DE10305716A1

DE10305716A1 - Weighing module for level measurements in containers for liquid or bulk loose material, e.g. silos, comprises a double-T-support configured as a force transfer element with strain gauges for measuring applied shear stress forces

Info

Publication number: DE10305716A1
Application number: DE10305716A
Authority: DE
Inventors: Helmut Bäumel; Heinz-Ronald Will
Original assignee: Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH
Current assignee: Baumel Helmut 64367 Muehltal De; Will Heinz-Ronald 64665 Alsbach-Hahnlein De
Priority date: 2002-11-13
Filing date: 2003-02-12
Publication date: 2004-05-27

Abstract

Weighing module for level measurements in containers for liquid or bulk loose material, comprises a double-T-support (1), on the middle leg (3) of which are strain gauges for weight determination. The flanges (4, 5) of the support have attachment means that are suitable for fastening and support of force transfer components. On both outer surfaces of the middle leg shear stress force sensors (2) are attached. The middle leg has at least two slits (7, 8), with which the flanges form force return elements. The invention also relates to a corresponding method of manufacture for a weighing module.

Description

Die Erfindung betrifft ein Wägemodul zur Füllstandsmessung an Behältern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Wägemoduls gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 8.The invention relates to a weighing module for level measurement on containers according to the generic term of claim 1 and a method for producing a such a weighing module according to the generic term of claim 8.

Behälter und Silos für Flüssigkeiten und Schüttgüter werden heute häufig in Serienfertigung hergestellt und auf Baustellen oder anderen Betriebsstätten für Verbrauchs- und Wirtschaftsgüter aufgestellt. Dabei soll auf einfache Weise der Füllstand oder Behälterinhalt ermittelbar sein, um rechtzeitig eine Wiederauffüllung zu veranlassen oder eine vorzeitige Auffüllung zu verhindern. Derartige Füllstandsmessungen werden heute vorzugsweise volumenmäßig durch im Behälter angeordnete Ultraschall-, Radar- oder Mikrowellensysteme vorgenommen, die aber unter erschwerten Umweltbedingungen oft unzuverlässig arbeiten oder leicht beschädigt werden.Containers and silos for liquids and bulk goods common today mass-produced and on construction sites or other operating sites for consumption and economic goods. The level or container content should be simple be determinable in order to arrange for a replenishment in good time or a early replenishment to prevent. Such level measurements are today preferably arranged by volume in the container Ultrasound, radar or microwave systems made, but that often work unreliably or are easily damaged under difficult environmental conditions.

Aus der EP 0 952 436 A2 ist ein Wägemodul zur Behälterwägung bekannt, das als einer von mindestens drei Wägevorrichtungen unter einem Behälter angeordnet wird. Dieses Wägemodul besitzt eine Abstützplatte, auf der eine Biegebalkenwägezelle befestigt ist. Auf der Krafteinleitungsseite des Biegebalkens ist ein Rundkopfbolzen angeordnet, auf den sich eine Abhebesicherung abstützt, die an dem zu wägenden Behälter befestigt wird. Die Abhebesicherung umschließt den Rundkopfbolzen und ist horizontal beweglich nach oben aber nur begrenzt anhebbar. Diese Abhebesicherung gewährleistet eine möglichst zentrale Krafteinleitung und soll insbesondere hohe Silobehälter vor einem Umfallen schützen. Da die Gewichtskraft des gesamten Silobe hälters zumindest zu einem Drittel vom Biegebalken aufgenommen werden muß, ist dieser insbesondere bei größeren Behältern sehr groß zu dimensionieren. Ein derartiges Wägemodul ist auch sehr kompliziert in seiner Konstruktion, so daß der Aufwand zur Herstellung derartiger Wägemodule für viele Behälteranwendungen zu hoch ist.From the EP 0 952 436 A2 a weighing module for container weighing is known which is arranged as one of at least three weighing devices under a container. This weighing module has a support plate on which a bending beam load cell is attached. A round-head bolt is arranged on the force introduction side of the bending beam, on which a lifting safety device is supported, which is fastened to the container to be weighed. The anti-lift device surrounds the round head bolt and can be moved horizontally upwards but can only be lifted to a limited extent. This lift-off protection ensures that the force is applied as centrally as possible and is intended in particular to protect high silo containers from falling over. Since the weight of the entire silo container must be absorbed by at least one third of the bending beam, this must be dimensioned very large, especially in the case of larger containers. Such a weighing module is also very complicated in its construction, so that the expenditure for producing such weighing modules is too high for many container applications.

