DE1927418U

DE1927418U - FORCE MEASURING DEVICE.

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Publication number: DE1927418U
Application number: DE1965S0054042
Authority: DE
Original assignee: SKF Kugellagerfabriken GmbH
Current assignee: SKF GmbH
Priority date: 1965-09-07
Filing date: 1965-09-07
Publication date: 1965-11-18

Description

SKF KUGEIIAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, 6. September I965SKF KUGEIIAGERFABRIKEN GMBH Schweinfurt, September 6, 1965

TA-I:Bla/StuTA-I: Bla / Stu

Force measuring device

Die Neuerung bezieht sieh auf eine Kraftmeßeinrichtung, bei der ein oder mehrere Meßkörper durch entsprechende Elemente federnd zwischen zwei Druckplatten eingespannt und zu einer Baueinheit verbunden sind.The innovation relates to a force measuring device in which one or more The measuring body is resiliently clamped between two pressure plates by means of corresponding elements and are connected to form a structural unit.

Es ist bereits bekannt, zur Messung des Schubes in Drucklagern mehrere in Bohrungen eines Lagergehäuses untergebrachte sog. Druckdosen zu verwenden, wobei jede einzelne Dose zur genauen Lastverteilung - für ein einwandfreies Messen der Kraft ist es erforderlich, daß die Belastung aller Segmente gleich groß ist - über Druckschrauben angestellt wird.It is already known to measure the thrust in several thrust bearings in bores to use so-called pressure cans housed in a bearing housing, with each individual can for precise load distribution - for perfect measurement the force it is necessary that the load on all segments is the same is - is adjusted via pressure screws.

Diese bekannte Meßanordnung hat jedoch den Nachteil, daß die genaue Anstellung jeder einzelnen Druckdose an das druckübertragende Teil sehr schwierig ist, da der Meßweg einer Druckdose sehr klein ist und nur Bruchteile eines Millimeters beträgt. Eine derartig feinfühlige Anstellung ist jedoch mit einfachen Druckschrauben kaum möglich und demzufolge auch das genaue Messen der aus den einzelnen Teilkräften resultierenden Gesamtkraft auf diese Weise kaum durchführbar.However, this known measuring arrangement has the disadvantage that the precise adjustment every single pressure cell to the pressure-transmitting part is very difficult, since the measuring path of a pressure cell is very small and only a fraction of a millimeter amounts to. Such a sensitive adjustment is possible with simple pressure screws hardly possible and consequently also the exact measurement of the total force resulting from the individual partial forces hardly feasible in this way.

Zur Vermeidung dieses Nachteils wurde bereits eine Anordnung bei Segmentlagern vorgeschlagen, bei der ein Kranz von Meßdosen vorgesehen ist, wobei die einzelnen Dosen über einen elastischen Ring durch Druckschrauben abgestützt werden. Mit dieser Anordnung ist es zwar möglich, eine gleichmäßige Lastverteilung auf alle Druckmeßdosen zu erzielen, der Einbau dieser Anordnung in ein Gehäuse o. dgl. ist jedoch teuer und umständlich, da für die Meßdosen und für die Druckschrauben im Gehäuse besondere Bohrungen vorgesehen werden müssen und die Meßdosen erst mit den Druckschrauben an den elastischen Ring und z. B. an die einzelnen Segmente angestellt werden müssen.To avoid this disadvantage, an arrangement has already been made in the case of segment bearings proposed in which a ring of load cells is provided, the individual Cans are supported by pressure screws via an elastic ring. With this arrangement it is possible to achieve an even load distribution on all pressure cells, the installation of this arrangement in a housing The like, however, is expensive and cumbersome because of the load cells and the pressure screws special holes must be provided in the housing and the load cells only with the pressure screws on the elastic ring and z. B. to the individual Segments must be employed.

