DE3726857A1 - Krafteinleiteinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Krafteinleit­ einrichtung, die als Bestandteil einer Kraftmeßeinrichtung oder einer Maschine benutzt wird, in der die Messung der Zug- oder Druckkräfte während des Arbeitsvorgangs durchgeführt wird.

Die Größe einer Kraftmeßeinrichtung (Dehnungsstreifen oder dergl.) kann durch ein "Kraftmeßsystem mit Dehnungsstrei­ fen" besonders klein ausgebildet werden. Aus diesem Grund wird dieses System auf dem Gebiet der Kraftmessung in großem Umfang angewendet.

Da die Dehnungsmeßstreifen oder Kraftmeßeinrichtungen zum Messen von Kräften aber im Allgemeinen in einem kleinen Maßstab hergestellt werden, ist die Anwendung dieses Systems nicht immer vorteilhaft, weil es mit dem Nachteil behaftet ist, daß zum Befestigen der Dehnungsmeßstreifen Klebstoff benutzt wird. Die Verwendung eines Klebstoffs erfordert nicht nur ein hochgradiges Fachwissen und eine handwerkliche Fer­ tigkeit, sondern sie erfordert auch eine mühsame Einstellung des Stromkreises. Darüberhinaus besteht die Gefahr von Fehler­ quellen infolge Alterns des Klebstoffs. Demzufolge wird ange­ strebt, die Verwendung von Dehnungsmeßstreifen für Kraftmeß­ einrichtungen zu vermeiden.

Der Erfindung liegt grundsätzlich die Aufgabe zugrunde, eine Krafteinleiteinrichtung zu schaffen, die selbst bei einer Herstellung in kleinem Maßstab einfach verwendbar ist, und welche die Herstellung einer Kraftmeßeinrichtung mit aus­ reichend kleinen Abmessungen ermöglicht.

Die Krafteinleitung gemäß der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch:

• a) ein rechteckiges Joch, bestehend aus zwei einander gegenüberliegend angeordneten flexiblen Seiten, zwei einander gegenüberliegend angeordneten und die Enden der flexiblen Seiten verbindenden starren Seiten und einem zusätzlich vor­ gesehenen freitragenden Bereich, der von einer der starren Seiten parallel zu den flexiblen Seiten absteht,
• b) eine Krafteinleitstange, die an dem freitragenden Bereich des Jochs rechtwinklig befestigt ist,
• c) einen optischen Verlagerungssensor, der zwischen dem freitragenden Bereich und der dem feien Ende des frei­ tragenden Bereichs gegenüberliegenden starren Seite angeordnet ist,

wobei in der letztgenannten starren Seite mehrere Befestigungsöffnungen angeordnet sind.

Die erfindungsgemäße Einrichtung ermöglich es, Kraft­ meßeinrichtungen aufzubauen, die einen elektrischen Positions­ fühler benutzen, der als elektronisches Bauteil mit geringen Kosten erhältlich ist. Die Bestandteile dieses Gerätes können ohne besonderes Fachwissen leicht zusammengebaut werden. Bei diesem Gerät wird die axiale Bewegung der Krafteinleitstange unmittelbar durch den optischen Verlagerungsfühler gemessen. Die von dem Verlagerungsfühler erzeugten Signale werden zur Betätigung einer Digital- oder Analoganzeige benutzt.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch eine erfindungs­ gemäße Krafteinleiteinrichtung, und

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 gezeigten Einrichtung.

In der Zeichnung ist ein Joch 1 gezeigt, bestehend aus zwei einander gegenüberliegend angeordneten flexiblen Seiten 2, 3, zwei einander gegenüberliegend angeordneten und die Enden der flexiblen Seiten 2, 3 verbindenden starren Sei­ ten 4, 5 und einem zusätzlich vorgesehenen freitragenden Be­ reich 6, der von der starren Seite 4 parallel zu den flexiblen Seiten 2, 3 absteht. Die Flexibilität der Seite 2 wird durch zwei Bereiche 2 a, 2 b mit kleinem Querschnitt bewirkt. In ähnlicher Weise wird die Flexibilität der Seite 3 durch zwei Bereiche 3 a, 3 b mit kleinem Querschnitt bewirkt. Die der mit dem zusätzlichen Bereich 6 versehenden starren Seite 4 gegen­ überliegende starre Seite 5 hat einen Bereich zur Befestigung des Jochs 1 und weist mehrere Befestigungsöffnungen 7 auf.

Eine Krafteinleitstange 8 ist an dem zusätzlich vorge­ sehenen freitragenden Bereich 6 rechtwinklig befestigt. Die Krafteinleitstange 8 wird durch eine darauf aufgebrachte Kraft axial bewegt, wobei die Seiten 2, 3 verformt werden. Die axiale Verlagerung der Krafteinleitstange 8 wird durch einen optischen Verlagerungsfühler 9 ermittelt, der zwischen dem freitragenden Bereich 6 und der starren Seite 5 angeord­ net ist.

Der Verlagerungsfühler 9 besteht aus einer Lichtquelle 10 und einem Halbleiterelement 11. Die von dem Verlagerungs­ fühler 9 abgegebenen Signale werden mit einem (nicht gezeig­ ten) Verstärker verstärkt und betätigen eine Anzeigeeinrich­ tung.

Die Lichtquelle 10 ist entweder an dem freitragenden Bereich 6 und der starren Seite 5 angeordnet, und das Halb­ leiterelement 11 ist entweder an der starren Seite 5 oder an dem freitragenden Bereich 6 angeordnet.

Bezugszeichenliste

 1 Joch
 2, 3 flexible Seiten
 2 a, 2 b Bereiche mit kleinem Querschnitt
 3 a, 3 b Bereiche mit kleinem Querschnitt
 4, 5 starre Seiten
 6 freitragender Bereich
 7 Befestigungsöffnungen
 8 Krafteinleitstange
 9 Verlagerungsfühler
10 Lichtquelle
11 Halbleiterelement

Claims (2)

1. Krafteinleiteinrichtung, gekennzeichnet durch

   • a) ein rechteckiges Joch, bestehend aus zwei einander gegenüberliegend angeordneten flexiblen Seiten (2, 3), zwei einander gegenüberliegend angeordneten, die Enden der flexib­ len Seiten (2, 3) verbindenden starren Seiten (4, 5) und ei­ nem zusätzlich vorgesehenen freitragenden Bereich (6), der von der einen starren Seite (4) parallel zu den flexiblen Seiten (2, 3) absteht,
   • b) eine Krafteinleitstange (8), die an dem freitra­ genden Bereich (6) des Jochs (1) rechtwinklig befestigt ist.
   • c) einen optischen Verlagerungsfühler (9), der zwi­ schen dem freitragenden Bereich (6) und der dem freien Ende des freitragenden Bereichs gegenüberliegenden starren Seite (5) angeordnet ist,
2. wobei in der letztgenannten starren Seite (5) mehrere Befestigungsöffnungen (7) ausgebildet sind.