DE2005646B2 - Elektromagnetische Wägeeinrichtung - Google Patents

Description

pischer Sulky-Zweiradfuttermischer und -trichter dargestellt, der von einem Traktor gezogen wird, von dem ein Teil zu erkennen ist.

Um das Prinzip der Wirkungsweise den neuen elektromechanischen Gewichtsmeßsvste;os besser zu verstehen, wird auf Fig. IA hingewiesen, die die Achse 10 zeigt, die von dem Rad 12 getragen wird. Auf der Achse sind Dehnungsmeßstreifen 14 und 16 angebracht. Wie Fig. 1A zeigt, erzeugt die Last P, die auf die Befestigungsplatte 18 angreift, eine Reaktions- ι ο kraft W von der Erde 20 gegen den Reifen 12. Der Abstand des Dehnungsmeßstreifens 14 von dem Angriffspunkt W der Reaktionskraft wird mit D₁ bezeichnet. Der Abstand zwischen den beiden Dehnungsmeßstreifen 14 und 16 wird mit D₂ bezeichnet ι s Die Drehmomente, die durch die Reaktionskraft W auf die Dehnungsmeßstreifen einwirken, können wie folgt ausgerechnet werden. Das Moment bei Dehnungsmeßstreifen 14 beträgt M₁ = WA(D₁). Das Moment bei Dehnungsmeßstreifen 16 beträgt M₂ = WX(D₁ + D₂). Die Differenz der beiden Momente zwischen den Dehnungsmeßstreifen 14 und 16 ist daher M₂- M₁= WX D₁+ Wx D₂- Wx D₁, woraus sich ergibt M₂-M₁= WX D₂.

Es zeigt sich, daß, wenn der Abstand D₂ fest bleibt, -> > die angreifende Last P eines Gegenstandes direkt proportional zur Differenz der von den Dehnungsmeßstreifen 16 und 14 ermittelten Momente und unabhängig von D₁ ist. Es ist daher gleichgültig, wo längs der Achse oder des Rades die Reaktionslast ausgeübt «1 wird. Dieses Prinzip wird in der vorliegenden Dehnungsmeßwägeeinrichtung angewandt.

Um das wirksame Ausgangssignal der Dehnungsmeßstreifen zu erhöhen und um eine Temperaturkompensation durchzuführen, wenn die Dehnungs- r> meßstreifen in einer Wheatstoneschen Brücke zusammengeschaltet sind, ist es besser, zwei Paar Dehnungsmeßstreifen zu verwenden als nur zwei einzige. Ein erster Dehnungsmeßstreifen 16 und ein zweiter Dehnungsmeßstreifen 14, die am oberen Teil der Achse 10 angebracht sind, würden normalerweise unter Druckeinwirkung stehen, wie in Fig. 1 und IA dargestellt und würden daher einen Widerstandswert haben, der in bezug auf Größe abnimmt und direkt abhängig von dem aufgelegten Gewicht W ist. 4^r>

Zwei zusätzliche Dehnungsmeßstreifen 14' and 16' sind an der Unterseite der Achse 10 in Nebeneinanderlage mit den Dehnungsmeßstreifen 14 bzw. 16 angeordnet. Dehnungsmeßstreifen 14' und 16' stehen unter Zugspannung, wenn Dehnungsmeßstreifen 14 ^r>o und 16 unter Druckspannung stehen. Um die physikalische Subtraktion nach den Gesetzen der Mathematik durchzuführen, braucht lediglich Dehnunfeuneßstreifen 16' in Reihe mit Dehnungsmeßstreifen 16 in denselben Zweig der Brücke gelegt zu werden, und man bekommt ein korrektes Ergebnis. Dies wird im einzelnen nachstehend näher beschrieben.

Fig. 2-5 einschließlich zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfindung in Anwendung bei fahrbaren Materialaufnahmemitteln, wi; Futtermi^her, Bauern- _bo wagen, Mähdrescher von Zugmaschinen angetriebene Materialaufnahmegeräte und Kufenfahrzeuge, welche alle eine sehr steife Achse 10 erfordern, die, wie dargestellt, eine schwere Befestigungsplatte 18 aufweist, die in vertikaler Lage durch geeignete Befestigungs- {,<-, mittel, wie eine Mehrzahl von Bolzen 20 an ein Materialaufnahmemittel 22 (Trichter, Tank oder Bunker) auf dem Fahrzeugboden befestigt ist. Viele der Bauernwagen, Mischer oder andere Arbeitsgeräte haben Achsen, welche an ihren äußeren Enden drehbare, auf dem Boden laufende Räder oder dergleichen aufweisen. Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 2 zeigt eine Achse 10, welche fest geschweißt oder auf andere Weise mit der Platte 18 verbunden ist, welche aus einem schweren metallischen Material, das sich nicht ohne weiteres biegen läßt, besieht oder welches sich federnd biegt, wenn eine höchste Last oder ein höchstes Materialgewicht darauf wirkt.

