DE2546890C3 - Montage- und Schutzorgan bei Kraftmessungs- oder Wiegevorrichtungen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft Montage- und Schutzanordnungen für Kraftmeß- oder Wiegeanordnungen, die aus einem Kraftübertragungsteil und aus zwei Teilen an einander in Hauptkraftrichtung gegenüberliegenden Seiten des Kraftübertragungsteils besteht, bei der der wesentliche Teil des Kraftübertragungsteils der im Kraftfluß liegende Kraftmeßwandler ist, bei der einer der genannten Teile zwischen dem Lastträger und dem Kraftübertragungsteil angeordnet ist und die Last vom Lastträger auf den Kraftübertragungsteil überträgt und der andere Teil zwischen dem Kraftübertragungsteil und dem Fundament angeordnet ist und die Last vom Kraftübertragungsteil auf das Fundament überträgt, und bei der beide Teile Einrichtungen besitzen, durch die ein Teil zwecks vollständiger Entlastung des Kraftübertragungsteils relativ zum anderen in Hauptkraftrichtung bewegt werden kann, wobei die beiden Teile parallel zueinander ausgerichtet bleiben und relativ zueinander in einer Ebene senkrecht zur Hauptkraftrichtung fixiert sind.

Derartige Anordnungen sind beispielsweise in der FR-PS 10 94 512 gezeigt Von Nachteil bei diesen Anordnungen ist, daß beim Aufbau der Kraftmeß- oder Wiegeanordnungen die Kraftübertragungsteile schwierig zwischen dem Lastträger und dem Fundament anzuordnen sind. Schon geringe Lageungenauigkeiten der beiden an einander gegenüberliegenden Seiten des Kraftübertragungsteiles liegenden Teile führen zu erheblichen Meßungenauigkeiten. Darüberhinaus ist der Ein- und Ausbau des Kraftmeßwandlers relativ schwierig zu bewerkstelligen. Schließlich sind derlei Anordnungen auch nicht geeignet, Verschiebungen des Lastträgers relativ zum Fundament, ohne die Meßgenauigkeit zu beeinträchtigen, aufnehmen zu können.

In der US-PS 35 12 595 ist ebenfalls eine Montage- und Schutzanordnung für Kraftmeß- oder Wiegeanordnungen bekannt geworden. Auch bei den Ausführungsbeispielen nach dieser Druckschrift ist die genaue Ausrichtung der beiden Teile, die zwischen sich das Kraftübertragungsteil aufnehmen, schwierig zu bewerkstelligen, wobei auch hier schön geringe Lageabweichungen zu erheblichen Fehlern in der Messung führen. Auch bei diesen Anordnungen führt der Ein- und Ausbau des Kraftmeßwandlers zu erheblichen Schwierigkeiten.

In der DE-AS 12 14 428 ist zwar bereits der Ein- und Ausbau des Kraftmeßwandlers leichter zu bewerkstelligen, es bleibt aber die Schwierigkeit der genauen Ausrichtung der beiden Teile, die am Lastträger bzw. am Fundament angeordnet sind und zwischen sich den Kraftmeßwandler aufnehmen, erhalten. Darüberhinaus können begrenzte Verschiebungen des Lastträgers relativ zum Fundament in einer Ebene senkrecht zur Hauptkraftrichtung nicht aufgefangen werden, so daß bei Messungen wiederum mit Fehlemngenauigkeiten zu rechnen ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einer Montage- und Wiegeanordnung der eingangs genannten Art die genaue Montage des Kraftmeßwandlers zwischen Lastträger und Fundament zu erleichtern. Darüberhinaus soll die Einbau- und Ausbaubarkeit der Kraftmeßwandler vereinfacht werden. Schließlich sol-

