WO2012069581A1 - Convex measuring axes of force transducers - Google Patents

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WO2012069581A1
WO2012069581A1 PCT/EP2011/070923 EP2011070923W WO2012069581A1 WO 2012069581 A1 WO2012069581 A1 WO 2012069581A1 EP 2011070923 W EP2011070923 W EP 2011070923W WO 2012069581 A1 WO2012069581 A1 WO 2012069581A1
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WO
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measuring
bearing
force
measuring axis
arrangement
Prior art date
Application number
PCT/EP2011/070923
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German (de)
French (fr)
Inventor
Zivorad Golubovic
Robert Tordy
Original Assignee
Hirschmann Automation And Control Gmbh
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Application filed by Hirschmann Automation And Control Gmbh filed Critical Hirschmann Automation And Control Gmbh
Publication of WO2012069581A1 publication Critical patent/WO2012069581A1/en

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0009Force sensors associated with a bearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16CSHAFTS; FLEXIBLE SHAFTS; ELEMENTS OR CRANKSHAFT MECHANISMS; ROTARY BODIES OTHER THAN GEARING ELEMENTS; BEARINGS
    • F16C23/00Bearings for exclusively rotary movement adjustable for aligning or positioning

Definitions

  • the invention relates to a measuring arrangement (measuring axis force transducer), a method for producing such a measuring arrangement and applications of such a measuring arrangement according to the respective preambles of the independent claims.
  • Such measuring axis force sensors are basically known, wherein, for example, an embodiment is known in which the force transducer is designed as a socket pin with two shear grooves. It is determined by appropriate design measures of the socket pin against axial slippage in the housing of the force transducer.
  • a deformation occurs, in particular a bending, which can be detected by a suitable sensor, for example a strain gauge (or more).
  • sensors in particular the strain gage or strain gauges, detect the shear stresses which can then be further processed (eg amplified) and evaluated and processed by a controller for further processing (such as a display).
  • the applicant discloses a force sensor system of the fSENS series, which is used for measuring static and dynamic loads, for shear force detection and for traction and pressure force detection. Areas of application include force measurements on cranes and winches, tensile force measurements on vehicles and ships as well as compressive force measurements on forklifts, rack conveyors, hall and gantry cranes and the like.
  • the housing is made of stainless, highly tempered stainless steel. 4 to 20 mA and CANopen are available as interface to the controller.
  • the force sensor is characterized by extremely high overload capacity and fatigue strength, by simple direct installation, by high accuracy, by integrated or external measuring amplifier (measuring arrangement) and by an optimal price and performance ratio.
  • measuring axes with integrated amplifier and straight plug or with angled plug are known for the measuring axes for the shear force detection of the fSENS MA series.
  • the measuring axis has a cylindrical shape and is made of metal and has two notches, with an external force acting on this designed measuring axis, which can be detected by a suitable measuring arrangement, for example by means of strain gauges.
  • all measuring axes are cylindrical made of metal, just as the receptacle (housing) of the measuring axes and the sensors are formed as a hollow cylinder for receiving the measuring axis. Since it is virtually impossible to make the metal surfaces absolutely smooth, the measurements have a hysteresis effect. This means that there are energy losses due to friction of the surfaces of the measuring axis and the recording of the measuring axis between loading and unloading during operation of the measuring axis. This effect is amplified by deflection. In particular, this effect is enhanced by edges, which result from improper processing at the surface or skewed orientation.
  • the invention is therefore based on the object to improve such a force transducer with regard to its accuracy.
  • This object is achieved in that the largely cylindrical measuring axis in the areas where they can come to rest on their recording (housing) and / or the hollow cylindrical receptacle itself and / or the hollow cylindrical sensor is crowned (especially convex).
  • the measuring axis or the receiving areas of the housing of the measuring axis or of the sensor can be easily produced without much effort and with the required accuracy.
  • the energy losses are reduced by friction of the surfaces to each other when changing from load to relief and vice versa the measuring axis, thereby characterized just in case, if Measuring axis is bent as a result of stress, the hysteresis effect can be significantly reduced.
  • the surface pointing in the direction of the measuring axis is / are shaped spherically up to at least one bearing and / or the surface of the measuring axis pointing in the direction of at least one bearing.
  • the term "crowned” is to be understood as meaning those geometric shapes which have a curvature (viewed symmetrically or unevenly in the axial direction) .In particular, the shape may also be referred to as concave or convex depending on the viewing angle.
  • FIG. 1 shows how the cylindrical measuring axis is deformed on the action of an external force.
  • the cylindrical measuring axis is compressed in that direction (reduction of the diameter with concomitant broadening in the other direction, transverse to the direction of force) when it is subjected to an external force.
  • FIG. 2 it can be seen that upon the action of a force F on the measuring axis, a deformation of this measuring axis takes place depending on where the measuring axis is mounted. This means that in the area where a bearing, an abutment or the like is arranged, no deformation can take place, whereas in the non-supported areas a corresponding deformation can take place.
  • FIG. 3 shows the hysteresis of the output signal of the measuring arrangement, which results from the action of force on the measuring axis.
  • the hysteresis is recognizable such that when the force increases, a different output characteristic for the voltage of the measuring arrangement results than when the force has reached its maximum and decreases again.
  • the hysteresis shown in FIG. 3 is again superimposed by a further hysteresis, which is shown in FIG.
  • This hysteresis results from influences of the overall arrangement in which the measuring arrangement is arranged or installed. If, for example, the force acting on a jib of a crane is measured with such a measuring arrangement, the measuring arrangement itself has a hysteresis (corresponding to FIG. 3) which is superimposed by a further hysteresis resulting from the movement of the crane jib (corresponding to FIG. 4).
  • FIG. 5 shows various curves for the hysteresis errors in percent (Y axis) as a function of the acting force (shown on the X axis in the unit of measurement Kilonewton). It has already been tried to reduce the hysteresis errors by polishing the mutually assigned bearing surfaces and / or by the use of lubricants.
  • FIGS. 6 to 9 show the basic structure of a known measuring arrangement, consisting of a measuring axis 2 and at least one bearing 3. It is assumed that the mutually facing contact surfaces of the measuring axis 2 and the bearing 3 are designed to be correspondingly cylindrical. This means that in the unloaded state of the measuring axis 2 whose axial outer surface is aligned parallel to the outer inwardly facing surface of the bearings. If, as shown in Figure 6 and in the following figures, the measuring axis 2 acted upon by an external force F, there is a deformation, so that no uniform contact of the surface of the measuring axis 2 is given to the surface of the bearing 3.
