DE3440571C2

DE3440571C2 -

Info

Publication number: DE3440571C2
Application number: DE19843440571
Authority: DE
Inventors: Herbert Dr. 7446 Oberboihingen De Strobel; Rudolf 7300 Esslingen De Fingerle
Original assignee: Daimler Benz AG
Current assignee: Daimler Benz AG
Priority date: 1984-11-07
Filing date: 1984-11-07
Publication date: 1988-05-05
Also published as: DE3440571A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Bestimmung des Schwerpunktes eines Prüflinges bezüglich zweier Horizontalkoordinaten nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, wie sie beispielsweise aus der DE-OS 33 06 187 als bekannt hervorgeht.

Bei der Serienfertigung von Maschinen oder Motoren kann es erwünscht sein, die Lage des Schwerpunktes beweglicher Maschinenteile in einfacher Weise bestimmen zu können. Dies gibt beispielsweise bei der Herstellung von Kolbentriebwerken für die Lage des Schwerpunktes der Pleuelstangen. Das kurbelwellenseitige Ende jeder Pleuelstange führt nämlich im wesentlichen entsprechend der Bewegung des mit der Pleuelstange gelenkig verbundenen Kurbelzapfens eine Rotationsbewegung aus, während das kolbenseitige Ende der Pleuelstange entsprechend der Bewegung des Kolbens im wesentlichen eine geradlinige Oszillationsbewegung ausführt. Wenn nun der Schwerpunkt der Pleuelstange bestimmt werden kann, so wird damit gleichzeitig eine Information darüber geschaffen, welcher Anteil der Masse der Pleuelstange überwiegend rotiert und welcher Anteil überwiegend linear oszilliert. Gleichzeitig wird damit die Möglichkeit gegeben, für jeden Motor einander bezüglich der Massenverteilung ähnliche Pleuelstangen zu verwenden, um einen besonders guten Massenausgleich und somit einen ruhigen Motorlauf zu erreichen.

Bei der Schwerpunkt-Meßanordnung nach der eingangs genannten DE-OS 33 06 187 sind zwei relativ schwere prismenartige Tragteile stockwerkartig übereinander angeordnet, die jeweils an drei Punkten abgestützt werden, wobei zwei Abstützstellen eine Schwenkachse definieren und die dritte Abstützstelle einen Kraftmesser bildet. Zwar sind bei dieser Einrichtung sämtliche horizontalen Schwenkachsen ständig, d. h. gleichzeitig definiert und vorhanden, so daß beide Schwerpunktkoordinaten gleichzeitig ermittelt werden können. Nachteilig an der bekannten Einrichtung ist jedoch, daß das tote Gewicht, welches die Kraftaufnehmer laufend mitmessen müssen, relativ hoch ist im Vergleich zum Gewicht des Prüflinges. Dadurch leidet die Genauigkeit der Kraftmessung und somit die Genauigkeit der Schwerpunktlagebestimmung. Außerdem kann das Gewicht des Prüflinges nicht damit erfaßt werden.

Die DE-OS 27 46 346 zeigt eine Fahrzeugwaage, deren von dem Fahrzeug befahrbare Wiegeplattform entsprechend der Anzahl und Verteilung der Fahrzeugräder der Fahrzeuge in vier einzelne Wiegeplattformen unterteilt ist, so daß der auf jedes einzelne Rad des aufgefahrenen Fahrzeuges entfallene Anteil des Gesamtgewichtes des Fahrzeuges für sich ermittelt werden kann. Außerdem ist die gesamte Wiegeplattform um eine beliebige Längskante nach Art der Ladepritsche eines Kippers mitsamt dem aufgefahrenen Fahrzeug schwenkbar. Es können definiert bestimmte Kippwinkel eingesteuert und diese auch meßtechnisch erfaßt werden. Aufgrund dieser Kippbarkeit der Wiegeplattform soll der Grenzwinkel bestimmt werden, bei dem die Belastung der höheren Fahrzeugräder aufgrund der Verlagerung des Schwerpunktes während des Kippens zu Null wird und somit das Fahrzeug über die tiefer liegenden Fahrzeugräder abzukippen droht. Diese kippbare Fahrzeugwaage dient zur Ermittlung der Schwerpunktlage von Baufahrzeugen, die in abschüssigem Gelände oder auf steilen Baustellenrampen eingesetzt werden sollen. Eine genaue Schwerpunktlageermittlung von serienmäßig hergestellten Maschinenteilen ist damit jedoch nicht möglich.

