DE2528242C3 - Kraftmeßeinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftmeßeinrichtung mit einem Übertragungsorgan, das die zu messende Kralt auf mindestens ein Meßelement überträgt, welches mindestens teilweise nach Art einer Biegefeder mit linearer Federcharakteristik federnd verformbar ist, wobei die Verformungsbewegung des Meßelementes auf mindestens eine Wand mindestens eines Flüssigkeitsbehälters übertragbar ist und die aus der Verformungsbewegung sich ergebende Volumenänderung des Flüssigkeitsbehällers meßbar ist.

Insbesondere beim Wägen von Lasten, z. B. von Fahrzeugen, besieht das Bedürfnis, eine Einrichtung von geringer Bauhöhe zur Verfügung zu haben, auf welche die Last aufgelegt bzw. das Fahrzeug mit einem oder mehreren Rädern aufgefahren werden kann; dabei soll die Last auf einer Auflagefläche exzentrisch angebracht oder sonstwie beliebig verteilt sein können, ohne daß dadurch das Meßresultat verfälscht wird.

Zur Kraftmessung verwendet man bekanntlich Dynamometer verschiedenster Bauart, u. a. solche, bei denen Dehnungsstreifen Verwendung finden, auch solche mit piezoelektrischen Druckaufnehmern und solche, die auf 1 lydraulik-Arbeitsprin/.ipien beruhen.

Aus der FR-PS 2142 555 ist eine Wägeeinrichtung mit Abstützung des zu messenden (iewichtes auf einem Flüssigkeitspolster bekannt. Da der Druck im Flüssigkeitspolster überall gleich ist. bleibt die zu messende Kraft immer auf dieselbe zentrale Stelle des Polsters fixiert und es kann deren Wirkungslinie nicht verschoben werden.

Eine Achslastwaage mit ahnlichem Funktionsprinzip ist aus der IIS-PS 31 50 729 bekannt. Auch hier wird die immer an derselben Stelle angreifende Last von einem

in einer Kapsel erzeugten Flüssigkeitsdruck aufgenommen und dadurch gemessen.

Bei einer aus der US-PS 37 52 245 bekannten Wügeeinrichtung wird die Last auf einer elastischen Platte angebracht, die ebenfalls auf einem Flüssigkeits- s polster abgestützt ist. Da die Durchbiegung der Platte davon abhängig ist, wo die Kraft angreift, bleibt der erzeugte Flüssigkeitsdruck nicht gleich, wenn die Kraft exzentrisch angreift.

Eine Wägeeinrichlung, die auf der Drehachse eines Sattelschleppers oder allgemein zwischen die Ladebrükke eines Fahrzeuges und dessen Achse eingebaut wird, ist iius der US-PS 26 80 013 bekannt. Die Last wird über ein plattenförmiges Überlragungsorgan auf ein Meßelement übertragen, das einen Ringraum zur Aufnahme eines Druckmittels aufweist. Nachteilig ist bei dieser Einrichtung die formschlüssige Verbindung des massiven Mittelteils des Meßelements mit dem Übertragungsorgan und die breite Ausbildung der Auflagefläche des Übertragungsorgans im Bereich des Ringraumes. Tritt eine außermittige Kraftwirkung auf, so wird von dem Übertragungsorgan ein Drehmoment auf den massiven Teil des Meßelementes ausgeübt, das von diesem mindestens teilweise aufgenommen wird, wobei der aufgenommene Teil ohne Einfluß auf das Meßergebnis bleibt. Dieses Drehmoment und auch eine ungleichmäßige Verteilung der Flächenpressung über die Breite des Auflageflansches führen zu einer Verfälschung des Meßergebnisses.

Eine aus der FR-PS 10 78 887 bekannte Kraftmeßeinrichtung hat eine ringförmige nachgiebige Membran mit praktisch vernachlässigbarer Eigensteifigkeit. Die im Meßelement verschiebbar gelagerten Übertragungsslö-BeI verfälschen wegen nicht auszuschaltender Reibung das Meßergebnis.

