DE19949747A1 - Kraftmesser - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftmesser mit einem mittels mindestens zweier, im Abstand übereinander angeordneter Lenker parallel geführten Kraftaufnahmeelement (20) und mit einem die Kraft auf ein Messmittel (26) übertragendes Kraftübertragungselement (15). DOLLAR A Erfindungsgemäß sind die Lenker als Scheiben (14) ausgebildet und in die Wandung eines mit dem Kraftaufnahmeelement (20) verbundenen Gehäuses (3) eingespannt, während sich das Kraftübertragungselement (15) durch zentrische Scheibenöffnungen (30, 31) hindurch erstreckt. DOLLAR A Ein solcher Kraftmesser zeichnet sich durch eine besonders kompakte Bauweise, hohe Funktionalität und Messgenauigkeit aus.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftmesser mit einem mittels mindes­ tens zweier, im Abstand übereinander angeordneter Lenker parallel geführ­ ten Kraftaufnahmeelement und mit einem die Kraft auf ein Messmittel über­ tragendes Kraftübertragungselement.

Derartige Kraftmesser sind im Stand der Technik bekannt. Verwiesen wer­ den kann in diesem Zusammenhang zunächst auf die DE 29 24 886 A1, die eine Vorrichtung zur Verhinderung der Überlastung einer Kraftmessdose be­ schreibt. Im einzelnen ist dabei eine Waage gezeigt, bestehend aus einem Gehäuse, einem Stützaufbau mit einer beweglichen Stütze, die mit dem Ge­ häuse unter Ausbildung eines Parallelogramms zur Ermöglichung praktisch geradliniger Bewegungen des Stützaufbaues durch eine obere und eine un­ tere, räumlich getrennte Plattfeder verbunden ist. Des weiteren sind ein Wä­ geteller zur Aufnahme einer von dem Stützaufbau getragenen Last, ein von dem Gehäuse getragener und in das Parallelogramm aufgenommener Trä­ ger, eine daran befestigte Anordnung mit einer Kraftmessdose, ein erstes Kontaktmittel zur Ermöglichung einer Berührung zwischen dem Stützaufbau und der die Kraftmessdose beinhaltenden Anordnung und ein zweites Kon­ taktmittel zur Ermöglichung einer Berührung zwischen dem Träger und dem Stützaufbau vorgesehen.

Die DE 32 21 838 A1 beschreibt einen Kraftmesser mit einem mittels Len­ kern parallel geführten Kraftaufnehmer sowie mit einem Dämpfer, wobei ei­ ner der die Parallelführung bildenden Lenker als Kolben des Dämpfers aus­ gebildet ist.

Die DE 37 41 392 C2 beschreibt schließlich ein Dynamometer mit einem eingespannten Kraftmessorgan und mit elastisch untersetzender Parallelfüh­ rung, bei der ein Teil der zu messenden Kraft durch biegeelastische Ele­ mente aufgenommen und direkt an die Tragstruktur des Dynamometers abgeleitet wird. Nur ein kleiner Teil der Kraft beaufschlagt das eigentliche Kraftmessorgan.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine weitere konstruktive Variante für einen Kraftmesser zur Verfügung zu stellen, die sich durch eine beson­ ders kompakte Bauweise, hohe Funktionalität und Messgenauigkeit aus­ zeichnet.

Ausgehend von einem Kraftmesser mit den technischen Merkmalen nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 gelingt dies erfindungsgemäß durch dessen weitere Ausgestaltung gemäß den kennzeichnenden Merkma­ len dieses Patentanspruches.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispieles und der zugehörigen Zeichnung. Diese zeigt in einer Schnittdarstellung die wesens­ bestimmenden Elemente des erfindungsgemäßen Kraftmessers 1 als Teil einer für verschiedenerlei Zwecke einsetzbaren Prüfvorrichtung.

Der Kraftmesser 1 besteht aus einem zylindrischen (Achse 2) Gehäuse 3, welches durch ein Bodenteil 3.1, ein Mittelteil 3.2 und ein Kopfteil 3.3 gebil­ det wird. Sämtliche Gehäuseteile sind durch eine Anzahl gleichmäßig über den Umfang verteilt angeordneter Schrauben 4 miteinander verbunden, die sich durch Bohrungen 5, 6 im Bodenteil 3.1 bzw. Mittelteil 3.2. erstrecken und jeweils in eine Gewindebohrung 7 im Kopfteil 3.3 eingeschraubt sind. Ebenfalls gleichmäßig über den Umfang verteilt sind Stifte 8, 9 in entspre­ chenden Gehäusebohrungen 10, 11, 12 aufgenommen, die für eine passge­ naue Zuordnung von Bodenteil 3.1, Mittelteil 3.2 und Kopfteil 3.3 sorgen.

Im Bereich der gegenseitigen Anlageflächen der drei Gehäuseteile sind zwei dünne (z. B. 0,8 mm dick), membranartige und vorzugsweise aus Stahlblech bestehende Scheiben 14 eingelegt, wobei die Schrauben 4 bzw. die Stifte 8, 9 entsprechende Bohrungen der Scheiben 14 durchdringen und diese da­ durch in ihrer Position halten.