Auch die DE-OS 27 17 454 zeigt eine Vorrichtung zum bestimmen der Schwerpunktlage eines Fahrzeuges. Und zwar ist eine Fahrzeugplattform pendelnd aufgehängt, wobei die Pendelkonstruktion durch eine Kugelpfannenlagerung der Plattform oder durch eine Trapezlenkeranordnung unterhalb von ihr gebildet ist. Mit dieser pendelnden Fahrzeugplattform kann lediglich die Höhenkoordinate des Fahrzeugschwerpunktes bestimmt werden, wobei die Horizontallage des Schwerpunktes als bekannt vorausgesetzt wird. Insoweit kann die Schwerpunktlage durch Einzelmessungen der Radlasten ermittelt werden. Durch Auslenken der mit dem Fahrzeug belasteten pendelnden Plattform um einen bestimmten Weg aus der Ruhelage und messen der zugehörigen Auslenkungskraft kann die Höhenkoordinate des Schwerpunktes errechnet werden. Beim anschließenden plötzlichen Loslassen der Plattform gerät diese in pendelnde Schwingungen. Aus der Schwingungsdauer kann auch noch das Massenträgheitsmoment des Fahrzeuges um die Längsachse bzw. um die Querachse des Fahrzeuges ermittelt werden, je nach dem, um welche Achse das Fahrzeug pendelt. Auch diese Einrichtung zur Schwerpunktlageermittlung ist nicht geeignet, den Schwerpunkt von serienmäßig hergestellten Maschinenteilen mit besonderer Genauigkeit zu ermitteln.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Schwerpunktlage von serienmäßig hergestellten Maschinenteilen besonders genau ermitteln zu können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale von Anspruch 1 gelöst. Der Lösungsweg liegt darin, die Tara bei der Wägung möglichst gering zu halten und die Schwenkachsen zeitlich nacheinander zu definieren bzw. wirksam werden zu lassen und demgemäß die Einzelkoordinaten der Schwerpunktlage zeitlich nacheinander zu ermitteln. In vorteilhafter Weise kann außerdem das Gesamtgewicht des Prüflinges dabei ermittelt werden.

Auch wenn die Kraftmesser relativ geringe Hübe ausführen, so nimmt das Tragteil bei unterschiedlichen Belastungen durch den Prüfling unterschiedliche Schräglagen ein. Zwar ist die damit verbundene Meßungenauigkeit in der Regel ohne Bedeutung. Jedoch ist es im Hinblick auf eine außerordentlich erhöhte Meßgenauigkeit vorteilhaft, wenn das Tragteil bei jeder Messung eine reproduzierbare Horizontal- bzw. Schräglage einnimmt.

Zur Einstellung einer solchen reproduzierbaren Lage können zumindest einer der Kraftmesser oder das Abstützteil höhenverstellbar angeordnet sein. Stattdessen ist es auch möglich, das Tragteil höhenverstellbar anzuordnen, derart, daß der Vertikalabstand zwischen dem Tragteil und mindestens einem der Kraftmesser oder dem Abstützteil veränderbar ist.

