DE8534719U1 - Kraftmesseinrichtung - Google Patents

Description

Kraftmeßeinrichtung Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Krafttneßeinrichtung gemäß dem Oberbegriff des "P*nspruchs 1.

Bei bekannten Kraftmeßzellen wird die druckabhängige Vorrichtung dadurch gebildet,.daß etwa in einem Balg eine Flüssigkeit eingeschlossen ist, die über eine Leitung bei Kraftausübung den Druck an eine Meßvorrichtung weitergibt. Bei derartigen Kraftmeßzellen bestehen erhebliche Abdichtungsprobleme, die nur mit erheblichem Aufwand beseitigt werden können.

Die US-A 3,410,135 beschreibt eine Kraftmeßzelle, bei der am Boden eines topfförmigen Unterteils ein elastomerer Block mit umfangsmäßig geringfügig hochgezogenem Rand angeordnet ist. Ein Krafteinleitungskolben besitzt einen merklich geringeren Durchmesser als der zylindrische Innenraum des Unterteils und paßt mit siener unteren Stirnkante annähernd in die durch die hochgezogene Lippe gebildete Ausnehmung. Der Spalt zwischen Kolben und Innenfläche des Unterteils ist derart bemessen, daß kein Elastomer bei Kraftanwendung auf den Kolben herausgedrückt werden kann, der Kolben jedoch um ein gewisses Ausmaß verkanten kann, ohne sich an der Innenfläche des Unterteils zu reiben. Zur oberen Führung des Kolbens ist ein federnder Ring zwischen Innenwand des Unterteils und dem Kolben eingesetzt. Zwischen dem elastomarn Material und der Metalloberfläche besteht keine Verbindung. Der obere federnde Führungsring ist beim Bewegen oder Verkanten des Kolbens mit Reibung behaftet. Der Schlitz ist verhältnismäßig breit, so daß sich bei Anwendung größerer Kräfte das elastomere Material zumindest teilweise in den Schlitz hineinpreßt, was zu Ungenauigkeiten in der Messung führt.

Der Ertindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Kraftmeßeinrichtung von besonders einfacher Und robuster Bauart anzugeben* Auch soll die Kraftmeßeinrichtung unempfindlich gegen schräg angreifende Kräfte sein.

Zur besseren Kraftübertragung kann sich der Drucksensor bevorzugt in einer Aussparung im elastomeren Stoff befinden, die mit einem anderen Stoff höherer Viskosität ausgefüllt ist.

Als Drucksensor kommen piezoelektrische Druckwandler oder Dehnungsmeßstreifen in Frage. Die druckabhängige Vorrichtung kann auch hydraulisch wirken mit direkter Druckübertragung zu einer Anzeige.

Der elastomere Stoff ist bevorzugt Silikon- oder ein Natur-, Styrol-, Butaien-, Polysulfid-, Nitril-Kautschuk, ein Polyacrylat oder ein Polyurethan oder eine Mischung dieser Stoffe, gegebenenfalls mit Silikon.

Bei einer bevorzugten Ausbildung der erfindungsgemäßen Kraftmeßeinrichtung ist der elastomere Stoff mit den gegenüberliegenden Flächen der Metallteile verbunden, vorzugsweise vulkanisiert.

Mittels einer Vielzahl von erfindungsgemäßen Kraftmeßeinrichtungen kann ein Kraftmeßteppich aufgebaut werden, wobei die Meßsignale aller Kraftmeßeinrichtungen für eine Auswertung zusammengeführt werden.

Die erfindungsgemäße Kraftmeßeinrichtung bzw. ein aus solchen aufgebauter Kraftmeßteppich kann zur Bunkerstandsäiessung, zur Radlastmessung oder Achslastmessung verwendet werden.

