-
Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wägen eines
Objektes durch dessen Anheben. Eine derartige Vorrichtung ist aus
der Druckschrift US-A-6 002 090 bekannt, in der ein auf einem Wagen
montiertes Wägesystem
beschrieben wird, das einen ersten Sensor zum Messen des Gewichts
des angehobenen Objektes, einen zweiten Sensor zum Messen der Störkräfte und
Mittel zum Korrigieren der Gewichtsmessung in Abhängigkeit von
der Messung der Störkräfte umfasst.
Die Erfindung bezieht sich auf das Wägen jeglicher Objekte, insbesondere
schwerer und voluminöser
Objekte. Im Folgenden wird sie jedoch in dem spezielleren Rahmen
des Wägens
von Flugzeugen erklärt.
-
Es
ist bekannt, dass man zum Wägen
eines Flugzeuges unter dessen Radsätzen Wägevorrichtungen anbringen kann,
die jeweils mit einem elektronischen Drucksensor ausgestattet sind,
der beispielsweise am Ende eines Zylinders oder einer analogen Hebeeinrichtung
angebracht ist. Das Flugzeug wird durch die Bewegung der Zylinder
angehoben, wobei die Sensoren zwischen den Zylinder und den entsprechenden
Radsatz gedrückt
werden. Das von einem Sensor gelieferte Messergebnis der Druckbeanspruchung
gibt demnach das Gewicht des Flugzeugteils an, das von dem entsprechenden
Zylinder angehoben wurde. Die Druckschriften US-A-4 385 527, US-A-2
754 107 und US-A-2 806 686 dienen dazu, den Stand der früheren Technik
widerzuspiegeln.
-
Ein
derartiges Wägen
kann jedoch nur dann Aufschluss über
das tatsächliche
Gewicht des Flugzeuges geben, wenn keinerlei transversale Störkraft, beispielsweise
aufgrund der Verformung des Flugzeuges während des Anhebevorgangs, beim
Wägen auftritt.
Ferner muss man, um sicherzustellen, dass man eine ausreichend genaue
Messung des Gewichts eines Flugzeuges erhält, das Flugzeug zu einem speziellen
Wägeort
transportieren, der mit einem fest installierten Wägesystem
ausgestattet ist.
-
Derartige
Orte sind natürlich
teuer, und das Wägen
eines Flugzeuges dauert lange, da das Flugzeug zu dem speziellen
Wägeort
hingebracht und wieder zurückgebracht
werden muss.
-
Die
vorliegende Erfindung hat zum Ziel, diesen Nachteil zu beseitigen.
Sie betrifft eine Vorrichtung, die es erlaubt, ein Flugzeug dort
zu wägen,
wo es sich befindet, ohne seinen Standort ändern zu müssen.
-
Zu
diesem Zweck zeichnet sich gemäß der Erfindung
die Anhebewägevorrichtung,
umfassend:
- – einen Sockel;
- – einen
Schieber, der vertikal beweglich auf dem Sockel montiert ist;
- – Motoren
zum Verfahren des Schiebers in Bezug zum Sockel;
- – einen
elektronischen Sensor, der einstückig
mit dem vertikal verfahrbaren Schieber ausgebildet ist und so auf
dem Schieber angeordnet ist, dass er sich zwischen diesem und dem
Objekt befindet, wenn die Motoren den Schieber in Bewegung setzen,
um das Objekt anzuheben, wobei der Sensor ein erstes Messsignal
liefert, das die Druckbeanspruchung darstellt, der er unterliegt;
und
- – Mittel
zum Lesen des ersten Messsignals;
dadurch aus, dass: - – der
elektronische Sensor dazu fähig
ist, auf an sich bekannte Weise außerdem ein zweites Messsignal
zu liefern, das die transversal zum Objekt wirkende Schubbeanspruchung
darstellt, der er unterliegt; und
- – die
Vorrichtung Vergleichsmittel aufweist zum Vergleichen des zweiten
Messsignals mit einem Schwellenwert, um das erste Messsignal zu
validieren oder abzulehnen.
-
Man
sieht also, dass das erste Messsignal (das heißt in dem vorangehenden Beispiel
das Messergebnis des Gewichts des Flugzeuges) dank der Erfindung
nur dann validiert wird, wenn das zweite Messsignal (das heißt die transversale
Störkraft)
kleiner ist als der Schwellenwert.
-
Selbstverständlich wird
der Schwellenwert so gewählt,
dass der Wert des ersten Signals, wenn es durch den Schwellenwert
validiert wird, dem Gewicht des Objektes mit einer ausreichenden
Genauigkeit entspricht, und dass der Wert des ersten Signals, wenn
es nicht durch den Schwellenwert validiert wird, nicht mit einer
ausreichenden Genauigkeit das Gewicht darstellt.
