DE202008016719U1

DE202008016719U1 - load cells

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Publication number: DE202008016719U1
Application number: DE200820016719
Authority: DE
Original assignee: GTM Gassmann Testing and Metrology GmbH
Current assignee: GTM Testing and Metrology GmbH
Priority date: 2008-12-18
Filing date: 2008-12-18
Publication date: 2009-03-19
Anticipated expiration: 2018-12-19

Abstract

Kraftmessaufnehmer mit einem äußeren Krafteinleitungsring (1) und einem konzentrisch dazu angeordneten inneren Krafteinleitungskörper (2), die durch einen mit Dehnungsmesselementen bestückten Verformungsabschnitt (3) miteinander verbunden sind, der radiale Verformungsstege (5, 5') aufweist, die jeweils aus zwei sich gegeneinander zu einer Stegeinschnürung (6, 6') hin verjüngenden Stegabschnitten (7, 7'; 8, 8') bestehen und Dehnungsmesselemente (a–p) tragen, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Stegabschnitt (7, 7'; 8, 8') einen Träger gleicher Biegedehnung bildet und dass das Verhältnis (A/B) der Steghöhe (H) zur Stegbreite (B) an der Stegeinschnürung (6, 6') zwischen 1,2 und 2,6 liegt.load cells with an outer force introduction ring (1) and a concentrically arranged inner force introduction body (2), which are equipped by a with strain gauges Deformation section (3) are interconnected, the radial Deformation webs (5, 5 '), each of two against each other tapering towards a web constriction (6, 6 ') Web sections (7, 7 '; 8, 8') and strain gauges (a-p), characterized in that each web section (7, 7 ', 8, 8') forms a carrier of equal bending elongation and that the ratio (A / B) of the web height (H) to the web width (B) at the web constriction (6, 6 ') between 1,2 and 2,6 is.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kraftmessaufnehmer mit einem äußeren Krafteinleitungsring und einem konzentrisch dazu angeordneten inneren Krafteinleitungskörper, die durch einen mit Dehnungsmesselementen bestückten Verformungsabschnitt miteinander verbunden sind, der radiale Verformungsstege aufweist, die jeweils aus zwei sich gegeneinander zu einer Stegeinschnürung hin verjüngenden Stegabschnitten bestehen und Dehnungsmesselemente tragen.The The invention relates to a force transducer with an outer Force introduction ring and a concentrically arranged inner force introduction body, by a equipped with strain gauges deformation section connected to each other, which has radial deformation webs, each of two against each other to a Stegeinschnürung consist of tapered web sections and strain gauges wear.

Kraftmessaufnehmer sind in unterschiedlichen Ausführungen bekannt. Als Dehnungsmesselemente werden üblicherweise Dehnungsmessstreifen verwendet, an denen bei einer Längenänderung infolge der Verformung des Verformungsabschnitts eine elektrische Widerstandsänderung auftritt, die in einer Messbrückenschaltung erfasst wird und ein zur Bestimmung der übertragenen Kraft dienendes Signal liefert.load cells are known in different versions. As strain gauges usually strain gauges are used to those at a change in length due to the deformation the deformation section an electrical resistance change occurs, which is detected in a measuring bridge circuit and a serving for determining the transmitted force Signal supplies.

