DE2936110A1

DE2936110A1 - Vorrichtung zur sicherung eines biegekraftaufnehmersgegen ueberbelastung

Info

Publication number: DE2936110A1
Application number: DE19792936110
Authority: DE
Inventors: Ernst Dipl.-Ing. Kuhnle; Josef 7460 Balingen Schwarz
Original assignee: Bizerba Werke Wilhelm Kraut GmbH and KG
Current assignee: Bizerba SE and Co KG
Priority date: 1979-09-07
Filing date: 1979-09-07
Publication date: 1981-03-19
Also published as: FI802490A; ZA805423B; GB2059081B; FR2465211A1; ES8200477A1; FR2465211B1; ES494852A0; DE2936110C3; CH647321A5; GB2059081A; IT8024346A0; SE441391B; IT1132578B; US4317495A; SE8006000L; BE884718A; DE2936110B2; FI64010B; JPS5640722A; FI64010C

Description

DR.-INO. ΟΙΡΙ.-ΙΝΟ. M. SC. O ^PL* V »<t i, D H. OIPU-PHVS. DlPL-^HYt. M.

HÖGER - STELLRECHT ^ G RIESSBACH «'HAECKER BOEHME

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PATENTANWÄLTE IN STUTTSART

Belegexemplar Darf nicht fpfindsrt werifon

A 43 664 m Anmelder: Bizerba-Werke

m - 17o Wilhelm Kraut KG

3. August 1979 Wilhelm-Kraut-Straße

746o Baiingen 1

Beschreibung

Vorrichtung zur Sicherung eines Biegekraftaufnehmers gegen Uberbelastung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Sicherung eines Biegekraftaufnehmers gegen Uberbelastung, insbesondere in Auswägeeinrichtungen, bei welcher der Biegekraftaufnehmer einseitig freitragend auf einem Träger befestigt ist und die Biegekraft (Meßkraft) am freitragenden Ende des Biegekraftaufnehmers angreift.

Der Bereich, innerhalb dessen Biegekraftaufnehmer, insbesondere Biegestäbe, über eine vorgeschriebene Höchstlast ohne Schadenfolge hinaus belastet werden können, ist relativ eng. Er liegt bei handelsüblichen Biegestäben zwischen 3o und 15o % der Nennlast. Bei Auswägeeinrichtungen (Waagen) tritt häufig eine überlast auf, die bis zum 1o-fachen oder mehr der Nennlast ansteigen kann, so daß die Notwendigkeit besteht, den Biegekraftaufnehmer vor Uberbelastung oder übermäßiger Verbiegung zu schützen.

Aufgrund des geringen Meßweges der üblichen Biegestäbe, der zum Beispiel bei einer Nennlast von 1o kg etwa o,2 bis o,5 mm beträgt, läßt sich ein starrer oder ortsfester, die Verbiegung des Stabes begrenzender Endanschlag nur schwer realisieren. Zum einen ist die genaue Einstellung eines solchen Anschlages problematisch, zum anderen können bei derartig geringen Abständen allein durch Verschmutzung Störungen auftreten.

Zur Behebung dieser Schwierigkeiten ist es bekannt, als überlastsicherung in das Krafteinleitungselement eines Biegestabes eine

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Zusatzfeder oder ein anderes elastisches Zwischenglied einzubauen. Dieses elastische Zwischenglied dehnt sich bei Belastung des Biegestabs in erheblich größerem Maße als es dem eigentlichen Meßweg des Biegestabes entspricht, so daß die Möglichkeit gegeben ist, einen ortsfesten Anschlag vorzusehen, an dem ein bestimmtes Teil des Krafteinleitungssystems anschlägt, wenn die eingeleitete Kraft die Nennlast des Biegestabs übersteigt.

Diese bekannten Ausführungen von Uberlastschutzvorrichtungen für Biegekraftaufnehmer haben jedoch folgende Nachteile: Wird das elastische Zwischenglied, zum Beispiel eine Schraubenfeder, sehr weich ausgebildet, ist es aufgrund des dadurch erzielbaren, verhältnismäßig großen Dehnungsbereiches möglich, einen ausreichend genau einstellbaren Uberlastanschlag vorzusehen, der einen genügend großen Spielraum läßt, so daß keine Störungen durch Schmutz, elastische Verformungen oder sonstige Veränderungen auftreten kön nen. Der durch eine weiche Feder bedingte, zusätzliche Weg bringt jedoch wägetechnische Nachteile und macht in vielen Fällen den eigentlichen Vorteil der nahezu weglosen Meßung mittels Biegekraftaufnehmer wieder zunichte. Außerdem erfordert der Einbau einer weichen Zusatzfeder in einer Waage zusätzliche Bauhöhe, wodurch einer der Hauptvorteile eines Biegestabes, nämlich die Erzielung einer geringen Bauhöhe wieder verloren geht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine gattungsgeiruiße Uberlastschutzvorrichtung vorzuschlagen, die einerseits einen hinreichend großen Spielraum zu einem ortsfesten Anschlag hin ermöglicht und andererseits die Bauhöhe der Anordnung nicht so vergrößert, wie es bei herkömmlicher Zwischenschaltung eines relativ weichen, elastischen Zwischeneleraentes der Fall ist.