Drei Ausföhrungsbeispiele der erfindungsgemäßen Kraftmeßeinrichtung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt schematisch einen Vertikalschnitt einer Kraftmeßseile im Prinzip,

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Fig. 2 und 3 ein zweites Ausführungsbeispiel als Veirtikalschnitt bzw. in Draufsicht,

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel als Vertikalsicht und,

Fig. 5 eine bevorzugte Vorrichtung zur Herstellung von erfindüngsgemäßfen Kraftmeßeinrichtungen

Prinzipiell ist zwischen zwei zueinander im wesentlichen parallelen Schwingplatten 1, 2 ist ein elastomerer Stoff 3 angeordnet (Fig. 1). Grundsätzlich wäre keine Verbindung zwischen den Schwingplatten

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1,2 und dem elastomeren Stoff 3 erforderlich, da eine Abdichiung wegfällt. Bevorzugt wird der elastomere Stoff 3 jedoch auf die gegenüberliegenden Flächen der Schwingplatten 1, vulkanisiert oder angeklebt.

Innerhalb des elastomeren Stoffes 3 ist ein Drucksensor,

etwa ein piezoelektrischer Druckwandler 5 angeordnet, der über eine elektrische Leitung 7 mit einem Druckmeß- und Anzeigegerät 6 verbunden ist. Dieses Gerät kann ein Digital- ^q Voltmeter aufweisen, das von dem von dem Wandler abgegebenen kraftproportionalen Signal beaufschlagt wird.

Beim Ausführungsbeispiel ist der piezoelektrische Druckwandler 5 in einem Stoff H eingebettet, der sich in einer !5 Aussparung im elastomeren Stoff 3 befindet und eine höhere Viskosität als letzterer aufweist. Dieser Stoff Ji kann ein gel^förmiges Silikon sein.

Wird auf die vorzugsweise aus Metall bestehenden Schwing-2Q platten 1 eine Kraft F ausgeübt, so wird diese auf den. elastomeren Stoff 3 übertragen, der die Kraft auf den piezoelektrischen Druckwandler 5 druckproportional weitergibt.

Der piezoelektrische Wandler 5 sendet dann ein kraftproportionales Signal über die Leitung 7 an die Meß- und An-• Zeigevorrichtung 6.

An die Stelle des piezoelektrischen Druckwandlers könnte auch ein Dehnungsmeßstreifen treten, der in eine Wheat-₃q stonesche Brücke geschaltet ist.

Die Anzeige mit der Meß- und Anzeigevorrichtung kann in Kilogramm oder Newton erfolger

gg Eine andere Alternative der Druckaufnahme aus dem Elastomer bestände darin, in der Aussparung im elasfcomeren Stoff eine Flüssigkeit anzuordnen, die über eine Flüssigkeitsleitung 7 direkt mit einem entsprechenden Meß- und Anzeige- |

gerät in Verbindung steht, so daß sich eine hydraulische Direktanseige ergibt.

Bevorzugt können bei einer flächig ungleichmäßig ausgeübten

Kraft mehrere Druckwandler verteilt in dem elastomeren Stoff 3 vorgesehen sein. Die Schwingplatten 1 und 2 oder zumindest die Schwingplatte 1 hat dann eine erhebliche flächige Ausdehnung, beispielsweise in der Größe eines Lastkraftwagens ,,und die Druckwandler sind matrixartig über den Kraftmeßteppich verteilt. Die von diesen Druckwandlern abgegebenen Signale werden einer Auswertevorrichtung zugeführt, die daraus die ausgeübte Gesamtkraft berechnet und zur Anzeige bringt.

Besondere Anwendungsgebiete für die erfindungsgemäße Kraftmeßzelle sind dort gegeben, wo keine höchste Genauigkeit verlangt wird. Anwendungen sind bevorzugt Bunkermessung, Achslastmessung und Raddruokmessung.

Die Genauigkeit könnte dadurch erhöht werden, daß zur Vermeidung eines seitlichen Herausquellens des elastomeren Stoffes an einer der Schwingplatten 1 oder 2 seitliche Abdeckungen angebracht sind.

