DE3218529A1

DE3218529A1 - Einstellbares gestaenge

Info

Publication number: DE3218529A1
Application number: DE19823218529
Authority: DE
Inventors: Shih-Ying Lincoln Mass. Lee
Original assignee: Setra Systems Inc
Current assignee: Setra Systems Inc
Priority date: 1981-05-19
Filing date: 1982-05-17
Publication date: 1983-01-20
Also published as: GB2100382A; CH656462A5; JPH0228029B2; CA1171884A; GB2100382B; DE3218529C2; US4383586A; JPS5821052A

Description

Setra Systems, Inc.
Natick, Massachusetts ol76o, V.St.A,

Einstellbares Gestänge

Die Erfindung betrifft ein einstellbares Gestänge, das insbesondere zum Steuern der Bewegung eines Elementes entlang einer Bezugsachse dient.

Gestänge zum Erzwingen der Bewegung eines Elementes entlang einer Bezugsachse sind insbesondere in Waaganordnungen oder Skalen nützlich/ in denen das Gewicht eines Gegenstandes erfaßt werden soll. Solche Anordnungen erfordern die übertragung der Schwerkraft des Gegenstandes in beispielsweise einer Waagschale auf einen Kraftfühler ohne Einführung von Fehlerkomponenten aufgrund der Reibung und anderer Quellen, insbesondere führt eine aus der Mitte verschobene Belastung durch den Gegenstand in der Waagschale zu Momenten, die auf die verschiedenen Elemente einwirken, welche die Waagschale mit dem Fühler verbinden. Diese Momente erzeugen ihrerseits im allgemeinen Zusatzkräfte entlang den empfindlichen Achsen, was einen Meßfehler verursachen kann.

Bisher ist es üblich, die Einwirkung einer aus der 65-(SET 115)-TE

Mitte verschobenen Belastung zu verringern, indem die Waagschale mit dem Fühler durch ein Parallelogramm-Gestänge verbunden wird. In einer Ausführungsform werden zwei V-förmige Biegeelemente (oder Klapp- bzw. Kippelemente) mit jeweils einem Spitzen- oder Scheltelteil und zwei distalen oder entfernten Endteilen gestaltet, wobei die distalen Endteile an einer Trägereinheit oder einem Gehäuse befestigt sind, so daß die V-förmigen Elemente in parallelen Ebenen liegen. Ein Bindeglied ist zwischen den Scheitelteilen der Biegeelemente befestigt. Um mit dieser Anordnung genau die Bewegung des mit dem Bindeglied gekoppelten Bezugsgliedes auf eine Bewegung entlang dieser Bezugsachse zu erzwingen, müssen die V-förmigen Elemente genau hinsichtlich des Trägergliedes positioniert oder justiert werden, damit die angestrebte Parallelität erreicht wird. Bei diesem Aufbau ist die Bewegung des Bezugsgliedes gegenüber einem einwirkenden Moment äußerst widerstandsfähig. Jedoch erfordert in der Praxis das genaue Positionieren der V-förmigen Elemente eine kritische Ausrichtung dieser Elemente während des Befestigens der distalen Enden dieser Elemente am Trägerglied.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Gestänge zu schaffen, mit dem die Bewegung eines Elementes auf eine Bewegung entlang einer Bezugsachse erzwungen werden kann.

Diese Aufgabe wird bei einem Gestänge nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 erfindungsgemäß durch die in dessen kennzeichnendem Teil angegebenen Merkmale gelöst.

Die Erfindung sieht also ein Gestänge zum Erzwingen

der Bewegung eines Bezugsgliedes entlang einer ersten Bezugsachse vor. Das Gestänge umfaßt eine Feineinsteil-Steueranordnung, die eine "Feinabstimmung" oder Einstellung des Gestänges erlaubt, so daß eine genau gesteuerte Bewegung des Bezugsgliedes entlang der gewünschten Achse erreicht wird, selbst wenn einwirkende Momente vorhanden sind. Das Gestänge hat zwei längliche Biegeglieder, deren jedes ein Ende aufweist, das an einem Trägerglied festgelegt ist, während das andere Ende einstellbar mit dem Trägerglied gekoppelt ist, so daß dieses zuletzt genannte Ende wahlweise in der Richtung der ersten Bezugsachse justiert oder positioniert werden kann. Die länglichen Biegeglieder sind am Trägerglied an Punkten festgelegt, die auf einer zweiten Bezugsachse liegen, welche senkrecht zur ersten Bezugsachse verläuft.

