DE2932597C2 - Meßelement für die Ermittlung der Größe einer im Bereich einer Fläche angreifenden Last mit Hilfe von Dehnmeßstreifen - Google Patents
Meßelement für die Ermittlung der Größe einer im Bereich einer Fläche angreifenden Last mit Hilfe von DehnmeßstreifenInfo
- Publication number
- DE2932597C2 DE2932597C2 DE19792932597 DE2932597A DE2932597C2 DE 2932597 C2 DE2932597 C2 DE 2932597C2 DE 19792932597 DE19792932597 DE 19792932597 DE 2932597 A DE2932597 A DE 2932597A DE 2932597 C2 DE2932597 C2 DE 2932597C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- measuring element
- element according
- measuring
- load
- slot
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G19/00—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups
- G01G19/02—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles
- G01G19/04—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles for weighing railway vehicles
- G01G19/042—Weighing apparatus or methods adapted for special purposes not provided for in the preceding groups for weighing wheeled or rolling bodies, e.g. vehicles for weighing railway vehicles having electrical weight-sensitive devices
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01G—WEIGHING
- G01G3/00—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
- G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
- G01G3/14—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance
- G01G3/1402—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Measurement Of Force In General (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Meßelement für die Ermittlung der Größe einer im Bereich einer Fläche
angreifende Last mit Hilfe von Dehnmeßstreifen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Ein solches, aus der DE-OS 27 58 997 bekanntes Meßelement ist als mechanischer Biegebalken ausgebildet, dessen Endteile infolge der Schlitze federnd zum
Mittelteil sind. Bei Lastauflage maulen die Endteile daher gegenüber dem sie verbindenden Mittelteil auf, so
daß an den Endteilen keine reinen, der aufgebrachten Last proportionalen Schubkräfte auftreten. Die in den
Endteilen entstehenden Kraftlinien werdtn daher von den Dehnmeßstreifen nur unvollständig erfaßt Ferner
ist ihr; Anzeige jeweils abhängig von der axialen Lage des Kraftangriffspunktes auf der lastaufnehmenden
Räche, was beim Aufbringen einer das Meßglied überrollenden Last zu unerwünschten Änderungen in
der Lastanzeige führt Die Meßgenauigkeit ist daher unbefriedigend. Schließlich bildet bei Bruch eines in
einen Schienenstrang eingefügten Meßelemsntes dieses eine aufgrund bestehender Sicherheitsbestimmungen
unzulässige Stoßstelle für die den Schienenstrang benutzenden Schienenfahrzeuge.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das bekannte Meßelement so weiterzubilden, daß alle bei
einem LastangrilT auftretenden Kräfte als möglichst reine Schubkräfte in den Endteilen auftreten und die
Lastanzeige unabhängig von dem Ort des Lastangriffes wird, um so die Meßgenauigkeit wesentlich zu
vergrößern, sowie dem Meßelement eine solche Form zu geben, daß bei seiner Verwendung zum Messen des
Raddruckes eines Schienenfahrzeuges alle Sicherheitsbestimmungen erfüllt werden können.
Ausgehend von einem Meßelement der eingangs
genannten Art ist diese Aufgabe erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Das erfindungsgemäße Meßelement besteht also aus dem oberen Meßbalken und dem parallel dazu
angeordneten unteren Zugbalken, die an den Stirnseiten über die elastischen Verformungselemente miteinander
verbunden sind, welche quasi Ringelemente bilden, an denen die Dehnmeßstreifen angebracht sind. Gegebenenfalls kann das Meßelement mit einem als Lastteiler
wirkenden Steg zwischen dem Meß- oder Biege- und Zugbalken versehen sein.
