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Plattformwiegebrücke
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Die Erfindung betrifft eine Plattformwiegebrücke.
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Zum Wiegen von Gegenständen auf einem plattformartigen Lastaufnehmer
hat die Plattform gewöhnlich eine rechteckige Form und-einen Lastaufnahmepunkt an
jeder Ecke. Bei Wiegevorrichtungen werden die einzelnen Lasten an den Lastaufnahmepunkten
über'mehrere Hebelarme an einen unsymmetrischen Hebel gelegt, dessen Last durch
ein Gegengewicht ausgeglichen ist, so dass sich ein Mass für die Last des Gegenstandes
ergibt. Bei sog.
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Hybridwiegevorrichtungen wird die Last, die nachgegeben hat, mit Hilfe
eines elektrischen Sensors gemessen, der im Folgenden als Lastwandler bezeichnet
wird.
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Bei sog. elektromechanischen Wiegevorrichtungen befindet sich ein
Lastwandler gewöhnlich unmittelbar unter jeder Ecke der Plattform, um die Last an
jedem Lastaufnahmepunkt zu messen und in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Das
macht es möglich, einen einfachen mechanischen Aufbau für die Wiegebrücke, d.h.
einen Stahlträgeraufbau oder eine Betonplatte zu verwenden. Da die Plattform an
jeder Ecke einen Lastaufnahmepunkt aufweist und weitere derartige Lastaufnahmepunkte
längs ihrer Seiten vorgesehen spin können, ist der Aufbau statisch nicht genau festgelegt.
Um eine optimale Verteilung der Gesamtlast über die Lastwandler zu erzielen, ist
es erforderlich, dass die Plattform längs ihrer horizontalen Achsen ausreichend
biegsam ist. Wenn die Halterungen der Lastwandler sich auf verschiedenen Höhen befinden-und
nicht stabil sind, muss die Plattform in Biegerichtung eine derartige Elastizität
haben, die nur schwer mit einer ausreichenden Steifigkeit in der Richtung zu kombinieren
ist, in der die-Last wirkt.
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Die Erfindung tetrifft einen plattformartigen Lastaufnehmer für eine
elektromechanische Wiegevorrichtung mit mehr als drei Stützpunkten. Dieser Lastaufnehmer
besteht aus mehreren Bauteilen, die biegsam miteinander verbunden sind, wobei die
die Last aufnehmenden Stützpunkte dicht an den Enden jedes Paares von Seitenteilen
angeordnet sind, die biegsam miteinander verbunden sind, um dadurch jedem Bauteil
der Plattform drei Stützpunkte zu geben. Auf diese Weise ist die Anordnung jedes
Plattformbauteiles statisch genau bestimmt-und wird die gesamte Plattform im wesentlichen
unabhängig von der Stabilität der Stützpunkte und der fehlenden Anordnung der Stützpunkte
auf einer Höhe. Erfindungsgemäss können sich darüberhinaus die miteinander verbundenen
Seitenteile des Lastträgers nur relativ zueinander verwinden oder verdrehen, die
Verbindungsstellen sind jedoch für transversale Belastungen steif, so dass die Last
des Gegenstandes über die Verbindungsstelle von einem Bauteil der Plattform auf
das andere übertragen wird.
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Die Bauteile der Plattform können Stahlträgerkonstruktionen sein,
wobei in diesem Fall die Lastwandler, die die Last von der Plattform aufnehmen,
in einer Rahmenkonstruktion in der Nähe der Ecken der-Bauteile der Plattform angeordnet
sein können.
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Die Bauteile der Plattform können auch beispielsweise. aus massiven
Betonblöcken bestehen, wobei in diesem Fall die Lastwandler unter der Plattform
und unter den Ecken und den Enden der Verbindungsstellen angeordnet sind.
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Die Lastwandler an den Stützpunkten sind immer storenden seitlichen
Belastungen und Biegemomenten ausgesetzt, wenn eine Verformung durch die Last des
Gegenstandes auftritt oder wenn sich die Abmessungen aufgrund von Temperaturänderungen
ändern. Bei der Auslegung der Stützpunkte können allgemein bekannte Einrichtungen
und Verfahren herangezogen werden, die diese Störungen vermeiden.
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Die biegsamen Verbindungsstellen der Seiten der Bauteile der Plattform
können in verschiedener Weise, beispielsweise mittels einer Scharnier- oder Gelenkverbindung,
ausgebildet werden.
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Ein besonders bevorzugter Gedanke der Erfindung besteht in einer Plattformwiegebrücke,
die auf Lastmesspunkten aufliegt, die auch als Stützpunkte für die Last dienen.
