DD153989A3

DD153989A3 - Praezisionswaegeeinrichtung fuer lange stabaehnliche lasten

Info

Publication number: DD153989A3
Application number: DD22137980A
Authority: DD
Inventors: Siegfried Honecker; Helga Pilz; Helmut Doschek; Wolfgang Freudiger
Original assignee: Siegfried Honecker; Helga Pilz; Helmut Doschek; Wolfgang Freudiger
Priority date: 1980-05-27
Filing date: 1980-05-27
Publication date: 1982-02-17
Also published as: SU1328683A1; DE3109880A1; CH659522A5

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Praezisionswaegeeinrichtung fuer lange stabaehnliche Lasten, insbesondere fuer Brennstaebe von Kernreaktorbrennelementen. Das Ziel der Erfindung besteht darin, den bisher bei bekannten Loesungen erforderlichen hohen Realisierungsaufwand unter Beibehaltung eines maximalen Messbereiches erheblich zu reduzieren. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Praezisionswaegeeinrichtung so zu gestalten, dass durch eine entsprechende Anordnung der Krafteinleitungsmittel und Kraftwandler oder Kraftkompensationssysteme keine Einengung des moeglichen Waegebereiches durch die Taralast erfolgt und Fehlerquellen bezueglich der Funktion und der Messgenauigkeit zu minimieren sind. Das Wesen der Erfindung ist darin zu sehen, dass einer Praezisionswaegeeinrichtung nur ein Kraftwandler oder Kraftkompensationssystem zugeordnet ist und dieses mit einem Gelenkviereck ueber einen Hebel mittels eines Zugdrahtes mit einem Umlenkhebel gekoppelt ist. Gelenkviereck und Umlenkhebel stehen mit Abstuetzlager im Eingriff und sind einer Waegebruecke zugeordnet. Die Eigenmasse der Waegebruecke (Taralast) ist dabei durch vorhandene Ausgleichmassen, die im Kraftkompensationssystem angeordnet sind, staendig ausgeglic

Description

Titel der Erfindung

Präzisionswägeeinrichtung für länge stabähnliche Lasten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Präzisionswägeeinrichtung für lange stabähnliche Lasten, die auch ungleichmäßig verteilt sein können j insbesondere für Brennstäbe von Kernreaktorbrennelementen, bei der die Last durch eine Wägebrücke aufgenommen, die dabei auftretenden Kräfte in Kraftwandler oder Kraftkompensationssysteme eingeleitet und in einen elektronischen Meßbereich umgewandelt und als Massewert angezeigt werdeno .

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Es sind Wägeeinrichtungen bekannt, bei denen der Massewert des zu wägenden Gegenstandes (mindestens zwei Meter lange stabförmige Lasten) an zwei Punkten aufgenommen wird, angehoben' wird und die dabei auftretenden ICräffe in. zwei Kraftmeßdosen eingeleitet und in elektronische Meßwerte umgewandelt, addiert und angezeigt werden. Dieses Prinzip ist zum Beispiel in bestimmten Ausführungsformen von Kranhakenwaagen realisierte . In der DE-AS 26 22 586 ist eine Lösung für stabförmige Lasten, insbesondere für Brennstäbe von Kernreaktorbrennelementen, beschrieben. Die Wägebrücke, die die Last auf-

nimmt, hat zwei Unterstützungspunkte die sich auf zwei parallelogrammartig geführte Auflager abstützen und die dabei auftretenden Kräfte in je ein Kraftwandler oder Kraftkompensationssystem einleitet und in elektronische Meßwerte umwandelt, addiert und anzeigt. Im Ausführungsbeispiel der genannten Druckschrift sind zwei Kraftwandler durch zwei Druckmeßdosen mit je 5 kg Höchstlast realisiert. Bei einer Taralast der Wägebrücke von 4 kg wird ein Meßbereich von 6 kg erreicht. -Hierbei wird durch die Taralas-t 'der mögliche Wägebereich-um 40 % eingeengt. leben dem genannten Nachteil, daß die Taralast den möglichen Meßbereich einengt, kommt noch hinzu, daß jeweils zwei Kraftwandler oder Kraftkompensationssysteme mit Auswerteeinheiten und einer Additionseinheit für eine Wägeeinrichtung benötigt werden. Daraus ergeben sich relativ·hohe Kosten und weitere mögliche Fehlerquellen bezüglich der Funktion und der Meßgenauigkeit .

