DE4142141A1 - Kraftmesseinrichtung - Google Patents

Kraftmesseinrichtung

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DE4142141A1 DE19914142141 DE4142141A DE4142141A1 DE 4142141 A1 DE4142141 A1 DE 4142141A1 DE 19914142141 DE19914142141 DE 19914142141 DE 4142141 A DE4142141 A DE 4142141A DE 4142141 A1 DE4142141 A1 DE 4142141A1
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    • G01L1/22Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2206Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • G01L1/2231Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being disc- or ring-shaped, adapted for measuring a force along a single direction

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Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Einrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Eine bekannte Einrichtung dieser Art (EP 1 40 066) besitzt die Form einer Unterlegscheibe, welche eine von außen einge­ drehte Nut aufweist. Die Nut erstreckt sich in radialer Richtung nahezu über die ganze Breite der Scheibe. Etwa in der Mitte der Nut, bezogen auf ihre Breite in radialer Richtung, ist auf einem kera­ mischen Träger ein Dickschichtwiderstandselement angeordnet, dessen Widerstand von der auf die Unterlegscheibe wirkenden Kraft abhängt. Träger und Meßwiderstand sind in eine Füllmasse eingegossen, so daß die Nut vollständig ausgefüllt ist. Derartige bekannte Einrichtungen haben den Nachteil, daß aufgebrachte Schichtwiderstände bei erhöhten Drücken von über 100 N/mm2, wie sie beispielsweise an Kupplungen von Nutzfahrzeugen auftreten, abplatzen. Der Einsatzbereich der be­ kannten Einrichtung ist dadurch eingeschränkt. Auch kommt es bei derartigen erhöhten Drücken zu erheblichen Hystereseerscheinungen bei den bekannten Einrichtungen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine bekannte Einrichtung dahin zu verbessern, daß sie auch bei sehr großen Drücken oder Kräften zuverlässig einsetzbar ist.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Einrichtung mit den kennzeichnen­ den Merkmalen des Hauptanspruchs. Eine erfindungsgemäße Einrichtung gestattet eine Kraftmessung auch bei sehr großen Drücken. Ein Meß­ signal wird in bekannter Weise mittels Dick- oder Dünnschichtwider­ ständen gewonnen, die mit herkömmlichen Verfahren herstellbar sind. Die Meßeinrichtung weist selbst bei hohen Drücken eine geringe Hysterese auf und ist über einen weiten Bereich temperaturunab­ hängig. Durch Anpassung der Federsteifigkeit des Krafteinleitungs­ elementes kann der für die gewählten Meßwiderstände günstigste Meß­ bereich eingestellt werden.
Zweckmäßige Ausgestaltungen und vorteilhafte Weiterbildungen der im Hauptanspruch angegebenen Anordnung ergeben sich aus den Unteran­ sprüchen.
Die erfindungsgemäße Meßeinrichtung ist zweckmäßig in Form einer Unterlegscheibe ausgeführt. Sie kann dadurch in bestehenden An­ ordnungen bequem eingesetzt werden, ohne daß an diesen besondere Veränderungen zur Aufnahme der Meßeinrichtung vorgenommen werden müssen.
Das Krafteinleitungselement ist in einer vorteilhaften Ausführungs­ form ein Ring, in dessen Innen- sowie Außenseite jeweils eine Nut eingedreht ist, so daß er einen Z-artigen Querschnitt aufweist. In axialer Richtung ergibt sich dadurch eine Federsteifigkeit, deren Wert zum Beispiel durch Wahl des Materials, der Materialstärke oder der Nuttiefen einstellbar ist.
Genügen weniger genaue Meßanzeigen, so können der Grundkörper und der Krafteinleitungsring gemeinsam aus einem Rohteil gefertigt sein. Das Krafteinleitungselement hat in diesem Fall zweckmäßig die Form einer Nase. Zwischen der Nasenunterseite und dem Grundkörper ist zur Entkopplung von Grundkörper und Krafteinleitungsring eine Nut ange­ bracht.