Eine wesentlich einfachere Wägevorrichtung zur Füllstandsmessung an Behältern ist aus der DE 100 46 102 A1 bekannt, die unter den Stützen des Behälters angeordnet wird. Diese Wägevorrichtung besteht im wesentlichen aus einem rohrförmigen Mittelteil, an dem Dehnungsmeßstreifen in horizontaler und vertikaler Richtung appliziert sind. Dieses Rohrstück wird oben und unten durch jeweils eine flache Montageplatte abgedeckt, an der Montagebohrungen zur festen Verschraubung mit dem Behälter und dessen Standfläche vorgesehen sind. In der Praxis hat sich allerdings gezeigt, daß bei einer festen Verschraubung eine spannungsfreie Montage häufig nicht ausgeschlossen werden kann, so daß diese Wägevorrichtung mindestens mit vier um 90° versetzt angeordnete Biegekraftaufnehmer versehen sein muß, um diese Biegespannungskräfte halbwegs kompensieren zu können. Da derartige Silobehälter auch häufig im Freien stehen, treten zum Teil auch starke einseitige thermische und Windkraftbelastungen auf, die einseitige Biegespannungen hervorrufen, die durch eine Kalibrierung nicht kompensierbar sind und zu Meßungenauigkeiten führen können.A much simpler weighing device for level measurement on containers is from the DE 100 46 102 A1 known, which is arranged under the supports of the container. This weighing device essentially consists of a tubular middle part, to which strain gauges are applied in the horizontal and vertical directions. This piece of pipe is covered at the top and bottom by a flat mounting plate, on which mounting holes are provided for screwing firmly to the container and its base. In practice, however, it has been shown that tension-free assembly cannot often be ruled out in the case of a fixed screw connection, so that this weighing device must be provided with at least four bending force transducers offset by 90 ° in order to be able to compensate these bending stress forces to some extent. Since such silo containers are also often outdoors, there are sometimes strong one-sided thermal and wind loads, which cause one-sided bending stresses that cannot be compensated for by calibration and can lead to measurement inaccuracies.

Aus der DE 3725332 C2 ist ein Behälter mit Wägestützen bekannt, die senkrecht unter dem Außenring des runden Behälters angeordnet werden. Dabei sind bei einer Ausführungsart die Stützen als Doppel-T-Profil ausgebildet, dessen mittlerer Steg senkrecht unterhalb des Fußrings und tangential zum Mittelpunkt des kreisförmigen Behälterquerschnitts angeordnet ist. Auf diesem senkrecht angeordneten Doppel-T-Profil sind am mittleren Steg nahe einer neutralen Faser Dehnungsmeßstreifen angeordnet, die die Druckkraft der Behälteraußenwand erfassen sollen. Für die Siloverwiegung sind dabei mindestens vier Fußstützen vorgesehen, bei der bei zwei Fußstützen die Dehnungsmeßstreifen auf der Innenwandung und bei zwei weiteren Fußstützen die Dehnungsmeßstreifen auf der Außenwandung angeordnet sind, um den Einfluß bei Temperaturausdehnung zu kompensieren. Bei diesen Fußstützen ist es aber erforderlich, daß der Fußring des Behälters genau senkrecht auf dem mittleren Steg der Stützen aufliegt, damit die Druckkraft allein über den Mittelsteg übertragen wird. Dabei dient das Doppel-T-Profil offensichtlich nur dazu, eine lose Aufstützung des Silobehälters auf einer Abstützfläche zu ermöglichen. Bei einer ungenauen Positionierung der Fußstützen oder einer spannungskraftbehafteten Montage würden aber Biegespannungen im mittleren Steg das Meßergebnis ungünstig beeinflussen.From the DE 3725332 C2 a container with weighing supports is known, which are arranged vertically under the outer ring of the round container. In one embodiment, the supports are designed as a double-T profile, the central web of which is arranged perpendicularly below the foot ring and tangentially to the center of the circular container cross section. On this vertically arranged double-T profile, strain gauges are arranged on the central web near a neutral fiber, which are intended to record the pressure force of the outer wall of the container. For silo weighing at least four footrests are provided, in which the strain gauges are arranged on the inner wall in two footrests and the strain gauges are arranged on the outer wall in two further footrests to compensate for the influence of temperature expansion. With these footrests, however, it is necessary that the foot ring of the container rests exactly vertically on the central web of the supports, so that the pressure force is transmitted solely via the central web. The double-T profile obviously only serves to enable the silo container to be loosely supported on a support surface. If the footrests were positioned incorrectly or the assembly was subject to tension, bending stresses in the central web would adversely affect the measurement result.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Wägevorrichtung für den Inhalt von Vorratsbehältern und Silos so zu verbessern, daß bei einfachster Ausgestaltung eine verhältnismäßig hohe Wägegenauigkeit erreicht wird, und bei der Montageungenauigkeiten das Meßergebnis nur unwesentlich beeinflussen können.The object of the invention is therefore based on a weighing device for the Contents of storage containers and to improve silos so that the simplest Design a relatively high weighing accuracy is achieved, and the measurement result in the case of assembly inaccuracies can only influence insignificantly.