Die Dehnungsmeßstreifen 14 und 16 und 14' und 16' sind mittels des Kabels 26 mit der Anschlußstelle 28 verbunden. Anschlußstelle 28 ist mit dem entlegen angeordneten Anzeigemittel 106 verbunden, welches etwas später noch näher geschildert wird. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind vier Lastermittlungsstellen, z. B. an den vier Rädern des Fahrzeugs, vorgesehen. Bei Zweirad- oder Dreiradfahrzeugen, bei denen weniger als vier Meßstellen benötigt werden, wird eine Ersatzmeßstelie eingeführt, um einen richtigen Abgleich der Brücke zu ermöglichen. Auf diese Weise können eine oder mehrere Belastungsstellen ermittelt werden. Es ist nur erforderlich, daß, wenn nicht alle vier Meßstellen benötigt werden, für die betreffende Stelle eine Ersatzmeßstelle eingerichtet wird. Es können zusätzliche Meßeinrichtungen in die Meßbrücke eingeführt werden, wenn es für einen besonderen Fall erforderlich erscheint.

Das vorliegende Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die Achse 10 auf, die fest mit der Platte 18 verbunden ist, welche den Gelenkpunkt bildet, wie zuvor beschrieben. Achse 10 erstreckt sich von dem Gelenkpunkt 18 über eine vorbestimmte Länge bis zu einem Lager 30 und nimmt dort drehbar die Nabe 32 eines üblichen Rades 34 auf. Der äußere Teil der Achse 10 jenseits des Rades 30 ist üblicherweise bei 36 verjüngt und ein zweites Lager 38 ist vorgesehen. Das Ende 40 der Achse 10 ist mit Gewinde versehen, damit eine mit Innengewinde versehene Anschlußkappe 42 aufgeschraubt werden kann. Das Rad 34 hat einen üblichen Felgen 44 mit einem Bördelrand 46zur Befestigungeines üblichen pneumatischen oder sonstwie aufpumpbaren Reifens 48. Das andere Ende der Achse 10 jenseits des Gelenkpunktes der Befestigungsplatte 18 bildet eine eingespannte Einheit, wenn der Körper oder das Materialaufnahmemittel auf den Rädern 48 abgestützt ist. In einem vorbestimmten Bereich des äußeren Teils der Achse 10 sind Dehnungsmeßstreifen 14 und 16 an die Achse angeklebt, die sich im wesentlichen in einer horizontalen Ebene erstrecken und deren Anschlüsse, wie in Fig. 3 dargestellt, über die isolierten elektrischen Leitungen des Kabels 26 zum elektrischen Anschluß 28 führen. Ähnliche Dehnungsmeßstreifen 14' und 16' sind auf die Unterseite der festen Achse 10 direkt gegenüber den oberen Dehnungsmeßstreifen 14 und 16, wie in Fig. 1 dargestellt, angeklebt. Der elektrische Stromkreis, der die vier Dehnungsmeßstreifen und ähnliche und entsprechend angebrachte Dehnungsmeßstreifen in axialer Ausrichtung und auf gegenüberliegenden Abstützachsen des Fahrzeugs einschließt, ist in den elektrischen Diagrammen der Fig. 6 und 7 dargestellt. Dennungsmeßstreifen 14 und 16 und 14' und 16' sind im Handel erhältliche Gegenstände, die durch Auflage und Ätz-Techniken auf einer isolierten Grundlage erstellt werden. Es versteht sich, daß, wenn ein Vierradfahrzeug, ein Schlitten, ein Mehrfachfahrzeug oder ein Schienenfahrzeug mit dem neuen elektrome-

chanischen Wägesystem versehen wird, die entsprechenden Sätze von Dehnungsmeßstreifen und Leitungen für alle vier Belastungspunkte Anwendung finden.

Wie in den Fig. 1,2 und 3 dargelegt, ist ein Sulky-Fahrzeug vorgesehen mit zwei Rädern 34 mit speziellen Aufhängeachsen 10 und Befestigungsplatten 18, die axial mit dem Fahrzeugkörper ausgefluchtet sind. In einem solchen Beispiel wird die dazwischen angeordnete Stange, die einheitlich mit der Bezugsziffer 50 in den Fig. IB, 4 und 5 dargestellt ist, an dem vorderen Ende des Sulky-Fahrzeugs verwendet und verbindet den Aufbau des Sulky 52 mit einer Zugstange 54, die bei einem Traktor oder bei einem anderen Zugfahrzeug vorhanden ist.

