DE3015535A1 - Ringfoermige lastmesszelle - Google Patents
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Description
NACHQEREIOHT
Patentanwalt und Rechtsanwalt
Dr.-lng. Dipl.-Ing. Joachim B ο e c k e r
Dr.-lng. Dipl.-Ing. Joachim B ο e c k e r
6 Frankfurt/ Main 1 Rathenauplatz2-8 »
Telefon: (0611) *282355
Telex: 4189066 itax d
ASEA Aktiebolag
Västeras/Schweden
Die Erfindung betrifft eine ringförmige Lastmeßzelle gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Solche ringförmigen Lastmeßzellen zur Messung großer in axialer Richtung der Heßzelle wirkender Kräfte werden insbesondere zur
Messung von Walzkräften in Walzwerken benutzt, wobei die Lastmeßzelle um die Anstellschraube herum zwischen der Mutter der Anstellschraube
und dem Walzenstuhl angeordnet ist (siehe Figur 4). Sine solche Lastmeßzellenanordnung ist in der deutschen Patern; anmeldung
P 19 45 023.S beschrieben.
Bei der Messung von Walzkräften in der genannten Art sind die Eelastungsverhältnisse deshalb ungünstig, weil es schwierig ist,
die Anlageflächen im Walzenstuhl mit ausreichender Genauigkeit zu bearbeiten. Die Anlageflächen werden aufgrund der elastischen
und der sich allmählich in gewissem Maße auch einstellenden bleibenden (plastischen) Verformungen konisch. Diese bleibende Verformung
tritt vor allem hinsichtlich der Anlagefläche im Walzenstuhl auf, da dessen Material in der Regel von bedeutend ge-
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[nÄohqereicht]
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ringerer Qualität ist wie das Material der Mutter. Dies hat gewöhnlich eine in radialer Richtung ungleichmäßige Belastung
der beiden ringförmigen Belastungsflächen der Lastzelle mit einem Belastungsmaximum . am äußeren Umfang zur Folge.
2ei einem ursprünglich hohlzylindrischen Meßkörper entsteht durch diese Belastung eine elastische Verformung in Gestalt
einer eingezogenen "Taille", was eine hohe tangentiale Druckjeanspruchung
in dem in Hohlzylinderachsrichtung gesehenen :ni~tleren Bereich des Meßkörpers zur Folge hat, die in radialer
Richtung im wesentlichen konstant ist. Diese tangentialen Druckspannungen führen zu einer starken Verfälschung der Meßwerte in
bezug auf die zwischen planparallelen Anlageflächen vorgenommene ϊichung dar Lastmeß2eile.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine ringförmige Lastaeßzalle
der eingangs genannten Art zu entwickeln, bei der die obengenannten Meßwertverfälschungen infolge ungleichmäßiger Verteilung
der Last auf die Belastungsflächen im wesentlichen beseitigt sind.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird eine ringförmige Lastmeßzelle nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 vorgeschlagen, welche die
im kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 genannten Merkmale aufweist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist in de;n Unteranspruch
genannt.
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- 4 - 26.3.1S-O
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Mit der Lastmeßzelle gemäß der Erfindung wird deren Empfindlichkeit
gegenüber ungleichmäßiger Lastverteilung auf die Belastungsflächen im wesentlichen beseitigt, und die Messung der
axialen Druckkräfte erfolgt mit großer Genauigkeit.
Das der Erfindung zugrundeliegende Problem und seine Lösung darf nicht mit einer Lastmeßzelle gemäß der DS-PS 1 122 283
verwechselt werden, bei der mehrere magnetoelastische Geberelemente nebeneinander in einer Ebene angeordnet sind und die Geberelemente
durch Schlitze voneinander getrennt sind. Diese Schlitze haben die Aufgabe, die Geberelemente mechanisch voneinander
zu trennen, so daß die Querdehnung keine empfindlichkeitsvermindernden
Querkräfte zur Folge hat, die zwar zwischen den inneren Geberelementen, nicht jedoch im äußeren Geberelement
der Lastzelle auftreten würden, wodurch die einzelnen Geberelesiente
eine unterschiedliche Empfindlichkeit annehmen würden. Hierdurch könnte ein kleinerer Fehler bei der Integration einer
ungleichmäßig über die Belastungsflächen verteilten Kraft auftreten.
Die vorliegende Erfindung beseitigt jedoch sehr große Meßfehler, die bei ringförmigen Lastmeßzellen durch die großen
tangentialen Spannungen verursacht werden, die bei einer in radialer Richtung ungleichmäßig verteilten Belastung auftreten.