Diese Maßnahme ist bei einem praktischen Ausführungsbeispiel berücksichtigt, das in den Figuren 2 und 3 dargestellt ist. Zwischen einer oberen Platte 11 und einer unteren Platte 12 befindet sich der elastomere Stoff 13, in dem ein Drucksensor 15 mit dazugehörigem Temperaturkompensationswiderstand 16 angeordnet ist. Mittels Flansche 38 kann die untere Platte 12 auf einer Basis oder dergleichen befestigt werden, während die Kraft auf die Oberseite der oberen Platte 11 ausgeübt wird, die hierfür mit einer Kalotte 21 versehen sein kann.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird dem durch die beiden gegenüberliegenden Innenflächen der Platten 11 und 12 gebildeten Raum eine etwas spezifischere Form gegeben. Insbesondere ist die Unterseite 26 der oberen & Platte nach unten etwas gewölbt,etwa kegelig oder kugelig ausgeführt. Die Oberseite 20 der unteren Platte 12 kann ebenfalls eine entsprechende Wölbung besitzen, so daß sich eine Schalenform ergibt. Im Zentrum wird ein erweiterter Raum 14 gebildet, der zur Aufnahme des Drucksensors 15 und des Kompensationswiderstandes 16 dient. Die Schalenform der unteren Platte ist weiterhin dadurch ausgeprägt, daß umfangsmäßig ein Bund 2¹J hochgezogen ist, der zur Aufnahme der oberen Platte TI dient. Die Abmessungen sind so getroffen, daß sich zwischen der Mantelfläche 28 der oberen Platte und der zylindrischen Innenfläche 30 des Bundes 2H nur ein äußerst schmaler Spalt 18 ergibt, der bei der Dimensioniei-ung der gezeigten Ausführungsform in der Größenordnung, von etwa 0,1 bis 2 mm, vorzugsweise im Bereich von 0,2 bis 0,7 mm liegt, wobei auch andere Spaltbreiten ohne Beeinflussung der prinzipiellen Funktion der Keßzelle möglich sind. Die geringe Spaltbreite hat den Vorteil, daß die Kraftmeßzelle eine hohe Steifigkeit erhält, so daß sich die Kraftmeßzelle äußerst rasch einschwingt. Ferner wird die Temperaturempfindlichkeit verringert.

Auch die Höhe des Spaltes 18 kann für eine Optimierung der Funktion der erfindungsgemäßen Kraftmeßzelle von Bedeutung sein. Diese Spalthöhe sollte insbesondere nicht zu klein sein, da über die beiden sich gegenüberliegenden Flächen 28 und 30 zum Teil erhebliche Querkräfte übertragen werden.

Durch die Optimierung des Spaltes 18 kann der Einfluß der temperaturabhängigen Federkennlinie von Silikon

bei gleichzeitiger Reduzierung des Meßweges, der in der Größenordnung von 0,01 mm liegen kann, minimiert werden, wobei gleichzeitig eine hohe Querkraftsstabili-

tät erreicht wird.
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Durch Ausbildung der oberen Platte 11 in Form eines Schwimmkörpers wird der Effekt einer Selbstaufrichtung bei asymmetrischer Belastung unterstützt. Die Höhe des Spaltes 18 kann bei der in der Figur 2 gezeigten Dimensionierung in der Größenordnung zwischen "Ό und 30 mm, vorzugsweise bei 15 bis 20 mm liegen.

Die in Figur 2 gezeigte Dirnen?ionierung der Platten und des mit dem elastomeren Stoff ausgefüllten Zwischenraums wird als bevorzugte Lösung angesehen und zum Inhalt der Beschreibung gemacht, wobei entsprechende Abweichungen im Rahmen des Erfindungsgedankens ohne weiteres möglich sind.

Bei der Ausführungsforra gemäß den Figuren 2 und 3 wird als Drucksensor ein Absolutdrucksensor verwendet, beispielsweise der Absolutdrucksensor KPY 14 der Firma Siemens AG, München, Deutschland und'dieser Absolutdrucksensor 15 wird so in den elastomeren Stoff 13 eingebettet, daß er im wesentlichen keine Berührung mit den beiden Platten '(1 und 12 besitzt. Dies hat den Vorteil einer konstanten Druckverteilung. Auch ist der Drucksensor, der Kompensationswiderstand und das Kabel optimal gegen äußere Einflüsse geschützt, ins-

besondere gegen Eindringen von Gasen und Feuchtigkeit, so daß die Meftzelle auch unter Wasser eingesetzt werden könnte.