Vorteilhaft ist die Verwendung einer Unterlegscheibe zur genauen Begrenzung der Kraftübertragungsfläche zwischen der Unterseite der Meßeinrichtung und der Maschine. Zur Verminderung der Temperaturab­ hängigkeit sind weiterhin zweckmäßig Referenzwiderstände vorgesehen, welche mit den Meßwiderständen zu einer Wheatstonebrücke zusammen­ geschaltet sind. Von Vorteil ist es deshalb, jeweils ein Paar Meß- bzw. Referenzwiderstände vorzusehen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert.
Zeichnung
Es zeigen:
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Kraftmeßein­ richtung.
Fig. 1a einen idealen Pressungsverlauf in der Meßeinrichtung.
Fig. 2 eine Draufsicht auf eine Kraftmeßeinrichtung mit laschen­ förmiger Meßwiderstandsträgerplatte.
Fig. 3 eine Ausführungsvariante der Einrichtung nach Fig. 1 ohne zusätzliche Unterlegscheibe.
Fig. 4 zwei Beispiele für die Gestaltung des Krafteinleitungsrings
a) mit Ringnuten,
b) mit Ringnuten und Radialnuten.
Fig. 5 eine Draufsicht auf eine Kraftmeßeinrichtung mit kreis­ förmiger Meßwiderstandsträgerplatte.
Fig. 6 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Meßein­ richtung im Querschnitt mit kreisförmiger Meßwiderstandsträgerplatte.
Fig. 7 eine weitere Ausführungsvariante einer Meßwiderstandsträger­ platte im Querschnitt.
Fig. 8 ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meßein­ richtung in Draufsicht.
Fig. 9 einen Querschnitt durch das Anwendungsbeispiel nach Fig. 8.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Fig. 1 zeigt eine als Unterlegscheibe ausgebildete Meßeinrichtung im Querschnitt. Die Unterlegscheibe weist einen aus Stahl oder ge­ härtetem Stahl gefertigten massiven Grundkörper 10 in Form eines zylindrischen Ringes mit einem Innendurchmesser D1 und einer Höhe H auf, im folgenden mit Innenring bezeichnet. Der Grundkörper 10 ist umgeben von einem konzentrisch angeordneten, ebenfalls in Form eines Ringes mit einem Innendurchmesser D2 ausgebildeten und ebenfalls aus Stahl gefertigten Krafteinleitungselement 11, sowie von einer, eine Bohrung desselben Durchmessers D2 aufweisenden Trägerplatte, auf der die Meßwertgeber 12 angeordnet sind. Die Trägerplatte 14 ist gleich­ falls aus Stahl oder einer Legierung gefertigt. Das Kraftein­ leitungselement 11, im folgenden Krafteinleitungsring genannt, weist einen Z-förmigen Querschnitt auf. Es ist mit der Trägerplatte 14 in axialer Richtung übereinander paßgenau um den Innenring 10 an­ geordnet. Die axiale Gesamthöhe von Krafteinleitungsring 11 und Trägerplatte 14 stimmt mit der Höhe H des Innenrings 10 überein, so daß die aus Innenring 10 und Krafteinleitungsring 11 bzw. Träger­ platte 14 gebildete Ringoberfläche plan ist. Auf der Trägerplatte 14 sind als Meßsignalgeber Dick- oder Dünnschichtwiderstände 12 ange­ ordnet, deren Widerstand von dem auf sie ausgeübten Druck abhängt. Die Anzahl der verwendeten Widerstandselemente ist beliebig, als zweckmäßig erwiesen hat sich aber die Verwendung von zwei Wider­ ständen. Die Widerstände 12 sind als Kreisbahnabschnitte ausgebildet und den Innenring 10 konzentrisch umgebend angeordnet. Die radiale Breite der Bahnabschnitte ist so gewählt, daß sie vollständig von der Grundfläche des Krafteinleitungsrings 11 bedeckt werden. Der Krafteinleitungsring 11 und die Trägerplatte mit den Widerständen 12 können verklebt oder verglast sein. Die Trägerplatte 14 ist so geformt, daß sie wenigstens einen über den Außenumfang des Kraftein­ leitungsringes herausragenden Abschnitt aufweist. Auf dem heraus­ ragenden Abschnitt sind die Referenzwiderstände 13 angeordnet. Sie sind in der Regel ebenfalls Dick- oder Dünnschichtwiderstände. Zweckmäßig ist noch eine im Verhältnis zur Höhe H des Innenringes 10 dünne Unterlegscheibe 15 vorgesehen, deren Innendurchmesser ent­ sprechend dem des Innenringes 10 den Wert D1 hat, und deren Außen­ durchmesser dem Außendurchmesser D3 des Krafteinleitungsringes 11 angepaßt ist. Die Unterlegscheibe 15 ist so angeordnet, daß sie zusammen mit dem Krafteinleitungsring 11 die Trägerplatte 14 ein­ spannt.
