DE19917020A1 - Measurement bush for determining bearing forces has cage-like holder terminated by rings, deformation elements and cylindrical fixing in one piece, deformation limiting distance ring - Google Patents
Measurement bush for determining bearing forces has cage-like holder terminated by rings, deformation elements and cylindrical fixing in one piece, deformation limiting distance ringInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine als Zwischenbuchse ausgebildete Meßbuchse zur Ermittlung einer radialen Komponente der auf ein Gleit- oder Wälzlager einwirkenden Kraft welche aus, ineinander verschränkt, einem käfigförmigen, an den Enden durch Rinde abgeschlossenen Halter für das Gleit- oder Wälzlager, einem zylindrischen Befestigungsteil zur Befestigung der Meßbuchse im Lagergehäuse, mindestens zwei, Halter und Befestigungsteil verbindenden, axialen und in Form eines Schubfedersystems ausgebildeten Verformungselementen, sowie einem Distanzring besteht. Die Verformung der Verformungselemente ist ein Maß für die auf das Gleit- oder Wälzlager einwirkende radiale Kraft und wird durch Meßfühler in Form von Dehnungsmeßstreifen erfaßt, welche auf mindestens einem Verformungselement befestigt sind. Der Verformungsweg wird durch den Distanzring, welcher zwischen Halter und Befestigungsteil plaziert einen Spalt einstellt, der dem gewünschten größten Verformungsweg entspricht, in der Art begrenzt, daß sich bei einer zusätzlichen, über das gewünschte Maß hinaus reichenden Belastung der Halter gegen das Befestigungsteil abstützt und diese Zusatzbelastung so an den Verformungselementen vorbei geleitet wird.The invention relates to an intermediate bushing Test socket for determining a radial component of the on Plain or rolling force acting from each other entangled, a cage-shaped, at the ends by bark locked holder for the sliding or rolling bearing, one cylindrical fastening part for fastening the measuring bush in Bearing housing, at least two, holder and fastening part connecting, axial and in the form of a shear spring system trained deformation elements, as well as a spacer ring consists. The deformation of the deformation elements is a measure of that radial force acting on the sliding or rolling bearing and detected by sensors in the form of strain gauges, which on at least one deformation element are attached. The Deformation path is through the spacer ring, which is between the holder and the fastener places a gap that matches the corresponds to the desired largest deformation path, limited in type, that at an additional, beyond the desired level supports the holder against the fastening part and this additional load past the deformation elements is directed.
Die Notwendigkeit, bei den verschiedensten technischen Prozessen zumindest eine Komponente der am Gleit- oder Wälzlager, im weiteren Lagerkörper genannt, auftretenden radialen Kraft zu ermitteln, ist bekannt. Demgegenüber steht eine Vielzahl an genormten Kombinationen von Lagerkörpern und zugehörigen, den unterschiedlichsten Aufgaben angepaßten, Lagergehäusen, im weiteren Lagerkombinationen genannt.The need for a wide variety of technical processes at least one component of the on the sliding or rolling bearing, further Bearing body called to determine the radial force that occurs known. This contrasts with a large number of standardized ones Combinations of bearing bodies and associated, the various tasks adapted, bearing housings, further Called bearing combinations.
Der Wunsch des Maschinenbauers ist es, bei Bedarf, die vorhandenen Lagerkombinationen gegen Meßanordnungen auszutauschen. Dieser Austausch sollte möglichst ohne zusätzlichen Aufwand realisierbar sein. Gleichzeitig werden hohe Anforderungen an Meßgenauigkeit, Steifigkeit sowie Haltbarkeit der Meßanordnung gestellt.The machine manufacturer desires, if necessary, the existing ones Exchange bearing combinations for measuring arrangements. This Exchange should be possible without additional effort his. At the same time, high demands on measuring accuracy, Stiffness and durability of the measuring arrangement.