Das bevorzugte Ausführungsbeispiel der Zwischenstange 50 weist ein Gewichtsmeßglied 60 auf mit Bohrungen 62 an seinem einen Ende, welches das Einführen von Bolzen 64 gestattet. Die Verbindung oder Kupplung 50 ist fest mit der Zugstange 55 des Sulky mit Hilfe der Bolzen 64 und 64' und der Muttern 66 und 66' verbunden.

Fest mit dem Gewichtsmeßglied 60 an der oberen Fläche sind Dehnungsmeßstreifen 68 und 70 angebracht, während Dehnungsmeßstreifen 68' und 70' fest an der unteren Oberfläche angebracht sind. Das gegenüberliegende Ende des Gliedes 60 hat einen kleineren Durchmesser und ist drehbar in dem Gehäuse 72 in den Bohrungen 74 und 74' angebracht und wird in seiner Betriebslage durch Befestigungsmutter 76 auf de;.n mit Gewinde versehenen Ende 77 des Gliedes 60 gehalten.

Von dem Gehäuse 72 hinweg erstreckt sich ein Bügelteil 78 mit einem Paar vertikaler Platten mit Bohrungen 80a und SOb zur Aufnahme von Befestigungslagern 57 und 57'. Der Querbalken 59 hat zylindrische Endteile 63 und 63', die drehbar um die Lager 80 und 80' angebracht sind. Muttern 61 und 61' sind auf die Gewindeteile 65 und 65' aufgeschraubt und halten den Querbalken 60 in Betriebslage. Ein Befestigungsloch 67 ist in dem Querbalken 59 vorgesehen. Der Querbalken ist mit dem Bügel 54 eines Traktors oder eines anderen Schleppfahrzeugs mittels eines Anlenkbolzens 85 befestigt, welcher durch die Bohrung in dem Traktorbügel 54 und die Bohrung 67 in dem Querbalken 59 der Kupplung hindurch paßt.

Zweck der Lager 74 und 74' in der Kupplung 50 ist, es zu verhindern, daß unerwünschte Drehmomente auf das Sulky-Fahrzeug übertragen werden, welche von dem Traktor erzeugt werden können, wenn er in bezug auf den Sulky gekippt wird, d. h. wenn die Räder des Traktors und des Sulkys nicht in derselben Ebene liegen. Wenn dies passiert, dann findet eine Drallwirkung zwischen dem Traktorbügel 54 und der Kupplung 50 statt. Wenn die Lager 74 und 74' nicht vorhanden wären, dann würde eine Torsionsschubspannung auf das Gewichtsmeßglied 60 wirken, was zu einer falschen Gewichtsanzeige führen würde.

Die Dehnungsmeßstreifen 68 und 70 sowie 68' und 70' sind auf dem runden Gewichtsmeßglied 60 in derselben Weise und zu demselben Zweck, wie zuvor für die Achsen erläutert wurde, angeordnet. Biegemomente in dem Gewichtsmeßglied 60 werden gemessen und auf dieselbe Weise, wie in bezug auf die Achsen beschrieben, ermittelt

Wie Fig. 6 zeigt, liegt in dem Brückenkreis ein Lastmeßwertumwandler oder ein Sensor, der als Widerstandausgebildetist. Es ist allgemein bekannt, daß der elektrische Widerstand von derartigen Dehnungsmeßstreifen zunimmt, wenn der Dehnungsmeßstreifen unter Zugspannung steht und abnimmt, wenn der Dehnungsmeßstreifen unter Längskompression steht. Ein Dehnungsmeßstreifen, der oben an ein schwingendes oder elastisches, verformbar eingespanntes Gewichtsmeßglied angeklegt ist, steht unter zunehmender Kompression, wenn das Gewicht zurimmt, und ein Dehnungsmeßstreifen, der an dem Bode ι1 ines verformbaren eingespannten Gewichtsauf na imegliedes angebracht ist, steht unter zunehmender Kompression, wenn das Gewicht zunimmt, und ein Dehnungsmeßstreifen, der an dem Boden eines zweiten verformbaren eingespannten Abstützgliedes angebracht ist, steht unter zunehmender Zugspannung, wenn das Gewicht zunimmt. Der Einfachheit halber werden die Dehnungsmeßstreifen, die einer Kompression unterliegen, wenn die Last zunimmt, nachstehend als Kompressionsstreifen und die Dehnungsmeßstreifen, die einem Zug unterworfen werden, wenn die Last zunimmt, als Zugmeßstreifen bezeichnet. Die Dehnungsmeßstreifen, die an das linke verformbare Glied angeklebt sind, werden als linke Druck- und Zugmeßstreifen, und die Dehnungsmeßstreifen, die an das rechte verformbare Glied angebracht sind, werden als rechte Druck- und Zugmeßstreifen bezeichnet.