Es ist daher die Aufgabe der Neuerung, die Nachteile der bekannten Anordnungen auszuschalten und eine Kraftmeßeinrichtung zu schaffen, die bei einfacher Konstruktion und Montage eine einwandfreie Übertragung und genaue Messung der Kräfte gewährleistet.It is therefore the task of the innovation to address the disadvantages of the known arrangements turn off and create a force measuring device that is simple in construction and assembly ensures perfect transmission and precise measurement of the forces.

SKF KüßJELIAGERPABRIKEN GMBH Blatt - 2 -SKF KüßJELIAGERPABRIKEN GMBH Sheet - 2 -

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Erreicht wird dies gemäß der Neuerung dadurch, daß ein oder mehrere Meßkörper mit ihren planparallelen Stirnflächen zwischen zwei ebenen Druckplatten angeordnet sind, wobei die Meßkörper durch entsprechende Elemente federnd zwischen den Druckplatten eingespannt und zu einer Baueinheit zusammengefaßt sind, die leicht zwischen dem druckübertragenden Teil und einer entsprechenden Abstützung eingesetzt werden kann. Die Meßkörper können zwischen den Druckplatten, z. B. über Tellerfedern, die in Senkungen der Druckplatten eingelegt sind und mit den Schrauben zusammenwirken, verspannt werden. Damit die Kraft gleichmäßig auf alle Meßkörper übertragen wird, sind hierbei zwischen den planparallelen Stirnflächen der Meßkö'rper und den Druckplatten nachgiebige Kunststoffzwischenlagen eingesetzt.This is achieved according to the innovation in that one or more measuring bodies arranged with their plane-parallel end faces between two flat pressure plates are, the measuring body being clamped resiliently between the pressure plates by corresponding elements and combined to form a structural unit, the can easily be inserted between the pressure-transmitting part and a corresponding support. The measuring body can between the pressure plates, for. B. Be tensioned via disc springs, which are inserted into depressions in the pressure plates and interact with the screws. So that the force is evenly distributed across all Measuring body is transferred, are here between the plane-parallel end faces the measuring body and the pressure plates used flexible plastic intermediate layers.

In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Neuerung dargestellt. Es zeigt:Several exemplary embodiments of the innovation are shown in the drawings. It shows:

Abb. 1 eine neuerungsgemäße Kraftmeßeinrichtung mit mehreren zwischen zwei rechteckigen Druckplatten angeordneten Meßkörpern im SchnittFig. 1 a force measuring device according to the innovation with several between two rectangular pressure plates arranged measuring bodies in section

Abb. 2 eine Draufsicht auf die Kraftmeßvorrichtung gemäß Abb. 1Fig. 2 is a top view of the force measuring device according to Fig. 1

Abb. 3 die Befestigung der Druckplatten mit Schrauben und TellerfedernFig. 3 the fastening of the pressure plates with screws and disc springs

Abb. 4 einen Schnitt durch eine ringförmige Kraftmeßvorrichtung gemäß der NeuerungFig. 4 is a section through an annular force measuring device according to FIG innovation

Abb. 5 eine Draufsicht auf die Kraftmeßeinrichtung gemäß Abb. 4.Fig. 5 is a top view of the force measuring device according to Fig. 4.

In den Abb. 1 und 2 sind mehrere Meßkörper 1 zwischen zwei ebenen Druckplatten 2 angeordnet, wobei die einzelnen Meßkörper in Bohrungen j5 von Zwischenplatten 4 eingreifen, die an den Druckplatten durch Kleben, Nieten, Schrauben o. dgl. befestigt sind. Die Meßkörper bestehen aus einem zylindrischen Stauchkörper sowie aus mehreren Widerstandsdehnmeßstreifen, die am Mantel des Stauchkörpers angebracht sind."Um den Einfluß der Querkontraktion an den Krafteinleitungsstellen der Stauchkörper zu vermeiden, sind z. B. Kunststoffeinlagen 5 zwischen den Stirnflächen der Stauchkörper und den Druckplatten angeordnet. Durch diese elastischen Einlagen wird die Kraft gleichmäßig auf die Stauchkörper übertragen,In FIGS. 1 and 2 there are several measuring bodies 1 between two flat pressure plates 2 arranged, the individual measuring bodies in bores j5 of intermediate plates 4 intervene, which is attached to the pressure plates by gluing, riveting, screws or the like are. The measuring bodies consist of a cylindrical compression body and several resistance strain gauges which are attached to the jacket of the compression body are. "About the influence of the transverse contraction at the force introduction points to avoid the upsetting body are z. B. plastic inserts 5 between the Arranged end faces of the compression body and the pressure plates. Through these elastic inserts, the force is evenly transferred to the compression body,