Das Gestänge hat weiterhin zwei V-förmige Biegeelemente, deren jedes einen Scheitel-Endteil und zwei distale oder entfernte Endteile hat. Die Scheitel-Endteile der Biegeelemente sind mit dem Bezugsglied an Punkten gekoppelt, die um eine Entfernung X in der Richtung der ersten Bezugsachse versetzt sind. Die distalen Endteile eines der V-förmigen Biegeelemente sind mit dem Trägerglied an Punkten gekoppelt, die entlang einer dritten Bezugsachse liegen, wobei die dritte Bezugsachse parallel zur zweiten Bezugsachse verläuft. Die distalen Endteile des anderen V-förmigen Biegeelementes sind mit einem zugeordneten länglichen Biegeelement an einem Punkt zwischen dessen beiden Enden gekoppelt.

Mit dieser Gestaltung kann die Parallelität der beiden V-förmigen Biegeelemente genau durch Einstellung der einstellbaren Kupplung an den Enden von einem oder von beiden länglichen Biegegliedern ausgerichtet werden. Mit

dieser Einstellung ist das Gestänge gegenüber auf das Bezugsglied einwirkenden Momenten äußerst widerstandsfähig.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, deren einzige Figur ein Ausführungsbeispiel darstellt.

In diesem Ausführungsbeispiel ist ein Gestänge 110 gezeigt, das die Bewegung eines Bezugsgliedes 112 entlang einer ersten Bezugsachse 116 erzwingen kann, wobei die erste Bezugsachse 116 hinsichtlich eines Trägergliedes 220 festgelegt ist. Das Gestänge 110 umfaßt zwei längliche Biegeglieder 124 und 126. Die Biegeglieder 124 und 126 sind - wie dies dargestellt ist - Balken mit Einbiegungen oder Falten, die jeweils mit den Bezugszeichen 125 und 127 versehen sind und an einem Ende liegen. Die Einbiegungen 125 und 127 an den Enden jedes Gliedes 124 und 126 sind durch einen jeweiligen Balkenteil 124a und 126a mit dem Trägerglied 220 gekoppelt.

Das andere Ende jedes Gliedes 124 und 126 ist mittels einer einstellbaren Verbindungs- oder Kopplungsanordnung mit dem Trägerglied 220 verbunden. Die einstellbare Verbindungsanordnung für das Glied 124 umfaßt eine Schraube 130 nahe dem freien Ende des Gliedes 124 und ein zugeordnetes Gewindeloch in einem Ausdehnungsteil 132 des Trägergliedes 220. Die Bewegung dieses Endes der Einbiegung 124 ist durch eine Feder 134 behindert. Mit diesem Aufbau kann die Schraube 130 gedreht werden, um einstellbar das freie Ende des Biegegliedes 124 in der Richtung der Achse 116 zu positionieren.

In ähnlicher Weise umfaßt die einstellbare Verbindungsanordnung für das Glied 126 eine Schraube 131 nahe dem freien Ende des Gliedes 126, ein zugeordnetes Gewindeloch in einem Ausdehnungsteil 132 und eine Feder 135. Die Schraube 131 kann gedreht werden, um einstellbar das freie Ende des Biegegliedes 124 in der Richtung der Achse 116 zu positionieren.

Das Gestänge 110 hat außerdem zwei V-förmige Biegeelemente 136 und 138, von denen jedes ein Scheitelende (einschließlich einer Einbiegung oder eines Gelenkes) und zwei entfernte oder distale Endteile (jeweils einschließlich einer Einbiegung oder eines Gelenkes) aufweist. Die Scheitelteile der Biegeelemente 136 und 138 sind (durch ausgedehnte Balkenteile 136a und 138a über die Scheiteleinbiegung hinaus) mit den Enden des Bezugsgliedes 112 an einem Punkt B bzw. C verbunden, wobei die Punkte B und C um einen Abstand X in der Richtung der Achse 116 getrennt sind.

Das erste und das zweite distale oder entfernte Ende des Elementes 136 sind an Kopplungs- oder Verbindungspunkten A und D jeweils mittels ausgedehnter Balkenteile 136b und 136c (über die distalen oder entfernten Endeinbiegungen hinaus) und jeweils eines Abstandselementes 142 und 143 miteinander verbunden, wobei eines der Biegeelemente 124 und 126 zwischen den Einbiegungen und freien Enden dieser Glieder liegt. Die Punkte A und D liegen auf einer Achse 140, die nominell senkrecht zur Achse 116 verläuft. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Punkte A und D in der Größenordnung von einem Zehntel der Entfernung von der Einbiegung zum freien Ende der jeweiligen Elemente 124 und 126.

Der erste und der zweite distale oder entfernte Endteil des V-förmigen Elementes 138 ist mit dem Trägerglied 220 (über ausgedehnte Balkenteile 138b bzw. 138c über die distalen Endeinbiegungen hinaus) mit deren jeweiligen Einbiegungen verbunden, die jeweils an Punkten E und F liegen. Punkte E und F liegen auf einer dritten Bezugsachse 144, die senkrecht zur Achse 116 ist.

