NL8302978A - Buigveer. - Google Patents

Description

833102Ai * * I

• I

Korte aanduiding: Buigveer.

De uitvinding heeft betrekking op een buigveer voor weg- of I

krachtmeting, in het bijzonder voor toepassing in een kracht- of I

5 drukopnemer, omvattende een krachtinvoergedeelte en een inspan-gedeelte, welke gedeelten met elkaar zijn verbonden via buigzame bruggen die eenzijdig zijn voorzien van de doorbuigingen in elektrische signalen omzettende tasterelementen. I

Bij een op zich bekende buigveer van deze soort (DE-AS 26 08 10 381, fig. 7) vormen de buigzame bruggen zelf de verbindingselemen- I

ten tussen het kreachtinvoergedeelte en het inspangedeelte. Deze I

bruggen worden tijdens bedrijf over hun gehele lengte doorgebogen zodat de op de bruggen aanwezige tasterelementen slechts betrekkelijk weinig worden gerekt respektievelijk opgestuikt. Dit resul-15 teert in een betrekkelijk zwak uitgangssignaal der tasterelementen, dus een gering meeteffekt. Het inspangedeelte gaat bij deze bekende buigveer direkt over in de buigzwakke brugdelen. De buigvervorming verloopt in het inspangedeelte ander dan buiten dit gedeelte wat ' leidt tot een vervalsing van het meetresultaat. Tenslotte is de 20 vervaardiging van deze bekende buigveer betrekkelijk gecompliceerd. I

Bij een andere bekende buigveer (DE-AS 22 42 222) is een eendelig tussengedeelte over in totaal twee in een symmetrie-as aangebrachte bruggen verbonden met het krachtinvoergedeelte respektieve- I

lijk het inspangedeelte. Bij het uitbuigen van het krachtinvoer-25 gedeelte in de richting dwars op het vlak van de buigveer worden de bruggen in gelijke richting, dus met een buigpijl met gelijk voorteken doorgebogen. De op de bruggen aan een kant aangebrachte tasterelementen wekken dan ook bij een belasting van de buigveer meetsignalen met gelijk voorteken op. Het is echter gewenst dat de 30 meetsignalen een tegengesteld teken hebben omdat dan een compensa-tieschakeling kan worden toegepast, bijvoorbeeld een brugschakeling waarin de tasterelementen met tegengesteld teken zodanig zijn geschakeld dat meetfouten worden gecompenseerd. Wanneer men bij de bekende buigveer een dergelijke schakeling wenst te realiseren dan -=» τ r* λ λ τ λ •J . . Ί . 8 / ί -2- moeten de tasterelementen op tegenovergestelde zijden van de buig-veer worden aangebracht. Een dergelijke wijze van aanbrengen heeft echter nadelen voor wat betreft de gevoeligheid en de invloed van de temperatuurcoëfficiënt. In het bijzonder kan deze wijze van 5 aanbrengen der tasterelementen niet worden gerealiseerd wanneer de tasterelementen in de zogenaamde dunne filmtechniek worden vervaardigd, welke laatste weliswaar een goedkope massavervaardiging en de mogelijkheid van miniaturisering geeft doch het aanbrengen van de tasterelementen op slechts een zijde van de buigveer mogelijk maakt. 10 Bovendien is deze bekende buigveer als gevolg van de aanwezigheid van slechts twee bruggen in een symmetrie-as gevoelig voor zijdelings kantelen.

De uitvinding beoogt een buigveer van de in de aanhef beschreven soort zodanig uit te voeren dat bovenomschreven nadelen worden 15 vermeden en een groot meeteffekt zonder het gevaar van vervalsing van het meetresultaat is verzekerd terwijl de vervaardiging eenvoudig is.

Ook wordt bij een buigveer volgens de uitvinding beoogd het aanbrengen van de tasterelementen op een zijde van de buigveer 20 mogelijk te maken en wel in een zodanige vorm dat de tasterelementen tegengesteld belast kunnen worden zodat zij kunnen worden opgenomen in een compensatieschakeling die een compensatie van meetfouten mogelijk maakt.