Der Meßbalken dient ausschließlich zur Einleitung
der zu messenden Last in die Verformungselemente und ist daher extrem steif ausgebildet, damit über die
elastischen Gelenke zwischen dem Meßbalken und den Verformungselementen möglichst nur Schubkräfte
übertragen werden. Der Zugbalken hat die Aufgabe, das
durch diese Belastung hervorgerufene Aufmaulen der Verformungselemente zu verhindern. Mit Hilfe des
Lastteilers sollen einmal ein Teil der aufgebrachten Last vom Zugbalken übernommen werden, ohne hierdurch
den Meßwert zu verfälschen — da der Lastteiler exakt in der Mitte zwischen den Verforniungselementen
angeordnet ist, hat dieser auf den Verlauf der Kraftlinien in den Verformungselementen keinen
Einfluß — und zum anderen trägt der Lastteiler mit dazu
bei, daß bei Belastung die beiden Verformungselemente parallel zueinander verbleiben. Durch die eingebrachten
Bohrungen und die Querschnittsschwächungen der Verformungselemente wirken diese als quasi Ringelemente,
die an ihren Innen- oder Außenwandungen oder is
Innen- und Außenwandungen, die zu einer Brückenschaltung zusammengeschalteten Dehnmeßstreifen tragen,
wobei bei einer Anordnung der Dehnmeßstreifen an den Innen- und Außenwandungen der Verformungselemente der Meßwert und damit die Meßjjenauigkeit
erhöht wird. Die elastische Verformung der Verformungselemente ist also ein Maß für die zu messende
Belastung, die sich als Verstimmung der Brückenschaltung zeigt Durch den Lastteiler, insbesondere aber
durch die Stege der nebeneinanderliegenden Bohrungen
wird bei einem Bruch eines oder beider oberen Gelenke die Absturzhöhe des Meßbalkens begrenzt und
somit bei Anwendung des erfindungsgemäßen Meßelementes zur Messung des Raddruckes eines Schienenfahrzeuges
die Entgleisungssicherheit für das Schienenfahrzeug beim Überrollen eines gebrochenen Meßelementes
gewährleistet
Die Erfindung ist anhand zweier in der Zeichnung mehr oder minder schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele
eines Meßelementes beschrieben. Im einzelnen zeigt
F i g. 1 eine perspektivische Darstellung eines Meßelementes, und
F i g. 2 eine Seitenansicht einer gegenüber F i g. 1 abgewandelten Ausführungsform des Meßelementes. w
Ein Meßelement ME — im wesentlichen etwa in der
Form eines prismatischen Körpers — weist in seinem in bezug auf F i g. 1 oberen Bereich einen als Meßbalken
wirkenden oberen Gurt 1 auf, der mit stirnseitigen, als Verformungselemente wirkenden Teilen 2 und 3
verbunden ist Die lastaufnehmende Fläche des Meßbalkens ist mit F bezeichnet Die Teile 2 und 3 sind
ihrerseits in ihrem unteren Bereich durch einen als Zugbalken wirkenden unteren Gurt 4 verbunden. Die
Verbindungsstellen zwischen den als Verformungselemente wirkenden Teilen 2 und 3 und dem oberen und
unteren Gurt wirken als elastische Gelenke 6. Um als Verformungselemente wirken zu können, weisen die
Teile 2 und 3 axiale Bohrungen 8 auf, die bis zu Schlitzen 10 reichen, welche jeweils rechtwinklig zur Längsachse
des Meßelementes angeordnet sind und diese vollständig durchsetzen. Die der lastaufnehmenden Fläche F
abgewandten Enden der Schlitze 10 gehen in rechtwinklig dazu sich erstreckende, parallel zur Längsachse
angeordnete Schlitze 11 über, die in ihrer Mitte von einem sich quer zur Längsachse erstreckenden Steg 5
begrenzt sein können. Dieser Steg verbindet exakt mittig den Meßbalken 1 mit dem Zugbalken 4. Die
genannten Schlitze in dem etwa prismatischen Körper sind durch Ausfräsen mit Hilfe eines; Fingerfräsers aus
dem Vollen gebildet Schließlich weist das Meßelement MF sich über die Länge der Teile 2 und 3 erstreckende
Abfräsungen 12 auf, durch die die Querschnitte dieser Teile geschwächt werden. Die Teile 2 und 3 weisen an
ihrer Unterseite Auflageflächen 14i und 142 sowie 15i
und 152 auf, deren Abstände a\ bzw. 32 — vgL F i g. 2 —
die Meßlänge zwischen den Verformungselementen bestimmen. Das gesamte Meßelement ist elso aus einem
Stück gefertigt, seine einzelnen Funktionsteile sind durch Durchbrüche, Bohrungen bzw. Abfräsungen
gebildet
An den Innenwandungen der Bohrungen 8 der Teile 2 und 3 oder an den parallel zueinander liegenden
Seitenwandungen der Abfräsungen 12 sind Dehnmeßstreifen DMS befestigt, die allesamt Teile einer hier
nicht dargestellten Meßbrücke bilden, deren Verstimmung ein Maß für die am Meßbalken, insbesondere an
der Meßfläche Fangreifende Kraft ist.