Die Scheiben 14 dienen der Parallelführung des Gehäuses 3 gegenüber ei­ ner aus Spannschraube 15, Hülse 16 und abgesetzter (Absatz 17) Distanz­ hülse 18 bestehenden Einheit bei der Bewegung entlang der Gehäuseachse 2. Über die als Kraftübertragungselement dienende Spannschraube 15, die sich durch zentrische Öffnungen 30, 31 der Scheiben 14 hindurch erstreckt, ist die besagte Einheit mit einem Zapfen 19 der Prüfvorrichtung verbunden, wobei der Zapfen 19 letztlich dazu dient, über noch zu beschreibende Mittel, die auf ein vorzugsweise halbkugelförmig ausgeführtes Kraftaufnahmeele­ ment 20 außermittig (Pfeil in Volllinie) oder mittig (Pfeil in gestrichelter Linie) oder schräg (Pfeil in strichpunktierter Linie) einwirkende Kraft F abzustützen. Je nach Verwendungszweck kann das Kraftaufnahmeelement 20 aus Metall, Holz, Kunststoff und dergleichen oder auch aus einem elastischen, nachgie­ bigen Material bestehen.

Eine konzentrische Erhöhung 22 des Gehäuse-Kopfteiles 3.3 ragt in eine entsprechend dimensionierte Ausnehmung 23 im Kraftaufnahmeelement 20 hinein, wobei beide Bauteile über über den Umfang verteilt angeordnete Schrauben 24 miteinander verbunden sind.

An die Unterseite der konzentrischen Erhöhung 22 ist mittels Verbindungs­ schrauben 25 eine Kraftmessdose 26 angeschlossen, deren Messwerte über Leitung 27 an entsprechende Geräte leitbar sind und die bodenseitig mit ei­ nem mittig angeordneten Bolzen 28 mit abgerundetem Kopf ausgestattet ist, welcher am Schraubenkopf 29 der Spannschraube 15 zur Anlage kommt. Da sich an dieser Stelle und auf diese Weise die Kraftmessdose 26 am stationä­ ren Zapfen 19 abstützt, ist so die Größe der einwirkenden Kraft F über die entsprechende Druckbelastung der Kraftmessdose 26 ermittelbar. Aufgrund der Parallelführung mittels der Scheiben 14 wird ausschließlich die parallel zur Achse 2 gerichtete Komponente der Kraft F ermittelt und gemessen. Ist die Kraft F schräg gerichtet oder wirkt sie außermittig, so dass weitere Kraft­ komponenten bzw. Momente auf das Kraftaufnahmeelement 20 einwirken, so hat dies keinen Einfluss auf das Messergebnis.

Es versteht sich, dass im Rahmen der Erfindung liegende konstruktive Ab­ wandlungen des Ausführungsbeispieles ohne weiteres denkbar sind. So können beispielsweise Gehäuse 3 und Kraftaufnahmeelement 20 auch an­ ders geformt sein. Anstatt der Kraftmessdose 26 ist jedes andere geeignete Kraft-Messmittel einsetzbar. Anstatt der membranartigen Scheiben 14 sind beispielsweise auch speichenähnliche Konfigurationen denkbar, über die eine geeignete Parallelführung zwischen Gehäuse 3 und der zentrischen Einheit (Spannschraube 15, Hülse 16, Distanzhülse 18) gewährleistet wer­ den kann. Auch die besagte mittige Einheit kann in ihrem konstruktiven Auf­ bau ohne weiteres eine gewisse Modifikation erfahren.

Claims (5)

1. Kraftmesser mit einem mittels mindestens zweier, im Abstand übereinan­ der angeordneter Lenker parallel geführten Kraftaufnahmeelement und mit einem die Kraft auf ein Messmittel übertragendes Kraftübertragungs­ element, dadurch gekennzeichnet, dass die Lenker als Scheiben (14) ausgebildet und in der Wandung eines mit dem Kraftaufnahmeelement (20) verbundenen Gehäuses (3) eingespannt sind, während das Kraft­ übertragungselement (15) sich durch zentrische Scheibenöffnungen (30, 31) hindurch erstreckt.

2. Kraftmesser nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (3) aus mittels Schrauben (4) und Stiften (8, 9) verbundenem Boden-, Mittel- und Kopfteil (3.1, 3.2, 3.3) besteht und dass die Scheiben (14) im Bereich der gegenseitigen Anlageflächen der Gehäuseteile ein­ gelegt sind.

3. Kraftmesser nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine konzentrische Erhöhung (22) des Gehäuse-Kopfteiles (3.3.) in eine ent­ sprechend dimensionierte Ausnehmung (23) im halbkugelförmig ausgebildeten Kraftaufnahmeelement (20) hineinragt und dass an der Unterseite der konzentrischen Erhöhung (22) eine Kraftmessdose (26) angeschlossen ist.

4. Kraftmesser nach Patentanspruch 1, gekennzeichnet durch eine aus Spannschraube (15), Hülse (16) und abgesetzter Distanzhülse (18) be­ stehenden Einheit, wobei über die als Kraftübertragungselement die­ nende Spannschraube (15) die Einheit mit einem Zapfen (19) einer Prüfvorrichtung verbunden ist.

5. Kraftmesser nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schraubenkopf (29) der Spannschraube (15) an einem abgerundeten Kopf eines bodenseitig und mittig von der Kraftmessdose (26) wegragen­ den Bolzen (28) zur Anlage kommt.