DE7207482U

DE7207482U - Kraftmeßlasche

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Publication number: DE7207482U
Application number: DE7207482U
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Publication date: 1972-05-18

Description

G 001 54

Patentanwalt DR. ING.R. LIESEGANG 8021 Hohenschäftlarn/MUnchen Starnberger Str.9

Beschreibung zu der Gebrauchsmusteranmeldung

Kraftmeßlasche

des Dr.-Ing.Ludwig Pietzsch, 75 Karlsruhe, Richard Wagner Str. 5

Die Neuerung betrifft eine in ein kraftübertragendes Bauteil, insbesondere ein Seil, einzuschaltende Kraftmeßlasche, die zwischen ihren Verbindungsstellen mit dem Bauteil eine zentrale Ausnehmung aufweist, in der Dehnungsmeßelemente befestigt sind.

Bei einer bekannten derartigen KraftmeßIasche ( GB-PS 903_;941) ist die Ausnehmung von zwei Vertiefungen in den entgegengssetzten Flachseiten der Kraftmeßlasche gebildet. Die Böden der Vertiefungen verlaufen parallel und in gleichem Abstand zur neutralen Faser der KraftmeßIasche. Auf einen dieser Böden ist ein Dehnungsrneßelement zum Messen der Zugbeanspruchung und auf den anderen Boden gegenüber ein Dehnungselement zum Messen der Druckbeanspruchung geklebt. Die Anordnung der Dehnungsmeßstreifen in zu der neutralen Faser parallelen Ebenen bedingt, daß Störungen, die z.B. durch eine überlagerte Biegebeanspruchung entstehen können,nur durch paarweise Anordnung von zug- oder druckmessenden Dehnungsmeßelementen auf den beiden Flächen kompensiert werden können, welche genau den gleichen Abstand von der neutrale·! Faser haben müssen. Außerdem ist die Kabelführung für die elektrischen Zuleitungen zu den Dehnmeßelementen und deren Abdeckung bei der bekannten Kraftmeßlasche aufwendig.

Es ist auch schon ein Dehnungstransformator bekannt, der zur Messung der Dehnung eines Bauteiles auf diesem mittels Schrauben oder dergleichen befestigbar ist (GB-PS 853,755). Der Dehnungstransformator hat in der Mitte zwischen seinen Befestigungsenden eine sacklochförmige Ausnehmung, die sich zu dem Bauteil hin öffnet. Die Wand des Sacklochs ist mit um 90 versetzt angeordneten Dehnungsmeßelementen beklebt, von denen zwei in der normal zur Längsachse des Dehnungstransformators ausgerichteten Diagonalen liegen. Der Dehnungstransformator hat deshalb einen

Telefon (0817?) 3445 Banl^^^ig^fiMäne^n 833348 PostscheckrMünchen 221652

auf die beschriebene Weise geschwächten Querschnitt zur Anbringung der Dehnungsmeßstreifen, weil durch diesen geschwächten Querschnitt die Dehnungstransformation, d.h. eine größere Dehnung als in dem beanspruchten Bauteil und damit ein größeres Ausgangssigna!, erzielt wird. Der bekannte Dehnungstransformator i*t kein kraftUbertragendes Element und auch nicht als solches gestaltet.

Der Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine KraftmeßIasche der zuerst beschriebenen Art möglichst einfach und wirtschaftlich zu gestalten, wobei die Meßeigenschaften mindestens ebenso gut sein sollen wie bei der bekannten Kraftmeßlasche.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist nach der Neuerung vorgesehen, daß die Ausnehmung eine beidseitig dicht verschlossene, die Kraftmeßlasche quer zu ihrer Längserstreckung durchsetzende Durchgangsbohrung ist, und daß das Dehnungselement unter Ausrichtung in der neutralen Faser der KraftmeßIasche und in der normal zur Längserstreckung der KraftmeßIasche verlaufenden Diagonalen der Durchgangsbohrung an deren Wand befestigt ist.

