DE102012000801A1

DE102012000801A1 - Wägezelle mit Befestigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102012000801A1
Application number: DE201210000801
Authority: DE
Inventors: wird später genannt werden Erfinder
Original assignee: Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH
Current assignee: Hottinger Bruel and Kjaer GmbH
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2012-01-17
Publication date: 2013-07-18

Abstract

Die Erfindung betrifft eine, in einer Aufnahme (2) zu befestigende Stabwägezelle (1) mit einem Belastungsabschnitt (1a) zur Belastung mit einer Kraft (F), einem Befestigungsabschnitt (1b) zum Befestigen der Stabwägezelle in der Aufnahme (2), wenigstens einem Dehnungssensor (3), wobei der Befestigungsabschnitt (1b) eine Spreizvorrichtung (4) mit nachfolgenden Merkmalen aufweist: Anlaufschrägen (4a, 4b), die am Befestigungsabschnitt (1b) angeordnet sind, Spreizbacken (6a, 6b), die auf den Anlaufschrägen (4a, 4b) sitzen, und eine Brücke (5), wobei die Spreizbacken (6a, 6b) über die Brücke (5) miteinander verbunden sind und – die Brücke (5) durch eine Schraube (6) mit dem Befestigungsabschnitt (1b) verbunden ist, sodass beim Anziehen der Schraube (6) mittels eines Werkzeugs (8) die Spreizbacken (6a, 6b) auf die Anlaufschrägen (4a, 4b) gezogen, dabei gespreizt und gegen die Innenwand der Aufnahme (2) gepresst werden.