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, bei einer Präzisionswägeeinrichtung für lange stabähnliche Lasten, die auch ungleichmäßig verteilt sein können, insbesondere für Brennstäbe von Kernreaktorbrennelementen, den bisher bei bekannten Lösungen erforderlichen hohen Realisierungsaufwand unter Beibehaltung eines'maximalen Meßbereiches erheblich zu reduzieren·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Präzisionswäge einrichtung vorgenannter Art so zu gestalten, daß durch eine entsprechende Anordnung der Krafteinleitungsmittel und Kraftwandler oder Kraftkompensationssysteme keine-Einengung des möglichen Wägebereiches durch die Taralast erfolgt und Fehlerquellen bezüglich der Funktion und der Meßgenauigkeit zu minimieren .sinde ·

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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß einer Präzisionswägeeinrichtung dieser Art nur ein Kraftwandler oder Kraftkompensationssystem, zugeordnet ist und dieses mit einem aus einem Lastträger, einem Hebel, einem Lenker und einem Gehänge bestehenden Gelenkviereck über den Hebel mittels eines Zugdrahtes mit einem Umlenkhebel gekoppelt ist und Gelenkviereck sowie Umlenkhebel über das Gehänge., mit Abstützlager im Eingriff stehen und einer Wägebrücke zugeordnet sind» Die Eigenmasse- der Wägebrücke (Taralast) ist dabei durch vorhandene Ausgleichsmassen_s die im Kraft-» kompensationssystem angeordnet sind, ständig ausgeglichen.

Die Aufgabe wird ferner gelöst, indem der Hebel, der Umlenkhebel j der Zugdraht und die Wägebrücke als getriebetechnisches Parallelogramm ausgebildet sind, welches mit dem· Kraftwandler oder Kraftkompensationssystem direkt gekoppelt ist, wobei der Zugdraht als biegesteifes Koppelelement ausgebildet ist.

Ausführungs bei spie 1 ...

Die erfindungsgemäße Präzisionswägeeinrichtung wird nachfolgend an zwei Beispielen mit je einer Zeichnung näher erläutert»

Pig. 1: Schematische Darstellung einer Präzisionswägeeinrichtung (Kombination eines Gelenkviereckes mit Umlenkhebel)

Pig. 2: Schematische Darstellung einer Präzisionswägeeinrichtung (als getriebetechnisches Parallelogramm ausgebildet)

In Pig. 1 ist eine Wägebrücke 1 mit einem aufgenommenen . Kernreaktorbrennelement 2 ersichtlich» Die Wägebrücke 1 steht mit einem Abstützlager 3 und einem Gelenkviereck, welches aus einem Lastträger 5« einem Hebel 6 einem Len-

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ker 7 und einem Gestell 10 gebildet ist und über das Abstützlager 4 mit einem Gehänge 19 im Eingriff* Die Lager 8; 9 und 21 sind im Ges.tell 10 befestigt. Die Masse der Wägebrüoke 1, die Masse des Lastträgers 5» die anteilige Masse des Lenkers 7 und die des Hebels 6 bilden ein linksdrehendes Kraftmoment. Eine Ausgleichsmasse 16, die Masse einer Spule 13 und die anteilige Masse des Hebels 6 bilden ein rechtsdrehendes Kraftmoment. Die anteilige Masse der Wägebrücke 1 und die Masse des Gehänges 19 sowie die anteilige Masse eines Umlenkhebels' 20 bilden ein weiteres linksdrehendes Moment. Eine Ausgleichsmasse 22 und die anteilige Masse des Umlenkhebels 20 bilden ein weiteres rechtsdrehendes Moment. Der Hebel 6 und der Umlenkhebel 20' sind mit einem Zugdraht 23 gelenkig verbunden.

Bei· nicht aufgelegter Last ist die Summe aller links- und rechtsdrehender Kraftmomente ausgeglichen, wobei der Zugdraht 23 zweckmäßigerweise durch geeignete Dimensionierung der Kraftmomente eine Vorspannung aufweist. Die Spule 13» ein Dauermagnet 14.? ein, induktiver Wegaufnehme!¹ 11, ein Auswertebaustein 12 bilden gemeinsam das Kraftkompensationssystem 15» an dem ein Analog-Digital-Wandler 17 und eine Anzeigeeinheit 18. angeschlossen sind.