Bei der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform des Meßelementes ME sind die Schlitze 11 durch Bohrungen
21 gebildet wobei die Stege zwischen den Bohrungen durch eine Schlitzfräsung, mit Ausnahme
des in der Mitte befindlichen Steges 25, getrennt sind, falls bei dieser Ausführungsform ebenfalls ein Lastteiler
erforderlich ist Eine in Fig.2 angedeutete mittige Durchgangsbohrung 27 geringen Durchmessers dient
der Durchführung elektrischer Schaltdrähte für die Dehnmeßstreifen DMS.
Im übrigen entspricht dieses Meßelement exakt dem vorbeschriebenen Meßelement gemäß Fig. 1. Die
genannten Stege haben die Aufgabe, bei einem Bruch eines oder beider oberer Gelenke 6 die Absturzhöhe des
Meßbalkens auf ein Minimum zu begrenzen, um somit ein Entgleisen von Schienenfahrzeugen zu verhindern,
wenn das beschriebene Meßelement zur Messung des Raddruckes von Schienenfahrzeugen innerhalb einer
Schienenstrecke verwendet wird.
Das beschriebene Meßelement ist in der Lage, die Größe einer Normalkraft dann genau anzuzeigen, wenn
sich deren Angriffspunkt innerhalb der durch das Meßelement verkörperten Meßstrecke a befindet.
Hierbei ist es unwesentlich, an welchem Punkt der Meßstrecke sich der Angriffspunkt befindet.
Das beschriebene Meßelement ist daher universell einsetzbar, und zwar überall dort, wo auf einfache Weise
Lasten mit hoher Genauigkeit zu bestimmen sind. Das beschriebene Meßelement kann beispielsweise zum
Messen des Raddruckes von Schienenfahrzeugen oder auch als lastermittelndes Glied einer Waage verwendet
werden. Hierbei ist es zweckmäßig, seine Auflager 14|, 142,15| und 152 umschaltbar zu gestalten, wodurch eine
einfache Meßbereichsumschaltung erreicht wird. Der Ausgang der elektrischen Brückenschaltung ist dann
beispielsweise mit einer Digital-Anzeigevorrichtung zu verbinden. Beim eingangs angeführten Anwendungsfall
innerhalb eines Schienenstranges sind in beide Schienen eines Meßgleises je eine Meßelement gleichachsig
einzusetzen, wie dies beispielsweise in der DE-OS 27 58 997 beschrieben und dargestellt ist. Die Ausgänge
der elektrischen Brückenschaltung sind dann zweckmäßigerweise an schreibende und steuernde Ausgabeeinrichtungen
anzuschließen.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (10)
1. Meßelement in Form eines Biegebalkens für die
Ermittlung der Größe einer im Bereich einer Fläche angreifenden Last mit Hilfe von Dehnmeßstreifen, s
die im Bereiche von stirnseitigen axialen Bohrungen von im Abstand voneinander gegenüberliegenden
elastischen Verformungselementen, die die Enden des Meßelementes bilden, angeordnet sind und Teile
einer elektrischen Brückenschaltung bilden, wobei rechtwinklig zur Längsachse des Meßelementes
liegende, der Last aufnehmenden Fläche abgewandte schlitzförmige Aussparungen die axiale Ausdehnung dieser Verformungselemente begrenzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Verfor-
mungselemente (2,3) des Meßelementes (ME) nahe ihrer Auflageflächen (14i bis 152) durch einen
zusätzlichen unteren Zugbalken (4) miteinander verbunden sind, der sich parallel zu dem die Last
aufnehmende Fläche (F) aufweisenden oberen *>
Biegebalken (1) erstreckt
2. Meßelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens zwei paarweise parallel
zur Längsachse sich erstreckende und im Abstand (a\, 82) voneinander angeordnete Auflager (14i, 142,
15), 152) aufweist.
3. Meßelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß oberer Biege- und unterer Zugbalken
(1, 4) durch eine die stirnseitigen Teile (2, 3) begrenzenden schlitzförmigen Aussparungen (10)
verbindende weitere schlitzförmige Aussparung (11) voneinander getrennt sind.
4. Meßelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die schlitzförmigen Aussparungen (10,11) Ausfräsungen sind.
5. Meßelement nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Biege- und Zugbalken (I1 4)
voneinander trennende Schlitz (11) durch Bohrungen (21) gebildet ist, deren parallel zur Längsachse
liegende Stegbereiche zumindest teilweise durch ^o eine Schlitzfräsung voneinander getrennt sind; vgl.
Fig. 2.
6. Meßelement nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Meßbalken (1) mittig einen
rechtwinklig zur Längsachse sich erstreckenden, «5 dem unteren Zugbalken (4) zugewandten Steg (5,25)
aufweist
7. Meßelement nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die die stirnseitigen
axialen Bohrungen (8) aufweisenden Teile (2, 3) in ihrem Querschnitt durch seitliche Abfräsungen (12)
geschwächt sind.
8. Meßelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnmeßstreifen (DMS) an der
Innenwandung der Bohrungen (8) oder an den Innenwänden der Bohrungen (8) und an den
Außenwandungen des geschwächten Querschnittes (12) der stirnseitigen Teile (2,3) nahe den Schlitzen
(10) angeordnet sind.
9. Meßelement nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere zum Messen des Raddruckes des Rades eines Schienenfahrzeuges, dadurch gekennzeichnet, daß es ein im
Querschnitt der Form eines Schienenkopfes angepaßter, an der Schiene eines Gleises formschlüssig
verbindbarer, prismatischer Körper ist, der an seiner dem Laufflächenkegel der Räder des Schienenfahrzeuges zugewandten Seite (F) abgerundet ist,
während die Seitenflächen und die Auflageflächen der Auflager (14,15) ebene Flächen sind.
10. Meßelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch seine Verwendung als lastermittelndes Glied einer Waage, wobei
die Wirksamkeit seiner Auflager (14|, 142, tSi, 152)
zur Meßbereichsumschaltung umschaltbar ist und der Ausgang der elektrischen Brückenschaltung mit
einem Verstärker und einer Anzeigevorrichtung bzw. einem Schreiber verbunden ist
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792932597 DE2932597C2 (de) | 1979-08-10 | 1979-08-10 | Meßelement für die Ermittlung der Größe einer im Bereich einer Fläche angreifenden Last mit Hilfe von Dehnmeßstreifen |
GB8025596A GB2057149B (en) | 1979-08-10 | 1980-08-06 | Weight measuring element |
FR8017621A FR2463400A1 (fr) | 1979-08-10 | 1980-08-08 | Appareil de mesure pour la determination a l'aide de jauges extensometriques d'une charge agissant dans la zone d'une surface, en particulier pour mesurer la charge des roues des vehicules ferroviaires ou pour determiner la charge d'une bascule |
JP11018180A JPS56153227A (en) | 1979-08-10 | 1980-08-11 | Measuring member for detecting magnitude of load applied on surface with strain gauge |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19792932597 DE2932597C2 (de) | 1979-08-10 | 1979-08-10 | Meßelement für die Ermittlung der Größe einer im Bereich einer Fläche angreifenden Last mit Hilfe von Dehnmeßstreifen |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2932597A1 DE2932597A1 (de) | 1981-02-26 |
DE2932597C2 true DE2932597C2 (de) | 1984-02-09 |
Family
ID=6078227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19792932597 Expired DE2932597C2 (de) | 1979-08-10 | 1979-08-10 | Meßelement für die Ermittlung der Größe einer im Bereich einer Fläche angreifenden Last mit Hilfe von Dehnmeßstreifen |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS56153227A (de) |
DE (1) | DE2932597C2 (de) |
FR (1) | FR2463400A1 (de) |
GB (1) | GB2057149B (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997035169A1 (en) * | 1996-03-18 | 1997-09-25 | Nobel Elektronik Ab | Shear beam load cell |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3226740C2 (de) * | 1982-07-16 | 1985-12-19 | Meßmetallurgie GmbH, 5810 Witten | Verfahren sowie Vorrichtung zum Bestimmen der Radlasten schnellfahrender Schienenfahrzeuge |