  • the deformation (bending) of the measuring axis 2 results in a punctiform contact with the bearings 3, regardless of whether the measuring axis 2 consists of solid material or is formed by a tube.
  • This effect always sets in, even if the measuring axis 2 is offset relative to a reference surface 5 by a dimension D (FIG. 7) or even if an abutment 6 (FIG. 8) is present.
  • lubrication of the surfaces facing each other (FIG. 9) only helps to a small but not yet satisfactory extent in order to significantly reduce the hysteresis effects shown in FIG.
  • FIGS. All embodiments are based on the fundamental idea that the surface of the measuring axis pointing in the direction of the measuring axis 2 is or are spherical in shape and / or the surface of the measuring axis pointing in the direction of the at least one bearing (also counter-bearing).
  • the measuring arrangement 1 which has a measuring axis 2 made of solid material or designed as a tube, which is mounted in at least one bearing 3, in this embodiment 2 arranged at a distance bearing 3. Furthermore, to illustrate the mode of operation of the measuring arrangement 1, a sensor arrangement 4 is shown schematically.
  • This sensor arrangement 4 for example a strain gauge bridge, detects the deformation, in particular the deflection, of the measuring axis 2 when a force F acts on it.
  • the measuring arrangement 1 is designed and installed in its field of application so that the force F in the area between the two bearings 3, preferably approximately centrally, can act on the measuring axis 2. Since, according to FIG.
  • the surface of the two bearings 3 pointing in the direction of the measuring axis 2 are spherically shaped, it is possible for the measuring axis 2 to virtually roll on this spherically shaped surface of the bearings 3 upon application of the force F, thereby significantly minimizing the hysteresis effects become.
  • this crowned shape effectively compensates for material defects, tolerances and inaccuracies in the production.
  • the surface of the measuring axis 2 will rest on the zenith of the spherically shaped surface of the bearings 3, so that it is possible that the force F can act on the measuring axis 2 from any direction, so that in each case the measuring axis 2 during their deformation due to the force on the surface of the spherical bearings can roll.
  • means are provided which cause the measuring axis 2 remains under the action of the force F within the bearing assembly and can not or only minimal axially move.
  • FIG. 11 it is shown that one bearing 3 (when viewing FIG. 11, the right bearing 3) is displaced by a dimension D relative to the other bearing 3 (when viewing FIG.
  • the installation space of the measuring arrangement 1 can be taken into account so that it does not necessarily have to be arranged on a flat reference surface 5, but can also be installed "obliquely" in the installation space.
  • FIG. 12 shows the situation that, in addition to the at least two bearings 3 (or alternatively only to one bearing 3 or to more than two bearings 3), an abutment 6 is provided.
  • the at least one abutment 6 is arranged between the at least two bearings 3.
  • this abutment 6 has a spherically shaped in the direction of the measuring axis 2 surface. If the anvil 6 completely surrounds the measuring axis 2 radially circumferentially, the force F is transmitted to the measuring axis 2 via the abutment 6, so that the deformation of the measuring axis 2 caused thereby can be detected again by the sensor arrangement 4.
  • the counter-bearing 6 surrounds the measuring axis 2 only partially radially, for example in Haibschalenform. Again, it is true that the spherical surface and the counter bearing 6 significantly reduces the hysteresis.
  • the at least one abutment 6 is designed in bridge form and has two bearing sections 61, which are connected to one another via a connecting bridge 62.
  • the force acting on the measuring axis 2 force F is introduced not only as in the previous figures via a point on the measuring axis 2, but now at two different locations.
  • the force acting on the measuring axis 2 is distributed in two places, preferably in the area of the two bearing sections 61. It can be seen here that the bearing sections 61 according to FIG. 13 are not crowned, but cylindrical, that is to say straight in the axial direction.
  • the forces F acting on the bearing sections 61 can be transmitted very well to the measuring axis 2, which deforms in the case of the force effect and on the spherically shaped one Rolling surfaces of the bearing 3 can.
  • the cylindrical inner contour of the bearing portions 61 does not increase the hysteresis error in this case, since this hysteresis error is already significantly reduced by the convex inner contour of the bearing 3.
  • the measuring axis 2 can not only roll on the convex inner contour of the two bearings 3, but also rolling over the convex inner contour of the bearing portions 61 possible is, which again reduces the hysteresis errors.
  • the inner contours of the bearings 3 and of the anvil 6 are not spherically shaped, but that the surface of the measuring axis 2 itself extends in the direction of the inner contour the bearing 3, 6, 61 has, has a spherical outer contour. While FIG. 15 shows that the measuring axis 2 is spherically shaped in sections on its outer surface both in the region of the bearings 3 and in the region of the bearing sections 61, it is conceivable that the measuring axis 2 is only crowned in the region of the bearings 3 and in the region of the bearing portions 61 has a cylindrical shape.
  • FIGS. 10 to 15 and described above can advantageously be used without polishing or additional lubricant.
  • polish the surfaces for additional reduction of the hysteresis and / or to use a lubricant between the partners leads to a further reduction of the hysteresis.
  • the convex contour of the bearings 3, 6 and / or the measuring axis 2 can also, depending on the point of view, for example, starting from the reference surface 5, be referred to as concave or convex.
  • the spherical configuration of the bearings 3, 6, 61 and the measuring axis 2 is realized by a numerically controlled machining. By using a numerically controlled machine tool can be realized quickly and easily by appropriate removal of the spherical surface shape with the desired shape. This applies regardless of the material of the partners (steel material or light metal material) and the dimensions.
  • a particularly advantageous application of the invention can be seen in the integration of the measuring arrangement in a load cell or when used in work vehicles such as cranes.
  • the invention relates to a measuring axis force transducer, which may preferably be used on cranes, pulleys, wheels, but also in conveyor technology, elevators or similar devices.

Abstract

The invention relates to a measuring system (1) comprising a measuring axis (2) that is received in at least one bearing (3), and a sensor system (4) that detects a force (F) acting upon the measuring system (1) and emits an electric signal corresponding to the detected force (F). The measuring system is characterized in that the surface of the at least one bearing (3) pointing in the direction of the measuring axis (2) and/or the surface of the measuring axis (2) pointing in the direction of the at least one bearing (3) is convex.

Description

B E S C H R E I B U N G  DESCRIPTION
Ballig geformte Messachsen von Kraftaufnehmern Ballig shaped measuring axes of force transducers
Die Erfindung betrifft eine Messanordnung (Messachsen-Kraftaufnehmer), ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Messanordnung sowie Anwendungen einer solchen Messanordnung gemäß den jeweiligen Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche. The invention relates to a measuring arrangement (measuring axis force transducer), a method for producing such a measuring arrangement and applications of such a measuring arrangement according to the respective preambles of the independent claims.
Solche Messachsen-Kraftaufnehmer sind grundsätzlich bekannt, wobei beispielsweise ein Ausführungsbeispiel bekannt ist, bei dem der Kraftaufnehmer als Steckbolzen mit zwei Schernuten ausgeführt ist. Dabei ist durch geeignete konstruktive Maßnahmen der Steckbolzen gegen axiales Verrutschen in dem Gehäuse des Kraftaufnehmers festgelegt. Such measuring axis force sensors are basically known, wherein, for example, an embodiment is known in which the force transducer is designed as a socket pin with two shear grooves. It is determined by appropriate design measures of the socket pin against axial slippage in the housing of the force transducer.
Wenn eine Kraft auf die Messachse wirkt, kommt es zu einer Verformung, insbesondere einer Verbiegung, die durch einen geeigneten Sensor, zum Beispiel einen Dehnungsmessstreifen (oder mehrere), erfasst werden kann. Diese Sensoren, insbesondere der oder die Dehnungsmessstreifen, erfassen die Scherspannungen, die anschließend weiterverarbeitet (zum Beispiel verstärkt) und ausgewertet und von einer Steuervorrichtung für weitere Verarbeitungen (wie beispielsweise eine Anzeige) verarbeitet werden können. Von der Anmelderin ist eine Kraftsensorik der Reihe fSENS bekannt, die zur Messung statischer und dynamischer Lasten, zur Scherkrafterfassung und zur Zug- und Druckkrafterfassung verwendet wird. Anwendungsbereiche sind Kraftmessungen an Kranen und Winden, Zugkraftmessungen an Fahrzeugen und Schiffen sowie Druckkraftmessungen an Gabelstaplern, Regalförderzeugen, Hallen- und Portalkranen und dergleichen. Das Gehäuse besteht aus rostbeständigem, hoch vergütetem Edelstahl. Als Schnittstelle zur Steuerung stehen 4 bis 20 mA und CANopen zur Verfügung. Die Kraftsensorik zeichnet sich aus durch extrem hohe Überlastbarkeit und Dauerfestigkeit, durch einfachen direkten Einbau, durch hohe Genauigkeit, durch integrierten oder externen Messverstärker (Messanordnung) sowie durch ein optimales Preis- und Leistungsverhältnis aus. When a force acts on the measuring axis, a deformation occurs, in particular a bending, which can be detected by a suitable sensor, for example a strain gauge (or more). These sensors, in particular the strain gage or strain gauges, detect the shear stresses which can then be further processed (eg amplified) and evaluated and processed by a controller for further processing (such as a display). The applicant discloses a force sensor system of the fSENS series, which is used for measuring static and dynamic loads, for shear force detection and for traction and pressure force detection. Areas of application include force measurements on cranes and winches, tensile force measurements on vehicles and ships as well as compressive force measurements on forklifts, rack conveyors, hall and gantry cranes and the like. The housing is made of stainless, highly tempered stainless steel. 4 to 20 mA and CANopen are available as interface to the controller. The force sensor is characterized by extremely high overload capacity and fatigue strength, by simple direct installation, by high accuracy, by integrated or external measuring amplifier (measuring arrangement) and by an optimal price and performance ratio.
Bei den Messachsen zur Scherkrafterfassung der Reihe fSENS MA sind Messachsen mit integriertem Verstärker und geradem Stecker oder mit abgewinkeltem Stecker bekannt. Die Messachse weist eine Zylinderform auf und besteht aus Metall und hat zwei Einkerbungen, wobei eine äußere Kraft auf diese gestaltete Messachse wirkt, die durch eine geeignete Messanordnung, zum Beispiel mittels Dehnungsmessstreifen, erfasst werden kann. Measuring axes with integrated amplifier and straight plug or with angled plug are known for the measuring axes for the shear force detection of the fSENS MA series. The measuring axis has a cylindrical shape and is made of metal and has two notches, with an external force acting on this designed measuring axis, which can be detected by a suitable measuring arrangement, for example by means of strain gauges.
Im Stand der Technik sind alle Messachsen (Load Pins) zylindrisch aus Metall ausgeführt, genauso wie die Aufnahme (Gehäuse) der Messachsen und die Sensoren hohlzylindrisch zur Aufnahme der Messachse ausgebildet sind. Da es praktisch nicht möglich ist, die Metalloberflächen absolut glatt herzustellen, kommt es bei den Messungen zu einem Hystereseeffekt. Das heißt, es kommt zu Energieverlusten durch Reibung der Oberflächen der Messachse und der Aufnahme der Messachse zwischen Belastung und Entlastung im Betrieb der Messachse. Dieser Effekt wird durch Durchbiegung noch verstärkt. Verstärkt wird dieser Effekt insbesondere auch durch Kanten, die durch unsaubere Verarbeitung bei der Oberfläche oder durch Schieflage bei der Ausrichtung entsteht. In the prior art, all measuring axes (load pins) are cylindrical made of metal, just as the receptacle (housing) of the measuring axes and the sensors are formed as a hollow cylinder for receiving the measuring axis. Since it is virtually impossible to make the metal surfaces absolutely smooth, the measurements have a hysteresis effect. This means that there are energy losses due to friction of the surfaces of the measuring axis and the recording of the measuring axis between loading and unloading during operation of the measuring axis. This effect is amplified by deflection. In particular, this effect is enhanced by edges, which result from improper processing at the surface or skewed orientation.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen solchen Kraftaufnehmer hinsichtlich seiner Genauigkeit zu verbessern. Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, dass die weitestgehend zylindrisch geformte Messachse in den Bereichen, in denen sie zur Anlage an ihrer Aufnahme (Gehäuse) kommen kann und / oder die hohlzylindrische Aufnahme selber und / oder der hohlzylindrische Sensor ballig (insbesondere konvex) geformt wird. Durch eine entsprechende numerische Bearbeitung der Messachse beziehungsweise der Aufnahmebereiche des Gehäuses der Messachse bzw. des Sensors können solche Bereiche ohne weiteres ohne großen Aufwand und mit der geforderten Genauigkeit hergestellt werden. Durch diese ballige Oberfläche der Messachse und / oder der Aufnahme der Messachse im Gehäuse und / oder des Sensors werden die Energieverluste durch Reibung der Oberflächen zueinander beim Wechsel von Belastung zu Entlastung und umgekehrt der Messachse verringert, so dass dadurch gerade für den Fall, wenn die Messachse in Folge von Belastung durchgebogen wird, der Hystereseeffekt deutlich verringert werden kann. The invention is therefore based on the object to improve such a force transducer with regard to its accuracy. This object is achieved in that the largely cylindrical measuring axis in the areas where they can come to rest on their recording (housing) and / or the hollow cylindrical receptacle itself and / or the hollow cylindrical sensor is crowned (especially convex). By corresponding numerical processing of the measuring axis or the receiving areas of the housing of the measuring axis or of the sensor, such areas can be easily produced without much effort and with the required accuracy. Due to this spherical surface of the measuring axis and / or the recording of the measuring axis in the housing and / or the sensor, the energy losses are reduced by friction of the surfaces to each other when changing from load to relief and vice versa the measuring axis, thereby characterized just in case, if Measuring axis is bent as a result of stress, the hysteresis effect can be significantly reduced.