Die vier Ecken des Brückenkreises sind entsprechend als Punkte A, B, C und D bezeichnet. Das Diagramm gemäß Fig. 6 zeigt die elektrischen Komponenten eines Systems mit zwei eingespannten, Gewicht tragenden Gliedern. Der linke Druckmeßstreifen 82 ist zwischen die Punkte A und C eingeschaltet und bildet einen Arm des Brückenkreises, und der rechte Druckmeßstreifen 84 ist zwischen die Punkte B und D eingeschaltet und bildet den zweiten Arm des Brückenkreises gegenüber dem erstgenannten Arm. Der rechte Zugmeßstreifen 86 ist zwischen die Punkte A und B eingeschaltet und bildet einen dritten Arm des Brückenkreises, und der linke Zugmeßstreifen 88 ist zwischen die Punkte B und C eingeschaltet und bildet einen vierten Arm des B rücke η-kreises gegenüber dem dritten Arm.

Eine Wechselstromquelle ist quer an die Punkte A und B des Brückenkreises gelegt und erzeugt eine Potentialdifferenz zwischen den Punkten A und B. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Wechselspannung durch die Fahrzeugbatterie gewonnen und in einen Wechselstrom rechteckiger Wellenform mit Hilfe eines üblichen Wechseleinrichterkreises 90 verwandelt. Zusätzlich werden sekundäre Wechselrichterausgangssignale gleichgerichtet und mit üblichen Mitteln gefiltert und durch Verwendung einer Zener-Diode in üblicher Weise reguliert, um die Hilfswechselspannungen zu erzeugen. Diese Spannungen behalten einen festen Wert unabhängig von der Batteriespannung und sind für den Betrieb des Wechselstromverstärkers erforderlich. Der Gleichstrom-Wechselstrom-Wechselrichter 90 erzeugt Hilfsrechteckwellensignale zur Verwendung in einem synchronen Demodulator, der später noch beschrieben wird. Das Ausgangssignal an den Punkten C und D des Brückenkreises ist an das Anzeigemittel angeschlossen, nachdem es zunächst durch den Wechselstromverstärker geschickt worden ist, welcher das unsymmetrische Wechselstromsignal, welches an diesen Klemmen erscheint, verstärkt. Eine vollkommen im Gleichgewicht befindliche Brücke erzeugt an dem

Eingang des Verstärkers ein Potential von der Höhe Null. Demzufolge hat das Anzeigeinstrument 96 die Ablenkung Null, und der Zeiger steht in der Mitte der Skala. Jedes Ungleichgewicht des Brückenkreises verursacht eine Änderung der Widerstände der Dehnungsmeßstreifen, was zur Folge hat, daß der Wechselstromverstärker 92 ein Ausgangssignal liefert. Dieses wird wiederum demoduliert mit Hilfe des Synchrondemodulators 94 und dem Anzeigeinstrument 96 zugeführt. Das Anzeigeinstrument 96 kann in entweder in Gewichtseinheiten oder in einer bequemen Meßskala geeicht werden. Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch wird das Anzeigeinstrument zu Null zurückgeführt, indem die Brücke mechanisch ins Gleichgewicht gebracht wird, und die :s Einrichtung dazu wird herangezogen zur Anzeige des Gewichtes des Materials, welches gemessen werden soll. Die Enden des Widerstandes eines ersten oder Brückenausgleichspotentiometers 98 sind mit den Punkten A und B des Brückenkreises verbunden, und der Gleitkontakt 100 des Potentiometers 98 ist an den Punkt C des Brückenkreises gelegt. Das Potentiometer wird benutzt, um die Brücke unter Anfangs- oder Startbedingungen auszugleichen und zieht automatisch das Gewicht des Materialaufnahmemittels ab. Die Enden des Widerstandes des zweiten oder Ausgangsregistrierpotentiometers 102 sind gleichfalls mit den Punkten A und B des Brückenkreises verbunden, und der Gleitkontakt des Potentiometers 104 ist an den Punkt D des Brückenkreises gelegt. Ein mecha- jo nischer Zähler 106 erhält eine Drehbewegung über die Übertragungselemente 108 und 110, zwischen welchen sich eine Multipliziereinrichtung 111, wie z. B. ein Getriebe, dreht. Die Rotationsvervieliachungseinrichtung 111 ist derart angeordnet, daß sie be- J5 wirkt, daß die Welle des Zählers 106 eine größere Winkeldrehung vollführt als diejenige, mit der sich die Welle des Ausgangsregistrierpotentiometers 102 einstellbar dreht.

