NL8103481A - Meetcel voor een snaarmeetinrichting. - Google Patents

Description

ί -» . -1-

Meetcel voor een snaarmeet±nrichtlng.

De uitvinding heeft betrekking qp een ireetcel voor een snaarmeetinrichting voor het meten van een kracht, druk, of weg, omvattende een meetsnaar met bijbehorende inspan-elementen alsmede opwskelemsnten voor dwarsgerichte snaar-5 trillingen.

Bij dergelijke meetcellen dient men telkens te letten op een aantal van gedeeltelijk tegenstrijdige eisen en voorwaarden. In elk geval kan dan, wanneer het om nauwkeurige meetinrichtingen gaat met daarmee overeenkomende hoge eisen 10 met betrekking tot de nauwkeurigheid en de reproduceerbaarheid van de metingen, aan deze eisen gewocnlijk slechts gedeeltelijk, in de vorm van compromissen als resultaat van optimallseringsbeschouwingen, worden voldaan. Van centrale betekenis zijn daarbij de snaar zelf en de daarbij rechtstreeks 15 tcebehorende constructie-elementen, zoals bijvoorbeeld knoop- massa's en inspan- en/of koppelorganen. Op belangrijke eigenschappen van de meetcel, zoals hoge trillingskwaliteiten (stabiele trillingen), een grote" signaaluitslag of een geringe gevoeligheid ten opzichte van temperatuur- en andere 20 storingsinvloeden, hebben materiaal en geometrie van de afzonderlijke elementen alsmede de aard en wijze van hun combinatie een bepaalde invloed. Het best mogelijke gebruik van als zodanig verschafte mogelijkheden staan daarbij naast de fysishe gegevens vaak vervaardigingsproblemen en/of kostenoverwegingen in de 25 wsg.

Uit het Zwitserse octrooischrift 533.299 is een meetsnaar békend die, uit één stuk vervaardigd, ook aansluitende, gelijktijdig als knoopmassa's fungerende, inspanelementen, voorts ophangorganen fels koppelelementen voor de krachtsoverbrenging) 30 en tenslotte buigschamieren omvat. Deze bekende constructie groep maakt een zeer goede ontkoppeling tussen de snaar en enerzijds het huis, en anderzijds de lastopnemer, mogelijk en daarmede een hoge trillingskwaliteit. Ook is de reproduceerbaarheid bij de 8103481 'ί -2- vervaardiging goed. Deze voordelen worden duur betaald door een relatief ingewikkelde en dure vervaardiging; bovendien is het vaak nadelig, wanneer de gehele instructiegroep < uit hetzelfde materiaal bestaat, reeds vanwege de buitensporig 5 grote materiaalbehoefte, welke bij kostbaar snaarmateriaal beslist zwaar weegt. Ook zijn voor snaren op zichzelf bijzonder geschikte materialen vaak met betrekking tot hun mogelijkheden tot ver- respectievelijk bewerking izeer problematisch, ïn een andere, bekende snaarmeetinrichting (zie het 10 Duitse Offenlegungsschrift 2.518.294) worden niet alleen de inspanelementen, maar ock de knoopmassa's pp de snaar geklemd. Eventueel worden de laatstgenoemde ook met de snaar gesoldeerd of gelast. Al deze bekende werkwijzen hébben opmerkelijke nadelen met betrekking tot de vervaardigingskosten en/of hun invloed 15 qp de kwaliteit van de meet cel, bijvoorbeeld met betrekking tot de trillingskwaliteit en/of de stabiliteit gedurende lange tijd en/of de belastbaarheid (klemplaatsen zijn zwakke plaatsen, soldeerplaatsen hébben een dempende invloed qp de trillingen)..

20 De uitvinding beoogt een meetcel van de hieronder beschreven soort te verschaffen, die een rationele vervaardiging met zeer goede kwaliteit verbindt, welke voorts een vergaande vrijheid in de keuze van het snaarmateriaal mogelijk maakt, aldus cok de toepassing van duur, hoogwaardig materiaal toelaat, 25 zonder dat daarmede noemenswaardige grotere kosten gepaard gaan en zonder dat derhalve van de békende, nadelige werkwijzen in alle geval bij het samenvoegen van de snaar zelf en van de knopen gebruik moet worden gemaakt.

Dit wordt volgens de uitviriding bereikt doordat de 30 snaar aangegoten knopen bevat. Daarmede kan reeds een - ver gaande verbetering in de zin van de uitvinding worden bereikt.

Deze verbetering wordt nog duidelijker wanneer de snaar verder aangegoten inspanelementen bevat.

In een andere uitvoeringsvorm, van de uitvinding zijn 35 pp doelmatige wijze op één van de inspanelementen de opwekelementen 8103481 —*3-^ * aangegoten.

