DE4231072C2 - Kraftmeßgerät - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftmeßgerät gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Ein derartiges Kraft­ meßgerät ist aus der DE-AS 21 32 012 bekannt. Bevor die­ ser Stand der Technik näher erläutert wird, sei zum bes­ seren Verständnis der Erfindung folgendes vorausgeschickt.

Das Kraftmeßgerät der hier betrachteten Art dient vorzugsweise zum Erfassen schwerer Lasten. Eine solche Last kann beispielsweise eine von einem schweren Last­ kraftwagen getragene Ladung sein. Ein anderes Beispiel sind an einem Laufkran hängende Materialien aus Eisen oder Stahl oder bei der Eisen- und Stahlherstellung transportiertes Eisenerz oder Eisen- und Stahlerzeugnis­ se, beispielsweise Stahlblechwickel, oder andere in der Schwerindustrie auftretende Lasten.

Ein für hohe Kräfte bzw. schwere Lasten geeignetes Kraftmeßgerät ist aus einer in Januar 1982 verbreiteten Firmenbroschüre (Tosoku Measuring Instruments Co., Ltd.) mit dem Titel "Low Profil Shear Web Design Load-Cell" bekannt. Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen zeigt den Aufbau eines Ausführungsbeispiels dieses bekannten Kraft­ meßgeräts. Ein Außenabschnitt des in Fig. 1 dargestellten Meßgeräts 1 ist weggeschnitten, so daß man auch den inneren Geräteaufbau erkennen kann.

Ein Verfahren zum Herstellen des dargestellten Kraftmeßgeräts 1 ist nachstehend beschrieben. Nach Ab­ trennen von einer Aluminiumstange wird ein zylinderför­ miger Körper mit einer Höhe h ausgebildet. Die Ober­ seite des zylinderförmigen Körpers ist in einer solchen Weise maschinell bearbeitet, daß die Oberseite eines Kraftaufnahmebereiches oder Lasttragebereiches 2, auf den eine Last oder Kraft einwirken kann, hervorsteht. Durch Bohren sind zwischen dem Lasttrageabschnitt 2 und einem ringförmigen Außenrandabschnitt 3 mehrere Vertikallöcher 4 ausgebildet, die durch gleichmäßige Abstände voneinander getrennt sind. Auf diese Weise sind mehrere Dehnabschnitte 5 entstanden, die in Horizontal- und Radialrichtung vom Lasttrageabschnitt aus verlaufen und unter Bezugnahme auf die obigen Lochabstände gleichmäßig voneinander beabstandet sind. Die Dehnabschnitte sind so ausgebildet, daß sie sich zwischen dem Lasttrageabschnitt 2 und dem Außenrand­ abschnitt 3 erstrecken, der statisch oder feststehend ist, wenn sich der Lasttrageabschnitt aufgrund einer angelegten Last verschiebt. In den Dehnabschnitten 5 tritt eine Dehnung auf, wenn in Vertikalrichtung von oben eine Kraft auf den Lasttrageabschnitt ausgeübt wird.

An den Seitenwänden der Dehnabschnitte sind Deh­ nungsmesser 6 angebracht. Dehnungen in den Dehnab­ schnitten, die aufgrund einer auf den Lasttrageabschnitt einwirkenden Last oder Kraft auftreten, werden von den Dehnungsmessern 6 erfaßt.

Die Gesamtanzahl der Dehnungsmesser 6 beträgt acht, da sowohl auf der Vorder- als auch auf der Rück­ wandseite jedes der vier Dehnabschnitte 5 jeweils ein Dehnungsmesser angeordnet ist. Die Dehnungsmesser 6 sind so miteinander verbunden, daß sie eine Brücken­ schaltung bilden, die durch Wärmeausdehnung verursach­ te Fehler eliminieren soll. Ein Verbinder 7 ist mit einem Ausgangsanschluß jedes Dehnungsmessers 6 ver­ bunden. Ein ringförmiges Abdeckblatt 8 deckt alle Vertikallöcher 4 ab.

Das Last- oder Kraftmeßgerät 1 mit dem oben be­ schriebenen Aufbau hat eine vorbestimmte minimale Empfindlichkeitsgrenze in bezug auf eine noch zu er­ fassende Last. Diese vorbestimmte Lastempfindlichkeits­ grenze beträgt beispielsweise 500 kg. Die minimale Lastempfindlichkeitsgrenze kann man durch Verbessern der Empfindlichkeit des Kraftmeßgeräts 1 bei Belastung mit einer leichteren Last herabsetzen.

Die Empfindlichkeit des Geräts 1 hängt vom Aus­ maß der Dehnung ab, die in den Dehnabschnitten 5 auf­ tritt, wenn der Lasttrageabschnitt 2 mit einer Last belastet ist. Ein größeres Dehnungsausmaß bei einer bestimmten angelegten Last führt zu einer höheren Empfindlichkeit des Geräts 1 bei der betreffenden Last.

Die nachstehend beschriebenen beiden Methoden können zur Erhöhung des Dehnungsausmaßes eingesetzt werden: (I) Kürzen der Höhe h des Geräts 1 selbst mit dem Ziel, daß die Vertikalabmessung der Dehnungsab­ schnitte kleiner ist; (II) Vergrößern der Vertikal­ löcher 4 mit dem Ziel, die Abstände zwischen den Vertikallöchern 4 zu verkleinern, so daß die Horizon­ talabmessung der Dehnabschnitte 5 geringer ist.

Wenn man jedoch die obige Methode I anwendet, d. h. ein Dünnermachen des Geräts 1, treten die folgen­ den Schwierigkeiten auf. Es werden Dehnungen mit einer horizontalen Komponente festgestellt, wenn die angelegte Last eine Horizontalkomponente aufweist, d. h. wenn die Richtung der angelegten Last von der Vertikalrichtung abweicht. Diese Dehnungen, die von einer anderen als der Vertikalkomponente herrühren, können Last- oder Kraftmeßfehler verursachen.

Eine zweite Schwierigkeit besteht darin, daß eine übermäßige Verkürzung der Höhe h des Geräts 1 das Anbringen der Dehnungsinesser 6 an den Seitenwänden der Dehnabschnitte 5 erschwert. Diese Schwierigkeiten begrenzen somit das Dünnermachen des Geräts 1. Somit ist es schwierig, die Empfindlichkeit des Geräts 1 durch Dünnermachen des Geräts 1 selbst zu verbessern.

Wendet man bei der Herstellung die obige Metho­ de II an, d. h. Verringerung der horizontalen Stärke der Dehnabschnitte 5, hat man das folgende Problem. Die Vertikallöcher 4 werden bei der Herstellung aufeinander­ folgend in dem zylinderförmigen Körper mit der Höhe h ausgebildet. Ist hierbei die Horizontalstärke der Dehn­ abschnitte 5 zu gering, wandert der Werkstoff eines Dehnabschnitts 5 beim Bohren in Richtung auf ein bereits gebohrtes Vertikalloch 4. Dies wird verursacht durch die Druckkraft der Bohrerspitze. Diese Druckkraft der Bohrer­ spitze macht sich bemerkbar, wenn ein benachbartes Vertikalloch 4 nahe bei einem angrenzenden bereits ge­ bohrten Vertikalloch 4 gebohrt wird. Das Wandern oder Verschieben der Dehnabschnitte 5 vermindert die Genauig­ keit beim Bohren.

