DE2046855C3

DE2046855C3 - Anordnung zur Kompensation des Kriechens von elastischen Bauteilen

Info

Publication number: DE2046855C3
Application number: DE2046855A
Authority: DE
Inventors: Gottfried 6101 Weiterstadt Birkholtz
Original assignee: Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1970-09-23
Filing date: 1970-09-23
Publication date: 1974-01-10
Also published as: DE2046855B2; NL7016147A; GB1318332A; SE363167B; US3735320A; DE2046855A1

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Vermeidung der Auswirkungen des Kriechens von mit Dehnungsmeßeinrichtungen unter Zwischenfügung" mindestens eines Zwischengliedes ausgestatteten elastischen Bauteilen, insbesondere Meßt'edern in Kraftmeßdosen.

Tn der Elastizitätslehre versteht man unter dem Kriechen (auch elastische Nachwirkung genannt) die zusätzliche zeitabhängige Verformung eines Körpers nach Einwirkung einer Kraft. Das Kriechen ist reversibel und von der Temperatur, der Last und der Zeit, in der die Last einwirkt, abhängig. Der Effekt des Kriechens hat z. B. bei Kraftmeßdosen die Folge, daß die Anzeige einer solchen Kraftmeßdose sich bei Einwirkung einer Last im Laufe der Zeit verändert. Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß dieser Effekt einen schwerwiegenden Nachteil bedeutet.

Durch die USA.-Patentschrift 3 323 092 ist eine Einrichtung zur Messung des Kriechens von Kunststoffen bekannt, eine Anregung zur Vermeidung der Auswirkung des Kriechens ist dieser Litcraturstelle "o jedoch nicht zu entnehmen.

Die USA.-Patentschrift 3 263I¹W offenbart eine Einrichtung zur Ermittlung von Biegedehnungen, bei welcher auf dem Meßobjekt zwei durch ein Zwischenglied voneinander getrennte Debnungsmeßstreifen angebracht sind. Diese Einrichtung dient zur Ermittlung von Biegedehniingen und insbesondere des Dehnungsgradienlen bei nur von einer Seite zugänglichen Meßobjekten. Auch diese Veröffentlichung vermittelt keine Anregungen zur Vermeidung der Auswirkungen des kriechend

Bei einer weiteren, aus ueni deutsehen Gebrauchsmuster 6 6(P 546 bekannten Vorrichtung befinden sich zwar ebenfalls Bindemittel-, Oxyd- und Aluminium-Schichten zwischen dem Dehnungsmeüsirei^n und dem MeLiob^:<:ki; jeduch dienen diese Schichten ikr BeiesiisHinü und der elektrischen bzw. thermischen Isolation"; zur Vermeidung der Auswirkungen des Kriechens sind sie nicht geeignet.

Der rriindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein. Anordnung zu schallen, die es gestattet, die Auswirkungen des Kriechens um elastischen Bauteilen zu vermeiden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch üclöst. daß zwischen dem elastischen Bauteil und einer Unterlage iür die Dehnungsmeßeinrichtung mindestens ein Zwischenglied angeordnet ist, dessen Kriechen wesentlich stärker ausgeprägt ist. als das des elastischen Bauteils und der Unterlage.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Fin Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden an Hand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

F i g. I die erfindungsgemäße Anordnung in Ruhe,

F i «. 2 die erfindungsgemäße Anordnung unmittelbar nach Einwirkung der Kraft und

F i g. 3 die erfindungsgemäße Anordnung nachdem die Kraft eine gewisse Zeit auf sie eingewirkt hat.

!n Fig. 1 ist auf das elastische Bauteil I das erfindungsgemäße Zwischenteil 3 aufgebracht, das seinerseits eine Unterlage 4 für die Dchnungsmeßeinrichtimg 5 trägt. Die Verbindung zwischen dem elastischen Bauteil 1 und dem Zwischenglied 3 und der Unterlage 4 andererseits geschieht mit Hilfe eines BindemiKcls 2, dessen Natur an sich beliebig ist, das jedoch nicht die Eigenschaften einer zähen Flüssigkeit besitzen darf. Als vorteilhaft haben sich hochfeste Bindemittel erwiesen, die z. B. aus aushärtenden Mehrkomponentenharzen, die einer Temperung unterzogen wurden, bestehen können.