Die erfindungsgemässe Wiegebrücke beseitigt den Effekt, dass störende seitliche
Belastungen und Biegemomente auftreten. Die Wiegebrücke besteht aus wenigstens zwei
Bauteilen, die über in Richtung der Last biegsame Elemente miteinander verbunden
sind. Die die Last aufnehmenden Stützpunkte befinden sich an den Enden der nebeneinanderliegenden
Seiten der Bauteile der Plattform.
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Die biegsamen Elemente sind so angeordnet, dass sie die Last zwischen
benachbarten Plattformbauteilen übertragen. Alle Stützpunkte sind so angeordnet,
dass jedes Plattformbauteil an drei Stützpunkten gehalten wird.
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Im Folgenden werden anhand der zugehörigen Zeichnung bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung näher erläutert: Fig. 1 zeigen den Grundaufbau der Plattform gemäss
eines und 2 Ausführungsbeispiels der Erfindung.
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Fig. 3,4 zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Last-und 5 wandler
unter dem Rahmen der Plattform angeordnet sind.
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Fig. 6,7, zeigen ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Last-8 und 9
wandler in den Ecken des Rahmens angeordnet sind.
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Fig. 1 zeigt eine Draufsicht auf eine rechteckige Plattformkonstruktion.
Die Deckplatte auf der Oberseite der Plattform, die die Last aufnehmen soll, ist
nicht dargestellt. Die Plattform besteht aus vier dreieckigen Bauteilen 1 bis 4.
Die Bauteile 1 und 2 weisen drei biegsame, jedoch in seitlicher Richtung steife
Verbindungselemente 5 zwischen ihren im passenden Abstand voneinander angeordneten
Seiten auf. Diese Verbindungselemente können von der in Fig. 7 dargestellten Art
sein.
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Die zusammengesetzte Plattform liegt auf sechs Lastaufnahmepunkten
auf, die aus Lastwandlern bestehen. Die Lastwandler 6 und 7 tragen jeweils eine
starre äussere Ecke. Der Lastwandler 8 nimmt die Last auf, die an dieser Ecke von
den Plattformbauteilen 1 und 2 wirkt. In ähnlicher Weise nimmt der Lastwandler 9
die Last von den Plattformbauteilen 3 und 4 auf.
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Der Lastwandler 10 nimmt die Last von den Bauteilen 1, 2 und 3 der
Plattform auf. Aufgrund der Verbindungselemente 5 ist es möglich, seitliche Kräfte
von den verschiedenen Ecken auf die Plattformecke zu übertragen, unter der die kombinierte
Last von den drei Bauteilen auf den Lastwandler übertragen wird. In derselben Weise
nimmt der Lastwandler 11 die Last von den drei benachbarten Ecken der Plattformbauteile
2, 3 und 4 auf.
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In Fig. 2 ist die in Fig. 1 dargestellte Plattform in einer Seitenansicht,gesehen
von der unteren Längskante in Fig. 1 aus, dargestellt. Die Bauteile 2 und 4 der
Plattform sind über das biegsame Element 5 miteinander verbunden und die Lastwandler
7, 8 und 11 sind symbolisch dargestellt. Der Lastwandler 11 ist mit einer Abstandsplatte
12 versehen, die die. Last von den Ecken der Bauteile der Plattform auf die Oberseite
des Lastwandlers überträgt. Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Plattform kann
in eine willkürliche Anzahl von Bauteilen unterteilt sein, die in der dargestellten
Weise miteinander verbunden sind, Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf eine Plattform
aus zwei dreieckigen Bauteilen, unter denen die die Last aufnehmenden Lastwandler
angeordnet sind. Die Plattform ist ohne Deckplatte dargestellt, auf der der zu wiegende
Gegenstand angeordnet wird. Ein Bauteil der Plattform besteht aus zwei Trägern 13,
14, die starr im rechten Winkel miteinander verbunden sind.
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Unter der somit gebildeten Ecke befindet sich eine Platte 15.
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Das andere Bauteil der Plattform besteht aus Trägern 16 und 17, die
mit einer Abstandsplatte 18 an der Ecke versehen sind.
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Die beiden Rahmenenden jedes Plattformbauteiles sind über biegsame
Elemente miteinander verbunden. Diese Elemente bestehen aus vertikal angeordneten
Endplatten 19 bis 22, die jeweils parallel zur Diaqonallinie der Plattform ausgerichtet
und durch vertikale Platten 23 bis 26 gehalten sind, die an den Enden der Träger
13 bis 17 des Rahmens angebracht sind. Die Endplatten 19 bis 22 werden durch Bolzen
27 und 28 gegeneinander gedrückt, werden jedoch in einem passenden Abstand voneinander
mit Hilfe von Stiften 29, 30 gehalten, die in der Diagonallinie der Plattform liegen
und in Löcher in den Kontaktebenen zwischen Paaren von Endplatten 19, 20 und 21,
22 eingesetzt sind. Die Anordnung dieser Stifte ist gleichfalls in Fig. 5 dargestellt.