Description

Die Erfindung betrifft eine stabförmige Wägezelle mit einer Befestigungsvorrichtung. Stabförmige Wägezellen sind vorzugsweise mit einem als Doppelbiegefeder ausgebildeten Dehnungsabschnitt versehen und aus dem Stand der Technik bekannt. Dieser Typ von Wägezelle wird an seinem Befestigungsabschnitt an einer Basis befestigt und an seinem Belastungsabschnitt mit einer Kraft belastet. Mittels auf der Doppelbiegefeder angeordneten Dehnungsmessstreifen werden die Dehnungen an der Doppelbiegefeder gemessen und in eine Kraft umgerechnet.
Die Befestigung der Wägezelle erfolgt üblicherweise durch eine Verschraubung. Dazu weist z. B. der Befestigungsabschnitt der Wägezelle Gewindebohrungen und die Basis, an welcher die Wägezelle befestigt wird, dazu korrespondierende Bohrungen auf. Derartige Befestigungen zeigt das Dokument DE 10 2010 014 153 A1 , Anmelder Hottinger Baldwin Messtechnik, Darmstadt. Sie in den anhängenden Zeichnungen als 4 und 5 abgebildet und stellen einen naheliegenden Stand der Technik dar. Die 4 zeigt eine stabförmige Wägezelle, die zwischen zwei massiven Metallplatten mittels Schrauben befestigt ist. Diese Art der Befestigung verursacht keine Probleme. Die 5 dagegen zeigt die Befestigung einer stabförmigen Wägezelle innerhalb eines relativ dünnwandigen Metallrahmens. Da die Wägezelle nur einseitig mit dem Metallrahmen verschraubt ist, wird der Metallrahmen an der Verschraubungsstelle stark belastet und ist bei einer Überbelastung bruch- oder knickgefährdet. Eine ähnliche Befestigungslösung ist in dem Dokument DE 199 30 414 B4 gezeigt.
Ein weiteres Problem besteht darin, dass die Schrauben definiert angezogen werden müssen. Da häufig die Montagen manuell durchgeführt werden, kann es vorkommen, dass nicht alle Schrauben ordnungsgemäß angezogen werden. Solche Montagefehler sind visuell nicht erkennbar. Bei dünnwandigen Rahmen würde bei einer vorgesehenen Belastung der Wägezelle der Rahmen beschädigt werden.
Es ist somit die Aufgabe der Erfindung, eine Befestigungslösung zum stabilen, schnellen und zuverlässigen Befestigen einer stabförmigen Wägezelle in einer Aufnahme bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mit einer Stabwägezelle nach Anspruch 1 gelöst, wobei die Stabwägezelle einen vorderen Belastungsabschnitt zur Aufnahme einer Kraft und einen hinteren Befestigungsabschnitt zum Befestigen in einer Ausnehmung oder in einem Hohlprofil mit vorzugsweise rechteckigem oder rundem Querschnitt aufweist. Zwischen dem Belastungsabschnitt und dem Befestigungsabschnitt ist wenigstens ein Dehnungssensor angeordnet. Die Befestigung der Stabwägezelle erfolgt mithilfe einer Spreizvorrichtung, die folgendermaßen aufgebaut ist: Der Befestigungsabschnitt hat Auflaufschrägen, auf denen Spreizbacken sitzen, die über eine Brücke miteinander verbunden sind. Die Brücke und der Befestigungsabschnitt sind über eine Schraube miteinander verbunden, sodass beim Anziehen der Schraube mittels eines Werkzeugs die Spreizbacken auf die Auflaufschrägen gezogen, dabei gespreizt und gegen die Innenfläche der Aufnahme gedrückt werden.
Diese Befestigungsart hat den Vorteil, dass im Falle der Verwendung eines dünnwandigen Rahmens oder eines Rohres als Aufnahme für den Befestigungsabschnitt der Stabwägezelle die Wand des Rahmens oder Rohres nicht durch Befestigungsbohrungen geschwächt wird. Besonders hervorzuheben ist jedoch, dass auf die Innenfläche der Aufnahme eine gleichmäßige Flächenpressung wirkt. Dadurch wird die Stabilität des Rahmens oder Rohres im Vergleich zum vorstehend genannten Stand der Technik erheblich erhöht. Somit ist es möglich, die Wand des als Befestigung für die Stabwägezelle zu verwendenden Rahmens oder Rohres dünnwandiger auszuführen, wodurch eine Leichtbauweise erreichbar ist. Um die Deformation des Rahmens durch zu starkes Betätigen der Spreizvorrichtung zu vermeiden, kann ein Drehmomentenschlüssel eingesetzt werden.
Ein weiterer Vorteil ist die schnellere Montierbarkeit, sodass Montagekosten gespart werden. Auch die Demontierbarkeit der Stabwägezelle im Falle eines erforderlichen Austauschs leicht möglich, sodass die Reparaturkosten gesenkt werden können.
Nach Anspruch 2 ist die Schraube durch eine axial in die Stabwägezelle eingebrachte Bohrung mit einem stabförmigen Werkzeug vom Belastungsabschnitt aus erreichbar. Diese Bohrung kann auf einfache Weise ohne großen Kostenaufwand in die Stabwägezelle eingebracht werden und beeinflusst nicht die Messeigenschaften der Wägezelle.
Nach Anspruch 3 sind die Spreizbacken der Stabwägezelle plan ausgebildet und somit einfach und kostengünstig zu fertigen. Diese Form der Spreizbacken wird z. B. für rechteckige Aufnahmen eingesetzt.
Nach Anspruch 4 weisen die Spreizbacken der Stabwägezelle einen Außenradius auf, welcher dem Innenradius einer rohrförmigen Aufnahme entspricht. Diese Spreizbacken sind ebenfalls einfach herstellbar und können somit der Aufnahme gut angepasst werden.
Nach Anspruch 5 sind 3 Spreizbacken vorgesehen, um die Stabwägezelle noch stabiler in einer rohrförmigen Aufnahme zu befestigen.
Nach Anspruch 6 sind die Spreizbacken und die Brücke einstückig ausgebildet. Diese Ausführungsform vereinfacht die Montage der Spreizvorrichtung und führt somit zu Kosteneinsparungen.
Nachfolgend wird anhand der beiliegenden Zeichnungen die Erfindung näher erläutert, wobei gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine in einer Aufnahme in Form eines Rahmens mit rechteckigem Querschnitt befestigte Stabwägezelle.
2 zeigt in perspektivischer Darstellung die Stabwägezelle, besonders Details des Befestigungsabschnitts derselben.
3 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Längsschnittansicht die in einer Aufnahme mit rechteckigem Querschnitt angeordnete Stabwägezelle, besonders das Betätigen der Befestigungsvorrichtung.
4 zeigt zum Vergleich eine nach dem Stand der Technik zwischen dicken Platten befestigte Stabwägezelle.
5 zeigt zum Vergleich eine nach dem Stand der Technik in einem dünnen Rahmen befestigte Stabwägezelle.
Die 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine in einer Aufnahme 2 befestigte Stabwägezelle 1. Die Aufnahme 2 mit der darin befestigten Stabwägezelle 1 ist an einem Kragarm angebracht.
Die 2 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Stabwägezelle 1 mit der erfindungsgemäßen Befestigungsvorrichtung. Das Bezugszeichen 1a kennzeichnet den Belastungsabschnitt der Stabwägezelle 1 mit einer daran wirkenden Kraft F. Das Bezugszeichen 1b kennzeichnet den Befestigungsabschnitt der Stabwägezelle. Der Befestigungsabschnitt 1b weist eine Spreizvorrichtung 4 auf. Die Bezugszeichen 4a, 4b kennzeichnen Auflaufschrägen am Befestigungsabschnitt. Die Bezugszeichen 6a, 6b kennzeichnen Spreizbacken, die auf den Auflaufschrägen 4a, 4b sitzen. Die Spreizbacken 6a, 6b sind über eine Brücke 5 miteinander verbunden. Das Bezugszeichen 7 kennzeichnet eine axial in die Stabwägezelle eingebrachte Bohrung als Aufnahme für eine Schraube 6, über welche die Brücke 5 axial bewegt werden kann, um die daran angeordneten Spreizbacken 6a, 6b gegen die Auflaufschrägen 4a, 4b zu drücken und dadurch zu spreizen.
Die 3 zeigt perspektivisch in Längsschnittansicht die in einem Rahmen angeordnete Stabwägezelle und das Betätigen der Spreizvorrichtung. Das Bezugzeichen 8 kennzeichnet ein in die Bohrung 7 eingeführtes stabförmiges Werkzeug, mit welchem die Schraube 6 gedreht wird und dadurch die Spreizbacken 6a, 6b gegen die Auflaufschrägen 4a, 4b gedrückt und dabei in Pfeilrichtung gespreizt werden, bis diese sich gegen die Innenfläche des Rahmens legen und somit die Stabwägezelle im Rahmen befestigt ist.
Die 4 und 5 zeigen aus dem Stand der Technik bekannte Befestigungsarten. Die Befestigung einer Stabwägezelle zwischen zwei dicken Platten gemäß 4 mittels Verschraubung ergibt keine Montage- oder Stabilitätsprobleme. Die Befestigung einer Stabwägezelle in einem dünnen Rahmen gemäß 5 zeigt dem Fachmann eine ungünstige Belastung der Befestigungsstelle. Es ist auch ersichtlich, dass durch die Befestigungsbohrungen in den Platten bzw. im Rahmen der Querschnitt an diesen Stellen geschwächt ist, was bei dem dünnwandigen Rahmen zu Stabilitätsproblemen führen kann.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102010014153 A1 [0002]
DE 19930414 B4 [0002]