Tenslotte kunnen in een andere uitvoeringsvorm binnen het kader van de uitvinding verder ophangelementen zijn aangegoten. Daarmede ontstaat een één geheel vormende constructiegroep, 5 die in wezen in één enkele werktrap kan worden vervaardigd.

Het is meestal gewenst respectievelijk vereist, verdergaande maatregelen voor het ontkoppelen van de snaar te natiën of de snaar een voorspanning te geven. Voor dit geval vóórziet de uitvinding in een andere uitvoeringsvorm, waarbij tussen het inspan- en qphang-10 element een veerelement is aangebracht. Bij voorkeur is daarbij het veerelement eveneens aangegoten, terwijl in beginsel andere oplossingen bruikbaar zijn, zoals bijvoorbeeld het later tussen schakelen van een metalen veer.

Thans verdient een uitvoeringsvorm de voorkeur, waarbij 15 de snaar uit een metalen legering bestaat. Daarbij is het van bijzonder voordeel wanneer de snaar uit een amorf metaal bestaat. Deze materiaalgroep bevat met het oog op de hierboven genoemde eisen aan de snaar zeer gunstige eigenschappen, waarbij de volgens de uitvinding mogelijk gemaakte zeer elegante combinatie 20 van de snaar enerzijds een aangegoten toebehoren anderzijds een spaarzaam verbruik van dit betrekkelijk duur materiaal toelaat.

In beginsel zijn verschillende materiaal^paringen aan de snaar/toebehoren mogelijk, bijvoorbeeld de combinatie van verschillende metaa 1 legeringen. Thans verdient een uitvoerings-25 vorm de voorkeur waarbij de aangegoten elementen uit met glasvezels versterkte kunststof bestaan.

Ben de voorkeur verdienende uitvoeringsvorm met bepaalde trillingsrichtingen ontstaat wanneer de snaar een rechthoekige dwarsdoorsnede heeft.

3Q De uitvinding zal thans nader worden toegelicht aan de hand van de tekening.

Fig. 1 toont een zijaanzicht van de inrichting volgens de uitvinding.

Fig. 2 toont een langsdoorsnede, gezien volgens de pijlen II-II 35 in fig. 1, van een volgens de uitvinding uitgevoerde snaarmeetcel.

8103481 * ΐ .

-4- ϊ

Een vlakke snaar 10 net rechthoekige dwarsdoorsnede is aan zijn beide einden in telkens een inspanelement 12 respectievelijk 14 ingébracht. Het inspanelement 12 heeft de vorm van een ü.

Aan zijn beide einden zijn, tegenover elkaar gelegen, twee opwek-5 elementen 16 in de vorm van permanente magneten aangebracht.

Tussen de beide inspanelementen 12 en 14 alsmede in de vrije binnenruimte van de U is aan de snaar 10 telkens een knoopmassa 18 aangegoten. De einden van de constructiegroep worden gevormd door telkens ëën ophang- of koppelelement 20, waarin telkens 10 een boring 22 voor het opnemen van een bout, een schroef of een soortgelijk constructiedeel voor de montage van de constructiegroep is aangéBracht. De ophangelementen 20 dienen voor het overbrengen van krachten, waarbij het ene met het vaste deel van de inrichting, en het andere met de lastopnemer wordt verbonden. Tussen ophang-15 element 20 en inspanelement 12 respectievelijk 14 is telkens een veer 24 aangébracht, waarbij laatstgenoemde als hol profiel zijn uitgevoerd en dienen voor trillingsontkqppeling van de snaar 10.

Een verbeterd vasthouden van de snaar aan de omringende delen en knepen kan door een geschikte vormgeving van de snaar worden 20 bereikt. Dit kan met behulp van uitsparingen, holten of door verbuigen van de snaar (verankering 26) of door een ruw maken van het oppervlak, zoals dit bijvoorbeeld met zandstralen kan worden bereikt, tot stand komen.

De constructiegroep kan over zijn gehele lengte dezelfde 25 dikte hebben (vergelijk fig. 2). Daarbij bestaan de elementen 12, 20, 24 respectievelijk 14, 20, 24 geheel uit kunststof en zij zijn over de ingebrachte snaar 10, waarvan de knopen 18 uit dezelfde kunststof bestaan, tot een ëên geheel vormende constructiegroep met elkaar verbonden. Een dergelijke constructie-30 groep kan met behulp van bekende giettechnieken met zeer grote maatnauwkeurigheid worden vervaardigd, eventueel ook tegelijkertijd in een aantal stuks.

Als gietstoffen komen in het onderhavige geval vooral materialen met de volgende eigenschappen in aanmerking: 35 - een smeltpunt dat aanmerkelijk lager ligt dat dat van het 8103481 „ ji «· * n -5- snaarmateriaal.

- een gemakkelijke gietbaarheid.

