DE1022035B - Kraftmessvorrichtung mit Dehnmessstreifen - Google Patents

Description

• Kraftmeßvorrichtung mit Dehnmeßstreifen Es sind sogenannte Druckmeßdosen bekannt, bei denen zwei Ringfedern mit keilförmig geneigter Fläche einander zugewandt zusammenstehen. Bei Druckbelastung werden die Ringe längs der Keilflächen gegeneinander verschoben, wobei der Außenring gedehnt, der Innenring gestaucht wird. Dadurch entstehen meßbare, der Druckbelastung proportionale Veränderungen in Dehnmeßstreifen, die an einer oder heiden Ringfedern angebracht sind. Die bekannten Drucl;meßdosen haben zwar den Vorteil, daß sie nur einen verhältnismäßig kleinen Raumbedarf haben, ihre Nachteile machen sie aber praktisch ziemlich wertlos.
• Die bekannte Meßfeder wird nämlich durch ein und dieselbe Belastung in dem keilförmig gestalteten Endteil nach dessen Stirnseite zu in wachsendem Maße gedehnt und im Keilquerschnitt ungleichmäßig beansprucht. Zusammen mit der beträchtlichen Keilflächenreibung ergibt sich daraus eine zu geringe Meßgenauigkeit, als daß solche Dosen für eichfähige Waagen und andere Präzisionsmeßgeräte verwendet werden könnten.
• Die Erfindung hat hierin Abhilfe geschaffen. Die dadurch entstandene Kraftmeßvorrichtung kann so flach ausgeführt werden, daß sie sich auch für Kranwaagen in Zusammenbau mit dem Kranwaagenhake eignet und die Genauigkeitsanforderungen an die Eichfähigkeit der damit ausgeführten Verwägungen voll erfüllt. Eine solche Ausführung hat der Technik bislang gefehlt.
• Kennzeichnend für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine praktisch reibungsfreie Kraftübertragung auf eine ringförmige Meßfeder, die bei Belastung nur auf Zug beansprucht wird. Die Kraftübertragung auf diese Flächen vermitteln mehr oder weniger elastische 7,wischenglieder, die unterBelastung entweder gestaltfest, wie Stahlkugeln, oder ihre Gestalt verändernde Körper. wie Kunststoffringe od. dgl., sein können.
• Die Abb. 1 bis 5 zeigen einige Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Schnitt. Die Beschreibung derselben läßt weitere Erfindungsmerkmale erkennen, die Gegenstände der Unteransprüche sind.
• Bei den abgebildeten Kraftmeßvorrichtungen wird die zu messende Kraft P mittels eines oberen und eines unteren kegelstumpfförmigen Druckstückes 1 hzw. 2 aufgenommen und von diesen auf Zwischenglieder weitergeleitet, welche die Meßkraft auf die Ringfeder 3 übertragen. Gemäß Abb. 1 sind als Zwischenglieder einesteils die im Kreis gleichmäßig verteilt angeordneten Kugeln 4, andernteils der Kunststoffring 5 vorgesehen. Am Federelement befestigte Dehnmeßstreifen 6 setzen die von der zu messenden Kraft verursachte Umfangsänderung des Federelementes in einen dieser Kraft verhältnisgleichen elektrischen Wert um, wodurch die Kraft zur Anzeige gebracht werden kann. Die Druckstücke sind in zylindrischen Teilen 8, 9; 28, 29; 38, 39 derart erweitert. daß sie sich bei Überschreiten einer vorbestimmten Belastung berühren und dabei unmittelbar gegeneinander abstützen. Dadurch ist verhindert, daß das Federelement über den für die Kraftmessung vorgesehenen Abschnitt ihres elastischen Federbereiches hinaus beansprucht wird. Eine zentrale Bohrung in den Druckstücken kann hauptsächlich dazu dienen, die Meßvorrichtung mit Organen, die Zugkraft übertragen, wie insbesondere Kranhaken und Kranhakengeschirr. in raumsparender Konstruktion zusammenzufügen. Drehbewegungen eines mit dem Schaft durch die zentrale Bohrung des Druckstückes hindurchreichenden und mit der Kraftmeßvorrichtung verbundenen Kranhakens od. dgl., werden bei der Vorrichtung gemäß Abb. 1 dank der zwischen dem oberen Druckstück 1 und dem Federelement 3 angeordneten Kugeln 4 ermöglicht. Bei der in Abb. 2 dargestellten Vorrichtung, die mit den Kunststoffringen 24, 25 als kraftübertragende Glieder zwischen den Druckstücken 21, 22 und dem Federelement 23 ausgerüstet ist, dient dem gleichen Zweck das auf das obere Druckstück aufgesetzte Längslager 21 a. Beispielsweise faltenbalgartige Dichtelemente 27, 27', 37 können als Schutzkapselung vorgesehen sein, um das Federelement und die nehnmeßstreifen nach außen hermetisch abzuschließen.
• Bei der Vorrichtung gemäß Abb. 3 ist ein Längslager mittels diE'S eberen Druckstüdces 31, der in der Laufbahn 31' beweglichen Kugeln 31" und der Lagerschale 31"' gebildet. Das untere Druckstück 32 ist bei diesemAusführungsbeispiel zu einem topfartigen Bauteil erweitert, der das obere Druckstück 31 teilweise umfaßt. Als einziges Dichtelement dient die faltenbalgartige ringförmige Dichtplatte 37.
• Bei der Vorrichtung gemäß Abb. 4 ist das obere Druckstück 41 über den ringförmigen Steg 44 mit dem Federelement 43 sowie dem darauf befindlichen Dehnmeßstreifen 46 und dieses über den ringförmigen Steg 45 mit dem unteren Druckstück 42 zu einem Bauteil vereinigt. Der zur Begrenzung des Federweges der Meßvorrichtung bei den Druckstücken vorgesehene Ansatzteil ist aus fertigungstechnischen Gründen in einzelne ringsegmentartige Stücke 48, 49 aufgelöst die mit den Druckstücken durch Schrauben 48 a, 49 a verbunden sind.
• Gemäß Abb. 5 ist eine mit Kugeln 54, 55 zwischen den Druckstüd-en 51. 52 und dem Federelement 53 ausgerüstete Kraftmeßvorrichtung mit dem Lasthaken L und dem Querhaupt H einer Lasthebevorrichtung zu einer Einheit verbunden. Drehbelvegungen des mit dem Schaft L' in die zentrale Bohrung der Druckstücke eingeführten und mittels der Schraube S am oberen Druckstück abgestützten Lasthakens sind durch Verwendung der Kugeln ermöglicht. Dicht elemente sind hier der Übersichtlichkeit wegen weggelassen. P2 und P2' sind die Seilrollen für den Lasthaken.