Die Brücke in dem Diagramm gemäß Fig. 6 wird durch eine Wechselspannung von 12 Volt und 1000 Hz erregt, welche mit Hilfe des Umrichters 90 erzeugt wird, der wiederum von einer Gleichstromquelle gespeist wird, z. B. von der Fahrzeugbatterie oder einer Hilfsbatterie, die innerhalb des Gehäuses für diesen Betriebsumrichter, für die Anzeigeeinrichtung und für den Zähler angebracht ist.

Die elektronischen Stromkreise sind möglichst solide ausgeführt unter Verwendung von einem Maximum an miniaturintegrierten Halbleiterelementen.

Fig. 7 zeigt eine Abwandlung des Brückenkreises, der in Fig. 6 dargestellt ist und in dem vier Dehnungsmeßstreifen zur Messung der Last elektrisch eingeschaltet sind. Es versteht sich, daß nicht unbedingt vier Lastmeßdehnungsmeßstreifen verwendet werden müssen. Wenn weniger als vier Dehnungsmeßstreifen verwendet werden, dann wird eine Ersatzwiderstandsschaltung an der betreffenden Stelle in die Meßbrücke eingeführt, wodurch es möglich ist, die Brücke ins Gleichgewicht zu bringen. Zusätzliche Lastmeßstreifen können eingeführt und in richtiger Weise in den verschiedenen Armen der Brücke zusammengeschaltet werden. Die Meßstreifen 112,113, 114 und 115 sind die vier Elemente, welche in einem Lasttrageglied Anwendung finden. Diese Meßstreifen entsprechenden Meßstreifen 116,117,118,119, welche die Lastmeßmittel in einem anderen Lastabstützelied sind. Ähnlich erscheinen die Dehnungsmeßstreifen 120, 121, 122, 123 in einem zusätzlichen Lastabstützglied. Desgleichen die Dehnungsmeßstreifen 124, 125,126,127 würden in einem vierten Lastabstützglied erscheinen, wenn das Fahrzeug oder der feste Behälter auf vier Lastabstützgliedern abgestützt ist. Es sei erneut darauf hingewiesen, daß, wenn weniger als vier Lastabstützglieder verwendet werden, es nur erforderlich ist, daß eine Ersatzmeßschaltun¹., verwendet wird, um die nicht benötigte Meßeinrichtung zu ersetzen.

Jede Achse des Fahrzeugs wird daher die vier Meßstreifen enthalten, die mit gestrichelten Linien umfaßt sind und die Bezeichnungen 128, 129, 130 und 131 haben.

Ein Verfahren zur Eichung der Dehnungsmeßstreifen, die in den Lasttragegliedern der verschiedenen Fahrzeuge verwendet werden, besteht darin, den Abstand D₁ zwischen den Dehnungsmeßstreifen zu verändern, wenn diese an den Lasttragegliedern befestigt werden und die Dehnungsmeßstreifen derart auszubilden, daß sie einen vorbestimmten Widerstandswert haben. Dies ermöglicht es, daß eine Anzeigeeinrichtung für mehrere verschiedene Fahrzeuge verwendet werden kann, ungeachtet der Möglichkeit, ob diese drei oder vier Lasttrageglieder aufweist oder ob feste Behälter oder auf ein Fahrzeug montierte Behälter verwendet werden. Jeder Meßstreifen hat dieselbe Empfindlichkeit in bezug auf Taragewichte.

Diese Technik ermöglicht es daher, daß Fahrzeuge von verschiedenen Taragewichten, welche verschiedene Ausgangsmeßwerte von verschiedenen Dehnungsmeßstreifen erzeugen würden, für korrekte Ausgangswerte einstellbar sind. Dadurch ist die Empfindlichkeit aller Dehnungsmeßstreifensensoren identisch, und die Anzeigeeinrichtung kann ausgewechselt werden oder zur Messung des Inhalts von verschiedenen Arten von Behältern benutzt werden. Alle Systembestandteile in der Brücke müssen dieselbe wirksame Impedanz haben, wodurch es nicht notwendig ist, jedes System, jedesmal wenn es benutzt wird, individuell zu eichen.

