DE3707618C2

DE3707618C2 -

Info

Publication number: DE3707618C2
Application number: DE19873707618
Authority: DE
Inventors: Bruno 8037 Olching De Gruber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-03-10
Filing date: 1987-03-10
Publication date: 1990-04-12
Also published as: DE3707618A1

Description

Die Erfindung betrifft eine dosenförmige Kraftmeßvorrich tung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention relates to a can-shaped Kraftmeßvorrich device according to the preamble of claim 1.

Aus der DE-OS 14 81 709 ist eine dosenförmige Kraftmeß vorrichtung bekannt, die aus einem äußeren Zylinderrohrab schnitt, einem Innenteil mit Meßflächen und einem Sensor besteht. Der Sensor leitet aus der Stellung der Meßflächen ein Meßsignal ab. Das in den äußeren Zylinderrohrabschnitt eingesetzte Innenteil ist über radiale Stege mit dem äuße ren Zylinderrohrabschnitt verbunden. Der äußere Zylinder rohrabschnitt bildet einen Meßring. Eine zugeführte äußere Krafteinwirkung überträgt sich über die Stege auf das In nenteil. Hierbei wird das Innenteil entsprechend der Krafteinleitung verspannt, was zu einer Lage- oder Posi tionsänderung der Meßflächen in dem Innenteil führt. Aus der Lage- oder Positionsänderung der Meßflächen bildet der Sensor ein Signal, das Rückschlüsse auf die äußere Krafteinleitung zuläßt.From DE-OS 14 81 709 is a can-shaped force measurement device known from an outer cylinder tube cut, an inner part with measuring surfaces and a sensor consists. The sensor guides from the position of the measuring surfaces a measurement signal. That in the outer cylinder tube section inserted inner part is via radial webs with the outer ren cylinder tube section connected. The outer cylinder pipe section forms a measuring ring. A fed outer The force is transferred to the In via the webs part. Here, the inner part is made according to the Force application tense, resulting in a situation or Posi tion change of the measuring surfaces in the inner part leads. Out the change in position or position of the measuring surfaces forms the Sensor a signal that allows conclusions about the outside Allows force application.

Nachteilig bei der bekannten Kraftmeßvorrichtung ist, daß die Krafteinleitung nur in einer bestimmten Richtung er folgen kann. Ferner sind nur kleine Kräfte meßbar, wenn eine Präzisionslagerung des Innenteils vorgesehen ist. Da mit wird die bekannte Kraftmeßvorrichtung sehr teuer und bleibt bestimmten Präzisionsmessungen vorbehalten, was das Anwendungsgebiet einschränkt. A disadvantage of the known force measuring device is that he only applies the force in a certain direction can follow. Furthermore, only small forces can be measured if a precision bearing of the inner part is provided. There with the known force measuring device is very expensive and remains reserved for certain precision measurements, what that Restricts the area of application.

Ferner ist aus der DE-OS 15 48 706 eine Meßvorrichtung für die Zugbelastung von Seilen, Ketten oder dergleichen be kannt, die aus einem runden Meßkörper besteht, der eine exzentrische Bohrung und einen seitlichen Längsschlitz aufweist. Die Bohrung in dem Meßkörper dient zur Aufnahme eines Bolzens. An der Seite des Meßkörpers ist eine Meßuhr ausgebildet, die die Spaltbreitenänderung bei Krafteinlei tung detektiert.Furthermore, from DE-OS 15 48 706 a measuring device for the tensile load of ropes, chains or the like be knows, which consists of a round measuring body, the one eccentric hole and a side longitudinal slot having. The hole in the measuring body is used for receiving a bolt. There is a dial gauge on the side of the measuring body trained the change in gap width when force tion detected.

Bei der bekannten Meßvorrichtung stellt der Meßkörper in Verbindung mit den Laschen gleichzeitig eine Gelenk- und Gleitbuchse dar. Infolge der zusätzlichen Gelenkfunktion des Meßkörpers treten Reibungskräfte auf, die das Meßer gebnis verfälschen. Die bekannte Meßvorrichtung ist nur zum Messen von großen Kräften geeignet, deren Beträge die Reibungskraft erheblich übersteigen.In the known measuring device, the measuring body in Connection with the tabs at the same time a joint and Slide bushing. As a result of the additional joint function of the measuring body occur frictional forces that the knife falsify the result. The known measuring device is only suitable for measuring large forces, the amounts of which Significantly exceed frictional force.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine dosenförmige Kraftmeßvorrichtung zu schaffen, bei der die Krafteinlei tung aus beliebigen radialen Richtungen erfolgen kann und die zum Messen von großen und kleinen Kräften bei hoher Genauigkeit gleichermaßen geeignet ist.It is therefore an object of the invention to have a can To create force measuring device in which the force introduction tion can take place from any radial directions and those for measuring large and small forces at high Accuracy is equally suitable.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Patentanspruchs 1 gelöst. The object of the invention is characterized by the features of characterizing part of claim 1 solved.

