力测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种力测量装置，其用于检测沿着力主要方向作用到力测量装置上的压力并且具有旋转对称的力测量体，外部的力引出环通过支承变形测量元件的变形体与内部的力引入元件连接，沿着在力主要方向上穿过内部的力引入元件而延伸的中心轴线与该内部的力引入元件间隔开地布置至少一个径向支撑元件，径向支撑元件在轴向方向上弯曲弹性地构造并且在径向方向上耐变形地构造，径向支撑元件以传递力的方式贴靠在力传递元件上，沿径向向外延伸并且在沿着径向处于外部的端部上以传递力的方式固定在与外部的力引出环刚性连接的支撑体上，使得所述径向支撑元件抑制力传递元件从中心轴线倾斜。

【技术实现步骤摘要】
力测量装置
本技术涉及一种力测量装置，其用于检测沿着力主要方向（Krafthauptrichtung）作用到力测量装置上的压力，其具有旋转对称的力测量体，其中，外部的力引出环通过支承变形测量元件的变形体与内部的力引入元件连接，并且其中，所述内部的力引入元件具有力引入面，在该力引入面上以传递力的方式布置了杆状的力传递元件的第一端部，使得力传递元件的与所述第一端部对置的第二端部逆着力主要方向从内部的力引入元件伸出，并且作用到力传递元件的第二端部上的压力能够通过力引入面传递到力测量体上。
技术介绍
例如，DE102006025509A1公开了压力传感器，利用所述压力传感器能够测量施加到压力传感器上的压力。这种压力传感器能够用简单的设计措施和低的生产花费来制造，并且尽管结构空间相对较小，但是对于许多应用情况来说能够实现足够的测量精度。这种压力传感器能够被用于确定基本上沿着力主要方向被施加到力测量装置上的质量或重力。在实践中，这种压力传感器例如用在车辆用秤或重型秤中，以便能够获取处于测量平台上的车辆或大的负载的总重量。例如，DE102006024385A1或DE102007019180A1公开了力测量装置，利用所述力测量装置不仅能够测量沿着力主要方向压入到力测量装置上的力分量，而且也能够检测和确定沿着与力主要方向相偏离的方向作用到力测量装置上的力分量。利用这种多分量-力装置也能够检测在实践中几乎不可避免地出现的横向力，所述横向力相应于下述力分量，所述力分量垂直于力主要方向指向并且在与力主要方向成一角度的情况下产生被施加到力测量装置上的力。在知道这种横向力分量或者甚至是总的力分量的情况下，能够改善这种力测量装置的精度，方法为：基于检测到的测量值来计算与相应的应用情况有关的力参量。例如，在DE102007019180A1中描述的多分量-力测量装置的情况下，旋转对称的力测量体的几何形状并且特别是变形体的几何形状被预先给定，从而一方面有利于基本上彼此解耦地确定沿着力主要方向施加的力并且另一方面有利于基本上彼此解耦地确定可能出现的横向力。为了确定在主方向上的力分量而设置的变形体具有同心地围绕中心轴线而布置的弯曲环，因此，这样的力测量装置也能够被称为弯曲环-力测量装置。在车辆用秤中，相对于地基能够移位的测量平台——待称重的车辆能够定位在该测量平台上——常常通过多个力测量装置相对于地基被支撑。然后，测量平台必须与力测量装置连接，从而抑制测量平台的水平移位，如这种水平移位例如在测量平台的不均匀加载的情况下或者但是在车辆制动或加速期间在测量过程之前和之后发生。在使用开篇所提到的压力传感器的情况下，压力传感器的凸的端面例如能够在测量平台的底面上被支承在与之相匹配的支承表面（Pfannen）中或者通过适合地构造的凹槽或伸出的限制环在测量平台的底面上被固定在相应规定的测量位置中。