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Vorrichtung zur elektromechanischen Messung einer Kraft
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur elektromechanischen Messung
einer Kraft.
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Zur Messung von Kräften ist eine Vielzahl von Einrichtungen bekannt,
welche beispielsweise in Verbindung mit elektrischen Kraftmeßgebern im Gebiet der
Technik einen weiten Anwendungsbereich besitzen. Die Vorteile derartiger Meßeinrichtungen
wirken sich um so mehr aus, je gröber die zu messenden Kräfte und je höher die Anforderungen
an die Unempfindlichkeit gegen Störungen in rauhen Betrieben und je extremer die
Forderungen an die Genauigkeit solcher Meßeinrichtungen sind.
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Hinzu kommt bei elektromechanischen Meßeinrichtungen die besonders
vorteilhafte und unkomplizierte Möglichkeit der Fernübertragung der gemessenen Daten,
insbesondere bei deren Einspeisung in Datenträger von Einrichtungen zur Prozeßautomation.
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Andererseits aber ist es bekanntlich schwierig, solche elektrischen
Meßeinrichtungen mit sehr kleinem Fehler zu bauen. Dennoch wird der wrforderlich
hohe Aufwand auf der Entwicklungs- und Ausführungsseite nicht gescheut, weil die
Vorteile der genannten elektromechanischen Meßsysteme
die Nachteile
doch erheblich überwiegen.
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Die Einflüsse, welche in ihrer Summe oder einzeln zu Fehlern solcher
Meßeinrichtungen führen können, sind bekannt. Hierzu wird beispielsweise verwiesen
auf eine Veröffentlichung in VDI-Berichte, Nr. 137, 1970; DK 531.781.2: 621.317.39-187.4:
531.753.
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EINIGE GESICHTSPUNKTE ZUR PRAZISIONS-KRAFTMESSUNG UND- WÄGUNG MIT
DEHNUNGSMEßSTREIFEN" von Prof. Dr. Ing. Chr. Rohrbach, Berlin, insbesondere Seite
5 und 6.
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Hiernach sind besonders die folgenden Störeinflüsse von Bedeutung:
- mechanische Einflüsse - chemische Einflüsse - Temperatureinflüsse - Strahlungseinflüsse.
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Bei den mechanischen Einflüssen sind besonders gravierend die Einflüsse
von Störkräften und Störmomenten, welche z.B. durch schiefe Krafteinleitung und/oder
fehlerhaften Einbau des Kraftgebers auftreten. In dem genannten Fachaufsatz wird
betont, daß diese Fehler schwer zu vermeiden sind, und daß deshalb versucht wird,
den Kraftgeber durch Stützkonstruktionen von derartigen Störeinflüssen freizuhalten.
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Nach dieser Veröffentlichung besteht eines der größten Probleme der
Kraftmessung, insbesondere bei großen Kräften darin, die definierte Einleitung der
Kräfte in das Federelement mit der erforderlichen Präzision zu bewerkstelligen.
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In einer anderen Veröffentlichung in VDI-Berichi Nr.
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176, 1972 DIc 621.317.39: 531.781.2 681.267.3: 531.753, mit dem Titel:
"The Loadcell in the Assizeable Electronic Weighbridgew by W.H. Kooman, Philips,
Eindhofen, Nederlands, werden u.a.
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Forderungen aufgezählt, welche an eichfähige Waagen gestellt werden.
In Bezug auf den Einbau von Kraftmeßdosen in einer als Beispiel beschriebenen Brtlckenwaage
wird ueber den Störeinfluß von nicht senkrechter Aufstellung der Eraftmeßdosen sowie
Uber die schwierige Beseitigung der Einwirkung horizontaler Kräfte auf Kraftmeßdosen,
und schließlich über die Notwendigkeit und Art der horizontalen Anlenkung und Fesselung
einer Wiegeplattform referiert.
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(Seite 179 bis 188) Es ist beispielsweise bekannt, solche Kraftaufnehmer
zur Vermeidung von horizontalen Kräften auf Vielkugellagern anzuordnen wobei zur
seitlichen Fesselung Gelenkstangen benötigt; werden. Bei derartigen Behältern müssen
Überdies die Rohranschlüsse
zur Vermeidung von Kraftnebenschlüssen
mit biegeweichen Kupplungen versehen sein, was bei Medien mit höheren Temperaturen
und höheren Drücken zu beträchtlichen Problemen führt. Dabei müssen derartige Rohranschlüsse
mit Kompensatoren ausgestattet werden, was einen noch viel höheren Aufwand verursacht.