len durch die Montage- und Schutzanordnung Seitenverschiebungen des Lastträgers senkrecht zur Hauptkraftrichtung in einfacher Weise aufgefangen werden können, ohne daß dabei die Meßgenauigkeit bei der Wiegung beeinträchtigt wird.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Einrichtungen bei der eingangs genannten Montage- und Schutzanordnung ferner so ausgebildet und angeordnet sind, daß die beiden Teile, die zwischen sich den Kraftmeßwandler aufnehmen können, bei ihrer relativen Bewegung in der Hauptkraftrichtung in der Ebene senkrecht zur Hauptkraftrichtung ausgerichtet werden können und ein Einführen des Kraftmeßwandlers zwischen die beiden Teile ohne weiteres möglich ist, und daß das Kraftübertragungssystem derart ausgebildet und angeordnet ist, daß bei Querkräften begrenzte Verschiebungen des Lastträgers relativ zum Fundament und ir einer Ebene senkrecht zur Hauptkraftrichtung möglich sind.

Dadurch, daß die beiden Teile des Montage- und Schutzorgans bei einer relativen Bewegung zueinander beim Aufbau der Kraftmessungs- und Wiegcanordiiung genau zueinander ausrichtbar sind, kann das Kraftübertragungsteil genau an den gewünschten Steilen angebracht werden. Darüberhinaus ist es in dieser ausgerichteten Stellung möglich, den Kraftmeßwandler einzubauen, ohne daß eine Verschiebung der beiden Teile der Montage- und Schutzanordnung senkrecht zur Hauptkraftrichtung stattfindet Schließlich wird die durch das Spiel zwischen den beiden Teilen beschränkte Bewegung des Lastträgers in der Hauptkraftrichtung liegenden Ebene sichergestellt, daß keine unzulässiger. Verschiebungen des Lastträgers auftreten, wobei diese möglichen Verschiebungen die Meßgenauigkeit des Kraftmeßwandlers nicht störend beeinflussen. Insgesamt ergibt sich durch die erfinderische Montage- und Schutzanordnung eine Kraftmeß- und Wiegeanordnung von hoher Meßgenauigkeit, einfacher Montage und großer Reparaturfreundlichkeit, so daß derartige Kraftmeß- oder Wiegevorrichtungen hinsichtlich der Kosten eine preisgünstige Installation sowie Instandhaltung aufweisen.

Außer seiner Verwendung als Montage- und Schutzorgan kann der Gegenstand der Erfindung auch als eine Arretierungsvorrichtung für einen Lastträger dienen, wovon Bedarf bei Reparaturer; oder erwarteten außergewöhnlichen Überlasten gemacht werden kann.

Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beansprucht

Die Erfindung kann durch verschiedene Ausführungsformen verwirklicht werden, die sowohl hinsichtlich der Größe der Meßlast >md damit der Größe der Ausgestaltung des Kraftmeßwandlers sowie der Ausgestaltung des Lastträgers angepaßt werden können.

In den Zeichnungen sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt und zwar zeigen

P i g. 1 bis 6 eine erste Ausgestaltung, die einem solchen Einbau angepaßt ist, der eine niedrige Bauhöhe erfordert,

Fig.7 bis 10 weitere Ausgestaltungen, welche Lastträgern — bestehend aus von Beinen getragenen Behältern — angepaßt sind und die iastUbertragende Teile bilden,

Fig. 11 u. 12 zeigen eine Ausgestaltung, durch die beabsichtigt ist, unter Lastträgern mit einer hauptsächlieh ebenen Unterseite, wie liegende Tanks oder Plattformen, angeordnet zu werden.

Fig. I zeigt eine Anordnung mit der lastübertragenden Vorrichtung in Meßstellung, Der obere Teil 1 besteht aus einer Konsole, die an dem Lastträger 2 mit Schrauben 3 befestigt ist In der Oberseite der Konscie 1 sind zwei Bohrungen 4 vorhanden. Der Oberteil 1 ruht auf der lastübertragenden Vorrichtung 5, 6, 7, die aus zwei Distanzplatten 5 besteht, zwischen denen der Kraftmeßwandler 6, der die Last mißt und sie in z. B. ein elektrisches Signal umformt, angeordnet ist Die Ober- und Unterseiten desselben haben sphärische Oberflächen 7, die auf den Auflageflächen der Distanzplatten 5 rollen können und durch Verschiebungen der Konsole 1 im Verhältnis zum Unterteil 8 nachgebend sind. Durch Anpassung der Radien der sphärischen Oberflächen 7 im Verhältnis zu der Höhe des Kraftmeßwandlers 6, d. h. zu dem Abstand zwischen den Distanzplatten 5, kann die Vorrichtung selbstaufrichtend gehalten werden, d. h. sie ist bestrebt, eine Position einzunehmen, die der Angriffslinie der Meßlast folgt Sie ist folglich statisch stabil. Wie dies zu erreichen ist, wird in einer besonderen Ausführung einer solchen Anordnung gezeigt, die im schwedischen Pikant 3 66 116 näher beschrieben ist

