CH656462A5

CH656462A5 - Anlenkmechanik zur parallelbewegung eines referenzgliedes.

Info

Publication number: CH656462A5
Application number: CH3102/82A
Authority: CH
Inventors: Shih-Ying Lee
Original assignee: Setra Systems Inc
Priority date: 1981-05-19
Filing date: 1982-05-18
Publication date: 1986-06-30
Also published as: GB2100382B; US4383586A; CA1171884A; DE3218529C2; DE3218529A1; JPS5821052A; JPH0228029B2; GB2100382A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anlenkmechanik gemäss des Anspruchs 1. Es handelt sich insbesondere um eine Anlenkmechanik zur gesteuerten Bewegung eines Elementes entlang einer Bezugsachse.

Anlenkmechanismen zur zwangsläufigen Bewegung eines Elementes entlang einer Bezugsachse werden speziell bei Wägesystemen oder Waagen verwendet, wo das Gewicht eines Gegenstandes festgestellt werden soll. Derartige Systeme erfordern die Übertragung der Schwerkraft des Gegenstandes, der sich beispielsweise in einer Waagschale befindet auf einen Kraftsensor ohne das Hinzutreten von Fehlereinflüssen aufgrund von Reibung oder aus anderen

Ursprüngen. Üblicherweise führt eine nicht zentrische Belastung durch den Gegenstand in der Waagschale zu Lastmomenten, die auf die verschiedenen Gelenkelemente, die die Waagschale mit dem Sensor verbinden, aufgebracht werden, s Diese Lastmomente erzeugen im allgemeinen zusätzliche Belastungen entlang der Fühlerachsen, wodurch Messfehler verursacht werden können.

Nach dem Stand der Technik ist es bekannt, den Einfluss der ausserzentrischen Belastung durch eine Verbindung der io Waagschale mit dem Sensor über eine Parallelogrammanlen-kung herabzusetzen. Bei einer Ausführungsart wird ein Paar V-förmiger biegsamer (oder angelenkter) Elemente, von denen jedes einen Scheitelabschnitt und ein Paar distaler Endabschnitte besitzt, so ausgestaltet, dass es mit den 15 distalen Endabschnitten an einer Abstützung oder einem Gehäuse angebracht ist, so dass die V-förmigen Elemente in parallelen Ebenen liegen. Ein Verbindungsgelenk ist zwischen dem Scheitelabschnitt des biegsamen Elements befestigt. Bei diesem Aufbau müssen die V-förmigen Elemente 20 exakt bezüglich der Abstützung positioniert werden, um die gewünschte Parallelität zu erzielen und das Referenzglied, das mit der Anlenkung verbunden ist, auf einer genau begrenzten Bewegungsbahn entlang der Bezugsachse zu führen. Bei dieser Konfiguration ist die Bewegung des Refe-2s renzglieds in hohem Masse widerstandsfähig gegenüber angelegten Lastmomenten. Bei der praktischen Ausführung erfordert die genaue Positionierung der V-förmigen Elemente eine sorgfältige Ausrichtung dieser Elemente während der Befestigung ihrer distalen Enden an der Abstützung. 30 Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Anlenkmechanik zur zwangsläufigen Führung der Bewegung eines Elementes entlang einer Bezugsachse zu schaffen.

Die Erfindung richtet sich auf eine Anlenkmechanik zur zwangsläufigen Bewegung eines Referenzgliedes, um es par-3s allei zu einer ersten Bezugsachse welche bezogen auf eine Abstützung feststehend vorgesehen ist zu führen. Die Anlenkmechanik umfasst eine Feineinstell-Einrichtung, die eine Feinjustierung gestattet oder ein Einstellen der Anlenkmechanik zur Schaffung einer genau gesteuerten Bewegung 40 des Referenzglieds entlang der gewünschten Achsen, selbst bei Anwesenheit von aufgebrachten Lastmomenten. Die Anlenkmechanik umfasst ein Paar länglicher Biegeglieder, von denen jedes mit einem Ende an einer Abstützung befestigt ist, und deren anderes Ende einstellbar mit der Abstüt-45 zung in Verbindung steht, so dass das letztgenannte Ende wahlweise in Richtung der ersten Bezugsachse positioniert werden kann. Die länglichen Biegeglieder sind mit der Abstützung an solchen Stellen befestigt, die auf einer zweiten Bezugsachse liegen, welche senkrecht zur ersten Bezugsachse so verläuft.

Die Anlenkmechanik umfasst ferner zwei V-förmige Biegeelemente, von denen jedes einen Scheitel-Endabschnitt und ein Paar distaler Endabschnitte umfasst. Die Scheitel-Endabschnitte der Biegeelemente sind mit dem Referenzglied 55 an Befestigungsstellen verbunden, die in Richtung der ersten Bezugsachse um den Abstand X versetzt sind. Die distalen Endabschnitte eines der V-förmigen Biegeelemente sind mit der Abstützung an solchen Stellen verbunden, die auf einer dritten Bezugsachse liegen, welche ihrerseits parallel zur 60 zweiten Bezugsachse verläuft. Die distalen Endabschnitte des anderen V-förmigen Biegeelementes sind an dem jeweils zugehörigen länglichen Biegeglied an einer Verbindungsstelle angeschlossen, die sich zwischen seinen beiden Enden befindet.