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Bei anderen bekannten AusfUhrungen werden Behälter beispielsweise
mit als Pendelstützen ausgebildeten Wägezellen ausgestattet, wobei zur exakten seitlichen
Stabilisierung Führungsräder erforderlich sind. Hierbei ergeben sich wiederum Probleme
für die Rohranschlüsse, welche lediglich im Falle druckloser Beschickung und Entleerung
mit offenen Füllstutzen ausgestattet sein könnens anderenfalls mit Kompensatoren.
Aus der Fülle von bekannten Einbauvorschlägen mit Rundstablenkern, Spannseilen,
Flachstablenkern1 Spannhaken, Bolzenlenkern und ähnlichen Einbau-Hilfsmitteln, ist
der beträchtliche Aufwand erkennbar, der in der Praxis notwendig und üblich ist,
wenn man die Fehlertoleranzen in vernünftigen Grenzen halten will.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diesen beim Stand der Technik erforderlichen
und Üblichen Aufwand für den richtigen Einbau von Wägezellen signifikant zu verringern
und dabei gleichzeitig den Einfluß mechanischer Störgrößen noch wirksamer als bisher
zu verhindern, um ,dadurch zu einer möglichst universalen und breitgestreuten Anwendung
zu gelangen.
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Als Endziel soll ein insgesamt unkompliziertes Vorrichtungskonzept
für Kraft-Meßanordnungen erreicht werden, welches auch in wirtschaftlicher Hinsicht
günstiger als die bekannten Einrichtungen ist.
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Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß als Lastgeber ein vorzugsweise
einseitig eingespannter Träger quer zur Angriffsrichtung der Kraft angeordnet ist
durch welchen die Kraft über parallel zur Angriffsrichtung versetzte Angriffsstellen
übertragen wird, und daß der zwischen den Angriffsstellen auf Scheren beanspruchte
Teil des Trägers mit auf Scherkräfte ansprechenden Indikatoren ausgestattet ist.
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Dabei ergibt sich als gravierender Vorteil der Erfindung gegenüber
dem aufgezeigten Stand der Technik, daß bei einer derartigen Gestaltung von Kraftmeßeinrichtungen
im weitesten Sinne, insbesondere bei deren Anwendung im Gebiet der Wägetechnik,
der ganze bisher notwendige Aufwand an Übertragungs-Stabilisations-, Kraftzerlegungs-
und Lenkungsmitteln wie Wagebalkrn, Schneiden, Gelenken, Ausgleichselementen, Lenkern,
Spannseilen, Führungsrollen etc. entfällt.
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Dies wird deshalb möglich, weil die besondere erfindungegemäße Ausgestaltung
und Anwendung des an sich bekannten Prinzips eines Scherkraftgebers als DMS-Geber
die mechanischen Einflüsse - außer in Richtung der anzuzeigenden Kraft - auf annähernd
Null kompensiert.
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Eine zweckmäßige - wenn auch an sich bekannte - Ausgestaltung der
Vorrichtung ergibt sich dadurch, daß die Indikatoren elektromechanische Dehnungs-Meßstreifen-Geber
sind.
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In Ausgestaltung der Vorrichtung ist weiterhin vorgesehen, daß die
Dehnungs-Meßstreifen-Geber in Ebenen angeordnet sind, welche zu beiden Seiten einer
mit den Vektoren der versetzten Kräfte zusammenfallenden ersten Bezugsebene durch
die neutrale Zone C-D des Trägers parallel im gleichen Abstand verlaufen.
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Weiter ist vorgesehen, daß die Dehnungs-Meßstreifen-Geber vorzugsweise
symmetrisch zu beiden Seiten einer senkrecht zur ersten Bezugsebene C-D und durch
die Null-Linie des Trägers verlaufenden zweiten Bezugsebene vorzugsweise in einem
Winkel 0{ angeordnet sind. Dieser Winkel vX beträgt vorzugsweise 45°.
