DE2235808C3

DE2235808C3 - Load cell

Info

Publication number: DE2235808C3
Application number: DE19722235808
Authority: DE
Inventors: Josef 7114 Pfedelbach Woehrl
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1972-07-21
Filing date: 1972-07-21
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DE2235808B2; DE2235808A1

Description

Gegenstand der Erfindung ist eine Kraftmcßzelle, bestehend aus einem Kreisel, dessen durch die zu messende Kraft hervorgerufene Präzessionsbewegung ein Maß dieser Kraft ist, bei dem zur Krafteinleitung an einem mit seinem einen Ende am inneren und mit seinem anderen Ende am äußeren Kreiselkäfig beweglich gelagerten Hebel eine um die Vertikalachse drehbar gelagerte Aufhängung vorgesehen ist.The subject of the invention is a load cell, consisting of a gyroscope, whose through the to be measured Force-induced precession movement is a measure of this force at which force is applied one with its one end on the inner and with its other end on the outer rotary cage movable mounted lever a suspension rotatably mounted about the vertical axis is provided.

Es sind Kraftmeßzellen (GB-PS 498 112, DTPS 2 055 794) bekannt, bei denen die drehbar gelagerte Aufhängung über eine Schneide an einem mit seinem einen Ende am inneren und mit seinem anderen Ende am äußeren Kreiselkäfig beweglich gelagerten Hebel angreift. Diese Art der Anlenkung der Aufhängung über Schneiden birgt wesentliche Nachteile in sich, die größtenteils durch die Trägheit bedingt sind. Auf 'Grund der bei jeder Messung durch die zu messende Kraft hervorgerufenen Änderung der Geschwindigkeit ider Präzession wird die Schneide aus ihrer Lage in der Pfanne herausgedreht. Diese Verdrehung der Schneide igegen ihre Unterlage ist um so stärker, je größer die Geschwindigkeitsänderung der Präzession ist. Diese sich bei jeder Geschwindigkeitsänderung unkontrollierbar wiederholende Verdrehung der Schneide gegen ihre Unterlage führt nicht nur zu Beschädigungen sowohl der Schneide als auch der Unterlage; der größte !Nachteil einer derartigen Anlenkung besteht vielmehr 4$ darin, daß die Verdrehung der Schneide unkontrollierbare Verlagerungen des Angriffpunktes der drehbar gelagerten Aufhängung aus der Vertikalachse zur Folge hat. Diese Verlagerungen des Angriffpunktes führen jedoch zu einer von der Größe dieser Verlagerungen abhängigen Verfälschung des Meßergebnisses.There are load cells (GB-PS 498 112, DTPS 2 055 794) known in which the rotatably mounted suspension engages via a cutting edge on a lever that is movably mounted with one end on the inner and the other end on the outer rotary cage. This type of articulation of the suspension via cutting has significant disadvantages, which are largely due to the inertia. Due to the change in the speed during precession caused by the force to be measured during each measurement, the cutting edge is rotated out of its position in the socket. This twisting of the cutting edge against its base is the greater, the greater the change in speed of the precession. This uncontrollably repeating twisting of the cutting edge against its base with every change in speed not only leads to damage to both the cutting edge and the base; the largest! disadvantage of such a linkage is rather $ 4 in the fact that the rotation of the cutting uncontrollable displacements of the point has the pivoted suspension of the vertical axis of the result. However, these displacements of the point of attack lead to a falsification of the measurement result which is dependent on the size of these displacements.

Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird bei anderen bekannten Kraftmeßzellen (DT-OS 2 058 144, DTPS 2 119 546) die drehbar gelagerte Aufhängung an einem mit seinem einen Ende am inneren und mit seinem anderen Ende am äußeren Kreiselkäfig beweglich gelagerten Hebel über ein Band angelenkt.In order to avoid this disadvantage, other known load cells (DT-OS 2 058 144, DTPS 2 119 546) the rotatable suspension on one with its one end on the inner and with its other end on the outer rotary cage movably mounted Lever hinged on a band.

Aber auch bei den Kraftmeßzellen, deren drehbar gelagerte Aufhängung über ein Band an dem Hebel angreift, treten die gleichen Nachteile wie bei den Kraftmeßzellen, deren Aufhängung über eine Schneide am Hebel angelenkt ist, auf. Das Meßergebnis wird ebenfalls je nach Größe der Abweichung des Angriffpunktes der Aufhängung aus der Vertikalachse verfälscht. Auch bei dieser Art der Anlenkung erfährt der An- &5 griffspunkt unkontrollierbare Verlagerungen. Diese Verlagerungen aus der Vertikalachse werden durch die Verschränkungen des Bandes verursacht, die ihrerseits eine Folge der - bei jeder Messung durch die zu messende Kraft hervorgerufenen - Geschwindigkeitsänderung der Präzession sind.But also with the load cells, whose rotatably mounted suspension engages the lever via a band, the same disadvantages occur as with the load cells, whose suspension via a cutting edge on the Lever is hinged on. The measurement result is also depending on the size of the deviation of the point of attack the suspension from the vertical axis is falsified. Also with this type of linkage, the attachment & 5 gripping point uncontrollable displacements. These shifts from the vertical axis are caused by the Entanglement of the tape caused, which in turn is a consequence of the - with each measurement by the to be measured Force evoked - change in speed of precession.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die Nachteile der bekannten Anordnungen zu vermeiden und eine Kraftmeßzclle zur Verfugung zu stellen, bei der ein eindeutig definierter Angriffspunkt der drehbar gelagerten Aufhängung gewährleistet ist und unerwünschte Beeinflussungen der Meßergebnisse ausgeschlossenThe invention addresses the problem, the disadvantages to avoid the known arrangements and to provide a Kraftmeßzclle in which a clearly defined point of application of the rotatably mounted suspension is guaranteed and undesirable Influences on the measurement results are excluded

