[发明专利]用于轴向负荷测量计的装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于轴向负荷测量计的装置，例如用来研究这样的测量计的统计学变化性的装置。此外，所述测量计主要意在用于金属包装工业中，主要针对食品和饮料产品所用的容器。

背景技术

对众多包装（例如，诸如金属罐和塑料瓶之类的容器）的一条消费者评价性能标准是其轴向负荷性能。对罐来说，这与容器的堆放、运输、填充和缝接相关。为了证明符合规范，在测量计中对样品进行测试，所述测量计通过例如气压缸或者由电动机驱动的导向螺杆来施加轴向负荷。对力进行测量，并且在负荷中发生突然下降时发现崩溃点。测量计的硬件或软件探测崩溃点并返回崩溃负荷的值。在测试过程中，罐表现为刚性弹簧，以弹性方式变形，直至发生永久“塑性”变形时的崩溃点。所述测试为破坏性测试，并且因为样品的特性在某种程度上有所不同，所以检查测试结果的重复性是很困难的。

因此，需要将样品的变化性与测量计的变化性分开。

测量计的变化性有两个主要组成部分，即重复性和再现性。测量计的重复性是指：测量计的相同操作人员无论重复多少次测量过程，该测量计都能给出一致的测量结果的能力。测量计的再现性是指：无论进行测量的操作人员是谁，相同的测量计都能够给出一致的测量读数的能力。

发明内容

因此，提供了一种用于轴向负荷测量计的装置，包括：用于联接至轴向负荷测量计的接口、可崩溃机构、以及测力传感器，由此在使用中，当给该装置施加负荷时，所施负荷通过该装置传输，直至达到预设的负荷值，从而启动可崩溃装置的崩溃。

本装置通过在负荷性能上实施关于样品的基本恒定的工业影响从而有助于对测量系统的统计学变化性的计算，例如由于各向异性的材料特性或者由于缺陷的存在。在测试中，该装置保持完好且未受损，结果是负荷可以被重复地施加至相同装置上。本装置因此可以重复使用，以在不同时间监测相同的测量计，或者等同地，研究由使用替代类型的轴向负荷测量计而导致的测量读数中的偏差或其中的任意偏差。因而，本装置将最终允许对源自各包装制造商的产品的轴向负荷性能的精确比较。这是因为，一旦建立了测量计的变化性，那么通常用在这些测量计中的关于样品的轴向负荷数据就变得更有意义。

在一个特定实施例中，该装置还包括支撑结构，其至少容纳有可崩溃机构。这种支撑结构可适于采用任何适当的形式，比如一件包装（例如饮料容器）。当在布局和材料选择方面（尤其是关于特定类型的轴向负荷测量计）对装置进行配置时，可对该装置的支撑结构进行修改以对此进行反映，特别是如果从审美角度进行修改的话。操作人员看一眼就能够知道该装置当前关于哪一种测量计进行了配置。

优选地，可崩溃机构包括液压轴承或滚动元件轴承。对于该特定应用而言，这些类型的轴承的优点是它们具有低摩擦系数，结果是所施负荷在具有最小量的阻力的情况下被传输到测力传感器，因此减小了与测试结果相关联的数学误差。以滑动运动工作的轴承，比如传统的滑动轴承，与以滚动运动工作的轴承相比通常具有更大的摩擦系数，因此它们不是特别适合用作可崩溃机构的部件。

在一个优选布置中，可崩溃机构包括多个球轴承或滚子轴承。这些轴承的优点是：与液压轴承相比，它们简单并且对于制造或购买来说相对较便宜。

理想地，可崩溃机构包括多个通过轴向支撑件保持就位的滚子轴承。这种布置的优势是能够将装置内的部件数量保持为最少，从而降低其成本和重量。

在任何轴承（涉及可崩溃机构的那些轴承以及用在装置内其他地方处的那些轴承）内对润滑剂的包括都是可任选的。一方面，期望没有润滑剂以避免诸如维护问题以及流体泄漏之类的问题。而且，装置因此更轻，且制造也更便宜。但是，包含润滑剂能够延长所有内部轴承部件的使用寿命。在选择是否包括润滑剂的时候，应当考虑装置的预期寿命以及使用环境。当前已经可以获得放弃了任何润滑需求的轴承材料，例如，具有助滑添加剂的塑料。

在进一步优选的实施例中，装置的测力传感器与可崩溃机构相连。这种布置的优点在于负荷能够直接传输通过装置的测力传感器，因此避免了由于摩擦的缘故导致的负荷中的任何损耗。

通过将装置的测力传感器安放于支撑结构外侧，与支撑结构的一个或任意外表面邻接，也能获得类似的优点。这种优化的布置实现了通过轴向负荷测量计对所施负荷的最准确的测量读数。