SKF KÜOEILAGERFABRIKEN GMEH Blatt - 3 -SKF KÜOEILAGERFABRIKEN GMEH sheet - 3 -

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da sich der Kunststoff bei höheren Drücken wie eine Flüssigkeit verhält. Um ein Fließen des nachgiebigen Kunststoffes zwischen die Druck- und die Zwischenplatten sicher zu vermeiden, werden Blechscheiben 6 stirnseitig zwischen Druckplatten 2 und Kunststoffeinlagen 5 eingesetzt. Aus der Abb. 2 ist ersichtlich, wie die einzelnen Meßkörper zwischen den rechteckigen Druckplatten angeordnet sind. Es ist vorteilhaft, den Stauchkörper mit den Widerstandsdehnmeßstreifen und den elektrischen Anschlüssen z. B. in Kunststoff einzugießen, damit die Meßkörper gegen Feuchtigkeit und mechanische Beschädigungen geschützt sind. Jeder Meßkörper ist ferner mit Steckeranschlüssen (nicht gezeichnet) versehen, damit die Meßkörper universell verwendbar auf die oben beschriebene Weise zwischen den Druckplatten angeordnet und leicht an ein entsprechendes Meßgerät angeschlossen werden können. Die endgültige Meßschaltung wird durch Parallel- oder Hintereinanderschalten der Widerstandsdehnmeßstreifen der einzelnen Meßkörper so gewählt, wie es für den Meßzweck oder die verwendeten Meßgeräte erforderlich ist. Die aus mehreren Meßkörpern zusammengesetzte Kraftmeßeinrichtung kann daher sowohl für die Messung der Gesamtkraft als auch einer Teilkraft, zur Beurteilung der unterschiedlichen Lasteinleitung, benutzt werden.because the plastic behaves like a liquid at higher pressures. To a Flow of the flexible plastic between the pressure and the intermediate plates To safely avoid this, sheet metal disks 6 are inserted at the end between pressure plates 2 and plastic inserts 5. From Fig. 2 it can be seen how the individual measuring bodies are arranged between the rectangular pressure plates. It is advantageous to use the compression body with the resistance strain gauges and the electrical connections z. B. poured in plastic so that the measuring body are protected against moisture and mechanical damage. Every measuring body is also provided with plug connections (not shown) so that the measuring body can be used universally in the manner described above between the Pressure plates arranged and can be easily connected to an appropriate measuring device. The final measurement circuit is made by connecting them in parallel or in series the resistance strain gauges of the individual measuring bodies are selected as required for the measuring purpose or the measuring devices used. the Force measuring device composed of several measuring bodies can therefore be used both for measuring the total force and for measuring the partial force different load introduction.