Aus den obigen Gründen ist es schwierig, die Empfindlichkeit des Geräts 1 zu verbessern. Die mini­ male Lastempfindlichkeitsgrenze bei dem herkömmlichen Gerät 1 kann daher nicht ohne beträchtlichen Aufwand weiter herabgesetzt werden.

Das aus der eingangs genannten DE-AS 21 32 012 bekann­ te Kraftmeßgerät hat bereits einen Aufbau, der auch zum Messen von relativ leichten Lasten geeignet ist. Dieser Aufbau besteht im wesentlichen aus einem plattenförmigen Verformungskörper, in dem von beiden Plattenflächen gegen­ einander versetzt je eine Gruppe ins Platteninnere führen­ der Einsenkungen vorgesehen ist, so daß in Umfangsrichtung des plattenförmigen Verformungskörpers gesehen abwechselnd obere und untere, radial verlaufende Stege aufeinander folgen. An diesen Stegen sind Dehnungsmeßelemente ange­ bracht. Bei dieser Konstruktion ist es schwierig, die Einsenkungen mit einer solchen Präzision zu bohren, daß alle Stege in der Richtung der Längsachse des plattenför­ migen Verformungskörpers gleich dick sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftmeßgerät der gattungsgemäßen Art derart weiterzubilden, daß es trotz hoher Empfindlichkeit zum Messen von relativ leichten Lasten kostengünstig hergestellt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patent­ anspruchs 1 gelöst.

Die Erfindung bietet den Vorteil, daß bei ihr die kritischen Dehnabschnitte durch leicht herzustellende Durchgangslöcher definiert sind. Ferner bietet die Erfin­ dung den Vorteil, daß die Dehnabschnitte bei einer Ver­ schiebung des Lasttrageabschnitts selbst bei einer hinreichenden Höhe des Lasttrageab­ schnitts eine empfindliche Dehnung zeigen. Im Ergebnis kann daher auch eine relativ geringe Last gemessen werden.

Ferner können bei der Last- oder Kraftmessung Fehler vermieden werden, die sonst als Ergebnis einer Last- oder Kraftkomponente auftreten, die senkrecht zur Lastanlegerichtung verläuft. Eine solche störende Kom­ ponente kann auftreten, wenn man versucht, die Höhe des Lasttrageabschnitts zu minimieren.

Mit der Erfindung ist es somit möglich, geringere Lasten zu messen und zudem eine möglichst fehlerfreie Messung in bezug auf Fehler zu erzielen, die sonst auf­ grund horizontaler Kraft- oder Lastkomponenten auf­ treten.

Nachstehend wird die Erfindung an Hand von Zeichnungen beispielshalber erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 eine teilweise geschnittene perspektivi­ sche Ansicht eines herkömmlichen Kraftmeßgeräts,

Fig. 2 eine Ansicht von oben auf ein erstes Ausführungsbeispiel eines Kraftmeßgeräts nach der Erfindung, wobei die Abdeckung für die Dehnbereiche entfernt ist und wobei die linke Hälfte der Ansicht in einer Richtung IIA nach Fig. 4 zu sehen ist und die rechte Hälfte der Ansicht ein Horizontalschnitt längs einer Linie IIB-IIB nach Fig. 3 ist,

Fig. 3 eine Ansicht des Kraftmeßgeräts nach Fig. 2 von der Seite, wobei die rechte Hälfte der Seitenansicht in einer Richtung IIIA nach Fig. 4 zu sehen ist und die linke Hälfte der Seitenansicht ein Vertikalschnitt längs einer Linie IIIB-IIIB nach Fig. 2 ist,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Kraft­ meßgeräts nach Fig. 2 seitlich von oben, wobei ein vor­ derer Teil weggeschnitten ist,

Fig. 5 ein Schaltbild einer Brückenschaltung aus miteinander verbundenen Dehnungsmeßstreifen,

Fig. 6 eine vergrößerte Vertikalquerschnitts­ ansicht längs einer Linie IV-IV nach Fig. 2, wobei der innere Teil eines Außenrandabschnitts, ein Lasttrage­ abschnitt und zwei von drei Dehnabschnitten des nach der Erfindung ausgebildeten Kraftmeßgeräts in einem Zustand zu sehen sind, bei dem eine Last oder Kraft auf den Lasttrageabschnitt einwirkt,

Fig. 7 eine Ansicht von oben auf ein zweites Ausführungsbeispiel eines Kraftmeßgeräts nach der Erfin­ dung, wobei eine Abdeckung für die Dehnabschnitte weg­ gelassen ist und wobei die linke Hälfte in einer Rich­ tung VIIA nach Fig. 9 zu sehen ist und die rechte Hälfte eine horizontale Schnittansicht längs einer Linie VIIB- VIIB nach Fig. 8 ist,

Fig. 8 eine vertikale Schnittansicht des Kraft­ meßgeräts nach Fig. 7, wobei die Schnittansicht in einer Richtung VIIIA nach Fig. 9 längs einer Linie VIIIB- VIIIB nach Fig. 7 zu sehen ist,

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht des Kraft­ meßgeräts nach Fig. 7 seitlich von oben, wobei ein Vorderteil des Geräts weggeschnitten ist,

Fig. 10 eine Ansicht eines dritten Ausfüh­ rungsbeispiels eines nach der Erfindung ausgebildeten Kraftmeßgeräts von der Seite, wobei die rechte Hälfte der Ansicht teilweise geschnitten ist und in Richtung eines Pfeils XA nach Fig. 14 zu sehen ist,

Fig. 11 eine Seitenansicht eines Hauptteils oder Körpers eines vierten Ausführungsbeispiels eines nach der Erfindung ausgebildeten Kraftmeßgeräts, dessen Aufbau im wesentlichen mit demjenigen des dritten Aus­ führungsbeispiels übereinstimmt, jedoch ein anderes Nennlastvermögen hat, wobei die rechte Hälfte der Ansicht ein vertikaler Schnitt längs einer Linie XIB-XIB nach Fig. 13 ist,

Fig. 12 eine Ansicht von unten auf das Haupt­ teil oder den Körper des Kraftmeßgeräts nach Fig. 11, wobei die Ansicht in einer Richtung XII nach Fig. 11 zu sehen ist,

Fig. 13 eine horizontale Querschnittsansicht des in Fig. 11 dargestellten Hauptteils oder Körpers, wobei die Ansicht in einer Richtung XIIIA nach Fig. 11 längs einer Linie XIIIB-XIIIB nach Fig. 11 zu sehen ist, und

Fig. 14 eine perspektivische Ansicht seitlich von oben auf den hinteren Teil des vierten Ausführungs­ beispiels des Kraftmeßgeräts, dessen Hauptteil oder Körper in Fig. 11 dargestellt ist, wobei der obere hintere Teil eines Gehäuses und einer Kappe weggeschnit­ ten sind.