HU188450B (en) * | 1983-04-29 | 1986-04-28 | Vasipari Kutato Es Fejlesztoe Vallalat,Hu | Electromechanic measuring transducer pin |
US5442146A (en) | 1992-04-03 | 1995-08-15 | Weigh-Tronix, Inc. | Counting scale and load cell assembly therefor |
US5313023A (en) * | 1992-04-03 | 1994-05-17 | Weigh-Tronix, Inc. | Load cell |
US5391844A (en) | 1992-04-03 | 1995-02-21 | Weigh-Tronix Inc | Load cell |
DE102010047234B8 (de) * | 2010-10-04 | 2015-12-24 | Schenck Process Gmbh | Wägemodul zur Messung von Radaufstandskräften |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3261204A (en) * | 1963-12-24 | 1966-07-19 | Revere Corp America | Force measuring apparatus |
FR1550976A (de) * | 1967-03-29 | 1968-12-27 | ||
US3969935A (en) * | 1974-10-29 | 1976-07-20 | Gse, Inc. | Load cell |
DE2758997C2 (de) * | 1977-12-30 | 1984-10-18 | Reinhold 8011 Kirchseeon Ficht | Meßglied zum Messen des Raddruckes des Rades eines Schienenfahrzeuges |
US4283941A (en) * | 1979-05-08 | 1981-08-18 | Kutsay Ali U | Double shear beam strain gage load cell |
-
1979
- 1979-08-10 DE DE19792932597 patent/DE2932597C2/de not_active Expired
-
1980
- 1980-08-06 GB GB8025596A patent/GB2057149B/en not_active Expired
- 1980-08-08 FR FR8017621A patent/FR2463400A1/fr active Granted
- 1980-08-11 JP JP11018180A patent/JPS56153227A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997035169A1 (en) * | 1996-03-18 | 1997-09-25 | Nobel Elektronik Ab | Shear beam load cell |
US6143993A (en) * | 1996-03-18 | 2000-11-07 | Nobel Elekronik Ab | Shear beam load cell |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2463400A1 (fr) | 1981-02-20 |
GB2057149B (en) | 1983-10-19 |
JPS56153227A (en) | 1981-11-27 |
DE2932597A1 (de) | 1981-02-26 |
FR2463400B1 (de) | 1984-08-17 |
GB2057149A (en) | 1981-03-25 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0756674B1 (de) | Traverse für eine energieführungskette | |
EP3052210B1 (de) | Gleissystem für ein fahrgeschäft, insbesondere für eine achter- oder hängebahn | |
EP2625494A1 (de) | Wägemodul zur messung von radaufstandskräften | |
DE2932597C2 (de) | Meßelement für die Ermittlung der Größe einer im Bereich einer Fläche angreifenden Last mit Hilfe von Dehnmeßstreifen | |
EP0166168B1 (de) | Radlastwaage | |
DE3439616A1 (de) | Drehgestell fuer schienenfahrzeuge | |
DE2631698C2 (de) | Kraftmeßwandler | |
EP0633409A1 (de) | Rollenkette | |
DE3412483C2 (de) | ||
DE3642044C2 (de) | ||
EP3252442A1 (de) | Dünnstellengelenk | |
EP3252443A1 (de) | Dünstellengelenk | |
EP1530035B1 (de) | Kraftmesszelle mit Befestigungsentkopplung durch vorstehende Flächen und kurze Einschnitte | |
DE2758997C2 (de) | Meßglied zum Messen des Raddruckes des Rades eines Schienenfahrzeuges | |
DE2053832C3 (de) | Sollbruch-Element, insbesondere für Segelflug-Seilschleppeinrichtungen mit Startwinden, Flugzeugschleppkonstruktionen, Seilverspannungseinrichtungen für Fernseh-Antennen oder anderen hohen Masten, z.B. für Funk- oder Radaranlagen - | |
DE2617987C2 (de) | Meßvorrichtung mit Dehnungsmeßstreifen | |
DE2748714C2 (de) | Vorrichtung zur Beeinflussung des Knickwinkels für einen Gelenkzug | |
DE3701372C2 (de) | ||
DE3405127C2 (de) | ||
DE2804378C3 (de) | Flanschverbindung zwischen einer Fahrzeugachse und den Längsholmen eines Fahrgestelles | |
DE1156282B (de) | Kettenverbindungsglied | |
DE3401699C2 (de) | ||
DE2755428C3 (de) | Auswechselbare Überlastungskontrolle für Lastketten | |
DE10107598B4 (de) | Profilrahmenträger für ein Nutzfahrzeug-Chassis | |
WO2001004587A1 (de) | Kraftmesselement für eine waage |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |