FI64719C - Kraftmaetningsgivare foer elektroniska vaogar o.dyl. - Google Patents

Description

6471 9

VOIKANKITTAUSANTURI ELEKTRONISIA VAAKOJA YKS. VARTEN

Keksinnön kohteena on voimaninittausanturi elektronisia vaakoja yms. varten, joka perustuu kuormitetun mittauskappaleen pintakerroksessa tapahtuvan venytyksen ja kutistuman mittaukseen sinänsä tunnetulla vastusvenymäliuskatekniikalla, jolla venymä-5 liuskojen vastus mitataan vastussillassa.

Tällaisia voimanini ttausanturi n mittauskappaleita eli punnitus-kennoja on lukuisia erimuotoisia. Mutta sen lisäksi, että ne ovat erittäin kalliita on niissä erinäisiä epäkohtia. Esim. kun sylinterin muotoista mittauskappaletta kuormitetaan pituussuun-10 nassa muodostuu erisuuntaisia pintajännityksiä, jonka takia kennoissa pitää käyttää erisuuntaisia vastusvenymäliuskoja, joiden sijoitus ei aina ole paras mahdollinen. On myöskin olemassa diagonaalisesti kuormitettuja neliönmuotoisia anturin mittauskappaleita, esim. US-pat en t ti julkaisun 2 986 931 (73-14-1 ) 15 mukainen laite. Viimeksi mainitussa on kuitenkin paitsi että se on suhteellisen kallis se epäkohta, että neliön sivuissa taivutuksen lisäksi esiintyy veto- tai puristusjännityksiä. (Hakemuksen mukainen mittauskappale eroaa tästä mm. siinä, että vino-suunnikkaan ohuet eli mittaussivut ovat 90° kulmassa diagonaali-20 sen mittauslinjan suhteen, joten niissä esiintyy melko puhdasta taivutusta.

Esillä olevan keksinnön päätavoitteena on aikaansaada erittäin halpa ja tarkka, ts. kilpailukykyinen punnituskenno. Halpaa valmistusta on saatu siten, että kenno eli mittauskappale tehdään 25 vedetystä metalliprofiilikiskosta katkaisemalla sopiviin kappaleisiin halutun mittausalueen mukaan, jolloin eri punnitusalu-eilla ei tarvitse tehdä omaa profiilivetotyökalua. Keksinnön mukaiselle voimanini ttausanturi He on tunnusomaista se, että sen muodostaa diagonaalisesti kuormitettu pääasiassa vinosuunnikkaan 30 muotoinen mittauskappale, jonka kahdet vastakkaiset sivut ovat paksuja ja suhteellisen taipumattomia toisten sivujen, ns. mit-taussivujen ', joihin venymäliuskat on sijoitettu, ollessa ohuita ja kohtisuorassa asennossa kuormituslinjaan nähden, ja että mittauskappale tarvittaessa voidaan tehdä senmuotoiseksi, 35 että siinä on kaksi ylikuormitussuojän muodostavaa pintaa jotka kohdatessaan toisiaan rajoittavat muodonmuutoksen.

______ - τ~ 2 6471 9

Keksintöä selostetaan seuraavassa lähemmin viittaamalla oheisiin, keksinnön periaatteen ja muutamia käytännöllisiä suoritusmuotoja esittäviin piirustuksiin, joissa:

Kuvio 1 esittää periaatteellisesti kuormittamattoman, puristus-5 kuormitetun ja vetokuormitetun kennon muodonmuutokset.

Kuvio 2 esittää aksonometrisenä kuvana kennon erään suoritusmuodon.

Kiivi o t 3, 4 ja 5 esittävät kennon 3 eri suoritusmuotoa.

Kuviot 6, 7 ja B esittävät kennon yläosan, ohueeseen sivuun on 10 tehty 0, 1 ja 2 kavennusta.

Kuviot 9, 10 ja 11 esittävät kennon yläosan, jossa ohut sivu muodostaa erilaiset kulmat kuormituslinjän kanssa ja Kuviot 12, 13 ja 14 ylikuormitusesteen erilaisia järjestelyjä.

Keksinnön mukaista anturia voidaan käyttää sekä puristuskuormi-15 tuksessa että vetokuormituksessa. Kuvio 1 esittää vahvasti liioiteltuna miten vasemmalla kuormittamaton anturin kenno muuttaa muotoaan puristus- ja vetokuormituksessa. Puristuksessa yli-kuormituseste toimii siten, että kennon keskellä on yhdensuun- täiset, kuormituslinjaa vastaan kohtisuorat tasot 1, jotka yli-20 kuormituksen sattuessa kohtaavat toisiaan ja estävät ohueita sivuja 2 taipumasta lisää ja rikkoutumasta. Ylikuormitusraja voidaan tietenkin ja pitääkin asettaa sellaiseksi, ettei ohuissa sivuissa synny pysyviä muodonmuutoksia. Vetokuormituksessa tällaista yksinkertaista ylikuormitusestettä ei tietenkään voida 25 käyttää, vaan ylikuormitus on estettävä muilla keinoin.

Keksinnön mukaisen anturin mittauskappaleen eli kennon rakenne käy tarkemmin ilmi kuviosta 2. Paitsi mainitut keskitasot 1 ja vinosuunnikkaan ohuet sivut 2 siinä on suunnikkaan paksut, käy-tönnöllisesti katsoen taipumattomat sivut 3. Tasojen 1 välissä 50 voidaan ylikuormitusesteenä etäisyyskappaletta 4. Kennon molemmissa päissä (esim. ylhäällä ja alhaalla) on kuormituslinjaa vastaan kohtisuorat, siis tasojen 1 kanssa yhdensuuntaiset xasot. 5, joiden keskipisteessä on kuormi tuslin jansuun täiset, kierteitetyt kiinnitysreiät 6. Kuten mainittu tehdään kennot 35 vedetystä metailiprofitlikiskosta katkaisemalla kohtisuorasti kiskoa vastaan sopivan paksuja kappaleita halutun mittaus- 3 64719 aluser mukaan. Kennon paksuutta voidaan myös tarpeen mukaan muuttaa leikkaamalla kuvion 2 katkoviivoja 7 pitkin. Vastusveny-mä-liuskat 8 voidaan edullisesti asettaa kuvion 2 osoittamaan paikkaan, mutta ne voidaan myöskin sijoittaa muualle ohuelle 5 sivulle ja sen molemmille puolelle.