Wirkungsweise der Stromkreise

Einige weitere Erklärungen der Funktionen und Charakteristika gewisser Elemente und Komponenten, die in den Stromkreisdiagrammen nach Fig. 6 dargestellt sind, sind nachstehend gegeben.

Das von Hand einstellbare Gleichgewichtspotentiometer 98 wird verwendet, wenn es erwünscht ist, das Anfangsgewicht oder ein vorher vorhandenes Gewicht auszugleichen, um eine Nullanzeige beim Zähler 106 zu erhalten.

Das gleichfalls von Hand einstellbare Ausgangsanzeigepotentiometer 102 wird verwendet, um eine Nullanzeige derart zu erhalten, daß der Zähler (vorzugsweise ein Veeder-Root-Zähler oder eine ähnliche Type) das Gewicht auf einer Umlaufzählerskala oder dergleichen anzeigt.

Der synchrone Demodulator 94 wandelt ein Wechselstromsignal in ein Gleichstromsignal um. Das Gleichstrom-Nullanzeigegerät 96 kann ein Meßinstrument, wie beispielsweise ein Galvanometer, sein.

Das Getriebe 111 verfielfacht die Winkelverdrehung der Welle des Ausgangsanzeigepotentiometers, und seine Bewegung steht in direkter Beziehung mit der Zunahme an Materialgewicht im Behälter. Wenn das Materialaufnahmemittel leer ist, dann wird das Ausgangsanzeigepotentiometer 98 derart eingestellt,

daß das Zahlwerk bei dem Ausgangsanzeigegerät 106 auf Null steht, und dann wird das Ausgleichspotentiometer 98 eingestellt, um den Zeiger des Nullanzeigegerätes 96 in die Mittellage zu bringen, welches die Nullage in der Anzeigeskala ist. Durch dieses Verfahren wird das Gewicht des Aufnahmemittels und alle Teile des Fahrzeugs, die von Gliedern abgetragen werden, die Dehnungsmeßstreifen aufweisen, ausgeglichen. Das Ausgangsanzeigepotentiometer 102 wird dann eingestellt, um den Zähler 106 dazu zu bringen, das Materialgewicht anzuzeigen, das der Benutzer in das Aufnahmemittel hineinbringt. Der Nullanzeiger zeigt dann einen Wert, der von Null verschieden ist. Material wird dann zusätzlich in das Aufnahmemittel gebracht, so lange, bis der Nullanzeiger eine NuH anzeigt, zu welcher Zeit das Materialgewicht in dem Aufnahmemittel, wie durch den Zähler angezeigt, das gewünschte Gewicht erreicht hat. Ein zweites und verschiedenes Material kann hinzugefügt werden unter Verwendung der Einrichtung.

Verfahren 1

Das Ausgangsanzeigepotentiometer 102 wird eingestellt, um die Summe des Gewichtes des ursprünglich eingefüllten Materials und dem zusätzlichen Gewicht des Materials, das hinzugefügt werden soll, anzuzeigen. Der Nullanzeiger 96 kommt dann zu einer von der Null verschiedenen Anzeige. Ein zweites Material wird zusätzlich hinzugefügt, bis der Nullanzeiger wieder auf Null gekommen ist, wodurch dann das gewünschte Gewicht des zweiten Materials dazu addiert worden ist. Ähnlich kann das gewünschte Gewicht eines dritten Materials dazu addiert werden.

Verfahren 2

Das Ausgleichspotentiometer 98 wird eingestellt, um eine Nullanzeige des Nullanzeigers 96 zu erhalten, und das Ausgangsanzeigepotentiometer 102 wird dann eingestellt, damit der Zähler 106 das Gewicht des Materials, welches dazu addiert wird, anzeigt. Das zweite Material wird zusätzlich hinzugefügt, bis der Nullanzeiger auf NuIJ steht, in welchem Zeitaugenblick das gewünschte Gewicht des zweiten Materials hinzugefügt worden ist. Auf ähnliche Weise kann das gewünschte Gewicht eines dritten Materials hinzugefügt werden.

Ein ähnliches Verfahren kann zur Bestimmung des Materials, welches von einem Behälter ausgegeben wird, Anwendung finden.

