DE2040969B2 - Kraftmeßdose - Google Patents
KraftmeßdoseInfo
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L1/00—Measuring force or stress, in general
- G01L1/26—Auxiliary measures taken, or devices used, in connection with the measurement of force, e.g. for preventing influence of transverse components of force, for preventing overload
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Description
25 rohr 1 und die Federelemente 2 und 3, die hier
Die Erfindung betrifft eine K-aftmeßdose mit ebenso wie im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1.
einem zwischen zwei Federelementen eingespannten auf das Lastrohr aufgeschrumpft sind Das Federele-Meßelement,
welches von einem hohlzylindrischen, ment 3 nimmt wieder eine Druckschraube 4 verstellmit
den beiden Federelementen starr verbundenen bar in sich auf, die ihrerseits das Meßelement S trägt.
Lastrohr umgeben :;t. 3<> Eine Konterschraube 6 ermöglicht wieder eine weg-Kraftmeßdose
mit Kraftmeßelement und Kraftein- verlustfreie Verbindung zwischen dem Federelcleitungsplatten
sind bekannt (W. Oohlke, »Ein- ment 3 und der Druckschraube 4. Die Druckführung
in die piezoelektrische Meßtechnik«, 1954, schraube 4 nimmt das Meßelement 5 ohne Schraub-S.
107 ff. und 115 ff.; deutsche Auslegeschrift verbindung auf. Das Meßelement ist an seinem zylin-1
049 123). Diese Kraftmeßdosen haben, ebenso wie 35 drischen Oberteil als Kalotte, Ellipscidabschnitt oder
alle anderen, den Nachteil, daß sie bei Änderung der sonst einer Weise gekrümmt ausgebildet. Es stützt
Kraftzuleitung ihre Empfindlichkeit ändern und eine sich unmittelbar auf das Federelement 2 ab.
unterschiedliche Empfindlichkeit aufweisen, je nach- Die Kraftmeßdose wird in diesem Fall so justiert, dem, ob sie im Zug- oder Druckbetrieb verwendet daß, nachdem die Konterschraule 6 fest angezogen werden. 40 ist, das Meßelement eine Vorspannung von 5 bis
unterschiedliche Empfindlichkeit aufweisen, je nach- Die Kraftmeßdose wird in diesem Fall so justiert, dem, ob sie im Zug- oder Druckbetrieb verwendet daß, nachdem die Konterschraule 6 fest angezogen werden. 40 ist, das Meßelement eine Vorspannung von 5 bis
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine 10 0Zo seiner Spannung bei Nennlast aufweist.
Kraftmeßdose zu schaffen, die diese Nachteile nicht Soll die Kraftmeßdose im Zug-Druck-Bereich anaufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß da- gewendet werden, wird sie so justiert, daß, nachdem durch gelöst, daß die Federelemente durch konzen- die Konterschraube 6 fest angezogen ist, die Vortrische, kreisringförmige Ausnehmungen nahe ihrem 45 spannung des Meßelementes etwa 55 °/o der Spanäußeren Rand als Tellerfedern mit sich zum Innern nung bei Nennlast beträgt. Die Kraftmeßdose kann der Kraftmeßdose hin konisch verjüngendem Rand dann im Bereich einer Spannung von 10 bis 100°,Ό ausgebildet sind und daß zur Einleitung der zu mes- der Spannung bei Nennlast arbeiten, wobei der eleksenden Kraft und Gegenkraft auf das Lastrohr je- trische Null-Punkt zweckmäßigerweise so gelegt weils eine Platte an dessen axialen Enden vorgesehen 50 wird, daß er bei einer Vorspannung von 55 "In der ist und daß die auf Grund der sich unter der Kraft- Nennlast in etwa bei Null liegt.
Kraftmeßdose zu schaffen, die diese Nachteile nicht Soll die Kraftmeßdose im Zug-Druck-Bereich anaufweist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß da- gewendet werden, wird sie so justiert, daß, nachdem durch gelöst, daß die Federelemente durch konzen- die Konterschraube 6 fest angezogen ist, die Vortrische, kreisringförmige Ausnehmungen nahe ihrem 45 spannung des Meßelementes etwa 55 °/o der Spanäußeren Rand als Tellerfedern mit sich zum Innern nung bei Nennlast beträgt. Die Kraftmeßdose kann der Kraftmeßdose hin konisch verjüngendem Rand dann im Bereich einer Spannung von 10 bis 100°,Ό ausgebildet sind und daß zur Einleitung der zu mes- der Spannung bei Nennlast arbeiten, wobei der eleksenden Kraft und Gegenkraft auf das Lastrohr je- trische Null-Punkt zweckmäßigerweise so gelegt weils eine Platte an dessen axialen Enden vorgesehen 50 wird, daß er bei einer Vorspannung von 55 "In der ist und daß die auf Grund der sich unter der Kraft- Nennlast in etwa bei Null liegt.