Mit anderen Worten bedeutet dies, dass bei der Messanordnung die in Richtung der Messachse weisende Oberfläche bis zumindest einen Lagers und/oder die in Richtung bis zumindest einen Lagers weisende Oberfläche der Messachse ballig geformt ist/sind. Unter dem Begriff „ballig" sind solche geometrische Formen zu verstehen, die eine Wölbung (in axialer Richtung betrachtet symmetrisch oder ungleichmäßig) aufweisen. Insbesondere kann die Form auch, je nach Blickwinkel, als konkav oder konvex bezeichnet werden. In other words, this means that in the measuring arrangement, the surface pointing in the direction of the measuring axis is / are shaped spherically up to at least one bearing and / or the surface of the measuring axis pointing in the direction of at least one bearing. The term "crowned" is to be understood as meaning those geometric shapes which have a curvature (viewed symmetrically or unevenly in the axial direction) .In particular, the shape may also be referred to as concave or convex depending on the viewing angle.
Die Erfindung sowie Ausgestaltungen gemäß dem Stand der Technik sind im Folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert. The invention and embodiments according to the prior art are described below and explained with reference to the figures.
In Figur 1 ist dargestellt, wie die zylinderförmige Messachse bei Wirkung einer äußeren Kraft verformt wird. Dabei sind Verformungen in X- und Y- und Kombinationen davon gegeben. Insbesondere wird die zylinderförmige Messachse in diejenige Richtung zusammengedrückt (Verringerung des Durchmessers bei einhergehender Verbreiterung in der anderen Richtung, quer zu der Kraftrichtung), wenn sie mit einer äußeren Kraft beaufschlagt wird. Gemäß Figur 2 ist erkennbar, dass bei Wirkung einer Kraft F auf die Messachse eine Verformung dieser Messachse abhängig davon erfolgt, wo die Messachse gelagert ist. Das bedeutet, dass in dem Bereich, wo ein Lager, ein Gegenlager oder dergleichen angeordnet ist, keine Verformung erfolgen kann, wohingegen in den nicht gelagerten Bereichen eine entsprechende Verformung erfolgen kann. FIG. 1 shows how the cylindrical measuring axis is deformed on the action of an external force. There are deformations in X- and Y- and combinations thereof. In particular, the cylindrical measuring axis is compressed in that direction (reduction of the diameter with concomitant broadening in the other direction, transverse to the direction of force) when it is subjected to an external force. According to FIG. 2, it can be seen that upon the action of a force F on the measuring axis, a deformation of this measuring axis takes place depending on where the measuring axis is mounted. This means that in the area where a bearing, an abutment or the like is arranged, no deformation can take place, whereas in the non-supported areas a corresponding deformation can take place.
In Figur 3 ist die Hysterese des Ausgangssignales der Messanordnung, die aus der Krafteinwirkung auf die Messachse resultiert, dargestellt. Dabei ist der Verlauf der Ausgangsspannung U auf der Y-Achse unter Einwirkung der jeweiligen Kraft F, dargestellt auf der X-Achse, dargestellt. Dabei ist die Hysterese derart erkennbar, dass bei Ansteigen der Kraft eine andere Ausgangskennlinie für die Spannung der Messanordnung resultiert, als wenn die Kraft ihr Maximum erreicht hat und wieder abnimmt. FIG. 3 shows the hysteresis of the output signal of the measuring arrangement, which results from the action of force on the measuring axis. The course of the output voltage U on the Y-axis under the action of the respective force F, shown on the X-axis, is shown. In this case, the hysteresis is recognizable such that when the force increases, a different output characteristic for the voltage of the measuring arrangement results than when the force has reached its maximum and decreases again.
Die in Figur 3 dargestellte Hysterese wird noch einmal überlagert von einer weiteren Hysterese, die in Figur 4 dargestellt ist. Diese Hysterese resultiert aus Einflüssen der Gesamtanordnung, in der die Messanordnung angeordnet bzw. eingebaut ist. Wird also beispielsweise mit einer solchen Messanordnung die auf einen Ausleger eines Kranes wirkende Kraft gemessen, hat die Messanordnung selber eine Hysterese (entsprechend Figur 3), die von einer aus der Bewegung des Kranauslegers resultierenden weiteren Hysterese überlagert wird (entsprechend Figur 4). The hysteresis shown in FIG. 3 is again superimposed by a further hysteresis, which is shown in FIG. This hysteresis results from influences of the overall arrangement in which the measuring arrangement is arranged or installed. If, for example, the force acting on a jib of a crane is measured with such a measuring arrangement, the measuring arrangement itself has a hysteresis (corresponding to FIG. 3) which is superimposed by a further hysteresis resulting from the movement of the crane jib (corresponding to FIG. 4).