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Weiterhin ist vorgesehen, daß der auf Scheren beanspruchte Teil des
Trägers ein zu dessen Null-Linien symmetrisches Profil aufweist, und daß vorzugsweise
dessen Mittelsteg in Kraftrichtung verläuft. Bei einer zweckmäßigen Ausgestaltung
ist vorgesehen, daß das Profil ein T- oder Kastenprofil ist. Je nach Ausführung
der Vorrichtung kann aber auch der Träger ein Voll-Profil aufweisen, vorzugsweise
in Form eines Hochkant-Rechteckes. Sowohl im Falle eines T-Profils, eines Kastenprofill
als auch eines Vollprofils oder anderer ähnlicher Profile ergibt sich eine zweckmäßige
Ausgestaltung dadurch, daß seitliche
Flächen des Trägers in Kraftrichtung
P verlaufen.
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Dabei wird zweckmäßig von der Maßnahme Gebrauch gemacht, daß ein Mittelsteg
und/oder seitliche Flächen des Trägers vorzugsweise beidseitig - symmetrisch mit
Indikatoren ausgestattet sind. Vorzugsweise weisen die mit Indikatoren ausgestatteten
Felder des Steges und/oder der Flächen eine Dicke kleiner 5 mm, vorzugsweise zwischen
1 und 0,1 mm auf.
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Diese für die Erfindung charakteristischen Ausgestaltungen des Trägers
sowie insbesondere die erfindungswesentliche Ausführung der mit Indikatoren ausgestatteten
Felder des Steges als vorzugsweise dünnes Wandelement in unmittelbarer Nähe der
neutralen Zone des Trägers ergeben deshalb so vorteilhafte Eigenschaften und Einbaumöglichkeiten,
weil ein 8o ausgebildeter Lastgeber die optimale Eigenschaft besitzt, bei entsprechender
Brückenschaltung der Widerstände die für die bekannten Wägezellen so schädlichen
Einflüsse der Wärmeeinstrahlung, Torosion sowie von horizontalen Zug- und Biegekräften
weitestgehend zu kompensieren.
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Dies wird dadurch erreicht, daß die Dehnungsmeß-streifen gegengleich
und möglichst nahe den Null-Linien des Trägers angeordnet sind, wodurch der Einfluß
mechanischer Störeinflüsse' wie beispielsweise horizontaler Zug= oder Biegekräfte
praktisch keine Meßfehler verursachen können. Das trifft auch a thermische Einflüsse
zu, auf die der äußerst dünne Wandtell,
welcher beidseitig mit
DMS-Gebern ausgestattet ist, ohne größere Zeitverzögerungen und vor allem gleichmäßig
bezüglich der neutralen Achsen des Trägers reagiert, wodurch ungleichmäßige Wärme-Spannungen
im Trägermaterial, und damit thermisch verursachte Messtehler, praktisch weitestgehend
vermieden werden.
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Eine ausgesprochen vorteilhafte Anwendung der Vorrichtung ergibt sich
daher bei deren Anwendullg in Wägevorrichtungen. Eine solche Wägevorrichtung ergibt
sich mit der Erfindung beispielsweise im Falle einer Bandwaage dadurch, daß das
lastaufnehmende Organ einer Bandwaage die gewichtsbelastete Rollenstation, fest
mit dem freien Ende eines vorzugsweise horizontal am anderen Ende ortsfest eingespannten
Lastgeberträgers verbunden ist.
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Auf diese Weise ermöglicht eine Vorrichtung nach der Erfindung eine
an Unkompliziertheit nicht mehr zu übertreffende Konstruktion der Bandwaage , welche
völlig frei von bewegten Teilen ist und insbesondere weder Gelenke noch Schneiden
noch sonstige bewegliche Übertragungs Ubersetzungs- und/oder Umlenk-Organe auf,ieist.
Dabei ist auch das Dämpfungsverhalten gegenüber dynamischen Störeinflüssen optimal.
Im Falle einer Behälter- oder Brückenwaage ergibt sich eine ebenfalls ausgesprochen
vorteilhafte Ausgestaltung der Vorrichtung nach der Erfindung dadurch, daß ein Wägebehälter
oder eine Wägeplattform über mindestens einen, vorzugsweise mindestens drei annähernd
horizontal angeordnete Lastgeber-Träger auf eine feste Unterlage abgestützt sind.
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Dabei kann wahlweise sonder Maßnahme Gebrauch gemacht sein, daß die
Lastgeber-Träger
im Verhältnis zur geometrischen Mitte des Wägebehälters
und/oder der Wägeplattform annähernd radial angeordnet sind.