einwirkung einstellenden Durchbiegung der Platten Als Meßelement S kann jeder mechanisch-elekirihervorgerufene
Verlagerung der Verbindungsstellen sehe Wandler mit entsprechenden Kenndaten eingezwischen
Lastrohr und den Federelementen radial setzt werden. Es ist jedoch zweckmäßig, einen Wandgerichtet
ist. 55 ler einzusetzen, der eine Kennlinie besitzt, die der Zwei vorteilhafte Ausführungsformen der erfin- Nichtlinearität des Lastrohres entgegenwirkt, so daß
dungsgemäßen Kraftmeßdose werden an Hand der das Ausgangssignal des Wandlers der aufgebrachten
F i g. 1 und 2 erläutert. Kraft proportional ist,
F i g. 1 zeigt eine Ausführungsform, die Vorzugs- Die Einleitung der Kraft erfolgt über die Krafteinweise
für Zug- oder Zug-Druckbelastung verwendet 6° leitungsplatten 9, 16, die mittels Schrauben 10 starr
wird; mit dem Lastrohr 1 verbunden sind. Die Federele-F i g. 2 zeigt eine Ausführungrform, die Vorzugs- mente 2 und 3 sind an den Stellen A und B als TeI-weise
für Druckbeanspruchung eingesetzt wird. lerfedern ausgebildet. Bei der Befestigung der Feder-Das
in F i g. 1 dargestellte Beispiel der erfindungs- elemente 2 und 3, an dem Stützrohr 1, wird dafür gegemäßen
Kraftmeßdose besteht aus einem Last- 65 sorgt, daß die Federelemente 2,3 zusammengerohr
1, das auf der oberen Seite ein tellerförmiges drückt, d. h. in ihrem Durchmesser verkleinert wer-Federelement
2 und auf der unteren Seite ein weite- den. Dazu ist eine Befestigung nach dem Aufres
tellerförmiges Federelement 3 aufnimmt. Beide schrumpfverfahren besonders günstig. Durch das Zu-
sammendrücken der Federelemente 2,3 wird die Oberfläche 12 des oberen Federelementes 2 abgesenkt,
entsprechend wird die Unterseite 14 des unteren Federelementes 3 artgehoben.
Wirkt nun eine Kraft P in Richtung des Pfeiles 15 mittig auf die Krafteinleitungsplatte 9, so biegt sich
diese durch. Das Lastrohr 1 wird dabei so verforrat, daß der Schrumpfsitz des Federelementes 2 und des
Federelementes 3 erweitert wird. Die Federelemente 2 und 3 können auf federn. Dadurch wird das
Federelement 2 angehoben und das Federelement 3 abgesenkt. Die federnden Teile A und B der Federelemeute
2 und 3 sind bezüglich ihrer Winkelstellung, ihrer Länge und ihre Dicke so dimensioniert, daß bei
einer bestimmten Durchbiegung der oberen und un- »5 teren Krafteinleitungsplatten 9 und 16 eine relative
Aohebung der Oberfläche 12 des Federelementes 2 und eine relative Absenkung der Unterseite 14 des
Federelementes 3 erfolgt, die zusammen die durch die Durchbiegung der Krafteinleitungsplatten 9 und *°
16 verursachten Längenänderung des Lastrohres 1 kompensieren. Die Folge dieser Bewegung ist, daß
der Abstand der Flächen 12 und 14 durch die Durchbiegung der Krafteinleitungsplatten 9 und 16
nicht beeinflußt wird. Es wird somit nur die reine »5
Stauchung und Dehnung des Lastrohres 1 und die damit verbundene Längenänderung auf das Meßelement
5 übertragen.
Bei einer außermittigen Krafteinleitung auf die Krafteinleitungsplatte 9 oder einer außermittigen
Einleitung der Gegenkraft auf die untere Krafteinleitungsplatte 16 erfolgt eine unsymmetrische Durchbiegung
dieser Krafteinleitungsplatten. Die Aufweitung des Lastrohres 1 erfolgt daher ebenfalls unsymmetrisch,
wodurch wieder eine unsymmetrische Auffederung der Federelemente 2 und 3 stattfindet. An
der Stelle der größten Durchbiegung der Krafteinleitungsplatten 9 und 16 erfolgt auch die größte Höhenänderung
der Flächen 12 und 14 und damit die größte Kompensationswirkung der Federelemente.