Aufgrund der einleitend beschriebenen Problematik bei der Herstellung solcher Messanordnungen (zylinderische Messachse und entsprechende Lager) und die daraus resultierenden Fehleffekte, insbesondere die Hysterese, kann in Abhängigkeit der Belastung (Krafteinwirkung) auf die Messanordnung ein Hysteresefehler in Prozent angegeben werden. In Figur 5 sind verschiedene Kurven für die Hysteresefehler in Prozent (Y-Achse) in Abhängigkeit der wirkenden Kraft (dargestellt auf der X-Achse in der Maßeinheit Kilonewton) zu erkennen. Dabei ist schon versucht worden, die Hysteresefehler durch eine Politur der einander zugewiesenen Auflageflächen und/oder durch die Verwendung von Gleitmitteln zu verringern. Dabei ist aufgrund der verschiedenen Kurven in Figur 5 erkennbar, dass zwar je nach Ausgestaltung der Messanordnung (zum Beispiel mit oder ohne Gleitmittel, poliert oder nicht) ein gewisser Effekt zur Beeinflussung des Hysteresefehlers erzielt werden kann. Allerdings ist auch erkennbar, dass in typischen Belastungsbereichen (wie etwa zwischen 250 und 750 Kilonewton) der Hysteresefehler immer noch unerwünscht hoch ist. Due to the problem described in the introduction of such measuring arrangements (cylindrical measuring axis and corresponding bearings) and the resulting defective effects, in particular the hysteresis, a hysteresis error in percent can be given as a function of the load (force) on the measuring arrangement. FIG. 5 shows various curves for the hysteresis errors in percent (Y axis) as a function of the acting force (shown on the X axis in the unit of measurement Kilonewton). It has already been tried to reduce the hysteresis errors by polishing the mutually assigned bearing surfaces and / or by the use of lubricants. It can be seen due to the different curves in Figure 5, that depending on Configuration of the measuring arrangement (for example, with or without lubricant, polished or not), a certain effect for influencing the hysteresis error can be achieved. However, it can also be seen that in typical load ranges (such as between 250 and 750 kilonewtons) the hysteresis error is still undesirably high.
In den Figuren 6 bis 9 ist der prinzipielle Aufbau einer bekannten Messanordnung, bestehend aus einer Messachse 2 und zumindest einem Lager 3, dargestellt. Dabei wird davon ausgegangen, dass die einander zugewandten Berührungsflächen der Messachse 2 und der Lager 3 einander entsprechend zylinderförmig gestaltet sind. Das bedeutet, dass im unbelasteten Zustand der Messachse 2 deren axiale äußere Oberfläche parallel ausgerichtet ist zu der äußeren nach innen weisenden Oberfläche der Lager. Wird, wie in Figur 6 und in den Folgefiguren dargestellt, die Messachse 2 durch eine äußere Kraft F beaufschlagt, kommt es zu einer Verformung, so dass keine gleichmäßige Anlage der Oberfläche der Messachse 2 an der Oberfläche der Lager 3 gegeben ist. In nachteiliger Weise kommt es durch die Verformung (Verbiegung) der Messachse 2 zu einer punktförmigen Anlage an den Lagern 3, unabhängig davon, ob die Messachse 2 aus Vollmaterial besteht oder von einem Rohr gebildet ist. Dieser Effekt stellt sich immer ein, auch wenn die Messachse 2 in Bezug auf eine Bezugsfläche 5 um ein Maß D versetzt angeordnet ist (Figur 7) oder auch wenn ein Gegenlager 6 (Figur 8) vorhanden ist. Auch ohne oder mit Vorhandensein des Gegenlagers 6, zusätzlich zu dem zumindest einen Lager 3 hilft eine Schmierung der einander zugewandten Oberflächen (Figur 9) nur in einem geringen, aber noch nicht zufriedenstellenden Maße, um die in Figur 5 dargestellten Hystereseeffekte deutlich zu verringern. FIGS. 6 to 9 show the basic structure of a known measuring arrangement, consisting of a measuring axis 2 and at least one bearing 3. It is assumed that the mutually facing contact surfaces of the measuring axis 2 and the bearing 3 are designed to be correspondingly cylindrical. This means that in the unloaded state of the measuring axis 2 whose axial outer surface is aligned parallel to the outer inwardly facing surface of the bearings. If, as shown in Figure 6 and in the following figures, the measuring axis 2 acted upon by an external force F, there is a deformation, so that no uniform contact of the surface of the measuring axis 2 is given to the surface of the bearing 3. Disadvantageously, the deformation (bending) of the measuring axis 2 results in a punctiform contact with the bearings 3, regardless of whether the measuring axis 2 consists of solid material or is formed by a tube. This effect always sets in, even if the measuring axis 2 is offset relative to a reference surface 5 by a dimension D (FIG. 7) or even if an abutment 6 (FIG. 8) is present. Even without or with the presence of the anvil 6, in addition to the at least one bearing 3, lubrication of the surfaces facing each other (FIG. 9) only helps to a small but not yet satisfactory extent in order to significantly reduce the hysteresis effects shown in FIG.
Um diesen nachteiligen Hystereseeffekten wirkungsvoll zu begegnen, sind in den Figuren 10 bis 15 verschiedene Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Messanordnung dargestellt. Allen Ausführungsbeispielen liegt die grundsätzliche Idee zugrunde, dass die in Richtung der Messachse 2 weisende Oberfläche des zumindest einen Lagers (auch Gegenlager) und/oder die in Richtung des zumindest einen Lagers (auch Gegenlager) weisende Oberfläche der Messachse ballig geformt ist bzw. sind. In order to effectively counteract these adverse hysteresis effects, various embodiments of the measuring arrangement according to the invention are shown in FIGS. All embodiments are based on the fundamental idea that the surface of the measuring axis pointing in the direction of the measuring axis 2 is or are spherical in shape and / or the surface of the measuring axis pointing in the direction of the at least one bearing (also counter-bearing).