Die einzelnen Bauelemente der Kraftmeßeinrichtung bilden, wie dies beispielsweise in der Abb. 3 gezeigt wird, durch entsprechende Verbindungsbolzen 7 eine Baueinheit. Die obere Druckplatte ist dabei entsprechend den Abmessungen mit mehreren Gewindelöchern 8 versehen, während die untere Druckplatte Durchgangslöcher 9 mit Senkungen 10 zur Aufnahme der Schraubenköpfe aufweist. In diese Senkungen werden vor dem Einführen der Schraubenbolzen Tellerfedern 11 eingesetzt und die Stauchkörper mit einer bestimmten Federkraft zwischen die Druckplatten eingespannt. Da diese Federkraft gegenüber der Meßkraft klein ist, kann sie vernachlässigt werden.The individual components of the force measuring device form, such as this, for example is shown in Fig. 3, by corresponding connecting bolts 7 a Unit. The upper pressure plate is provided with several threaded holes 8 according to the dimensions, while the lower pressure plate has through holes 9 with countersinks 10 for receiving the screw heads. Disk springs 11 are inserted into these depressions before the screw bolts are inserted and the compression body with a certain spring force between the pressure plates clamped. Since this spring force is small compared to the measuring force, it can be neglected.

Die in der Abb. 4 und 5 abgebildete Kraftmeßeinrichtung besteht aus zwei ringförmigen Druckplatten 12 und drei Meßkörpern 1, die zwischen diesen Platten angeordnet sind. Im Prinzip ist diese Kraftmeßeinrichtung genauso aufgebaut wie die bereits beschriebene Vorrichtung. Die einzelnen Meßkörper sind hier lediglich direkt in Bohrungen 13 der ringförmigen Druckplatten eingesetzt. Die mit Bohrungen versehenen Zwischenplatten 4 sowie die Bleehscheiben 6 fallen hier fort. Die zu messende Kraft wird über die Kunststoffscheiben 5 direkt auf die Stauchkörper geleitet.The force measuring device shown in Figs. 4 and 5 consists of two ring-shaped Pressure plates 12 and three measuring bodies 1, which are arranged between these plates are. In principle, this force measuring device is constructed in the same way as the device already described. The individual measuring bodies are only here inserted directly into bores 13 of the annular pressure plates. With Intermediate plates 4 provided with bores and the sheet metal disks 6 fall here away. The force to be measured is directly applied to the plastic disks 5 Upset body guided.

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SKP KUGEIIAGERFABRIKEN GMBH Blatt - 4 -SKP KUGEIIAGERFABRIKEN GMBH Sheet - 4 -

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Diese beschriebenen Ausführungsformen stellen nur Beispiele dar. Änderungen in der Konstruktion der einzelnen Bauteile sind im Rahmen der Neuerung ohne weiteres möglich. So können z, B. die Druckplatten nicht nur eine rechteckige oder ringförmige Form aufweisen, sondern sie können jede beliebige, dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßte Gestalt annehmen.These described embodiments are only examples. Changes in the construction of the individual components are within the scope of the innovation without further ado possible. For example, the printing plates can not only have a rectangular or ring-shaped shape, but they can also be of any desired shape Assuming intended use adapted form.

Claims

Ρ.Α.ί.66 9Ί2*-7.9.65Ρ.Α.ί.66 9Ί2 * -7.9.65

SKF KÜOELIAOERPABRIKEN GMEH Schweinfurt, September 6, 1965

Protection claims

1. Force measuring device with one or more measuring bodies arranged in one plane, characterized in that the measuring body (1) with their plane-parallel end faces by corresponding elements, for. B. Screws (7) with disc springs (ll), resiliently clamped between two pressure plates (2, 12) and connected to form a structural unit, with the measuring body between the end faces (l) and the pressure plates (2, 12) elastic inserts (5), for. B. off Plastic, are arranged.

2. Force measuring device according to claim 1, characterized in that the measuring body (L) are arranged in bores (15) of the pressure plates (12).

5. Force measuring device according to claim 1, characterized in that the individual Measuring body (l) are inserted in bores (3) of intermediate plates (4), which are fastened to the pressure plates (2) by screws, rivets, gluing or the like.

4. Kraftraeßeinrichtung according to claim 3, characterized in that between the pressure plates (2) and the elastic inserts (5), e.g. B. made of plastic, sheet metal disks (6) are used.

5. Force measuring device according to claim 1 to 4, characterized in that the Compression body with the resistance strain gauges and the electrical connections For example, are cast in plastic.