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Falls jedoch beispielsweise Wärmedehnungen des Behälters oder der
Wägeplattform zu erwarten sind, wird es in aller Regel von Vorteil sein, daß die
Lastgeber-Träger im Verhältnis zur geometrischen Mitte des Wägebehälters und/oder
der Wägeplattform annähernd tangential angeordnet sind.
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Bei einer anderen Wägevorrichtung, beispielsweise einer Brückenwaage,
mit einer langen Wägeplattform, kann aber auch in Ausgestaltung der Erfindung von
der Maßnahme Gebrauch gemacht sein, daß die Wägeplattform durch mindestens einen
Lastgeber-Träger fest mit der Unterlage verbunden ist, wogegen mindestens ein anderer
Lastgeber-Träger quer zur Richtung der Kraft verschieblich angeordnet ist.
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Dies hat den Vorteil, daß temperatur- oder lastbedingte Dehnungen,
wie dies beispielsweise vom Brückenbau her üblich und bekannt ist, in unkomplizierter
Weise ausgeglichen werden, wodurch die Wägeplattform von horizontalen Kräften freigehalten
und ebenso vor nachteiligen Einflüssen von Schwingungen geschützt ist, was bei bekannten
Vorrichtungen sehr oft - wie anfangs geschildert - durch komplizierte und aufwendige
Fesselungs- und Lenk-sowie DEmpfungseinrichtungen erzwungen werden muß.
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Bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, d f
das vorzugsweise freie Ende eines Wagebalkens als Las@@@@-Träger ausgebildet ist.
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Diese spezielle Ausbildung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn
beispielsweise die Aufgabe gestellt ist, eine mechanische Wiegeeinrichtung ohne
Veränderung ihres Grundkonzeptes und ohne komplizierten Umbau in eine elektromechanische
Wiegeeinrichtung umzugestalten. Dies kann dann bedeutungsvoll sein, wenn außer einer
Verbesserung der Anzeigegenauigkeit sowie Ausschaltung von Ubertragungsfehlern eine
Fernanzeige des ermittelten Wertes gefordert wird.
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Ein weiteres Anwendungsgebiet ergibt sich für eine spezielle Ausgestaltung
der Erfindung durch deren Anwendung auf mindestens einen Bauteil, vorzugsweise von
Unterstützungskonstruktionen für Maschinen, Apparate, Behälter etc. sowie Brücken
und/oder Maschinen- und Stahlbauelemente und/oder mindestens eine innerhalb der
Unterstützungskonstruktion zu kontrollierende Last.
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Bei dieser Ausgestaltung und speziell bei dieser Anwendung der Erfindung
ergeben sich gegenüber dem Stand der Technik gravierende technische und wirtschaftliche
Vorteile.
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Denn in der überwiegenden Anzahl von verfahrenstechnischen Anlagen
sind Apparate und/oder Apparateteile wie z.B.
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Silos, Zwischenbehälter, Transporteinrichtungen, Wärmetauscher, Pumpen,
Brecher, Klassiereinrichtungen,
Wärmetauscher, Kolonnen, Filter
etc. vorgesehen, welche von Materialströmen durchflossen werden und/oder Material
speichern.
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Dabei ist es nicht auszuschließen, daß beispielsweise im Falle von
Störungen an Absperr-Austrags-und/oder Förderorganen unkontrollierbare, spontane
Gewichtsanhäufung z.B.
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infolge von Verstopfungen auftreten, die zu Fehlern im Prozeßablauf
und dadurch zu gefährlichen Überlastungen der Unterstützungskonstruktionen führen
können. Der Stand der Technik begegnet diesen Gefahren, wo sie nicht auf einfache
Art durch Füllstandsanzeige kontrolliert werden können; vielfach und üblicherweise
durch überschwere Konstruktionen mit Überlastungsreserven, bekannt als sogenannte
"AngstzuschlEgen, wodurch jedoch nicht unerhebliche Kosten für die Ausführung entsprechend
schwerer Gebäude- und Anlagenteile verursacht werden, zumal wenn man berücksichtigt,
daß gerade die schweren Lasten relativ oft in den höchsten Ebenen solcher Gebäude
untergebracht sind.