Der Unterteil 8 der Vorrichtung ist mit zwei Säulen 9 versehen, in deren Oberteil jeweils ein Gewinde für eine Mutter 10 angeordnet ist. Oberhalb dieses Gewindeteils hat jede Säule 9 einen Zapfen 11, dessen Durchmesser so gehalten ist daß sich ein Spiel relativ zu den Begrenzungswandungen der Bohrung 4 im Oberteil 1 ergibt

In derjenigen Lage der Teile der Vorrichtung, wie sie F i g. 1 zeigt, sind daher horizontale Verschiebungen der Konsole 1 im Bezug auf den Unterteil 8 möglich und zwar in dem Maße, wie es das Spiel zwischen dem Zapfen 11 und der Bohrung 4 zuläßt Wenn die Konsole 1 so verschoben wird, da3 die Begrenzungswandungen der Bohrungen 4 die Zapfen 11 kontaktieren, wird eine weitere Bewegung gestoppt und die Seitenlast, die dabei entsteht, wird auf die Unterlage 12 übertragen.

Bei der Montage des Lastträgers 2 und der lastübertragenden Teile wird zuerst die Konsole 1 an dem Lastträger 2 befestigt. Danach wird der Unterteil 8 so angeordnet, daß Ansätze 10a der Mutter 10 in die Bohrungen 4 passend eingreifen, wobei diese Teile, wie in der F i g. 3 gezeigt, fixiert sind. In solchen Fällen, in denen Vorrichtungen gemäß der Erfindung unter mehreren Stützpunkten angeordnet werden sollen, werden alle montiert angeordnet; der Lastträger steht dann stabil und kann in die richtige Position eingestellt werden. Hierbei kann der Unterteil 8 verschoben werden. In dieser Lage des Lastträgers kann der Unterteil 8 auf dem Fundament 12 befestigt werden.

Der nächste Schritt der Montage geht aus der F i g- 4 hervor; danach ist die Position des Lastträgers in senkrechter Richtung mit Hilfe von Muttern 10 so weit erhöht worden, daß der Kraftmeßwandler 6 mit den Distanzplatten 6 von der Seite her eingeschoben werden kann. Es sei ausdrücklich bemerkt, daß die Teile 1 und 8 auch bei dieser Position aufeinander fixiert sind. Zweckmäßig is; es, die Unterseite des oberen Teils 1 und die Oberseite des unteren Teils 8 mit Ausnehmungen zu versehen, die das Einbringen der Distanzplatten 5 des Kraftmeßwandlers in die gewünschte Position, d. h. genau übereinander, erleichtern. Diese Ausnehmungen sind der Einfachheit halber in den Figuren der Zeichnung fortgelassen.

Nachdem der Kraftmeßwandler 6 an seinen Platz gemäß F i g. 5 gebracht worden ist, kann der obere Teil 1 der Vorrichtung dadurch gesenkt werden, daß die