Dit doel wordt volgens de uitvinding bereikt doordat tenminste 25 twee aparte deelsectoren aan weerskanten van een symmetrie-as der buigveer zijn aangebracht, elke sector via een eerste brug is verbonden met het krachtinvoergedeelte en via een tweede brug met het inspangedeelte, de bruggen gelijkgericht zijn en de deelsectoren elk zijn gevormd tussen een eerste en een tweede brug.

30 Bij de buigveer volgens de uitvinding zijn de bruggen zeer kort. Doorbuigen tijdens bedrijf leidt dan ook tot een zeer intensief stuiken respektievelijk rekken van de dwarsdoorsnedevezels en daarmee tot een sterk uitgangssignaal van de tasterelementen. Ook kunnen de bruggen worden aangebracht op afstand van de direkte * 7 > ST) Jft, v : - ', ί / Ö * -3- omgeving van het inspangedeelte zodat geen vervalsingen van het meetresultaat door een ander buiggedrag in het inspanbereik optreedt· Bij het uitbuigen van de buigveer tijdens bedrijf via het krachtinvoergedeelte worden de bruggen die het krachtinvoergedeelte 5 verbinden met de beide andere delen in tegengestelde richting doorgebogen ten opzichte van de bruggen die de gedeelten verbinden met het inspangedeelte. De tasterelementen die op eerstgenoemde bruggen zijn aangebracht leveren dan ook meetsignalen met tegengesteld teken ten opzichte van dat der tasterelementen die zijn aangebracht 10 op de bruggen die de verbinding met het inspangedeelte geven.

De buigveer heeft een zodanige vorm dat de tasterelementen op een en dezelfde zijde der bruggen kunnen worden aangebracht en elektrisch kunnen worden opgenomen in een volledige brugschakeling. Dit maakt het aanbrengen van de tasterelementen op genoemde zijde 15 met behulp van de kleef- of dunne-filmtechniek mogelijk wat weer een miniaturisering en massavervaardiging mogelijk maakt. De vervaardiging van de buigveer zelf is eveneens in massaproduktie mogelijk, ook bij gecompliceerde uitsnijdingen uit de bij voorkeur rond veer-plaatmateriaal voor het vormen van deelsectoren en van de bruggen 20 door toepassing van etsen, vonkerosie, terwijl de buigveer door de toegepaste vormgeving volgens de uitvinding uit een vlak halffabrikaat, bijvoorbeeld een schijf uit veermateriaal kan worden vervaardigd.

Bij voorkeur zijn de tot elke deelsector behorende bruggen 25 vluchtend aangebracht. De bruggen kunnen zodanig zijn gedimensioneerd en aangebracht dat het krachtinvoergedeelte bij het invoeren van een kracht in hoofdzaak evenwijdig met het inspangedeelte wordt verplaatst.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de buigveer volgens de uit-30 vinding wordt daardoor gekenmerkt, dat het krachtinvoergedeelte is voorzien van een centrale tong en een daaraan aansluitend dwarsstuk van waaruit symmetrisch ten opzichte van de tong de eerste bruggen ter verbinding met de deelsectoren uitgaan, waarbij bij voorkeur de eerste bruggen en de deelsector zijdelings van en evenwijdig aan de . i -4- tong zijn aangebracht.

Andere gunstige uitvoeringsvormen zijn beschreven in de volg-conclusies.

De uitvinding wordt in het hiernavolgende toegelicht aan de 5 hand van de tekening.

Fig.·1 is een bovenaanzicht van een buigveer volgens de uitvinding;

Fig. 2 is een doorsnede over de lijn II-1I in Fig. 1 met de buigveer in een uitgebogen bedrijfsstand; 10 Fig. 3 is een perspektivische afbeelding van een buigveer volgens Fig. 1 en 2 ingebouwd in een drukopnemer;

Fig. 4 toont de brugschakeling van de op een zijde van de buigveer volgens de Fig. 1 en 3 aangebrachte tasterelementen; de Fig. 5 en 6 zijn bovenaanzichten van twee andere uitvoerings-15 vormen van de buigveer volgens de uitvinding.