In Fig. 2 bis 4 ist der Aufbau eines ersten Aus­ führungsbeispiels eines nach der Erfindung ausgebildeten Last- oder Kraftmeßgeräts 10 dargestellt.

Ein Hauptteil oder Körper 11 des Kraftmeßgeräts 10 ist aus einem Aluminiumerzeugnis mit kreisrunder Quer­ schnittsform hergestellt, wobei zur Herstellung das Aluminiumerzeugnis derart geschnitten wird, daß der Kör­ per 11 zunächst die Form einer runden Scheibe mit einer Höhe h hat. Es wird dann ein zylinderförmiger Lasttrage­ abschnitt 13 ausgebildet, der den Mittenteil des Körpers 11 einnimmt und senkrecht nach oben ragt oder an seiner Oberseite freisteht. Durch den Mittenteil des Lasttrage­ abschnitts 13 wird ein Mittenloch 12 gebohrt. Durch einen ringförmigen Außenabschnitt 14 werden sechs Durch­ gangslöcher 15 gebohrt, in die Befestigungsbolzen (nicht gezeigt) eingesetzt sind. Die Durchgangslöcher 15 sind in bezug auf den Lasttrageabschnitt 13 symmetrisch angeord­ net und um einen Winkel von 60° gegeneinander versetzt.

In der oberen und unteren Oberfläche sind in einem Teil zwischen dem Lasttrageabschnitt 13 und dem Außen­ randabschnitt 14 kreisförmige Stufen so eingearbeitet, daß dort ringförmige Nuten 16 und 17 vorgesehen sind. In diese Nuten sind Abdeckblätter 31 (zum Teil in Fig. 4 dargestellt) eingesetzt. Die Abdeckblätter 31 bilden eine dünne Abdeckung für Dehnabschnitte. In dem Teil zwischen dem Lasttrageabschnitt 13 und dem Außenrand­ abschnitt 14 sind von der oberen Oberfläche bis zur unteren Oberfläche durchgehende Vertikallöcher 18, 19 und 20 an drei Stellen ausgebildet. Diese Vertikal­ löcher verlaufen somit vom Boden der Nut 16 bis zum Boden der Nut 17. Die drei Vertikallöcher 18, 19 und 20 sind so gebohrt, daß ihre Mitten bezüglich des Last­ trageabschnitts 13 um einen Winkel von jeweils 120° gegeneinander versetzt sind.

Die Vertikallöcher 18, 19 und 20 bestehen jeweils aus drei kleinen kreisförmigen Löchern, die ineinander übergehen. So besteht das Loch 18 aus den drei Löchern 18a, 18b und 18c, von denen jedes mit Hilfe eines Boh­ rers mit einem kleinen Durchmesser so gebohrt ist, daß die benachbarten kleinen Löcher teilweise einander überlappen. Gleichermaßen bestehen die Vertikallöcher 19 und 20 jeweils aus kleinen kreisförmigen Löchern 19a, 19b und 19c bzw. 20a, 20b und 20c. Die Vertikallöcher 18, 19 und 20 sind jedoch nicht auf die dargestellte Form beschränkt. So können die Vertikallöcher in bezug auf das Mittenloch 12 bogenförmig ausgebildet sein, beispielsweise durch Herstellung mit einem Schaft­ fräser.

Die verbleibenden Teile zwischen den Vertikal­ löchern 18 und 19, 19 und 20 sowie 20 und 18 stellen zwischen dem Lasttrageabschnitt 13 und dem Außenrandab­ schnitt 14 liegende Dehnabschnitte 21, 22 und 23 dar, die zwischen den Mitten der benachbarten Vertikallöcher liegen und bezüglich des Lasttrageabschnitts 13 um 120° gegeneinander versetzt sind. Die Dehnabschnitte 21, 22 und 23 haben jeweils eine horizontale Dicke oder Stärke von t₁, wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist. Diese Dicke entspricht einer solchen vorbestimmten Wanddicke, daß die Dehnabschnitte 21, 22 und 23 eine solche hinreichende Festigkeit haben, daß beim Herstellen der Vertikallöcher 18, 19 und 20 die Bohrerspitze die Dehnabschnitte 21, 22 und 23 nicht deformiert bzw. verschiebt, wie es weiter oben bei der Erläuterung des Standes der Technik ge­ schildert worden ist.

Horizontallöcher 24, 25 und 26 sind jeweils so aus­ gebildet, daß sie tangential zu dem zylinderförmigen Lasttrageabschnitt 13 verlaufen, und zwar in einer Hori­ zontalebene, die in Fig. 3 durch die eingezeichnete Hori­ zontallinie angedeutet ist. Die Horizontallöcher 24, 25 und 26 sind dadurch entstanden, daß von der seitlichen Außenwand des Außenrandabschnitts 13 aus Bohrungen einge­ bracht wurden. Wie es aus Fig. 2 ersichtlich ist, er­ strecken sich die Horizontallöcher 24, 25 und 26 so weit, daß sie jeweils vollständig durch die Dehnabschnitte 21, 22 und 23 laufen. Die Horizontallöcher 24, 25 und 26 trennen die Dehnabschnitte 21, 22 und 23 in obere Träger 21a, 22a und 23a sowie untere Träger 21b, 22b und 23b.

Die Horizontallöcher 24, 25 und 26 werden im An­ schluß an die Vertikallöcher 18, 19 und 20 gebohrt. Ein Grund dafür besteht darin, daß beispielsweise die Wand­ stärken t₂ und t₃ des oberen und des unteren Trägers 21a und 21b, wie in Fig. 3 dargestellt, sehr dünn sind, so daß die Dehnabschnitte 21, 22 und 23 mit einer hohen Ge­ nauigkeit durchbohrt werden müssen.

Horizontallöcher 27 mit einem größeren Durch­ messer als die Horizontallöcher 24, 25 und 26 werden ge­ bohrt, bevor die Horizontallöcher 24, 25 und 26 gebohrt werden. Ein Grund dafür besteht darin, daß die Hori­ zontallöcher 27 mit dem größeren Durchmesser die Funktion haben, beim Bohren der Horizontallöcher 24, 25 und 26 mit dem kleineren Durchmesser die Reibung zwischen dem Bohrer und der Wand während des Bohrens herabzusetzen. Auf diese Weise kann die erforderliche Bohrgenauigkeit sichergestellt werden. Darüber hinaus dient ein Horizon­ talloch 27 zusammen mit einem durchmessermäßig noch größeren Horizontalloch 28 im Außenrandabschnitt 14, wie es rechts oben in Fig. 2 dargestellt ist, zum Einsetzen und Einpassen eines Verbinders 29, der in Fig. 4 dargestellt ist und für die Verdrahtung der Dehnungs­ messer verwendet wird.

