SE448494B - Bojfjeder for veg- eller kraftmetning, speciellt for anvendning vid kraft- elle tryckupptagare - Google Patents

Description

-p44s 494 böjfjäderns plan utböjs liven i lika riktning; dvs med samma tecken på böjpilarna. Pá liven från en sida pålagda sensorele- ment alstrar därför vid pákänning av böjfjädern mätsignaler med samma tecken. Men det är önskvärt att man får mätsignaler med motsatta teckeny för att kunna anordna en kompensations- krets, exempelvis en bryggkrets, i vilken sensorelementen med motsatta tecken är så inkopplade att mätfel kompenseras. Om man vid den kända böjfjädern vill anordna en dylik krets, så mäste sensorelementen anbringas på motsatta sidor av böjfjädern. Ena sådan anbringning av sensorelementen har nackdelar beträffande känsligheten och temperaturkoefficienten. yMen framförallt läm- par sig detta sätt för applicering av sensorelementen inte för applicering av sensorelementen i tunnfilmsteknik, vilken jämte kostnadsförmånlig masstillverkning ger möjlighet till minia- tyrisering, emellertid förutsätter appliceringen av sensorele- menten blott pâ.böjfjäderns ena sida; gDärutöver'är den kända böjfjädern pà grund av anordningen av blott två liv i en sym- metriaxel mottaglig för sídolutning.

Uppfínningen grundar sig på uppgiften att så utforma en böj- fjäder av inledningsvis beskrivet slag, att den undgår de be- skrivna nackdelarna och ger hög mäteffekt utan risk för för- vrängning av mätresultatet och detta vid ett enkelt framställ- ningssätt.

Också skall vid en böjfjäder enligt uppfinningen en påsättning av sensorelementen på en sida av böjfjädern vara möjlig pà så- dant sätt, att sensorelementen påkänns motsatt, så att de kan hopkopplas till en kompensationskrets, som möjliggör en kom- pensation av mätfel.n ' b För att lösa detta har man enligt uppfinningen utformat böj- fjädern av inledningsvis nämnt slag så, att minst tvâ separata delavsnitt är anordnade pa_vardera sidorna om en symmetriaxel till böjfjädern, att inspänningsavsnittet är anordnat att fastsättas vid ett monteringsorgan medelst flera förbindningsorgan anord- nade runt periferin av inspänningsavsnittet, att varje delavsnitt via ett första liv är förbundet med kraftíngàngsavsnittet och I via ett andra liv med inspänningsavsnittet; att liven är likrik- tade, att delavsnitten är anordnade mellan ett första och että andra liv och att avsnitten och liven är utarbetade ur fjäder- plàtmaterial genom ytbehandling såsom gränserna hos tva konti- nuerliga urtagningar. 7 n f 4.., . u 448 494 Vid böjfjädern enligt uppfinningen-är liven mycket korta. En ut- böjning under drift leder därför till en mycket intensiv stuk- ning resp sträckning av de ifrågavarande tvärsnittsfibrerna och därmed till en stark utgångssignal hos sensorelementen. Också * kan man anordna liven på avstånd från inspänningsavsnittets ome- delbara närhet, så att det inte kan uppstâ förvrängningar i mät- resultatet på grund av en annan böjsituation i inspänningsom- rådet. 4 gi i Vid en utböjning av böjfjädern under_drift över kraftingångsav- _ snittet utböjs de liv, som förbinder kraftingångsavsnittet med de båda delavsnitten i motsatt riktning mot de liv, vilka för- binder delavsnitten med inspänningsavsnittet. Sensorelement som gär pásatta de förstnämnda liven ger därför mätsignaler med mot- satta tecken mot sensorelement vilka är pásatta liven för för- bindning med inspänningsavsnittet.

Böjfjädern har alltså en sådan form, att sensorelementen är appli- cerbara på en och samma sida av liven och elektriskt hopkopplings- bara till en hel bryggkrets. Deta möjliggör påsättning av sensor- elementen från nämnda sida.i limnings- eller tunnfilmsteknik, något som säkerställer en miniatyrisering i masstillverkning.

Framställning av böjfjädern själv är likaså möjlig i masstill- verkning, varvid komplicerade utskärningar ur den företrädesvis runda fjädern, för att bilda delavsnitten och liven, är fram- ställbara medelst etsning, gnisterosion eller liknande förfa- randen, enär böjfjädern tack vare den krävda formen är framställ- bar av ett platt råämne, såsom en fjäderplåtskiva.

Företrädesvis är de jtill varje delavsnitt hörande liven anord- nade i linje med varandra;-liven kan vara så dimensionerade och anordnade, att kraftingàngsavsnittet vid införande av en kraft väsentligen förskjuts parallellt med insnänningsavsnittet.