65 Mit diesem Aufbau lässt sich die Parallelität der beiden V-förmigen Biegeelemente durch eine Verstellung der einstellbaren Verbindung an den Enden eines oder beider länglicher Biegeglieder genau fluchtend ausrichten. Nach einer

3

6S6462

solchen Einstellung ist die Anlenkmechanik in hohem Masse widerstandsfähig gegen auf das Referenzglied einwirkende Lastmomente.

Details und Vorteile der Erfindung werden in einem Ausführungsbeispiel nachstehend anhand einer Darstellung (Fig. 1) näher erläutert.

In Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Bei dieser Ausführungsform ist eine Anlenkmechanik 110 zur zwangsläufigen Bewegung eines Referenzgliedes 42 entlang einer ersten Bezugsachse 116 vorgesehen. Diese erste Bezugsachse 116 ist bezüglich einer Abstützung 220 feststehend angeordnet. Die Anlenkmechanik 110 umfasst ein Paar länglicher Biegeglieder 124 und 126. Die Biegeglieder 124 und 126 sind, wie dargestellt, vorspringende Arme mit Biegestellen, die mit den Bezugszeichen 125 bzw. 127 bezeichnet sind und sich an einem Ende befinden. Die Biegestellen 125 und 127 an den Enden eines jeden Gliedes 124 und 126 sind über einen entsprechenden Kragabschnitt 124a und 126a mit der Abstützung 220 verbunden.

Das andere Ende eines jeden Glieds 124 und 126 ist mittels einer einstellbaren Koppelung mit der Abstützung 220 verbunden. Diese einstellbare Koppelung umfasst für das Glied 124 eine Schraube 130 in der Nähe des freien Endes des Glieds 124 und eine zugehörige Gewindebohrung mit einem von der Abstützung 220 abstehenden Abschnitt 132. Der Bewegung dieses Endes des Biegeglieds 124 wirkt eine Feder 134 entgegen. Bei diesem Aufbau kann die Schraube 130 verdreht werden, um das freie Ende des Biegeglieds 124 in Richtung der Achse 116 zu verstellen.

In entsprechender Weise umfasst die einstellbare Koppelung für das Glied 126 eine Schraube 131 in der Nähe des freien Endes des Gliedes 126, eine zugehörige Gewindebohrung im Abschnitt 132 und eine Feder 135. Die Schraube 131 kann zur verstellbaren Positionierung des freien Endes des Biegeglieds 126 in Richtung der Achse 116 gedreht werden.

Die Anlenkmechanik 110 umfasst ferner zwei V-förmige Biegeelemente 136 und 138, von denen jedes Element 136 und 138 einen Scheitel-Endabschnitt (einschliesslich einer Biegestelle oder eines Gelenks) und zwei distale Endabschnitte (jeder umfasst eine Biegestelle oder ein Gelenk) aufweist. Die Scheitel-Endabschnitte der Biegeelemente 136 und 138 sind (über die verlängerten Kragarmabschnitte 136a und 138a jenseits der Scheitel-Biegestelle) an die Enden des Referenzglieds 42 angeschlossen, und zwar an Stellen B bzw. C, wobei die Stellen B und C in Richtung der Achse 116 im Abstand X auseinanderstehen.

Das erste und zweite distale Ende des Elements 136 ist an den Anschlussstellen A bzw. D über verlängerte Kragarmabschnitte 136b bzw. 136c (jenseits der distalen End-Biegestellen) und jeweils ein Abstandselement 142 und 143 an je eines der Biegeglieder 124 und 126 zwischen den Biegestellen und den freien Enden dieser Glieder angeschlossen. Die Stellen A und D liegen auf der Achse 140, die senkrecht zur

Achse 116 verläuft. Bei der bevorzugten Ausführungsform befinden sich die Stellen A und D etwa auf Vio des Abstandes zwischen der Biegestelle und dem freien Ende der jeweiligen Glieder 124 und 126.

s Die ersten und zweiten distalen Endabschnitte des V-förmigen Elements 138 sind mit der Abstützung 220 verbunden (über den verlängerten Kragarmabschnitt 138b bzw. 138c jenseits der Biegestellen am distalen Ende), wobei ihre jeweiligen Biegestellen an den Stellen E bzw. F liegen. Die Stellen io E und F liegen auf einer dritten Bezugsachse 144, die senkrecht zur Achse 116 verläuft.

Wenn die Achse 140 parallel zur Achse 144 ist und von dieser einen Abstand X in Richtung der Achse 116 aufweist, wird die Bewegung des Referenzglieds 42 zwangsläufig im is wesentlichen entlang der Achse 116 geführt. Ausserdem ist das Glied 42 im wesentlichen widerstandsfähig gegenüber Lastmomenten um die Achse 116 herum.