在具有弯曲环作为变形体的多分量-力测量装置中，从实践中已知，在内部的力引入元件中设置盆形的凹槽——在该凹槽中以传递力的方式布置有杆状的力传递元件的第一端部——使得力传递元件的与第一端部相对置的第二端部逆着力主要方向从内部的力引入元件伸出，并且能够将作用到力传递元件的第二端部上的压力传递到力测量机构（Kraftmessgang）上。然后测量平台相应地被放置在力传递元件的第二端部上，并且通过合适数量的这种力测量装置相对于地基被支撑。力传递元件能够在预先给定的限度或角度范围内倾斜，并且由此补偿测量平台的水平移位。通过用于各个力传递元件的合适的复位装置能够实现测量平台在测量过程中不偏转，而是处于预先给定的测量位置。这种力测量装置在实践中也被称为摆式支撑-力传感器（Pendelstützen-Kraftaufnehmer）。在开始首次使用之前以及还有在此之后，通常必须定期校准车辆用秤。为此，可以将尽可能精确的预先给定的力施加到测量平台上，并且将车辆用秤的测量结果与精确的预先给定的力作用进行比较。为了执行这样的校准，在测量平台上常常布置暂时实现的且液压操作的压力缸并且将其锚定在测量平台旁，从而利用压力缸能够将尽可能精确的可预先给定的压力施加到测量平台上。然后在通过压力缸施加到测量平台上的力线通量中布置合适的测量力测量装置，以便能够检测利用压力缸施加的压力并且能够用于进行校准。从实践中已知：借助于开篇所提到的类型的力测量装置来校准车辆用秤。然而已经发现：例如，由于可能将压力缸仅仅在侧向锚固在测量平台旁，在压力负载的情况下几乎不可避免地也出现横向力，所述横向力损害对沿着力主要方向垂直地作用到测量平台上的压力的获取，由此可能使校准变得困难。此外，在实践中通常使用的力测量装置必须常常固定在测量平台上，以防止在横向力的情况下的侧向滑动。在校准测量期间施加到测量平台上的横向力于是导致测量平台的受迫的水平偏转，由此也会损害校准的精度。测量平台的或者力测量装置的与测量平台连接的部件的横向于力主要方向指向的移位——该移位通过出现的横向力引起——常常被感知为干扰并且如果可能的话应该被避免。
技术实现思路
因此，本技术的任务是提供一种开篇所提到的类型的力测量装置，使得横向于力主要方向施加到力测量装置上的力分量不会越过变形体而被传递，并且可以实现对沿着力主要方向作用到力测量装置上的压力进行尽可能精确的检测。该任务根据本技术通过下述方式来解决：沿着在力主要方向上穿过内部的力引入元件而延伸的中心轴线与该内部的力引入元件间隔开地布置至少一个径向支撑元件，该至少一个径向支撑元件在轴向方向上弯曲弹性地构造并且在径向方向上耐变形地构造，其中，所述径向支撑元件以传递力的方式贴靠在力传递元件上、沿径向向外延伸并且在沿着径向处于外部的端部上以传递力的方式固定在与外部的力引出环刚性连接的支撑体上，使得所述径向支撑元件抑制力传递元件从中心轴线倾斜。通过沿着轴向方向与变形体间隔开地布置的径向支撑元件来承载可能作用到力传递元件的第二端部上的横向力并且将其传递到力传递元件的支撑体上，从而使得可能出现的横向力不或者必要时不以显著的分量作用到变形体上，并且由此可能损害对沿着力主要方向作用到变形体上的压力的检测。此外，通过径向支撑元件减小了或者几乎完全防止了力传递元件从中心轴线的倾斜，从而力传递元件不能够或者在任何情况下都仅仅大为减少地将横向于力主要方向作用的横向力分量传递到力引入元件上。通过这种方式，能够以简单的结构措施利用根据本技术的力测量装置实现精确的力测量。同时横向于力主要方向施加到力测量装置上的横向力分量能够通过径向支撑元件和支撑体被移除，从而没有显著的横向力被施加到变形体上并且也没有显著的横向力必须由力测量装置的支撑体引出，所述横向力可能引起支撑体并且因此引起支撑在支撑体上的变形体横向于力主要方向指向的移位。可能较小的横向力分量在实践中几乎会在每次向力传递元件的第二端部施加力的情况下产生，所述横向力分量不正好沿着力主要方向作用到力检测装置上或力传递元件上，在实践中通常是这样。