Kraftmessaufnehmer dieser Gattung, die auch als Kraftmessdosen oder Kraftmesszellen bezeichnet werden, dienen zur Messung der zwischen dem äußeren Krafteinleitungsring und dem inneren Krafteinleitungskörper übertragenen Axialkräfte. An den Verformungsabschnitt werden hierbei die Anforderungen gestellt, dass er einerseits ausreichend dimensioniert sein muss, um auch die höchste zulässige Nennlast und gegebenenfalls im Betrieb auftretende Überlasten ohne bleibende Verformung zu übertragen. Andererseits muss der Verformungsabschnitt an den die Dehnungsmesselemente tragenden Stellen eine ausreichende und über die Länge des Dehnungsmesselements eine gleich bleibende Verformung aufweisen, um in den Dehnungsmesselementen ein Messsignal ausreichender Größe zu erzeugen, das gegen die unvermeidlichen Applikationstoleranzen unempfindlich ist. Eine weitere Forderung besteht darin, dass die Möglichkeit gegeben sein soll, die Kraftmessaufnehmer unter Beibehaltung ihrer äußeren Abmessungen in fertigungstechnisch einfacher Weise für unterschiedliche Nennlasten in einem weiten Bereich auszulegen.load cells This genus, which also called load cells or load cells are designated to measure the between the outer Transmitted force input ring and the inner force introduction body Axial forces. At the deformation section are hereby the requirements made that he on the one hand sufficiently dimensioned must also be the highest permissible rated load and optionally occurring during operation overloads without to transfer permanent deformation. On the other hand, the must Deformation section at the strain-bearing elements supporting points sufficient and over the length of the strain gauge have a constant deformation to in the strain gauges to generate a measurement signal of sufficient magnitude this insensitive to the inevitable application tolerances is. Another requirement is that the possibility should be given, the force transducer while maintaining its outer Dimensions in manufacturing technology simple way for to design different rated loads in a wide range.

Ein bekannter Kraftmessaufnehmer der eingangs genannten Gattung ( DE 199 21 174 A1 ) weist acht Verformungsstege zwischen acht einander nicht überschneidenden Seitenbohrungen auf, wobei an der Stegeinschnürung das Verhältnis der Steghöhe zur Stegbreite 0,6 beträgt.A known force transducer of the type mentioned ( DE 199 21 174 A1 ) has eight deformation webs between eight non-overlapping side holes, wherein at the web constriction, the ratio of the web height to the land width is 0.6.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kraftmessaufnehmer der eingangs genannten Gattung so auszugestalten, dass er die vorher dargelegten Anforderungen in optimaler Weise erfüllt, insbesondere ein gutes Linearitätsverhalten zeigt.task The invention is a force transducer of the aforementioned To design the genus in such a way that it meets the requirements set out above optimally satisfied, in particular a good linearity behavior shows.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass jeder Stegabschnitt einen Träger gleicher Biegedehnung bildet und dass das Verhältnis der Steghöhe zur Stegbreite an der Stegeinschnürung zwischen 1,2 und 2,6 liegt.These The object is achieved according to the invention that each web portion a carrier of equal bending strain forms and that the ratio of the web height to Bridge width at the bridge constriction between 1.2 and 2.6 lies.

Da die Biegedehnung der beiden den Verformungssteg bildenden Stegabschnitte bei einer axialen Belastung des Kraftaufnehmers über den größten Teil der Länge jedes Stegabschnitts gleich bleibend ist, steht für die Anbringung der Dehnungsmesselemente, vorzugsweise Dehnungsmessstreifen, auf jedem Stegabschnitt eine Fläche von ausreichender Länge und Breite zur Verfügung. Jedes Dehnungsmesselement wird daher über seine gesamte Fläche einer gleichmäßigen und einheitlichen Dehnung unterworfen. Die so erzeugte Widerstandsänderung des Dehnungsmessstreifens wird mit hoher Genauigkeit und sehr gutem Linearitätsverhalten in ein der zu messenden Kraft entsprechendes elektrisches Signal umgesetzt. Unvermeidbare Applikationstoleranzen haben keine oder nur sehr geringe Einflüsse auf das Messergebnis.There the bending strain of the two web portions forming the deformation web at an axial load of the force transducer on the most of the length of each land section is constant, stands for the attachment of the strain gauges, preferably strain gauges, on each land section one Area of sufficient length and width to Available. Each strain gauge is therefore over its entire surface of a uniform and uniform stretching subjected. The change in resistance of the Strain gauge is with high accuracy and very good Linearity behavior corresponding to one of the force to be measured implemented electrical signal. Unavoidable application tolerances have no or very little influence on the measurement result.