Eine solche Anordnung ist auch dann vorteilhaft, wenn die Lage des Schwerpunktes des Prüflinges bezüglich dreier zueinander senkrechter Achsen bestimmt werden soll. Wird nämlich der Prüfling bezüglich einer vom Schwerpunkt desselben beabstandeten Achse gekippt, so verändert sich auch die Lage des Schwerpunktes in Horizontalrichtung, so daß sich durch zwei hintereinander erfolgende Messungen bei unterschiedlichen reproduzierbaren Lagen des Tragteiles sowohl der horizontale als auch vertikale Abstand des Schwerpunktes von den Anschlagteilen festgestellt werden kann.

Gegebenenfalls lassen sich auch zwei unterschiedliche Lagen des Tragteiles dadurch herstellen, daß auf einem der Kraftmesser oder das Abstützteil ein Zwischenstück aufsetzbar ist, mittels dessen das Tragteil vertikal auf dem jeweiligen Kraftmesser bzw. Abstützteil abgestützt wird.

Eine weitere Möglichkeit, die Lage des Schwerpunktes bezüglich dreier zueinander senkrechter Achsen zu bestimmen, besteht darin, daß auf dem in Horizontalrichtung unverschiebbaren Tragteil ein den Prüfling haltendes, um eine Hochachse drehbar gelagertes Halteteil angeordnet ist, welches mit Sensoren zusammenwirkt, die die Rotationsgeschwindigkeit sowie Stellung des Halteteiles wiedergebende Signale erzeugen.

Hier wird zunächst eine Messung bei ruhendem Halteteil ausgeführt, um die Lage des Schwerpunktes bezüglich zweier zur Rotationsachse des Halteteiles senkrechter, in einer gemeinsamen Ebene verlaufender Achsen zu bestimmen. Sodann erfolgt eine Messung bei rotierendem Halteteil, wobei aufgrund von Fliehkräften, die durch den Prüfling verursacht werden, die Kraftmesser in allen Stellungen des Halteteiles gegenüber der Messung bei ruhendem Halteteil unterschiedlich belastet werden, wenn der Schwerpunkt des Prüflinges eine Lage mit Abstand von der Rotationsachse des Halteteiles einnimmt. Damit läßt sich die Lage des Schwerpunktes in Richtung der Rotationsachse feststellen, wenn gleichzeitig die Belastungsänderungen der Kraftmesser sowie die momentane Stellung des Halteteiles registriert werden.

Zweckmäßigerweise erzeugen die Kraftmesser und/oder die die Stellung sowie Rotationsgeschwindigkeit des Halteteiles wiedergebenden Sensoren analoge oder digitale Signale, welche den jeweiligen Meßwert wiedergeben und mittels eines Rechners zur Bestimmung der Schwerpunktslage auswertbar sind.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert, in der bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung in schematisierter Form dargestellt sind. Dabei zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anordnung,

Fig. 2 eine Seitenansicht bei Horizontallage des Tragteiles,

Fig. 3 eine Seitenansicht bei Schräglage des Tragteiles,

Fig. 4 eine Draufsicht auf das Tragteil,

Fig. 5 eine Seitenansicht der Anordnung mit auf dem Tragteil angeordnetem drehbaren Halteteil,

Fig. 6 eine Draufsicht auf das in Fig. 5 dargestellte Tragteil und Halteteil,

Fig. 7 eine Seitenansicht auf eine horizontal verschiebbare Anordnung und

Fig. 8 eine Draufsicht auf das Tragteil der in Fig. 7 dargestellten Anordnung.

Nach Fig. 1 wird ein Prüfling 1, bei dem die Lage des Schwerpunktes S bestimmt werden soll, auf ein plattenförmiges Tragteil 2 aufgelegt. Dabei geben auf dem Tragteil 2 angeordnete Anschlagteile 3 eine Lage des Prüflinges 1 relativ zum Tragteil 2 reproduzierbar vor. Durch die Anschlagteile 3 wird also erreicht, daß bei einer Meßreihe alle Prüflinge 1 vergleichbare Lagen einnehmen.