Grundsätzlich sind verschiedene Arten von Meßanordnungen zu
unterscheiden, nämlich solch wo
There are basically different types of measuring arrangements, namely where
- a) auf universellen Kraftsensoren Lagerkombinationen befestigt sind (DE 25 21 699; Produktübersicht 07.97, Typ BZH, Fa.: HAEHNE Elektronische Meßgeräte GmbH Deutschland; Datenblatt UMGZ, Fa.: FMS Force Measuring Systems AG Schweiz; Faltblatt Messung und Regelung von Kräften Drehmomenten, Typ Bull. 85/K, Fa.: A. S. A. Automazione s.a.s. Italy),a) attached to universal force sensors bearing combinations (DE 25 21 699; product overview 07.97, type BZH, Fa .: HAEHNE Elektronische Meßgeräte GmbH Germany; Datasheet UMGZ, Fa .: FMS Force Measuring Systems AG Switzerland; Leaflet measurement and control von Kraft torques, type Bull. 85 / K, Fa .: A. S. A. Automazione s.a.s. Italy),
- b) Meßkörper so ausgebildet sind, daß deren Befestigungsteile, welche zur Verankerung der Meßkörper an Maschinenwänden oder ähnlichem dienen, über axial angeordnete Verformungselemente mit Halterungen für die Lagerkörper verbunden sind (DE 38 22 486; DE 43 12 843),b) measuring bodies are designed so that their fastening parts, which are used to anchor the measuring body to machine walls or serve similar, with axially arranged deformation elements with Brackets for the bearing body are connected (DE 38 22 486; DE 43 12 843),
- c) Meßkörper der Art b) so gestaltet sind, daß die Befestigungsteile Aufnahme in speziellen Lagergehäusen finden (DE 24 52 925; DE 27 43 813; DE 41 10 429; DE 43 12 843),c) measuring body of type b) are designed so that the Fastening parts can be accommodated in special bearing housings (DE 24 52 925; DE 27 43 813; DE 41 10 429; DE 43 12 843),
- d) Meßringe in Form von Scheiben, welche zentrisch mit Lagersitzen zur Aufnahme der Lagerkörper versehen sind und in Umfangsrichtung auf der Stirnseite verlaufende Schlitze besitzen, welche wiederum die Verformungselemente bilden und, um die Lagersitze herum, die Halterungen der Lagerkörper freistellen, wobei die Meßringe selbst im Außenteil Einrichtungen zur flanschförmigen Befestigung aufweisen, oder selbige in, zur Befestigung ausgebildeten, separaten Flanschringen gehalten werden (DE 27 16 024; DE 27 18 925; DE 27 29 699; DE 27 33 569; DE 28 51 048; DE 29 30 520; DE 30 09 454; DE 33 36 727; DE 36 03 187; DE 41 08 555; DE 43 13 862; DE 195 11 110),d) measuring rings in the form of disks, which sit centrally with bearing are provided for receiving the bearing body and in the circumferential direction have slits on the front, which in turn form the deformation elements and, around the bearing seats, the Free brackets of the bearing body, the measuring rings themselves Devices for flange-shaped fastening in the outer part have, or the same in, trained for attachment, separate flange rings are held (DE 27 16 024; DE 27 18 925; DE 27 29 699; DE 27 33 569; DE 28 51 048; DE 29 30 520; DE 30 09 454; DE 33 36 727; DE 36 03 187; DE 41 08 555; DE 43 13 862; DE 195 11 110),
- e) Meßringe der Art c) so gestaltet sind, daß an Stelle zentrischer Lagersitze in freigestellten Haltekörpern Einrichtungen zur Befestigung von Lagerkombinationen vorhanden sind (DE 43 13 862).e) measuring rings of the type c) are designed so that in place centric bearing seats in free holding bodies for mounting bearing combinations are available (DE 43 13 862).