Diese Aufgabe wird bei einer Kraftmeßzelle der eingangs erwähnten Art nach der Erfindung dadurch gelöst, daß zwischen dem Lager der drehbar gelagerten Aufhängung der zu messenden Last und dem Hebel ein Kreuzbandlenker vorgesehen ist.This object is achieved in a load cell of the type mentioned according to the invention in that that between the bearing of the rotatably mounted suspension of the load to be measured and the lever Cruciate ligament handlebar is provided.

Die erfindungsgemäße Kraflmeßzelle hat folgende Vorteile: Ihre Anlenkung zwischen der drehbar gelagerten Aufhängung und dem Hebel erfährt keine bleibenden Verformungen. Die während den Messungen erfolgten Verformungen der Bänder des Kreuzbandlenkers werden nach Beendigung der Lasteinwirkung durch die Federkraft der Bänder im wesentlichen rückgängig gemacht. Bleibende Beschädigungen - wie dies bei den bekannten Kraftmeßzellen der Fall ist - sind bei dem erfindungsgemäßen Kreuzbandlenker zwischen drehbar gelagerter Aufhängung und Hebel fast ausgeschlossen. Die Schnitt- oder Drehachse, die durch die Bänder des Lenkers bestimmt wird, erfährt auch bei noch so großer Belastung keine Verlagerung aus der Vertikalachse. Damit ist aber auch ein eindeutig definierter Angriffspunkt der Aufhängung gewährleistet, der stets auf der Vertikalachse bleibt. Es ist also sichergestellt, daß die Meßergebnisse keine Verfälschungen durch Verlagerungen des Angriffspunktes erfahren. Ferner weist die erfindungsgemäße Kraftmeßzelle eine besonders einfache Anlenkung auf, die sehr reibungsarm und äußerst wartungsfrei ist.The force measuring cell according to the invention has the following advantages: Its articulation between the rotatably mounted suspension and the lever does not experience any permanent deformation. The deformations of the ligaments of the cruciate ligament link that occurred during the measurements are essentially reversed by the spring force of the ligaments after the end of the load. Permanent damage - as is the case with the known load cells - is almost impossible with the cruciate link according to the invention between the rotatably mounted suspension and the lever. The cutting or rotating axis, which is determined by the ligaments of the handlebar, does not experience any displacement from the vertical axis, no matter how heavy the load. This also ensures a clearly defined point of application of the suspension, which always remains on the vertical axis. It is thus ensured that the measurement results do not experience any falsifications due to shifting of the point of attack. Furthermore, the load cell according to the invention has a particularly simple articulation that is very low-friction and extremely maintenance-free.

An Hand des in den Zeichnungen aufgezeigten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung im folgenden näher erläutert.The invention will be described in more detail below with reference to the exemplary embodiment shown in the drawings explained.