In Fig. 1, wie auch in den weiteren Figuren nicht dargestellt sind die elektrischen Verbindungen der Widerstandselemente 12 und 13 sowie elektronische Details zur Meßsignalverwertung. Die Herstellung solcher Verbindungen ebenso wie die Gewinnung eines die gemessene Kraft anzeigenden Signales sind allgemein bekannt und können dem Fachmann überlassen bleiben.
Fig. 2 zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 1 dargestellte An­ ordnung. Zur Vereinfachung der Herstellung ist es zweckmäßig, die Meßwiderstände 12 und die Referenzwiderstände 13 gemeinsam auf einer Trägerplatte 14 zu plazieren. Die Trägerplatte 14 ist deshalb zum Beispiel in Form einer Lasche gestaltet, wie in Fig. 2 dargestellt. Die Oberfläche der Trägerplatte stimmt zu einem Teil in ihren Maßen mit der Außenkante des Krafteinleitungsringes 11 überein, das heißt, ihre Außenkontur ist in diesem Bereich ein Kreisabschnitt mit dem Durchmesser D3. Der andere Teil der Trägerplatte 14 ist über die durch den Durchmesser D3 definierte Kante des Krafteinleitungsringes hinaus ausgezogen. Auf der Oberfläche dieses überstehenden Teiles der Trägerplatte 14 sind die Referenzwiderstände 13 in beliebigen Formen aufgedruckt. Mit Blick auf eine einfache Signalauswertung werden sinnvoll je zwei Meßwiderstände 12 und zwei Referenzwider­ stände 13 eingesetzt, welche zu einer Wheatstoneschen Meßbrücke zusammengeschaltet sind.
Fig. 3 zeigt im Ausschnitt eine Ausführungsvariante der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Meßeinrichtung, die es erlaubt, auf eine Unterlegscheibe 15, wie sie in Fig. 1 gezeigt ist, zu ver­ zichten. Dies wird erreicht, indem der Innenring 10 im unteren Sockelbereich in radialer Richtung nach außen hin verbreitert ist, so daß er einen L-förmigen Querschnitt aufweist. Der Außendurch­ messer D3 des verbreiterten Sockelbereiches entspricht dem Außen­ durchmesser des Krafteinleitungsringes 11. Die Höhe des verbreiter­ ten Sockelbereiches in axialer Richtung ist im Vergleich zur Gesamt­ höhe H des Innenrings 10 gering, sie ist ferner so gewählt, daß sie zusammen mit der axialen Trägerplatte 14 und dem Krafteinleitungs­ ring 11 genau die Gesamthöhe des Innenrings 10 erreicht, so daß die obere Fläche der gesamten Meßeinrichtung plan ist. Die Ausführungs­ form gemäß Fig. 3 integriert dadurch eine Unterlegscheibe in einen Hauptbestandteil der Meßeinrichtung.