Als Maß für die auf den Lagerkörper wirkende Kraft wird die Verformung der Verformungselemente herangezogen, welche über geeignete Meßglieder, wie zum Beispiel Dehnungsmeßstreifen, kurz DMS, erfaßt wird. Die Meßgenauigkeit ist vor allem von der genauen Plazierung und Klebung der DMS auf den Verformungselementen abhängig. Dazu sind die Verformungselemente gut zugänglich zu machen.As a measure of the force acting on the bearing body Deformation of the deformation elements used, which about suitable measuring elements, such as strain gauges, for short DMS, is recorded. The measuring accuracy is mainly from the exact Placement and gluing of the strain gauges on the deformation elements dependent. For this purpose, the deformation elements are easily accessible do.
Der wesentliche Nachteil, der allen zitierten Vorschlägen gleichermaßen anhaftet, ist der zu Lagekombinationen mit gleicher Aufgabenstellung stark abweichende und wesentlich erhöhte Platzbedarf, sowie daraus resultierende abweichende Anschlußmaße. The main disadvantage of all the proposals cited equally attached, it is the same for position combinations Task very different and significantly increased Space requirements, as well as the resulting deviating connection dimensions.
Für einen Austausch sind daher oft große bauliche Änderungen erforderlich. In vielen Fällen muß auf kleinere Lagerkörper zurückgegriffen werden, was zumeist auf Kosten der Lebensdauer geht.For an exchange, therefore, there are often major structural changes required. In many cases, smaller bearing bodies are required be used, mostly at the cost of life goes.
Eine Anzahl der zitierten Vorschläge verbessert die Haltbarkeit der Meßanordnung durch mechanische Blockaden der Verformungswege über das gewünschte Maß hinaus. Realisierung findet dieser Ansatz durch die Abstützung der Halterungen der Lagerkörper gegen die die jeweiligen Befestigungsmöglichkeiten beinhaltenden Elemente, nach Art b1) gegen die speziellen Lagergehäuse, nach Art c) gegen die Meßringaußenteile oder die separaten Flanschringe. Als nachteilig für die Herstellung solcher Meßanordnungen wird empfunden, daß diese wichtige Funktion auf zwei Konstruktionselemente verteilt ist, welche zur Reduzierung des Fertigungsaufwandes einer Variantenkonstruktion voneinander weitestgehend unabhängig seien sollten. Oft ist die Justierung problematisch, oder die Blockaden wirken auf Grund zu geringer Kontaktflächen unvollkommen.A number of the suggestions cited improve durability the measuring arrangement by mechanical blockages of the deformation paths beyond the desired level. This approach is implemented by supporting the brackets of the bearing body against the elements containing respective fastening options, according to Art b1) against the special bearing housing, according to Art c) against the Measuring ring outer parts or the separate flange rings. As a disadvantage for the production of such measuring arrangements, it is felt that this important function is divided into two construction elements which is one to reduce the manufacturing effort Variant construction are largely independent of each other should. Adjustment is often problematic, or blockages appear imperfect due to insufficient contact areas.
Vor allem Meßanordnungen der Art a) und c1) haben als zusätzlichen Nachteil große Massen vor den Verformungselementen gemein, welche bei gleichen Meßbereichen die Eigenfrequenzen der Meßanordnungen erheblich absenken.Especially measuring arrangements of type a) and c1) have as additional Disadvantage large masses in front of the deformation elements, which with the same measuring ranges, the natural frequencies of the measuring arrangements lower significantly.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine als Zwischenbuchse ausgebildete Meßbuchse zu schaffen, mit deren Hilfe Meßanordnungen gebildet werden können, die vorgegebene Lagerkombinationen unter Beibehaltung der Lagerkörper und aller wichtigen Anschlußmaße ersetzen, und im wesentlichen mit demselben Bauraum auskommen, wobei die Meßbuchse selbst mit einer mechanischen Begrenzung der Verformungswege ausgestattet ist.The invention has for its object one as an intermediate socket to create a trained measuring socket, with the help of measuring arrangements can be formed using the specified bearing combinations Maintaining the bearing body and all important connection dimensions replace, and essentially use the same installation space, the measuring socket itself with a mechanical limitation of Deformation paths is equipped.
Die gestellte Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.The task is performed by the in the characterizing part of the Features specified 1 solved.