Das Tragteil 2 liegt an insgesamt drei Auflagepunkten A, A′ und B auf Lastaufnahmeelementen 4 zweier Kraftmesser 5 und 6 auf. An den Lastauflagepunkten A und A′ können dazu auf der Unterseite am Tragteil 2 Kegelspitzen 7 angeordnet sein, welche jeweils eine punktförmige Abstützung des Tragteiles 2 auf dem Lastaufnahmeelement 4 des Kraftmessers 5 bewirken. Am Auflagepunkt B ist an der Unterseite des Tragteiles 2 eine Rolle angeordnet, deren Achse parallel zur Verbindungslinie ausgerichtet ist, die die Kegelspitzen 7 verbindet.

Des weiteren ist in Verlängerung der die Kegelspitzen 7 verbindenden Linie an der Unterseite des Tragteiles 1 eine weitere Kegelspitze 8 angeordnet, welche mit einem verstellbaren Abstützteil 9 zusammenwirken kann. Im dargestellten Beispiel ist als Abstützteil 9 ein Hebel 10 um eine horizontale Achse schwenkbar gelagert. Am einen Ende des Hebels 10 ist eine Abstützplatte 11 angeordnet, welche von unten gegen die Kegelspitze 8 bewegt werden kann. In der dargestellten unwirksamen Lage des Abstützteiles 9 ist die Abstützplatte 11 von der Kegelspitze 8 in Vertikalrichtung beabstandet. In der anderen wirksamen Lage des Abstützteiles 9 ist die Abstützplatte 11 angehoben, derart, daß die Kegelspitze 7 am Auflagepunkt A′ vom Lastaufnahmeelement 4 des Kraftmessers 5 abgehoben ist und das Tragteil 2 damit nur noch am Auflagepunkt A auf dem genannten Lastaufnahmeelement 4 aufliegt, während ein weiterer Auflagepunkt C durch die Kegelspitze 8 auf der Abstützplatte 11 gebildet wird.

Wenn das Abstützteil 9 seine wirksame Stellung einnimmt, bei der die Abstützplatte 11 angehoben ist, so werden die Auflagepunkte A, B und C jeweils durch Abstützkräfte A ₁, B ₁ und C ₁ belastet. Wenn das Abstützteil 9 dagegen seine unwirksame Lage einnimmt, so wirken auf die Auflagepunkte A und A′ bzw. auf das Lastaufnahmeelement 4 des Kraftmessers 5 insgesamt die Auflagekräfte A ₁ + C ₁, während am Auflagepunkt B nach wie vor die Auflagekraft B ₁ wirkt.

Je nach Lage des Schwerpunktes S werden die Lastaufnahmeelemente 4 der Kraftmesser 5 und 6 mehr oder weniger unterschiedliche Hübe entsprechend den unterschiedlichen Belastungen ausführen. Dabei vermeidet die am Auflagepunkt B angeordnete Rolle eine Hemmung der Vertikalbewegungen der Lastaufnahmeelemente 4 der Kraftmesser 5 und 6, wenn das Tragteil 2 bei Lageveränderungen um eine mit der Verbindungslinie der Kegelspitzen 7 bzw. der Verbindungslinie zwischen der Kegelspitze 7 am Auflagepunkt A und der Kegelspitze 8 am Auflagepunkt C zusammenfallenden Achse schwenkt.

Auf das Lastaufnahmeelement 4 des Kraftmessers 6 kann gegebenenfalls ein Abstandsteil 12 aufgesetzt werden, um den Auflagepunkt B, welcher durch die dort angeordnete Rolle am Tragteil 2 gebildet wird, gegenüber dem genannten Lastaufnahmeelement um die vertikale Erstreckung (z. B. l ₁ oder l ₂) des Abstandsteiles 12 anzuheben.