So ist beispielsweise ein Paar Dehnungsmesser R11 und R12 an der Oberseite des oberen Trägers 21a so an­ gebracht, daß sich der eine Dehnungsmesser R11 innen und der andere Dehnungsmesser R12 außen befindet, wie es bei­ spielsweise aus Fig. 2 ersichtlich ist. Gleichermaßen ist ein Paar Dehnungsmesser R13 und R14 auf der Unterseite des unteren Trägers 21b so angebracht, daß der eine Deh­ nungsmesser R13 innen und der andere Dehnungsmesser R14 außen liegt.

Die Lage des beispielsweise in der Schnittdarstel­ lung nach Fig. 3 gezeigten Horizontalloches 24 ist nicht auf die aus Fig. 3 ersichtliche Lage begrenzt. Andere Lagen, weiter innen oder weiter außen längs der Radial­ richtung des Körpers 11, weiter oben oder weiter unten längs der Axialrichtung des Körpers 11, sind möglich.

Die Dehnungsmesser R11 und R12 bzw. R13 und R14 sind so angeordnet, daß sie jeweils das Horizontalloch 24 überspannen. Vier Dehnungsmesser R21, R22, R23 und R25 sind am Dehnabschnitt 22 in ähnlicher Weise angeordnet und angebracht wie die Dehnungsmesser R11 bis R14 am Dehnabschnitt 21. Entsprechendes gilt für vier Dehnungs­ messer R31, R32, R33 und R34 bezüglich des Dehnabschnitts 23.

Die insgesamt zwölf Dehnungsmesser R11 bis R14, R21 bis R24 und R31 bis R34 (Dehnungsmeßeinrichtung), die jeweils an den Dehnabschnitten 21, 22 und 23 ange­ bracht sind, bilden eine Brückenschaltung 30 (eine Ausgangsbrücke), wie sie in Fig. 5 dargestellt ist. Jeder Arm der Brückenschaltung 30 enthält drei Dehnungsmesser, die in Reihe miteinander geschaltet sind und die an den Dehnabschnitten 21, 22 und 23 wie folgt angeordnet sind: oben innen, oben außen, unten innen oder unten außen, also R11, R21 und R31; R12, R22 und R32; R13, R23 und R33; R14, R24 und R34.

Die Art und Weise der Deformation der Dehnab­ schnitte 21 und 22 als Ergebnis einer auf den Lasttrage­ abschnitt 13 einwirkenden Last oder Kraft F wird nach­ stehend unter Bezugnahme auf Fig. 6 erläutert. Aufgrund der einwirkenden Kraft F wird der Lasttrageabschnitt 13 nach unten verschoben, so daß die vier Stellen, wo die Dehnungsmesser rund um ein Horizontalloch angeordnet sind, beispielsweise die Stellen der Dehnungsmesser R11, R12, R13 und R14 in bezug auf das Horizontalloch 24 oder die Dehnungsmesser R21, R22, R23 und R24 in bezug auf das Horizontalloch 25, die ursprünglich die Ecken eines Rechtecks bilden, die Ecken eines Parallelogramms ein­ nehmen, wie es aus Fig. 6 hervorgeht. Das Ergebnis davon ist, daß die oberen inneren Dehnungsmesser R11, R21 und R31, die in bezug auf die Radialrichtung des Körpers 11 auf den oberen Trägern 21a, 22a und 23a der Dehnabschnit­ te 21, 22 und 23 innen angeordnet sind, aufgrund von Druckspannungen auf Druck beansprucht werden. Gleichzei­ tig werden aufgrund von Zugspannungen die oberen äußeren Dehnungsmesser R12, R22 und R32, die in bezug auf die Radialrichtung des Körpers 11 auf der Außenseite der oberen Träger 21a, 22a und 23a der Dehnabschnitte 21, 22 und 23 angeordnet sind, auf Dehnung oder Zug beansprucht.

Gleichzeitig werden die unteren inneren Dehnungs­ messer R13, R23 und R33, die in bezug auf die Radialrich­ tung des Körpers 11 auf der Innenseite der unteren Trä­ ger 21b, 22b und 23b der Dehnabschnitte 21, 22 und 23 angeordnet sind, aufgrund von Zugspannungen auf Dehnung oder Zug beansprucht. Gleichzeitig werden die unteren äußeren Dehnungsmesser R14, R24 und R34, die in bezug auf die Radialrichtung des Körpers 11 auf der Außenseite der unteren Träger 21b, 22b und 23b der Dehnabschnitte 21, 22 und 23 angeordnet sind, aufgrund von Druckspannungen auf Druck beansprucht. Die Dehnungsmesser sind in der Brückenschaltung 30 so zusammengeschaltet, daß Druck­ spannungen messende Schaltungsteile bzw. auf Druck beanspruchte Dehnungsmesser in einander entgegengesetzten Armen der Brückenschaltung 30 untergebracht sind, wie es in Fig. 5 dargestellt ist, so daß sich die Dehnungsmes­ ser R11, R21 und R31 und die Dehnungsmesser R14, R24 und R34 in einander entgegengesetzten Brückenarmen be­ finden. Ferner sind die Zugspannung messenden Schaltungs­ elemente bzw. die auf Zug beanspruchten Dehnungsmesser ebenfalls in einander gegenüberliegenden Armen der Brückenschaltung 30 untergebracht, wie es in Fig. 5 dar­ gestellt ist, also die Dehnungsmesser R12, R22 und R32 in einem Brückenarm und die Dehnungsmesser R13, R23 und R33 in dem gegenüberliegenden Brückenarm.

Die Dehnungsmesser bestehen aus Epoxidharzfilmen, auf die Muster aus elektrischen Miniaturwiderstandsfolien gedruckt sind. Die Filme haben die folgenden Eigenschaften: Bei einer Dehnung werden die Linien auf den Folien dünner, so daß sich der elektrische Widerstand erhöht. Bei einem Zusammendrücken werden die Linien auf den Folien dicker, so daß sich der elektrische Widerstand vermindert.

In jedem Arm der Brückenschaltung 30 liegen je­ weils drei miteinander in Reihe geschaltete Dehnungsmesser, die entweder alle drei auf Druck oder alle drei auf Zug beansprucht werden. Somit kann die an die Brückenschaltung 30 gelegte Spannung den dreifachen Spannungsbetrag im Vergleich zu einer Brückenschaltung haben, bei der in jedem Brückenarm nur ein einziger Dehnungsmesser vorhanden ist. Es kann somit eine relativ hohe Ausgangsspannung er­ zielt werden.