In Figur 10 ist daher die Messanordnung 1 dargestellt, die eine Messachse 2 aus Vollmaterial oder als Rohr ausgebildet aufweist, die in zumindest einem Lager 3, bei diesem Ausführungsbeispiel 2 auf Distanz angeordnete Lager 3, gelagert ist. Weiterhin ist zur Verdeutlichung der Wirkungsweise der Messanordnung 1 schematisch eine Sensoranordnung 4 dargestellt. Diese Sensoranordnung 4, beispielsweise eine Dehnungsmessstreifenbrücke, erfasst die Verformung, insbesondere die Durchbiegung, der Messachse 2, wenn auf diese eine Kraft F einwirkt. Die Messanordnung 1 ist dabei so gestaltet und in ihrem Anwendungsbereich so eingebaut, dass die Kraft F in dem Bereich zwischen den beiden Lagern 3, vorzugsweise etwa mittig, auf die Messachse 2 wirken kann. Da gemäß Figur 10 die in Richtung der Messachse 2 weisende Oberfläche der beiden Lager 3 ballig geformt sind, ist es der Messachse 2 möglich, auf dieser ballig geformten Oberfläche der Lager 3 bei Einwirkung der Kraft F quasi abzurollen, so dass dadurch die Hystereseeffekte deutlich minimiert werden. Durch diese ballige Form werden darüber hinaus Materialfehler, Toleranzen und Ungenauigkeiten bei der Herstellung wirkungsvoll ausgeglichen. Im Ruhezustand wird die Oberfläche der Messachse 2 auf dem Zenit der ballig geformten Oberfläche der Lager 3 ruhen, so dass es möglich ist, dass die Kraft F aus jeder Richtung auf die Messachse 2 wirken kann, so dass sich in jedem Fall die Messachse 2 während ihrer Verformung aufgrund der Krafteinwirkung auf der Oberfläche der ballig geformten Lager abrollen kann. Obwohl in Figur 10 und in folgenden Figuren nicht dargestellt, sind Mittel vorhanden, die bewirken, dass die Messachse 2 bei Einwirkung der Kraft F innerhalb der Lageranordnung verbleibt und sich nicht oder nur minimalst axial verschieben kann. In Figur 1 1 ist dargestellt, dass das eine Lager 3 (bei Betrachtung der Figur 1 1 das rechte Lager 3) gegenüber dem anderen Lager 3 (bei Betrachtung der Figur 1 1 das linke Lager 3) um ein Maß D bezüglich einer Bezugsfläche 5 versetzt angeordnet ist. Dadurch kann dem Einbauraum der Messanordnung 1 Rechnung getragen werden, so dass diese nicht zwangsweise auf einer ebenen Bezugsfläche 5 angeordnet werden muss, sondern auch„schräg" im Einbauraum eingebaut werden kann. In FIG. 10, therefore, the measuring arrangement 1 is shown, which has a measuring axis 2 made of solid material or designed as a tube, which is mounted in at least one bearing 3, in this embodiment 2 arranged at a distance bearing 3. Furthermore, to illustrate the mode of operation of the measuring arrangement 1, a sensor arrangement 4 is shown schematically. This sensor arrangement 4, for example a strain gauge bridge, detects the deformation, in particular the deflection, of the measuring axis 2 when a force F acts on it. The measuring arrangement 1 is designed and installed in its field of application so that the force F in the area between the two bearings 3, preferably approximately centrally, can act on the measuring axis 2. Since, according to FIG. 10, the surface of the two bearings 3 pointing in the direction of the measuring axis 2 are spherically shaped, it is possible for the measuring axis 2 to virtually roll on this spherically shaped surface of the bearings 3 upon application of the force F, thereby significantly minimizing the hysteresis effects become. In addition, this crowned shape effectively compensates for material defects, tolerances and inaccuracies in the production. At rest, the surface of the measuring axis 2 will rest on the zenith of the spherically shaped surface of the bearings 3, so that it is possible that the force F can act on the measuring axis 2 from any direction, so that in each case the measuring axis 2 during their deformation due to the force on the surface of the spherical bearings can roll. Although not shown in Figure 10 and in the following figures, means are provided which cause the measuring axis 2 remains under the action of the force F within the bearing assembly and can not or only minimal axially move. In FIG. 11, it is shown that one bearing 3 (when viewing FIG. 11, the right bearing 3) is displaced by a dimension D relative to the other bearing 3 (when viewing FIG. 11, the left bearing 3) with respect to a reference surface 5 is arranged. As a result, the installation space of the measuring arrangement 1 can be taken into account so that it does not necessarily have to be arranged on a flat reference surface 5, but can also be installed "obliquely" in the installation space.
Figur 12 zeigt die Situation, dass zusätzlich zu den zumindest beiden Lagern 3 (oder alternativ nur zu einem Lager 3 oder zu mehr als zwei Lagern 3) ein Gegenlager 6 vorgesehen ist. Bei der Ausgestaltung der Messanordnung gemäß Figur 12 ist das zumindest eine Gegenlager 6 zwischen den zumindest zwei Lagern 3 angeordnet. Auch dieses Gegenlager 6 weist eine in Richtung der Messachse 2 ballig geformte Oberfläche auf. Wenn das Gegenlager 6 die Messachse 2 radial umlaufend vollständig umgibt, wird die Kraft F über das Gegenlager 6 auf die Messachse 2 übertragen, so dass die dadurch bewirkte Verformung der Messachse 2 wieder von der Sensoranordnung 4 erfasst werden kann. Alternativ ist es dazu denkbar, dass das Gegenlager 6 die Messachse 2 nur teilweise radial umlaufend umgibt, zum Beispiel in Haibschalenform. Auch hier gilt wieder, dass die ballig geformte Oberfläche auch des Gegenlagers 6 die Hysteresefehler deutlich verringert. FIG. 12 shows the situation that, in addition to the at least two bearings 3 (or alternatively only to one bearing 3 or to more than two bearings 3), an abutment 6 is provided. In the embodiment of the measuring arrangement according to FIG. 12, the at least one abutment 6 is arranged between the at least two bearings 3. Also, this abutment 6 has a spherically shaped in the direction of the measuring axis 2 surface. If the anvil 6 completely surrounds the measuring axis 2 radially circumferentially, the force F is transmitted to the measuring axis 2 via the abutment 6, so that the deformation of the measuring axis 2 caused thereby can be detected again by the sensor arrangement 4. Alternatively, it is conceivable that the counter-bearing 6 surrounds the measuring axis 2 only partially radially, for example in Haibschalenform. Again, it is true that the spherical surface and the counter bearing 6 significantly reduces the hysteresis.