Ein besonders günstiges Linearitätsverhalten wird erreicht, wenn zwischen dem äußeren Krafteinleitungsring und dem inneren Krafteinleitungskörper vier Verformungsstege vorgesehen werden, die auf beiden Seiten jeweils durch einen Kreisbogen begrenzt sind und die erfindungsgemäßen Abmessungsverhältnisse an der Stegeinschnürung aufweisen.One particularly favorable linearity behavior is achieved when between the outer force introduction ring and the inner force introduction body four deformation webs be provided on both sides each by a circular arc are limited and the dimensional ratios of the invention have at the web constriction.

Die Ausführung der Stegabschnitte des Verformungsstegs als Träger gleicher Biegedehnung lässt sich in besonders einfacher Weise verwirklichen, wenn die Verformungsstege mit gleichmäßiger Dicke ausgeführt sind. Die zur Ausbildung eines Trägers gleicher Biegebeanspruchung zu wählende Randkontur lässt sich in sehr guter Annäherung an die rechnerisch und geometrisch vorgegebene Form dadurch erreichen, dass jeder Verformungssteg auf beiden Seiten jeweils durch einen Kreisbogen begrenzt ist. Solche Kreisbögen sind fertigungstechnisch in besonders einfacher und genauer Weise durch zwei beiderseits des Verformungsstegs liegende Seitenbohrungen zu bilden, wobei die Seitenbohrungen benachbarter Verformungsstege einander überschneiden.The Execution of the web sections of the deformation web as Carrier equal bending strain can be in particular realize the simple way, if the deformation webs with uniform thickness are executed. The training for a carrier same edge stress to be selected edge contour leaves in very good approximation to the mathematical and geometric Achieve given shape by having each deformation bar on both Pages each bounded by a circular arc. Such circular arcs are manufacturing technology in a particularly simple and accurate manner by two side holes lying on both sides of the deformation web form, with the side holes of adjacent deformation webs overlap each other.

Die angestrebte gleichmäßige Biegedehnung der Stegabschnitte wird insbesondere dann mit besonders hoher Genauigkeit erreicht, wenn die Breite der Verformungsstege im Bereich von 2–4 mm liegt und der Durchmesser der Seitenbohrungen 7–11 mm beträgt.The desired uniform bending strain of the web sections is achieved especially with very high accuracy, if the width of the deformation webs in the range of 2-4 mm and the diameter of the side holes 7-11 mm is.

Stattdessen kann auch eine andere geometrische Form gewählt werden, die der Idealform eines Trägers gleicher Biegedehnung besonders gut angenähert werden kann, wobei jeder Stegabschnitt durch zwei zur verbindungsgemäß dimensionierten Stegeinschnürung konvergierende gerade Randkanten begrenzt wird.Instead, another geometric shape can be chosen that is particularly well suited to the ideal shape of a wearer of equal bending strain can be approximated, wherein each web portion is bounded by two converging for the purpose of dimensioned web constriction straight marginal edges.

Ohne Veränderung der äußeren Abmessungen des Kraftaufnehmers ist die Auslegung für unterschiedliche Nennlasten in einem verhältnismäßig weiten Bereich ausschließlich durch Veränderung der Höhe unter Beibehaltung der Breite und Kontur der Verformungsstege möglich.Without Change in the external dimensions of the Force transducer is the design for different Rated loads in a relatively wide Range only by changing the height while maintaining the width and contour of the deformation webs possible.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind Gegenstand weiterer Unteransprüche.Further advantageous embodiments of the inventive concept are the subject further dependent claims.

Die Erfindung wird nachfolgend an Ausführungsbeispielen näher erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind.The Invention will be closer to exemplary embodiments explained, which are shown in the drawing.

Es zeigt:It shows:

1 einen Kraftmessaufnehmer in Draufsicht in axialer Messrichtung, 1 a force transducer in plan view in the axial direction of measurement,

2 einen Schnitt längs der Linie II-II in 1, 2 a section along the line II-II in 1 .

3 eine elektrische Widerstandsbrückenschaltung für den Kraftmessaufnehmer nach 1 und 2, 3 an electrical resistance bridge circuit for the load cell after 1 and 2 .

4 einen Kraftmessaufnehmer in Draufsicht in axialer Messrichtung, 4 a force transducer in plan view in the axial direction of measurement,

5 einen Schnitt längs der Linie V-V in 4, 5 a section along the line VV in 4 .