Ein oder mehrere Kompensationswiderstände 16 dienen zur Kompensation des Temperafcurverhältens, wobei die

Werte der Kompensationswiderstände in bekannter Weise mittels Computer abhängig von der tatsächlichen Kennlinie· des Drucksensors und unter Berücksichtigung der Temperaturcharakteristik des Elastomers bestimmt werden.

Als elastomerer Stoff 13 kommen Kunststoffe mit Shore Härten in der Größenordnung von 30 bis 70, vorzugsweise 40 bis 60 in Frage. Ein Beispiel für einen elastomeren Stoff 13 ist das Silikon RTV-ME 625 der Firma Wacker-Chemie AG, München, Deutschland.

Eine besondere Gleichförmigkeit und Unnachgiebigkeit des elastomeren Stoffes läßt sich dadurch erreichen, daß mittels eines neuartigen Verfahrens Luft- und Gasblasen aus dem elastomeren Stoff vor oder während seines Aushärtens entfernt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 näher erläutert, in der die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren beispielsweise angewandte Vorrichtung links im ruhenden Zustand und rechts in Rotation gezeigt ist. Obwohl für die Ausführung der vorliegenden Erfindung die verschiedensten Vorrichtungen verwendet werden können, um auf den Kunststoff eine entsprechende Beschleunigung auszuüben, wird in der Zeichnung lediglich ganz prinzipiell eine bevorzugt angewandte Möglichkeit aufgezeigt.

Die Figur zeigt einen Motor 70, dessen Welle 72 um eine vertikale Achse 74 in Rotation versetzt werden kann. Die Welle 72 trägt beim Ausführungsbeispiel einen horizontalen gleicharmigen Hebel 76, der an ihr befestigt ist. Im Prinzip würde auch ein einarmiger Hebel ausreichen oder bei der Massenher- | stellung eine Art Karusell mit einer Vielzahl sternförmig angeordneter Hebel in Frage kommen. An den Enden des gleicharmigen Hebels 76 sind an Schwenkpunkten 18 nach Art einer einfachen Apothekerwaage mittels Drähten oder Schnüren 60 Schalen

62 angebracht, die entweder als Form ausgebildet sein können oder auf denen ein oder mehrere Formen 64 aufgesetzt sind, die 'nit auszuhärtendem Kunststoff gefüllt werden.

Wird der Motor 70 erregt, dann bewirkt die Drehung seiner Welle 72 ausgehend aus der in der Figur gezeigten linken Ruhestellung mit steigender Drehzahl ein allmähliches Nachaußenschwenken der Schalen 62, wobei auf sie die Resultierende der Erdanziehungskraft und der Zentrifugalkraft ausgeübt wird.

Dieser Schleudervorgang wird vorzugsweise bald nach dem Zusammenmischen der Komponenten und Einfüllen der Mischung durchgeführt, so daß die Mischung noch mehr oder weniger flüssig ist und in ihr ein Druck entsteht, der die wesentliche leichteren Luftblasen aus der Schale bzw. dem Formkörper nach oben hinausdrückt.

Je nach Material und Aushärtungsgrad können Beschleunigungen eines Mehrfachen von g bis zu 100 χ g (Erdbeschleunigung) auf den Stoff ausgeübt werden. Die gewünschten Beschleunigungen ergeben sich rechnerisch aus der Drehzahl und den Abmessungen des Hebels 76 sowie der Schnüre oder Seile 60 für den Fachmann auf Grund einfacher Berechnungen bzw. durch Versuche unter Feststellen der Winkelstellung der Schalen 62 bezüglich der Horizontalen bei bestimmten Drehzahlen.

Wie bereits erwähnt, läßt sich^;die Dauer des Schleudervorgangs mittels einfacher Versuche feststellen.

Die Wirkung des Schleudervorgangs wird noch verbessert, wenn die Form 64 bzw. die Schale 62 mittels einer das Material im wesentlichen bedeckenden, darauf schwimmenden Platte abgedeckt wird, wobei die Luftblasen durch den zwischen Formrand und Plattenmantel noch bestehenden Spalt herausgedrückt werden. Eine derartige Platte ist in der Figur mit 66 bezeichnet.