En föredragen form av böjfjädern enligt uppfinningen känneteck- nas av att kraftingàngsavsnittet nppvisar en mittre tunga och ett mitt därpå anslutande tvärstycke, frán vilket de första liven för förbindning med delavsnitten avgrenar sig, symmetriskt med 4 tungan, varvid de första liven och delavsnitten med fördel kan vara anordnade vid sidan om och parallellt med tungan. Andra 448 494 V41» fördelaktiga modifikationer finns angivna i ytterligare under- krav. ' à Uppfinningen skall i det följande beskrivas närmare under hän- visning till på bifogad ritning visade utföringsexempel enligt “ nedan. f V K Fig 1 visar en vy ovanifrån av en böjfjäder enligt uppfinningen.

Pig 2 visar ett snitt utmed linjen II-II i fig 1, varvid böjfjä- dern är visad i ett utböjt driftsläge. g I Fig 3 visar ett snitt i perspektiv av en böjfjäder enligt fig 1 och 2 i ínbyggnadsläge i en tryckupptagare.

Fig 4 visar en hel bryggkrets för de pà en sida av böjfjädern en- ligt fig 1 och 3 applicerade sensorelementen. _ Pig 5 och 6 visar vyer ovanifràn av tvâ modifierade utföringsfor- mer av böjfjädern enligt uppfinningen.

Den i figurerna 1 och 2 visade böjfjädern är gjord av en plan fjä- derplàtskiva. Den upptar ett kraftingánsavsnitt T med en mittre tunga 2 och ett därtill anslutande tvärstycke 3. Vidare upptar böj- fjädern ett mellanavsnitt i form av två delavsnitt 4, S jämte ett inspänningsavsnitt 6. Delavsnitten 4, 5 i mellanavsnittet är ut- formade och anordnade symmetriskt med böjfjäderns symmetriaxel S och via på för varje gång lika avstånd från symmetriaxeln S parallellt därmed_löpande liv 10, 11 förbundna med kraftingángsav- snittet 1, och via på samma sätt anordnade i linje därmed liggande liv 12, 13 förbundna med ett cirkelsegmentformígt avsnitt 7 av böjfjäderns inspänningsavsnitt 6.

I det cirkelsegmentformiga avsnittet 7 och ett därtill anslutande cirkelringformigt avsnitt 8_i ínspänningsavsnittet är en ring av häl 9 för skruvar anordnad, medelst vilka inspänningsavsnittet är fäst inuti ett hut 1sti11 en ttycxupptagare lea. (fig 3). 'vfk Kraftingångsavsnittet är påverkbart via en skjutstång 14, som an- » ry.. griper i mitten av böjfjädern vid tungan 2 och är fäst i hålet 20 pà kraftingángsavsnittet 1. Om böjfjädern utböjs via skjut- stången 14 på det i fig 2 visade sättet, så utböjs liven 10, 11 g rd' nu Fn' P 448494 i en riktning och liven 12, 13 i motsatt riktning, något som i fig 2 för varje gäng är förtydligat genom angivning av lívens böjda former och utsättning av ett minustecken resp ett pluse tecken. På stegen från samma sida pàlímmade töjningsmätremsor är i fig 4 visade och betecknade som motstånd, varvid töjnings- _mätremsan R1 är anbragt vid liv 13, R2 vid liv 11, R3 vid liv 10 och R4 vid liv 12. I en bryggkrets enligt fig 4 är de fyra töjningsmätremsorna med motsatta tecken så inbördes kopplade, att mätfel kompenseras. I U _I stället för töjningsmätremsorna kan också motstånd i tunn- filmstekník appliceras på liven 10-13, som för övrigt kopplas på samma sätt somfvisas iifig 4.

Fig 3 visar böjfjädern enligt figurërna 1 och 2 1 inbyggt tiil- stànd i en tryckupptagare med ett hus 15, ett genom fluidumtryck påverkbart membran 16 och en anslagsvägg 17 för membranet 16, vilken i centrum med spel genomgås av skjutstången 14 för för- bindning med tungan;2§ Om membranet påverkas av ett tryck, så utböjs därigenom via skjutstången 14 kraftingàngsavsnittet 1, som fig 2 visar, Med den hela bryggkretsen enligt fig 4 erhål- les en utgångssignal, som är karaktäristisk för det på membra- net 16 verkande trycket, Modifikationen av böjfjädern enligt fig 5 skiljer sig-fràn den enligt fig 1 genom att* liven 12, 13 med lika avstånd x-är för- skjutna mot liven 10, 11, alltså inte gemensamt med dessa lig- ger pà med symmetriaxeln S parallella syftlinjer.

