DE2830071C3

DE2830071C3 - Wagon bridge with support on load cells

Info

Publication number: DE2830071C3
Application number: DE19782830071
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz 6100 Darmstadt Nebhuth
Original assignee: Carl Schenck AG
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1978-07-08
Filing date: 1978-07-08
Publication date: 1981-01-15
Also published as: DE2830071B2; DE2830071A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Wägebrücke mit Abstützung auf Meßdosen und einer vertikalen Parallelfüh rung.The invention relates to a weighing platform with support on load cells and a vertical parallel guide tion.

Bei bekannten elektromechanischen Wägeeinrichtungen mit Wägebrücken, die auf Meßdosen abgestützt sind, werden beispielsweise bei einer rechteckigen Wägebrücke 4 Meßdosen vorgesehen, die an den Ecken der Brücke angeordnet sind. Dadurch ist die Wägebrükke stabil und kippsicher abgestützt. Bes< ndeie veri kale Führungen sind nicht erforderlich. Horizontale Kräfte, die auf die Brücke wirken, können durch zusätzliche Längs- und Querlenker oder entsprechende Führungselemente aufgenommen werden, ohne daß das Meßer· gebhis beeinflußt wird. Es sind jedoch bei einer solchen Anordnung für eine Gewichtsbestirnmufig 4 Meßdpsen und eine entsprechende elektrische Schaltung der Dosen zur korrekten Gewichtsermittlung erforderlich.In known electromechanical weighing devices with weighing platforms supported on load cells are, for example in a rectangular weighing platform 4 load cells are provided, which are at the corners the bridge are arranged. As a result, the weighing platform is supported in a stable and tilt-proof manner. Bes < The vertical tours are not required. Horizontal forces, that act on the bridge can be through additional longitudinal and transverse links or corresponding guide elements can be recorded without influencing the knife result. However, there are such Arrangement for a weight bearing 4 measuring dps and a corresponding electrical circuit of Doses required for correct weight determination.

Weiterhin bekannt sind Wägevöf richtungen mit einer Pärallelögrämmführüng für die Wägepiäftförfn ürid einem Kraftmeßelement für die Messung von senkrech' ten Kräften, Die Parallelograrrirfiführürig dient dazu,-die Wiegeplattform zu stabilisieren, so daß die Belastung an einem beliebigen Punkt der Plattform aufgebracnt werden kann, ohne daß die Plattform kippt oder eine Verfälschung des Meßergebnisses eintritt (DE-AS 25 04 992). Solche Parallelogrammführungen, die nahe beieinanderliegende Parallellenker aufweisen, sind jedoch nicht völlig unempfindlich gegen außermittige Belastungen, da bei solchen Belastungen große horizontale Kraftkomponenten in den horizontal angeordnetenAlso known are Wägevöf directions with a Pärallelögrammleitüng for the Wägepiäftförfn ürid a force measuring element for the measurement of perpendicular th forces, the parallelograrrirfiführig serves to -the Stabilize the weighing platform so that the load is applied at any point on the platform can be without the platform tilting or a falsification of the measurement result occurs (DE-AS 25 04 992). Such parallelogram guides, which have parallel links lying close together, are, however not completely insensitive to eccentric loads, since large horizontal loads with such loads Force components in the horizontally arranged

ic Lenkern erzeugt werden. Sie sind daher wenig geeignet für große Brücken, die eine niedrige Bauhöhe aufweisen und trotzdem hohe Belastungen zulassen sollen.ic handlebars are generated. They are therefore not very suitable for large bridges that have a low overall height and should still allow high loads.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine möglichst einfache Anordnung zur ParallelführungThe object of the present invention is to provide an arrangement for parallel guidance that is as simple as possible

is einer Wägebrücke zu schaffen, die eine geringe Bauhöhe aufweist und die auch für Wägebrücken mit großen Abmessungen bzw. für hohe Belastungen verwendbar ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zur stabilen Abstützung der Wägebrücke in einer Achse der Brücke zwei Meßdosen und in der anderen Achse ein querstabiiisatorähnliches Element mit einem drehsteifen Torsionsstab angeordnet sind bzw. daß im Schnittpunkt der beiden Achsen der Brücke eine Meßdose und in jeder Achse ein querstabilisatorähnliches Element mit einem drehsteifen Torsionsstab angeordnet ist.is to create a weighing platform that has a low Has overall height and also for weighing platforms with large dimensions or for high loads is usable. This object is achieved in that for stable support of the Weighing bridge two load cells in one axis of the bridge and a crossbar-like one in the other axis Element are arranged with a torsion bar or that at the intersection of the two axes of the Bridge a load cell and in each axis a stabilizer-like element with a torsionally rigid one Torsion bar is arranged.