Aus der DT-OS 21 06 193 ist ferner eine Druckdose bekannt, die einen gummielastischen Druckkörper mit verhältnismäßig kleinem Innenraum hat. Auf diese Druckdose muß die Last mittels starrer Druckplatten übertragen werden, die eine zentrische Druckausübung ermöglichen. Eine einseitig wirkende Last kann von dem gummielastischen Stoff zu einem solchen Grad aufgenommen werden, daß das Meßergebnis verfälscht wird.

Aus der US-PS 34 /2 328 ist eine Wägeeinrichlung 4s mit einer Übertragungsplatte bekannt, die die Last auf einen mit einer Flüssigkeit gefüllten gummielastischen Schlauch überträgt, dessen eines Ende mit einem Standrohr verbunden ist. Eine einseitig wirkende Last kann zu einer Drehung des nicht belasteten Schlauch teils führen, wodurch das Meßergebnis verfälscht wird.

Die US-PS 31 66 134 offenbart eine Wägeeinrichtung, bei der die Last von dem in einem flexiblen Flüssigkeitsbehälter erzeugten Druck getragen und dadurch gemessen wird. Bei exzentrischer Last wird dafür gesorgt, daß die totale tragende Angriffsfläche für den Flüssigkeitsdruck immer gleich bleibt und dadurch der Druck proportional der Last ist.

Eine aus der US-PS 14 58 920 bekannte Radlastwaage enthält als Meßelemcni ein spiralförmig angeordnetes do dickwandiges Rohr aus nachgebendem Material, das mit Flüssigkeit gefüllt ist. Hei Belastung wird das Rohr gequetscht, wodurch ein Flüssigkeitsdruck erzeugt wird, der als Meßwert dient. Bei exzentrisch verschobener Last kann der Flüssigkeitsdruck nicht gleich bleiben, da t>> bei einem solchen Rohrquerschnitt die Verminderung der offenen Querschnitisfläclu· nicht proportional der deformierenden Kraft ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine beliebige Querverschiebbarkeit der Wirkungslinie der zu messenden Kraft zu ermöglichen, und zwar bei Wahrung einer geringen Bauhöhe.

Diese Aufgabe wird für eine Kraftmeßeinrichtung der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die als Biegefedern wirkenden mindestens drei Teile des Meßelementes als gleiche, in einer gemeinsamen Ebene liegende und an mindestens einem Teil ihres Randes eingespannte Federplatten ausgebildet sind, auf deren verformbaren Teilen das Übertragungsorgan an je einer punktähnlichen Stelle aufliegt, die auf jedem als Biegefeder ausgebildeten Teil jeweils die gleiche Lage hat.

Für eine Kraftmeßeinrichiung der eingangs genannten Art, bei der das Meßelement ringförmig ausgebildet ist, kann die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst werden, daß das Übertragungsorgan mit dem federnd verformbaren Teil des Meßelementes derart verbunden ist, daß das Übertragungsorgan quer zur Krafirichtung praktisch unbewegbar ist.

Für eine Kraftmeßeinrichtung der eingangs gcnann ten Art, bei der das Meßelement ringförmig ausgebildet ist, kann die Aufgabe erfindungsgemäß ferner dadurch gelöst werden, daß das Meßelement im Querschnitt U-förmig ausgebildet ist und daß das Übertragungsorgan auf einem Schenkel des Meßelementes mittels schmaler Kante aufliegt.

Für eine Kraftmeßeinrichtung der eingangs genannten Art, bei der das Meßelement lohrförmig ausgebildet ist, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Meßelement aus nebeneinander angeordneten Rohren besteht, deren Innenräume miteinander verbunden sind, die im Querschnitt elliptisch ausgebildet und mit ihrer kleinen Achse parallel zur Wirkung der Kraft angeordnet sind.

Im folgenden werden anhand der Zeichnung Ausl'ührungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine schematische Schnittzeichnung einer ersten Ausführungsform der Kraftmeßeinrichtung, bei der die zu messende Kraft mittels Kolben auf die Übertragungsflüssigkeit einwirkt,

F i g. 2 einen I lorizontalschnitt nach der Linie IIII der Fig. 1.

