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Die Erfindung betrifft eine Wiegebrücke an elektromechanischen bzw.
elektronischen Bandwaagen, bei der drei parallel zur Förderrichtung verlaufende
federnde Stäbe vorgesehen sind, die an einem Ende mit einem ortsfesten Rahmen od.
dgl. und am anderen Ende mit einem beweglichen, von der Last in vertikaler Richtung
ausgelenkten, das Förderband abstützenden Rahmen od. dgl. fest verbunden sind, der
in Wirkverbindung mit einer ortsfesten Meßdose steht und von denen zwei Stäbe symmetrisch
zur Mitte des Förderbandes in einer zum Förderband parallel verlaufenden Ebene angeordnet
sind, während der dritte Stab etwa unter der Mitte des Förderbandes verlaufend in
einer weiteren Ebene angeordnet ist, wobei die in einer zum Förderband parallel
verlaufenden Ebene angeordneten Stäbe in vertikaler Richtung ein geringes und quer
zu dieser Richtung sowie zur Förderrichtung ein hohes Widerstandsmoment aufweisen.
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Eine Wiegebrücke der bezeichneten Art ist bereits aus der USA.-Patentschrift
3 017 026 als bekannt zu entnehmen. Derartige Wiegebrücken werden insbesondere in
Bandwaagen eingesetzt.
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Bisher haben die bekannten Bandwaagen die an sie gestellten Anforderungen
gut erfüllt. In zunehmendem Maße besteht jedoch die Aufgabe, elektromechanische
Bandwaagen auch im eichpflichtigen Verkehr einzusetzen, wo besonderes hohe Anforderungen
an die Meßgenauigkeit gestellt werden. Diesen hohen Anforderungen sind die Bandwaagen
mit den bekannten Wiegebrücken nicht mehr gewachsen.
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Denn wegen der oft über einen sehr langen Zeitraum vorgenommenen Integration
der über die Bandwaage geförderten Gewichte wirken sich an sich relativ geringe
Meßfehler der Wiegebrücke in erheblichen, absoluten Fehlern bei der Gewichtsmessung
aus. Wegen der Gleichartigkeit der federnden Stäbe der bekannten Wiegebrücken, von
denen jeder Stab einen gleichen Anteil der vertikal gerichteten Kräfte aufnimmt,
können jene Fehler nicht genügend klein gehalten werden, die in Ungleichmäßigkeiten
in der Qualität des Federstahles ihre Ursache haben und die auf Temperaturänderungen
zurückzuführen sind. Darüber hinaus wird auch die Justage solcher Wiegebrücken zeitraubend
und schwierig, weil drei Federstäbe in ihrer Wirkung aufeinander abgestimmt werden
müssen. Dennoch können Temperatureinflüsse auf das Wiegebrückensystem in der Praxis
nicht vollkommen eliminiert werden.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wiegebrücke
zu schaffen, die eine einfache, zeitlich wenig aufwendige Justage der federnden
Stäbe erlaubt und die mit derart geringen Meßfehlern behaftete Meßergebnisse ermöglicht,
daß mit einer solchen Wiegebrücke ausgerüstete Bandwaagen im eichpflichtigen Verkehr
mit seinen erhöhten Anforderungen an die Meßgenauigkeit einsetzbar sind.
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Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben sind bei einer Wiegebrücke
der eingangs bezeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Widerstandsmoment
des dritten Stabes in vertikaler Richtung um ein Vielfaches größer ist als die in
dieser Richtung bestehenden Widerstandsmomente der beiden anderen Stäbe, so daß
die auf die Wiegebrücke wirkenden vertikalen Kräfte im wesentlichen nur von dem
dritten Stab aufgenommen werden. Diese Auslegung der einzelnen federnden Stäbe hat
zur Folge, daß bei der Justage der Wiegebrücke im wesentlichen
nur noch der dritte
Stab beachtet zu werden braucht bezüglich seiner Federkonstanten und seines Temperaturganges.
Bezüglich der Aufnahme vertikal gerichteter Kräfte ist die Wirkung der beiden anderen,
in einer zum Förderband parallel verlaufenden Ebene angeordneten Stäbe unerheblich.
Ihre Eigensshaften beeinflussen dabei die mit der Wiegebrücke erzielbare Meßgenauigkeit
nur unerheblich. Diese beiden Stäbe dienen vielmehr im wesentlichen dazu, ein Verdrehen
des Wiegebrückensystems durch nicht mittig angreifende Kräfte zu verhindern.