因为施加到力传递元件上的横向力分量通过在径向方向上耐变形地构造的径向支撑元件被移除，并且因此不被传递到变形体的内部的力引入元件上，其中所述内部的力引入元件传递力地布置在杆状的力传递元件的第一端部上，所以变形元件与可能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.力测量装置（14），其用于检测沿着力主要方向（11）作用到力测量装置（14）上的压力，其具有旋转对称的力测量体（17），其中，外部的力引出环（20）通过支承变形测量元件的变形体（19）与内部的力引入元件（18）连接，并且其中，所述内部的力引入元件（18）具有力引入面（27），在该力引入面上以传递力的方式布置了杆状的力传递元件（29）的第一端部（30），使得力传递元件（29）的与所述第一端部（30）对置的第二端部（33）逆着力主要方向（11）从内部的力引入元件（18）伸出，并且作用到力传递元件（29）的第二端部（33）上的压力能够通过力引入面（27）传递到力测量体（17）上，其特征在于，沿着在力主要方向（11）上穿过内部的力引入元件（18）而延伸的中心轴线（24）与该内部的力引入元件（18）间隔开地布置至少一个径向支撑元件（35），该至少一个径向支撑元件在轴向方向上弯曲弹性地构造并且在径向方向上耐变形地构造，其中，所述径向支撑元件（35）以传递力的方式贴靠在力传递元件（29）上、沿径向向外延伸并且在沿着径向处于外部的端部上以传递力的方式固定在与外部的力引出环（20）刚性连接的支撑体上，使得所述径向支撑元件（35）抑制力传递元件（29）从中心轴线（24）倾斜。...

【技术特征摘要】
2017.09.04 EP 17189161.71.力测量装置（14），其用于检测沿着力主要方向（11）作用到力测量装置（14）上的压力，其具有旋转对称的力测量体（17），其中，外部的力引出环（20）通过支承变形测量元件的变形体（19）与内部的力引入元件（18）连接，并且其中，所述内部的力引入元件（18）具有力引入面（27），在该力引入面上以传递力的方式布置了杆状的力传递元件（29）的第一端部（30），使得力传递元件（29）的与所述第一端部（30）对置的第二端部（33）逆着力主要方向（11）从内部的力引入元件（18）伸出，并且作用到力传递元件（29）的第二端部（33）上的压力能够通过力引入面（27）传递到力测量体（17）上，其特征在于，沿着在力主要方向（11）上穿过内部的力引入元件（18）而延伸的中心轴线（24）与该内部的力引入元件（18）间隔开地布置至少一个径向支撑元件（35），该至少一个径向支撑元件在轴向方向上弯曲弹性地构造并且在径向方向上耐变形地构造，其中，所述径向支撑元件（35）以传递力的方式贴靠在力传递元件（29）上、沿径向向外延伸并且在沿着径向处于外部的端部上以传递力的方式固定在与外部的力引出环（20）刚性连接的支撑体上，使得所述径向支撑元件（35）抑制力传递元件（29）从中心轴线（24）倾斜。2.根据权利要求1所述的力测量装置（14），其特征在于，所述变形体（19）具有与外部的力引出环（20）连接的外部的环形接片（23），该外部的环形接片与支承应变测量元件的弯曲环（22）连接，该弯曲环又通过内部的环形接片（21）与内部的力引入元件（18）连接，其中，所述外部的环形接片（23）和所述内部的环形接片（21）分别形成一弯曲接头，并且其中，从所述内部的力引入元件（18）开始，内部的环形接片（21）、弯曲环（22）、外部的环形接片（23）和外部的力引出环（20）分别以增...

【专利技术属性】
技术研发人员：D施温德，M穆勒，
申请(专利权)人：GTM测量有限责任公司，
类型：新型
国别省市：德国,DE