6 eine elektrische Widerstandsbrückenschaltung für den Kraftmessaufnehmer nach 4 und 5, 6 an electrical resistance bridge circuit for the load cell after 4 and 5 .

7 einen Kraftmessaufnehmer in Draufsicht in axialer Messrichtung, 7 a force transducer in plan view in the axial direction of measurement,

8 einen Schnitt längs der Linie VIII-VIII in 7, 8th a section along the line VIII-VIII in 7 .

9 eine elektrische Widerstandsbrückenschaltung für den Kraftmessaufnehmer nach 7 und 8 und 9 an electrical resistance bridge circuit for the load cell after 7 and 8th and

10 in einer vergrößerten Teildarstellung in einer Draufsicht eine abgewandelte Form eines Verformungsstegs. 10 in an enlarged partial view in a plan view of a modified form of a deformation web.

Der in den 1 und 2 dargestellte Kraftmessaufnehmer ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgeführt; er dient zum Messen von axial eingeleiteten Kräften. Der Kraftmessaufnehmer weist einen äußeren Krafteinleitungsring 1 und einen konzentrisch dazu angeordneten inneren Krafteinleitungskörper 2 auf, die einstückig durch einen Verformungsabschnitt 3 miteinander verbunden sind.The in the 1 and 2 shown Kraftmessaufnehmer is performed substantially rotationally symmetrical; it is used to measure axially introduced forces. The force transducer has an outer force introduction ring 1 and a concentrically arranged inner force introduction body 2 on, in one piece by a deformation section 3 connected to each other.

Der Verformungsabschnitt 3 weist vier radiale Verformungsstege 5 auf. Jeder Verformungssteg 5 besteht aus zwei sich gegeneinander zu einer Stegeinschnürung 6 hin verjüngenden Stegabschnitten 7 und 8. Der radial äußere Stegabschnitt 7 jedes Verformungsstegs 5 verbindet den äußeren Krafteinleitungsring 1 mit der Stegeinschnürung 6. Jeder radial innere Stegabschnitt 8 verbindet bei jedem Verformungssteg 5 die Stegeinschnürung 6 mit dem inneren Krafteinleitungskörper 2.The deformation section 3 has four radial deformation webs 5 on. Every deformation bar 5 consists of two against each other to a webbing neck 6 towards tapered web sections 7 and 8th , The radially outer web section 7 each deformation bar 5 connects the outer force introduction ring 1 with the webbing constriction 6 , Each radially inner web section 8th connects at each deformation bar 5 the webbing constriction 6 with the inner force introduction body 2 ,

Jeder Stegabschnitt 7, 8 bildet einen Träger gleicher Biegedehnung. Die Biegedehnung jedes Stegabschnitts 7, 8 ist über die wesentliche Länge des Stegabschnitts 7, 8 bei axialer Belastung des Kraftaufnehmers in Richtung der Mittelachse 9 des rotationssymmetrischen Körpers gleich bleibend. Das Verhältnis der Steghöhe H zur Stegbreite B beträgt an der Stegeinschnürung 6 H/B = 1,5.Each bridge section 7 . 8th forms a carrier of equal bending strain. The bending strain of each land section 7 . 8th is over the essential length of the web section 7 . 8th at axial load of the force transducer in the direction of the central axis 9 the rotationally symmetrical body consistent. The ratio of the web height H to the web width B is at the web constriction 6 H / B = 1.5.

Die Verformungsstege 5 sind mit gleichmäßiger Höhe H (Dicke) ausgeführt. Wie man aus 2 erkennt, liegen die Verformungsstege 5 in – vorzugsweise gleichmäßigen – Abständen zu den Stirnflächen des Kraftmessaufnehmers. Die Verformungsstege 5 sind aus einem den äußeren Krafteinleitungsring 1 und den inneren Krafteinleitungskörper 2 verbindenden Membranflächenstück von vorzugsweise gleichmäßiger Dicke ausgeschnitten.The deformation bridges 5 are designed with a uniform height H (thickness). How to get out 2 detects, lie the deformation bridges 5 in - preferably uniform - distances to the end faces of the force transducer. The deformation bridges 5 are from an outer force introduction ring 1 and the inner force introduction body 2 connecting membrane surface piece of preferably uniform thickness cut out.

