DE3405127A1

DE3405127A1 - Kraftaufnehmer

Info

Publication number: DE3405127A1
Application number: DE19843405127
Authority: DE
Inventors: Detlef Dipl.-Ing. 2400 Lübeck Borchert
Original assignee: Philips Patentverwaltung GmbH
Current assignee: Philips Intellectual Property and Standards GmbH
Priority date: 1984-02-14
Filing date: 1984-02-14
Publication date: 1985-09-05
Also published as: DE3405127C2

Description

Kraftaufnehmer
Die Erfindung bezieht sich auf einen Kraftaufnehmer, bestehend aus einem vollzylindrischen Verformungskörper, auf dessen Oberfläche längs und quer zur Zylinderachse ausgerichtete Dehnungsmeßstreifen nebeneinander aufgebracht sind.
Derartige Kraftaufnehmer sind aus der DE-OS 31 03 015 bekannt. Hierbei treten jedoch Probleme wegen der Nichtlinearität der Kennlinie des Kraftaufnehmers auf.
Aus dem DE-GM 80 30 920 ist zwar ein Kraftaufnehmer mit einem Verformungskörper bekannt, der zur Vermeidung von Linearitätsfehlern mit quer zur Richtung der zu messenden Kraft liegenden Bohrungen versehen ist, auf deren Grundflächen die Dehnungsmeßstreifen angeordnet sind. Diese Bohrungen erfordern aber zusätzliche Herstellungsschritte, die den Kraftaufnehmer erheblich verteuern.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen preisgünstigen Kraftaufnehmer mit einer linearen Kennlinie zu schaffen.
Diese Aufgabe wird bei einem Kraftaufnehmer eingangs erwähnter Art erfindungsgemäß dadurch gelöst,daß das Verhältnis von Länge zu Durchmesser des Verformungskörpers einen Wert zwischen 1,7 und 2,3 aufweist und daß der Abstand des der Krafteinleitung abgewandten Endes des Verformungskörpers von der Mitte des dazu nächstliegenden Dehnungsmeßstreifens den 0,65 bis 0,75fachen Wert des Durchmessers des Verformungskörpers aufweist.
Hierbei wird die Kennlinie des Kraftaufnehmers lediglich durch eine gezielte Anordnung der Dehnungsmeßstreifen und durch eine einfache Dimensionierung des Verformungskörpers ohne zusätzliche kostspielige Herstellungsschritte linearisiert.
Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen: Fig. 1 einen Kraftaufnehmer mit einem vollzylindrischen Verformungskörper, Fig. 2 einen Kraftaufnehmer, dessen Verformungskörper mit einer einstichartigen Verjüngung versehen ist.
Der in Fig. 1 dargestellte Kraftaufnehmer 1 besteht aus einem als Vollzylinder ausgebildeten Verformungskörper 2, auf dessen Oberfläche ein quer und ein längs zur Zylinderachse 5 ausgerichteter Dehnungsmeßstreifen 3 bzw. 4 angebracht sind. Die Dehnungsmeßstreifen 3, 4 sind hintereinander in Richtung der Zylinderachse 5 auf dem Verformungskörper 2 angeordnet. Sie können auch quer zur Richtung der Zylinderachse 5 nebeneinander auf dem Verformungskörper 2 angeordnet sein. Normalerweise sind die Dehnungsmeßstreifen 3 und 4 dicht nebeneinander angeordnet, d.h. daß ihr gegenseitiger Abstand beispielsweise der Länge der einzelnen Dehnungsmeßstreifen entspricht. Die Dehnungsmeßstreifen können aber auch einen größeren Abstand voneinander aufweisen. Das Verhältnis von Länge H zu Durchmesser D des in Fig. 1 dargestellten Verformungskörpers 2 beträgt ungefähr zwei.
Eine lineare Kennlinie des Kraftaufnehmers 1 läßt sich erreichen, wenn der Abstand h des der Krafteinleitung 7 abgewandten Endes 6 des Verformungskörpers 2 von der Mitte des dazu nächstgelegenen Dehnungsmeßstreifens 4 etwa den 0,7fachen Wert des Durchmessers D des Verformungskörpers 2 aufweist.
Hat der Verformungskörper 12, wie in Fig. 2 dargestellt, aus konstruktiven Gründen das Maß L 2,3 D, so erreicht man die charakteristischen Eigenschaften des Kraftaufnehmers 8 dadurch, daß er mit einer einstichartigen Verjüngung 9 im Abstand H vom der Krafteinleitung abgewandten Ende 10 versehen wird.
Um einen Kraftaufnehmer 8 mit einer linearen Kennlinie zu erhalten, muß die Verjüngung 9 derart auf dem Verformungskörper 12 angebracht sein, daß das Verhältnis von Abstand H zu Durchmesser D des Verformungskörpers 12 ungefähr 2 ist. Auch hierbei entspricht der Abstand h der Mitte des Dehnungsmeßstreifens 11 vom Ende 10 des Verformungskörpers 12 etwa dem 0,7fachen Wert des Durchmessers D des Verformungskörpers 12.

Claims

PATENTANSPRUCH Kraftaufnehmer, bestehend aus einem vollzylindrischen Verformungskörper, auf dessem Oberfläche längs und quer zur Zylinderachse ausgerichtete Dehnungsmeßstreifen nebeneinander aufgebracht sind, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis von Länge (H) zu Durchmesser (D) des Verformungskörpers (2; 12) einen Wert zwischen 1,7 und 2,3 aufweist und daß der Abstand (h) des der Krafteinleitung abgewandten Endes (6; 10) des Verformungskörpers von der Mitte des dazu nächstliegenden Dehnungsmeßstreifens (4; 11) den 0,65 bis 0,75fachen Wert des Durchmessers des Verformungskörpers aufweist.