Diese Aufgabe wird durch die in Patentanspruch 1 und 8 angegebene Erfindung gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the in claim 1 and 8 specified invention solved. Developments and advantageous embodiments of the invention are in the subclaims specified.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß durch die Scherkraftaufnehmer am Mittelsteg das Wägemodul gegen parasitäre Störkräfte weitgehend unempfindlich ist, da insbesondere die Biegespannungen und Schubspannungen im Mittelsteg kompensiert werden. Dabei wird gleichzeitig durch die Kraftrückführungselemente eine hohe Meßgenauigkeit erzielt, auch wenn die Krafteinleitung nicht unbedingt zentral erfolgt, so daß aufwendige Kraft einleitungsvorrichtungen mit beweglichen Lagerelementen entbehrlich sind, wobei die Kraftrückführungselemente vorteilhafterweise gleichzeitig eine Abhebesicherung bilden.The invention has the advantage that the weighing module is largely insensitive to parasitic interference by the shear force transducers on the central web, since in particular the bending stresses and shear stresses in the central web are compensated for. At the same time, a high level of measurement accuracy is achieved by the force feedback elements, even if the force is not necessarily applied centrally, so that expensive force is introduced lines with movable bearing elements are dispensable, the force feedback elements advantageously simultaneously forming a safety catch.

Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß die flache Auflagefläche der Doppel-T-Flansche eine einfache Montage unter nahezu allen Behälterkonstruktionen ermöglicht, wobei einfache Befestigungsvorrichtungen vorsehbar sind, die sowohl fest am Behälter als auch am Abstützungsuntergrund anschraubbar sind. Dabei sind insbesondere durch die Scherkraftaufnehmer etwaig auftretende Biegespannungen durch Montageungenauigkeiten vernachlässigbar, da sich diese durch die beidseitige und zentrale Anordnung der Scherkraftaufnehmer weitgehend kompensieren.The invention also has the advantage that the flat contact surface the double-T flanges make it easy to install under almost all tank designs allows simple fastening devices can be provided, both firmly on the container as well as on the support surface are screwable. In particular, the shear force transducers bending stresses that may occur due to assembly inaccuracies negligible, since this is due to the double-sided and central arrangement of the shear force transducers largely compensate.

Die Erfindung hat weiterhin den Vorteil, daß durch die Kraftrückführungselemente auch eine nicht exakt zentrale Krafteinleitung durch Montageungenauigkeiten und dergleichen weitgehend keinen Einfluß auf die Meßgenauigkeit ausüben, so daß sich diese Wägemodule besonders vorteilhaft zur Baustellenmontage eignen, bei der keine aufwendigen Montagehilfen vorgesehen werden können. Dabei wird gleichzeitig durch das Doppel-T-Profil eine hohe Belastbarkeit des Wägemoduls gewährleistet, ohne daß dafür der Verformungskörper einer besonderen Bearbeitung unterzogen werden muß. Insbesondere ist eine besonders einfache Ausgestaltung des Wägemoduls vorteilhaft möglich, das im Grunde aus Teilstücken eines serienmäßig hergestellten Profilmaterials besteht, das einfache Bohrungen zur Herstellung der Befestigungsmittel und einfacher Schlitze zur Herstellung der Kraftrückführungselemente bedarf und die Wägeeinrichtung durch die einfache Aufklebung der Scherkraftaufnehmer auf den gut zugänglichen Stegflächen erreichbar ist. Bei einer derartigen Ausbildung der Wägemodule reichen in der Regel drei Exemplare aus, die symmetrisch unter dem Behälter montiert werden, um eine genaue Füllstandsmessung vorzunehmen.The invention also has the advantage that by the force feedback elements also a not exactly central force transmission due to assembly inaccuracies and the like largely no influence on the measuring accuracy exercise, so that this Weighing Modules particularly advantageous for site assembly, where none elaborate assembly aids can be provided. Doing so simultaneously through the double-T profile a high load capacity of the weighing module guaranteed without the deformation body one must be subjected to special processing. One in particular is special simple design of the weighing module advantageously possible basically made up of parts of a mass-produced Profile material consists of simple holes for manufacturing of fasteners and simple slots for making the Force feedback elements needs and the weighing device by simply sticking the shear force sensor onto the gut accessible web surfaces is achievable. With such a design of the weighing modules usually three copies are sufficient, the symmetrical below the container can be mounted in order to carry out an exact level measurement.