Beispielsweise bei einer ebenen Unterlage und einer Verteilung der Last auf nur die innere Hälfte der oberen Belastungsfläche
wurde ein um 45 % höheres Signal gemessen als bei einer gleichmäßigen
Verteilung der Belastung auf die gesamte obere Belastungsfläche.
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- " - ■--' :--::.-: j NAUHvj-.rvEiCHT|
- 5 - 26.3.1930
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Anhand der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden.
Ss zeigen
Fig.1a und 1b zwei extreme Belastungsfälle eines hohlzylindrischen
Meßkörpers, deren Fehlerauswirkungen durch die Erfindung beseitigt werden sollen,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer Lastmeßzelle gemäß der Erfindung,
Fig. 3 die Verformung und Tangentialspannung an einem sektorförmigen
Ausschnitt aus einem hohlzylindrischen Meßkcrper,
Fig. 4 die Plazierung einer Lastzelle in einem Walzwerk.
Figur 4 zeigt einen WalzenstuhHmit Anstellschraube 4 und Anstellschraubenmutter
2 sowie eine zwischen dieser Mutter und dem Walzenstuhl 1 plazierten Lastzelle 3 gemäß der Erfindung.
Die durch ungleiche Belastung einer solchen Lastmeßzelle 3 auftretenden
Probleme sind in den Figuren 1a und 1b veranschaulicht, die achsparallele Schnitte durch einen hohlzylindrisehen Meßkörper
zeigen. Wenn die Belastung eines hohlzylindrischen Meßkörpers 6 auf den äußeren Umfang ihrer stirnseitigen Belastungsflächen 7,8 konzentriert
wird, wie es durch die Pfeile 9,10,11,12 in Figur 1a angedeutet ist, so entsteht ein Moment, welches bestrebt ist, den %n
Hohlzylinderachsrichtung gesehenen mittleren Bereich des Meßkörpers nach innen zu biegen. Diese Biegung resultiert in einer hohen,
ringförmigen, tangentialen Druckbeanspruchung in dem genannten
mittleren Bereich (siehe die horizontalen Pfeile in Figur 1a),
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die in radialer Richtung im wesentlichen konstant ist.
Wenn die Belastung dagegen gemäß Figur 1b auf den inneren Umfang
der stirnseitigen Belastungsflächen des Meßkörpers (siehe die Pfeile 13,14,15,16) konzentriert ist, so entsteht ein Moment, welches
bestrebt ist, den in Hohlzylinderachsrichtung gesehenen mittleren
Bereich des Meßkörpers nach außen zu biegen. Dabei entsteht in entsprechender Weise eine hohe ringförmige, tangentiale Zugspannung in dem genannten mittleren Bereich (siehe die horizontalen
Pfeile in Figur 1b) die in radialer Richtung im wesentlichen konstant ist.
Figur 2 zeigt eine ringförmige Lastmeßzelle 17 nach der Erfindung
mit mehreren über den Umfang verteilten Spannungsgebern 13, 19>
20 usw., von denen jeder entweder ein magnetoelastisciaer
Geber (z.B. nach der DE-PE 955 272) oder ein Drahtdelinunrsgebern
ist. Auf beiden Seiten jedes Gebers ist ein im wesentlichen axial gerichteter und radial durchgehender Schlitz (21 - 24 usw.)
vorhanden, dessen axiale Länge kleiner als die Höhe der Zelle 17 ist und der an keiner Seite bis an die Belastungsfläche 7
bzw. 3 reicht. Diese Schlitze (21 - 24) schirmen die Spannungsgeber
(13 - 20) gegen die obengenannten tangentialen Druck- oder Zugspannungen ab, die durch eine in radialer Richtung ungleichmäßige
Lastverteilung verursacht werden. Die Schlitze sollen nahe an den Gebern liegen, jedoch nicht so nahe, daß der magnetische
Fluß an den magnetoelastischen Gebern beeinträchtigt oder das Messen an den Drahtdehnungsgebern gestört wird, wohl
ab sr so nahe, daß störende tangentiale Spannun.^sf eider nicht in
die Bereiche zwischen zwei einen Geber begrenzende Schlitze (z.B. 22 und 23) gelangen. /7
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Die La s tine β ζ eile nach der Erfindung kann auch bei schwierigen
Selastungsfallen verwendet werden, beispielsweise dann, wenn
der ringförmige Meßkörper dazu neigt, sich zu verdrehen.