Der Anordnung liegt das im folgenden beschriebene Funktionsprinzip zugrunde. Die Meßeinrichtung 10 bis 15 wird vorzugsweise orthogonal zur Krafteinwirkungsrichtung angeordnet, so daß einwirkende Kräfte in axialer Richtung übertragen werden. Aufgrund des in axialer Richtung zweigliedrigen Aufbaus der Meßeinrichtung 10 bis 15 ergeben sich zwei mögliche unterschiedliche Kraftübertragungspfade durch die Meßeinrichtung. Der Hauptteil einer auf die Meßeinrichtung 10 bis 15 einwirkenden Kraft wird über den Innenring 10 übertragen. Über den Krafteinleitungsring 11, der infolge seiner speziellen Gestaltung eine geringere Federsteifigkeit aufweist als der Innenring 10, wird dagegen im "Nebenschluß" nur ein kleiner Bruchteil der gesamten, auf die Trägerplatte 14 mit den Meßwiderständen 12 wirkenden Kraft über­ tragen. Fig. 1a zeigt ein Diagramm einer idealen Pressungsver­ teilung über die Oberfläche der Meßeinrichtung in radialer Richtung, es bezeichnen x den Einwirkungsort in radialer Richtung, P die Größe der einwirkenden Pressung. Das Diagramm Fig. 1a zeigt die quali­ tative Form einer idealen Verteilung. Zu beachten ist, daß sich reale Pressungsverteilungen sowohl hinsichtlich der Größenverhält­ nisse als auch der Außenkontur des Kraftverlaufs erheblich von dieser Darstellung unterscheiden können.
Dick- oder Dünnschichtwiderstände 12 dürfen, soweit sie mit derzeit üblichen Verfahren aufgebracht wurden, nur mit Kräften bis zu einem vorgegebenen Maximalwert belastet werden, bei Überschreiten des Maximalwertes droht ein Abplatzen von der Trägerplatte 14. Die maximal auf die Meßwiderstände wirkende Kraft wird aus diesem Grunde durch Wahl einer geeigneten Federsteifigkeit des Krafteinleitungs­ ringes 11 begrenzt. Die Federsteifigkeit des Krafteinleitungsrings 11 ist beispielsweise durch eine entsprechende Gestaltung seines Querschnittes bequem einstellbar. Die Gestaltung des Querschnittes erfolgt in einfacher Weise durch Anbringen von Nuten in geeigneten Geometrien. Neben der in Fig. 1 bereits gezeigten Gestaltung mit einem Z-förmigen Querschnitt, der zum Beispiel durch seitliches Eindrehen zweier Nuten erzielt wird, ist eine Vielzahl weiterer geometrischer Gestaltungsmöglichkeiten zur Beeinflussung der Feder­ steifigkeit denkbar. Zwei weitere Ausführungsbeispiele zeigt Fig. 4. In Fig. 4a) wird eine veränderte Federsteifigkeit durch ober- und unterseitiges Eindrehen von Ringnuten erzielt, in Fig. 4b) durch Kreuznuten. Neben den gezeigten geometrischen Ausführungs­ formen kann eine Einstellung der Federsteifigkeit zusätzlich durch Wahl eines geeigneten Materiales erfolgen, also beispielsweise eines Materials mit größerem oder kleinerem Elastizitätsmodul.
Durch Wahl beziehungsweise Gestaltung eines geeigneten Kraftein­ leitungsringes 11 kann die Flächenpressung auf die Meßwiderstände 12 bei jeder Meßaufgabe in vorgegebenen Grenzen gehalten werden. Der Krafteinleitungsring 11 und die Trägerplatte 14 mit den Widerständen 12 können deshalb verklebt oder durch ein niederschmelzendes Glas verbunden sein. Dies gewährleistet eine gleichmäßige Krafteinleitung über die gesamte Fläche der Meßwiderstände 12 sowie eine gute Repro­ duzierbarkeit der Messungen. Die Meßsignalauswertung erfolgt in bekannter Weise anhand einer meßeinrichtungsspezifischen Kennlinie, die hersteller- oder anwenderseitig vor erstmaliger Verwendung der Meßeinrichtung zu ermitteln ist.