-
Der
Schwellenwert kann im Voraus bestimmt werden und einem Wert des
zweiten Messsignals entsprechen, über dem das erste Messsignal
nicht mehr das tatsächliche
Gewicht des Objektes darstellt.
-
Alternativ
kann der Schwellenwert einem im Voraus bestimmten Bruch des ersten
Messsignals entsprechen, über
dem dieses nicht mehr das tatsächliche
Gewicht des Objektes darstellt.
-
Außerdem ist
der Sensor, um eine spontane Selbstzentrierung des Sensors unter
dem Objekt zu erlauben und die transversalen Störkräfte in Form von Schubbeanspruchung
zu beschränken,
so auf dem Schieber montiert, dass er innerhalb bestimmter Grenzen
frei in eine horizontale Richtung, transversal zum Objekt gleiten
kann.
-
Vorzugsweise
wird die erfindungsgemäße Wägevorrichtung
auf einem Wagen montiert, damit sie mühelos versetzt und unter dem
Objekt aufgestellt werden kann. Ein derartiger Wagen kann nach Art
von Wagenhebern, wie sie in Werkstätten zum Anheben von Kraftfahrzeugen
verwendet werden, verfahrbar sein. Alternativ kann er motorbetrieben sein.
-
Aus
den Figuren der beifolgenden Zeichnungen ist ersichtlich, wie die
Erfindung ausgeführt
sein kann. Ähnliche
Elemente sind in diesen Figuren mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
-
1 zeigt
in Draufsicht und von vorne ein praktisches Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung.
-
2 ist
eine Teilansicht von oben dieser Wägevorrichtung, entlang des
Pfeils II von 1.
-
3 ist
ein Blockdiagramm des Messstromkreises der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
-
Die
Anhebewägevorrichtung 1,
die in 1 perspektivisch dargestellt ist, umfasst einen
Sockel 2, einen Schieber 3, der vertikal beweglich
auf dem Sockel 2 montiert ist, wie dies durch den Doppelpfeil 4 dargestellt
ist, und einen Elektro- oder Hydraulikmotor 5, der es erlaubt,
den Schieber 3 in Bezug zum Sockel 2 zu verfahren.
Ferner weist die Vorrichtung 1 einen elektronischen Sensor 6 auf,
der dazu fähig
ist, einerseits ein Messsignal für
die Kompression zu liefern, wenn er einer Druckbeanspruchung (durch
den Pfeil 7 symbolisiert) unterliegt, und andererseits
ein Messsignal für
die transversale Schubbeanspruchung (durch den Pfeil 8 symbolisiert)
zu liefern. Der elektronische Sensor 6 sitzt auf einem
Träger 9,
der durch zwei horizontale, parallel zur transversalen Schubbeanspruchung 8 verlaufende
Achsen 10 und 11 mit dem Schieber 3 verbunden
ist.
-
Die
Einheit aus den Bauteilen 2, 3, 5, 6, 9, 10 und 11 wird
von einem Wagen 12 getragen, der mit Rädern 13 und einem
Klapphebel 14 (Pfeil 15) ausgestattet ist, was
auf die übliche
Weise das Lenken des Wagens 12 bei seinem Verfahren und
das Blockieren der Drehbewegung der Räder 13 bei seinem Anhalten
erlaubt.
-
Wie
in der Teilansicht in Draufsicht von 2 detaillierter
zu sehen ist, weist der Schieber 3 zwei vertikale, parallele
Wände 16 und 17 auf,
die in Richtung des Trägers 9 vorstehen.
Ebenso weist der zuletzt genannte zwei vertikale Wände 18 und 19 auf, die
zueinander sowie zu den Wänden 16 und 17 parallel
sind und in Richtung des Schiebers 3 vorstehen. In dem
in 2 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Wände 18 und 19 auf
beiden Seiten der Wände 16 und 17 angeordnet.
-
Jede
der beiden Achsen 10 und 11 durchdringt die vier
Wände 16 bis 19,
und die Achsen sind in Bezug zu den Wänden so montiert, dass der
Träger 9 ungehindert
parallel zu den Achsen 10 und 11 in Bezug zum
Schieber 3 gleiten kann, wie dies in 2 durch
den Doppelpfeil 20 symbolisiert wird. Selbstverständlich wird
dieser Gleitweg auf der einen Seite durch das Zusammenwirken der
Wände 16 und 18 und
auf der anderen Seite durch das Zusammenwirken der Wände 17 und 19 beschränkt.