Nachfolgend wird nun anhand der Fig. 2 bis 4 erläutert, wie die Lage des Schwerpunktes S bestimmt werden kann. Die dazu notwendigen Rechenoperationen können von einem Rechner ausgeführt werden, welcher eingangsseitig mit den Kraftmessern 5 und 6 verbunden ist, die in diesem Falle an den Rechner geeignete analoge oder digitale Signale weiterleiten, welche die jeweilige vertikale Belastung der Lastaufnahmeelemente 4 der Kraftmesser 5 und 6 wiedergeben.

Wie aus der Draufsicht der Fig. 4 zu entnehmen ist, hat der Abstützpunkt B von der Verbindungslinie der Abstützpunkte A und C einen Abstand a. Parallel zu der genannten Verbindungslinie hat der Abstützpunkt B vom Abstützpunkt A einen Abstand b. Die Abstützpunkte A und C sind voneinander um eine Länge c beabstandet. Ein Bezugsanschlagteil 3′ hat von der Verbindungslinie der Abstützpunkte A und C einen Abstand e. Ein weiteres Bezugsanschlagteil 3″ hat Abstützpunkt A in Richtung der Verbindungslinie der Abstützpunkte A und C den Abstand f.

Wie insbesondere aus Fig. 2 ersichtlich ist, hat darüber hinaus die Oberseite des Tragteiles 2 von den Abstützpunkten bzw. den Oberseiten der Lastaufnahmeelemente 4 einen vertikalen Abstand h.

Die vertikale Höhe des Abstandsteiles 12 in Fig. 3 beträgt l ₁ oder l ₂ usw.

Der Schwerpunkt S möge vom Bezugsanschlagteil 3′ quer zur Verbindungslinie der Abstützpunkte A und C einen Abstand x _S haben. Der Abstand des Schwerpunktes S vom Bezugsanschlagteil 3″ in Richtung der Verbindungslinie der Auflagepunkte A und C möge y _S sein. Darüber hinaus möge der Schwerpunkt S von der Oberseite des Tragteiles 2 einen senkrechten Abstand z _S haben.

Zur Bestimmung des Abstandes x _S wird eine erste Messung durchgeführt, bei der das Abstützteil 9 seine in Fig. 1 dargestellte unwirksame Lage einnimmt, d. h. das Tragteil 2 ruht ausschließlich auf den Lastaufnahmeelementen 4 der Kraftmesser 5 und 6.

Dementsprechend wird der Kraftmesser 6 am Auflagepunkt B mit einer Abstützkraft B ₁ belastet, während der Kraftmesser 5 insgesamt die Last A ₁ + C ₁ aufnimmt.

Damit läßt sich der Abstand x _S wie folgt berechnen:

Nunmehr wird das Abstützteil 9 für eine zweite Messung in seine wirksame Lage gebracht, in der der Kraftmesser 5 am Auflagepunkt A durch die nunmehr meßbare Kraft A ₁ belastet wird, während am Auflagepunkt B auf das Lastaufnahmeelement 4 des Kraftmessers 6 wieder die Belastung B ₁ wirkt. Die auf das Abstützteil 9 bzw. dessen Abstützplatte 11 am Auflagepunkt C einwirkende Kraft C ₁ beträgt

C ₁ = G - A ₁ - B ₁,

wobei G die Gesamtbelastung der Lastaufnahmeelemente 4 der Kraftmesser 5 und 6 bei der ersten Messung ist, d. h.

G = A ₁ + B ₁ + C ₁.

Damit kann y _S wie folgt bestimmt werden:

Nunmehr erfolgt eine dritte Messung zur Bestimmung von z _S . Dazu wird gemäß Fig. 3 das Abstandsteil 12 auf das Lastaufnahmeelement 4 des Kraftmessers 6 aufgesetzt, so daß der Auflagepunkt B des Tragteiles 2 entsprechend angehoben ist. Aufgrund dieser Schräglage hat der Schwerpunkt S in horizontaler Richtung einen veränderten Abstand von den Auflagepunkten A, B und C bzw. A′. Bei dieser dritten Messung kann das Abstützteil 9 seine wirksame oder seine unwirksame Stellung einnehmen. In jedem Falle läßt sich die Länge z _S wie folgt bestimmen:

Dabei ist B ₂ die am Auflagepunkt B bei der dritten Messung wirkende, aufgrund der Schräglage des Tragteiles 2 geänderte Belastung.