Wenn die Achse 140 parallel zur Achse 144 verläuft und von dort durch einen Abstand X in der Richtung der Achse 116 entfernt ist, dann wird die Bewegung des Bezugsgliedes 112 im wesentlichen entlang der Achse 116 erzwungen. Darüber hinaus ist das Glied 116 sehr widerstandsfähig gegenüber Momenten um die Achse 116.

Das Gestänge 110 ist insbesondere einfach einstellbar, so daß die Achsen 140 und 144 parallel sind. Im allgemeinen können die Schrauben 130 und 131 einstellbar positioniert werden, um eine "Feinabstimmung" oder genaue Steuerung dieser Parallelität zu erreichen. Die Position der Punkte A und D entlang der Biegeelemente 124 und 126 kann gewählt werden, um eine gewünschte Feineinstellsteuerung für die Richtigkeit dieser Parallelität zu erhalten. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Punkte A und D ein Zehntel der Entfernung von den jeweiligen Einbiegungen 125 und 127.

In der gezeigten Ausführungsform der Erfindung ist der Abstand zwischen den Punkten A und B gleich dem Abstand zwischen den Punkten D und B, und der Abstand zwischen den Punkten F und C ist gleich dem Abstand zwischen den Punkten E und C. Diese Beziehungen erlauben den Maximalbereich der Bewegung des Gliedes 112 entlang der Achse 116, obwohl auch andere Beziehungen verwendbar sind.

Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Elemente 124, 126, 134 und 136 relativ starre Balken oder Streifen mit Einbiegungen an diskreten Stellen. In anderen Ausführungsbeispielen können diese Elemente durch Elemente ersetzt werden, die eine verteilte Einbiegung besitzen, beispielsweise ein Federstahl.

Claims

Ansprüche

1. Gestänge zum Erzwingen der Bewegung eines Bezugsgliedes (112) parallel zu einer ersten Bezugsachse (116), die bezüglich eines Trägergliedes (220) festgelegt ist,

gekennzeichnet

durch

ein erstes und ein zweites längliches Biegeglied (124, 126), die jeweils eine Einbiegung (125, 127) nahe einem Ende besitzen, das fest mit dem Trägerglied (220) verbunden ist, wobei die anderen Enden des ersten und des zweiten Biegegliedes (124, 126) einstellbar mit dem Trägerglied (220) verbunden sind, so daß die anderen Enden wahlweise in der Richtung der ersten Bezugsachse (116) positionierbar sind,

ein erstes und ein zweites V-förmiges Biegeelement (136, 138), die jeweils einen Scheitel-Endteil und Einbiegungsteile haben, die sich von dort erstrecken und in einem ersten und einem zweiten entfernten Endteil abschließen,

wobei die Scheitel-Endteile des ersten und des zweiten V-förmigen Biegeelementes (136, 138) fest mit dem Bezugsglied (112) an jeweils einem Punkt B bzw. C verbunden sind, wobei diese Punkte B und C um einen Abstand X in der Richtung der ersten Bezugsachse (116) getrennt sind,

wobei das erste und das zweite entfernte Ende des ersten V-förmigen Elementes (136) fest mit jeweils einem der länglichen Biegeelemente an einem jeweiligen Verbindungspunkt

65-(SET 115)-TE

A und D verbunden sind, wobei diese Punkte α und D zwischen den Einbiegungen an den einen Enden und den anderen Enden der länglichen Biegeelemente liegen und auf einer zweiten Bezugsachse sind, die nominell senkrecht zur ersten Bezugsachse (116) verläuft,

wobei das erste und das zweite entfernte Ende des zweiten V-förmigen Elementes (138) fest mit dem Trägerglied (220) an jeweils einem Punkt E und F verbunden sind, wobei diese Punkte E und F auf einer dritten Bezugsachse sind, die senkrecht zur ersten Bezugsachse verläuft, und

wobei die beiden einstellbaren Verbindungen derart einstellbar sind, daß der Abstand zwischen den Punkten A und F in der Richtung der ersten Bezugsachse (116) gleich dem Abstand zwischen den Punkten D und E in der Richtung der ersten Bezugsachse (116) ist und die zweite Bezügsachse parallel zur ersten Bezugsachse verläuft und von dieser um einen Abstand X in der Richtung der ersten Bezugsachse versetzt ist.

2. Gestänge nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß der Abstand AB zwischen den Punkten A und B gleich dem Abstand DB zwischen den Punkten D und B ist, und daß der Abstand FC zwischen den Punkten F und C gleich dem Abstand EC zwischen den Punkten E und C ist.

3. Gestänge nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß AB=FC gilt.

4. Gestänge nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,

daß die Biegeglieder und die Biegeelemente Balken und Gelenke umfassen.

5. Gestänge nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeglieder und die Biegeelemente verteilte Einbiegungen haben.