Muttern 10 gegen den Anschlag heruntergeschraubt werden. Der KraftmeBwandler übernimmt dann die Last und der vorerwähnte Spielraum für Seitenverschiebungen entsteht, wie aus Fig.6 hervorgeht. Falls es gewünscht ist, den Kraftmeßwandler zu demontieren, kann dies dadurch geschehen, daß die Muttern 10 wieder so weit hochgeschraubt werden, daß ihr Führungsteil 10a in die Bohrungen 4 eingreift. Beim weiteren Anheben übernehmen die Muttern 10 die Last, und es entsteht ein genügend großer Zwischenraum zwischen den Distanzplatten S und der Konsole 1.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach Fig. 7 und 8 ist der in dem Lastträger befestigte Teil 13 mil dem lastübertragenden Teil — dem Bein 14 — des Lastträgers integriert, d. h. er macht einen Teil desselben aus. In dem Teil 13 ist eine kreisförmige Nut IS angebracht, deren Boden 16 in einer Spitze ausläuft. An seiner Oberseite hat der Teil 13 ein Gewindeloch 17, durch welches eine Möglichkeit zur Justierung der gegenseitigen Lage zwischen dem Teil 13 und dem Bein 14 dadurch entsteht, daß das Bein 14 mit einem äußeren Gewinde 18 versehen ist. Symmetrisch unter dem Teil 13 ist ein seitlich beweglicher Kraftmeßwandler 19 angeordnet, der über eine Platte 20 die Meßlast auf ein Fundament 21 überträgt. In der Platte 20 ist ein rohrförmiger Zylinder 22 starr eingesetzt, der einen kreisförmigen Querschnitt aufweist. Etwa ein Drittel des Umfangs des rohrförmigen Zylinders 22 ist entfernt, wie aus Fig. 8 hervorgeht. Durch den entfernten Teil des Zylinders 22 entsteht die öffnung, die für die Montage des Kraftmeßwandlers 19 erforderlich ist. Das obere Ende des Zylinders 22 läuft in eine Spitze 23 aus, wobei der Durchmesser dieser Spitze 23 etwa gleich dem des spitz zulaufenden Bodens 16 der Nut 15 ist.

Um die Teile 13 und 22 in verschiedene Positionen zueinander in der Richtung der Meßlast bringen zu können, sind drei Stellbolzen 24 vorhanden, deren Köpfe 25 zugespitzt und deren Schraubteile in Beschläge 26 eingeschraubt sind, welche in dem Zylinder 22 starr befestigt sind.

Bei der Montage des Lastträgers und des lastübertragenden Teils wird der Teil 13 auf den Zylinder 22

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untersten Lage befinden, die Nut 15 mit ihrem spitz zulaufenden Boden 16 die ebenfalls angespitzte Oberseite 23 des Zylinders 22 in einer eindeutigen Lage in der Horizontalebene fixiert. Wenn die Vorrichtung in der gewünschten Lage auf der Unterlage 21 angeordnet worden ist, werden der lastübertragende Teil 14 (das Bein) und der Teil 13 dadurch angehoben, daß die Stellbolzen 24 so weit hochgeschraubt werden, daß ihre Spitzen 25 gegen üen Teil 13 gepreßt werden. Die Spitzen werden dabei in das Material des Teiles 13 eingepreßt, und die Lage in der Horizontalrichtung zwischen den Teilen 13 und 22 wird auch dann beibehalten, wenn diese voneinander so weit entfernt worden sind, daß der Kraftmeßwandler 19 eingeführt werden kann. Die Unterseite des Teiles 13 und die Oberseite der Platte 20 haben vorteilhaft konzentrisch angeordnete Ausnehmungen, die derart ausgebildet sind, daß sie den Kraftmeßwandler 19 seitwärts an seinen Platz führen. Diese Ausnehmungen sind nicht in den Figuren gezeigt Falls die Stellbolzen 24 wieder in den Beschlagen 26 heruntergeschraubt werden, übernimmt der Kraftmeßwandler 19 die Lastübertragung. Durch eine geeignete Anpassung der Höhen des Zylinders 22 und des Kraftmeßwandlers 19 werden die Nut 15 und der Oberteil des Zylinders 22 seitlich ein

ίο

Spiel bekommen, das in der Horizontalebcnc Bewegungen entsprechend der Größe dieses Spiels erlaubt.

