DE2434485C2 - Kraftmeßzelle - Google Patents

Description

Patentansprüche:

24 &

1. Kraftmeßzelie, bestehend aus einem Kreisel, dessen durch die zu messende Kraft hervorgerufene Präzessionsbewegung ein Maß dieser Kraft ist, bei dem zur Krafteinleitung an einem mit seinem einen Ende am inneren und mit seinem anderen Ende am iußeren Kreiselkäfig beweglich gelagerten Hebe! eine um die VertikaJachse drehbar gelagerte Aufhängung vorgesehen ist, deren nicht miipräzedierendes Ende einen Träger aufweist, an dem ein Lasihebel angelenkt ist, an dem die zu messende Kraft direkt oder indirekt angreift, dadurch gekennzeichnet, daß dieser Träger aus minde- «ens zwei Teilen (7, 8; 7, 7a, 8) besteht und daß zwischen diesen Teilen solche, nicht mit den Teilen verbundene Lagerelemente (6; U, Ua; 16) so angeordnet sind, daß diese feile gegeneinander aus ihrer stabilen Gleichgewichtslage bewegbar sind.

2. Kraftmeßzelie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die sich zugekehrten Flächen zweier Teile (7, 8) durch mindestens eine in kalottenförmigen Vertiefungen dieser Flächen vorgesehene Kugel (6) auf Abstand zueinander gelagert sind.

Gegenstand der Erfindung ist eine Kraftmeßzelie, bestehend aus einem Kreisel, dessen durch die zu messende Kraft hervorgerufene Präzessionsbewegung ein Maß dieser Kraft ist, bei dem zur Krafteinleitung an einem mit seinem einen Ende am inneren und mit seinem anderen Ende am äußeren Kreiselkäfig beweglich gelagerten Hebel eine um die Vertikalachse drehbar gelagerte Aufhängung vorgesehen ist, deren nicht mitpräzedierendes Ende einen Träger aufweist, an dem die zu messende Kraft direkt oder indirekt angreift.

Es sind Kraftmeßzellen (DT-PS 2055 794, DT-PS 21 19 546) dieser Art bekannt, bei denen die zu bestimmende Kraft an einem Hebel angreift, dessen eines Ende mit seiner Schneide auf einer Pfanne ruht, die auf der als Träger dienenden Traverse des nicht mitpräzedierenden Gehängeteils befestigt ist.

Bei diesen bekannten Kraftmeßzellen führt die Schneide des Lasthebels, die auf der auf dem Träger des nicht mitpräzedierenden Endes der drehbar gelagerten Aufhängung ruht, unerwünschte Schwingungen um die Senkrechte aus. Diese Schwingungen werden über die Pfanne auf das nicht rnitpräzedierende Ende der drehbar gelagerten Aufhängung übertragen, so daß diese keinen definierten Kraftangriffspunkt in bezug auf den am Kreisel gelagerten Hebel aufweist, was zu unerwünschten Verfälschungen der Meßergebnisse führt. Die Meßfehler nehmen mit der Stärke der Schwingungen zu und werden schließlich, besonders im Resonanzfalle so groß, daß eine Bestimmung der zu messenden Kraft unmöglich wird. Bei Belastung, insbeiondere großen Belastungen des Lagers der Aufhängung auf Grund der Größe der zu bestimmenden Kraft, stoßen diese unerwünschten Schwingungen das normalerweise nicht mitpräzedierende Ende der Aufhängung zu einer unerwünschten Rotationsbewegung um die Vertikalachse an. Diese unerwünschte Rotationsbewegung kann dazu führen, daß die Kraftmeßzelie — um Beschädigungen oder sogar Zerstörungen zu ver-

485 ₂

meiden - außer Betrieb genommen werden muß.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und eine Kraftmeßzelie zur Verfügung zu steilen, bei der unerwünschte Beeinflussungen der Meßergebnisse durch unerwünschte Bewegungen des Lasthebels vermieden werden, mindestens jedoch so gering sind, daß sie ohne Einnuß auf das Meßergebnis bleiben.

Diese Aufgabe wird bei einer Kraftmeßzelie der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß der Träger, an dem der Lasthebel angelenkt ist, aus mindestens zwei Teilen besteht und daß zwischen diesen Teilen solche, nicht mit den Teilen verbundene Lagerelemente so angeordnet sind, daß diese Teile gegeneinander aus ihrer stabilen Gleichgewichtslage bewegbar sind Nach einer Ausgestaltung der Erfindung wird diese bewegliche Lagerung dadurch erzielt, daß die sich zugekehrten Rächen zweier Teile durch mindestens eine, in kartenförmigen Vertiefungen dieser Rächen vorgesehene Kugel auf Abstand zueinander gelagert sind.

Die erfindungsgemäße KraftmeßzeJle hat den Vorteil, daß unerwünschte Bewegungen des Lasthebels keinen oder nur geringen Einfluß auf das nicht mitpräzedierende Ende der drehbar gelagerten Aufhängung haben, so daß Verfälschungen der Meßergebnisse vermieden sind. Des weiteren wird durch die erfindungsgemäße Kraftmeßzelie ein wesentlich sicherer und zuverlässigerer Betrieb gewährleistet, so daß die Anzahl der erforderlichen Kontrollen, Nachjustierungen und Nacheichungen wesentlich reduziert werden kann.