Aus der vorstehenden Offenbarung ergibt sich, daß die Erfindung zu einem neuen und verbesserten elektromechanischen Wägesystem führt, welches für einen weiten allgemeinen Gebrauch angepaßt werden kann unter Heranziehung von Abstützungen verschiedener Materialaufnahmemittel und vorzugsweise von einer Mehrzahl von kritischen Lastpunkten. Die Erfindung ist anwendbar bei Bunkern und anderen Lagerbehältern, in denen feste und flüssige Materialien in Abständen nacheinander eingeführt werden und ist insbesondere anwendbar für Materialaufnehmer, die für den Transport auf Rädern, Schienen, Läufern oder anderen sich auf dem Boden abstützenden Mitteln angebracht sind. Die Erfindung ist von großem Wert für Aufnahmebehälter, die geeignet sind zur guten Durchmischung vorbestimmter Mengen verschiedener Materialien (fest, körnig oder flüssig) und wo diese verschiedenen Materialien nacheinander und in Intervallen in den Aufnahmebehälter eingeführt werden. Es ergibt sich ferner, daß dieses System zur Messung der Ausgabe oder Ablage von Materialien in einem Behälter verwendet werden kann. Es zeigt sich ferner, daß zahlreiche Arten von Fahrzeugen, die von Achsen abgestützt werden oder ähnlichen Dingen und die Boden angreifende Elemente aufweisen, wie Schienen, Räder, Kufen oder dergleichen, zur Anwendung der Erfindung geeignet sind, wobei Achsen und Abstützeinrichtungen durch erfindungsgemäß geeignete ersetzt oder geändert werden können, ohne daß eine Änderung der Räder oder der anderen auf den Boden angreifenden Abstützmittel erforderlich ist und ohne daß eine Umwandlung der Basis oder der Körpermaterialaufnahmemittel erforderlich ist. Es zeigt sich ferner, daß das System und das Verfahren, mit welchem additive und sukzessive Gewichtsinformationen abgeleitet werden, fortschrittlich ist wegen seiner großen Einfachheit im Gegensatz zu den Einrichtungen nach dem Stand der Technik. Alle elektrischen und mechanischen Komponenten des neuen Systems mit der Ausnahme des Paares von Dehnungsmeßstreifen, welche an die eingespannten Elemente angeklebt werden, können sehr kompakt in einem kleinen Kasten zusammengebaut werden, welcher an irgendeinem geeigneten Ort an dem Materialaufnahmekörper oder seinem Rahmen angebracht sein kann oder welcher, wenn gewünscht, an einem entlegenen Ort sich befinden kann.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (5)

1 2 Wägeeinrichtung nach dem Oberbegriff des An- Patentanspriiche: Spruchs 1 zu schaffen, bei der Unabhängigkeit von der Genauigkeit beim Anbringen von Außenstützen für

1. Elektromagnetische Wägeeinrichtung für ei- die Arme, etwa der Räder, erzielt wird.

nen an mehreren Stellen abgestützten Behälter, 5 Diese Aufgabe wird entsprechend dem kennzeichwobei den Absturzstellen Meßstellen mit Meßein- nenden Teil des Anspruchs 1 gelöst,
heiten aus gegebenenfalls paarweise vorgesehenen Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind den

Dehnungsmeßstreifen mit an diese angeschlosse- Unteransprüchen zu entnehmen,
nen Verarbeitungsschaltkreisen zugeordnet sind, Hierbei wird jeder Achse oder Zugstange ein eige-

wobei die Dehnungsmeßstreifen an der Ober- '« ner definierter Anlenkpunkt zugeordnet, von dem die und/oder Unterseite von sich horizontal erstrek- Meßeinheit einen entsprechend konstanten Abstand kenden Armen angeordnet sind, deren äußere aufweist. Die paarweise Anordnung der Dehnungsfreie Enden sich auf dem Boden abstützen, wäh- meßstreifen in substraktiver Schaltung macht die Wärend der Behälter an von den freien Enden ent- geeinrichtung unabhängig von der Genauigkeit beim fernten Stellen abgestützt ist und mindestens zwei 15 Anbringen der Außenstützen, etwa der Räder bei Arme axial ausgefluchtet mit mindestens zwei zu- fahrbaren Behältern, was anderenfalls — etwa beim geordneten Behälterabstützstellen vorgesehen Wechseln der Reifenbreite-eine neue Eichung erforsind, dadurch gekennzeichnet, daß die Deh- derlich machen könnte.

nungsmeßstreifen (14, 16; 14', 16'; 68, 70, 68', Eine derartige Wägeeinrichtung ist insbesondere