Bei einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung, bei der das Profilmaterial aus einfachem Baustahl besteht, ist vorteilhaft, daß dies in einem großen Belastungsbereich hergestellt werden kann, der hohe Sicherheitsreserven enthält, um auch bei hohen Windkraftbelastungen die statische Sicherheit zu gewährleisten.With a special design of the invention, in which the profile material made of simple structural steel it is advantageous that this in a big one Load range can be produced, the high safety reserves contains to ensure static safety even with high wind power loads guarantee.

Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Scherkraftaufnehmer mit gegenüberliegenden versetzt angeordneten Gehäusekappen umgeben sind, die durch Laserschweißverfahren mit dem Mittelsteg verbunden wurden, ist eine besonders langlebige hochabdichtende Verkapselung gewährleistet. Dabei ist insbesondere vorteilhaft, daß durch einfache Bohrungen und die versetzten Gehäuseteile eine interne Verdrahtung möglich ist, wobei über einen im Mittelsteg verankerten Schraubanschluß die Anschlußdrähte gut geschützt und witterungsfest anschließbar sind.In a further embodiment the invention, in which the shear force transducers with opposite staggered housing caps are surrounded by laser welding with the center bar have been connected is a particularly durable high sealing Encapsulation guaranteed. It is particularly advantageous that through simple holes and the offset housing parts internal wiring possible is being over a screw connection anchored in the center bar the connecting wires well protected and weatherproof connectable are.

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispiels, das in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert. Es zeigen:The invention is based on an embodiment, that is shown in the drawing, explained in more detail. Show it:

1: die Seitenansicht eines Wägemoduls mit Kraftrückführungselementen und Scherkraftaufnehmern am Mittelsteg; 1 : the side view of a weighing module with force feedback elements and shear force transducers on the central web;

2: die Vorderansicht des Wägemoduls mit Scherkraft aufnehmern und Kraftrückführungselementen, und 2 : the front view of the weighing module with shear force transducers and force feedback elements, and

3: eine Seitenansicht eines Wägemoduls mit Doppelscherkraftaufnehmern und doppelter Kraftrückführung. 3 : a side view of a weighing module with double shear force transducers and double force feedback.

In 1 der Zeichnung ist die Seitenansicht eines Wägemoduls zur Füllstandsmessung dargestellt, das im wesentlichen aus einem Abschnitt eines Doppel-T-Trägers 1 mit Scherkraftaufnehmern 2 im Mittelsteg 3 und Befestigungsmitteln 6 an den Dop pel-T-Flanschen 4, 5 besteht, wobei die Flansche 4, 5 gleichzeitig Kraftrückführungselemente darstellen.In 1 The drawing shows the side view of a weighing module for level measurement, which essentially consists of a section of a double-T beam 1 with shear force transducers 2 in the middle bridge 3 and fasteners 6 on the double T flanges 4 . 5 consists of the flanges 4 . 5 simultaneously represent force feedback elements.