Das Meßsignal ändert sich also nicht, wenn bei gleichbleibender Kraft der Kraftangriffspunkt geändert
wird.
Wird die erfindungsgemäße Kraftmeßdose im Zug-Betrieb verwendet, so treten die gleichen Effekte
in umgekehrter Richtimg ein. Das Lastrohr 1 drückt in diesem Fall die Federelemente 2 und 3 noch weiter
zusammen, so daß die Oberfläche 12 des Federelementes 2 abgesenkt und die Ü'.ierseite 14 des Federelementes
3 angehoben wird. Dadurch wird die Wirkung der Durchbiegung der Krafteinleitungsplatten 9
und 16, die in diesem Falle nach außen erfolgt, kompensiert.
Selbstverständlich ist es möglich, bei großen Kraftmeßdosen
statt des einen Meßelementes 5 mehrere zu verwenden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
1 2
Federelemente 2,3 sind mit dem Lastrohr 1 starr
Patentanspruch: verbunden. Die Axt der Verbindung ist an »ich beliebig,
als vorteilhaft hut sich ein harter Schrumpfsitz
Kraftmeßdose mit einem zwischen zwei Feder- erwiesen,
elementen eingespannten Meßelement, welches 5 Das tellerförmige Federeleraent 3 nimmt eine
von einem hohlzylindrischen, mit den beiden Druckschraube 4 verstellbar in sich auf, die ihrerseits
Federelementen starr verbundenen Lastrohr um- das Meßelement 5 trägt. Eine Konterschraube 6 ergeben
ist, dadurch gekennzeichnet, möglicht eine wegverlustfreie Verbindung zwischen
daß die Federelemente (2, 3) durch konzentri- dem Federelement 3 und der Druckschraube 4. Das
sehe, kreisringförmige Ausnehmungen {A, B) i° Meßelement S ist mittels eines Zugbolzens 7 über
nahe ihrem äußeren Rand als Tellerfedern mit Spannschrauben 8 starr mit dem Federelemem 2 versieh
zum Innern der Kraftmeßdose bin konisch bunden.
verjüngendem Rand ausgebildet sind und daß zur Die Kraftmeßdose wird so justiert, daß, nachdem
Einleitung der zu messenden Kraft und Gegen- die Konterschraube 6 und die Spannschrauben 8 fest
kraft auf das Lastrohr jeweils eine Platte (9, 16) 15 angezogen sind, das Meßinstrument quasi span-
an dessen axialen Enden vorgesehen ist und daß nungsfrei ist, d. h., daß der elektrische Null-Punkt
die auf Grund der sich unter der Krafteinwirkung der vor dem Anziehen der Schrauben vorhanden
einstellenden Durchbiegung der Platten hervorge- war, in etwa wieder erreicht wird,
rufene Verlagerung der Verbindungsstellen zwi- In F i g. 2 wird eine weitere Ausführungsform der
sehen Lastrohr (1) und den Federelementen (2, 20 erfindungsgemäßen Kraftmeßdose dargestellt. Die
3) radial gerichtet ist. Numerierung erfolgt in F i g. 2 so, daß entsprechende
Teile in F i g. 1 und 2 die gleichen Nummern erhalten. Das Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Kraftmeßdose gemäß F i g. 2 zeigt wieder das Last-
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
DE19702040969 DE2040969C3 (de) | 1970-08-18 | 1970-08-18 | KraftmeSdose |
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GB3756771A GB1317410A (en) | 1970-08-18 | 1971-08-10 | Dynamometer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE2040969B2 true DE2040969B2 (de) | 1974-04-18 |
DE2040969C3 DE2040969C3 (de) | 1975-04-24 |
Family
ID=5780072
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19702040969 Expired DE2040969C3 (de) | 1970-08-18 | 1970-08-18 | KraftmeSdose |
Country Status (4)
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Families Citing this family (1)
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---|---|---|---|---|
FR2673719A1 (fr) * | 1991-03-08 | 1992-09-11 | Philips Electronique Lab | Capteur a jauge de contrainte. |
-
1970
- 1970-08-18 DE DE19702040969 patent/DE2040969C3/de not_active Expired
-
1971
- 1971-06-04 NL NL7107237A patent/NL7107237A/xx unknown
- 1971-06-28 SE SE832271A patent/SE378454B/xx unknown
- 1971-08-10 GB GB3756771A patent/GB1317410A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2040969C3 (de) | 1975-04-24 |
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GB1317410A (en) | 1973-05-16 |
SE378454B (de) | 1975-09-01 |
NL7107237A (de) | 1972-02-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 |