Durch die Anoru.iung nach der Erfindung wird mit einfachen Mitteln eine Parallelführung einer Wägebrükke erzielt und ein Kippen der Brücke bei außermittiger Belastung verhindert. Die bei exzentrischer Belastung auftretenden Kräfte an den Hebeln des Querstabilisators bleiben klein, da der Torsionsstab an den Außenseiten der Wägebrücke angeschlossen werden kann. Die von einem Querstabilisator auf das Fundament bzw. den Grundrahmen übertragenen Vertikalkräfte heben sich gegenseitig auf, so daß eine Verfälschung des Meßergebnisses vermieden wird. Weitere Vorteile der erfindungsgemäßen Lösung ergeben sich aus der Aufgabenstellu -y. By the arrangement according to the invention, a parallel guidance of a weighing bridge is achieved with simple means and a tilting of the bridge with eccentric loading is prevented. The forces that occur on the levers of the anti-roll bar when the load is eccentric remain small, as the torsion bar can be connected to the outside of the weighing platform. The vertical forces transmitted by a transverse stabilizer to the foundation or the base frame cancel each other out, so that a falsification of the measurement result is avoided. Further advantages of the solution according to the invention emerge from the tasks .

Die Unteranspruche 3 bis 6 betreffen zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung.The subclaims 3 to 6 relate to expedient embodiments of the invention.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen mit den wesentlichen Einzelheiten in den Zeichnungen schematisch dargestellt und näher erläutert. Es zeigtThe invention is illustrated below using exemplary embodiments with the essential details in FIG Drawings shown schematically and explained in more detail. It shows

F i g. 1 Wägebrücke mit Abstützung auf zwei Meßdosen und einem Torstonsstab,F i g. 1 weighing platform with support on two load cells and a Torston rod,

F ι g. 2 Wägebrücke mit Abstützung auf einer Meßdose und zwei Yorsionsstäben,Fig. 2 weighing platform with support on a load cell and two torsion bars,

iP F i g. 3 Wägebrücke mit Abstützung auf zwei Meßdosen und einem Torsionsstab mit Blattfedergelenken. iP F i g. 3 weighing platform with support on two load cells and a torsion bar with leaf spring joints.

Das Prinzip der erfindungsgemäßen Abstützung einer Wägebrücke ist aus Fig. I ersichtlich. In der stark schematisierten Darstellung ist mit 1 die in einer horizontalen Ebene angeordnete Wä^eb-ücke mit den Achsen χ und y bezeichnet. In der x-Achse ist die Wägebrücke 1 auf zwei Meßdosen 2, 2' abgestützt. Die Meßdosen sind in bekannter Weise an die Brücke 1 und im Fundament 3 oder an einem Grundrahmen angebaut. Durch die Meßdosen ist die Wägebrücke um die j/-Achse stabil gelagert.The principle of the inventive support of a weighing platform can be seen from FIG. In the highly schematic representation, 1 denotes the Wä ^ eb-ücke arranged in a horizontal plane with the axes χ and y . In the x-axis, the weighing platform 1 is supported on two load cells 2, 2 ' . The load cells are installed in a known manner on the bridge 1 and in the foundation 3 or on a base frame. Due to the load cells, the weighing platform is stable around the j / axis.

An den zur X'Achse parallelen Seiten der Wägebrük' ke stützt sich die Brücke 1 über Verbindungselemente 4.On the sides of the weighing platform parallel to the X axis ke, the bridge 1 is supported by connecting elements 4.