Mindestens einige der Stegabschnitte 7 und/oder 8 tragen als Dehnungsmesselemente Dehnungsmessstreifen a–p. Bei einem Ausführungsbeispiel nach den 1–3 sind vier Dehnungsmessstreifen a–b jeweils an zwei einander gegenüberliegenden Verformungsstegen 5 an deren radial äußeren Stegabschnitten 7 beiderseitig angebracht. Die Dehnungsmessstreifen a–d sind zu der in 3 dargestellten elektrischen Widerstandsbrückenschaltung zusammengeschaltet. Ein Anlegen einer Eingangsspannung Uein liefert die Widerstandsbrückenschaltung eine Ausgangsspannung Uaus, die beim Aufbringen einer Kraft P (2) ein der Biegedehnung der Stegabschnitte 7 proportionales elektrisches Signal liefert, aus dem die Größe der aufgebrachten Kraft P ermittelt wird.At least some of the bridge sections 7 and or 8th wear as strain gauges strain gauges a-p. In an embodiment according to the 1 - 3 are four strain gauges a-b respectively on two opposite deformation webs 5 at the radially outer web portions 7 attached on both sides. The strain gauges a-d are to those in 3 shown interconnected electrical resistance bridge circuit. Applying an input voltage U in, the resistance bridge circuit supplies an output voltage U out, which is applied when a force P (FIG. 2 ) one of the bending strain of the web sections 7 provides proportional electrical signal from which the magnitude of the applied force P is determined.

Die in den 4–6 dargestellte, abgewandelte Ausführungsform eines Kraftmessaufnehmers unterscheidet sich von der Ausführungsform nach den 1–3 nur dadurch, dass die als Dehnungsmesselemente dienenden Dehnungsmessstreifen e–h an der Oberseite der beiden Stegabschnitte 7, 8 der beiden einander gegenüberliegenden Verformungsstege 5 angeordnet sind. Die Unterseiten (links in 5) dieser Verformungsstege 5 tragen hierbei keine Dehnungsmessstreifen. Es ist stattdessen auch möglich, die Dehnungsmessstreifen e–h an der Unterseite der Verformungsstege 5 anzubringen.The in the 4 - 6 shown, modified embodiment of a force transducer differs from the embodiment of the 1 - 3 only in that the strain gauges serving as strain gauges e-h at the top of the two web sections 7 . 8th the two opposing deformation webs 5 are arranged. The Subpages (left in 5 ) of these deformation bridges 5 do not wear strain gauges. Instead, it is also possible to use the strain gauges e-h at the bottom of the deformation webs 5 to install.

Die Dehnungsmessstreifen e–h sind in der in 6 gezeigten Weise zu einer Widerstandsbrückenschaltung zusammengeschaltet, die in der schon beschriebenen Weise eine Ausgangsspannung Uaus liefert.The strain gauges e-h are in the in 6 shown manner to a resistance bridge circuit interconnected, which supplies an output voltage Uaus in the manner already described.

Während bei der Ausführung nach den 1–3 die Dehnungsmessstreifen a–d an der Oberseite und der Unterseite des jeweils einen, äußeren Stegabschnitts 7 zweier Verformungsstege 5 angeordnet sind, sind die Dehnungsmessstreifen e–h der Ausführung nach den 4–6 sowohl an den äußeren Stegabschnitten 7 als auch an den inneren Stegabschnitten 8 zweier gegenüberliegender Verformungsstege 5 angebracht.While in the execution after the 1 - 3 the strain gauges a-d at the top and the bottom of each one, outer web portion 7 two deformation bridges 5 are arranged, the strain gauges e-h the execution of the 4 - 6 both at the outer web sections 7 as well as at the inner web sections 8th two opposite deformation webs 5 appropriate.