Das Kraftmeßgerät 10 gemäß dem ersten Ausführungs­ beispiel der Erfindung mit dem oben beschriebenen Aufbau hat die nachstehenden Vorteile. Das Federungsvermögen oder die Elastizität der Dehnabschnitte 21 bis 23 kann durch Variieren der Abmessungen der Horizontallöcher 24 bis 26 eingestellt werden. Die Horizontallöcher 24 bis 26, die in den Dehnabschnitten 21 bis 23 ausgebildet sind, haben die Funktion, eine relativ leichte elastische Deforma­ tion der Dehnabschnitte 21 bis 23 zu bewirken.

Somit kann eine hinreichende Höhe h für den Kör­ per 11 sichergestellt werden, da eine Minimierung der Höhe h zum Erreichen einer leichten Deformation der Dehnabschnitte nicht erforderlich ist. Ferner wird auch beim Bohren ein Festigkeitsverlust vermieden, da die Wand­ stärken t₁ in der Horizontalrichtung der Dehnabschnitte 21 bis 23 nicht vermindert werden müssen. Zusätzlich kann die Empfindlichkeit dadurch gesteigert werden, daß die Wandstärken t₂ und t₃ in der Vertikalrichtung der Dehn­ abschnitte 21 bis 23 gering ausgeführt werden. Das Dünner­ machen der Wände mit den Wandstärken t₂ und t₃ führt zu einer leichteren elastischen Deformation, so daß eine hohe Empfindlichkeit erreicht wird.

Als Ergebnis des obigen Aufbaus kann eine minimale Lastmeßgrenze des nach der Erfindung ausgebildeten Kraft­ meßgeräts 10 bis herab auf etwa 10 kg erreicht werden, und zwar im wesentlichen aufgrund einer Minimierung der Wand­ stärken t₂ und t₃ in der Vertikalrichtung, wohingegen die minimale Lastmeßgrenze eines herkömmlichen Geräts mit an­ nähernd gleichen Abmessungen für das Hauptteil oder den Körper des Geräts wie beim erfindungsgemäßen Ausfüh­ rungsbeispiel bei etwa 500 kg liegt.

Ferner können die Dehnabschnitte 21 bis 23 aufgrund der vorgesehenen Horizontallöcher 24 bis 26 elastisch in einer solchen Weise verformt werden, daß sie eine paralle­ logrammförmige Gestalt annehmen, wie es in Fig. 6 darge­ stellt ist. Dies bedeutet, daß bereits eine relativ leich­ te Last hohe Dehnungen in den Dehnungsabschnitten 21 bis 23 hervorrufen kann. Dies führt zu einer hohen Empfind­ lichkeit.

Weiterhin können die Dehnungen, die in den Dehnab­ schnitten 21 bis 23 auftreten und von den Dehnungsmessern R11 bis R14, R21 bis R24 und R31 bis R34 erfaßt werden, aufgrund der Zusammenschaltung der Dehnungsmesser mit­ einander addiert werden, und zwar in einer solchen Weise, daß die auf Druck beanspruchten Meßschaltungen und die auf Zug beanspruchten Meßschaltungen jeweils in einander gegenüberliegenden Armen der Brückenschaltung 30 vorge­ sehen sind. Die Dehnungen (positiv oder negativ bzw. auf Zug oder Druck) können daher mit hoher Genauigkeit im Ausgangssignal der Brückenschaltung 30 erfaßt werden.

Ferner können Auswirkungen, die in den Dehnab­ schnitten 21 bis 23 durch Horizontalkomponenten einer auf den Lasttrageabschnitt 13 einwirkenden Last oder Kraft auftreten, begrenzt werden, weil sich diese Auswirkungen aufgrund des nachstehend beschriebenen Geräteaufbaus in den Dehnabschnitten 21 bis 23 gegeneinander aufheben. Die Dehnabschnitte 21 bis 23 sind so angeordnet, daß sie be­ züglich des Lasttrageabschnitts 13 symmetrisch zueinander sind. Ferner verlaufen die oberen Träger 21a bis 23a und die unteren Träger 21b bis 23b parallel zueinander auf der Oberseite und auf der Unterseite.

Auf diese Weise kann eine Deformation und/oder Neigung bezüglich der Horizontalrichtung des Lasttrage­ abschnitts 13 vermieden werden. Dadurch werden Fehler bei der Last- oder Kraftmessung vermieden, die durch Horizon­ talkomponenten einer von den Dehnungsmessern erfaßten Last verursacht werden. Somit ist eine präzise Messung der vertikal einwirkenden Last oder Kraft möglich.

Die Anzahl der Dehnabschnitte 21 bis 23 ist nicht auf drei begrenzt. Es können mehr als drei Dehnabschnitte vorgesehen werden. Die Dehnabschnitte sollten jedoch be­ züglich des Lasttrageabschnitts 13 symmetrisch zueinander angeordnet sein.

Die Plätze der Dehnungsmesser R11 bis R14, R21 bis R24 und R31 bis R34 ist nicht auf die obere und untere Oberfläche der Dehnabschnitte 21 bis 23 beschränkt. So können die Dehnungsmesser beispielsweise an den seitli­ chen Oberflächen der Dehnabschnitte 21 bis 23 angebracht werden.

Fig. 7 bis 9 zeigen ein Last- oder Kraftmeßgerät 100, das ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Das Kraftmeßgerät 100 resultiert aus einer Ab­ änderung des Kraftmeßgeräts 10 im Hinblick auf maximale Kraftmeßgrenze. Die maximale Kraftmeßgrenze des Kraftmeß­ geräts 100 ist höher als diejenige des Kraftmeßgeräts 10. Im übrigen stimmt der Aufbau des Kraftmeßgeräts 100 mit demjenigen des Kraftmeßgeräts 10 im wesentlichen überein. Einander entsprechende Teile sind daher bei den Kraftmeß­ geräten 10 und 100 mit denselben Bezugszahlen versehen.

Eine höhere maximale Kraftmeßgrenze könnte man dadurch erreichen, daß der Außendurchmesser des Kraftmeß­ geräts vergrößert wird. So könnte man beispielsweise bei dem Aufbau des Kraftmeßgeräts 10, das in Fig. 2 bis 4 gezeigt ist, alle Abmessungen im selben Verhältnis ver­ größern. Das zweite Ausführungsbeispiel der Erfindung zeichnet sich jedoch dadurch aus, daß eine gewünschte relativ größere maximale Kraftmeßgrenze dadurch erreicht wird, daß das Vergrößerungsverhältnis des Geräts im Ver­ gleich zu der oben vorgeschlagenen Vorgehensweise mini­ miert wird. Zum Zwecke der Minimierung werden die Form oder Gestalt von Bauteilen geändert.

Verstärkungsträger 41 bis 43 sind zwischen den Dehnabschnitten 21 bis 23 zusätzlich zu einer Vergröße­ rung der Außenabmessung des Geräts 100 vorgesehen.

