186681. lajstromszámú szabadalom • Elektromechanikus erő-villamosjelátalakító
1 186 681 2 irányú elmozdulást is lehetővé tevő kialakítása következtében, a különböző deformációk eredményeképpen az 1 tartály Ki középpontja eredeti helyéhez képest az R sugarú körív mentén a 3B és 3C mérőérzékelőkhöz képest R2 + R2 , ill. R3 — R3 távolságokra kerül. Természetesen a 3A, 3B és 3C mérőérzékelők elhelyezkedése eközben a tartályhoz képest változatlan marad. Végeredményben, a tartály térbeli helyzetében a 3A mérőérzékelő központja az el nem mozduló pont, és a körül tud az 1 tartály a 2 lábakhoz képest elmozdulni, miközben a 3A, 3B és 3C mérőérzékelők deformálása csak a súlyerőtől jön létre. A 6. ábrán olyan elrendezés látható, ahol a tartályt egy meghatározott irányban akarjuk a lábazaton megtartani. Ezt teszi lehetővé az A 3C mérőérzékelő 14 perselyben elcsúsztathatóan történő ágyazása. A 14 persely a 13 betétekhez hasonlóan a 6 tartóelemben van — célszerűen rugalmas réteg közvetítésével — ágyazva. A 3A és 3B mérőérzékelők kialakítása ennél a megoldásnál azonos az 5. ábrán bemutatott 3B mérőérzékelő kialakításához. Minthogy a 3C mérőérzékelőnél csak tengelyirányú elmozdulás jöhet létre, a terhelés és a hőmérséklet okozta deformáció különbözősége a 3A és 3B mérőérzékelők elfordulásával és tengelyirányú elmozdulásával, valamint a 3C mérőérzékelő tengelyirányú elmozdulásával egyenlítődik ki és ezáltal a 3A, 3B és 3C mérőérzékelőkre kizárólag a terhelésből keletkezett súlyerő adódik át. Ezzel minden járulékos erő kialakulásának lehetőségét kiküszöböltük. A bemutatott példákban a mérőérzékelők hossztengelyei egy pontban metszették egymást, azaz „csillag” elrendezésben helyezkedtek el. A mérőérzékelők elhelyezhetők azonban úgy is, hogy tengelyeik páronként metszik egymást. Ekkor a mérőérzékelők helyes működése úgy biztosítható, ha megfogásuk a metszéspontokon kívül történik. A továbbiakban az ábrákon kinematikai vázlatokkal bemutatott mérőérzékelők néhány konkrét kiviteli alakját mutatjuk be. A 7. ábrán egy olyan mérőérzékelőt ábrázoltunk beépített helyzetben, amelynek a 6. ábrán feltüntetett mérőérzékelő felel meg. Ez a beépítés tengelyirányú elmozdulást és térbeli elfordulást tesz lehetővé. A 3B mérőátalakító a rögzített berendezés 5 tartóbakjába van befogva. A 3B mérőátalakító befogása 15 tájolófelületek segítségével a kívánt helyzetben történik. A 3B mérőátalakító hengeres csapként van kialakítva és az 5 tartóbakból kinyúló részén 14 persely van elhelyezve. A 14 perselyre 16 rugalmas rétegen keresztül gömbpalást felületű 13 betét van felhelyezve. Ez a 13 betét ágyazza a szerkezetnek, a terhelő erőt felvevő 6 tartóelemét. Az F terhelő erő hatására a 3B mérőátalakító deformálódik, minthogy azonban a 14 persely a 3B mérőátalakító tengelyével párhuzamosan elmozdulhat, a 6 tartóelem pedig a 13 betét gőmbpalástján képes tetszőleges irányban elfordulni, az F terhelő erő hatásvonala változatlan marad. Ezen túlmenően a 16 rugalmas réteg biztosítja a különböző dinamikus rezgések csillapítását. A szerkezetben az illesztéseket célszerű oly módon megválasztani, hogy a 3B mérőátalakító palástján és a 13 betét palástján ébredő súrlódó erők hatása az erő— villamosjel átalakításban ne okozzon zavart, ill. hatásuk mechanikus és/vagy villamos úton kompenzálható legyen. _ Ha a szerkezet azon gépelemét, amelyre az F terhelő erő hat, tájoltan kell tartani és csak a hatásvonal mentén engedhető meg elmozdulás, miközben a mérőátalakító elfordulhat (5. ábra, 3A mérőátalakító) akkor a 8. ábra szerinti konstrukció alkalmazható. Ezen az ábrán a 3A mérőátalakító ugyancsak tájoltan van befogva az 5 tartóbúkba. Palástfelületén közbülső persely nélkül, közvetlenül a 16 rugalmas réteg, ezen pedig a gömbpalást felületű 13 betét van elhelyezve. Ennek megfelelően a 6 tartóelem csupán a 13 betét gömbpalástján fordulhat el, tengelyirányú elmozdulás nélkül. A 6. ábra 3C mérőátalakítójának megfelelő konstrukció látható a 9. ábrán. A 3C mérőátalakítót ebben az esetben is 15 tájolófelület tájolja az 5 tartóbakban. A 3C mérőátalakító palástjára itt is közvetlenül illeszkedik a 16 rugalmas réteg, ezen pedig 14 persely van elhelyezve. A külső F mérendő erő hatására létrejövő deformáció során a 6 tartóelem a 3C mérőátalakítóhoz képest csak tengelyirányban tud elmozdulni, azaz irányítottságát megtartja. Természetesen a 7-9. ábrákon bemutatott konstrukciók csupán példák a találmány szerinti mérőérzékelő kialakítására. A gyakorlatban végtelen számú ettől eltérő konstrukció is létrehozható. Kialakíthatjuk pl. a gömbpalást felületet közvetlenül a mérőátalakítón (5. ábra 3A mérőátalakító) is, ebben az esetben azonban a rugalmas réteget célszerű a tartóelemben elhelyezni. Készíthető olyan beépített szerkezet is, ahol a mérőátalakító mindkét oldalán befogott, azaz két vagy többtámaszú tartóként van kialakítva (5. ábra: 3B, 3C, 6. ábra: 3A, 3B mérőátalakítók). Valamennyi konstrukció közös előnye, hogy a találmány szerinti kialakítás következtében a mérőérzékelőket csak a mérendő erő terheli, a szerkezet és a mérőérzékelők különböző deformációjából származó egyéb erőhatások kialakulását el lehet kerülni. Szabadalmi igénypontok 1. Elektromechanikus erő—villamosjel átalakító, a mérendő erőt felvevő résszel, a mérőérzékelővel és a reakcióéról átadó résszel, azzal jellemezve, hogy a mérendő erőt (F) felvevő rész és a mérőérzékelő (3A, 3B, 3C) között tengelyirányú és/vagy pontkörüli térbeli elfordulást lehetővé tevő illeszkedő felületek vannak, a reakció erőt átadó rész pedig mereven van befogva. 2. Az első igénypont szerinti erő—villamosjel átalakító kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a tengelyirányú elmozdulást lehetővé tevő illeszkedő felületek a mérőérzékelőt (3A, 3B, 3C) alkotó tengely külső és persely (14), ill. betét (13) belső felületeként vannak kialakítva. 3. Az 1. igénypont szerinti erő—viilamosjel átalakító kiviteli alakja, azzal jellemezve, hogy a pontkörüli tér-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 4