Die erfindungsgemäße Kraftmeßvorrichtung weist einen ein fachen und robusten Aufbau auf. Je nach Anwendungsfall lassen sich schnell unterschiedliche Innenteile einsetzen und damit die Meßbereiche variieren. Hierbei sind der Sig nalgeber und der Spalt ausreichend gegen Beschädigung und Verschmutzung geschützt.The force measuring device according to the invention has one fold and robust construction. Depending on the application different inner parts can be used quickly and thus the measuring ranges vary. Here are the Sig nal encoder and the gap sufficiently against damage and Pollution protected.

Aufgrund des Anliegens des Innenteils über dem gesamten Umfang an der Innenseite des äußeren Zylinderrohrab schnitts ergibt sich eine hohe Empfindlichkeit, und zwar unabhängig von der Einleitungsrichtung der Druck- oder Zugkräfte. Diese gesteigerte Empfindlichkeit wird im Zu sammenwirken mit der einheitlichen Wandstärke des äußeren Zylinderrohrabschnittes bewirkt. Due to the fact that the inner part fits over the whole Circumference on the inside of the outer cylinder tube cut results in a high sensitivity, namely regardless of the direction of introduction of the pressure or Tensile forces. This increased sensitivity is in the Zu interact with the uniform wall thickness of the outer Cylinder tube section causes.

Die Vorrichtung läßt sich hauptsächlich an Stellen einsetzen wo eine sehr robuste mechanische Anordnung nötig ist und wo der Meß- oder Schaltvorgang nur einen sehr geringen Hub benötigen darf.The device can mainly be used in places where a very robust mechanical arrangement is necessary and where the measuring or switching process only a very small stroke may need.

Die Erfindung läßt sich insbesondere anwenden als Überlast schalter bei zugbelasteten Seilen und Gestängen, als hand betätigter Druckschalter, bei druckbelasteten Gestängen, als fest an der Wand montierter Druck- oder Zugschalter der bei großen Andruck- oder Zugkräften schaltet oder einen Meßwert abgibt.The invention can be used in particular as an overload switch for tensile ropes and poles, as a hand actuated pressure switch, with pressure-loaded rods, as firmly mounted wall or push switch of the large pressure or tensile forces switches or a measured value delivers.

Ebenso können mehrere erfindungsgemäße Vorrichtungen zum Beispiel unter oder hinter einem Brett oder einer Leiste montiert werden, so daß bei Überschreitung eines Auflage gewichtes oder einer Andruckkraft ein Schaltvorgang aus gelöst wird.Likewise, several devices according to the invention for Example under or behind a board or a bar be mounted so that when a circulation is exceeded weight or a pressure force a switching process is solved.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Trimmgerät für die Handmuskulatur verwendet werden. Dazu wird eine etwa 10 cm Durchmesser große Vorrichtung in der Handfläche gehalten und wiederholt zusammengepreßt. Eine im Innenraum angebrachte Zählvorrichtung kann die Anzahl der dabei ausgelösten Schalt vorgänge und entsprechend die aufgewendete Kraft messen oder zählen.The device according to the invention can be used as a trimmer for the Hand muscles are used. This will be about 10 cm Large device held in the palm of your hand and repeatedly pressed together. One installed in the interior Counting device can determine the number of switching operations triggered processes and accordingly measure the force applied or counting.

Der freie Innenraum der erfindungsgemäßen Vorrichtung kann als Taschenlampe gestaltet sein und Batterie und Lämpchen aufnehmen.The free interior of the device according to the invention can be designed as a flashlight and battery and lamp record, tape.

Eine wasserdichte Schaltanordnung entsteht, wenn der Außen ring zu einer Hülse verlängert und die Enden der Hülse verschlossen sind.A waterproof switching arrangement is created when the outside ring extended to a sleeve and the ends of the sleeve are closed.

Als Signalgeber sind beliebige bekannte Anordnungen verwend bar, die mechanische Bewegung in elektrische Signale oder eine Schaltfunktion übertragen wie zum Beispiel mechanische Schalter mit und ohne Sprungfunktion, Piezoschalter, elektromagnetische Anordnungen, fotoelektrische Schalter, Dehnungsmeßstreifen, Potentiometer oder induktive Weggeber.Any known arrangements are used as signal generators bar, the mechanical movement in electrical signals or transmit a switching function such as mechanical Switches with and without snap function, piezo switch, electromagnetic arrangements, photoelectric switches, Strain gauges, potentiometers or inductive displacement sensors.