Bei der KraftmeßIasche nach der Neuerung sind besondere Kompensierungsmaßnahmen zum Kompensieren von sich beispielsweise Überlagernden Biegebeanspruchunger nicht erforderlich, weil das Dehnungsmeßelement in der neutralen Faser der Kraft-neßlasche befestigt ist. Versuche haben gezeigt, daß in den beiden schwächsten Stellen zwischen der Durchgangsbohrung und der Außenwand, die in der normal zur Längserstreckung der KraftmeßIasche verlaufenden Diagonalen ausgerichtet sind, aufgrund eines Formfaktors die größte Dehnung auftritt. Aus diesem Grund ist das Dehnungselement oder sind die Dehnungselemente in dieser Diagonalen ausgerichtet.

Die KraftmeßIasche und insbesondere ihre Ausnehmung lassen sich sehr einfach herstellen. Die Ausnehmung kann dabei durch bekannte spanende Bearbeitungsverfahren (Bohren, Fräsen, Ho nen) beliebig genau bearbeitet und in einfacher Weise auf die Mitte der KraftmeßIasche ausgerichtet werden. Durch Verschließen der beiden offnen Enden der Durchgangsbohrung läßt sich in einfachster Weise ein Schutz gegen unerwünschte äußere Einwirkungen,z. B. Witterungseinwirkungen, erzielen. Außerdem bietet

die Durchgangsbohrung Platz für elektronische Bauelemente, die außer den Dehnung·,,neßelemenren noch zur Bildung eines der in dem Bauteil herrschenden Kraft proportionalen Ausgangssignales erforderlich sind.

Um eine eventuelle Ä symmetrie bei der Kraftein leitung oder eine nicht genau mittige Anordnung des Sackloches in der K raft meß leiche auszugleichen, sind vorteilhaft zwei als Dehnungsmeßstreifen ausgebildete Dehnungsmeßelemente gegenüberliegend an die Wand der Ausnehmung geklebt.

Die elektrischen Zuleitungen zu den Dehnungsmeßelementen können bei der Kraftmeßlasche nach der Neuerung ebenfalls in sehr einfacher Weise zugeführt werden. Zweckmäßig ist dazu vorgesehen, daß die Durchgangsbohrung mindestens auf einer Seite durch einen Deckel verschlossen ist, durch den die elektrischen Zuleitungen fUr die Dehnungsmeßstreifen durchgeführt sind. Der beidseitige Verschluß der Durchgangsbohrung kann besonders einfach dadurch gestaltet werden, daß die Durchgangsbohrung beidseitig durch Deckel verschlossen ist, die gegen die KrafrmeSiäsche durch sie miteinander verbindende Schrauben v-rspanni sind.

Weitere Einzelheiten der Neuerung sind in den weiteren Unteransprüchen beschrieben.

Die Neuerung und vorteilhafte Einzelheiten der Neuerung sind im folgenden anhand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Kraftmeßlasche nach der Neuerung und Fig. 2 einen entlang der Längsachse gelegten Schnitt durch die KraftmeßIasche nach Fig. 1.

Die in den Figuren gezeigte KraftmeßIasche hat einen flachen, länglichen Laschenkörper 1, der an seinen Längsenden verstärkte Augen 2 und 3 zur Verbindung mit

hat

dem Bauteil , dessen Zug- oder Druckbeanspruchung gemessen wenden soll, beispielsweise denn NackenseiI eines Auslegerkranes. Zwischen den Befestigungsaugen 2 und ist der Laschenkörper von beiden Flachseiten her im Querschnitt zurückgenommen, so daß ein Steg 4 verbleibt. Dieser Steg 4 ist in der Mitte des Laschenkörpers, wo

sich seine Längsachse 6 und seine Querachse 7 kreuzen, von einer Durchgangsbohrung 5 durchsetzt. In der mit der Längsachse 6 zusammenfallenden neutralen Faser des Laschenkörpers 1 sind gegenüberliegend in der mit der Querachse 7 Tüsfsnmenfaüenden Diagonalen zur Durchponqsbohrung 5 die Dehnungsmeßstreifen 8 auf die Wand der Bohrung 5 geklebt. Die Durchgangsbohrung 5 ist durch zwei Deckel 9 und 10 verschlossen, die von beiden Seiten her gegen den Steg 4 mittels die Durchgangsbohrung durchsetzenden Schrauben 11 miteinander verspannt sind. Die Deckel sind über Zentrierstifte zur Durchgangsbohrung 5 zentriert, die in diametral gegenüberliegende Kerben an dem Deckel greifen (nur bei dem Deckender Fig. 2 dargestellt).Diese ist durch Rundschnurringe 13 und 14 gegenüber der äußeren Umgebung abgedichtet, welche zwischen Flanschen an den Deckeln und den Flachseiten des Steges durch die Spannkraft der Schrauben 11 eingeklemmt sind.