Erfindungsgemäß ist der Halter als Käfig ausgebildet, welcher an den Enden von durchgängigen Ringen abgeschlossen wird. Diese Ausformung trägt wesentlich zur notwendigen Festigkeit des Halters bei. Die Funktionselemente Halter, Verformungselemente und Befestigungsteil sind ineinander verschränkt ausgeführt. Diese Anordnung bietet den Vorteil eines äußerst geringen Platzbedarfes. Eine weitere Verringerung des Platzbedarfes wird durch die Fertigung von Halter Verformungselementen und Befestigungsteil als einstückige Einheit, dem Grundkörper, erreicht, da zusätzliche Verbindungselemente entfallen. Ebenso entfällt der Fertigungsaufwand für Passungen, welcher bei der Verwendung von Verbindungselementen nötig würde.According to the invention, the holder is designed as a cage, which is attached to the ends of continuous rings. This Forming contributes significantly to the necessary strength of the holder at. The functional elements holder, deformation elements and Fasteners are interlocked. This Arrangement offers the advantage of an extremely small footprint. A further reduction in the space requirement is achieved by the Manufacture of holder deformation elements and fastening part as one-piece unit, the main body, achieved because additional Fasteners are omitted. Likewise, the Manufacturing effort for fits, which is when using Fasteners would be necessary.
Der Verformungsweg wird auf einen ringförmigen Spalt begrenzt, welcher durch den separaten Distanzring leicht einzustellen ist. Bei Erreichen der Grenzmeßkraft ist der Spalt geschlossen und der Halter wird über den Distanzring großflächig auf dem Befestigungsteil abgestützt. Der Vorteil dieser erfindungsgemäßen Einrichtung liegt in einer wesentlich erhöhten Haltbarkeit durch die Verhinderung einer Überlastung der Verformungselemente. Ebenso vorteilhaft ist, daß der Überlastschutz vollständig in die Meßbuchse integriert ist und keiner weiteren Maßnahmen von außen bedarf.The deformation path is limited to an annular gap, which is easy to adjust thanks to the separate spacer ring. When the limit measuring force is reached, the gap is closed and the The holder is large over the spacer ring on the Fastening part supported. The advantage of this invention Furnishing is due to a significantly increased durability the prevention of an overload of the deformation elements. As well It is advantageous that the overload protection is completely in the Test socket is integrated and no further external measures requirement.
Letztlich ermöglicht die kompakte Form der Meßbuchse in der Regel die Verwendung von aufgebohrten, genormten Lagergehäusen. In wenigen Fällen ist die Verwendung von leicht modifizierten Lagergehäusen nötig, vorallem dann, wenn bei Beibehaltung der Anschlußmaße das Befestigungsteil nicht vollständig im genormten Gehäuse untergebracht werden kann. Es sei aber ausdrücklich darauf verwiesen, daß diese Modifikationen sich kaum auf den benötigten Bauraum auswirken, da sie sich im wesentlichen auf das Auffüllen von Schrägen am Lagergehäuse beschränken.Ultimately, the compact shape of the measuring bush usually allows the use of bored, standardized bearing housings. In Few cases use slightly modified Bearing housings necessary, especially if the Connection dimensions of the fastening part are not completely standardized Housing can be accommodated. But it was expressly on it referenced that these modifications are hardly related to those needed Construction space impact as they essentially affect the filling of bevels on the bearing housing.
Ein weiterer zweckmäßiger Gesichtspunkt ist im Anspruch 2 enthalten. Es ist zwar festzuhalten, daß der Einsatz von in sich gekapselten und lebensdauergeschmierten Lagerkörpern auf Grund deren Wartungsfreundlichkeit im Vormarsch ist, dennoch werden häufig ungeschützte Lagerkörper eingesetzt. Ihr Vorteil liegt weniger im Preis als in den geringeren Reibungsverlusten. Lagerkörper dieser Art bedürfen aber eines separaten Schutzes gegen das Eindringen von Fremdstoffen und häufig auch einer Nachschmiermöglichkeit. Sollte das gewünschte Lagergehäuse diese Anforderungen nicht erfüllen, ist die Meßbuchse in der Lage, besagte Aufgaben zu übernehmen. So können auch neue Meßlagerkombinationen gebildet werden, welche keine Entsprechung bei genormten Lagekombinationen finden.Another expedient aspect is in claim 2 contain. It should be noted that the use of in itself encapsulated and lifetime lubricated bearing bodies on the ground whose ease of maintenance is on the rise, nevertheless often unprotected bearing bodies used. Your advantage lies less in price than in lower friction losses. Bearing bodies of this type require separate protection against the penetration of foreign substances and often one Relubrication facility. Should the desired bearing housing this Does not meet requirements, the test socket is able to to take over said tasks. So new ones can Measuring bearing combinations are formed, which have no equivalent with standardized position combinations.
Anspruch 3 trägt den Anforderungen Rechnung, welche an eine Meßbuchse gestellt werden, wenn der vorhandene Bauraum nicht zum Setzen eines Lagergehäuses ausreicht. Der Maschinenbauer behilft sich in solchem Fall mit dünnwandigen Drehteilen, welche einen Bund oder Flansch aufweisen, mit deren Hilfe er die Lagerkörper direkt in Maschinenwände oder ähnlichem befestigt. In diesem Fall ist die Meßbuchse mit einem vergrößerten Bund versehen, welcher die Aufgaben des Flansches übernimmt. Die Meßleitungen sind zweckmäßigerweise an der Stirnseite des Bundes nach außen geführt. Der Befestigungssitz des Befestigungsteiles dient in dieser Ausführung nur zur radialen Fixierung der Meßbuchse.Claim 3 takes into account the requirements that a Test socket are provided if the available space is not Placing a bearing housing is sufficient. The machine builder helps in such a case with thin-walled turned parts, which form a collar or have flange, with the help of which it directly supports the bearing body fixed in machine walls or the like. In this case it is Measuring bushing with an enlarged collar, which the Tasks of the flange takes over. The test leads are expediently led outwards on the end face of the federal government. The fastening seat of the fastening part serves in this Version only for radial fixation of the measuring bush.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert.The invention is described below with reference to FIG Drawings explained in more detail.
Fig. 1 zeigt eine perspektivische Darstellung des Grundkörpers der erfindungsgemäßen Meßbuchse, welcher einer Bundbuchse mit Lagersitz ähnelt. Der Bund ist nicht zwingend erforderlich, erleichtert jedoch die Handhabung der Meßbuchse. Der Grundkörper bildet eine einstückige Einheit und besteht aus den Funktionselementen Halter 1, Verformungselemente 2a/2b und Befestigungsteil 3, welche durch die im weiteren beschriebenen Ausformungen gebildet werden. Fig. 1 shows a perspective view of the main body of the measuring bushing according to the invention, which resembles a collar bushing with a bearing seat. The collar is not absolutely necessary, but it makes handling the measuring bush easier. The base body forms a one-piece unit and consists of the functional elements holder 1 , deformation elements 2 a / 2 b and fastening part 3 , which are formed by the formations described below.
Zumindest eines der Verformungselemente 2a/2b ist mit DMS 4 versehen, um die bei Belastung auftretende Verformung der Verformungselemente, als Maß für die Belastung, erfassen zu können.At least one of the deformation elements 2 a / 2 b is provided with strain gauges 4 in order to be able to record the deformation of the deformation elements which occurs under load, as a measure of the load.