Der Grundkörper des Wägemoduls für eine bestimmte vorgesehee Nennlast besteht aus einem abgelängten Teil eines Doppel-T-Trägers 1 von vorzugsweise 100 mm Länge und etwa gleicher Höhe. Dieser verfügt über zwei horizontal ausgerichtete flache Doppel-T-Flansche 4, 5, die als Auflage- und Befestigungsflächen zwischen den zu wägenden Behältern und dessen Abstützfläche dienen. Diese Befestigungsflansche 4, 5 besitzen jeweils vier Bohrungen 6, die als Befestigungsmittel an den Behältern und dessen Aufstützfläche vorgesehen sind. Bei den Doppel-T-Trägern 1 handelt es sich um handelsübliches Profilmaterial, das serienmäßig in vorgegebenen Längen und verschiedenen Querschnittsabmessungen hergestellt wird. Dieses kann aus Leichtmetall oder Stahl bestehen. Vorzugsweise wird aber ein herkömmlicher Baustahl verwendet, der sich im praktischen Versuch besonders bewährt hat. Dieses Profilmaterial besitzt zwischen seinem oberen 4 und unteren Doppel-T-Flansch 5 einen vertikalen Mittelsteg 3, der in verschiedenen Stärken lieferbar ist.The basic body of the weighing module for a certain intended nominal load consists of a cut-off part of a double-T beam 1 preferably 100 mm in length and approximately the same height. This has two horizontally aligned flat double T flanges 4 . 5 which serve as support and fastening surfaces between the containers to be weighed and its support surface. These mounting flanges 4 . 5 each have four holes 6 , which are provided as fasteners on the containers and its support surface. With the double-T beams 1 it is a commercially available profile material that is manufactured in series in specified lengths and various cross-sectional dimensions. This can consist of light metal or steel. Preferably, however, a conventional structural steel is used, which has proven particularly useful in practical tests. This profile material has between its upper 4 and lower double-T flange 5 a vertical center bar 3 , which is available in different strengths.

Dieser Mittelsteg 3 ist durch zwei entgegengerichtete horizontale Schlitze 7, 8 teilweise von den beiden Doppel-T-Flanschen 4, 5 getrennt. Dabei ist jeweils ein Schlitz 7 unterhalb des oberen Flansches 4 und ein Schlitz 8 oberhalb des unteren Flansches 5 angeordnet, die mindestens bis zu einer vertikalen Mittelebene 9 verlaufen. Dadurch bilden die beiden Doppel-T-Flansche 4, 5 Kraftrückführungselemente, die zur Kraftein- und Kraftausleitung dienen. Die Schlitze können vorzugsweise durch spezielle Laserschneidverfahren sehr schmal mit Schlitzweiten von 0,1 bis 0,5 mm ausgeführt werden, die dann als Überlastschutz einsetzbar sind. Derartige Kraftrückführungselemente 4, 5 haben den Vorteil, daß auch bei nicht zentraler Kraftein- und Kraftausleitung die eingeleiteten Querkräfte über die Scherkraftapplikation keine nennenswerten Auswirkungen auf das Meßsignal haben, das der Gewichtskraft proportional ist. Deshalb ist auch eine feste Verbindung zwischen den Befestigungsmitteln 6 des Wägemoduls und dem zu wiegenden Behälter als auch dessen Abstützfläche möglich.This middle bar 3 is through two opposite horizontal slots 7 . 8th partly from the two double T flanges 4 . 5 Cut. There is one slot each 7 below the upper flange 4 and a slit 8th above the lower flange 5 arranged at least up to a vertical median plane 9 run. This creates the two double T flanges 4 . 5 Force feedback elements that are used for force application and force transmission. The slots can preferably be made very narrow by means of special laser cutting processes with slot widths of 0.1 to 0.5 mm, which can then be used as overload protection. Such force feedback elements 4 . 5 have the advantage that, even when the force is applied and not transferred centrally, the transverse forces introduced via the shear force application have no significant effects on the measurement signal, which is proportional to the weight. That is why there is a firm connection between the fasteners 6 of the weighing module and the weighing container and its support surface possible.

Am Mittelsteg 3 sind symmetrisch zum Schnittpunkt einer horizontalen 10 und der vertikalen Mittelebene 9 Dehnungsmeßstreifen in Form von Scherkraftaufnehmern 2 beidseitig am Steg 3 appliziert, die dort Schubspannungen erfassen und somit ein Meßsignal erzeugen, das der Gewichtskraft am Befestigungsflansch genau proportional ist.On the middle bridge 3 are symmetrical to the intersection of a horizontal 10 and the vertical center plane 9 Strain gauges in the form of shear force transducers 2 on both sides of the jetty 3 Applied, which detect shear stresses there and thus generate a measurement signal that is exactly proportional to the weight on the mounting flange.