Zwischen den Schrauben 1 i hat die Durchgangsbohrung 5 noch genügend Raum zur Aufnahme der zur Bildung eines Ausgangssignals zusätzlich erforderlichen elektronischen Bausteine. Die Dehnungsmeßstreifen 8 und die nicht dargestellten elektronischen Bausteine erhalten ihre Zuleitungen über den Deckel 10, der deshalb stärker als der Deckel 9 ausgebildet ist. Hierzu ist in dem Deckel 10 ein Zuleitungskanal vorgesehen, der eine koaxial zu dem Deckel verlai/snde Sacklochbohrung 16 umfaßt. Das freie äußere Ende der radialen Socklochbokjng ist durch ein die Zuleitungskabel durchlassendes Anschlußstück 17 verschlossen.

Eine in Richtung der Längsachse 6 der Kraftmeßlasche eingeleitete Kraft bewirkt eine Dehnung der Dehnmeßstreifen 8, die ein der eingeleiteten Kraft proportionales Signal abgeben, das dureh die in der Durchgangsbohrung 5 noch aufgenommenen, eine Schaltung bildenden Bauteile weiterverarbeitet und über die ZuIeI tungen 17 nach außen geführt wird.

Schutzansprüche:

Claims

G 001 54 Schutzansprüche

1. In ein kraftübertragendes Bauteil, insbesondere ein Seil, einzuschaltende KraftmeßIasche, die zwischen ihren Verbindungsstellen mit dem Bauteil eine zentrale Ausnehmung aufweist, in der mindestens ein Dehnungsmeßelement befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung eine beidseitig dicht verschlossene, die Kraftmeßlasche^uer zu ihrer Längserstreckung durchsetzende Durchgangsbohrung (5) ist, und daß das Dehnungsmeßelement (8) unter Ausrichtung in der neutralen Faser (6) aW KraftmeßIasche und in der normal zur Längserstreckung der Kraftmeßlasche verlaufenden Diagonalen (7) der Durchgangsbohrung an deren Wand befestigt ist.

2. KraftmeßIasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei als Dehnungsmeßstreifen (8) ausgebildete Dehnjngsmeßelemente gegenüberliegend an dis Wand der Durchgangsbohrung ':'· geklebt sind.

oder 2

3. Kraftmeßlasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

die Durchgangsbohrung (5) mindestens auf einer Seite durch einen Deckel (10) verschlossen ist, durch den die elektrischen Zuleitungen für die Dehnmeßstreifen (8) durchgeführt sind.

4. KraftmeßIasche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchgangsbohrung (5) beidseitig durch Deckel (9,10) verschlossen ist, die gegen die Kraftmeßlasche durch sie miteinander verbindende Schrauben (11) verspannt sind.

5. Kraftmeßlasche nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen jedem Deckel (9,10) und der KraftmeßIasche eine die Durchgangsbohrung (5) umschließende Dichtung (13,14) vorgesehen ist.

6. Kraftmeßlc , e nach Anspr _h 5, dadurch gekennzeichnet, .aß jeder Deckel (9,10) durch je zwei diametral gegenüberliegende Zentriestifte (12) gegenüber der Durchgangsbohrung (5) zentriert ist.

7. Krafrmeßlasche nach einem der Ansprüche i bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßlasche ds Flachstück (1) mit größerer Breite als Stärke ausgebildet i:t, und daß die Durchgangsbohrung ^j; in Stärkenrichtung verläuft.

8. Kraftmeß I asche nach Anspruch 7, dadurch gekenn ze i c hno*, daß die Kraftmeßlasche im Bereich der Durchgangsbohrung (5) beidseitig derart in der Stärke zurückgenommen ist, daß die Deckel (9,10) mindestens teilweise in den so gebildeten Einbuchtungen aufgenommen sind.