Die F i g. 1 zeigt teilweise geschnitten eine Ansicht eines Kreiselaufbaus, der besonders für Wägungen geeignet ist. Die F i g. 2 gibt eine Seitenansicht der Anordnung der F i g. 1 wieder. Zur Lagerung eine Halterung des Kreisels dient das auf einer Grundplatte ruhende Gestell 1. an dem die Platte 2 angeflanscht ist. Diese Platte 2 trägt die Heizkörper und die Einrichtungen zur Sicherheit einer konstanten Temperatur innerhalb eines (nicht gezeigten) den Kreisel umgebenden Gehäuses. Ferner trägt die Platte 2 den Lagefühler 28 zur Steuerung des Stützmotors. Auf einer Abschluß piatte am oberen Ende des Gestells 1 ist die Zentrierplatte 8 vorgesehen, in der das untere Radiallager 22 angeordnet ist. Dieses Lager 22, das im Lagerbügel 9 gelagerte obere Axiallager 17 und das obere Radiallager 18 gewährleisten eine eindeutige Lagerung der um die Vertikalachse rotierbaren Welle 21. Innerhalb des Lagerbiigels 9 ist der Stützmotor untergebracht, dessen auf der Welle 21 montierter Rotor mit 19 und dessen Stator mit 20 bezeichnet ist. An ihrem oberen Ende trägt die Welle 21 das Schleifringpaket 15 zur Stromversorgung des Stütz- und Kreiselmotors und die Halterung Il für die Impulsscheibe 12. Auf dem Lagerbügel 9 ist die Abtasteinrichtung 16, die die um die Vertikalachse mit durch die zu wägende Last hervorgerufener Präzessionsgeschwindigkeit rotierende Impulsscheibe 12 abgetastet, und die Kohlenhaltcrung 14 angeordnet. Die Verteilerplatte 10 für die Stromanschlüs-The F i g. 1 shows a partially sectioned view of a gyroscope structure which is particularly suitable for weighing is. The F i g. Figure 2 gives a side view of the arrangement of Figure 2. 1 again. A bracket for storage the gyro is used by the frame 1, resting on a base plate, to which the plate 2 is flanged. This plate 2 supports the radiators and the means to ensure a constant temperature inside a housing (not shown) surrounding the top. The plate 2 also carries the position sensor 28 to control the support motor. On a conclusion piatte at the upper end of the frame 1 is the centering plate 8 is provided, in which the lower radial bearing 22 is arranged. This bearing 22, which is in the bearing bracket 9 mounted upper axial bearing 17 and the upper radial bearing 18 ensure a clear storage of the order the vertical axis rotatable shaft 21. Inside the bearing bracket 9, the support motor is housed, its The rotor mounted on the shaft 21 is denoted by 19 and its stator is denoted by 20. At the top of it the shaft 21 carries the slip ring pack 15 for power supply of the support and centrifugal motor and the bracket II for the pulse disk 12. On the bearing bracket 9 is the scanning device 16, which is about the vertical axis impulse disc rotating with the precession speed caused by the load to be weighed 12 scanned, and the coal holder 14 is arranged. The distribution plate 10 for the power connection

se ist auf der Platte am oberen Ende des Gestells 1 vorgesehen. Zur Abdeckung über der oberen Platte angeordneter Teile ist die Abdeckung 13 vorgesehen. An ihrem unteren Ende trägt die Weiie 21 den äußeren Kreiselkäfig 7, an dem über die beiden Krcu/.bandlen- S ker 23 der innere Kreiseikäfig 5 gelagert ist. Im inneren Kreiselkäfig ist der Kreiselmotor 24 rotierbar gelagert. Zur Kraftnnleitung dient der Hebel 4, dessen eines Ende über übereinander angeordnete Kreu/bandlcnker 6a, 6b mit dem inneren Kreiseikäfig 5 und dessen anderes Ende über nebeneinander angeordnete Kreuzbandlenker 6c mit dem äußeren Kreiselkäfig 7 verbunden sind. Zwischen den Lenkern 6a und bb ist ein in seiner Länge variables Abstandsstück 6c/ vorgesehen. Um einen eindeutig definierten Angriffspunkt der um die Vertikalachse drehbar gelagerten Aufhängung zu gewährleisten, ist zwischen dem Axiallager 26 der Aufhängung und dem Hebel 4 ein Kreuzbandlenker 6e vorgesehen. Beim Ausführungsbeispiel ist das eine Ende des Kreuzbandlenkers 6e direkt mit dem Hebel 4 verbunden, während das andere Ende mit dem Gehäuse 3 des Axiallagers 26 verbunden ist. Iin Axiallager 26 ist der Bolzen 25, dessen Achse mit der Vertikaldchse zusammenfällt, gelagert. Die zu wägende Last greift direkt oder indirekt an dem von dem Bolzen getragenen Gehänge 27 an. Die Schnitt- oder Drehachse des Kreuzbandlenkers 6e schneidet die Vertikalachse im Angriffspunkt der drehbar gelagerten Aufhängung.se is provided on the plate at the upper end of the frame 1. The cover 13 is provided for covering parts arranged above the upper plate. At its lower end, the white shaft 21 carries the outer circular cage 7, on which the inner circular cage 5 is mounted via the two circular handlebars 23. The centrifugal motor 24 is rotatably mounted in the inner centrifugal cage. The lever 4 is used to transmit force, one end of which is connected to the inner circular cage 5 via cross-band links 6a, 6b arranged one above the other and the other end of which is connected to the outer gyro cage 7 via cross-band links 6c arranged next to one another. A spacer 6c / variable in length is provided between the links 6a and bb. In order to ensure a clearly defined point of application of the suspension which is rotatably mounted about the vertical axis, a cruciate ligament link 6e is provided between the axial bearing 26 of the suspension and the lever 4. In the exemplary embodiment, one end of the cruciate ligament link 6e is connected directly to the lever 4, while the other end is connected to the housing 3 of the axial bearing 26. In the axial bearing 26, the bolt 25, the axis of which coincides with the vertical axis, is mounted. The load to be weighed acts directly or indirectly on the hanger 27 carried by the bolt. The intersection or rotation axis of the cruciate ligament link 6e intersects the vertical axis at the point of application of the rotatably mounted suspension.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims

Claim:

Load cell, consisting of a gyroscope, the force to be measured Precession movement is a measure of this force at which force is applied to one with its one End on the inner and with its other end on the outer rotary cage movably mounted lever a suspension rotatable about the vertical axis is provided, characterized in that that between the bearing (26) of the suspension (27) of the load to be measured and the lever (4) a cruciate ligament handlebar (6e) is provided.

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