Im folgenden werden weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Meßeinrichtung angegeben, welche je nach Anwendungsfall und Meßauf­ gabe von Vorteil sein können.
Fig. 5 zeigt eine weitere Gestaltung der Trägerplatte 14 in Form einer Scheibe. Der Durchmesser der Scheibe ist größer gewählt als der des Krafteinleitungsringes 11, so daß sich ein den übrigen Teil der Meßeinrichtung vollständig umgebender Ring ergibt, auf dem die Referenzwiderstände 13 plaziert werden können. Die Verwendung solcher ringförmiger Trägerplatten 14 erlaubt eine besonders ein­ fache Fertigung. Allerdings bedingt ihr Einsatz, daß am Anwendungs­ ort der Meßeinrichtung ausreichend Platz zur Verfügung steht.
Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der Meßeinrichtung, bei welcher Innenring 10 und Krafteinleitungsring 11 aus einem Stück herausgear­ beitet sind. Der Innenring 10 ist hier ein - gedachter - zylin­ drischer Ring mit dem Außendurchmesser D2. Der Krafteinleitungsring 11 ist in Form eines Fortsatzes des Innenrings 10 in radialer Richtung mit einem nasenförmigen Querschnitt ausgebildet, der, beginnend kurz unterhalb der oberen Außenkante des Innenrings 10, zunächst auf den Außendurchmesser des Krafteinleitungsrings 11 schräg abfällt. Die Unterseite der Nase bildet eine parallel zur Oberseite und senkrecht zu seiner axialen Seitenwand des Innenrings 10 verlaufende Ringfläche, die auf der Trägerplatte 14 auf den Meßwiderständen 12 aufliegt. Am Übergang zwischen der axialen Seitenwand des Grundkörpers und der Unterseite des Krafteinleitungs­ ringes 11 ist zweckmäßig eine Nut 16 eingedreht, welche dazu dient, die Kraftübertragung über den Grundkörper 10 beziehungsweise über das Krafteinleitungselement 11 zu entkoppeln.
In einer Gestaltung nach Fig. 6 wirkt auf den Krafteinleitungsring die zu messende Kraft nicht direkt. Statt dessen wird ein Teil der Kraft vom Innenring 10 über den aus diesem herausgeformten Kraftein­ leitungsring 11 abgeleitet. Der Anteil der abgeleiteten Kraft ist über die Breite der zylinderähnlichen Verbindungsfläche zwischen dem Innenring 10 und dem Krafteinleitungsring 11, die ihrerseits insbesondere von der axialen Tiefe der Nut 16 abhängt, einstellbar. Fig. 6 zeigt im übrigen eine Anordnung unter Verwendung einer entsprechend Fig. 5 ringförmig ausgebildeten Trägerplatte 14.
Zweckmäßig weist auch die Anordnung in Fig. 6 eine Unterlegscheibe 15 auf, deren Durchmesser mit dem Außendurchmesser D3 des Kraftein­ leitungsrings 11 übereinstimmt. Um die Krafteinleitung vom Kraftein­ leitungsrings 11 in die Meßwiderstände 12 zu verbessern, weist die Unterlegscheibe 15 zwei gegenüberliegend angeordnete umlaufende Nuten 17 und 18 auf. Die Nut 17 ist in radialer Richtung so ange­ ordnet, daß genau unter der Verbindungsstelle zwischen Innenring 10 und Trägerplatte 14 ein Freiraum entsteht. Ihr exakt gegenüber wird die Nut 18 angeordnet. Durch den dann unterhalb der Kontaktstelle Innenring 10/Trägerplatte 14 entstehenden schmalen Steg in der Unterlegscheibe 15 wird eine weitgehende Entkopplung zwischen den über den inneren, dem Innenring 10 zugeordneten Teil der Unterleg­ scheibe und dem über den äußeren, durch den Steg abgetrennten Teil der Unterlegscheibe übertragenen Teil der Kraft erreicht.