De in de figuren 1 en 2 afgebeelde buigveer is gevormd uit een vlakke schijf uit veerplaatmateriaal. De buigveer bestaat uit een krachtinvoergedeelte 1 met een centrale tong 2 en een daaraan aan-' sluitend dwarsstuk 3. Voorts omvat de buigveer een tussendeel in de 20 vorm van twee deelsectoren 4, 5 en een inspandeel 6. De deelsectoren 4,5 van het tussendeel zijn symmetrisch uitgevoerd ten opzichte van de symmetrie-as S van de buigveer en via op gelijke afstand van de symmetrie-as S evenwijdig daaraan verlopende bruggen 10, 11 verbonden met het krachtinvoergedeelte 1 en via op dezelfde wijze aan-25 gebrachte, daarmee vluchtende brugge n12, 13 verbonden met een cirkelsegmentvormig gedeelte 7 van het inspandeel 6 der buigveer.

In het cirkelsegmentvormig deel 7 en een daaraan aansluitend gedeelte 8 is een krans openingen 9 gevormd voor het opnemen van schroeven met behulp waarvan het inspandeel kan worden vastgezet in 30 het huis 15 van een drukopnemer (Fig. 3).

Het krachtinvoerdeel wordt bediend via een schuifstang 14 die in het midden van de buigveer op de tong 2 aangrijpt en is bevestigd in de boring 20 van het krachtinvoerdeel 1.

Wanneer de buigveer via de schuifstang 14 op de in Fig. 2 <**1 -¾ ·.— ' · ·!' -1 ! ; - .r* '' v i η -5- getekende wijze wordt uitgebogen worden de bruggen 10, 11 in de ene richting en de bruggen 12, 13 in tegengestelde richting doorgebogen wat in Fig. 2 is aangegeven door het minteken respektievelijk plusteken. Op de bruggen zijn, uitgaande van dezelfde zijde, rekstrook-5 jes aangebracht die in Fig. 4 zijn voorgesteld als weerstanden waarbij het rekstrookje R1 is aangebmcht aan de brug 13, R2 aan de brug 11, R3 aan de brug 10 en R4 aan de brug 12. In de brugschake-ling volgens Fig. 4 zijn de vier rekstrookjes met de bijbehorende voortekens aangegeven en zodanig geschakeld dat meetfouten worden 10 gecompenseerd.

In plaats van rekstrookjes kunnen ook weerstanden in dunne-filmtechniek op de bruggen 10 t/m 13 worden aangebracht; zij worden dan op dezelfde wijze geschakeld als in Fig. 4 aangegeven.

Fig. 3 toont de buigveer volgens de figuren 1 en 2 in in een 15 drukopnemer ingebouwde toestand; de drukopnemer omvat een huis 15, een door de fluidumdruk beinvloed membraan 16 en een aanslagwand 17 voor dit membraan 16; centraal door deze wand gaat met speling de schuifstang 14 die de verbinding met de tong 2 geeft. Wanneer op het membraan druk wordt uitgeoefend wordt daardoor via de schuifstang 20 14 het krachtinvoerdeel 1 uitgebogen op de in fig. 2 getoonde wijze. Met de brugschakeling volgens fig. 4 wordt dan een uitgangssignaal verkregen dat karakteristiek is voor de op het membraan 16 inwerkende druk.

De buigveer volgens fig. 5 onderscheidt zich daarin van die 25 volgens fig. 1 dat de bruggen 12, 13 over gelijke afstanden x ten opzichte van de bruggen 10, 11 zijn verplaatst, dus niet op gelijke afstand ten opzichte van de symmetrielijn S vallen.

Een verder constructief verschil ten opzichte van de uitvoering volgens fig. 1 is dat het dwarsstuk wordt gevormd door een rechte 30 balk in plaats van een cirkelsegmentvormige balk.