Fig. 2 zeigt den Grundkörper in drei Ansichten, wobei die Ansichten von der Seite und von Oben als Halbschnitte dargestellt sind. Durch einen Absatz 10 im Mantel ist der Befestigungssitz des Befestigungsteiles 3 auf den Bereich am Bund beschränkt. Ein weiterer flächiger Absatz 11, innerhalb des ersten Absatzes 10, erzeugt die obere Kontur der Verformungselemente 2a/2b, und läßt sich zur Führung der Meßleitungen, hier nicht dargestellt, verwenden. Vorzugsweise wird der flächige Absatz durch Umfangsdrehen erzeugt. Es sind jedoch auch andere Bearbeitungen, vor allem zur abweichenden Ausformung der Verformungselemente, möglich. Fig. 2 shows the basic body in three views, the views being shown from the side and from above and half cuts. The fastening seat of the fastening part 3 is limited to the region on the collar by a shoulder 10 in the jacket. Another flat paragraph 11 , within the first paragraph 10 , creates the upper contour of the deformation elements 2 a / 2 b, and can be used to guide the measuring lines, not shown here. The flat shoulder is preferably produced by circumferential turning. However, other machining operations are also possible, especially for differently shaping the deformation elements.
Der Lagersitz im Halter 1 ist durch zwei axiale, vorzugsweise sich diametral gegenüberliegende und nicht durch den ganzen Grundkörper reichende Ausfräsungen 8a/8b unterbrochen. Diese bilden die untere Kontur der Verformungselemente 2a/2b und schaffen genügend Spielraum zum Lagerkörper, hier nicht dargestellt. Da die Ausfräsungen sich auf kleine Bereiche des Lagersitzes beschränken, ist ihr Einfluß auf die Befestigung des Lagerkörpers vernachlässigbar. An der Stirnseite des Bundes ist ein axialer Einstich 5 angebracht, der so tief ist, daß er Durchbrüche zu den Einfräsungen des Lagersitzes erzeugt.The bearing seat in the holder 1 is interrupted by two axial, preferably diametrically opposed and not extending through the entire base body 8 a / 8 b. These form the lower contour of the deformation elements 2 a / 2 b and create sufficient scope for the bearing body, not shown here. Since the millings are limited to small areas of the bearing seat, their influence on the mounting of the bearing body is negligible. At the front of the collar, an axial recess 5 is attached, which is so deep that it creates breakthroughs in the milled-out portions of the bearing seat.
Zur endgültigen Trennung der Funktionselemente sind Schlitze in den Grundkörper der Meßbuchse eingebracht. Je zwei axiale Schlitze 6a/6b und 6c/6d, welche vom flächigen Einstich bis in die Einfräsungen des Lagersitzes reichen, stellen die Verformungselemente seitlich frei. Zwei weitere Schlitze 7ac und 7bd, in Umfangsrichtung am Ende des verbliebenen Befestigungssitzes, verlaufen zwischen den jeweils äußeren axialen Schlitzen und verbinden diese, wobei die Schlitztiefe so gewählt ist, das sie bis in den stirnseitigen Einstich reicht. Geeignete Verfahren zur Erzeugung dieser Schlitze sind zum Beispiel Schneiden, Schleifen oder Erodieren.For the final separation of the functional elements, slots are made in the base body of the measuring socket. Two axial slots 6 a / 6 b and 6 c / 6 d, which extend from the flat recess to the milled recesses in the bearing seat, release the deformation elements laterally. Two further slots 7 ac and 7 bd, in the circumferential direction at the end of the remaining fastening seat, run between the respective outer axial slots and connect them, the slot depth being selected so that it extends into the front recess. Suitable methods for producing these slots are, for example, cutting, grinding or eroding.
Die hier beschriebene Bearbeitung erzeugt den Grundkörper, bestehend aus den nur an deren Enden der Verformungselemente verbundenen Funktionselemente Halter, Verformungselemente und Befestigungsteil, aus einem Stück.The machining described here creates the basic body, consisting of the deformation elements only at their ends connected functional elements holder, deformation elements and Fastening part, from one piece.
Die Fig. 3, 4 und 5 demonstrieren die entstandene Verschränkung der Funktionselemente des Grundkörpers in verschiedenen Schnittebenen senkrecht zur Rotationsachse. FIGS. 3, 4 and 5, the resulting interleaving demonstrate the functional elements of the base body in different cutting planes perpendicular to the axis of rotation.