F i g. 3 eine der Fig. 1 ähnliche, schematische .Schnittdarstellung eines zweiten Ausführungsbeispieles des Erfindungsgegenstandes,

F i g. 4 einen llorizontalschnitt nach der Linie IVlV der F i g. 3,

F i g. 5, 6 und 7 drei der 1·' i g. t ähnliche schematische Schnitte dreier weiterer Ausführungsbeispiele,

F i g. 8 einen mehr konstruktive Einzelheiten enthaltenden Querschnitt einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftmeßeinrichtung,

F i g. 9 eine Draufsicht einer weiteren Ausführungsform,

Fig. Hl einen Querschnitt nach der Linie X-X der I 1 g. 9 und

I'ig. Il eine Einzelheit aus Fig. 10 in größcrem M .1LK lab.

Die Fig. I und 2 stellen die einfachste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Messung einer Kraft /'dar. Diese greift an einer beliebigen Stelle tier Platte I an. Die Platte 1 stützt sich mit ihren drei Spitzen 1.7, \h und Ic auf drei gleiche Federelemente 2 ah. die somit ihrerseits nut den drei Komponenten /Ί, /'; Ivu /Ι belastet sind. Die Krafteinleitiing erfolgt bei

allen drei Federclcmenten 2 an der gleichen Stelle (wie aus Fig.2 ersichtlich), damit die Bclastungsart aller dieser Federelcmentc identisch ist. Die Summe der Komponenten P₁, Ρΐ und P₃ ist gleich der Kraft P, wobei ihre Einzclbeträge vom Angriffspunkt der Kraft P an der Platte 1 abhängen. Die Einfederungcn der drei Federelemcntc 2 sind, Zumindest solange sie gering sind, proportional den Kräften Pi, Pi und Pj und werden auf drei gleiche Kolben 3 übertragen, die in drei gleichen, flüssigkeitsgefüllten Zylinderräumen 4 eines Basisteiles 5 arbeiten. Die Kolben 3 verdrängen in den drei Zylinderräumen 4 dadurch je eine Flüssigkeitsmenge, die ihrerseits proportional der Kraft Pi, P; bzw. P^ ist. Eine Leitung 6 verbindet die drei Zylinderräume 4 miteinander und auch mit einem Zylinder 7. Der Kolben 8 wird im Zylinder 7 durch die zusammengesetzten Wirkungen der d; ei Kolben 3 verschoben. Dabei ist die in den Zylindern 7 eingeschobene Flüssigkeitsmenge gleich der Summe der durch die Kolben 3 in den Zylindern 4 verdrängten Mengen. Der Hub des Kolbens 8 ist demnach der Summe der drei Komponenten P\, P2 und Pi proportional und bildet ein direktes Maß für die Kraft P. Er kann z. B. direkt an einer Skala 9 abgelesen werden. 7,8,9 ist somit hier die Anzeigevorrichtung.

In diesem Ausführungsbeispiel sind offensichtlich die Fcdcrelcmcnte 2 zugleich die Meßelemcntc, ist die Platte 1 das die zu messende Kraft auf die Meßclemente 2 übertragende Organ, wird die Deformationsbewegung der Meß- bzw. Fcdcrclemenie 2 auf eine Wand — nämlich die Kolben 3 — eines Flüssigkeitsbehälters übertragen, der hier durch den Basisteil 5 mit seinen Zylinderräumcn 4 und das an letztere angeschlossene Rohrwerk 6 gebildet ist. Aus Obigem geht auch klar hervor, dall das Meßclenicnt an den deformierbaren Stellen als Fedcrclement ausgebildet ist, wobei sämtliche l'ederelemcnto in jeder Hinsicht gleich und relativ /um Ühertragungsorgan sowie zum Flüssigkeitsbehälter so angeordnet sind, daß die Federeharakteristik bei allen Feilerelenienlen die gleiche ist, tue Federelementvorformung innerhalb des linearen Bereiches der I edercharakleristik liegt und die örtliche Volumeniiiulenmg des Fiüssigkeilshehälters proportional der Federelemcutvcrformung isl und bei allen Federelementen der l'roportionalilälsfaktor gleich ist.