4' und Hebelarme 5,5' auf einen Torsionsstab 6 ab, der in Lagern 7, 7' im Fundament 3 oder an einem Grundrahmen gelagert ist, Die Verbindungselemente 4, 4'i die Hebelarme 5, 5', die LagersteÜen 7-, T und die4 'and lever arms 5, 5' on a torsion bar 6, which is mounted in bearings 7, 7 'in the foundation 3 or on a base frame, the connecting elements 4, 4'i the lever arms 5, 5', the bearing parts 7-, T and the

O f\ r\-i λO f \ r \ -i λ OV Vf iOV Vf i

Verbindungen zwischen den einzelnen Bauteilen kann der Fachmann zweckentsprechend ausbilden. Die Verbindungselemente 4, 4' können hierbei starr, elastisch oder gelenkig mit der Wägebrücke 1 und den Hebelarmen 5,5' verbunden sein. Sie werden zweckmäßigerweise in der y-Achse der Wägebrücke angeordnet Die Lager 7, T können z. B. als Blau- oder Kreuzfedergelenke ausgebildet sein, welche die auftretenden vertikal :u Kräfte reibungsfrei aufnehmen (siehe auch F t g. 3), Der Torsionsstab wird möglichst drehsteif ausgebildet Dadurch ergibt sich bei außermittiger Belastung nur eine geringe Schrägstellung der Wägebrücke, die aus der geringfügigen Verdrehung der beiden Enden des Torsionsstabes resultiert. Die Hebelarme 5, 5' und der Torsionsstab 6 liegen im wesentlichen in einer zur WägeDrücke 1 parallelen Ebene unterhalb der Brücke.The person skilled in the art can design connections between the individual components accordingly. The connecting elements 4, 4 'can be rigidly, elastically or articulated to the weighing platform 1 and the lever arms 5, 5'. They are conveniently carried out in the y-axis of the weighing platform arranged in the bearings 7, z T can. B. be designed as blue or cross spring joints, which take up the occurring vertically : u forces without friction (see also F t g. 3), the torsion bar is made as torsionally rigid as possible the slight twisting of the two ends of the torsion bar results. The lever arms 5, 5 'and the torsion bar 6 lie essentially in a plane parallel to the weighing pressure 1 below the bridge.

Die Wägebrücke kann zur Aufnahme von größeren Horizontalkräften oder Stößen in nicht dargestellter, jedoch bekannter Weise zusätzlich in beiden Ausrichtungen geführt werden und damit gegen unzulässig große horizontale Bewegungen gesichert werecn.The weighing platform can be used to absorb larger horizontal forces or impacts in a not shown, However, as is known, they can also be performed in both orientations and thus against inadmissible large horizontal movements were secured.

Wenn bei der in F i g. 1 dargestellten Anordnung eine außerhalb der x-Achse liegende außermittige Belastung auftritt, ergibt sich ein Moment um diese Achse. Dieses Moment erzeugt an den beiden Verbindungselementen 4 und 4' jeweils gleichgroße, aber entgegengesetzt gerichtete vertikale Kräne, die wiederum von jeweils gleichgroßen, aber entgegengesetzt gerichteten Kräften in den Lagerstellen 7 und T aufgenommen werden. Das bedeutet aber, daß die Summe der vertikalen Kräfte, die von den Lagerstellen 7 und T in das Fundament 3 weitergeleitet werden. Null ist. Es werden daher keine Restkräfte in das Fundament oder den Rahmen eingeleitet und eine Verfälschung des Meßergebnisses wird vermieden. Die auf die Hebel 5 und 5' wirkenden Kräftepaare sind ebenfalls entgegengesetzt gerichtet und werden von dem verdrehsteifen Torsionsstab aufgenommen. Der große gegenseitige Abstand der Hebel 5 und 1' bewirkt, daß bei außermittiger Belastung wesentlich kleinere Kräfte auftreten als bei bekannten Parallelogrammführungen. Aus der Kinematik der Anordnung ergibt sich, daß an jeder Seite der Wägebrücke nur Kräfte auftreten, die dem halben Moment aus der außermittigen Belastung entsprechen.If the in F i g. 1 an eccentric load occurs outside of the x-axis, there is a moment about this axis. This moment generates vertical cranes of the same size but oppositely directed at the two connecting elements 4 and 4 ', which in turn are absorbed by forces of the same size but oppositely directed in the bearing points 7 and T. This means, however, that the sum of the vertical forces which are passed on from the bearings 7 and T into the foundation 3. Is zero. No residual forces are therefore introduced into the foundation or the frame and falsification of the measurement result is avoided. The pairs of forces acting on the levers 5 and 5 'are also directed in opposite directions and are absorbed by the torsionally rigid torsion bar. The large mutual spacing of the levers 5 and 1 'has the effect that significantly smaller forces occur when the load is off-center than with known parallelogram guides. From the kinematics of the arrangement it follows that on each side of the weighing platform only forces occur which correspond to half the moment from the eccentric load.