Bei einem speziellen Ausführungsbeispiel wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Kraftmeßzelle hergestellt, bei

der zwischen dem als Formschale 64 ausgebildeten Unterteil und einer oberen Platte 66 ein elastomerer Stoff eingebracht wird, in dem mindestens ein Drucksensor eingebettet ist. Das auszuhärtende Material ist beispielsweise Silikon-Kautschuk RTV-ME der Firma Wacker-Chemie AG, München, Deutschland. Bei einer Beschleunigung zwischen 30 und 60. g können innerhalb kürzester Zeit zwischen einigen Sekunden bis zu einer Minute sämtliche Luftblasen aus dem elastomeren Material ausgetrieben werden.

Wird eine im wesentlichen geschlossene Form verwendet, dann kann es zweckmäßig sein, nach oben eine Luftauslaßöffnung vorzusehen. Anderenfalls kann ein Entfernen der äußersten oberen Schicht in Frage kommen, in der sich sämtliche Luftblasen befinden, falls sich die Luft nicht vollständig über dem Kunststoff gesammelt hat.

Es sei darauf hingewiesen, daß durch einen derartigen Schleudervorgang von in einer Form befindlichen Kunststoff auch andere Teilchen mit vom Kunststoffmaterial abweichender Dichte entfernt werden können, so daß das resultierende Formstück eine größere Reinheit und Gleichförmigkeit axifweist. Schwerere Teilchen würden dabei an den Boden der Form getrieben werden.

Bevorzugt wird der Schleudervorgang bald nach dem Mischen der Komponenten des Materials also zu Beginn des Aushärtens durchgeführt. Nach dem Schleudern kann dann in Ruhe die Aushärtung beendet werden, falls sie nicht bereits während des Schleudervorgangs beendet ist.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Blasenfreiheit des elastomeren Materials auch durch Anwendung von Vakuum erreicht werden könnte.

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,j Fig. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungs- \ gemäßen Kraftmeßeinrichtung, wie sie bevorzugt mit dem Vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellt werden kann. Gemäß Fig. 4 besitzt die Kraftmeßzelle 40 dieses Ausführungsbeispiels ein topfförmi.ges Unterteil 42 mit einer verhältnis-I mäßig hohen, zylindrischen Seitenwand. Im Inneren des topf-I förmigen Unterteils 42 ist eiti Kraftübertragungskolben 41

geführt, an dessen Oberseite beispielsweise Über eine Kalotte 47 die Krafteinleitung erfolgt. Die untere Stirnseite des ϊ Kraftübertragungskoibens 41 kann wisucrutn geweift ssin, —af mit bei der Hersteilung nach dem voranstellend beschriebenen 1 Verfahren etwaige Luftblasen aus dem elastomeren Material 1 43, insbesondere Silikon- Kautschuk besser herausgepreßt \ werden. Am Boden des topfförmigen Unterteils 42 befindet • sich eine bevorzugt zentrale Öffnung 48, in die ein Druck-

I sensor 44 eingesetzt und mittels eines Befestigungsringes I 45 in dem Unterteil 42 fixiert \rerden kann . Der Befestigungs- I ring 45 wird nach Einführen des Drucksensors 44 von unten I in eine Ausnehmung 49 auf der Unterseite des Unterteils I eingeführt und beispielsweise mittels Schrauben 50 am Boden

' des Unterteils 42 befestigt. Das Ganze kann dann noch mit

einer Abdeckplatte 51 luft- bzw. feuchtigkeitsdicht abge-

■; schlossen werden.

I Wesentlich bei dieser Ausführungsform ist der verhältnis-

I '"mäßig enge und sehr hohe Spalt 46 zwischen dem Kraftüber-

I tragungskolben 41 and dem Innenmantel des topfförmigen Unter-

^ teils 42. Dieser Spalt besitzt beispielsweise nur eine

■ Breite von 0,05 bis 2 mm, bevorzugt 0,1 bis 1 mm,

_i während seine Höhe in der Größenordnung des Durch-

I messers des Kraftübertragungskolbens liegt.