Die F i g. 9 und 10 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, bei welcher der im Lastträger befestigte Teil 27 mit dem lastübertragenden Teil 28 integriert worden ist. Um den oberen Teil 27 und den unteren Teil, die Platte 29, in verschiedene Positionen zueinander in Richtung der Meßlast bringen zu können, ist der Teil 27 mit einem Gewinde 30 versehen, das in den Teil 28 eingeschraubt ist, der das entsprechende innere Gewinde 31 aufweist. Dies geschieht mit Hilfe eines sogenannten Hakenschlüssels, der in eine der Bohrungen 32 eingeführt werden kann.

In der Fig.9 sind die Teile in ihrer lastmessenden Position dargestellt, wobei die Last von dem Teil 27 über den Kraftmeßwandler 33 auf die Platte 29 übertragen wird. Der untere Bereich des Teiles 28 ist ein Zylinder 34 mit kreisförmiger Röhrenform. Auch von diesem rohrförmißen Zylinder 34 ist etwa ein Drittel des Umfangs weggenommen, wie in Fig. 10 gezeigt wird. Die Unterkante des Zylinders 34 läuft in eine Spitze 35 aus, die in den in eine Spitze auslaufenden Boden 37 einer Nut 36 paßt, da sie denselben Durchmesser erhalten. Die für eine Montage und eine Messung erforderlichen Positionen der Teile 27, 28 und 34 bzw. Teil 29 werden dadurch eingestellt, daß der Teil 27 mit Hilfe eines Hakenschlüssels gedreht wird, hierbei ist der Teil 27 in "einer Montagelage, wenn er sich in seiner hochgeschraubten Stellung befindet, wie dies bereits unter Hinweis auf die F i g. 7 und 8 beschrieben worden ist. Auch die übrigen Positionen der Vorrichtung werden auf analoge Weise wie beim Ausfühningsbeispiel gemäß den F i g. 7 und 8 erzielt. Das Ausführungsbeispiel gemäß den Fig.9 und 10 erlaubt eine gewisse begrenzte Justiermöglichkeit in senkrechter Richtung der lastübertragenden Einheit. Dies ist ein Vorteil bei der Verteilung der Last in denjenigen Fällen, wo der Lastträger auf einem unebenen Fundament steht

Die Fig. 11 und 12 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung, bei der der Oberteil aus einer Platte 38 besteht, die gegen den Lastträger 39 ruht und evtl. daran durch Schweißen befestigt ist. Ein Kraftmeßwandler 40 ü'uci ti dgl uic Lab ι auf cmc Flaue 4i des Unterteils. Ein Zylinder 42 ist auf der Platte 41 starr eingesetzt Auch dieser Zylinder ist rohrförmig gestaltet und hat kreisförmigen Querschnitt, wobei wiederum etwa ein Drittel seines Umfangs weggenommen ist wie aus der Fi g. 11 hervorgeht.

Das obere Ende des Zylinders 42 läuft in eine Spitze 43 aus. Diese paOt in den spitz zulaufenden Boden 45 der ringförmigen Nut 44, wenn sie denselben Durchmes^r haben. Um die Teile 38 und 41, 42 in verschiedene Positionen zueinander in der Richtung der Meßlast bringen zu können, sind drei Justierbolzen 46 vorhanden, deren Köpfe 47 angespitzt sind und deren Schraubteile in Beschläge 48 eingeschraubt sind, die in dem Zylinder 42 starr befestigt sind Die Montage des Lastträgers geschieht auf dieselbe Art und Weise wie sie unter Hinweis auf die F i g. 7 und 8 beschrieben worden

Bei den gemäß F i g. 1 bis 12 beschriebenen Ausführungsbeispielen der Vorrichtung sind außer Seitenverschiebungen — Transversalbewegungen — in der Ebene senkrecht zur Richtung der Meßkraft auch Winkelbewegungen des Lastträgers um die beiden Achsen senkrecht der Meßkraftrichtung möglich. Auch diese Winkelbewegungen werden in ihrer Größe auf ähnliche Weise wie die Transversalbewegungen be-

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schränkt. Erzielung einer seitlichen Beweglichkeit besteht. Wie