Die Aufgabe wird erf indungs'jc· näß durch folgende Merkmale gelöst:

a) Der Träger dos Biogr-ki af · auf nohrvjr s ist beweglich, insbesondere schwenkbar ausgebildet und entgegen der Wirkrichtung der Meß-

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kraft gegen einen ersten, ortsfesten Anschlag vorgespannt;

b) die Größe der Vorspannung ist so gewählt, daß sich der Träger bei Uberbelastung des Biegekraftaufnehmers entgegen der Vorspannung vom ersten Anschlag abhebt;

c) es ist ein zweiter, ortsfester Anschlag vorgesehen, der

die weitere Krafteinleitung in den Biegestab (14) unterbindet«

Die nachstehende Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung dient im Zusammenhang mit beiliegender Zeichnung der weiteren Erläuterung. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch einen Hebel einer Auswäge

einrichtung zur Einleitung einer Meßkraft in einen Biegestab, teilweise geschnitten entlang der Linie 1-1 in Figur 2;

Fig. 2 eine Draufsicht der Anordnung aus Fig. 1

in Richtung des Pfeiles A und

Fig. 3 eine Schnittansicht entlang der Linie

3-3 in Figur 1.

Eine gabelförmiger Wägehebel 1 (Figur 1 und 2) ist mit Schneiden und Pfannen 3 an einem orstfesten Gestell 4 schwenkbar gelagert. In das in Figur 1 und 2 links gelegene Ende des Wägehebels 1 wird in herkömmlicher Weise mittels Schneide und Pfanne eine zu messende Kraft P eingeleitet. An einer Konsole 5 des Gestells 4 ist mittels einer Schraube 6 freitragend ein Träger 7 befestigt (Figur 3). Der Träger 7 umfaßt zwei durch eine Kerbstelle 8 miteinander verbundene Teile 9 und 1o, von denen der Teil 9 der ortsfesten Lagerung des Trägers 7 dient, während der Teil 1o einen noch zu beschreibenden Biegekraftaufnehmer in Form eines Biege-

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Stabes 14 trägt. Aufgrund der Kerbstelle 8 kann der Trägerteil 1o 'bei entsprechender Belastung relativ zum Trägerteil 9 verschwenkt werden. Der Trägerteil 1o wirkt insoweit als Hebel.

In eine Querbohrung, die am freien Ende des als Hebel wirkenden Trägerteils 1o vorgesehen ist, ist eine Zugfeder 11 eingehängt. Die Feder 11 ist zwecks Änderung ihrer Vorspannung in einer im Gestell 4 vorgesehenen Gewindebohrung schraubbar angeordnet und zieht den Trägerteil 1o mit einstellbarer Vorspannung auf einen verstellbaren Anschlag 12 in Gestalt einer Schraube, die in eine Gewindebohrung des Gestells 4 eingedreht ist.

Der schon erwähnte Biegestab 14 ist mittels einer Schraube 13 einseitig freitragend auf dern-Teil 1o des Trägers 7 befestigt. Auf dem sich bei Belastung verbiegenden Bereich 15 des Biegestabs 14 ist in herkömmlicher Weise ein Dehnungsmeßstreifen 16 aufgeklebt, der in bekannter Weise über Anschlußleitungen mit einer elektro-, nischen Auswerteeinrichtung verbindbar ist.

In das mit 17 bezeichnete, freie Ende des Biegestabes 14 wird von unten her die über den Wägehebel 1 übertragene Kraft eingeleitet. Die Einleitung erfolgt über ein starres Kopplungsstück 18/ welches stirnseitig an kleinen Kugelkuppen 19, 21 im freien Ende 17 des Biegestabs 14 bzw. des Wägehebels 1 aufsitzt und durch eine Ausnehmung im Träger 7 hindurch verläuft. Elastische Manschetten 21, 23 dienen der Fixierung des Kopplungsstücks 18 im Biegestab bzw. Wägehebel.

Am Gestell 4 sind - vergleiche Fig. 1 - schließlich Anschläge 24 vorgesehen, die den Schwenkbereich des Wägehebels 1 begrenzen.

Die beschriebene Vorrichtung wirkt in folgender Weise: Bei Einleitung einer zu messenden Kraft P verschwenkt sich der Wägehebel 1 und drückt über das Kopplungsstück 18 das freie Ende 17 des Biegestabs 14 nach oben (Figur 1 und 3).Die dadurch hervorgerufene Verformung des Biegestabs 14 bewirkt in bekannter Weise eine

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Widerstandsänderung des Dehnungsmeßstreifens 16, die zur Bestimmung der Kraft P in bekannter Weise herangezogen wird. Die Feder 11 ist so stark vorgespannt, daß bei Belastungen des Biegestabs 14 innerhalb des zulässigen Lastbereiches der Träger 7 starr und unbeweglich auf dem ortsfesten Anschlag 12 aufliegt. Wird die Kraft P jedoch größer als zulassig, gibt die entsprechend eingestellte Feder 11 nach und der als Hebel wirkende Teil 1o des Trägers 7 hebt sich so weit vom Anschlag 12 ab, bis der Wägehebel 1 auf den gestellfesten Anschlägen 24 aufsitzt. Danach kann keine weitere Kraft mehr in den Träger 7 bzv/. den Biegestab 14 eingeleitet werden. Die Einleitung der Meßkraft in den Biegestab 14 und dessen Verbiegung nach oben erreicht dann eine Grenze, wenn die Nennlast des Biegestabs erreicht ist und die entsprechend eingestellt Feder 11 sich zu dehnen beginnt.