Bei beiden bisher beschriebenen Ausführungsformen bleiben jeweils zwei der vier Verformungsstege 5 ohne Dehnungsmessstreifen. Die in den 7–9 dargestellte Ausführung unterscheidet sich von den bisher beschriebenen Ausführungen nur dadurch, dass an allen vier Verformungsstegen 5 jeweils die radial äußeren Stegabschnitte 7 auf der Oberseite und der Unterseite jeweils einen Dehnungsmessstreifen i–p tragen, die in der in 9 dargestellten Weise zu einer elektrischen Widerstandsbrückenschaltung zusammengeschaltet sind und bei axialer Belastung des Kraftmessaufnehmers ein Ausgangs-Spannungssignal Uaus liefern.In both embodiments described so far each two of the four deformation webs remain 5 without strain gages. The in the 7 - 9 illustrated embodiment differs from the previously described embodiments only in that on all four deformation webs 5 in each case the radially outer web portions 7 on the top and the bottom each carry a strain gauge i-p, which in the in 9 shown manner to an electrical resistance bridge circuit are interconnected and deliver an output voltage signal Uaus at axial load of the force transducer.

Allen drei Ausführungsformen nach den 1–9 ist gemeinsam, dass die Stegabschnitte 7, 8, die jeweils einen mit gleichmäßiger Höhe H ausgeführten Verformungssteg 5 bilden, auf beiden Seiten jeweils durch einen gemeinsamen Kreisbogen 10 begrenzt sind. Die beiden jeweils einen Verformungssteg 5 begrenzenden Kreisbögen 10 werden durch zwei beiderseits des Verformungsstegs 5 liegende Seitenbohrungen 11 gebildet, wobei die Seitenbohrungen 11 benachbarter Verformungsstege 5 einander überschneiden.All three embodiments according to the 1 - 9 is common that the bridge sections 7 . 8th , each one with a uniform height H running deformation web 5 form, on both sides in each case by a common circular arc 10 are limited. The two each have a deformation bar 5 bounding circular arcs 10 are by two on both sides of the deformation web 5 lying side holes 11 formed, with the side holes 11 adjacent deformation bridges 5 overlap each other.

Die seitliche Begrenzung jedes mit gleichmäßiger Höhe H (Dicke) ausgeführten Verformungsstegs 5 durch zwei seitliche Kreisbögen 10 liefert in sehr guter Annäherung eine geometrische Gestaltung der Stegabschnitte 7, 8, in der diese Stegabschnitte 7, 8 jeweils einen Träger gleicher Biegedehnung bilden. Die beiden Stegabschnitte 7, 8 sind an der Stegeinschnürung 6 miteinander verbunden, die durch den Ort der größten Annäherung der beiden Kreisbögen 10 bestimmt wird. Bei allen beschriebenen Ausführungsbeispielen liegt die Breite B der Verformungsstege 5 an der Stegeinschnürung 6 im Bereich von 2–4 mm. Der Durchmesser der Seitenbohrungen 11 beträgt 7–11 mm.The lateral boundary of each with a uniform height H (thickness) running deformation web 5 through two lateral circular arcs 10 provides a very good approximation of a geometric design of the web sections 7 . 8th in which these web sections 7 . 8th each form a carrier equal bending strain. The two bridge sections 7 . 8th are at the bridge constriction 6 interconnected by the location of the closest approach of the two circular arcs 10 is determined. In all described embodiments, the width B of the deformation webs 5 at the bridge constriction 6 in the range of 2-4 mm. The diameter of the side holes 11 is 7-11 mm.

Abweichend von den bisher beschriebenen Ausführungsformen ist in einer Teildarstellung in 10 gezeigt, dass der äußere Stegabschnitt 7' und der radial innere Stegabschnitt 8' jedes Verformungsstegs 5' auch durch zwei zur Stegeinschnürung 6' hin konvergierende gerade Randkanten 12 bzw. 13 begrenzt sein kann, wobei die Höhe H (Dicke) der Verformungsstege 5' vorzugsweise ebenfalls gleich bleibend ist. Die Stegeinschnürung 6' mit der Breite B weist hierbei parallele Randkanten auf.Notwithstanding the embodiments described so far is in a partial view in 10 shown that the outer web section 7 ' and the radially inner land portion 8th' each deformation bar 5 ' also by two to the web constriction 6 ' converging straight marginal edges 12 respectively. 13 may be limited, wherein the height H (thickness) of the deformation webs 5 ' preferably also is the same. The webbing constriction 6 ' with the width B in this case has parallel edges.