Bei in ^-Richtung langen Wägcbrücken können mehrere Torsionsstab-Anordnungen in nicht dargestellter Weise hintereinander bzw. parallel zuein?nder vorgesehen werden. Dadurch kann die Wägebrücke •elbst leicht ausgebildet werden.With long weighing bridges in the ^ -direction several torsion bar arrangements one behind the other or parallel to one another in a manner not shown are provided. As a result, the weighing platform itself can be designed easily.

In Fig.2 ist ebenfalls stark schematisch der Anordnung einer Wägebrücke mit einer Meßdose und zwei Torsionsstäben dargestellt. Die Meßdose 2 ist im Schnittpunkt der beiden Achsen der Wägebrücke 1 angeordnet Für beide Achsen der Brücke sind Torsionsstäbe 6, 6' vorgesehen, mit denen eine stabile Abstützung der Wägebrücke auf einer Meßdose bewirkt wird. Die Wirkungsweise der beiden Torsionsstäbe in der x- und der j'-Auiise entspricht derThe arrangement of a weighing platform with a load cell and two torsion bars is also shown very schematically in FIG. The load cell 2 is arranged at the intersection of the two axes of the weighing bridge 1. Torsion bars 6, 6 'are provided for both axes of the bridge, with which a stable support of the weighing bridge is effected on a load cell. The mode of action of the two torsion bars in the x- and j'-auiise corresponds to

to Anordnung in Fig. 1. Da sich die Torsionsstäbe kreuzen, werden sie zweckmäßigerweise in vertikaler Richtung versetzt angeordnet Auf die Wirkungsweise der Einrichtung hat dies jedoch keinen Einfluß.to arrangement in Fig. 1. Since the torsion bars cross, they are expediently in a vertical position Arranged offset in direction However, this has no influence on the operation of the device.

In F i g. 3 ist ein Ausführungsbeispiel einer Wägebrükke mit zwei Meßdosen und einem Torsionsstab mit weiteren konstruktiven Einzelheiten dargestellt Eine Wägebrücke 21 ist über Zwischenelemente auf zwei Meßdosen 22, 22' abgestützt Die Meßdosen liegen in der x-Achse der Wägebrücke 21. Von der Wägebrücke ist nur der verwindungssteife Rahm . aus Profileisen dargesteüi. Die Meßdosen 22, 22' iin-i auf einem Grundrahmen 23 befestigt. Der Grundrahmen kann im Fundament fest eingebaut werden.In Fig. 3 is an exemplary embodiment of a weighing platform shown with two load cells and a torsion bar with further structural details Weighing bridge 21 is supported on two load cells 22, 22 'via intermediate elements the x-axis of the weighing platform 21. Only the torsion-resistant frame is of the weighing platform. made of profile iron shown. The load cells 22, 22 'iin-i on one Base frame 23 attached. The base frame can be permanently installed in the foundation.