Bei der Herstellung der Kraftmeßzelle gemäß diesem Ausführungs- < bsispiels wird die öffnung 48 durch den Drucksensor 44 oder

bevorzugt durch eine entsprechende Platte abgeschlossen.

In bekannter Weise werden zwei Kunststoffkomponenten für das elastomere Material 43 unter Rühren gemischt und es wird eine entsprechende Menge der Mischung in das Innere des Unterteils 42 eingefüllt. Zum Entfernen von Luftblasen wird nun das elastomere Material 43 wiederum einer hohen Beschleunigung ausgesetzt, in dem das Unterteil 42 mittels einer Vorrichtung gemäß Fig. 5 in Rotation versetzt wird. Bei Verwendung des vorgenannten Silikon-Kautschuks RTV-ME 6 25 kann beispielsweise bei einer Entfernung des Unterteils 42 von der Rotationsachse von 500 mm und einer Drehzahl von 300 U/min eine hundertfache Erdbeschleunigung erreicht werden. Nach kürzester Zeit etwa unterhalb einer Minute wird die Vorrichtung angehalten und dann der Kraftübertragungskolben 41 in das Unterteil 42 eingesetzt. Nun erfolgt ein nochmaliges Rotieren der Vorrichtung für eine Zeit,die unterhalb einer Minute liegen kann und einer Drehzahl in der Größenordnung von 300 U/min. Hierbei werden die restlichen Luftblasen beseitigt und das elastomere Material 43 steigt in dem schmalen Spalt 46 bis an die |

Oberkante des Unterteils 42 hoch, so daß der Spalt 46 vollständig mit Elastomerem 43 gefüllt ist.

Alternativ zu diesem zweistufigen Verfahren kann der Kraftübertragungskolben auch bereits nach Einfüllen der ange- J setzten Mischung in das Unterteil eingeführt werden und es erfolgt dann nur ein einziger Rotationsvorgang. Nach dem vollständigen Aushärten wird eine etwa zum Verschließen der Öffnung 48 eingesetzte Platte entfernt und durch einen bereits kalibrierten und kompensierten Drucksensor ersetzt. Die Kraftmeßzelle 40 gemäß diesem Ausführungsbeispiel hat den Vorteil, daß der Drucksensor austauschbar ist. Er wird somit nicht durch den Herstellvorgang belastet und kann bereits vor dem Einbau kalibriert und kompensiert werden. Bevorzugt wird das elastomere Mater-. 43 mit der Innenfläche des Unterteils 42 und der Außenfi^.ie des Kraftübertragungskolbens 41 zusamnienvulkanifiiett,

Die Kraftmeßzelle 40 hat ferner den Vorteil, daß eine Kräftezerlegung bei schräg angreifenden Kräften stattfindet. Bei Beaufschlagung des Ubertragungskolbens 4Ί mit einem Kraftvektor findet die Zerlegung in eine Kraftkotnponente mit Wirkrichtung in Kolbenachse (Vertikalkomponente) und in eine Kraftkomponente in Wirkrichtung unter 90 ° zur Kolbenachse (Querkraft) statt. Die Querkraft wird durch das elastomere Material 43 im Spalt 46 über das Unterteil 42 in das Fundament abgeleitet. Die Vertikalkomponente erzeugt im elastomeren Material 43 unter der Fläche des Kraftübertragungskolbens einen zur Vertikalkciiponente proportionalen Druck, der vom Drucksensor 44 gemessen wird.

Die Ausbildung des hohen schmalen Spaltes 46 bewirkt neben der Zerlegung des Kraftvektors die Erhöhung der Steifigkeit in Belastungsrichtung (kleiner 0,01 mm) und ermöglicht den Einsatz der Kraftmeßzeilen 40 für höchste Lasten in der Größenordnung von 1000 t und mehr bei kleinen Abmeßungen und einem Innendruck bis 500 bar.