Kuvio 3 esittää kaavamaisesti kennon, jossa on edellämainitut keskitasot 1 ilman etäisyyskappaletta 4. Kuvio 4 esittää kennon ilman ilman keskitasoja 1, vetokuormituksessahan niitä ei voi käyttää. Kuvio 3 esittää kennon , jossa vinosuunnikkaan paksut 10 sivut ovat kaarevia ja jossa on tasoja etäisyyskappaletta varten. Kuvio G esittää kennon yläosan, jonka ohuessa sivussa ei ole kavennuksia, kuvio 7 ohuen sivun jossa on yksi ja kuvio 8 kaksi kavennusta. Näitä kavennuksia käytetään lähinnä pienillä kuormituksilla, jolloin kennossa tarvitaan lisää herkkyyttä. Kuvio 9 15 esittää kennon, jonka ohut sivu muodostaa 90° kulman kuormitus-linjan kanssa. Kuviossa 10 vastaava kulma on 120° ja kuviossa 11 60°. Kahta viimeistä tapausta pitäisi kuitenkin välttää, sillä mitä enemmän poiketaan 90°:sta sitä epätarkemmaksi anturi tulee. Kuvio 12 esittää miten ylikuormitusesteen etäisyyskappale voi-20 daan sijoittaa lähinnä kuvion 3 mukaiseen kennoon. Se voidaan liimata kiinni alapäästään ja vaihtaa tarpeen mukaan. Kuvion 13 mukaisessa tapauksessa ei tarvita etäisyyskappaletta, vaan kennon keskitasot 1 ovat jo niin lähellä toisiaan että ne sellaisinaan toimivat ylikuormitusesteinä. Kuvio 14 esittää miten etäi-75 syyskappale 4 voidaan sijoittaa kuvion 5 mukaisessa kennossa.

Kun kennoa kuormitetaan syntyvät muodonmuutokset molemmissa ohu-eissa sivuissa täsmälleen samalla tavalla. Koska ohuen sivun molemmat päät ovat kiinni paksuissa sivuissa (katso kuvio 1), niin kennoa kuormitettaessa taipuvat ohuet sivut kuvion 1 mukaan 30 S-muotoon, jossa on helppo mitata halutut muodonmuutokset.

Kuviot 1, 2, 6, 7 ja 8 antavat esimerkkejä vastusvenyraäliuskojen sijoituksista.

Aikaisempiin, ratkaisuihin verrattuna keksintö tarjoaa seuraavat edut: 35 ~ Vinosuunnikasmuoto, jossa ohuet sivut ovat suorassa kulmassa kuormitusviivan suhteen, antaa erittäin tarkat arvot.

- Keksinnön mukaiseen kennoon on helppo saada ylikuormitussuoja.

- Kennon valmistus tulee erittäin taloudelliseksi koska se voidaan tehdä vedetystä metalli profiilikiskoista katkaisemalla 40 sopiviin kappaleisiin.

Claims (6)

1. Voimaninittausanturi elektronisia vaakoja yms. varten, joka perustuu kuormitetun mittauskappaleen pintakerroksessa tapahtuvan venytyksen ja kutistuman mittaukseen sinänsä tunnetulla vastus-venymäliuskatekniikalla, jolla venymäliuskojen vastus mitataan vastussillassa, tunnettu siitä, että sen muodostaa dia-gonaalisesti kuormitettu pääasiassa vinosuunnikkaan muotoinen mittauskappale, jonka kahdet vastakkaiset sivut ovat paksuja ja suhteellisen taipumattornia toisten sivujen, ns. mittaussivujen (2),joihin venymäliuskat (8) on sijoitettu, ollessa ohuita ja kohtisuorassa asennossa kuormituslinjaan nähden, ja että mittaus-kappale tarvittaessa voidaan tehdä senmuotoiseksi, että siinä on kaksi ylikuormitussuojän muodostavaa pintaa (1), jotka kohdatessaan toisiaan rajoittavat muodonmuutoksen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnettu siitä, että mittaussivujen (2) suunta kuormituslinjaan nähden poikkeaa jonkun verran 90°:sta, ei kuitenkaan enempää kuin 30° molempiin suuntiin.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunnettu siitä, että vinosuunnikkaan paksut sivut (3) ovat kaarteen muotoisia.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunne ttu siitä, että mittaussivut (2) ovat varustetut yhdellä tai kahdella kavennuksella.

4 64719

5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen anturi, tunne ttu siitä, että mittauskappaleen keskelle on muodostettu kaksi kuor-mituslinjaa vastaan kohtisuoraa tasoa (1), jotka ylikuormituksessa painuvat toisiaan vastaan ja muodostavat ylikuormitxissuojän tai joiden väliin voidaan asettaa erityiset etäisyyskappaleet (4).

6. Menetelmä jonkun edelläolevan patenttivaatimuksen mukaisen anturin valmistamiseksi, tunnettu siitä, että mittaus-kappale muotoillaan siten, että sitä helposti voidaan valmistaa vedetystä metalliproriilikiskosta katkaisemalla sopiviksi kappaleiksi halutan mittausalueen mukaan. tl