Claims

Stabwägezelle (1) mit – einem Belastungsabschnitt (1a) zur Belastung mit einer Kraft (F), – einem Befestigungsabschnitt (1b) zum Befestigen der Stabwägezelle in einer Aufnahme (2) in Form einer Ausnehmung oder eines Hohlprofils mit vorzugsweise rechteckigem oder rundem Querschnitt und – wenigstens einem Dehnungssensor (3), der zwischen dem Belastungsabschnitt (1a) und dem Befestigungsabschnitt (1b) angeordnet ist, wobei der Befestigungsabschnitt (1b) eine Spreizvorrichtung (4) mit nachfolgenden Merkmalen aufweist; – Anlaufschrägen (4a, 4b), die am Befestigungsabschnitt (1b) angeordnet sind, – Spreizbacken (6a, 6b), die auf den Anlaufschrägen (4a, 4b) sitzen, und – eine Brücke (5), wobei – die Spreizbacken (6a, 6b) über die Brücke (5) miteinander verbunden sind und – die Brücke (5) durch eine Schraube (6) mit dem Befestigungsabschnitt (1b) verbunden ist, sodass beim Anziehen der Schraube (6) mittels eines Werkzeugs (8) die Spreizbacken (6a, 6b) auf die Anlaufschrägen (4a, 4b) gezogen, dabei gespreizt und gegen die Innenwand der Aufnahme (2) gepresst werden.
Stabwägezelle nach Anspruch 1, wobei durch eine axiale Bohrung (7) in der Stabwägezelle die Schraube (6) vom Belastungsabschnitt (1a) her mit einem stabförmigen Werkzeug (8) erreichbar ist.
Stabwägezelle nach Anspruch 1, wobei die Spreizbacken (6a, 6b) plan ausgebildet sind.
Stabwägezelle nach Anspruch 1, wobei die Spreizbacken (6a, 6b) einen Außenradius aufweisen, der dem Innenradius der Aufnahme (2) entspricht.
Stabwägezelle nach Anspruch 4, wobei 3 Spreizbacken vorgesehen sind.
Stabwägezelle nach Anspruch 1, wobei die Spreizbacken (6a, 6b) und die Brücke (5) einstückig ausgebildet sind.