Ein Torsionsstab 26. der in der y-Achse der Wägebnicke liegt ist auf beiden Seiten mit Hebelarmen 5, 5' und 25, 25' versehen. Die Hebelarme 5, 5' entsprechen der in F i g. 1 beschriebenen Anordnung. Die Hebelarme 25, 25' sind über biegeweiche Blattfedern 27, 27' mit dem Grundrahmen 23 -erbunden. Die Hebelarme 5, 5' sind ebenfalls über biegeweiche Blattfedern 24, 24' mit der Wägebrücke verbunden. Zur Verbindung der Hebelarme mit der Wägebrücke bzw. dem Grundrahmen können anstelle der B'attfedern auch andere geeignete Elemente verwendet werden.A torsion bar 26. the one in the y-axis of Wägebnicke is provided on both sides with lever arms 5, 5 'and 25, 25'. The lever arms 5, 5 ' correspond to that in FIG. 1 described arrangement. The lever arms 25, 25 'are about flexible leaf springs 27, 27 'connected to the base frame 23. The lever arms 5, 5 'are also flexible Leaf springs 24, 24 'connected to the weighing platform. To connect the lever arms to the weighing platform or Instead of the flat springs, other suitable elements can also be used on the base frame.

Die Verbindungselemente können auch, z. B. über Gelenke, beweglich an den Hebelarmen und/oder der Brücke bzw. dem Grundrahmen angeordnet werden. Der forsionsstab 25 kann auch so angeordnet wrrden. daß die Blattfedern 24, 24' in der y-Achse der Wägebrücke liegen.The connecting elements can also, for. B. on joints, movable on the lever arms and / or the Bridge or the base frame are arranged. The forsion bar 25 can also be so arranged. that the leaf springs 24, 24 'lie in the y-axis of the weighing platform.

r^;e in Fig. 3 dargestellte Anordnung wirkt im wesentlichen wie bei F i g. 1 beschrieben. Der Torsionsstab verhindert auch hier bei exzentrischer Belastung ein Kippen des Wägerahmens bzw. der Wägebrücke um die Ar-Achse. Es ist noch zu erwähnen, daß die geringen Rückstellkräfte der Verbindungselemente, wie z. B. der Blattfedern, bei der Justierung der Meßeinrichtung berückschichtigt werden können und daher praktisch keine Fehler ergeben.r ^; The arrangement shown in FIG. 3 acts essentially as in FIG. 1 described. Here, too, the torsion bar prevents the weighing frame or weighing platform from tilting around the Ar axis in the event of an eccentric load. It should also be mentioned that the low restoring forces of the connecting elements such. B. the leaf springs, can be taken into account when adjusting the measuring device and therefore result in practically no errors.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

Patent claims:

1. Weighing bridge with support on load cells and a vertical parallel guide, characterized in that for stable support of the weighing bridge (1 or 21) in an axis (x) of the bridge two load cells (2, 2 'or 22, 22') and in the other axis (y) a stabilizer-like element (4, 4 '; 5, 5'; 6 or 24.24 ';5.5'; 25.23 ';27.27'; 26) with a torsion-resistant torsion bar (6 or 26) is arranged

2. Weighing bridge with support on a load cell and a vertical parallel guide, characterized in that for stable support of the weighing bridge (1) at the intersection of the two axes (x, y) of the bridge a load cell (2) and in each axis a stabilizer-like element ( 4,4 '; 5, 5'; 6, 6 ') with a torsion-resistant torsion bar (6, 6') is arranged.

3. WägeL skid according to claim 1, characterized in c! Ss ~ ⁿ several uer ^c Tabi! Isstorähn! Cozy elements are arranged parallel to each other.

4. Weighing bridge according to claim 1.2 or 3, characterized characterized in that the torsion bar (the torsion bars) (6,6 ', 26) on a base frame (23) or in Foundation (3) is (are) mounted and at its (their) two ends over the same length, approximately parallel to the level of the weighing platform (1, 21) arranged lever arms (5,3 ') symmetrical with two opposite one another Sides of the weighing platform (1, 21) is (are) connected.

5. Weighing bridge according to claim 4, characterized in that the Toi-sionssldb (6, 6 ', 26) and the Lever arms (5, 5 ') via tilaa springs (24, 24') with the Base frame (23) or Funciment (3) or the weighing platform (1.21) are connected.

6. Weighing bridge according to claim 4, characterized in that that the torsion bar (26) has further lever arms (25, 25 ') of equal length at both ends, which are arranged opposite to the lever arms (5, 5) connected to the weighing platform (1, 21) and are connected to the base frame (23) or foundation (3) via leaf springs (27, 27 ').