Die vorgesehenen Verstärkungsträger 41 bis 43 werden in der nachstehend beschriebenen Weise ausgebil­ det. Sechs Vertikallöcher 44 bis 49 werden in einen Ab­ schnitt zwischen dein Lasttrageabschnitt 13 und dem Außen­ randabschnitt gebohrt, um Vertikallöcher 44 bis 49 vorzusehen, die in bezug auf den Lasttrageabschnitt 13 bezüglich ihrer Mitten jeweils um 60° gegeneinander ver­ setzt sind. Jedes Vertikalloch besteht aus zwei kleinen Löchern, die mit Hilfe eines Bohrers in Vertikalrichtung so gebohrt sind, daß sich Teile der Löcher überlappen und die Löcher daher eine teilkreisförmige Gestalt haben. Das Ergebnis ist, daß die Dehnabschnitte 21 bis 23 und die Verstärkungsträger 41 bis 43 abwechselnd aufeinander­ folgend zwischen den Vertikallöchern 44 bis 49 vorge­ sehen sind, wie es aus Fig. 7 ersichtlich ist. Es ver­ bleibt somit mehr Material zwischen dem Lasttrageab­ schnitt 13 und dem Außenrandabschnitt 14.

Halbkugelförmige Ausnehmungen 50 sind an der oberen und unteren Oberfläche jedes Verstärkungsträgers 41 bis 43 vorgesehen, so daß die vertikale Wanddicke t₄ reduziert ist, wie es aus Fig. 8 ersichtlich ist. Dieser Aufbau mit den Vertiefungen oder Ausnehmungen 50 bei den Verstärkungsträgern 41 bis 43 führt dazu, daß man den Verstärkungsträgern 41 bis 43 etwa die gleiche Festig­ keit wie den Dehnabschnitten 21 bis 23 geben kann. Somit tritt in den Verstärkungsträgern 41 bis 43 und in den Dehnabschnitten 21 bis 23 als Folge der Einwirkung einer Kraft auf den Lasttrageabschnitt 13 im wesentlichen die gleiche Dehnung auf.

Aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus, daß nämlich die Dehnabschnitte 21 bis 23 und die Verstärkungsträger 41 bis 43 abwechselnd rund um den Lasttrageabschnitt 13 vor­ gesehen sind, läßt sich die maximale Lastmeßgrenze auf einen gewünschten relativ hohen Lastwert erhöhen, ohne daß es erforderlich wäre, die äußeren Abmessungen in einem entsprechenden Ausmaß zu vergrößern. Gleichzeitig läßt sich auch die minimale Kraftmeßgrenze in der glei­ chen Weise wie beim ersten Ausführungsbeispiel relativ herabsetzen.

Bei dem Kraftmeßgerät 100 kann ebenfalls die in Fig. 5 dargestellte Brückenschaltung eingesetzt werden, die in Verbindung mit dem Kraftmeßgerät 10 beschrieben worden ist.

In Fig. 10 ist ein Last- oder Kraftmeßgerät 151 gezeigt, das ein drittes Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung darstellt, und Fig. 11 bis 14 zeigen ein Last- oder Kraftmeßgerät 51, bei dem es sich um ein viertes Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung handelt. Der Aufbau des Ge­ räts 151 unterscheidet sich von demjenigen des Geräts 51 geringfügig deswegen, weil die Geräte für unterschiedliche maximale Last- oder Kraftmeßgrenzen ausgelegt sind. In grundsätzlichen Merkmalen stimmen sie jedoch miteinander überein, so daß einander entsprechende Teile mit denselben Bezugszahlen belegt sind.

Jedes der Geräte 151 und 51 hat ein Hauptteil oder einen Körper 52, ein zylinderförmiges Gehäuse 53, das den Gerätekörper 52 umgibt, einen Fuß oder Sockel 54, der den Gerätekörper 52 trägt, und eine ringförmige Kappe 55, die die Oberseite des Gehäuses 53 abschließt. Ein Verbinderbefestigungsabschnitt 56 ist an einer Seitenwand 53a des Gehäuses 53 vorgesehen. In den Verbinderbefesti­ gungsabschnitt 56 ist ein Verbinder 29 eingesetzt.

Es folgt eine Beschreibung des Aufbaus des Körpers 52.

Der Körper 52 enthält einen im wesentlichen zylin­ derförmigen Lasttrageabschnitt 57, der mit seinem Oberteil nach oben hervorragt (wie in Fig. 11), vier Dehnabschnit­ te 58 bis 61, die horizontal (in der Horizontalrichtung nach Fig. 11) und radial von dein Lasttrageabschnitt 57 weglaufen, und einen scheibenförmigen Bodenabschnitt 62, der die unteren Enden der Dehnabschnitte 58 bis 61 mitein­ ander verbindet. Außenrandabschnitte 58e bis 61e sind an den radialen Außenrandseiten der jeweiligen Dehnabschnitte 58 bis 61 vorgesehen und erstrecken sich in senkrechter Richtung. Jeder Dehnabschnitt 58 bis 61 hat vertikal ver­ laufende Oberflächen (längs der Vertikalrichtung in Fig. 11) und ist gegenüber seinen benachbarten Dehnabschnitten in bezug auf den Lasttrageabschnitt 57 um einen Winkel von 90° versetzt, so daß die vier Dehnabschnitte 58 bis 61 von oben gesehen (in einer Richtung XIIIA in Fig. 11) ein Kreuz bilden, wie es aus Fig. 12 und 13 ersichtlich ist. Die angegebene Winkelversetzung bezieht sich jeweils auf die Mitte bzw. Mittenebene der jeweiligen Bauelemente.

Die Wandstärke t₅ in der Horizontalrichtung der Dehnabschnitte 58 bis 61 ist so vorbestimmt, daß eine hinreichende Festigkeit vorhanden ist, um beim Bohren Deformationen zu vermeiden. Gebohrte Horizontallöcher 63 bis 66 verlaufen horizontal von Seitenwand zu Seitenwand in den Dehnabschnitten 58 bis 61. Somit werden zwischen den oberen Oberflächen 58a bis 61a und den Horizontal­ löchern 63 bis 66 der jeweiligen Dehnabschnitte 58 bis 61 obere Träger 68 ausgebildet, die in Vertikalrichtung (wie in Fig. 11 gezeigt) eine relativ dünne Stärke oder geringe Dicke t₆ haben.

Ferner sind vier Ausnehmungen 67 und vier Befesti­ gungslöcher 62c jeweils in den Bodenabschnitt 62 vom Boden her eingearbeitet. Die Befestigungslöcher 62c wer­ den verwendet, um den Körper 52 am Fuß oder Sockel 54 zu befestigen. Zwischen den unteren Oberflächen der je­ weiligen Horizontallöcher 63 bis 66 und den oberen Ober­ flächen der jeweiligen Ausnehmungen 67 der jeweiligen Dehnabschnitte 58 bis 61 sind somit jeweilige untere Träger 69 ausgebildet, die in der Vertikalrichtung eine dünne Wandstärke oder geringe Dicke t₇ (Fig. 11) haben.