- krimping bij het afkoelen (ter‘ verbetering van het vasthechten aan de snaar).

5 - een roaatstabiliteit na het uitharden en afkoelen alsmede onder belasting.

- hydrofobie.

- grote sterkte tegen scheuren.

- grote elasticiteitsmodulus.

10 - grote, electrische weerstand. ....

- een kleine warmteiutzettingscoefficient.

i-fet glasvezels versterkt polyfenyleensulfide, zoals bijvoorbeeld in de handel verkrijgbaar is onder de naam "Rytcn 4", voldoet op nagenoeg ideale wijze aan de meeste van de genoemde eisen.

15 Voor het snaarmateriaal zijn in wezen de volgende criteria maatgevend: - een grote sterkte tegen scheuren.

- een goede corrosiebestendigheid.

- een geringe hysteresis na uitzetting.

20 - kleine warmteuitzettingscoëfficiënt.

Voorts moet de snaar vaak een grote wisselvastheid en een geringeafhankelijkheid van de elasticiteitsmodulus van de temperatuur hébben en anti-magnetisch zijn. Een materiaal-groep, die zoveel mogelijk aan deze voorwaarden voldoet, zijn 25 geschikte legeringen uit de groep der amorfe metalen (ook metaal- glas genoemd). Hier kanen bijvoorbeeld ij zer-boriumlegeringen van de samenstelling FegQB2Q in aanmerking voorts die welke met een weinig chroon of een ander overgangselement gelegeerd zijn. De laatst-genoemdsimaken het instellen van een bijzonder lage tempera- 30 tuurcoëfficiënt van de elasticiteitsmodulus mogelijk.

In het kader van de uitvinding zijn velerlei variaties mogelijk. Zo kunnen bijvoorbeeld in plaats van de permanente 8103481 -6- V -.

magneten 16 ook magneetspoelen in het inspanelement 12 zijn aangebracht, Ook de afinetingen kunnen binnen een ruim kader worden gekozen; zo worden bijvoorbeeld snaren van enige millimeters breedte en met een dikte van slechts enige 5 honderdsten van een millimeter ingezet . Juist ook met het oog op dergelijke kleine afmetingen is de door de uitvinding mogelijk geworden nauwkeurige en reproduceerbare plaatsing van de knopen, echter ook van de opwekelementen van bijzonder groot voordeel. Voor het overige wordt nogmaals opgemerkt dat IQ weliswaar bij de uitvoeringsvorm van de uitvinding, als getoond in de uitvoeringsvoorbeelden, aldus bij de vervaardiging als quasie als een geheel uitgevoerde meetcel met snaar, knopen, inspan- en ophangelemsnten de voordelen van de uitvinding bijzonder duidelijk, worden, dat echter ook gedeelten van 15 de combinaties reeds een aanzienlijke vooruitgang met zich mee brengen, (bijvoorbeeld wanneer alleen de snaar met aangegoten knopen wordt toegepasti.

8103481

Claims (11)

1. Meetcel voor een snaarmeetlnrichtlng voor het meten van een kracht, druk of weg, omvattende een meetsnaar met toebehorende inspanelementen alsmede opwekelementen voor dwars-gerichte snaartrilLingen met het kenmerk dat de snaar (10) 5 aangegoten knepen (18) bevat.

2. Meetcel volgens conclusie 1 met het kenmerk dat de snaar (10) verder aangegoten inspanelementen (12, 14) bevat.

3. Meetcel volgens de conclusie 1 of 2 met het kenmerk dat 10 aan éên van de' inspanelementen (12) de cpwakelementen (16) zijn aangegoten.

• 4. Meetcel volgens een der conclusies 1 t/m 3 roet het kenmerk dat verder ophangelementen (20) zijn aangegoten.

5. Meetcel volgens een der conclusies 1 t/m 4 met het kenmerk 15 dat tussen het inspan- (12, 14) en het qphangelement (20) een veerelement (24) is aangebracht.

6. Meetcel volgens conclusie 5 met heit kenmerk dat het veerelement (241 eveneens is aangegoten.

7. Meetcel volgens één der conclusies 1 t/m 6 met het 20 kenmerk dat de snaar (10) bestaat uit een metaallegering.

8. Meetcel volgens conclusie 7 met het kenmerk dat de snaar (101 bestaat uit een amorf metaal.

9. Meetcel volgens een der conclusies 1 t/m 8 met het kenmerk dat de aangegoten elementen bestaan uit met glasvezels 25 versterkte kunststof.

10. Meetcel volgens éên der conclusies 1 t/m 9 met het kenmerk dat de gnaa.r (10) een rechthoekige dwarsdoorsnede heeft.

11. Meetcel in hoofdzaak zoals aangegeven in de beschrijving en/of af geheeld in de tekening. 30 8103481