In de uitvoering volgens fig. 6 zijn de beide deelsectoren 4, 5 slechts door één enkele brug 12' in plaats van door twee bruggen 12, 13 met het inspandeel 6 verbonden. Ook in dit geval kunnen twee tasterelementen naast elkaar op de ene brug 12' zijn aangebracht en T -** Λ *--*-*t, r·..- *- \ ♦ -6- wel zoals bij de vorige uitvoeringen op dezelfde zijde van de buig-veer waarop de bij de bruggen 10, 11 behorende tasterelementen zijn aangebracht. De schakeling van het tasterelement is weer zoals weergegeven in fig. 4. In plaats van twee tasterelementen kan ook een 5 enkel tasterelement zijn aangebracht op de brug 12' waarvan het uitgangssignaal wordt gedupliceerd zodat ook hier de schakeling volgens fig. 4 kan worden gerealiseerd.

Bij alle beschreven uitvoeringsvormen wordt de buigveer gevormd uit een vlakke veerschijf door het uitetsen of door vonkerosie 10 begrenzen van de verschillende delen waarbij steeds samenhangende uitsparingen 18, 19 worden gevormd waarvan de relatief gecompliceerde vorm met genoemde vervaardigingswijzen eenvoudig kan worden gerealiseerd.

Alle getekende uitvoeringsvormen hebben het uitbuiggedrag als 15 afgebeeld in fig. 2, namelijk een tegengestelde buigvervorming der bruggen 10, 11 ten opzichte van die der bruggen 12, 13 (12*); hierdoor kan een compensatieschakeling van de op een zijde aangebrachte tasterelementen als afgebeeld in fig. 4 worden toegepast.

O T ^ ,> *J* r* .*· V ' * \ *

Claims (8)

1. Buigveer voor weg- of krachtmeting, in het bijzonder voor toepassing in een kracht- of drukopnemer, omvattende een kracht-5 invoergedeelte en een inspangedeelte, welke gedeelten met elkaar zijn verbonden via buigzame bruggen die eenzijdig zijn voorzien van de doorbuigingen in elektrische signalen omzettende tasterelementen, met het kenmerk, dat tenminste twee aparte deelsectoren (4,5) aan weerskanten van een symmetrie-as (S) der buigveer zijn 10 aangebracht, elke sector via een eerste brug (10, 11) is verbonden met het krachtinvoergedeelte (1) en via een tweede brug (12, 13) met het inspangedeelte (6), de bruggen (10, 12 respektievelijk 11, 13) gelijkgericht zijn en de deelsectoren (4, 5) elk zijn gevormd tussen een eerste en een tweede brug (10, 12; 11, 13).

2. Buigveer volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bij elke deelsector (4, 5) behorende bruggen (10, 12; 11, 13) vluchtend zijn aangebracht.

3. Buigveer volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de bruggen (10 t/m 13) zodanig zijn gedimensioneerd dat het 20 krachtinvoergedeelte (1) bij het invoeren van een kracht in hoofdzaak evenwijdig aan het inspangedeelte (6) wordt verplaatst.

4. Buigveer volgens een der conclusies 1-3, met het kenmerk, dat het krachtinvoergedeelte (1) is voorzien van een centrale tong en een daaraan aansluitend dwarsstuk (3) van waaruit 25 symmetrisch ten opzichte van de tong de eerste bruggen (10, 11) ter verbinding met de deelsectoren (4, 5) uitgaan.

5. Buigveer volgens conclusie 4, met het kenmerk, dat de eerste bruggen (10, 11) en de deelsectoren (4, 5) zijdelings van en evenwijdig met de tong zijn aangebracht.

6. Buigveer volgens een der conclusies 1-5, met het kenmerk, dat de tasterelementen (R1 t/m R4) aan een en dezelfde zijde van de bruggen (10 t/m 13) zijn aangebracht en in een brug-schakeling zijn opgenomen.

7. Buigveer volgens conclusie 1-6, met het kenmerk, 32 fi 0 7 3 v -λ 'j J -8- dat alle delen en sectoren door een oppervlaktebewerking (etsen, yonkerosie e.d.) uit veerplaat zijn gevormd.

8. Buigveer volgens conclusie 4 of 5, met het kenmerk, dat een enkele tweede brug (12') de beide deelsectoren (4, 5) 5 gemeenschappelijk met het inspangedeelte (6) verbindt. 1» O ^ Λ -η » if W \ ··' ·;·’ / 8