An Hand der Ausführungsbeispiele und der Zeichnungen, bei denen für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen verwendet sind, wird nun die Erfindung näher erläutert.

F i g. I zeigt links eine Ansicht und rechts eine Seitenansicht (beide teilweise geschnitten) eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Kraftmeßzelie;

F i g. 2 gibt links eine Ansicht teilweise geschnitten und rechts einen Schnitt der Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels wieder;

F i g. 3 zeigt links die Ansicht und rechts einen Schritt der Seitenansicht eines anderen Ausführungsbeispiels.

In F i g. 1 ist die Traverse 1 des Gehänges 10 am unteren, nicht mitpräzedierenden Ende 3 der — an einem (nicht gezeigten) mit seinem einen Ende am inneren und mit seinem anderen Ende am äußeren Kreiselkäfig beweglich gelagerten Hebel — um die Vertikalachse drehbar gelagerten Aufhängung befestigt. Die Traverse 7 bildet zusammen mit der oberen Traverse 8 des Gehäuses 13 den Träger für das Anlenkungselement, den Kreuzbandlenker 15. Dieser Lenker 15 verbindet das Übertragungsglied, den Hebel 4, an dem die zu messende Kraft direkt oder indirekt angreift, über die Traverse \4 des Gehänges 13 mit der oberen Traverse 8. Bei entsprechender Ausbildung der Traverse 8 kann der Kreuzbandlenker 15 auch direkt — ohne Zwischenschaltung des Gehänges 13 — an diesem Teil 8 angreifen. Die beiden Teile 7 und 8 sind mit kartenförmigen Vertiefungen versehen. Beim Ausführungsbeispiel sind diese Vertiefungen symmetrisch zu den durch die Mittellinien der Teile 7 und 8 und die Vertikalachse bestimmten Ebenen. In jeder Vertiefung ist eine Kugel 6 vorgesehen, auf der in einigem Abstand zum Teil 7 der Teil 8 ruht. An Stelle der zwei Kugeln können auch mehr, z. B. vier Kugeln in entsprechenden Vertiefungen vorgesehen werden. Eine einzige, in der Mitte der bei-

den Teile 7 und 8 vorgesehene Kugel sielli ein besonders einfaches Ausführungsbeispiel /ur beweglichen Lagerung der beiden Teile 7 und 8 dar. /wischen den Teilen 7 und 8 kann ein weiterer Tragerteil — ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel der F i g. 2 beschrieben — vorgesehen werden.

Bei dem Ausführungsbeispiel der F i g. 2 stellen die Walzen 11 die Lagerelemente dar. Die Traverse 1 des Gehänges 10 ist wiederum mit dem unteren, nicht niitpräzedierenden Ende 3 der drehbar gelagerten Aufhängung fest verbunden. Die untere Traverse 7 dieses Gehänges ist mit einer Ausnehmung versehen, in der zwei Walzen 11 symmetrisch zur Ebene dun-h die Vertikalachse vorgesehen sind.

Auf diesen Walzen 11 ruht der Trägerteil 7 a. der sowohl auf seiner Unterseite als auch auf seiner Oberseite mit einer Vertiefung versehen ist. In der Ausnehmung der Oberseite ruhen zwei weitere Walzen Hj, die senkrecht zu den ersten angeordnet sind. Auf den Walzen Ma ruht der Teil 8 mit seiner Ausnehmung. Der Teil 8. der zusammen mit den Teilen 7 und 7a den Träger für das Anienkungselement. die Schneide 9 bildet, ist mit einer Pfanne versehen, in deren Kerbe eine Kugel 5 zur Fixierung der Schneide 9 in Längsrichtung vorgesehen ist. Die Schneide 9 ist fest mit dem Hebel 4 verbunden, an dem die zu messende Kraft direkt oder indirekt angreift.

Bei dem Ausfuhrungsbeispiel der F i g. 3 sind als Lagerelemente Körnerspitzen verwendet. Das untere Ende 3 der drehbar gelagerten Aufhängung trägt wiederum das Gehänge 10, in dessen unterer Traverse 7 die Körnerspitzen 16 symmetrisch zu den Mittellinien dieser Traverse angeordnet sind. Auf diesen Körnerspitzen 16 ruht der Teil 8 mit entsprechend angeordneten und ausgebildeten Ausnehmungen. Dieser Teil 8 ist wiederum mit einer Pfanne versehen, in deren Kerbe

ίο die Schneide 9 des Lasthebels 4 ruht, an dem die zu messende Kraft direkt oder indirekt angreift. Zur Fixierung der Schneide 9 in Längsrichtung ist wiederum eine Kugel 5 in der Kerbe der Pfanne vorgesehen.
An Stelle der starren Verbindung zwischen dem un-

!5 teren. nicht miipräzedierenden Teil der drehbar gelagerten Aufhängung und der Traverse 1 des Gehänges 10 könnte auch eine bewegliche Verbindung wie z. B. eine Hakenverbindung oder ein Kreuzbandlenker vorgesehen werden.

Durch die Aufteilung des Trägers für das Anienkungselement in zwei oder mehr Teile (7, 7a, 8) wird erreicht, daß unerwünschte Bewegungen, die vom Lasthebel 4 auf die Pfanne des Teils 7 übertragen werden, vom Teil 8 und damit auch vom unteren Ende 3 der

2$ drehbar gelagerten Aufhängung im wesentlichen ferngehalten sind.

Hierzu 2 Blatl Zeichnungen