Fig. 3 zeigt einen Schnitt in der Nähe des Bundes. Es sind das Befestigungsteil 3 und der hintere geschlossene Endring des Halters 1 zu erkennen, welche durch den axialen Einstich S auf der Stirnseite des Grundkörpers getrennt sind. Fig. 3 shows a section near the federal government. The fastening part 3 and the rear closed end ring of the holder 1 can be seen, which are separated by the axial recess S on the end face of the base body.
Fig. 4 zeigt einen Schnitt hinter dem Ende des Befestigungsteiles 3, durch die am Umfang eingebrachten Schlitze. Zu erkennen sind die freigestellten und hier geschnittenen Verbindungen 9a/9b zwischen Befestigungsteil 3 und den Verformungselementen. Die Einfräsungen des Lagersitzes teilen den Halter 1 in zwei, hier ebenfalls geschnittene dargestellte, Schalen. Fig. 4 shows a section behind the end of the fastening part 3 , through the slots made on the circumference. The exposed and cut connections 9 a / 9 b between the fastening part 3 and the deformation elements can be seen. The millings of the bearing seat divide the holder 1 into two shells, also shown here in section.
Fig. 5 ist ein Schnitt in Höhe der Verformungselemente 2a/2b. Zu sehen ist, wie die axialen Schlitze 6a/6b und 6c/6d die Verformungselemente seitlich freistellen und von den Schalen des Halters 1 trennen. Fig. 5 is a section at the level of the deformation elements 2 a / 2 b. It can be seen how the axial slots 6 a / 6 b and 6 c / 6 d release the deformation elements laterally and separate them from the shells of the holder 1 .
Die Fig. 6 und 7 zeigen Schnitte durch den Grundkörper 12 in der Ebene längs und quer zu den Verformungselementen. Hier soll die Begrenzung des Verformungsweges der Meßbuchse sowie das Zusammenspiel Meßbuchse Lagerkörper gezeigt werden. Zu diesem Zweck wurden die Schnitte um den erfindungsgemäßen Distanzring 13 und einen Lagerkörper 15 ergänzt. FIGS. 6 and 7 show sections through the main body 12 in the plane along and transverse to the deformation elements. Here the limitation of the deformation path of the measuring bush as well as the interaction of the measuring bush bearing body shall be shown. For this purpose, the cuts were supplemented by the spacer ring 13 according to the invention and a bearing body 15 .
Die Lagerkraft wird vom Lagerkörper 15 in den Halter 1 eingeleitet, die dieser an die Verformungselemente 2a/2b weitergibt. Die Verformungselemente ihrerseits geben die Kraft an das Befestigungsteil 3 weiter. Durch die Belastung werden die Verformungselemente verformt. Es kommt auf Grund des gewählten Schubfedersystem zu einer geringen radialen Verschiebung des Halters gegen das Befestigungsteil. Während dieser Verschiebung verringert sich einseitig der Spalt 14, welcher zwischen Halter und Befestigungsteil durch den Distanzring 13 gebildet wird. Bei größter gewünschter Belastung der Verformungselemente ist dieser Spalt gerade geschlossen. Steigt die Belastung über das gewünschte Maß hinaus, so wird die Überlast über den Kraftnebenschluß zwischen Halter und Befestigungsteil an den Verformungselementen vorbei geleitet. Die Verformungselemente sind vor Überlastung geschützt. Weitere Überlastsicherungen von außen sind nicht erforderlich.The bearing force is introduced by the bearing body 15 into the holder 1 , which this passes on to the deformation elements 2 a / 2 b. The deformation elements in turn transmit the force to the fastening part 3 . The deformation elements are deformed by the load. There is a slight radial displacement of the holder against the fastening part due to the selected shear spring system. During this displacement, the gap 14 , which is formed between the holder and the fastening part by the spacer ring 13 , decreases on one side. With the greatest desired loading of the deformation elements, this gap is just closed. If the load rises above the desired level, the overload is directed past the deformation elements via the force shunt between the holder and the fastening part. The deformation elements are protected against overload. No additional overload protection from the outside is required.