Die eingangs genannten tangentialen Spannungen können auch auftreten,
wenn der I'.eßkörper kein geschlossener Ring ist, sondern
sich nur über einen Rir.gbogenabschnitt erstreckt, dessen Bogenlänge
im Verhältnis zur Höhe nicht vernachlässigbar ist (siehe Figur 3). Aus diesem Grunde müssen die Schlitze 21 bis 24 so
nahe an der Meßstelle liegen, daß der von ihnen begrenzte Ringbogenabschnitt im Verhältnis zur Höhe relativ klein ist.
Die 2rfindung kann an Meßeleinenten anderer Art, beispielsweise
an schwingenden Strängen zur Anwendung kommen und kann im Rahnen der nachstehenden Patentansprüche in vielfacher Weise variiert
werden.
BAD OR/Q/*,;ÄL
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■ ι
Leerseite
Claims (2)
1. Ringförmige Lastmeßzelle mit ringförmigen stirnseitigen Be-"astungsflachen
zum Wessen von Druckkräften in Richtung der
ingachse mit an mehreren Stellen des Umfanges angeordneten Ke.?-
.lementen, dadurch gekennzeichnet, daß auf beiden Seiten der
Keßelenente ( 1::-2O) im wesentlichen axial gerichtete und im
v/ es entlichen radial durchgehende Schlitze (21-24) vorhanden sind,
welche Schlitze die Meßelemente gegen tangentiale Zug- bzw. Druckspannungen abschirmen, die bei einer überwiegenden Belastung des
inneren oder äußeren Bereichs einer oder beider ringförmigen Belastungsflächen
(7, S) auftreten.
2. Lastmeßzelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ileßelemente magnetoelastische Geber, Drahtdehnungsgeber oder mit
einem schwingenden Strang arbeitende Geber sind.
/ BAD ORiQINAU
/2
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19623741A1 (de) * | 1996-06-14 | 1997-12-18 | Wittenstein Motion Contr Gmbh | Einrichtung zur Erfassung und Auswertung der auf einen Spindeltrieb einwirkenden Betriebskraft |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5127277A (en) * | 1989-07-26 | 1992-07-07 | Lucas Industries Public Limited Co. | Measuring loads on vehicle wheels |
SE8904082D0 (sv) * | 1989-12-04 | 1989-12-04 | Skf Nova Ab | Hjullagerenhet |
SE470196B (sv) * | 1992-05-05 | 1993-11-29 | Asea Brown Boveri | Tredimensionell magnetoelastisk kraftgivare |
US6658924B2 (en) | 1999-01-22 | 2003-12-09 | The Yokohama Rubber Co., Ltd. | Method for measuring dynamic characteristics of wheel of vehicle |
JP4086397B2 (ja) | 1999-01-22 | 2008-05-14 | 横浜ゴム株式会社 | 車輪の動荷重特性計測装置 |
FR2890442B1 (fr) * | 2005-09-08 | 2007-12-07 | Renault Sas | Dispositif de mesure d'un effort de serrage axial entre deux brides annulaires |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1118497B (de) * | 1959-04-16 | 1961-11-30 | Asea Ab | Halter fuer zur Druckmessung dienende Organe |
US3136157A (en) * | 1960-07-11 | 1964-06-09 | Toledo Scale Corp | Load cell apparatus |
US3093999A (en) * | 1959-09-23 | 1963-06-18 | Asea Ab | Magnetoelastic force measuring device |
FR1585950A (de) * | 1968-07-12 | 1970-02-06 | ||
SE326844B (de) * | 1968-12-09 | 1970-08-03 | Asea Ab | |
US3914992A (en) * | 1974-08-12 | 1975-10-28 | Us Interior | Load measuring gage |
-
1979
- 1979-05-04 SE SE7903900A patent/SE7903900L/ not_active Application Discontinuation
-
1980
- 1980-04-23 DE DE19803015535 patent/DE3015535A1/de not_active Withdrawn
- 1980-04-30 FR FR8009739A patent/FR2455734A1/fr not_active Withdrawn
- 1980-05-01 JP JP5853880A patent/JPS56629A/ja active Pending
- 1980-05-02 GB GB8014791A patent/GB2052078B/en not_active Expired
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19623741A1 (de) * | 1996-06-14 | 1997-12-18 | Wittenstein Motion Contr Gmbh | Einrichtung zur Erfassung und Auswertung der auf einen Spindeltrieb einwirkenden Betriebskraft |
US6189391B1 (en) | 1996-06-14 | 2001-02-20 | Wittenstein Motion Control Gmbh | Linear drive having a device for sensing and evaluating an operational force acting thereon |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB2052078A (en) | 1981-01-21 |
JPS56629A (en) | 1981-01-07 |
SE7903900L (sv) | 1980-11-05 |
GB2052078B (en) | 1983-03-09 |
FR2455734A1 (fr) | 1980-11-28 |
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