Die Kraftmessung in der Mechanik wurde in den frühen Tagen der Industrialisierung zu einem wichtigen Parameter. Um 1940 wurde die Lastezelle mit Dehnungsmessstreifen erfunden. Eine Lastzelle ist ein Aufnehmer (Sensor), der die Kraft misst und diese Kraft als elektrisches Signal ausgibt. Die meisten Lastzllen verwenden einen Dehnungsmessstreifen, um die Verformung/Kraft des Materials in ein elektrisches Signal umzuwandeln.
In den 1950er Jahren wurden Kraftmesszellen in Zug- und Druckprüfmaschinen eingesetzt. Die Kraftmesszelle wird idealerweise kurz vor oder so nahe wie möglich am Kontaktpunkt mit dem Werkstück montiert. Durch diesen Aufbau ist, dank der Rückkopplung, eine exakte Kraftaufbringung möglich. Dieses System wurde über die Jahre verfeinert und findet seinen Platz in vielen elektronisch geregelten Maschinen, wie z.B. Härteprüfern und Zug-/Druckprüfmaschinen. Durch fortschrittliche Fertigungsprozesse können diese Regelelemente in den verschiedensten Größen produziert werden und bieten somit ein breites Spektrum an Einsatzmöglichkeiten und viele Vorteile gegenüber den konventionellen Totgewichtsystemen.
Wie auf der Seite TOTGEWICHTSYSTEME auf dieser Website beschrieben, erfordern diese Art von Systemen verschiedene Elemente wie Hebel, Drehpunkte und andere reibungsbehaftete Komponenten, um effizient zu funktionieren.
Bei einem Härteprüfgerät ist der Eindringkörper, der einzige Teil des Kraftsystems, der mit dem Prüfling in Kontakt kommt, das wichtigste Element für eine korrekte Härtemessung. Um die Auswirkungen von mechanischen Fehlern, mechanischen Bewegungen oder anderen Störungen, die die Prüfkraft beeinflussen könnten, zu eliminieren, sollte die Kraftmesszelle so nah wie möglich am Eindringkörper installiert werden.
Nur so kommt der eigentliche Vorteil von Kraftaufnehmer basierten, geschlossenen Regelkreissystemen zu ihrer maximalen Genauigkeit. Lastzellen, die an anderen Positionen im mechanischen Kraftantrieb des Härteprüfers platziert werden, können ihre volle Effektivität nicht entfalten.
Die Ingenieure von INNOVATEST haben einzigartige Lastzellen und Kraftaufbringungssysteme entwickelt, die das Herzstück jeder Maschine bilden. Nahezu alle INNOVATEST-Härteprüfer messen die Kraft an der Eindringkörperbefestigung, um die maximalen Vorteile der Closed-Loop-Technologie zu gewährleisten.
Vorteile des geschlossenen Regelkreises:
Hohe Genauigkeit der Prüfkräfte
Kraftrückmeldung stellt sicher, dass die richtige Kraft, präzise aufgebracht wird
Breites Spektrum an Prüfkräften, die nicht von mechanischen Beschränkungen abhängen
Schnellere Prüfabläufe
Reduzierung der mechanischen Teile im Vergleich zu Totgewichtsystemen
Einfaches elektronisches Kalibrierverfahren
Nachteile eines geschlossenen Kreislaufsystems:
Höhere Anschaffungskosten im Vergleich zu Totgewichtsystemen
Benötigt Elektrizität