-
Wie
in 3 dargestellt, weist die Wägevorrichtung 1 eine
Messkreis 21 auf, der in 1 nicht zu
sehen ist. Dieser Messkreis 21 weist eine Lese- und Anzeigevorrichtung 22 auf,
die mittels einer Verbindung 23 das vom elektronischen
Sensor 6 erzeugte Messsignal für die Druckbeanspruchung empfängt. Gegebenenfalls
kann das Messsignal für
die Schubbeanspruchung, das ebenfalls vom elektronischen Sensor 6 erzeugt
wird, mittels einer Verbindung 24 auch an die Lese- und
Anzeigevorrichtung 22 geschickt werden.
-
Ferner
weist der Messkreis 21 einen Komparator 25 auf,
der an einem seiner beiden Eingänge mittels
einer Verbindung 26 das vom elektronischen Sensor 6 erzeugte
Messsignal für
die Schubbeanspruchung empfängt
und an seinem anderen Eingang mittels einer Verbindung 27 einen
Schwellenwert, der an einer Klemme 28 abrufbar ist.
-
Dieser
Schwellenwert kann im Voraus bestimmt und an der Klemme 28 von
einem (nicht dargestellten) Generator angewendet werden. Alternativ kann
dieser Schwellenwert von einer Teilvorrichtung 29 erzeugt
werden, die mittels einer Verbindung 30 das Messsignal
für die
Kompression empfängt
und mittels einer Verbindung 31 einen Bruch des Signals an
die Klemme 28 schickt.
-
Außerdem trägt der elektronische
Sensor 6 an seiner empfindlichen Oberseite einen Zentrierstift 32,
der über
eine Zentriervertiefung 33 verfügt.
-
Im
Folgenden wird die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Wägevorrichtung
beschrieben.
-
Ein
Bediener bringt den Wagen 12 unter das zu wiegende Objekt
(beispielsweise ein nicht dargestelltes Flugzeug), so dass sich
der Zentrierstift 32 zumindest annähernd gegenüber einem Zentrierstift 34 befindet,
der speziell zu diesem Zweck unter dem Objekt vorgesehen und mit
einer Zentriernase 35 ausgestattet ist, die das passende
Gegenstück
zur Zentriervertiefung 33 des Zentrierstiftes 32 bildet.
-
Dann
startet der Bediener den Motor 5, und der Schieber 3 fährt in die
Höhe, wobei
sich der Sensor 6 dem zu wiegenden Objekt nähert. Während der Schieber 3 weiter
nach oben fährt,
greift die Nase 35 des Zentrierstiftes 34 in die
Vertiefung 33 des Zentrierstiftes 32 ein, um die
transversale Zentrierung des Sensors 6 in Bezug zu dem
zu wiegenden Objekt zu vollenden, dadurch ermöglicht, dass der Sensor 6 dank
der Schiebeachsen 10 und 11 in beschränkter Weise
(Pfeil 20) beweglich ist.
-
Die
Aufwärtsfahrt
des Schiebers 3 wird gestoppt, wenn das zu wiegende Objekt
durch das Zusammenwirken der Stifte 32 und 34 vom
Schieber 3 angehoben worden ist.
-
Das
Messsignal für
die Kompression (den Druck) und gegebenenfalls das Messsignal für die Schubbeanspruchung
(transversale Kraft) werden mittels der Verbindung 23 beziehungsweise 24 an
die Lese- und Anzeigevorrichtung 22 geschickt.
-
Des
Weiteren schickt der Vergleicher 25 mittels einer Verbindung 35 das
Ergebnis des Vergleichs zwischen dem Messsignal für die Schubbeanspruchung
und dem an der Klemme 28 befindlichen Schwellenwert an
die Lese- und Anzeigevorrichtung 22.
-
Wenn
die transversalen Kräfte 8 klein
genug sind, um die Messgenauigkeit nicht zu beeinträchtigen
(was durch den Schwellenwert ausgedrückt wird), wird daraufhin der
Messwert an der Vorrichtung 22 angezeigt.
-
Wenn
hingegen die transversalen Kräfte 8 zu groß sind und
die Messgenauigkeit beeinträchtigen, hemmt
das mittels der Verbindung 35 übertragene Vergleichssignal
das Anzeigen des Messwertes oder gibt an, dass dieser nicht verlässlich ist.
-
Selbstverständlich kann
man zum Wägen
eines so schweren und voluminösen
Objektes wie ein Flugzeug mehrere Wägevorrichtungen 1 verwenden, wobei
vorzugsweise jede unter einem Radsatz angeordnet und mit der Arbeit
der anderen synchronisiert wird.
-
Auch
wenn vorhergehend ein Ausführungsbeispiel
mit einem verfahrbaren Wagen 12 in der Art eines Werkstattwagenhebers
beschrieben wurde, wie er zum Anheben von Kraftfahrzeugen verwendet wird,
so versteht es sich von selbst, dass der Wagen mittels eines beliebigen
bekannten Motorisierungsmittels motorbetrieben sein könnte, beispielsweise mittels
eines batteriegespeisten Elektromotors.