Bei den dargestellten und beschriebenen Ausfüh- bereits in der Einleitung erwähnt ist, kann der

rungsbeispielen der Vorrichtung wird in sämtlichen lastübertragende Teil aber auch ganz andere Ausfüh-

Beispielen angenommen, daB der lastübertragende Teil rungen und Ausbildungen erhalten, so lange die seitliche

aus einem Kraftmeßwandler mit sphärischen Enden zur ■> Beweglichkeit erhalten bleibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche;

1. Montage- und Schutzanordnung für Kraftmeßoder Wiegeanordnungen, die aus einem Lastträger, aus einem Kraftflbertragungsteü und aus zwei Teilen an einander in Hauptkraftrichtung gegenüberliegenden Seiten des Kraftübertragungsteils besteht, bei der der wesentliche Teil des Kraftübertragungsteils der im KraftfluB liegende Kraftmeßwandler ist, bei der einer der genannten Teile zwischen dem ι ο Lastträger und dem Kraftübertragungsteil angeordnet ist und die Last vom Lastträger auf den Kraftübertragungsteil überträgt, und der andere Teil zwischen dem Kraftübertragungsteil und dem Fundament angeordnet ist und die Last vom rs Kraftübertragungsteil auf das Fundament überträgt, und bei der die beiden Teile Einrichtungen besitzen, durch die ein Teil zwecks vollständiger Entlastung des Kraftübertragungsteils relativ zum anderen in Hauptkraftrichtung bewegt werden kann, wobei die beiden Teile parallel zueinander ausgerichtet bleiben und relativ zueinander in einer Ebene senkrecht zur Hauptkraftrichtung fixiert sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen (4, 9,10, 10a, H; 15, 16, 23-26; 27, 30-32, 34-47; 43-48) ferner so ausgebildet und angeordnet sind, daß die beiden Teile (1, 13, 28, 38; 8, 20, 29, 41) bei ihrer relativen Bewegung in Hauptkraftrichtung in der Ebene senkrecht zur Hauptkraftrichtung ausgerichtet werden und ein Einführen des Kraftmeßwandlers (6, 19, 33, 40) zwischen die beiden Teile ohne weiteres möglich ist, und daß das Kraftübertragungssystem (5, 6, 7; 19; 33,40) derart ausgebildet und angeordnet ist, drß bei Querkräften begrenzte Verschiebungen des Lastträgers (2, 39) relativ zum Fundament (12,21) und in einer Ebene senkrecht zur Hauptkraftrichtung möglich sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (1,13,28,38; 8,20,29, 41) mit wenigstens einer Gewindeschraube (24, 46) in die angehobenen Stellungen überführbar sind und daß die Schraube mit ihrer Symmetrieachse parallel zur Hauptkraftrichtung in dem einen Teil (20, <->l) angeordnet und an ihrem freien Ende (25, 47) zugespitzt ist zur Ausrichtung in der Ebene senkrecht zur Hauptkraftrichtung.

3. Anordnung nach Anspruch I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (1,13,28,38; 8,20,29, 41) in ihre Stellungen durch wenigstens eine Mutter (10) überführbar sind, deren Symmetrieachse paral-IeI zur Hauptkraftrichtung liegt und die auf einer an einem der Teile (8) befestigten Stange (9) aufgeschraubt ist, und daß die eine Seite der Mutter (10) als ein Führungsteil (iOa) ausgebildet ist, das in den angehobenen und fixierenden Stellungen zwischen den Teilen entsprechende Bohrungen (4) des zweiten Teiles (1) eingreift.

4. Anordnung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Lastträger (2,39) verbundene Teil (1, 28,38) einstückig mit dem Lastträger ausgebildet ist.

5. Anordnung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der mit dem Fundament (12,21) des Lastträgers (2,39) verbundene Teil (8,20,29,41) einstückig mit diesem ausgebildet ist.

6. Anordnung nach Anspruch I, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Teile (1,28,38; 8,20, 29, 41) am Lastträger (2, 39) bzw. dem Fundament (12,21) des Lastträgers (2,39) einstückig ausgebildet sind.