Gegebenenfalls kann ein verbesserter Wert von z _S bestimmt werden, indem eine vierte Messung mit einem anderen Abstandsteil 12 der vertikalen Höhe l ₂ durchgeführt wird. Damit läßt sich z _S wie folgt verbessert bestimmen, wobei B ₃ die bei der vierten Messung vorliegende Belastung am Auflagepunkt B ist:

Falls es sich bei dem Prüfling beispielsweise um eine Pleuelstange handelt, welche symmetrisch zu zwei zueinander senkrechten Mittellängsebenen ist, würden die Anschlagteile 3 so angeordnet, daß die Pleuelstange mit ihrer Längsachse etwa quer zur Verbindungslinie der Auflagepunkte A und C liegt. Dann hätte das Maß x _S die Bedeutung eines Abstandes des Schwerpunktes S der Pleuelstange vom einen Ende bzw. von einem der Pleuelstangenaugen. Da in diesem Falle nur dieses genannte Maß von Interesse ist, wäre die Bestimmung des Schwerpunktes bereits mit der ersten Messung beendet.

Falls der Prüfling eine Pleuelstange ist, die lediglich zu einer Mittellängsebene symmetrisch ist, so würde man die Pleuelstange so auf das Tragteil auflegen, daß diese Mittellängsebene parallel zur Oberseite des Tragteiles verläuft und die Längsachse der Pleuelstange wiederum quer zur Verbindungslinie der Auflagepunkte A und C erstreckt ist. In diesem Falle brauchen nur die erste und zweite Messung durchgeführt zu werden, weil der Abstand des Schwerpunktes S von der Oberseite des Tragteiles 2 mit dem Abstand der genannten Mittellängsebene der Pleuelstange von der Oberseite des Tragteiles 2 übereinstimmt und allenfalls in äußerst geringen Toleranzen Streuungen auftreten können.

Falls anstelle des Abstützteiles 9 ein separater Kraftmesser (nicht dargestellt) angeordnet ist, können die erste und zweite Messung zu einer einzigen Messung zusammengefaßt werden, weil in diesem Falle die Auflagekräfte an den Auflagepunkten A, B und C, mit denen jeweils einer der Kraftmesser zusammenwirkt, unmittelbar bestimmt werden können.

Das Gewicht des Tragteiles 2 sowie der Abstandsteile 12 kann vom Rechner bei der Auswertung rechnerisch erfaßt werden, wenn im Speicher des Rechners entsprechende Angaben eingegeben sind.

Abweichend von der dargestellten Ausführungsform können die Kraftmesser 5, 6 und/oder das gesamte Abstützteil 9 höhenverstellbar angeordnet sein, um das Tragteil 2 immer in eine exakte Horizontallage oder - ohne Verwendung von Abstandsteilen 12 - in eine gewünschte Schräglage bringen zu können.

Bei der in den Fig. 5 und 6 dargestellten Anordnung ist das Tragteil 2 an den Auflagepunkten A, B und C jeweils auf separaten Kraftmessern 5 abgestützt, und zwar derart, daß das Tragteil 2 keine Seitwärtsbewegungen ausführen kann.

Auf dem Tragteil 2 ist ein als Drehteller ausgebildetes Halteteil 13 drehgelagert, welches um eine zur Oberseite des Tragteiles senkrechte Achse rotieren kann und den Prüfling in einer durch die Anschlagteile 3 bestimmten reproduzierbaren Lage aufnimmt. Das Halteteil 13 wirkt mit nicht dargestellten Sensoren zusammen. Einer der Sensoren dient dazu, die jeweilige Drehstellung des Halteteiles 13 oder eine bestimmte Lage des Halteteiles 13 festzustellen. Im einfachsten Fall gibt also dieser Sensor ein Signal ab, wenn ein Bezugspunkt am Halteteil und ein Bezugspunkt am Tragteil 2 einen Winkel α ₁ einschließen. Mit dem weiteren Sensor läßt sich die Rotationsgeschwindigkeit ω des Halteteiles 13 relativ zum Tragteil 2 bestimmen.