Entsprechend einem weiterem Beispiel ist aus Pig. 2 zu ersehen, daß das .Abstützlager 3 direkt mit dem Hebel 6 im Eingriff steht und der Lastträger 5> der Lenker 7 und ein Lager 9 entfallen.

Bei Auflage eines Kernreaktorbrennelementes 2 auf die Wägebrücke 1 wird die entsprechende Kraft über die Abstützlager 3 und 4 in den Hebel. 6 und Umlenkhebel 20 über das Gehänge 19 eingeleitet und in Verbindung mit dem Zugdraht 23 addiert» Dadurch entsteht gleichzeitig eine Auslenkung des Hebels 6 und des Umlenkhebels 20. Durch diese Auslenkung (Wegänderung) erfolgt am induktiven Wegaufnehmer 11 eine Induktivitätsänderung. Im Auswertebaustein 12 wird diese Induktivitätsänderung in einem der·Auslenkung proportionalen Meßstrom I umgewandelt, der durch die Tauchspule 13 fließt. Dieser im

Feld eines Dauermagneten 14 fließende Meßstrom erzeugt.eine Kraft j die der Auslenkung des Hebels 6 und damit über den Zugdraht 23 auch des Umlenkhebels 20 entgegen steht. Der Meßstrom I ist der aufgelegten Masse des' Kernreaktorbrennelementes 2.direkt proportional. Über den Analog-Digital-Wandler 17 wird der Massewert dimensionsgereoht an der Anzeige einheit 18 sichtbar und steht zur weiteren Datenverarbeitung bereit.

Die vorgeschlagenen Lösungen weisen gegenüber bekannten Wägevorrichtungen dieser Art wesentliche-Vorteile auf«. So wird bei Anwendung des Erfindungsgegenstandes nur ein Kraftwandler oder Kraftkompensationssystem und damit nur ein Auswertesystem benötigt_o Weiterhin werden der gesamte Realisierungsaufwand und mögliche Pehlereinflüsse verringert· Ferner wird der Wägebereich durch die Eigenmasse der Wägebrücke nicht eingeschränkt und damit wird insgesamt eine höhere Wägegenauigkeit gewährleistete'

Claims

Erf indurigsanspriiche

1. Präzisionswägeeinrichtung für lange stabähnliche auch ungleichmäßig verteilte Lasten, insbesondere für Brennstäbe von Kernreaktorbrennelementen, bei der die Last durch eine Wägebrücke aufgenommen wird, dabei auftretende Kräfte in mindestens zwei Kraftwandler oder · Kraftkompensationssysteme eingeleitet, in einen elektronischen Meßwert umgewandelt und als Massewert zur Anzeige kommen, dadurch'gekennzeichnet, daß der Präzisionswägeeinrichtung nur ein Kraftwandler oder Kraftkompensationssystem (15) zugeordnet ist und dieses mit einem an sich bekannten Gelenkviereck, welches aus einem Last-

träger (5)» einem Hebel (6)_s einem Lenker (7) und einem Gehänge (19) besteht, über den Hebel (6) mittels eines Zugdrahtes (23) mit einem Umlenkhebel (20) gekoppelt ist und das Gelenkviereck sowie der Umlenkhebel (20) über das Gehänge (19) mit Abstützlager (3; 4) in Eingriff stehen und diese der Wägebrücke (1) zugeordnet sind»

2. Präzisionswägeeinrichtung nach Punkt 1, daduroh gekennzeichnet, daß das Kraftmoment der Eigenmasse der Wägebrücke (1) und das einer Ausgleichsmasse (16), des Hebels (6) und/oder das Kraftmoment einer Ausgleichsmasse (22) des Umlenkhebels (20) ausgeglichen ist»

3. Präzisionswägeeinrichtung nach Punkt 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (6), der Umlenkhebel (20), der Zugdraht (23) und die Wägebrücke (1) als getriebetechnisches Parallelogramm ausgebildet sind, welches mit dem Kraftwandler oder Kraftkompensationssystem (15) direkt gekoppelt ist.

4» Präzisionswägeeinrichtung nach Punkt 1, 2 und 3 dadurch gekennzeichnet, daß der Zugdraht (23) als biegesteifes Koppelelement ausgebildet ist.

Hierzu ^„„Selten Zeichnungen