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Bei einer entsprechenden Lösung nach der Erfindung, als Grundlage
für die Statik, die eine wesentliche geringere Gebäudebelastung zulEßt, sind beträchtliche
Baukosteneinsparungen möglich. Die Größenordnung solcher Einsparungen kann 10 bis
30 % der Bausumme betragen. Dies wird mit der
Erfindung auf' unkomplizierte
Weise dadurch erreicht, daß entweder die Hauptlasten einzeln mit Lastgeber-Trägern
ausgestattet werden, oder daß Lastgeber-Träger nach der Erfindung in einzelne Bauteile
oder Bauelemente der Unterstützungskonstruktion integriert sind.
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Hierdurch wird ein wirksamer und gleichzeitig unkomplizierter und
dabei wirtschaftlicher Schutz solcher Gebäude, Gebäudeteile und Unterstützungskonstruktionen
sowie einzelner lasttragender Brücken innerhalb solcher Konstruktionen erreicht,
ohne daß es dazu im eigentlichen Sinne einer Sonderausführung oder eines ins Gewicht
fallenden besonderen Aufwandes bedürfte.
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Überhaupt besteht der gravierende Vorteil der Erfindung gegenüber
dem aufgezeigten Stand, der Technik darin, daß bei Kraftmeßeinrichtungen im im weitesten
Sinne, insbesondere bei deren Anwendung im Gebiet der Wägetechnik, der ganze bisher
notwendige Aufwand an Übertragungs-, stabilisations-, Kraftzerlegungs- und Lenkungsmitteln
wie Wagebalken, Schneiden, Golenken, Augleichselementen, Lenkern,, Spannseilen,
Führungsrollen etc entfällt.
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Dabei ergibt die spezielle, vollsymmetrische Anordnung, der Indikatoren
bei einem beispielsweise einseitig, eingespannten Träger. mit T-Kasten- oder Voll-Profil
nach der Lehre der Erwindung deshalb eine so vorteilhafte Funktion, weil ein ao
ausgebildeter Lastgeber die optimale Eigenschaft besitzt, bei entsprechender Brückenschaltung
der Widerstände die für die bekannten Wägezellen so schädlichen Einflüsse der Wärme
ein strahlung, Tor-sion sowie von horizontalen Zug- und Biegekräften weitestgehend
zu kompensieren.
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Im weiteren wird die Erfindung anhand von zeichnerisch dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erlautert Es zeigen: Fig. 1 einen Lastgeber-T-Träger>
teils im Schnitt, teils in Ansicht, mit einer Anordnung von Dehnunga-Meßstreifen-Gebern
(DMS), Fig.2 einen Lastgeber-Träger mit rechteckigem Profil in Perspektive, einen
einenQuerschnitt des Trägers nach Fig.2 entlang der Schnittlinie A-B, Fig.4 einen
einseitig eingespannten, belasteten Lastgeber-Träger, gemäß Fig. 2 und 3, in Ansicht.
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Fig. 5 eine Bandwaage in schematischer Darstellung in Seitenansicht,
Fig. 6 einen Schüttgutbehälter, in einer UnterstUtzungskonst,ruktion, auf drei Lastgeber-Trägern,
in Draufsicht, Fig. T eine Anordnung des Behälters, gemäß Fig. 6, mit radialer Stellung
der Lastgeber-Träger, in Seitenansicht, Fig. 8 den Behälter mit tangentialer Anordnung
der Lastgeber-Träger, in Seitenansicht,
Fig.9 eine Brückenwaage
auf Lastgeber-Träger, teils im Schnitt, teils in Ansicht, Fig.1O und 11 je ein Anordnungs-Detail
des Lastgeber-Trägers an der Brückenwaage, In Fig. 1 ist als Lastgeber ein T-Träger
1 dargestellt, dessen Mittelsteg 2 rechts und links der vertikalen Null-Linie C-D,
je eine gleichtiefe Ausnehmung 3,3' aufweist. Hierdurch entstehen zwei Flächen 4,4',
welche einer durch die neutrale Achse C-D gehenden mittleren Bezugsebene in gleichem
minimalen Abstand zugeordnet sind.
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Der zwischen den Flächen 4,4' verbleibende mittlere Steg 2' hat im
gezeigten Beispiel eine Dicke m von annähernd 0,5 mm. Auf den Flächen 4,4' sind
Dehnungs-MeBstreifen-Geber 5 und 6 angeordnet, und zwar symmetrisch zu der horizontalen
Null-Linie E-F des Lastgeber-T-Trägers 1.