An die Stelle des bereits erwähnten Silikon-Kautschuks RTV-ME 625 kann auch der Silikon-Kautschuk RTV-ME 622 treten. Die genannten Silikon-Kautschuk-Materialien haben den besonderen Vorteil einer hervorragenden Temperaturbeständigkeit in den Bereichen von -100 ° bis +200 °C. Sie sind resistent gegen Ozon- und Lichteinwirkung sowie gegen öle und Fette.

Für eine Vulkanisierung des elastomeren Materials43 mit der Innenwand des Unterteils 42 und der Mantelfläche des Kraftübertragungskolbens 41 werden diese Flächen bevorzugt mit einer Grundierung behandelt, beispielsweise mit der Grundierung G 790 der Firma Wacker Chemie München.

Obwohl bei dem Ausführungsbeispiel Silikon-Kautschuk-Materialien einsetzbar, wie sie in der Beschreibungseinleitung angegeben sind.

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Claims (14)

• ·· » ff · - 01 - 85 16 02.12.8^ Ansprüche

1. Kraftmeßeinrichtung mit topfartigem Abstützteil, in das ein koibenartiges Kraftaufnahmeteil eingesetzt ist, wobei zwischen der Stirnfläche des Kraftaufnahmeteils und dem Boden des Abstützteils ein elastomerer Stoff angeordnet ist, der mit mindestens einem Drucksensor in Kontakt ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Uin.fangsmantel (28) des Kraftaufnahmeteils (11, 41) und der zylindrischen Innenfläche (30) des Abstützteiles (12, 42) ein enger Ringspalt (14, 46^ gebildet ist, der im wesentlichen ganz mit elastomerem Stoff (13, 43) gefüllt ist.

2. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Spalts (13, 43) im Bereich von 1/100 bis 1/1000 des Innendurchmessers des Abstützteils (12, 42) ist.

3. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe des Ringspalts (14, 46) im Bereich zwischen 1/50-fache bis fünffache des Innendurchmessers des Abstützteils (12, 42) liegt.

4. Kraftmeßeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Ringspalts zwischen 0,1 bis 2 mm, bevorzugt 0,2 bis 1 mm liegt.

5. Kraftmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Stoff ein Silikon-, ein Natur-, Styrol-, Butadien-, Polysulfid-, Nitril-Kautschuk, ein Polyacrylat oder ein Polyurethan

- 02 oder eine Mischung zweier oder mehrer dieser Stoffe ist.

6. Kraftmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Stoff (13, 43) im wesentlichen blasenfrei.ist.

7. Kraftmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der elastomere Stoff (13, 43) mit denjenigen Flächen des Kraft ufnahmeteils (11, 41) und des Abstützteils (14, 46), mit denen er in Kontakt ist, fest verbunden insbesondere verklebt oder vulkanisiert ist.

8. Kraftmeßeinrichtung nach einem der vorhergehende Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor ein Absolutdrucksensor ist.

9. Kraftmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Drucksensor ein piezoelektrischer oder ein piezoresistiver Drucksensor ist.

10. Kraftmeßeinrichtung, nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Boden des topfförmigen Abstützteiles ( ' 42) eine öffnung (48) zum entfernbaren Einsetzen des Drucksensors (44) vorgesehen ist.

11. Kraftmeßeinrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Befestigungsvorrichtung (45, SO) ,tür Lagefixierung des Drucksensors (44 ) vorgesehen ist.

12. Kraftmeßeinrichtimg nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung (48) mittels einer Abdeckung (51) luft- und feuchtigkeitsdicht verschließbar ist»

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- 03 -

13. Kraftmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die untere Stirnfläche des Kraftaufnahmeteiis (11, 41) und/oder der Boden des Abstützteils (12* 42) nach unten hin gewölbt ist bzw. sind.

14. Kraftmeßeinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Ki'aftaufnahmeteil (1, 11, 41) und das Abstützteil (2, 12, 42) eine verhältnismäßig große flächige Ausdehnung nach Art eines Teppichs besitzen und eine Vielzahl von Drucksensoren (5, 15, 44) vorzugsweise regelmäßig voneinander beabstandet, in dem elastomeren Stoff (3, 13, 43) eingebettet und gemeinsam mit einer Auswertevorrichtung mit Meßanzeige -Verbuiulen