In tier Aiisfüliningsform nach ilen I'ig. i und 4 (und analog auch bei ilen Ausfühmngsformon nach den F i g. Γι. (ι, 7 und K) erfüllt jedes der krcisseheibenförnügen. an ihrem Rand dicht im Basisteil Il befestigten Fodcrolemeutc 10 auch die Funktion dos Kolbens 3 nach don Fiμ. 1 und 2. Die Kraftaufnahinostollon Li, I/', Ic sind bei sämtlichen Fcdcrclenienlen IO gleich gelegen, obwohl sie, wio in Fig.4 gczcigl, nicht im /entmin dor Fcdcrclcmeiitc zu liegen Imuichen. Im übrigen sind der Aufbau und die Wirkungsweise die gleichen wio im ersten Ausführiiiigsbcispicl. Insbosoiidorc worden durch die F.iiifedciuiigcn ebenfalls den Federkräften proportionale Flüssigkoilsmengen verdrängt.

Fs vorsieh! sich, dall in Viirinnlon dor beidon ersten Ausführuiigsformen die Anzahl dor Fedcreleinciito 2 bzw. IO - und dor ilinon zugeordneten Teile — beliebig größer nls drei sein könnte.

Die nachfolgend beseliriebonen Ausführimplormeii weisen anstelle ein/einer Federclemento 2 b/w. IO und Hohlräumen 4 ein einziges lOlntioiissymnieiiiselies Fedcrelemcnl und einen einzigen flüssigkcilsgefillllcn I lohlraiiiii mit gleichen Funktionen auf.

I'ig. Γ) zeigt eine der möglichen AusHlhrungsiirlen, wobei das ein/ige l'odorelemenl 12 in Form eines flachen Kreisringes an einen kreisförmigen, flachen Hohlraum 15 angrenzt. Dieses Federelement 12 ist an seinem inneren Rand flüssigkeitsdicht mit dem steifen, kreisscheibenförmigen Übertragungsorgan 13 und an seinem äußeren Rand flüssigkeitsdicht mit dem Basisteil 14 verbunden. Insbesondere können das Federelcment 12, das ilbcrtragiingsorgan 13 sowie der Basisteil 14 — wie in Fig. 5 ersichtlich — aus einem einzigen Teil bestehen.

In der Ausführungsform nach der Fig.6 ist das Federelemcnt 16 eine Kreisscheibe, die an ihrem Rand flüssigkeitsdicht am Basisteil 17 befestigt ist und in ihrem Zentrum einen nach außen ragenden Zentrierbolzen 18 trägt; dieser ragt in ein zentrales Loch des mit seiner Ringkante 19a auf dem Federelcment 16 aufliegenden, zu diesem koaxialen Übertragungsorgans 19 hinein. Der Hohlraum 15 hat hier die gleiche Form wie in der Ausführungsform nach F i g. 5.

In der Ausführungsform nach Fig. 7 besteht das Federelemcnt 20 aus der Deckwand des im Querschnitt U-förmigcn Meßelcmentes, dessen nach unten gerichtete Mantelwände 21, 22 flüssigkeitsdicht im Basisteil 23 eingelassen sind. Der mit Übertragungsflüssigkeit gefüllte Hohlraum 24, der durch die Leitung 6 mit der Anzeigevorrichtung 7, 8, 9 verbunden ist, hat dementsprechend die Form eines Kreisringes. Das Fcderclemeni 20 ist auf dem ganzen Umfang etwa in seiner Radialmiltc durch einen ringförmigen Steg 25 mit dem zu ihm koaxialen, die Form einer Kreisscheibe aufweisenden Überlragungsorgan 26 verbunden. An diesem kann die Kraft P auch so angreifen, daß ihre Wirkungslinie außerhalb des Verbindungssteges 25 liegt. Dies hai dann zur Folge, daß — wie in Fig. b angedeutet - die der Kralllinie benachbarte 1 lälfte des Federelcmentes 20 im Sinne einer llohlraiimverkleine rung, die andere Hälfte im Sinne einer I lohlraumvcrgroßcrung elastisch deformiert wird.