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Dabei sind die Widerstände der Dehnungs-Meßstreifen-Geber 5,6 gegenüber
einer senkrecht zur Null-Linie C-D aufgerichteten gedachten Bezugsebene durch die
neutrale Achse E-F in einem Winkel symmetrisch angeordnet. Im gezeigten Beispiel
beträgt.der Winkel a ca. 45°.
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Fig. 2 zeigt eine ähnliche Anordnung mit einem rechteckigen Träger
7. Der Träger ist aus hochelastischem Chromnickelstahl gefertigt. Zum Einspannen
auf eine beliebige Unterlage ist der Träger 7 an dem einen Ende mit zwei Bolzenlöchern
8,8' ausgestattet, während an dem anderen Ende
zur Befestigung
einer Lastaufnahme das Bolzenloch 9 vorgesehen ist. In horizontaler Richtung verläuft
die neutrale Zone des Trägers 7 entlang der Null-Linie E-F, während die neutrale
Zone des Trägers in vertikaler Richtung entlang der Null-Linie C-D verläuft.
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In den Träger eingearbeitet sind zwei Meßfelder 11 und 11' zwischen
denen ein sehr dünner Steg 12 stehenbleibt. Die Meßfelder 11,11' sind mit den Dehnungs-Meßstreifen-Gebern
13,13', 14,14' ausgestattet. Ein Schnitt durch den Träger entlang der Schnittlinie
A-B ist in Fig. 3 dargestellt. Darin ist ebenfalls die neutrale Zone in vertikaler
Richtung, angedeutet durch die Linie C-D zu erkennen, sowie die horizontale Null-Linie
G-H des bei einer Biege- oder Sch erbelastung des Trägers 7 entstehenden Widerstands-Momentes.
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Die Dehnungsmeß-Streifengeber 13,13' 14,14' sind gegengleichsymmetrisch
zu den beiden Null-Linien C-D; G-H angeordnet.
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Fig. 4 stellt eine Anordnung der Kraftmeßvorrichtung in Arbeitsposition
dar. Dabei ist der Lastgeber-Träger 7 mit den Spannschrauben 16,16' fest mit der
Unterlage verbunden. In der Seitenansicht erkennt man eines der beiden Meßfelder
11 mit den darin angeordneten Dehnungs-Meßstreifen-Gebern 13,13'. Am anderen Ende
des Lastgeber-Trägers 7 ist ein Auflager 18 zum Einleiten der Kraft "+P" der Spannschraube
19 fest mit dem Lastgeber-Träger 7 verbunden. Die bei 18 einleitende Kraft + P wird
entlang des Verlaufes einer Kraftlinie K durch die Reaktionskraft "-P" in die Auflage
17 eingeleitet. Dabei entstehen in dem Lastgeber-Träger 7 Scherkräfte, welche mittels
der Dehnungs-Meßstreifen-Geber 13,13' durch Widerstandsänderung in lastproportionale
elektrische Signale umgewandelt werden. Bei entsprechender Schaltung und elektronischer
Modulations-Einrichtung
ist es, wie ansich bekannt, möglich, diese Signale auch in lastproportional modulierte
Frequenzen umzusetzen0 Die Anwendung einer Vorrichtung nach der Erfindung auf dem
Gebiet der Wägeeinrichtungen zeigt Fig0 5 mit der schematischen Darstellung einer
Bandwaage.
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Ein Lastgeber-Träger 7 ist gemäß der vorangegangenen Darstellung Fig
4 mit dem linken Ende auf die Unterlage 17 fest aufgespannt0 Das andere Ende des
Lastgeber-Trägers 7 weist einen U-Profil-Träger 19 auf, welcher die in seitlicher
Ansicht schematisch dargestellte Tragrollenstation 20 auSnimmts huber welche das
Förderband 21 der Bandwaage geführt wird. Etwa in der Mitte des Lastgeber-Trägers
7 erkennt man das Meßfeld ll,, mit dem darin angeordneten, jedoch nicht näher dargestellten
Dehnungs-Meßstreifen-Geber0 Fig. 6 zeigt ein Schüttgut-Silo 22 in Draufsicht.
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Der Silokörper ruht mit seinen drei Auflagepratzen 23 jeweils auf
dem Lastaufnahmeende eines Lastgeber-Trägers 7, dessen anderes Ende mittels Spannbolzen
16,16' mit einer angedeuteten Gerüstkonstruktion 24 fest verbunden ist.
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Im gezeigten Beispiel nach Fig. 6 sind die Lastgeber-Träger 7 radial
zur Mitte M des Silos 22 angeordnet.