Bei dieser Anordnung kann die Lage des Schwerpunktes S beispielsweise in der nachfolgend beschriebenen Art bestimmt werden. Zunächst möge sich das ruhende Halteteil 13 in der in Fig. 6 dargestellten Lage befinden. Dann kann der Abstand x _S des Schwerpunktes von der Verbindungslinie der Auflagepunkte A und C wie folgt bestimmt werden:

Gleichzeitig läßt sich der Abstand y _S des Schwerpunktes S vom Auflagepunkt A in Richtung der Verbindungslinie der Auflagepunkte A und C berechnen:

Nunmehr wird das Halteteil 13 in Rotation versetzt, wobei dann die Auflagekräfte gemessen werden, sobald das Halteteil 13 wiederum die Winkelstellung α ₁ erreicht. Nunmehr kann z _S wie folgt berechnet werden:

Die genannten Rechnungen erfolgen wiederum mittels des Rechners, welcher den Einfluß der Meßordnung rechnerisch erfassen und kompensieren kann. So lassen sich die Gewichte des Tragteiles 2 sowie des Halteteiles 13 kompensieren, indem zunächst die Auflagekräfte an den Auflagepunkten A, B und C ohne Prüfling gemessen werden, und zwar bei ruhendem Halteteil 13. Danach erfolgt eine weitere Messung der Auflagekräfte, wiederum ohne Prüfling, jedoch bei rotierendem Halteteil 13. Dabei werden die Auflagekräfte in Abhängigkeit von der Rotationsgeschwindigkeit und der jeweiligen Drehstellung des Halteteiles 13 aufgezeichnet, um eventuelle Unwuchten des Halteteiles 13 zu erfassen und später bei der Rechnung rechnerisch zu kompensieren.

Eine weitere Möglichkeit, den Abstand z _S des Schwerpunktes von der Oberseite des Tragteiles 2 zu bestimmen, besteht darin, eine Anordnung, wie sie oben anhand der Fig. 1 bis 4 beschrieben wurde, gemäß Fig. 7 auf einem Schlitten 14 anzuordnen, welcher wahlweise eine Ruhelage oder mittels einer in horizontaler Richtung wirkenden Kraft F in Horizontalrichtung beschleunigt (oder auch verzögert) werden kann.

Die Horizontalkraft, welche den Schlitten 14 zu beschleunigen sucht, ist in Fig. 7 durch ein Gewicht 15 repräsentiert, welches mittels eines Seiles 16, das über eine stationär gelagerte Rolle 17 läuft, mit dem Schlitten 14 verbunden ist und denselben in der Fig. 7 unter Beschleunigung nach rechts zu ziehen sucht, wenn eine Sperrklinke 18, welche die Ruhelage des Schlittens 14 sichert, im Uhrzeigersinne verschwenkt wird und damit den Schlitten 14 freigibt.

Die Abstände x _S und y _S (vgl. Fig. 8) können bei ruhendem Schlitten gemäß den Gleichungen I und II bestimmt werden.

Danach wird der Schlitten 14 durch Betätigung der Sperrklinke 18 freigegeben und setzt sich unter Beschleunigung in Bewegung, und zwar in einer Richtung quer zur Verbindungslinie der Auflagepunkte A und C. Nunmehr kann z _S aus den durch den Index 1 gekennzeichneten Auflagekräften bei ruhendem Schlitten und den durch Index 2 gekennzeichneten Auflagekräften bei beschleunigtem Schlitten wie folgt bestimmt werden:

wobei G _p = Gewicht des Tragteiles 2
G _sch = Gewicht des Schlittens 14.