In der Ausfülmingsform nach Fig. 8 besteht das Meß- und Fodcrolcmont 27 aus einem Ring, der im yuorsehniii U-förmig ist, wobei der mil Flüssigkeil gefüllte, durch den Kanal 28 und die Leitung 6 mit der Anzeigevorrichtung 7,8,9 verbundene Hohlraum 24:111s dem engen Spall /wischen den Schenkeln 27.7, 27Λ des Feilcrolcmenlos 27 besteht. Der unlere Schenkel 27h liegt nur an seinem Außenrand auf einer schmalen Ringsohulter 30.1 des Hasisieilos 30 auf. Das kreisrunde, zum I ederelemenl 27 und /um Basisieil .10 koaxiale (Hiorlrngiingsorgnn 31 wirkt nur mil seiner schmalen RiugschuUcr 3 Li mittels eines dünnen l'.insiU/t mj'.es 12 auf den Außenrand dos oberen I ederelomont Sehenkels 27;.'. Die Ringe 32 und M> dienen der Abdichtung des Hohlraumes 24. Die Teile U, 34, 35 dienen lediglich da/u, ein Wegheben des Feiles 31 vom Nasistoil 30 /u verhindern,

Weiler ist eine ähnliche Aiisführungsform denkbar, in der das Meß- und Fedcroleiiient gleichsam in Verdoppelung dor U Quersehnittsform eine annllheriul rechteckige Qiiorschniusfomi lint, wobei sich die Itreitsoilon in Riulinlriehliiiig dos Ringes erstrecken und wobei diis

Whcrtrngungsoignn etwa in minierer Radialbreile des Ringes angreift und der Ring mich in midierer Radinlbieite seines Quersehnillos auf dem BiisiMcil aufliegl, Durch die Koltilionssyminolrie, wie sie in den Aiisfühningsfoimen nach den Fig. ^ri bis H verwirklich!

<«5 isl, weiden in Umfnngsriehtung überall gleiche Fin spann- und Itelnstungsverhällnisse des I oilcrolomontes erzielt. Die im allgemeinen exzentrisch angreifende Kiiill /' hai /ur Folge, dnl.l die imi Federclement

wirkenden Kräfte entlang des Kreisumfanges ungleichmäßig verteilt sind. Diese ungleich verteilten Kräfte erzeugen eine entlang des Umfanges ungleichmäßige Formänderung des Fcdcrelenientes. Die örtliche Form änderung des kreissymmetrischen Federelementes ist überall proportional der örtlichen Auflagekraft. Dies folgt aus den; linearen Zusammenhang /wischen Spannung und Formänderung eines elastischen Federmaterials (/.. B. Stahl) unter Voraussetzung kleiner Deformationen. Die entlang des Umfanges veränderlichen Einfcderungcn werden auf den Querschnitt des kreis- oder ringförmigen, mit Flüssigkeit gefüllten Hohlraumes übertragen, der direkt an das Federclement angrenzt. Der Hohlraum erfährt in IJmfangsriehtung ungleiche Querschnittsveränderungcn, deren Betrag überall der örtlichen Auflagekraft am Federclement proportional ist; die totale Volumenänderung des flüssigkeitsgefülltcn Hohlraumes ist proportional tier Summe aller örtlichen Querschnillsveränderungen bzw. Finfcderungcn bzw. Auflagekräfte. Dadurch wird aus der beliebig angreifenden Kraft /'ein ihr proportionales Meßsignal in Form einer Volumenänderung des kreissymmetrischen I lohlraumes gebildet.

Neben den rotationssymmetrischen Ausführungsarten ist es auch möglich, ein oder mehrere kontinuierliche langgestreckte Meß und Federelemente beliebig in einer Ebene anzuordnen, so zum Beispiel in Spiralform oder mäanderartig.