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Fig. 7 zeigt eine ähnliche Anordnung mit dem Silobehälter 25, dessen
Auflagepratzen 26 mit dem Lastgeber-Träger 7 fest verschweißt sind. Das andere Ende
des Lastgeber-Trägers ist mit der Unterstützungskonstruktion 27 ebenfalls durch
eine Schweißnaht 28 verbunden. Man erkennt von der Seite her das Meßfeld 11 des
Lastgeber-Trägers 7.
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Bei der Anordnung, gemäß Fig. 7, sind die Lastgeber-Träger 7 ebenfalls
radial angeordnet, während sie in
Fig. 8 in annähernd tangentialerRichtung
zum Silobehälter 29 angeordnet sind. Diese letztere Einbausituation dient dem unkomplizierten
Ausgleich von Radial-Spannungen zwischen Behälter 29 und Gerüstkonstruktion 31.
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Fig. 9 zeigt eine Brückenwaage, deren Wägeplattform 30 über Lastgeber-Träger
7, 7' mit den Fundamentteilen 36, 36' in einer relativ flachen Fundamentgrube 32
fest verbunden ist.
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Einen Ausschnitt in vergrößerter Darstellung gemäß dem Detail im Kreis
K der Fig. 9 zeigt Fig. 10. Der Lastgeber-Träger 7 ist mit seinem linken Ende durch
eine Schweißnaht 33 mit der Waagenplattform 30 fest verbunden, während das entgegengesetzte
Ende mittels Spannschrauben 37 fest mit dem Fundamentrahmen 34 verbunden ist. Eine
Alternativanordnung zeigt Fig. ll, wobei das linke Auflager der Wägeplattform 30
in fester Verbindung mit dem Lastgeber-Träger 7 über eine Anordnung von Ausgleichsrollen
35 auf dem Fundamentrahmen 34' derart beweglich angeordnet ist, daß Längsdehnungen
der Wägeplattform, beispielsweise hervorgerufen durch Sonneneinstrahlung, wie bei
einer üblichen Brückenkonstruktion auf die denkbar unkomplizierteste Weise kompensiert
werden, während zum Halten der Plattform gegenüber Horizontalkräften die feste Anordnung
entsprechend Fig. 10 in sicherer und ebenfalls unkomplizierter Weise dient.
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Aus diesen Einbaubeispielen wird der Vorteil der Meßvorrichtung nach
der Erfindung besonders deutlich, denn im Gegensatz zu den zum Stand der Technik
geschilderten hochempfindlichen Wägezeilen, welche ei exaktestem mechanischem Einbau
mittels Einbauhilfen, Stützelementen, Lenkelementen etc. gehalten sein müssen, ohne
die Bewegung der Lasteinleitung in Richtung der Kraft einzuschränken, urld welche
dennoch gegen eine Vielzahl äußerer Einflüsse empfindlich reagieren, bedarf es bei
Vorrichtungen nach der Erfindung keinerlei derartiger Maßnahmen.
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Wie insbesondere die Einbaubeispiele der Fig. 4 sowie der Bandwaage
Fig. 5, der Behälterwaage Fig. 6 und 7 und 8 sowie der Brückenwaage Fig. 9 bis lO
zeigen, können die Lasten auf unkomplizierteste Weise ohne jede Hilfskonstruktion
allein über als Träger angeordnete Lastgeber fest mit einem Fundament oder einer
Unterstützungslconstruktion bzw. mit einem Gebäudeteil verbunden sein.
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Dadurch ergibt sich ein gravierender Vorteil gegenüber allen bisherigen
Kraftmen- oder Wägeausführungen insoweit, als sich mit der Erfindung die Möglichkeit
bietet, die Vorrichtung zum Messen einer Kraft oder einer Last in ein Baugerüst,
oder in eine Unterstützungskonstruktion, oder ein Bauteil einer Maschinen, Apparate
oder Behälter tragenden Unterstützungskonstruktion ohne zusätzliche komplizierende
Bauelemente oder Halteorgane auf unkomplizierteste Weise zu integrieren.
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Die gezeigten und beschriebenen Beispiele sind stellvertretend für
alle möglichen Ausführungen eines weitgefächerten Anwendungsspektrums zu betrachten.
Derartige Vorrichtungen und Anordnungen unterliegen jedoch der Erfindung, sofern
sie einem der geltenden Patentansprüche genügen.
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