In den Folgefiguren 13 bis 15 ist dargestellt, dass das zumindest eine Gegenlager 6 in Brückenform ausgebildet ist und zwei Lagerabschnitte 61 aufweist, die über eine Verbindungsbrücke 62 miteinander verbunden sind. Bei diesen Ausgestaltungen wird die auf die Messachse 2 wirkende Kraft F nicht nur wie bei den vergangenen Figuren über eine Stelle auf die Messachse 2 eingeleitet, sondern jetzt an zwei verschiedenen Stellen. Bei den Ausführungsformen gemäß der Figuren 13 bis 15 wird die auf die Messachse 2 einwirkende Kraft auf zwei Stellen verteilt, vorzugsweise im Bereich der beiden Lagerabschnitte 61 . Hierbei ist erkennbar, dass die Lagerabschnitte 61 gemäß der Figur 13 nicht ballig, sondern zylinderförmig, also in axialer Richtung gerade verlaufend, gestaltet sind. Dadurch können die auf die Lagerabschnitte 61 wirkenden Kräfte F sehr gut auf die Messachse 2 übertragen werden, die im Falle der Krafteinwirkung sich verformt und auf den ballig geformten Oberflächen der Lager 3 abrollen kann. Die zylinderförmige Innenkontur der Lagerabschnitte 61 erhöht in diesem Fall den Hysteresefehler nicht, da dieser Hysteresefehler durch die ballig geformte Innenkontur der Lager 3 schon deutlich verringert wird. Jedoch ist es möglich, zur nochmaligen Verringerung der Hysteresefehler auch die Lagerabschnitte 61 ballig auszuführen, wie dies in Figur 14 dargestellt ist. Das bedeutet, dass bei Einwirkung der beiden Kräfte F, eingetragen über die Lagerabschnitte 61 auf die Messachse 2, die Messachse 2 nicht nur auf der balligen Innenkontur der beiden Lager 3 abrollen kann, sondern auch ein Abrollen über die ballig geformte Innenkontur der Lagerabschnitte 61 möglich ist, wodurch nochmals die Hysteresefehler reduziert werden. In the following figures 13 to 15 it is shown that the at least one abutment 6 is designed in bridge form and has two bearing sections 61, which are connected to one another via a connecting bridge 62. In these embodiments, the force acting on the measuring axis 2 force F is introduced not only as in the previous figures via a point on the measuring axis 2, but now at two different locations. In the embodiments according to FIGS. 13 to 15, the force acting on the measuring axis 2 is distributed in two places, preferably in the area of the two bearing sections 61. It can be seen here that the bearing sections 61 according to FIG. 13 are not crowned, but cylindrical, that is to say straight in the axial direction. As a result, the forces F acting on the bearing sections 61 can be transmitted very well to the measuring axis 2, which deforms in the case of the force effect and on the spherically shaped one Rolling surfaces of the bearing 3 can. The cylindrical inner contour of the bearing portions 61 does not increase the hysteresis error in this case, since this hysteresis error is already significantly reduced by the convex inner contour of the bearing 3. However, it is also possible for the hysteresis errors to be reduced again to make the bearing sections 61 spherical, as shown in FIG. This means that upon application of the two forces F, registered on the bearing sections 61 on the measuring axis 2, the measuring axis 2 can not only roll on the convex inner contour of the two bearings 3, but also rolling over the convex inner contour of the bearing portions 61 possible is, which again reduces the hysteresis errors.
Als Alternative zu den Ausführungsbeispielen, die in den Figuren 10 bis 14 dargestellt sind, ist es denkbar, dass nicht die Innenkonturen der Lager 3 bzw. des Gegenlagers 6 ballig geformt ist, sondern dass die Oberfläche der Messachse 2 selber, die in Richtung der Innenkontur der Lager 3, 6, 61 weist, eine ballige Außenkontur aufweist. Während in Figur 15 dargestellt ist, dass die Messachse 2 auf ihrer äußeren Oberfläche sowohl im Bereich der Lager 3 als auch im Bereich der Lagerabschnitte 61 abschnittsweise ballig geformt ist, ist es denkbar, dass die Messachse 2 nur im Bereich der Lager 3 ballig geformt ist und im Bereich der Lagerabschnitte 61 eine Zylinderform aufweist. As an alternative to the exemplary embodiments which are illustrated in FIGS. 10 to 14, it is conceivable that the inner contours of the bearings 3 and of the anvil 6 are not spherically shaped, but that the surface of the measuring axis 2 itself extends in the direction of the inner contour the bearing 3, 6, 61 has, has a spherical outer contour. While FIG. 15 shows that the measuring axis 2 is spherically shaped in sections on its outer surface both in the region of the bearings 3 and in the region of the bearing sections 61, it is conceivable that the measuring axis 2 is only crowned in the region of the bearings 3 and in the region of the bearing portions 61 has a cylindrical shape.
Die Ausgestaltungen, die in den Figuren 10 bis 15 dargestellt und vorstehend beschrieben worden sind, können in vorteilhafter Weise ohne Politur oder zusätzliches Gleitmittel eingesetzt werden. Jedoch ist es denkbar, zur zusätzlichen Verringerung der Hystereseeffekte die Oberflächen zu polieren und/oder ein Gleitmittel zwischen den Partnern einzusetzen, da dies, wie in Figur 5 erkennbar ist, zu einer weiteren Reduzierung der Hysteresefehler führt. The embodiments shown in FIGS. 10 to 15 and described above can advantageously be used without polishing or additional lubricant. However, it is conceivable to polish the surfaces for additional reduction of the hysteresis and / or to use a lubricant between the partners, as this, as can be seen in Figure 5, leads to a further reduction of the hysteresis.
Die ballige Kontur der Lager 3, 6 und/oder der Messachse 2 können auch, je nach Betrachtungsweise, zum Beispiel ausgehend von der Bezugsfläche 5, als konkav oder konvex bezeichnet werden. Weiterhin ist es ein besonderes Merkmal der Erfindung, dass die ballige Ausgestaltung der Lager 3, 6, 61 bzw. der Messachse 2 durch eine numerisch gesteuerte spanabhebende Bearbeitung realisiert wird. Durch die Verwendung einer numerisch gesteuerten Bearbeitungsmaschine kann durch entsprechende Spanabhebung die ballige Oberflächenform mit der gewünschten Formgebung schnell und einfach realisiert werden. Dies gilt unabhängig von dem Material der Partner (Stahlwerkstoff oder Leichtmetallwerkstoff) und den Dimensionen. The convex contour of the bearings 3, 6 and / or the measuring axis 2 can also, depending on the point of view, for example, starting from the reference surface 5, be referred to as concave or convex. Furthermore, it is a special feature of the invention that the spherical configuration of the bearings 3, 6, 61 and the measuring axis 2 is realized by a numerically controlled machining. By using a numerically controlled machine tool can be realized quickly and easily by appropriate removal of the spherical surface shape with the desired shape. This applies regardless of the material of the partners (steel material or light metal material) and the dimensions.
Eine besonders vorteilhafte Anwendung der Erfindung ist in der Integration der Messanordnung in einer Kraftmessdose oder bei der Anwendung in Arbeitsfahrzeugen wie zum Beispiel Kranen zu sehen. A particularly advantageous application of the invention can be seen in the integration of the measuring arrangement in a load cell or when used in work vehicles such as cranes.
Die Erfindung betrifft einen Messachsen-Kraftaufnehmer, der vorzugsweise an Kranen, Umlenkrollen, Laufrädern, aber auch in der Fördertechnik, bei Aufzügen oder vergleichbaren Vorrichtungen zur Anwendung kommen kann. The invention relates to a measuring axis force transducer, which may preferably be used on cranes, pulleys, wheels, but also in conveyor technology, elevators or similar devices.