Fig. 7 zeigt eine weitere Ausführung einer Meßeinrichtung mit ein­ teiliger Ausgestaltung von Krafteinleitungsring und Innenring. Zur Erzeugung eines definierten Krafteinleitungselements weist in dieser Ausführungsform die Trägerplatte 14 an ihrer Unterseite einen durch eine Stufe 20 abgesetzten Bereich mit einem kleineren Außendurch­ messer auf, der mit dem Außendurchmesser des Krafteinleitungsrings 11 übereinstimmt. Zur Erzielung einer besseren Flächenkraftver­ teilung in radialer Richtung ist in die dem Innenring 10 zugewandte Seitenfläche der Trägerplatte 14 eine Nut 19 eingedreht. Für eine Ausführung gemäß Fig. 7 ist eine Unterlegscheibe 15 wiederum nicht erforderlich.
Ein Anwendungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Meßanordnung ist in Fig. 8 am Beispiel einer Anhängerkupplung an Nutzfahrzeugen darge­ stellt. Ein Anhänger soll so gebremst werden, daß keine Zug- oder Druckkräfte zwischen Zug- und Anhängerfahrzeug auftreten. Zur Er­ fassung dieser Kräfte ist an jeder der vier Kupplungsflansch­ schrauben eine Meßeinrichtung 11 bis 15 angeordnet. In Abwandlung der anhand der Fig. 1 bis 7 beschriebenen Gestaltungen sind bei der Anordnung gemäß Fig. 8 alle Meß- und Referenzwiderstände 12 bzw. 13 auf einer einzigen, gemeinsamen Trägerplatte 14 angeordnet. Aus der Kraftverteilung über die vier Meßeinrichtungen können sämt­ liche Quer- und Vertikalkräfte festgestellt und daraufhin kompen­ siert werden. Fig. 9 zeigt dieselbe Anordnung im Querschnitt.
Unter Beibehaltung des Grundgedankens, die zu messende Kraft in einem Nebenschluß zu erfassen, ist eine Vielzahl weiterer Ausge­ staltungsmöglichkeiten der beschriebenen Erfindung möglich. Viel­ fältige Möglichkeiten bieten sich insbesondere bei der Gestaltung der Krafteinleitungselemente 11, sowie bei der Gestaltung der Trägerplatte 14. Auch die äußere Grundform der gesamten Meßanordnung 11 bis 15 kann selbstverständlich in vielfältiger Weise variiert werden. So kommen beispielsweise statt in sich geschlossener Formen, wie die im Ausführungsbeispiel beschriebene Scheibenform, auch offene Formen wie Stäbe und Winkel in Betracht.
Es versteht sich ferner von selbst, daß neben Kräften auch Spannungen und Drücke mit denselben oder aus diesen abgeleiteten Meßanordnungen erfaßbar sind.

Claims (13)

1. Einrichtung zum Messen von Kräften an Geräten, Maschinen und dergleichen mit wenigstens einem elektrischen Meßwertgeber, dessen elektrische Eigenschaften druckabhängig sind, welcher im wesent­ lichen orthogonal zur Einwirkungsrichtung der zu messenden Kraft so angeordnet ist, daß er in eingebautem Zustand unter einer inneren Materialbeanspruchung steht, deren Größe durch die zu erfassenden Kräfte beeinflußt ist, gekennzeichnet durch Mittel (11) zur Ver­ minderung der übertragenden Kraft, welche den elektrischen Meßwert­ gebern (12) so zugeordnet sind, daß diese nur mit einem Teil der insgesamt auf die Meßeinrichtung einwirkenden Kraft beaufschlagt sind.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen ersten Bereich in Form eines Grundkörpers (10), über den die gesamte auf diesen Bereich einwirkende Kraft unvermindert übertragen wird, sowie einen zweiten Bereich, in dem die Mittel (11) zur Verminderung der übertragenden Kraft angeordnet sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Bereich so ausgebildet ist, daß über ihn ein verminderter Teil der auf den ersten Bereich wirkenden Kraft übertragen wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel (11) zur Verminderung der übertragenen Kraft in Form eines Krafteinleitungselements ausgebildet sind, und daß sie zu­ sammen mit dem elektrischen Meßwertgeber (12) im zweiten Bereich der Meßeinrichtung angeordnet sind.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwertgeber als Meßwiderstände (12) auf einer Trägerplatte (14) angeordnet sind, und daß die Oberfläche der Meßwiderstände (12) in eingebautem Zustand vollständig von der Unterseite des Krafteinleitelementes (11) bedeckt ist.
6. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Krafteinleitungselement (11) und der/die elektrischen Meßwertgeber (12) so angeordnet sind, daß sie in Krafteinwirkungsrichtung hintereinander liegen.
7. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie die Form einer Unterlegscheibe aufweist.
8. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundkörper (10) und das Krafteinleitungs­ element (11) in Form konzentrischer Ringe als Innenring (10) be­ ziehungsweise als Krafteinleitungsring (11) ausgebildet sind.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Krafteinleitungsring (11) einen Z-förmigen Querschnitt aufweist.
10. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (14) die Form einer an einer Seite halbkreisförmigen Lasche hat, wobei der Radius des Halbkreises dem Außenradius des Krafteinleitungsringes (11) entspricht.
11. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Krafteinleitungsring (11) fest mit dem Innenring (10) verbunden ist und ein im Querschnitt nasenförmiges Profil aufweist mit einer zur Krafteinwirkung orthogonalen Unter­ seite, welche auf die Meßwiderstände (12) wirkt, sowie mit einer Nut (16), welche am unteren Übergang vom Grundkörper (10) zum Kraftein­ leitungsring (11) angeordnet ist.
12. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Grundkörper (10) und Trägerplatte (14) gebildete Ringfläche durch eine Unterlegscheibe (15) unterlegt ist.
13. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Innenring (10) in Form eines Hohlzylinders mit einem L-förmigen Wandquerschnitt ausgebildet ist, wobei der Außendurchmesser des verbreiterten Sockelbereiches dem Außendurch­ messer des Krafteinleitungsringes (11) entspricht.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0635707A2 (de) * 1993-07-22 1995-01-25 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zum Messen einer Kraft
US6647810B1 (en) 1997-04-21 2003-11-18 Michael Van Bergen Force sensor
EP1174696B1 (de) * 2000-07-20 2012-03-28 VEGA Grieshaber KG Druckmesszelle mit Temperatursensor

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1155922B (de) * 1960-10-24 1963-10-17 Berliner Industriewaagenfabrik Messkoerper fuer Lastmessungen
DE1158284B (de) * 1961-01-11 1963-11-28 Berliner Industriewaagenfabrik Messkoerper fuer Lastmessungen
DE2736373A1 (de) * 1977-08-12 1979-02-15 Hoesch Werke Ag Verfahren und vorrichtung zum messen von kraeften
WO1987001802A1 (en) * 1985-09-13 1987-03-26 Carl Walter Werkzeugfabrik Kg Force measuring device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1155922B (de) * 1960-10-24 1963-10-17 Berliner Industriewaagenfabrik Messkoerper fuer Lastmessungen
DE1158284B (de) * 1961-01-11 1963-11-28 Berliner Industriewaagenfabrik Messkoerper fuer Lastmessungen
DE2736373A1 (de) * 1977-08-12 1979-02-15 Hoesch Werke Ag Verfahren und vorrichtung zum messen von kraeften
WO1987001802A1 (en) * 1985-09-13 1987-03-26 Carl Walter Werkzeugfabrik Kg Force measuring device

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0635707A2 (de) * 1993-07-22 1995-01-25 Robert Bosch Gmbh Einrichtung zum Messen einer Kraft
EP0635707A3 (de) * 1993-07-22 1995-05-17 Bosch Gmbh Robert Einrichtung zum Messen einer Kraft.
US6647810B1 (en) 1997-04-21 2003-11-18 Michael Van Bergen Force sensor
EP1174696B1 (de) * 2000-07-20 2012-03-28 VEGA Grieshaber KG Druckmesszelle mit Temperatursensor

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