Die Schaltfunktionsübertragung zum Auslösegerät kann mit elektrischer Leitung oder drahtlos über Funk oder induktive oder durch akustische oder optische Signale erfolgen.The switching function transfer to the release device can be done with electrical line or wireless via radio or inductive or by acoustic or optical signals.

Weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.Further design options and further training of the Invention are shown in the subclaims.

Nachfolgend sind 2 Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand von Zeichnungen beschrieben.Below are 2 exemplary embodiments of the invention on hand described by drawings.

Die Zeichnung 1 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung im ruhenden Zustand.Drawing 1 shows the device according to the invention in the quiescent state.

Ein elastischer Ring 1 ist mit einem Spalt 3 versehen, in dem ein Schalter als Signalgeber 4 angeordnet ist. Ein ebenfalls elastischer Ring 2 umfaßt enganliegend den elas tischen Ring 1. Wenn nun an zwei beliebigen gegenüberliegen den Stellen Druck oder Zugkräfte auf die Außenwand des elastischen Ringes 2 einwirken verformt sich dieser und mit ihm der elastische Ring 1 so daß sich der Spalt 3 verengt und der Schalter als Signalgeber 4 einschaltet.An elastic ring 1 is provided with a gap 3 in which a switch is arranged as a signal generator 4 . A likewise elastic ring 2 includes the elastic ring 1 tightly. If pressure or tensile forces act on the outer wall of the elastic ring 2 at any two opposite points, this deforms and with it the elastic ring 1 so that the gap 3 narrows and the switch as a signal generator 4 switches on.

Auch mit den beiden Befestigungsösen 5 können Druck- oder Zugkräfte auf die Außenwand des elastischen Ringes 2 über tragen werden.Even with the two fastening eyes 5 compressive or tensile forces can be transmitted to the outer wall of the elastic ring 2 .

Die Zeichnung 2 zeigt die erfindungsgemäße Vorrichtung mit zwei durch diese hindurchführenden Stabenden 6 und einer Hülse 7. Die Stabenden 6 sind am Ring 2 befestigt und führen durch Ring 1 hindurch. Die Stabenden 6 sind zur Verhinderung einer Verkantung mit einer in der Länge frei beweglichen Paßhülse 7 versehen. Die Stabenden 6 dienen der Beauf schlagung mit Zug- oder Druckkräften.Drawing 2 shows the device according to the invention with two rod ends 6 passing through it and a sleeve 7 . The rod ends 6 are attached to the ring 2 and pass through ring 1 . The rod ends 6 are provided with a fitting sleeve 7 which is freely movable in length to prevent tilting. The rod ends 6 are used to apply tensile or compressive forces.

Claims

1. Can-shaped force measuring device consisting of

a cylindrical tube section which forms an outer closed ring and the wall of which is equally thick over the entire circumference,
an inner part inserted into the cylinder tube section, which has a cavity extending along the axis of the cylinder tube section and measuring surfaces extending along the axis, the width of the inner part being less than or equal to the width of the cylinder tube section,
a signal transmitter arranged in the interior of the force measuring device, which derives a measuring signal from the position of the measuring surfaces relative to one another,

dadurch gekennzeichnet,characterized,

- That the inner part consists of an inner cylinder tube section ( 1 ) which forms an inner ring,
- That the outside of the inner cylinder tube section ( 1 ) abuts over the entire circumference on the inside of the outer cylinder tube section ( 2 ),
- That the inner cylinder tube section ( 1 ) has a gap ( 3 ) which extends over the entire width of the inner cylinder tube section ( 1 ), the gap ( 3 ) forming two opposing measuring surfaces in the cylinder tube section, and
- That the signal generator ( 4 ) is formed between the two opposing measuring surfaces in the gap ( 3 ).

2. Force measuring device according to claim 1, characterized in that the second cylinder tube section ( 1 ) has an equally thick wall over the entire circumference.

3. Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the signal transmitter ( 4 ) is a switch, in particular with a jump function.

4. Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized, that the force measuring device is closed watertight.

5. Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized, that the force measuring device has a diameter in the range of 10 cm.

6. Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that the central cavity of the second cylinder tube section ( 1 ) is provided with electrical internals.

7. Force measuring device according to one of the preceding claims, characterized in that on the outer cylinder tube section ( 2 ) two radially arranged on a common rod axis rods ( 6 ) BEFE Stigt, one end of which is opposite through openings in the inner cylinder tube section ( 1 ) extend the cavity and wear a free fitting sleeve along the rod axis.