Wie es beispielsweise aus Fig. 11 hervorgeht, bil­ den die jeweiligen oberen Träger 68, Außenrandabschnitte 58e bis 61e und Bodenträger 69 sowie der Lasttrageab­ schnitt 57 jeweils annähernd im Schnitt gesehen die vier Seiten eines jeweiligen Rechtecks. Diese Rechtecke werden annähernd zu Parallelogrammen, wenn eine Last oder Kraft von oben her auf den Lasttrageabschnitt 57 einwirkt.

Die Vorteile, die mit einem Aufbau aus Dehnab­ schnitten 58 bis 61, die aus vier Teilstücken bestehen, erreicht werden, sind nachstehend beschrieben. Die Ela­ stizität der Dehnabschnitte wird durch die Horizontal­ löcher 63 bis 66 und die Ausnehmungen 67 im Bodenabschnitt 62 derart verbessert, daß sich die Dehnabschnitte beim An­ legen einer auf den Lasttrageabschnitt 57 einwirkenden Vertikalkraft leicht oder mühelos elastisch deformieren. Die gewünschten zu erfassenden Dehnungen können daher in den Dehnabschnitten auftreten. Dies bedeutet, daß eine hohe Kraftmeßempfindlichkeit erzielt wird.

Ferner ragt in einem Mittenabschnitt der Boden­ oberfläche des Bodenabschnitts 62 ein Anschlagabschnitt 62b nach unten. Das Niveau der unteren Oberfläche des Anschlagabschnitts 62b ist so vorgegeben, daß es gering­ fügig höher als das Niveau der unteren Oberfläche 62a des Bodenabschnitts 62 im nicht belasteten Zustand ist, d. h. wenn der Lasttrageabschnitt 57 nicht mit einer Kraft beaufschlagt ist. Somit ist zwischen der unteren Ober­ fläche des Anschlagabschnitts 62b und einem oberen Ab­ schnitt des Fußes oder Sockels 54 im unbelasteten Zustand ein kleiner Abstand (nicht gezeigt in Fig. 11) vorgesehen.

Im belasteten Zustand des Lasttrageabschnitts wird die untere Oberfläche des Anschlagabschnitts 62b nach unten verschoben. Der oben erwähnte kleine Abstand ist so bemessen, daß die untere Oberfläche des Anschlagabschnitts 62b den oberen Abschnitt des Sockels 54 erreicht, wenn auf den Lasttrageabschnitt 57 eine Last oder Kraft einwirkt, die die oberste Lastgrenze des Kraftmeßgeräts 51 oder 151 übertrifft.

Wird somit der Lasttrageabschnitt 57 mit einer Über­ last oder Überkraft beaufschlagt, die die oberste Last­ grenze überschreitet, kann der Lasttrageabschnitt 57 keine weitere Verschiebung nach unten ausführen, da der Anschlag­ abschnitt 62b den Lasttrageabschnitt 57 abstützt. Auf diese Weise werden unerwünschte Verschiebungen des Lasttrageab­ schnitts 57 nach unten vermieden, was gleichbedeutend da­ mit ist, daß auch unerwünscht hohe Dehnungen der Dehnab­ schnitte 58 bis 61 verhindert werden, die sonst aufgrund einer übermäßigen Verschiebung des Lasttrageabschnitts 57 auftreten würden. Somit wird der Gerätekörper 52 gegen­ über Beschädigungen geschützt. Der Anschlagabschnitt 62b wirkt wie ein Überlastungsschutz.

Dehnungsmesser sind an den oberen Oberflächen 58a bis 61a und den unteren Oberflächen 58b bis 61b der je­ weiligen Dehnabschnitte 58 bis 61 angebracht. So sind beispielsweise Dehnungsmesser R11 und R12 an der oberen Oberfläche 58a des ersten Dehnabschnitts 58 und Dehnungs­ messer R13 und R14 an der unteren Oberfläche 58b des ersten Dehnabschnitts 58 befestigt. Gruppen aus jeweils vier Dehnungsmessern R21, R22, R23 und R24, R31, R32, R33 und R34 sowie R41, R42, R43 und R44 sind an den oberen Oberflächen und den unteren Oberflächen der je­ weiligen anderen Dehnabschnitte 59 bis 61 in der gleichen Weise wie am ersten Dehnabschnitt 58 angebracht.

Nickel-Dehnungsmesser Rn zur Temperaturkompensa­ tion sind jeweils an beiden Seiten der Wände 58c bis 61c und 58d bis 61d der jeweiligen Dehnabschnitte 58 bis 61 angebracht.

Somit sind insgesamt 16 Dehnungsmesser an den Dehn­ abschnitten 58 bis 61 vorgesehen. Diese Dehnungsmesser sind in eine als Ausgangsschaltung dienende Brückenschal­ tung so einbezogen, daß die jeweiligen Dehnungsmesser, die an einander entsprechenden Stellen an den Dehnabschnitten 58 bis 61 angebracht sind, miteinander in Reihe geschaltet sind, wobei die jeweiligen Reihenschaltungen jeweils einen Arm der Brückenschaltung bilden. Hierbei ist die Brücken­ schaltung in ähnlicher Weise wie die Brückenschaltung 30 für das Kraftmeßgerät 10 nach dem ersten Ausführungsbei­ spiel der Erfindung ausgebildet.

Vergleicht man das dritte und vierte Ausführungs­ beispiel der Erfindung mit den Geräten 151 und 51 mit dem ersten und zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung mit den Geräten 10 und 100, so können die folgenden Vor­ teile geltend gemacht werden. Im Falle des dritten und vierten Ausführungsbeispiels sind die Dehnungsmesser R11 bis R44 gegen Beschädigungen durch das Gehäuse 53 ge­ schützt, das den Körper 52 umgibt. Ferner werden bei der Last- oder Kraftmessung Fehler ausgeschaltet, die sonst auf Last- oder Krafteinwirkungen in horizontaler Richtung zurückzuführen sind. Die Auswirkungen von Horizontalkom­ ponenten der Last oder Kraft werden dadurch vermieden, daß das Kraftmeßgerät 51 oder 151 eine beachtliche ver­ tikale Längenabmessung im Vergleich zur Querabmessung hat.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß ein nach der Erfindung geschaffenes Last- oder Kraftmeß­ gerät einen flexiblen oder weichelastischen Aufbau hat, der es ermöglicht, daß bei Belastung mühelos eine hinrei­ chende Dehnung in einem Dehnabschnitt auftritt. Dies wird grundsätzlich dadurch erreicht, daß im Dehnabschnitt ein Loch vorgesehen, ist, das sich in einer Richtung (Horizon­ talrichtung) erstreckt, die etwa senkrecht zu der Rich­ tung (Vertikalrichtung) verläuft, in der die Last oder Kraft angelegt wird. Die Widerstandskraft des Dehnab­ schnitts wird daher insoweit vermindert, daß im Dehn­ abschnitt bereits auch dann eine hinreichende Dehnung auftritt, wenn die auf den Lasttrageabschnitt ausgeübte Kraft gering ist. Das Ergebnis ist eine hohe Kraftmeß­ empfindlichkeit durch die Dehnungsmeßeinrichtung. Eine genaue Last- oder Kraftmessung in der Vertikalrichtung wird dadurch begünstigt, daß die Abmessung des Kraftmeß­ geräts in der Vertikalrichtung im Vergleich zur Hori­ zontal- oder Querrichtung beachtlich ist. Auf diese Weise werden Fehler durch Last- oder Kraftkomponenten in der Quer- oder Horizontalrichtung ausgeschaltet.