Mit Hilfe der dargestellten Anordnung wird gegenüber bekannten Uberlastsicherungen der wesentliche Vorteil erreicht, daß erst nach überschreiten der Nennlast ein Zusatzhub am Träger 7 entsteht, der durch einen gestellfesten Anschlag (Anschläge 24) aufgefangen werden kann. Im Gegensatz zu bekannten Uberlastsicherungen, bei denen die zu messende Kraft ständig über eine weiche Feder in den Biegestab eingeleitet wird, wirkt sich bei der erfindungsgemäßen Ausbildung lediglich die äußerst geringe Verbiegung des Biegestabs 14 aus, die zu Kegänderungen in der Größenordnung von o,2 bis o,5 mm führt. Der Abstand zwischen Wägehebel 1 und Anschlag 4 ist bei Erreichen des Uberlastbereiches immer noch ausreichend groß, um entsprechende Justierungen vornehmen zu können und um vor Störungen durch Verschmutzung oder dergleichen sicher zu sein. Insgesamt erfordert die erfindungsgemäße Uberlastschutzvorrichtung, also praktisch keine zusätzliche Bauhöhe.

Bei der Feder 11 ist im Gegensatz zum Biegestab 14 das Verhältnis Kraftzunahme/Weg geringer, d.h. die Feder 11 hat dementsprechend eine flachere Kennlinie, so daß sie bei Überschreiten der zulässigen Höchstlast mit großem Federweg so weit nachgibt, bis der

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• Wägehebel 1 auf den Anschlägen 24 aufsitzt.

" Bei einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung kann der Träger 7 insgesamt als Federelement, zum Beispiel als Blattfeder ausgebildet und so vorgespannt sein, daß er mit der erforderlichen Vorspannung auf dem Anschlag 12 aufliegt. Unter bestimmten Umständen läßt sich dies auch bereits durch diejenige Elastizität erreichen, die der stabförmige Träger 7 durch die Ausbildung der Einkerbung 8 erhält. Bei einer derartigen Eigenelastizität des Trägers 7 kann auf die Feder 11 verzichtet werden. Das Abheben des Trägers 7 vom Anschlag 12 wird in allen diesen Fällen durch entsprechende Einstellung der diesen Anschlag bildenden Schraube bestimmt.

Bei der dargestellten Ausführungsform der Erfindung wird die Kraft von unten nach oben in den Biegestab 14 eingeleitet und die Feder 11 zieht den Träger 7 nach unten. Bei anderen Ausführungsformen können diese Richtungen auch umgekehrt sein.

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L e e r s e i t e

Claims

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PATtNTANWALTE IN STUTTSAHT 2936

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Belegexemplar

Darf nidii geändert werden

Patentansprüche :

1. Vorrichtung zur Sicherung eines Biegekraftaufnehmers gegen überbelastung, insbesondere in Auswägeeinrichtungen, bei welcher der Biegekraftaufnehmer einseitig freitragend auf einem Träger befestigt ist und die Biegekraft (Meßkraft) am freitragenden Ende des Biegekraftaufnehmers angreift, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

a) Der Träger (7) des Biegekraftaufnehmers (14) ist beweglich, insbesondere schwenkbar ausgebildet und entgegen der Wirkrichtung der eingeleiteten Meßkraft gegen einen ersten, ortsfesten Anschlag (12) vorgespannt;

b) die Größe der Vorspannung ist so gewählt, daß sich der Trär ger (7) bei Uberbelastung des Biegekraftaufnehmers (14) entgegen der Vorspannung vom ersten Anschlag (12) abhebt;

c) es ist ein zweiter, ortsfester Anschlag (24) vorgesehen, der die weitere Krafteinleitung in den Biegestab (14) unterbindet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (7) als Hebel ausgebildet und von einer Feder (11) gegen den ersten Anschlag (12) angedrückt ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorspannung der Feder (11) einstellbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Position des ersten Anschlages (12) einstellbar ist.

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5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (7) zwei durch eine Kerbstelle (8) gelenkig miteinander verbundene Teile (9, 1ο) umfasst, von denen einer ortfest gehalten ist, während der andere den Biegekraftaufnehmer (14) trägt und unter Vorspannung am ersten Anschlag (12) anliegt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Träger (7) selbst als Federelement ausgebildet ist, das unter eingeprägter Vorspannung am ersten Anschlag (12) anliegt.

7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Anschlag (24) im Schwenkbereich eines die Meßkraft in den Biegekraftaufnehmer (14) einleitenden Wägehebel· (1) angeordnet ist.

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