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In Weiterbildung der erfindungsgemäßen Wiegebrücke ist es möglich,
daß die beiden anderen Stäbe, die in einer zum Förderband parallelen Ebene angeordnet
sind, zu einem einzigen Stab zusammengefaßt sind.
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Die erfindungsgemäße Wiegebrücke wird im folgenden an Hand der Fig.
1 und 2 der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 eine Wiegebrücke für eine
elektro-mechanische bzw. elektronische Bandwaage in perspektivischer Darstellung
und schematisch, F i g. 2 einen Schnitt durch das Wiegebrückensystem der Wiegebrücke
nach F i g. 1.
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In F i g. 1 ist schematisch eine Wiegebrücke 1 dargestellt. Die Wiegebrücke
1 besteht im wesentlichen aus einem Rahmen 2 mit dem Wiegebrückensystem 3.
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Am Rahmen 2 sind federnde Stäbe 4 und 5 sowie ein die auf das Wiegebrückensystem
ausgeübten Kräfte im wesentlichen aufnehmender weiterer federnder Stab 6 befestigt.
Die anderen Enden der Stäbe 4 und 5 sowie des Stabes 6 sind mittels des vertikal
beweglichen Rahmens 7 der Wiegebrücke 1 fest miteinander verbunden. An dem Stab
6 ist ein Koppelglied 8 befestigt, dessen Ende sich im Bereich einer Meßdose 9 befindet.
Die Meßdose 9 ist ortsfest gelagert wie der Rahmen 2. Auf dem Rahmen 7 sind RollenlO
gelagert, gegen die sich das andeutungsweise dargestellte Förderband 11 abstützt.
Weiterhin ist ein Rahmen 12 dargestellt, der ebenso wie der Rahmen 2 ortsfest ist
und das Förderband 11 trägt.
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In dem in F i g. 2 gezeigten Schnitt durch das Wiegebrückensystem
3 ist die Anordnung und die querschnittsmäßige Ausbildung der Stäbe 4 und 5 sowie
des Stabes 6 gut erkennbar. Die Stäbe 4 und 5 haben in dem gezeigten Ausführungsbeispiel
rechtecldgen Querschnitt, wobei entsprechend den Profilen dieser Stäbe diese in
einer quer zur Förderrichtung und zur Vertikalen verlaufenden Richtung ein hohes
und in vertikaler Richtung ein wesentlich niedrigeres Widerstandsmoment haben. Die
Stäbe 4 und 5 sind derart im Rahmen 2 bzw. im Rahmen 7 befestigt, daß das geringe
Widerstandsmoment der Stäbe4 und 5 in Richtung der vom Förderband ausgeübten lotrechten
Kräfte verläuft. Senkrecht zu dieser Richtung und bezogen auf Verdrehungen weist
das Wiegebrückensystem eine erhebliche Steifigkeit auf, die im wesentlichen von
der Anordnung der Stäbe 4 und 5 herrührt, die lotrecht wirkenden Kräfte werden dagegen
im wesentlichen von dem Stab 6 aufgenommen. Vorzugsweise bilden die Stäbe 4 und
5 mit dem Stab 6 ein gleichschenkliges Dreieck, wobei der Stab 6 auf der dem Förderband
gegenüberliegenden Seite der von den Stäben 4 und 5 gebildeten Ebene liegt. Die
in F i g. 2 dargestellte Anordnung der verschiedenen Stäbe hat den Vorteil eines
geringen Raumbedarfs.
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An Stelle der Stäbe 4 und 5 kann beispielsweise auch ein Stab vorgesehen
werden, dessen Widerstandsmoment
in der einen bzw. anderen Richtung
etwa den durch die Stäbe 4 und 5 insgesamt gegebenen Widerstandsmomenten entspricht.
Bezogen auf die gleiche zu erreichende Steifigkeit des Wiegebrückensystems 3 gegenüber
Verdrehungen oder Querbewegungen ist jedoch die zuerst genannte Lösung vorteilhafter,
weil hier geringere Materialmengen notwendig sind. In jedem Fall hat eine bestimmte
lotrechte Kraft auf das freie Ende der Wiegebrücke eine entsprechende Ablenkung
am Ort der Meßdose zur Folge. Dies gilt auch für außermittige Belastung.
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Versuche mit der erfindungsgemäßen Wiegebrücke haben ergeben, daß
die Summe aller Fehler, die sich aus Federeigenschaften, Parallelführung und möglicher
Seitenlasten ergeben, kleiner als 0,5 0/ovo des jeweiligen Meßwertes sind. Hiermit
erfüllt die erfindungsgemäße Wiegebrücke die EWG-Norm für eichfähige Waagen.