Die beidseitige Anordnung der Scherkraftaufnehmer 2 ist im einzelnen aus der 2 der Zeichnung ersichtlich, die die Vorderansicht des Wägemoduls darstellt. Dabei sind die Scherkraftaufnehmer 2 direkt gegenüberliegend am Mittelsteg 3 angeordnet und vorzugsweise zu einer Wheatstone'schen Vollbrücke verschaltet. Dadurch werden auch Biegespannungen im Mittelsteg 3 kompensiert, die durch eine seitliche ungleichmäßige Belastung in Querrichtung entstehen.The arrangement of the shear force transducers on both sides 2 is in detail from the 2 the drawing that shows the front view of the weighing module. Here are the shear force transducers 2 directly opposite on the middle bridge 3 arranged and preferably interconnected to a Wheatstone full bridge. This also causes bending stresses in the central web 3 compensated for, which result from an uneven lateral load in the transverse direction.

Der Doppel-T-Träger 1 ist insbesondere in horizontaler Längsrichtung des Steges 3 besonders steif, so daß er in diese Richtung hohe Schubkräfte aufnehmen kann, die aber von den Scherkraftaufnehmern 2 nicht meßwertverfälschend erfaßt werden, da sie symmetrisch in der horizontalen Mittelebene angeordnet sind. Die Scherkraftaufnehmer 2 können durch bekannte Klebemittel am Steg 3 appliziert werden. Durch die Anordnung der Scherkraftaufnehmer 2 am Mittelsteg 3 entsteht eine geschützte Unterbringung im Zwischenraum zwischen den Anschlußflanschen 4, 5, die insbesondere bei Behälteranlagen im Freien vor mechanischer Beschädigung vorteilhaft schützt. Zusätzlich sind die Scherkraftaufnehmer 2 noch von Abdeckkappen 11, 12 umgeben, die durch eine Laserschweißverbindung dauerhaft staub- sowie feuchtigkeitsfest mit dem Mittelsteg 3 verbunden sind. Durch die gegenüberliegende Anordnung der Scherkraftaufnehmer 2 ist durch eine kleine Querbohrung 13 eine interne Verkabelung möglich, die dann lediglich nur durch einen einzigen dichten Kabelschraubverschluß herausführbar ist. Dazu ist die linksseitige Abdeckkappe 12 in horizontaler Richtung um ca. 20 mm versetzt zur rechtsseitigen Abdeckkappe 11 aufgeschweißt und überlappt diese nach einer Seite in Längsrichtung. Deshalb ist von der rechten Stegseite aus eine Gewindebohrung in den Mittelsteg 3 eingebracht, die in dem Inneren des überlappenden Abdeckkappenteils 12 endet. Dadurch ist von der rechten Stegseite ein abdichtbarer Kabelschraubverschluß einschraubbar, durch den die Anschlußleitungen 15 zu den Scherkraftaufnehmern 2 staub- und feuchtigkeitsdicht herausführbar sind.The double-T beam 1 is particularly in the horizontal longitudinal direction of the web 3 particularly stiff, so that it can absorb high shear forces in this direction, but from the shear force transducers 2 not be falsified as they are arranged symmetrically in the horizontal central plane. The shear force transducers 2 can by known adhesive on the web 3 be applied. Due to the arrangement of the shear force transducers 2 on the middle bridge 3 protected accommodation is created in the space between the connecting flanges 4 . 5 , which protects against mechanical damage, particularly in the case of outdoor container systems. In addition, the shear force transducers 2 still from cover caps 11 . 12 surrounded by a laser weld connection permanently dust and moisture resistant with the center bar 3 are connected. Due to the opposite arrangement of the shear force transducers 2 is through a small cross hole 13 an internal wiring is possible, which can then only be brought out by a single sealed cable screw closure. This is the cover cap on the left 12 offset in the horizontal direction by approx. 20 mm to the cover cap on the right 11 welded on and overlaps to one side in the longitudinal direction. Therefore, from the right side of the web there is a threaded hole in the central web 3 introduced in the interior of the overlapping cap part 12 ends. As a result, a sealable cable screw closure can be screwed in from the right side of the web, through which the connecting lines 15 to the shear force transducers 2 are dust and moisture proof.