Die Verformungsstege 5 sind axial im Abstand zur Oberseite und zur Unterseite des äußeren Krafteinleitungsrings 1 und des inneren Krafteinleitungskörpers 2 angeordnet, wie in den 2, 5 und 8 dargestellt ist. Die axial beiderseits der Verformungsstege 5 gebildeten Räume können jeweils durch eine (nicht dargestellte) Ringmembran abgeschlossen sein, die jeweils mit dem äußeren Krafteinleitungsring 1 und dem inneren Krafteinleitungskörper 4 hermetisch dicht verbunden ist. Dadurch ist der die Dehnungsmessstreifen a–p enthaltende Innenraum des Kraftmessaufnehmers gegen äußere störende und schädigende Einflüsse vollständig geschützt. Die zum Anschluss der Dehnungsmessstreifen a–p an die Brückenschaltung erforderlichen Leitungen werden hierbei vorzugsweise durch seitliche, dicht verschließbare Bohrungen des äußeren Krafteinleitungsrings 1 herausgeführt.The deformation bridges 5 are axially spaced from the top and bottom of the outer force introduction ring 1 and the inner force introduction body 2 arranged as in the 2 . 5 and 8th is shown. The axially on both sides of the deformation webs 5 each formed spaces can be completed by a (not shown) ring membrane, each with the outer force introduction ring 1 and the inner force introduction body 4 hermetically sealed. As a result, the interior of the load cell containing the strain gauges a-p is completely protected against external disturbing and damaging influences. The lines required to connect the strain gauges a-p to the bridge circuit are in this case preferably by lateral, tightly closable holes of the outer force introduction ring 1 led out.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- DE 19921174 A1 [0004]

Claims

Force transducer with an external force introduction ring ( 1 ) and a concentrically arranged inner force introduction body ( 2 ) passing through a deformation section equipped with strain gauges ( 3 ), the radial deformation webs ( 5 . 5 ' ), each of two mutually against each other to a webbing necking ( 6 . 6 ' ) tapered web sections ( 7 . 7 '; 8th . 8th' ) and carry strain gauges (a-p), characterized in that each land portion ( 7 . 7 '; 8th . 8th' ) forms a support of equal bending elongation and that the ratio (A / B) of the web height (H) to the web width (B) at the web waist ( 6 . 6 ' ) is between 1.2 and 2.6.

Force sensor according to claim 1, characterized in that between the outer force introduction ring ( 1 ) and the inner force introduction body ( 2 ) four deformation bridges ( 5 . 5 ' ) are arranged.

Force transducer according to claim 1 or 2, characterized in that the deformation webs ( 5 ) are each bounded on both sides by a circular arc and that the two each have a deformation web ( 5 ) bounding circular arcs ( 10 ) by two on both sides of the deformation web ( 5 ) lying side bores ( 11 ) are formed, wherein the side bores ( 11 ) of adjacent deformation webs ( 5 ) overlap each other.

Force transducer according to claim 1 or 2, characterized in that each web section ( 7 ' . 8th' ) by two to the web constriction ( 6 ' ) converging straight marginal edges ( 12 . 13 ) is limited.

Force sensor according to one of claims 1-4, characterized in that the width of the deformation webs ( 5 . 5 ' ) at the webbing constriction ( 6 . 6 ' ) is in the range of 2-4 mm and the diameter of the side holes is 7-11 mm.

Force transducer according to one of claims 1-5, characterized in that the strain gauges (a-d, i-p) at the top and the bottom of one of the two web sections ( 7 . 7 '; 8th . 8th' ) of a deformation web ( 5 . 5 ' ) are arranged.

Force sensor according to one of claims 1-5, characterized in that the strain gauges (e-h) at the top or the bottom of both web sections ( 7 . 7 '; 8th . 8th' ) of a deformation web ( 5 . 5 ' ) are arranged.