Weitere Platten 31 und 32, von denen jede zwei Aufsätze oder Zapfen 33, 34 und 35,
36 aufweist und die kombinierte Last an der Ecke auf einen Lastwandler überträgt,
befinden sich unter jedem Paar vertikaler Platten 19, 20 und 21, 22 jeweils.
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Fig. 4 zeigt eine Seitenansicht der in Fig. 3 dargestellten Plattform
von der Unterseite aus. Fig. 4 zeigt einen Rahmenträger 17 und Einzelheiten des
Aufbaues der Ecke sowie Lastwandler 37 und 38, die unter dem Rahmen angeordnet sind.
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Um störende Einflüsse durch seitliche Kräfte zu vermeiden, sind die
Wandler mit einer kugelförmigen Oberseite und Unterseite 39 mit einem derartigen
Radius versehen, dass die Plattform in an sich bekannter Weise immer dazu neigt,
eine stabile Position einzunehmen.
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Fig. 5 zeigt eine auseinandergezogene Ansicht einer Ecke zwischen
den Trägern 13 und 17 in der Richtung des Pfeiles 40 in Fig. 3. Die Trägerendplatten
19, 23 und 20 und 24 und der Positionsstift 29 sind in Fig. 5 dargesteilt. Die Platte
31 mit den Aufsätzen 33 und 34 ist in einiger Entfernung von der Rahmenecke dargestellt,
während weiter darunter schematisch der Lastwandler 37 dargestellt ist.
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Eine Aufgabe der Stifte 29 und 30 besteht darin, die Bauteile der
Plattform in einem gewünschten Abstand zueinander zu halten, und die Stifte 29 und
30 haben weiterhin die Aufgabe, eine definierte Drehachse zu bilden, um die sich
die beiden Plattforinbauteile drehen können, um gleichzeitig vertikale Belastungen
von einem Plattformbauteil auf das andere übertragen zu können. Während der erstellung
werden die beiden Platten 19 und 20 vorzugsweise im erforderlichen Abstand voneinander
mit Hilfe einer Abstandsplatte gehalten, während der Bolzen 27 festgezogen wird.
In dieser Stellung wird das Loch für den Stift 29 gebohrt,und zwar jeweils zur Hälfte
in jede Platte 19 und 20. Nach Entfernen der Abstandsplatte wird der Stift 29 in
das Loch gedrückt und wird der Bolzen 27 weiter festgezogen. Erforderlichenfalls
können ähnliche Löcher von der Innenseite der Ecke auf den äusseren Stift zu gebohrt
sein, um die Seitenkraftfestigkeit der Verbindung zu verstärken.
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Fig. 6 zeigt eine Plattform von der Oberseite, die aus zwei dreieckigen
Bauteilen besteht, in deren inneren Ecken die Lastwandler angeordnet sind. Bei diesem
Ausführungsbeispiel der Erfindung ist es möglich, die Höhe der Plattform so klein
wie möglich zu machen, was oftmals für die praktische Verwendung der Wiegevorrichtung
wesentlich ist.Die Plattform ist weiterhin mit Halteelementen versehen, die die
horizontale Bewegung aufgrund seitlicher Kräfte auf ein erlaubtes Mass begrenzen.
Auch diese Plattform ist ohne Deckplatte dargestellt, auf der der zu wiegende Gegenstand
angeordnet werden kann.
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Ein Rahmenteil besteht aus Trägern 41 und 42, während das andere Rahmenteil
aus Trägern 43 und 44 besteht. Die Rahmenteile sind starr über Winkeleisen 45 und
46 jeweils verbunden.
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Beide Winkeleisen sind durch Platten 47 und 48 versteift, von denen
jede mit einem Loch 49 und 50 jeweils versehen ist.
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Die freien Trägerenden der beiden Rahmenteile sind über biegsame Elemente
miteinander verbunden. Aus diesem Grunde endet jedes Trägerende in einer Endplatte
51, 52 und 53, 54 jeweils, die parallel zu einer Diagonallinie der Plattform verlaufen,
da jedes Rahmenende unter einem Winkel von 45° geschnitten ist.
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Diese Endplatten werden durch Bolzen 55 und 56 gegeneinander gedrückt,
jedoch in einem erforderlichen Abstand voneinander durch Stifte 57 und 58 gehalten,
die in der Diagonallinie der Plattform liegen und in Löcher eingesetzt sind, die
in die Endplatten gebohrt sind Die Anordnung der Stifte ist gleichfalls in Fig.
