專利名稱：稱量充電元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種帶有對稱旋轉(zhuǎn)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(yīng)變測量元件的形變環(huán)相連接，后者同中心地安置于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(huán)相連，一個環(huán)形缺口槽使第一個管截段與形變環(huán)相分離，該環(huán)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(cè)界壁所環(huán)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(xiàn)的實施方案應(yīng)該用以表示具有矩形橫截面的應(yīng)變物體。上述原理性描述只是幾何學(xué)關(guān)系，其中與限制管截段相一致的環(huán)形缺口槽的每個過渡半徑互相是一致的，通過仿做的試驗?zāi)Ｐ?，表示出不可容忍的滯后作用，后者是不利于用在對測量校準負有責任的稱量充電元件，盡管可以通過相應(yīng)的(超)選擇參數(shù)設(shè)計達到對上述滯后作用的降低。然而，這樣就會導(dǎo)致龐大尺寸的設(shè)計方案與形成消耗更多材料的不利效果。
本發(fā)明的任務(wù)是制備費用不大成本較低的此類稱量充電元件，其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)緊湊，并能實現(xiàn)對測量校準負有責任的稱量充電元件的各項要求。
根據(jù)本發(fā)明的任務(wù)是通過使徑向歸入內(nèi)側(cè)界壁的過渡半徑的值設(shè)計成徑向朝向外側(cè)界壁的過渡半徑的值的2-10倍來解決的。
據(jù)本發(fā)明的解決辦法，通過對槽底中超高應(yīng)力的限制就可以阻止部分塑性的變形，而后者是引起滯后作用的原因。本發(fā)明的稱量充電元件具有緊湊的結(jié)構(gòu)，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(jù)本發(fā)明，可以用不銹鋼制造其結(jié)構(gòu)尺寸特別緊湊，效率高又可用于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(yīng)力的限制，就可以避免采用工具鋼，這樣就可以省略用于防腐蝕的附加的外殼。
下述的權(quán)利要求與本發(fā)明的實施方案及附圖
將進一步說明本發(fā)明的其它優(yōu)點。
本發(fā)明的附圖顯示了據(jù)本發(fā)明的稱量充電元件的半個剖面。上述整體構(gòu)成的稱量充電元件具有中心的受力傳遞板1，其外棱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(huán)3相連接，該形變環(huán)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(huán)3之間隔有徑向距離，它形成了循環(huán)的環(huán)形缺口4，在該環(huán)形缺口4中具有側(cè)界壁5，6。它們與稱量充電元件的縱向軸7相平行，該環(huán)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(cè)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(huán)3的過渡半徑R2的八倍。當用四分之一橢圓或復(fù)曲線代替上述過渡半徑R1時，其中該復(fù)曲線是由兩個具有共同正切線的交錯的半徑所組成的，那么它就特別有利于對在這區(qū)域的應(yīng)力分布起作用。
形變環(huán)3的上端面具有環(huán)形的矩形凹槽8，它是用于容納一個環(huán)形的，置于矩形凹槽8底部上的所用的應(yīng)變測量片9。
形變環(huán)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(huán)面10，它是用于安置下面的環(huán)形的應(yīng)變測量片11，其位置正好是在環(huán)形缺口4的下方。
在形變環(huán)3的錐形的外側(cè)表面上的，位于環(huán)形缺口4的槽底的軸向高度上，形成了第二個管截段12，后者平行于縱軸7向下延伸，上述錐形的外殼22與第二個管截段12共同構(gòu)成大約55°的角度，在平行于縱軸7的第一個管截段2的內(nèi)側(cè)表面與環(huán)面10之間形成一個錐狀的節(jié)段13，后者相對于縱軸7構(gòu)成約45°的斜棱角。
第二管截段12連到稱量充電元件的支腳14，它構(gòu)成用于支承第二管截段12的加固制成的環(huán)，在其下端面安置了一個設(shè)計為彎成圓圈的箍或平表面的循環(huán)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(zhuǎn)時，在稱量充電元件與基座之間不會出現(xiàn)相對移動，由此對滯后特性會起有利的作用。
該稱量充電元件的支腳14在其內(nèi)側(cè)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(huán)形的密封蓋20緊密地固定形變環(huán)3的上端部，以保護其中的應(yīng)變測量片9，為了使應(yīng)變測量片能與印刷電路板接線，在形變環(huán)3中的環(huán)形缺口4區(qū)域內(nèi)開有至少一個縱向鉆孔，以便用作電纜入孔。在稱量充電元件的支腳14中的橫向鉆孔21是用于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(qū)域的形變環(huán)3的外側(cè)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(huán)3的無滯后的形變作用。
當稱量充電元件中的受力傳遞板1受到負載力F時，該應(yīng)變測量片9就受到擠壓。這時應(yīng)變測量片11就被拉長，該應(yīng)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(quán)利要求
1.具有對稱旋轉(zhuǎn)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(yīng)變測量元件的形變環(huán)相連接，后者同心地放置于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(huán)相連，第一個管截段通過一個環(huán)形缺口與形變環(huán)相分離，該環(huán)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(cè)界壁所環(huán)繞的，其特征是，徑向過渡內(nèi)側(cè)量壁(5)的過渡半徑(R1)是徑向過渡外側(cè)界壁(6)的過渡半徑(R2)的2-10倍。
2.如權(quán)利要求1的稱量充電元件，其特征是，每個環(huán)形的應(yīng)變測量片(9，11)是分別安裝在軸向上相互避開的形變環(huán)(3)的端面上，其中面向支腳(14)的應(yīng)變測量片(11)的環(huán)直徑比面向受力傳遞板(1)的應(yīng)變測量片(9)的環(huán)直徑更小些。
3.如前述權(quán)利要求中之一的稱量充電元件，其特征是，上述過渡半徑(R1，R2)是直接相互交錯的。
4.如前述權(quán)利要求中之一對稱量充電元件，其特征是，上述徑向過渡內(nèi)側(cè)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(quán)利要求中之一的稱量充電元件，其特征是，面向支腳(14)的應(yīng)變測量片(11)的環(huán)直徑小于或等于環(huán)形缺口(4)的直徑。
6.如前述權(quán)利要求中之一的稱量充電元件，其特征是，該支腳(14)具有一個確定的環(huán)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(quán)利要求6的稱量充電元件，其特征是，該受力傳遞表面(15)具有彎成圓圈的外形。
全文摘要
本發(fā)明涉及一個具有對稱旋轉(zhuǎn)的測量彈簧與一個中心的受力傳遞板(1)的結(jié)構(gòu)緊湊的,并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(huán)(3)相連接,該形變環(huán)(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(huán)(3)之間設(shè)有一個環(huán)形缺口(4),后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(yōu)先權(quán)日1996年3月25日
發(fā)明者B·比索夫 申請人:申克程序股份有限公司