Ein derartiges Wägemodul ist auf einfachste Weise vorteilhaft herstellbar. Dazu brauchen lediglich serienmäßige Längsträger mit Doppel-T-Profil bzw. I-Profil nach DIN 1025 in vorgegebene Abschnitte bei einer vorgegebenen bestimmten Nennlast von ca. 100 mm abgelängt und mit Bohrungen und Längsschlitzen 7, 8 versehen werden, was durch programmgesteuerte Werkzeugmaschinen vollautomatisch erfolgen kann. Durch die gute Zugänglichkeit an den gegenüberliegenden Stegflächen ist auch auf einfache Art eine zeitsparende Applikation und Verdrahtung der Scherkraftaufnehmer 2 in Dehnungsmeßstreifen möglich. Die nachfolgende Verkapselung mit einfachen Abdeckkappen 11, 12 aus rostfreiem Stahlblech wird vorzugsweise durch bekannte Laserschweißverfahren ausgeführt, die auch zu keinen Gefügeänderungen im Verformungsbereich des Mittelsteges 2 führen.Such a weighing module can advantageously be produced in the simplest way. All that is required is standard longitudinal beams with a double-T profile or I profile in accordance with DIN 1025 cut to specified sections at a specified nominal load of approx. 100 mm and with holes and longitudinal slots 7 . 8th be provided, which can be done fully automatically by program-controlled machine tools. Thanks to the good accessibility to the opposite web surfaces, time-saving application and wiring of the shear force transducers is also easy 2 possible in strain gauges. The subsequent encapsulation with simple cover caps 11 . 12 Made of stainless steel sheet is preferably carried out by known laser welding processes, which also do not lead to structural changes in the deformation area of the central web 2 to lead.

Zur genauen Gewichtsbestimmung des Behälterinhalts werden vorzugsweise mindestens drei Wägemodule symmetrisch in Winkelabständen von 120° unter hochstehenden runden Behältern oder Silos angebracht, wobei deren Summensignal dem Behältergewicht proportional ist. Dabei werden die Wägemodule vorzugsweise tangential gerichtet unter den Behältern angeordnet, bei denen sich insbesondere Windkraftschwankungen oder ungleichmäßige Beladungszustände bei den Hochbehältern ausgleichen, so daß auch in diesen Fällen eine verhältnismäßig genaue Gewichtsmessung gewährleistet ist. Aber auch bei thermischer Belastung sind die Wägemodule relativ unempfindlich, da diese Spannungen hauptsächlich in den großen Querflächen der Flansche 4, 5 auftreten oder zu Schub- oder Biegespannungen im Mittelsteg 3 führen, die durch die beidseitig angeordneten Scherkraftaufnehmer 2 kompensiert werden.To determine the exact weight of the container contents, at least three weighing modules are preferably mounted symmetrically at angular intervals of 120 ° under tall, round containers or silos, the sum signal of which is proportional to the container weight. The weighing modules are preferably arranged tangentially under the containers, in which in particular wind force fluctuations or uneven loading conditions in the high containers compensate, so that a relatively accurate weight measurement is ensured in these cases as well. But the weighing modules are also relatively insensitive to thermal loads, since these tensions are mainly in the large transverse surfaces of the flanges 4 . 5 occur or to shear or bending stresses in the central web 3 lead through the shear force transducers arranged on both sides 2 be compensated.

Insbesondere die Verwendung von einfachem Baustahl als Doppel-T-Träger 1 hat sich in der Praxis als vorteilhaft erwiesen. Bei der Erfassung von Biege- oder Druckspannungen für genaue Gewichtsmessungen wurden bisher vorwiegend vergütete besondere Stähle oder Leichtmetalle verwendet. Allerdings hat sich in praktischen Versuchen überraschenderweise bei der Verwendung von einfachem Baustahl herausgestellt, daß eine Meßgenauigkeit von ca 1 % erreichbar ist, die den Anforderungen der Füllstandskontrolle genügt.In particular, the use of simple structural steel as a double-T beam 1 has proven to be beneficial in practice. Up to now mainly tempered special steels or light metals have been used for the detection of bending or compressive stresses for precise weight measurements. However, surprisingly, in practical tests, when using simple structural steel, it has been found that a measuring accuracy of approx. 1% can be achieved which meets the requirements of the level control.