Ebensogut können, wie dies im Ausführungsbeispiel nach ilen Fig. 4- Il verwirklicht ist, mindestens zwei geradlinig langgestreckte Meß- und F'eilerelemenie Xl mit gleicher l'edercharakierisiik vorgesehen sein, welche Federelemenie bei Belastung das llohlraumvolumen Ώ,ι verändern, wobei dann ein plattenförmiges Oberlragiingsorgan 58 vorzusehen ist. das die zu messende Krall aufnimmt und sie kontinuierlich längs der Fedcrelemente auf diese überträgt. Dabei können in vorteilhal'lei Weise wie in dieser AusfiihningslOrm verwirklicht - die langgestreckten Meßelemenlc .17 als Uohrfedern mit zumindest angenähert elliptischem Querschnitt ausgebildet und so angeordnet sein, daß die kralieinvv irktinj: in Richtung der kleinen Querschnittsachse w irksam ist, v> w ic dies in F i g. Il veranschaulicht ist. Dabei ist der angenähert elliptische Querschnitt
im Gegensatz eiwa /u einem kreisrunden Querschnitt

erforderlich, damit cmc Finfedenmg eine Veiininde rung des die IIheniagungsflüssigkeil enthaltenden Innenvoluinens lierbeili'ihrl.

Iu jedem Meßeleuienl bzw¹, in jeder Rohrleder )7 ist mit Vorteil wie ebenfalls in I i \\. Il veranschaulicht ist ein Siabelcmeni 19 angeordnet, das zumindest als I inlcdeniiigsbegrcn/ungsglied itiul als (ilied zur Kc diiklion der in der Uohrfeder enthaltenen Ubcrlra gungslliissigkeilsiiicnge wi'ksain ist, Mil Vorteil besieht aber jedes solche Siahclcuicni I¹I aus Werksloll mil kleinerer Wünneausdehnungs/ahl ills derjenige der Kohrledern 17; aiii diese Weise kann der Einfluß von Ausdehnungen oder Konlraklionen der I lbcrlragunp lltlssii'keil bewirkenden, somit nießresulialvcrfälsehen den I einpeiiiiuiverilnderuii|H"U weitgehend oder c.aii/ aiiskompeiisierl werden; IaIIs ein gcsondcrles Tempera imknmpensationselemenl iioclt erforderlich ist, kanu dieses dann entsprechend klein bemessen sein.

/in konsiiuklivcn Ausbildung der in der l'i|·..¹· Il veranschaulichten Auslnhrungsloini sei noch lobendes aiigchihi ι: Is ist eine sieile. ι echleeklöi mige (iruiidpliil ic 4(1 voi'i'esehen, die im praktischen Gebrauch aiii iri'ciideiui¹ Hache 1¹UIn |;ijh· ΊI aiili'i'U'i'l werden kann.

An drei Seiten dieser Grundplatte 40 sind mittels Stiften oder dergleichen (in Fig. 9 bei 42 angedeutet) Flachstäbe 43, 44, 45 befestigt, deren Dicke genau dem kleinen Außcndurchmcsscr des elliptischen Querschniltes der Rohrfedern 37 entspricht. Längs der vierten Seite ist in ähnlicher Weise eine Tragplatte 46 befestigt. Eine Vielzahl der oben beschriebenen, geradlinig langgestreckten, je ein Stabclcmcnt 39 enthaltenden und im übrigen mit Obertragungsflüssigkeit gefüllten

ίο Rohrfedern 37 ist in Parallelanordnung auf der Grundplatte 40 aufliegend vorgesehen. Das auf den Rohrfedern 37 aufliegende plattcüförmige Übertragungsorgan 38 ist mittels Schrauben 47, welche die Stäbe 43 — 45 bzw. die Platte 46 durchsetzen, an der Grundplatte 40 befestigt. An beiden Enden sind die Rohrfedern 37 durch (nicht gezeigte) Bodenstücke verschlossen und einwärts dieser letzteren von einem an ihnen dicht angelöteten Rohr 48 bzw. 49 durchsetzt; dieses hat in jeder der Rohrfedern ein Loch, durch welches hindurch sein Innenraum mit demjenigen der betreffenden Rohrfeder in freier Verbindung steht. Das Rohr 48 ist durch ein Rohr 50 mit der Meßdosc 51 eines in der Tragplatte 46 fest eingesetzten Gerätes 52 verbunden, das in der schon weiter oben erwähnten Weise dazu dient, das anläßlich einer Kraftmessung aus den Rohrfedern 37 verdrängte Volumen von (ibertragungsflüssigkeii zu messen und anzuzeigen. Es versteht sich, daß der ganze mit Übertragungsflüssigkeii gefüllte Innenraum des aus den Rohrfedern 37, den Rohren 48,

.10 49, 50 und der Meßdose 51 bestehenden Systems sorgfältig entlüftet sein muß.

