稱量充電元件的製作方法

2023-05-10 11:01:51

專利名稱：稱量充電元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種帶有對稱旋轉的測量彈簧的稱量充電元件，其中包含一個中心的受力傳遞板，通過第一個管截段使其與一個攜帶應變測量元件的形變環相連接，後者同中心地安置於第一個管截段與第二個管截段之間，其中用一個支腳與該形變環相連，一個環形缺口槽使第一個管截段與形變環相分離，該環形缺口至少部分地以槽底中的兩個過渡半徑，以及基本上與稱量充電元件的縱軸相平行的側界壁所環繞。
德國專利文獻DE-PS1268878用多個實施例描述了上述類型的稱量充電元件，這個實際上未實現的實施方案應該用以表示具有矩形橫截面的應變物體。上述原理性描述只是幾何學關係，其中與限制管截段相一致的環形缺口槽的每個過渡半徑互相是一致的，通過仿做的試驗模型，表示出不可容忍的滯後作用，後者是不利於用在對測量校準負有責任的稱量充電元件，儘管可以通過相應的(超)選擇參數設計達到對上述滯後作用的降低。然而，這樣就會導致龐大尺寸的設計方案與形成消耗更多材料的不利效果。
本發明的任務是製備費用不大成本較低的此類稱量充電元件，其優點是結構緊湊，並能實現對測量校準負有責任的稱量充電元件的各項要求。
根據本發明的任務是通過使徑向歸入內側界壁的過渡半徑的值設計成徑向朝向外側界壁的過渡半徑的值的2-10倍來解決的。
據本發明的解決辦法，通過對槽底中超高應力的限制就可以阻止部分塑性的變形，而後者是引起滯後作用的原因。本發明的稱量充電元件具有緊湊的結構，而且特別能忍受過載作用。這樣就可以省略去在德國專利文獻DE-PS1268878中所描述的附加的超載鎖緊裝置。據本發明，可以用不鏽鋼製造其結構尺寸特別緊湊，效率高又可用於測量校準的稱量充電元件。通過上述所謂的在槽底中的對超高應力的限制，就可以避免採用工具鋼，這樣就可以省略用於防腐蝕的附加的外殼。
下述的權利要求與本發明的實施方案及附圖
將進一步說明本發明的其它優點。
本發明的附圖顯示了據本發明的稱量充電元件的半個剖面。上述整體構成的稱量充電元件具有中心的受力傳遞板1，其外稜邊在軸向向下過渡到具有壁厚a的第一個管截段2，該第一個管截段2使上述受力傳遞板1與形變環3相連接，該形變環徑向圍繞第一個管截段2，而且也半高地包圍住上述受力傳遞板1，在第一個管截段2與形變環3之間隔有徑向距離，它形成了循環的環形缺口4，在該環形缺口4中具有側界壁5，6。它們與稱量充電元件的縱向軸7相平行，該環形缺口4的槽底是通過兩個交錯的過渡半徑R1與R2形成的，上述側界壁5與6之間的間距大約是上述壁厚a的一又二分之一，過渡到第一個管截段2的過渡半徑R1大約是過渡到形變環3的過渡半徑R2的八倍。當用四分之一橢圓或復曲線代替上述過渡半徑R1時，其中該復曲線是由兩個具有共同正切線的交錯的半徑所組成的，那麼它就特別有利於對在這區域的應力分布起作用。
形變環3的上端面具有環形的矩形凹槽8，它是用於容納一個環形的，置於矩形凹槽8底部上的所用的應變測量片9。
形變環3的下端部的橫截面是向下逐漸縮小的截圓錐體。其中在其徑向平面方向上有一個環面10，它是用於安置下面的環形的應變測量片11，其位置正好是在環形缺口4的下方。
在形變環3的錐形的外側表面上的，位於環形缺口4的槽底的軸向高度上，形成了第二個管截段12，後者平行於縱軸7向下延伸，上述錐形的外殼22與第二個管截段12共同構成大約55°的角度，在平行於縱軸7的第一個管截段2的內側表面與環面10之間形成一個錐狀的節段13，後者相對於縱軸7構成約45°的斜稜角。