Bezugszeichenliste: LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 . Messanordnung1 . measuring arrangement
2. Messachse2nd measuring axis
3. Lager 3rd camp
4. Sensoranordnung 4. Sensor arrangement
5. Bezugsfläche5. Reference surface
6. Gegenlager6. Counter bearing
61 Lagerabschnitt61 bearing section
62 Verbindungsbrücke 62 connecting bridge

Claims

P A T E N T A N S P R Ü C H E Ballig geformte Messachsen von Kraftaufnehmern Patentansprüche PATENT APPLICATIONS Ball-shaped measuring axes of force transducers Patent claims
1 . Messanordnung (1 ), aufweisend eine Messachse (2), die in zumindest einem Lager (3) gelagert ist, sowie eine Sensoranordnung (4), die eine auf die Messanordnung (1 ) wirkende Kraft (F) erfasst und ein der erfassten Kraft (F) entsprechendes elektrisches Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung der Messachse (2) weisende Oberfläche des zumindest einen Lagers (3) und/oder die in Richtung des zumindest einen Lagers (3) weisende Oberfläche der Messachse (2) ballig geformt ist/sind. 1 . Measuring arrangement (1), comprising a measuring axis (2) which is mounted in at least one bearing (3), and a sensor arrangement (4) which detects a force (F) acting on the measuring arrangement (1) and detects one of the detected force ( F) emits corresponding electrical signal, characterized in that in the direction of the measuring axis (2) facing surface of the at least one bearing (3) and / or in the direction of at least one bearing (3) facing surface of the measuring axis (2) spherically shaped is / are.
2. Messanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwei Lager (3) vorgesehen sind, die bezüglich einer Bezugsfläche (5) um ein Mass (D) versetzt zueinander angeordnet sind. 2. Measuring arrangement (1) according to claim 1, characterized in that at least two bearings (3) are provided which are offset with respect to a reference surface (5) by a dimension (D) to each other.
3. Messanordnung (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu dem zumindest einen Lager (3) zumindest ein Gegenlager (6) vorgesehen ist. 3. measuring arrangement (1) according to claim 1 or 2, characterized in that in addition to the at least one bearing (3) at least one counter-bearing (6) is provided.
4. Messanordnung (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Gegenlager (6) zwischen den zumindest zwei Lagern (3) angeordnet ist. 4. measuring arrangement (1) according to claim 3, characterized in that the at least one abutment (6) between the at least two bearings (3) is arranged.
5. Messanordnung (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Gegenlager (6) in Brückenform ausgebildet ist und zwei Lagerabschnitte (61 ) aufweist, die über eine Verbindungsbrücke (62) miteinander verbunden sind. 5. measuring arrangement (1) according to claim 3 or 4, characterized in that the at least one counter-bearing (6) is formed in bridge form and has two bearing portions (61) which are connected to each other via a connecting bridge (62).
6. Messanordnung (1 ) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung der Messachse (2) weisende Oberfläche des zumindest einen Gegenlagers (6) ballig geformt ist. 6. measuring arrangement (1) according to one of claims 3 to 5, characterized in that in the direction of the measuring axis (2) facing surface of the at least one thrust bearing (6) is spherically shaped.
7. Messanordnung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die in7. measuring arrangement (1) according to claim 6, characterized in that the in
Richtung der Messachse (2) weisende Oberfläche der Lagerabschnitte (61 ) des Gegenlagers (6) ballig geformt sind. Direction of the measuring axis (2) facing surface of the bearing portions (61) of the thrust bearing (6) are spherically shaped.
8. Verfahren zur Herstellung einer Messanordnung (1 ), aufweisend eine Messachse (2), die in zumindest einem Lager (3) gelagert ist, sowie eine Sensoranordnung (4), die eine auf die Messanordnung (1 ) wirkende Kraft (F) erfasst und ein der erfassten Kraft (F) entsprechendes elektrisches Signal abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die in Richtung der Messachse (2) weisende Oberfläche des zumindest einen Lagers (3) und/oder die in Richtung des zumindest einen Lagers (3) weisende Oberfläche der Messachse (2) durch numerisch gesteuerte spanabhebende Bearbeitung ballig geformt wird/werden. 8. A method for producing a measuring arrangement (1), comprising a measuring axis (2) which is mounted in at least one bearing (3), and a sensor arrangement (4) which detects a force acting on the measuring arrangement (1) force (F) and one of the detected force (F) emits corresponding electrical signal, characterized in that in the direction of the measuring axis (2) facing surface of the at least one bearing (3) and / or in the direction of the at least one bearing (3) facing surface of Measuring axis (2) is crowned by numerically controlled machining machining.
9. Anwendung einer Messanordnung (1 ), aufweisend eine Messachse (2), die in zumindest einem Lager (3) gelagert ist, sowie eine Sensoranordnung (4), die eine auf die Messanordnung (1 ) wirkende Kraft (F) erfasst und ein der erfassten Kraft (F) entsprechendes elektrisches Signal abgibt, wobei die in Richtung der Messachse (2) weisende Oberfläche des zumindest einen Lagers (3) und/oder die in Richtung des zumindest einen Lagers (3) weisende Oberfläche der Messachse (2) ballig geformt ist/sind, bei einem Arbeitsfahrzeug. 9. Application of a measuring arrangement (1), comprising a measuring axis (2), which is mounted in at least one bearing (3), and a sensor arrangement (4) which detects a force acting on the measuring arrangement (1) and force (F) the detected force (F) emits corresponding electrical signal, wherein in the direction of the measuring axis (2) facing surface of the at least one bearing (3) and / or in the direction of at least one bearing (3) facing surface of the measuring axis (2) convex is shaped / are at a work vehicle.
10. Anwendung einer Messanordnung (1 ), aufweisend eine Messachse (2), die in zumindest einem Lager (3) gelagert ist, sowie eine Sensoranordnung (4), die eine auf die Messanordnung (1 ) wirkende Kraft (F) erfasst und ein der erfassten Kraft (F) entsprechendes elektrisches Signal abgibt, wobei die in Richtung der Messachse (2) weisende Oberfläche des zumindest einen Lagers (3) und/oder die in Richtung des zumindest einen Lagers (3) weisende Oberfläche der Messachse (2) ballig geformt ist/sind, in einer Kraftmessdose. 10. Application of a measuring arrangement (1), comprising a measuring axis (2), which is mounted in at least one bearing (3), and a sensor arrangement (4), which detects a force acting on the measuring arrangement (1) and force (F) the detected force (F) emits corresponding electrical signal, wherein in the direction of the measuring axis (2) facing surface of the at least one bearing (3) and / or in the direction of at least one bearing (3) facing surface of the measuring axis (2) convex is / are in a load cell.
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