7 dargestellt. In die starren Ecken der Rahmenbauteile sind Platten 59 und 60 jeweils
eingesetzt, die jeweils Auflager für die Lastwandler 61 und 62 bilden. Die Lastwandler
sind vom selben Typ wie die im Vorhergehenden beschriebenen Lastwandler 37 und 38.
In den biegsamen Ecken der Rahmenbauteile befinden sich starr angebrachte Streben
63, 64 und 65, 66 längs des Trägers, die an dem Ende, das der gegenüberliegenden
Rahmenecke zugewandt ist, mit einer Schulter versehen sind, die unter einem rechten
Winkel vorstehe. In Fig.
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8 ist eine Strebe 63 und ihre Schulter 67 dargestellt. Fig. 8
wird
später näher beschrieben. Unter den Streben 63 bis 66 befinden sich Platten 68 und
69, die die obere Auflagefläche für die Lastwandler 70 und 71 bilden, so dass die
Schultern (67 in Fig. 8) die Bewegung in einer Ebene parallel zur Plattform sperren.
Aufgrund der Tatsache, dass die Platten 68 und 69 lose angeordnet sind und nur von
den Streben 63 bis 66 gehalten sind, werden Winkelbewegungen an den biegsamen Verbindungsstellen
der Ecken nicht verhindert, werden jedoch vertikale Belastungskräfte von den Rahmen
trägern auf die Lastwandler übertragen. Die Lastwandler 61, 62 und 70, 71 liegen
mit ihren Unterflächen auf einem kreuzförmigen Haltelager 72 auf. Das Lager verläuft
unterhalb der starren Rahmenecke und bildet somit Halterungen für die Halteelemente
73, 74 jeweils. Der Aufbau dieser Eralteelemente ist aus Fig. 9 ersichtlich.
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Fig. 7 zeigt eine Querschnittsansicht längs der Linie 75-75 durch
die biegsame Verbindungsstelle zwischen den Rahmenteilenden 42 und 3 sowie die Anordnung
des Bolzens 56 und des Stiftes 58. Die Höhle des Bolzens und des Stiftes ist vorzugsweise
dieselbe wie die der Platten 68 und 69.
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Fig. 8 zeigt eine Querschnittsansicht längs der Linie 76-76 durch
den Rahmenträger 44, gesehen in Richtung auf die andere biegsame Verbindungsstelle.
Die Anordnung des Lastwandlers zwischen dem Auf lager 72 und der Platte 68 ist gleichfalls
in Fig. 8 dargestellt. Fig. 8 zeigt die Strebe 63 und ihre Schulter 67, die die
Platte 68 führen rund gleichfalls den Querschnitt der Strebe 64.
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Fig. 9 zeigt in einer Teilansicht längs des Pfeiles 77 in Fig. 6 das
Halteelement zum Begrenzen der Horizontalbewegung.
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Die Elemente 46 und 48 der starren Rahmenecke und das Loch 50 in der
Platte 48 sind gleichfalls in Fig. 9 dargestellt.
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Das Halteelement 74, das sich nach oben durch das Loch 50 erstreckt,
weist einen ausreichend geringeren Durchmesser auf, um eine gewünschte Horizontalbewegung
zu erlauben, wenn horizontale Kräfte auf die Plattform wirken. Das Halteelement
ist fest am Auflager 72 angebracht, auf dem der Lastwandler 62 gleichfalls aufliegt.
Wenn das Auflager 72 an der Grundplatte der Wiegevorrichtung angebracht ist, kann
die Plattform horizontalen Belastungen ausgesetzt werden, die über die Seiten der
Löcher 49 und 50 jeweils durch die Ilalteelemente 74 und 75 jeweils auf das kreuzförmige
Auflager 72 übertragen werden, das an der Grundplatte angebracht ist.
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Bei dem obigen Ausführungsbeispielen wurden nur zwei Arten von Verbindungen
dargestellt. Biegsame Verbindungsstellen mit dieser Funktion können auch in anderer
Weise gebildet sein. Es können gleichfalls statisch genau bestimmte Anordnungen
von Plattformen in anderer Form, beispielsweise von kreisförmigen Plattformen vorgesehen
sein. Bei kreisförmigen Plattformen sind die beiden Bauteile der Plattform halbkreisförmig.
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Die erfindungsgemässe Wiegevorrichtung ist als elektromechanische
Wiegevorrichtung gedacht, die erfindungsgemässe Ausbildung ist jedoch auch bei hydraulischen
oder pneumatischen Lastwandlern oder bei Lastwandlern anwendbar, die nach anderen
Arbeitsprinzipien arbeiten und von aussen wie ein Körper aussehen, der die Last
am Stützpunkt aufnehmen und übertragen bzw. in ein Signal umwandeln kann.
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