by a calotte ( 3 ) in the central region (B) of the disk-shaped body ( 2 ) is initiated.

Method according to one of claims 12 to 15, wherein the deformation on the outer body portion ( 4 ) via strain gauges ( 5 ) or piezo elements ( 5 ) is detected.

Method according to one of claims 12 to 16, wherein a plurality of at the outer body portion ( 4 ) mounted sensors ( 5 ) are used to detect the deformation, from whose signals an average value derived and from this the size of the ballast (F) is determined.