Claims (5)

1. PATENTANSPRUCHE raftmeßvorrichtung mit Dehnmeßstreifen die im wesentlichen aus einer die zu messende Kraft aufnehmenden Ringfeder besteht dadurch gekennzeichnet, daß die zu messende Kraft auf die Meßfeder (3) durch unter Belastung praktisch gestaltfeste oder ihre Gestalt elastisch verändernde Zwischenglieder (4, 5; 24, 25; 44, 45; 54, 55) praktisch reibungsfrei übertragen wird, die derart angeroratnet sind, daß in der Ringfeder. über deren Quelrschnitt gleichmäßig verteilt. nur Zugspannungen auftreten.
2. 2. Vorrichtung nach Ansprucll 1, gekennzeichnet durch zwei mit der NIeßkraft belastbare Druckstücke (1, 2), welche über die Zwischenglieder. sofern diese lose sind, mittell>ar. sofern diese über ringförmige Stege (44, 45) mit der SIeßfeder zu einen Konstruktionsteil verbunden sind, unmittelbar auf die Meßfeder einwirken.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Schutzkapselung (27, 27') für die Kraftübertragungselemente.
4. 4. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet. daß die Druckstücke (51, 52) zentrale Bohrungen, beispielsweise für die Aufnahme eines Kranhakenschaftes (L') aufweisen.
5. 5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche l bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckstücke in einem Ansatz (8, 9) derart erweitert sind, daß sie sich bei Überschreiten einer vorbestimmten Belastung berühren und dabei unmittelbar gegeneinander abstützen.