Eine weitere besondere Ausbildung eines Wägemoduls ist in 3 der Zeichnung dargestellt, die über doppelte Scherkraftaufnehmer mit doppelter Kraftrückführung verfügt. Dabei ist der Grundkörper ebenfalls aus einem Stahlträger mit Doppel-T-Profil hergestellt. Allerdings sind im oberen Bereich zwei entgegengerichtete Schlitze 16 im mittleren Steg 3 vorgesehen, die in einer horizontalen Ebene verlaufen und einen Reststeg 17 in der Mitte belassen. Im unteren Bereich ist gegenüberliegend zum oberen Reststeg 17 ein horizontaler Mittelschlitz 18 vorgesehen, der an den beiden Seitenrändern zwei untere Reststege 19 beläßt. Im Schnittpunkt der horizontalen 10 und vertikalen Mittelebene 9 ist vorzugsweise eine Aussparung in Form einer Bohrung 20 vorgesehen, zu dessen beiden Querseitenabschnitten jeweils ein Scherkraftaufnehmer 2 appliziert ist.Another special training of a weighing module is in 3 shown in the drawing, which has double shear force transducers with double force feedback. The base body is also made of a steel beam with a double-T profile. However, there are two opposing slots in the upper area 16 in the middle bridge 3 provided that run in a horizontal plane and a remaining web 17 leave in the middle. In the lower area is opposite the upper rest web 17 a horizontal center slot 18 provided the two lower residual webs on the two side edges 19 leaves. At the intersection of the horizontal 10 and vertical median plane 9 is preferably a recess in the form of a bore 20 provided, a shear force transducer for each of its two transverse side sections 2 is applied.

Die beiden Scherkraftaufnehmer 2 sind beidseitig am Mittelsteg 3 auf der Mittelebene 10 angeordnet, so daß ein derartiges Wägemodul zwar fertigungstechnisch etwas aufwendiger ist, aber eine höhere Meßgenauigkeit ermöglicht. Bei einer vereinfachten Ausführung kann die Aussparung in Form der Bohrung 20 auch entfallen.The two shear force transducers 2 are on both sides of the central web 3 at the middle level 10 is arranges, so that such a weighing module is somewhat more complex in terms of production technology, but enables higher measuring accuracy. In a simplified version, the recess can be in the form of the bore 20 also dropped.

Claims

Weighing module for level measurement on containers consisting of a double-T support ( 1 ) exist on the middle web ( 3 ) Strain gauges are arranged, by which a weight can be determined, characterized in that on the flanges ( 4 . 5 ) the double-T beam ( 1 ) Fasteners ( 6 ) are provided, which are used for fastening and supporting the force introduction and force diversion parts and that on both outer surfaces of the central web ( 3 ) Shear force transducer ( 2 ) are applied and that in the middle web ( 3 ) at least two slots ( 7 . 8th ) through which the flanges ( 4 . 5 ) Form force feedback elements.

Weighing module according to claim 1, characterized in that the fastening means in the flanges ( 4 . 5 ) at least two holes ( 6 ) are provided, which can be screwed to the container and a support surface.

Weighing module according to claim 1 or 2, characterized in that the shear force transducers ( 2 ) on opposite sides of the central web ( 3 ) symmetrical to an intersection of a horizontal ( 10 ) and a vertical median plane ( 9 ) are arranged.

Weighing module according to one of the preceding claims, characterized in that the slots ( 7 . 8th . 16 . 18 ) in the middle web ( 3 ) horizontally in the longitudinal direction of the web ( 3 ) and below the upper one ( 4 ) and above the lower flange ( 5 ) are arranged.

Weighing module according to one of the preceding claims, characterized in that the shear force transducers ( 2 ) by a right-hand ( 11 ) and a cover cap on the left ( 12 ) are encapsulated dust and moisture proof, one of the two sealing caps ( 11 . 12 ) is offset in relation to the other in the longitudinal direction and / or in the vertical direction, into which a sealing cable screw closure ( 14 ) through the central web ( 3 ) is performed.

Weighing module according to one of the preceding claims, characterized in that under the upper flange ( 4 ) two opposing side slots ( 16 ) and above the lower flange ( 5 ) a symmetrical center slot ( 18 ) is provided to the side and symmetrically to the vertical ( 9 ) and horizontal median plane ( 10 ) at least two shear force transducers ( 2 ) are applied to each side of the web.

Weighing module according to one of the preceding claims, characterized in that the double-T support ( 1 ) consists of a simple structural steel, light metal or stainless steel.

Method for producing a weighing module according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized in that the base body consists of a cut-to-length part of a mass-produced double T-beam ( 1 ) is produced, in the at least in the middle web ( 2 ) two opposing longitudinal slots ( 7 . 8th . 16 . 18 ) can be incorporated, symmetrical to the intersection of a horizontal ( 10 ) and vertical median plane ( 9 Strain gauges ( 2 ) are applied, whereby in the two flanges ( 4 . 5 ) of the double-T profile ( 1 ) at least two holes ( 6 ) to be attached to the container and its support surfaces.