Fig. 8 zeigt eine Meßanordnung der beschriebenen Art, die durch eine in ein aufgebohrtes Normlagergehäuse 16 eingesetzte Meßbuchse 18 sowie einen Lagerkörper 15 gebildet wird. Fig. 8 shows a measuring arrangement of the type described, the test socket inserted through a pre-drilled in a standard bearing housing 16 18, and a bearing body 15 is formed.
Letztlich verdeutlicht Fig. 9 eine ähnliche Meßanordnung wie Fig. 8 mit dem Unterschied, daß das Lagergehäuse 17 auf der Seite des Befestigungsteiles zur Beibehaltung der Anschlußmaße geringfügig modifiziert wurde.Finally, FIG. 9 illustrates a measuring arrangement similar to that of FIG. 8, with the difference that the bearing housing 17 on the side of the fastening part has been slightly modified in order to maintain the connection dimensions.
In den Ausführungsbeispielen ist der Lagersitz im käfigförmigen Halter kugelförmig gewählt. Diese Form wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Meßbuchse in besonderer Weise unterstützt, ist aber nicht zwingend vorgegeben. Ebensogut sind andere Formen von Lagersitzen, wie Zylinder- oder Kegelsitze, möglich.In the exemplary embodiments, the bearing seat is in the form of a cage Spherical holder chosen. This form is represented by the Formation of the measuring bushing according to the invention in a special way supported, but is not mandatory. Are just as good other forms of bearing seats, such as cylinder or cone seats, possible.
Die Meßbuchse kann aus allen zur Sensorherstellung üblichen Materialien gefertigt sein. Die Verwendung von Edelstahl ist jedoch auf Grund seiner guten Eigenschaften, wie hohe Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit, zu bevorzugen. The measuring socket can be made from all the usual types of sensors Materials. The use of stainless steel is however due to its good properties, such as high strength and Corrosion resistance, preferred.
11
Halter
holder
22nd
Verformungselemente
Deformation elements
33rd
Befestigungsteil
Fastener
44th
Dehnungsmeßstreifen, kurz DMS
Strain gauges, or DMS for short
55
Einstich
puncture
66
Axiale Schlitze
Axial slots
77
Schlitze in Umfangsrichtung
Slits in the circumferential direction
88th
Ausfräsungen im Halter
Cutouts in the holder
99
Verbindung zwischen connection between
22nd
und and
33rd
1010th
Absatz
paragraph
1111
Flächiger Absatz
Flat paragraph
1212th
Grundkörper
Basic body
1313
Distanzring
Spacer ring
1414
Spalt
gap
1515
Lagerkörper
Bearing body
1616
Aufgebohrtes Lagergehäuse
Drilled bearing housing
1717th
Modifiziertes Lagergehäuse
Modified bearing housing
1818th
Meßbuchse
Test socket
Claims (3)
- a) einen käfigförmigen und an seinen Enden durch Ringe abgeschlossenen Halter, sowie
- b) ein zylindrisches Befestigungsteil besitzt, daß
- c) Halter, Verformungselemente und Befestigungsteil ineinander verschränkt angeordnet und
- d) aus einem Stück gefertigt sind, und daß
- e) ein Distanzring den Verformungsweg der Verformungselemente auf ein gewünschtes Maß beschränkt, indem er zwischen Halter und Befestigungsteil plaziert einen Spalt erzeugt, welcher dem Verformungsweg entspricht und eine darüber hinausgehende Belastung der Verformungselemente durch Kraftschluß zwischen Halter und Befestigungsteil verhindert.
- a) a cage-shaped holder closed at its ends by rings, and
- b) has a cylindrical fastener that
- c) holder, deformation elements and fastening part interlocked and
- d) are made in one piece, and that
- e) a spacer ring restricts the deformation path of the deformation elements to a desired extent by placing a gap between the holder and the fastening part, which gap corresponds to the deformation path and prevents an additional load on the deformation elements by frictional engagement between the holder and the fastening part.
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