Claims

1. Anordnung zur Bestimmung des Schwerpunktes eines Prüflings bezüglich zweier Horizontalkoordinaten,
mit einem zur Aufnahme des Prüflinges dienenden Tragteil, auf dem mit dem Prüfling zusammenwirkende und eine reproduzierbare Lage desselben vorgebende Anschlagteile angeordnet sind,
ferner mit zwei eine erste horizontale Schwenkachse bildenden Abstützstellen für das Tragteil, welche beide auf einem gegenüber dem Tragteil separaten Lastaufnahmeelement angebracht sind, sowie mit einem im Abstand zur ersten Schwenkachse angeordneten ersten Kraftmesser, der am Tragteil anliegt und diesen abstützt,
ferner mit einem das Lastaufnahmeelement gegenüber der festen Unterlage Abstützenden zweiten Kraftmesser,
ferner mit einer durch ein weiteres Paar von Abstützstellen geschaffenen, zur ersten horizontalen Schwenkachse einen Winkel einschließenden zweiten horizontalen Schwenkachse,
die gegenüber dem zweiten Kraftmesser einen Abstand aufweist, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Merkmale:

a) das Lastaufnahmeelement (4) ist exzentrisch belastbar und nach Art einer Waagschale als Teil des zweiten Kraftmessers (5) ausgebildet, wobei die durch die Abstützstellen (A, A′) des Lastaufnahmeelementes (4) gebildete erste Schwenkachse etwa deckungsgleich mit dem zweiten Kraftmesser (5) liegt;
b) der erste Kraftmesser (6) stützt sich unterseitig ebenfalls unmittelbar auf der festen Unterlage ab;
c) es ist eine im Abstand zu beiden Kraftmessern (5, 6) liegende, vertikal zu- und abschaltbare - weitere - Abstützstelle (C) für das Tragteil (2) vorgesehen, die sich unterseitig unmittelbar auf der festen Unterlage abstützt und die bei Zuschaltung des Tragteil (2) von der nächstgelegenen Abstützstelle (A′) der ersten Schwenkachse abhebt, derart, daß das Tragteil (2) auf dem Lastaufnahmeelement (4) nur noch an der weiter abgelegenen Abstützstelle (A) aufliegt;
d) die zweite horizontale Schwenkachse ist nur im Zustand der Zuschaltung der weiteren Abstützstelle wirksam, wobei die von der weiteren Abstützstelle (C) weiter abgelegenen Abstützstelle (A) der ersten Schwenkachst und der erste Kraftmesser (6) die Abstützstellen der zweiten Schwenkachse bilden;
e) alle Abstützstellen (A, A′, B, C) für das Tragteil (2) sind punktförmig wirksam und durch Kegelspitzen (7) gebildet.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmesser (5, 6) und/oder die feststehende Unterlage (9) für die ein- und abschaltbare Abstützstelle (C) zur Einstellung einer reproduzierbaren Horizontal- und/oder Schräglage des Tragteiles (2) höhenverstellbar angeordnet sind.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem in Horizontalrichtung unverschiebbaren Tragteil (2) ein den Prüfling (1) haltendes, um eine Hochachse des Tragteiles (2) drehbar gelagerter Teller (13) angeordnet ist, welcher mit Sensoren zusammenwirkt, die die Rotationsgeschwindigkeit sowie die Winkelstellung des Tellers (13) wiedergebende Signale erzeugen (Fig. 5, 6).

4. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnete, daß auf einem der Kraftmesser (5, 6) oder der Unterlage (9) ein Abstandsstück (12) aufsetzbar ist, auf den das Tragteil (2) vertikal abstützbar ist (Fig. 3).

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein die Anordnung aufnehmender, beweglicher Schlitten (14) angeordnet ist, welcher in einer Ruhelage feststellbar ist und zu einer beschleunigten Horizontalbewegung antreibbar ist (Fig. 7, 8).