70') mindestens zu zweit in substraktiver Schal- 2« bei Lastfahrzeugen geeignet, wobei die Wägeeinrichtung auf jedem Arm (10; 52) in vorgegebenem tung auch später angebracht werden kann, indem eine Abstand angeordnet sind. entfernbare Achse und eine Achsabstützplatte durch

2. Wägeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch eine solche mit darauf angebrachten Dehnungsmeßgekennzeichnet, daß bei einem einachsigen An- streifen ersetzt wird, ohne daß eine Abänderung der hänger mit Zugstange (52) auf dieser Dehnungs- r> Fahrzeugräder oder anderer Bodenabstützungen ermeßstreifen (68,70,68', 70') mindestens zu zweit forderlich ist. Ungeachtet des Geländes, auf welchem in substraktiver Schaltung in vorgegebenem Ab- sich das Fahrzeug befindet, wird ein hohes Maß an stand angeordnet sind. Meßgenauigkeit garantiert. Jedoch kann die Wäge-

3. Wägeeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, einrichtung auch bei stationären Behältern verwendet dadurch gekennzeichnet, daß bei weniger als vier jo werden.

Meßstellen anstelle eines Dehnungsmeßstreifens Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den

ein Ersatzwiderstand verwendet wird. Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher

4. Wägeeinrichtung nach einem der Ansprü- beschrieben. Es zeigt

ehe 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Deh- Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines typischen

nungsmeßstreifen (14, 16, 14', 16'; 68, 70, 68', η Sulky-Futtermischers, der von einem Traktor gezogen

70') einen vorbestimmten Widerstandwert besit- wird,

zen. Fig. IA ein Kräftediagramm, welches die Mo-

5. Wägeeinrichtung nach einem der Ansprü- mente zeigt, die auf die eingespannte Achse wirken, ehe 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Ab- die den Futtermischer von Fig. 1 trägt,

stand (D₂) zwischen jeweils zwei in substraktiver w Fig. IB eine perspektivische Ansicht einer mecha-

Schaltung vorgesehenen Dehnungsmeßstreifen nischen Verbindung zur Lastmessung in Verwendung

veränderlich ist. bei einesn Sulky-Behälter,

Fig. 2 eine Draufsicht einer abgestützten Achse, wobei die Achsenabstützung fest mit dem Material-

ν·, aufnahmefahrzeug verbunden ist, dessen Rad im hori-'

zontalen Querschnitt gezeigt ist, wobei ein Paar Dehnungsmeßstreifen an den oberen Teil der Achse

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetische angeklebt oder in diese eingelassen ist und die Achse

Wägeeinrichtung nach dem Oberbegriff des An- sich in eingespanntem Zustand relativ zu ihrer Ab-

spruchs 1. « Stützung und dem Rad befindet,

Eine derartige Wägeeinrichtung ist aus der US-PS Fig. 3 eine längengetreue Ansicht der Achse längs 443 652 bekannt, die an einem Aufliegeanhänger der Linie 3-3, wobei die Stellen, an denen die Dehangeordnet ist, der mit durchgehenden Achsen verse- nungsmeßstreifen angebracht sind und das Verfahren hen ist, die einen Teil der ungefederten Masse des zu ihrer Anbringung an der Aufstellungsplatte zu erAnhängers bilden und auf denen sich die eigentliche v> kennen sind,

Nutzlast über Blattfederpakete oder dergleichen ab- Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eistützt. Zwar kann hierbei eine korrekte Wägung im ner Zwischenstange zur Zugstange eines Sulky-Zwei-Stillstand auf ebener Abstützfläche vorgenommen radfahrzeugs mit einem Traktor,
werden, nicht aber eine fortlaufende Überwachung Fig. 5 eine Draufsicht auf die Zwischenstange nach während des Beladens und bei den dabei notwendi- bo Fig. 4,

gerweise auftretenden Bewegungen der Nutzlast rela- Fig. 6 ein schematisches Diagramm eines Ausfüh-

tiv zu den Achsen, da die Lastverteilung jeder Achse rungsbeispiels einer elektromechanischen Gewichts-

von mechanischen Reibungsänderungen, Schwingun- meßeinrichtung, und

gen und dergleichen beeinflußt wird. Dies wird aber Fig. 7 ein schematisches Diagramm der Meß-

bei dieser Wägeeinrichtung nicht kompensiert, viel- μ brücke, welches die Zusammenfassung der erforderli-

mehr kann hierdurch das Meßergebnis verfälscht wer- chen Dehnungsmeßstreifen zur Messung des Mate-

den. rialgewichts in vier Lasttragegliedern erkennen läßt.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine In Fig. 1 ist in perspektivischer Darstellung ein ty-