Mit 53 ist ein /um Verschieben und/oder 1 ragen der Meßeinrichtung tragender Rohrbügel bezeichnet, dessen Schenkel mil ihren Enden in Sacklöchern der

Vs Grundplatte 40 festgesetzt und außerhalb dieser lei/leren nach oben abgebogen sind.

Diese zuletzt beschriebene Ausfiihrungsform kann besonders preisgünstig hergestellt werden und hat sich wegen ihrer besonders geringen Bauhöhe als sehr /weckmäßig erwiesen. In der praktischen Erprobung hai sich erwiesen, daß die richtige Anzeige zustande kommt, unbekümmert darum, ob die Belastung in einem weil verstreuten oder engen llächenbereieh erfolgt um auch unbekümmert darum, ob sie mehr in der Mitte dei

•l.s Oberflache der Plane JH oder nahe bei deren Ränderr erfolgt.

Das entstellende Meßsignal - dies gill an sich and lur die Auslührungsformen nach den Fig. I bis ·) kann auf verschiedene Arten umgeformt, übertraget

S" und angezeigt werden;

a) Die Voluinenänderiing des Hohlraumes verdräng einen Teil der l'üllHüssigkeit und bewegt dadtirel eine geführte Flüssigkeitssäule in einem mit einei Skala versehenen Kapillurrohr oder einen An/ei

V* i'.ckolhcn 8 in einem Zylinder 7 wie in den Fig. und i,

b) die Voliimenänderuni: des I lohlraumes verdräng einen Teil der l'illlflüssigkeit in eine Meßdosi· ähnlich der eines Barometers, die aber ihre

^(l(1 VeiImuiiini; nur geiinnMen elastischen Widerslam entgegenstellt, und die Verformung wird wie ti einem Dosenbaronieter durch ein Meß um Anzeigewerk vergrößert und unne/eigt; diesi lösung ist in der unler Bezugnahme auf ili

'"> I ij!.^ll Il beschriebenen AusfOhningsforin auge wendel,

c) die VolumciiiliidiTUiii', des Hohlraumes kompri inieri die I üllllüssigkeit und erzeugt dadurch eine

/on twii/3

fS>.

entsprechenden Druck, der z. B. mit einem Manometer gemessen werden kann: es ist durch geeignete Maßnahmen, z. B. durch gehörige Wahl des Manometers dafür zu sorgen, daß der Meßdruck klein bleibt, weil ansonst das oder die Fedcrelcmentc die ihnen in der Anordnung zugedachte Funktion nicht ausüben können.
Is ist noch darauf hinzuweisen, daß die eingeschlosse-Flüssigkeitsmenge in der Praxis ein temperaturab-

io

hängiges Volumen hai. Diese Volumenänderungen können /. B. dadurch berücksichtigt werden, daß vor jeder Messung eine in den flüssigkeilsgefüllten Hohl raum hineinragende Schraube verstellt wird, bis das Anzeigeorgan im nichtbelasteten Zustand auf Null steht, !'•line weitere Möglichkeit besteht darin, an den Hohlraum ein selbsttätig wirkendes Temperaturkompensation se lc ment anzuschließen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

β ι .~~m .

Claims (10)

