DE3103015A1 - "kraftaufnehmer" - Google Patents

Description

• "Kraftaufnehmer
• Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftaufnehmer, bestqhqnd aus einem Verformungskörper, auf dessen Oberfläche Dehnungsmeßstreifen angeordnet sind und in den eine zu messende Kraft eingeleitet ist.
• Derartige Kraftaufnehmer sind vielfach bekannt. Dabei kann der die Kraft aufnehmende Körper einen zylindrischen oder rechteckigen Querschnitt, aber auch eine andere der bekannten Geometrien aufweisen.
• Auch kann der Körper auf Druck bzw. Zug oder auf Biegung oder Scherung beansprucht werden.
• Um die Krafteinleitungsflächen gegen bleibende Verformungen zu schützen, ist es üblich, den gesamten Körper einer Härtung zu unterwerfen.
• Untersuchungen haben nun gezeigt, daß diese Härtung eine der Ursachen für den Temperaturkoeffizienten des sogenannten Kriechens ist, und zwar wurde ein erheblicher positiver Temperaturkoeffizient festgestellt. Diese Temperaturabhängigkeit erschwert äedoch alle anderen Kompensationsmaßnahmen, die erforderlich sind, um ein von der jeweiligen Belastungszeit unabhängiges Ausgangssignal und eine lineare Kennlinie zu erhalten, was insbesondere für die Verwendung von Kraftaufnehmern als Wägezellen in eichfähigen Waagen erforderlich ist.
• Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Kraftaufnehmer der eingangs genannten Art zu schaffen, der einen wesentlich verringerten Tempe- raturkoeffizienten des Kriechens aufweist. Ein solcher Kraftaufnehmer ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, daß der Körper lediglich im Bereich der Krafteinleitung gehärtet ist. Zweckmäßigerweise kann eine solche lokale Härtung in an sich bekannter Weise auf induktivem Wege durchgeführt werden, z.B. mit einer Induktionsschleife.
• Die Grundhärte (Ausgangshärte) des Körpers wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß sich eine optimale Kompensation des Kriechens der Dehnungsmeßstreifen ergibt.
• Anhand der Zeichnung wird ein Ausführungsbeispiel eines solchen Kraftaufnehmers näher beschrieben.
• Auf einem Widerlager 1 ruht ein Verformungskörper 2, hier ein zylindrischer Körper, der auf seinem Umfang mit Dehnungsmeßstreifen 3 versehen ist. Die zu messende Kraft P wird in die gewölbte Stirnfläche 4 eingeleitet. Nur diese ist bei dem vorgeschlagenen Kraftaufnehmer gehärtet. Eine solche lokale Härtung kann in an sich bekannter Weise mittels einer angedeuteten Induktionsschleife 5 erfolgen.
• Selbstverständlich lassen sich unter Anwendung des Erfindungsgedankens auch anders gestaltete Kraftaufnehmer bauen.
• Messungen an mehreren derartigen Kraftaufnehmern haben gezeigt, daß die störende Temperaturabhängigkeit des Kriechens praktisch beseitigt ist. DarUberhinaus ergibt sich auch der Vorteil, daß eine Nachbehandlung des Verformungskörpers nach dem Härtevorgang nicht mehr erforderlich ist, dieser vielmehr von vornherein maßhaltig hergestellt werden kann. Auch entfällt die Notwendigkeit, die für das Aufbringen der Dehnungsmeßstreifen vorgesehenen Flächen von Oberflächenoxiden zu befreien.

Claims (3)

1. Patentansprüche 1. Kraftaufnehmer, bestehend aus einem Verformungskörper, auf dessen Oberfläche Dehnungsmeßstreifen angeordnet sind und in den eine zu messende Kraft eingeleitet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Körper (2) lediglich im Bereich (4) der Krafteinleitung (P) gehärtet ist.
2. 2. Kraftaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Härtung mittels induktiver Erhitzung erfolgt ist.
3. 3. Kraftaufnehmer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Grundhärte (Ausgangshärte) des Verformungskörpers (2) so gewählt ist, daß das Kriechen der Dehnungsmeßstreifen optimal kompensiert ist.