第二管截段12連到稱量充電元件的支腳14，它構成用於支承第二管截段12的加固製成的環，在其下端面安置了一個設計為彎成圓圈的箍或平表面的循環的受力傳遞面15的稱量充電元件的支腳14，其半徑與第二個管截段12的半徑相符合。因此，在負載運轉時，在稱量充電元件與基座之間不會出現相對移動，由此對滯後特性會起有利的作用。
該稱量充電元件的支腳14在其內側表面上具有一個臺階16，在該板16上固定了具有電子線路的印刷電路板17，在另一個臺階18上加上密封蓋19，該蓋19與稱量充電元件的支腳14相焊接。
用另一個環形的密封蓋20緊密地固定形變環3的上端部，以保護其中的應變測量片9，為了使應變測量片能與印刷電路板接線，在形變環3中的環形缺口4區域內開有至少一個縱向鑽孔，以便用作電纜入孔。在稱量充電元件的支腳14中的橫向鑽孔21是用於通入供電電壓電纜與輸出信號電纜。該稱量充電元件支腳使第二管截段12徑向向外突出，其外部尺寸也顯示出上部區域的形變環3的外側表面，隨著該錐狀外殼的延伸，第二管截段12的外徑尺寸逐漸縮小，管截段12的壁厚與第一個管截段2的壁厚相當。通過上述起彈性接頭作用的管截段2與12，可以確保形變環3的無滯後的形變作用。
當稱量充電元件中的受力傳遞板1受到負載力F時，該應變測量片9就受到擠壓。這時應變測量片11就被拉長，該應變測量片在印刷電路板17上裝有一個惠斯頓電橋，其輸出信號與加載力F是成比例的。
權利要求
1.具有對稱旋轉的測量彈簧的稱量充電元件，其中含有一個中心的受力傳遞板，該板通過第一個管截段與一個攜帶應變測量元件的形變環相連接，後者同心地放置於第一管截段與第二個管截段之間，其中用一個支腳與該形變環相連，第一個管截段通過一個環形缺口與形變環相分離，該環形缺口至少是部分地以槽底的兩個中間過渡半徑，以及基本上與稱量充電元件的給縱軸相平行的側界壁所環繞的，其特徵是，徑向過渡內側量壁(5)的過渡半徑(R1)是徑向過渡外側界壁(6)的過渡半徑(R2)的2-10倍。
2.如權利要求1的稱量充電元件，其特徵是，每個環形的應變測量片(9，11)是分別安裝在軸向上相互避開的形變環(3)的端面上，其中面向支腳(14)的應變測量片(11)的環直徑比面向受力傳遞板(1)的應變測量片(9)的環直徑更小些。
3.如前述權利要求中之一的稱量充電元件，其特徵是，上述過渡半徑(R1，R2)是直接相互交錯的。
4.如前述權利要求中之一對稱量充電元件，其特徵是，上述徑向過渡內側界壁的過渡半徑(R1)比第一個管截段(2)的壁厚(2)尺寸更大些。
5.如前述權利要求中之一的稱量充電元件，其特徵是，面向支腳(14)的應變測量片(11)的環直徑小於或等於環形缺口(4)的直徑。
6.如前述權利要求中之一的稱量充電元件，其特徵是，該支腳(14)具有一個確定的環形的受力傳遞表面(15)，其直徑與第二個管截段(12)的直徑相符合。
7.如權利要求6的稱量充電元件，其特徵是，該受力傳遞表面(15)具有彎成圓圈的外形。
全文摘要
本發明涉及一個具有對稱旋轉的測量彈簧與一個中心的受力傳遞板(1)的結構緊湊的,並能測量校準的稱量充電元件,其中該受力傳遞板(1)通過第一個管截段(2)與一個形變環(3)相連接,該形變環(3)是通過第二個管截段(12)與稱量充電元件的支腳(14)相連的,在第一個管截段(2)與形變環(3)之間設有一個環形缺口(4),後者具有由兩個交錯的中間過渡半徑(R
文檔編號G01G3/00GK1171545SQ97111690
公開日1998年1月28日 申請日期1997年3月24日 優先權日1996年3月25日
發明者B·比索夫 申請人:申克程序股份有限公司