1. Patentansprüche:

   I. Krafimeßeinrichtung mit einem Übertragungsorgan, das die zu messende Kraft auf mindestens ein Mcßelement überträgt, welches mindestens teilweise nach Art einer Biegefeder mit linearer Federcharakteristik federnd verformbar ist, wobei die Verformungsbewegung des Meßelementes auf mindestens eine Wand mindestens eines Flüsstgkeitsbehälters übertragbar und die aus der Verformungsbewegung sich ergebende Volumenünderung des Flüssigkeitsbehälters meßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die als Biegefedern wirkenden mindestens drei Teile (10) des Meßelementes als gleiche, in einer gemeinsamen Ebene liegende und an mindestens einem Teil ihres Randes eingespannte Federplatte;) (2, 10) ausgebilde! sind, auf deren verformbaren Teilen das Übertragungsorgan (1) an je einer punktähnlichen Stelle (1.7, Ιό, lojaufliegt.die auf jedem als Biegefeder ausgebildeten Teil jeweils die gleiche Lage hat.
2. 2. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch !, dadurch gekennzeichnet, daß die Federplatten (10) jeweils an ihrem Rand in einem steifen Teil des Flüssigkeitsbehälters (11) dicht eingespannt sind.
3. 3. Kraftmeßeinrichtung mit einem Übertragungsorgan, das die zu messende Kraft auf mindestens ein Meßelement überträgt, welches mindestens teilweise nach Art einer Biegefeder mit linearer Federcharakteristik federnd verformbar und ringförmig ausgebildet ist, wobei die Verformungsbewegung des Meßelementes auf mindestens eine Wand mindestens eines Flüssigkeitsbehälters übertragbar und die aus der Verformungsbewegung sich ergebende Volumenänderung des Flüssigkeitsbehälters meßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsorgan (13, 19, 26) mit dem federnd verformbaren Teil (12, 16, 20) des Meßelementes derart verbunden ist, daß das Überiragungsorgan (13, 19, 26) quer zur Kraftrichtung (P) praktisch unbewegbar is'.
4. 4. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungsorgan (13, 26) mit dem federnd verformbaren Teil (12, 20) des Meßelementes fest verbunden ist.
5. 5. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß der verformbare Teil (20) des Meßelementes der mit dem Übertragungsorgan (26) fest verbundene mittlere Teil des im Querschnitt U-förmigen Flüssigkeitsbehälters (20, 21, 22) ist, dessen Schenkel (21, 22) mit einem Basisteil (23) fest verbunden sind.
6. 6. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Übertragungüorgan (19) mit dem federnd verformbaren Teil (16) des Meßelementes mittels eines Schiebesitzes (18) verbunden ist, und das Übertragungsorgan sich mittels einer Ringkante (19;)j auf dem federnd verformbaren Teil des Meßelementes abstützt. <«■>
7. 7. Kraftmeßeinrichtung mit einem Ubertragungsorgan, das die zu messende Kraft auf mindestens ein Meßelement überträgt, welches mindestens teilweise nach Art einer Biegefeder mit linearer Federcharakteristik federnd verformbar und ringförmig <>s ausgebildet ist, wobei die Verformungsbewegung des Meßelemenies auf mindestens eine Wand mindestens eines Flüssigkeitsbehälters übertragbar und die aus der Verformungsbewegung sid ergebende Volumenänderung des Flüssigkeitsbehäl ters meßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß da: Meßelement (27) im Querschnitt U-förmig ausgebil det ist und daß das Übertragungsorgan (31 j au einem Schenkel (21a) des Meßelementes mittel· schmaler Kante (31a, 32) aufliegt.
8. 8. Kraftmeßeinrichtung mit einem Ubertragungs organ, das die zu messende Kraft auf mindestens eir Meßelement überträgt, welches mindestens teilwei se nach Art einer Biegefeder mit linearer Federcha rakteristik federnd verformbar und rohrförmig ausgebildet ist, wobei die Verformungsbewegung des Meßelementes auf mindestens eine Wane mindestens eines Flüssigkeitsbehälters Übertragbai und die aus der Verformungsbewegung sich ergebende Volumenänderung des Flüssigkeitsbehäl ters meßbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Meßelement aus nebeneinander angeordneten Rohren (37) besteht, deren Innenräume (37a/¹ miteinander verbunden sind, die im Querschnitt elliptisch ausgebildet und mit ihrer kleinen Achse parallel zur Wirkung der Kraft angeordnet sind.
9. 9. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Rohrstück (37) ein als Begrenzung zu dessen Einfederung dienender Stab (39) untergebracht ist.
10. 10. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Stab (39) aus einem Werkstoff besteht, der eine kleinere Wärmedehnungszahl als das Rohrstück (37) hat.