Abschließend sei noch bemerkt, daß unter dem hier verwendeten Begriff "Dehnung", (auch in abgewandelter Form wie im Wort "Dehnabschnitt") ganz allgemein eine "elastische Verformung" verstanden werden soll, die durch Zug- oder Druckbeanspruchung hervorgerufen sein kann.

Claims (8)

1. Kraftmeßgerät enthaltend:

einen Lasttrageabschnitt (13; 57) zur Aufnahme einer im wesentlichen längs einer Achse des Geräts einwirkenden Kraft (Last),
einen Stützabschnitt (14; 58e, 59e, 60e, 61e), der den Lasttrageab­ schnitt umgibt und gegenüber dem der auf die einwirkende Kraft ansprechende Lasttrageabschnitt verschiebbar ist,
eine Vielzahl Dehnabschnitte (21, 22, 23; 58 bis 61), die sich in bezug auf die Achse des Geräts in Radialrichtung zwischen dem Lasttrageabschnitt und dem Stützabschnitt er­ strecken und symmetrisch um die Achse herum versetzt sind, und
eine Dehnungsmeßeinrichtung (R11 bis R14, R21 bis R24, R31 bis R34; R41 bis R44) zum Erfassen einer in den Dehn­ abschnitten aufgrund der einwirkenden Kraft auftretenden Dehnung und damit zum Messen der auf den Lasttrageabschnitt einwirkenden Kraft,
dadurch gekennzeichnet,
daß jeder der Dehnabschnitte (21, 22, 23; 58 bis 61) aus einem Paar Dehnglieder (21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b; 68, 69) gebildet ist, die sich jeweils zwi­ schen dem Lasttrageabschnitt und dem Stützabschnitt im wesentlichen parallel zueinander in einer den Dehnabschnitt enthaltenden gemeinsamen Ebene erstrecken, die parallel zur Achse des Geräts verläuft, daß die beiden Dehnglieder jedes Dehnabschnitts in einer parallel zur Achse des Geräts ver­ laufenden Richtung voneinander durch ein Loch (24, 25, 26; 63 bis 66) beabstandet sind, das sich vollständig durch den betreffenden Dehnabschnitt senkrecht zu der gemeinsamen Achse des Dehnabschnitts erstreckt, daß die Dehnglieder beim Ein­ wirken der Kraft auf das Gerät einer solchen Deformation unterliegen, daß jedes Paar der Dehnungsglieder, der Last­ trageabschnitt und der Stützabschnitt im wesentlichen ein Parallelogramm mit einem Paar spitzer Winkel bilden, und daß die Dehnungsmeßeinrichtung mit den in der gemeinsamen Ebene liegenden Dehngliedern des jeweiligen Dehnabschnitts verbun­ den ist.

2. Kraftmeßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Stützabschnitt (14) einen Zylinder enthält, dessen Achse mit der Achse des Geräts zusammenfällt, daß sich der Lasttrageabschnitt (13) längs der Achse des Geräts erstreckt und daß die Löcher (24, 25, 26) in den Dehnabschnitten (21, 22, 23) durch die Seitenwand des Zylinders laufen.

3. Kraftmeßgerät nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnungsmeßeinrichtung (R11 bis R14, R21 bis R24, R31 bis R34, R41 bis R43) eine Druckdehnungsmeßeinrichtung (R11, R14, R21, R24, R31, R34, R41, R44) und eine Zugdehnungs­ meßeinrichtung (R12, R13, R22, R23, R32, R33, R42, R43) auf­ weist, die bezüglich der Dehnungsglieder (21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b; 68, 69) an solchen Stellen ange­ ordnet sind, daß die Druckdehnungsmeßeinrichtung zusammen­ gedrückt und die Zugdehnungsmeßeinrichtung gedehnt wird, wenn aufgrund einer auf den Lasttrageabschnitt einwirkenden Kraft Verformungen in den Gliedern auftreten, daß die Druck­ dehnungsmeßeinrichtung und die Zugdehnungsmeßeinrichtung elektrische Widerstände haben, die den in ihnen auftretenden Dehnungen (Druck, Zug) entsprechen, welche durch Verformung in den Dehngliedern verursacht sind, und daß das Kraftmeß­ gerät ferner eine Ausgangsschaltung (30) enthält, in der die Dehnungsmeßeinrichtung so verdrahtet ist, daß auftretende Änderungen in den elektrischen Widerständen der Druckdeh­ nungsmeßeinrichtung miteinander addiert werden und daß auftretende Änderungen in den elektrischen Widerständen der Zugdehnungsmeßeinrichtung miteinander addiert werden.

4. Kraftmeßgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnglieder (21a, 21b, 22a, 22b, 23a, 23b; 68, 69) eine solche Gestalt haben, daß ihre Breiten­ abmessung kürzer als ihre Längenabmessung ist, wobei die Breitenabmessung in der Längsrichtung der durch die Dehn­ abschnitte geführten Löcher (24, 25, 26; 63 bis 66) ge­ messen wird und die Längenabmessung zwischen dem Lasttrage­ abschnitt (13; 57) und dem Stützabschnitt (14; 58e, 59e, 60e, 61e) gemessen wird.

5. Kraftmeßgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Vielzahl Löcher (18, 19, 20; 44 bis 49; 67) aufweist, die sich in einer Richtung parallel zur Achse des Geräts erstrecken, wobei zu beiden Seiten jedes Dehnabschnitts (21, 22, 23; 58 bis 61) jeweils eines der Löcher die Gestalt des betreffenden Dehnabschnitts festlegt.

6. Kraftmeßgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Dehnabschnitte (58 bis 61) jeweils die Gestalt einer Platte haben, die in der den jeweiligen Dehnabschnitt ent­ haltenden gemeinsamen Ebene liegt, daß sich die gemeinsame Ebene radial von der Achse des Geräts nach außen erstreckt, und daß die Dehnabschnitte eine in der gemeinsamen Ebene liegende erste Abmessung haben, die sich im wesentlichen parallel zur Achse des Geräts erstreckt, und eine in der ge­ meinsamen Ebene liegende zweite Abmessung haben, die zur ersten Abmessung senkrecht ist und sich im wesentlichen radial zum Lasttrageabschnitt (57) erstreckt.

7. Kraftmeßgerät nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens drei der Dehnabschnitte vorhanden sind.