Die Anlenkmechanik 110 ist sehr einfach einzustellen, damit die Achsen 140 und 144 parallel sind. Im allgemeinen können die Schrauben 130 und 131 verstellbar positioniert werden, um eine Feineinstellung oder eine präzise Steuerung der Parallelität zu erzielen. Die Position der Stellen A und D entlang der Biegeglieder 124 und 126 kann so ausgewählt werden, dass die gewünschte Feineinstellung der Genauigkeit dieser Parallelität erhalten wird. Bei der bevorzugten Ausführungsform befinden sich die Stellen A und D auf einem Zehntel des Abstandes von den zugehörigen Biegestellen 125 und 127.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist der Abstand zwischen den Stellen A und B gleich dem Abstand zwischen den Stellen D und B, und der Abstand zwischen den Stellen F und C entspricht dem Abstand zwischen den Stellen E und C. Diese Verhältnisse ermöglichen einen maximalen Bewegungsbereich für das Glied 42 entlang der Achse; es können aber auch andere Abmessungsverhältnisse Verwendung finden.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Glieder 124,126 und die Elemente 134, 136 relativ starre Laschen bzw. Bügel mit Biegestellen an bestimmten Positionen. Bei abgewandelten Ausführungsformen können diese Elemente ersetzt werden durch Elemente mit einer verteilten Biegsamkeit, z.B. durch Federstahl.

Die Erfindung lässt sich in weiteren spezifischen Ausfüh-45 rungsbeispielen realisieren, ohne dadurch vom erfindungsleitenden Gedanken oder den wesentlichen Kennzeichen abzuweichen. Die vorliegenden Ausführungsformen sollen in jeder Hinsicht als illustrierend und nicht als einschränkend angesehen werden, und der Schutzbereich der Erfindung so wird durch die zugehörigen Ansprüche und weniger durch die vorstehende Beschreibung umrissen; sämtliche vom Schutzumfang der Ansprüche erfasste Abwandlungen sollen somit hierin eingeschlossen sein.

B

1 Blatt Zeichnungen

Claims

656462 PATENTANSPRÜCHE

1. Anlenkmechanik zur zwangsläufigen Bewegung eines Referenzgliedes, um es parallel zu einer ersten Bezugsachse, welche bezogen auf eine Abstützung feststehend vorgesehen ist, zu führen gekennzeichnet durch erste und zweite längliche Biegeglieder (124,126), welche jeweils eine Biegestelle (125,127) in der Nähe des jeweiligen Endes (124a, 126a), die fest an der Abstützung (220) angebracht ist, besitzen und diese ersten und zweiten Bindeglieder an ihren Enden mit der Abstützung einstellbar verbunden sind, wodurch die anderen Enden wahlweise in Richtung der ersten Bezugsachse (116) verstellbar sind, erste und zweite V-förmige Biegeelemente (136, 138), von denen jedes einen Scheitel-Endabschnitt besitzt sowie von diesem abstehende Biegeabschnitte, die in erste und zweite distale Endabschnitte auslaufen und ferner dadurch gekennzeichnet sind, dass die Scheitel-Endab-schnitte der ersten und zweiten V-förmigen Biegeelemente

(136,138) fest mit dem Referenzglied (42), jeweils an Stellen B und C verbunden sind und die Stellen B und C in einem Abstand X in Richtung der ersten Bezugsachse (116) auseinanderliegen, dass das erste und zweite distale Ende des ersten V-förmigen Elements (136) jeweils mit einem der länglichen Biegeglieder (124,126) an je einer Verbindungsstelle A und D befestigt ist und die Stellen A und D zwischen den Biegestellen (125,127) an den besagten Enden und den anderen Enden der länglichen Biegeglieder liegen und ferner auf einer zweiten Bezugsachse (140), die senkrecht zur ersten Bezugsachse verläuft, dass die ersten und zweiten distalen Enden des zweiten V-förmigen Biegelements (138) fest mit der Abstützung (220), jeweils an einer der Stellen E und F angeschlossen sind, wobei diese Stellen E und F auf einer dritten Bezugsachse ( 144) liegen, die senkrecht zur ersten Bezugsachse verläuft, und dass diese einstellbaren Anlenkungen verstellbar sind, wobei der Abstand zwischen den Stellen A und F in Richtung der ersten Bezugsachse gleich ist dem Abstand zwischen den Stellen D und E in Richtung der ersten Bezugsachse, und dass die zweite Bezugsachse parallel zur ersten Bezugsachse und von dieser um den Abstand X in Richtung der ersten Bezugsachse versetzt verläuft.

2. Anlenkmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Abstand AB zwischen den Stellen A und B gleich ist dem Abstand DB zwischen den Stellen D und B und dass der Abstand FC zwischen den Stellen F und C gleich ist dem Abstand EC zwischen den Stellen E und C.

3. Anlenkmechanik nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass AB = FC ist.

4. Anlenkmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeglieder und die Biegeelemente Kragarme und Gelenke umfassen.

5. Anlenkmechanik nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Biegeglieder und die Biegeelemente eine verteilte Biegsamkeit besitzen.