In F i g. 2 sind entsprechende Bauteile mit den gleichen Ziffern bezeichnet wie in F i g. 1. Die Last und die entsprechende Gegenlasl sollen auf das elastische Bauteil I in Richtung der Pfeile 6, 6« einwirken. Unter dem Einfluß der Last dehnt sich das elastische Bauteil 1 um die Strecke 2 · α aus, und streckt damit die Unterseite des Zwischengliedes 3 um eine Strecke 2 ■ b aus, die von der Dehnung« des elastischen Bauteils und den Abmessungen des Zwischengliedes 3 und des elastischen Bauteils I abhängt. Zweckmäßigerweise wird dem Zwischenglied 3 ungefähr die gleiche Länge gegeben wie dem elastischen Bauteil 1, so daß die Dehnung ο des elastischen Bauteils I ungefähr gleich der des Zwischengliedes 2 ist. Durch die Dehnung 2 · b der Unterseite des Zwischengliedes 3 wird die Oberseite des Zwischengliedes 3 um die Strecke 2 ■ c gedehnt. Diese Dehnung wird an die Unterlage 4 der DchnungsmeßeinrichtungS weitergegeben. Die Unterlage 4 und die Dehnungsnießeinrichtung 5 werden infolgedessen um den Betrag 2 · c gedehnt. Die Unterlage 4 der Dehnungsmeßeinrichtung besteht aus einem sehr harten Material, das selbst nicht oder so wenig wie möglich kriecht. Die Dehnung f der Unterlage 4 und der Dchnungsmeßeinrichtung 5 ist infolgedessen etwas kleiner als

die Dehnung« des elastischen Bauteils 1. Dies i>t kein Nachteil, da die Dehnung c der DehnungsineßeinrichtiingS streng proportional zur Dehnung« des elastischen Bauteils 1 ist. Bei Kraftmeßdosen kann dieser Verlust durch entsprechende Maßnahmen. z. B. an der elektrischen Einrichtung der Kraftmeßdose, leicht kompensiert werden.

Eine solche Kompensation ist jedoch in den meisten Fällen nicht erforderlich, da der Verlust sehr klein ist. Bei Versuchsausl'ührungen lag der Verlust in der Größenordnung 1 " _u.

Das elastische Bauteil 1 dehnt sich im Laufe der Zeit durch Kriechen um die Strecke 2-ti (Fig. 3). Durch diese Dehnung wird die Unterseite des Zwischengliedes 3 um ein Stück 2 · f. das vom Verhältnis der Längen des elastischen Bauteils 1 und des Zwischengliedes 3 abhängt, verformt.

Das Material des Zwischengliedes 3 ist so ausgewählt, daß sein Kriechverhalten wesentlich ausgeils 1. Die Un-

elastischen Bauteil 1. während an de

derDehniiniismeßcinrichtungSaul.

DuS, dil-se- Anordnung wird das Kncch«. des ehstisehen Bauteils 1 so kompensiert, daß die Ldiigsandcrung der DchnungsmcBcinrichtung rm^r Ze, konstant bleibt und nur von der Last abhängig ist. B "ee.neter Auswahl des Werkstoffes erreich» man i; S Jas Kricch-Tempcratur-Vcrhalten ύ: zi£chcnilicdcs3 das Kricch-Tcmpcratur-VcJaUen -les elastischen Bauteils 1 kompensiert. In die.em Fa 1 J die Länoenänderung der Dehnungsmeßcn-5 auch unabhängig von der Temperatur.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnune /ur Verneiduiii: der Auswirkungen des Kriechens von mit Rehnungsmeßeinriehlungcn unler Zwischenlügung mindestens eines Zwischengliedes ausgestatteten elastischen Bauteilen, insbesondere Meßfedern in Kraftmeßdosen, dadurch gekennzeichnet, du!.? zwischen dem elastischen Bauteil (1) und einer Unterlage (4) Tür die Dchnimgsmi'ßeinrichtung mindestens ein Zwischenglied (3) angeordnet ist. dessen Kriechen wesentlich stärker ausnoprägt ist. als das des elastischen Bauteils (I) und der Unterlage (4). >5

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die Zwischenglieder (3) aus einem Material bestehen, dessen Kriech-Temperatur-Verhalten das Kriech-Tcmperatur-Verhaltcn des elastischen Bauteils (I) kompensiert.

3. Anordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verbindung zwischen dem elastischen Bauteil (I) und dem Zwischenglied (3) einerseits und dem Zwischenglied (3) und der Unterlage (4) der Dehnungsmeßeinrichtung (5) andererseits ein hochfestes Bindematerial verwendet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Bindematerial aushärtendes, einer Temperung unterzogenes Mehrkomponcntenharz verwendet ist.