Ytterligare en konstruktiv skillnad gentemot utförandet enligt fig 1 är att tvärstycket består av en rak balk i stället för av en cirkelsegmentformig balk. 1 Utförandet enligt fig 6 av böjfjädern skiljer sig från utföran- dena enligt fig 1 ocn 5 genom att_de båda delavsnitten 4, 5 'blott är *förbundna_med inspänningsavsnittet 6 genom ett enda liv 12' i stället för genom två liv 12, 13. Också i detta fall kan två sensorelement vara applicerade.bredvid varandra på det enda livet 12' och detta liksom vid de hittillsvarande utföran- dena på samma sida av böjfjädern, på vilken också de till liven 448 494 10, 11 hörande sensorelementen är pásatta. Kopplingen av sensor- elementen är som visas i fig 4. I stället för två sensorelement kan det också räcka med ett enda sensorelement på livet 12', vars utgångssignal då dupliceras, så att återigen en krets en- ligt fig 4 kan_anordnas.

Vid alla de beskrivna utföringsformerna är böjfjädern gjord av en plan fjäderskiva genom utetsníng eller utarbetning genom gnisterosion av de olika beskrivna avsnitten, varvid för varje gång tvâ sammanhängande urtag 18, 19 bildas, vilkas relativt komplicerade form enkelt är framställbar med de nämnda framställ- ningssätten.

För alla de visade utföringsformerna är det utböjningsförlopp gemensamt, som är visat i fig_2 och diskuterat med hjälp av denna fignr, nämligen en motsatt böjdeformation hos liven 10, 11 resp 12, 13 (12'). Härigenom möjliggöres en kompensatíons- krets av de på en sida applicerade sensorelementen enligt fig 4.

(I) íkfi (I:

Claims (7)

448 494 Patentkrav

1. § Böjfjäder för väg- eller kraftmätning, speciellt för användning vid kraft- eller tryckupptagare, med ett kraft- aingàngsavsnitt och ett inspänningsavsnitt, varvid dessa båda avsnitt är förbundna med varandra via böjbara liv, vilka på en sida är bestyckade med sensorelement för att omvandla ntböjningar till elektriska signaler, k ä n n e tie c k n a d av att minst tvâ separata delav- snitt (4, 5) är anordnade på vardera sidorna om en sym- metriaxel (S) till böjfjädern, att inspânningsavsnittet är anordnat att fastsättas vid ett monteringsorgan (hus 15) medelst flera förbíndningsorgan (9) anordnade runt periferin av inspän- sningsavsnittet, att varje delavsnitt via ett första liv (10, 11) är förbundet med kraftingàngsavsnittet (1) och via ett andra liv (12, 13) med inspänningsavsnittet (6), att liven mo, 12gresp“11,i13>gär inriktade, att aeiav- snitten (4; 5) är anordnade mellan ett första och ett andra liv (10, 12; 11, 13) och att avsnitten och liven är utarbe- tade ur fjäderplåtmaterial genom ytbehandling såsom grän~ serna hos två kontinuerliga urtagningar (18, 19).

2. , Böjfjäder enligt krav 1, k ä nïn e t e c k n a d av att de till varje delavsnítt (4, 5) hörande liven (10, 12; 11, 13) är anordnade i linje med varandra.

3. Böjfjäder enligt krav 1 eller 2, k ä n nte t e c k n a d “av att liven (10-13) är så dimensionerade, att kraftingàngs- avsnittet (1) vid införande av en kraft väsentligen för- skjuts parallellt med inspänningsavsnittet (6).

4. Böjfjäder enligt något av kraven_1-3, k ä n n e - t e c k nia di av att kraftingàngsavsnittet (1) uppvisar en mittre tunga (2) och ett mitt därpå anslutande tvär- stycke (3) från vilket de första liven (10, 11) för för~ binding med delavsnitten (4, 5) symmetriskt med tungan (2) avgrenar sig. J A J ' 443 494m _ 8

5. Böjfjäder enligt krav 4, k ä'n n ett e c k n a d av att de första liven (10, 11) och delavsnitten (4, 5) är e å anordnade vid sidan om och parallellt med tungan.

6. Böjfjäder enligt något av kraven 1-5, k,ä n n e - t e c k n a d av_att sensorelementen (R1+R4) är applicerade på en och samma sida av liven (10-13) och elektriskt hop- kopplade till en hel bryggkrets.

7. Bajfjäaer enligt krav 4 eller s, k ä n n e et e e k - n a d av att ett enda andra liv (12') förbinder båda del- avsnitten (4,.5) gemensamt med inspänningsavsnittet (6). (ü di: “åh