DE7433475U - Auswägeeinrichtung mit Meßfeder - Google Patents

Description

Carl Schenck AG
26. 9.1974

^! Auswägeeinrichtung mit MBßfeder.

Die Neuerung betrifft eine Auswägeeinrichtung mit Meßfeder zur Übertragung und Anzeige eines Meßwertes mit einer Justiereinrichtung zum Justieren der Endpunkte des Anzeigebereichs.

Derartige Auswägeeinrichtungen sind z. B. als sogenannte "Kreiszeigerköpfe" bekannt. Dabei erfolgt die Justierung der Meßein-' richtung sowohl durch Veränderung der Meßfedervorspannung als ι auch durch Veränderung der wirksamen Federlänge.

Durch unvermeidbare Toleranzen in dem Hebelwerk der vorgeschalteten Lastaufnahmeeinrichtungen, aber auch der Auswägeeinrichtung selbst, kann die Fehlerkurve im Bereich zwischen den justierten Endpunkten jedoch z. T. erhebliche Abweichungen vom Idealwert Null aufweisen. Haben diese Abweichungen sinusförmigen Charakter, können sie weitestgehend durch eine gezielt herbeigeführte Unwucht der Zeigerwelle eliminiert werden. Häufig ist die Fehlerkurve aber nach plus oder minus ausgebaucht, wobei das : Maximum des Fehlers etwa in der Mitte zwischen Null- und VoIl-Last liegt. Derartige Abweichungen sind an der Auswägeeinrichtung nicht justierbar und führen in der Praxis oft zu erheblichan Schwierigkeiten.

Aufgabe der Neuerung ist es, eine Auswägeeinrichtung mit einer Justiereinrichtung für die Endpunkte des Meßbereichs zu schaffen, die sich durch besonders gute Linearität auszeichnet und die es ermöglicht, die Fehlerkurve im Bereich zwischen der Null-Last und der Voll-Last an einem weiteren Punkt auf Null zu justieren.

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Diese Aufgabe wird gemäß der Neuerung dadurch gelöst, daß die Übertragung des Meßweges über mindestens ein Lemniskatenlenkersystem erfolgt, in dessen Koppel in einen etwa in der Mitte der Länge der Koppel liegenden Einleitungspunkt der Meßweg eingeleitet wird, daß dis Lenker des Lemniskatenlenkersystems bei einer vorgegebenen Last parallel zueinander verlaufen und daß dazu parallel der Einleitungspunkt des Meßweges verschiebbar ist. Eine Anordnung, bei der Koppel und Lenker bei parallelen Lenkern etwa senkrecht aufeinander stehen, ergibt eine besonders günstige Justiermöglichkeit, da das Verhältnis von VBrschiebeweg des Einleitungspunktes zu der durch die Justage verursachten Fehleränderung besonders günstig ist.

Eine Auswägeeinrichtung, bei der der eine Lenker des Lemniskatenlenkersystems mit einem Lenker eines zweiten Lemniskatenlenkersystems fest verbunden ist und der Verbindungspunkt einen Drehpunkt eines zweiarmigen Hebels bildet, bei dem außerdem die Länge beider Lenker eines jeden Lemniskatenlenkersystems gleich groß ist und beide Lemniskatenlenkersysteme treppenförmig hintereinander angeordnet sind und bei dem ein etwa in der Mitte der Koppel des zweiten Lemniskatenlenkersystems liegender Gelenk-Punkt mit der Anzeigevorrichtung gelenkig verbunden ist, vermeidet zusätzlich Bogenfehler bei der Übertragung des MeB-weges zur Anzeigevorrichtung. Sind bei einer derartigen Anordnung die Längen der Lenker beider Lemniskatenlenkersysteme unterschiedlich, so ist gleichzeitig eine übersetzung des Me£weges möglich. Es hat sich gezeigt, daß zur Vermeidung von Fehlern eine Anordnung besonders geeignet ist, bei der· das Verhältnis Lenkerlänge zu Koppellänge beider Lemniskatenlenkersysteme gleich ist.

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Die wesentlichen Vorteile der neuerungsgemäßen Auswägeeinrichtur.g sind darin zu sehen, daß die Anzeigefehlerkurve im Bereich zwischen Null-Last und Voll-Last in einfacher Weise schnell und gezielt korrigiert werden kann. Das ist besonders dann wichtig, wenn Beeinflussungen durch vorgeschaltete Lastaufnahmeeinrichtungen vorliegen. Es hat sich gezeigt, daß mit einer neuerungsgemäßen Einrichtung der gesamte Justagevorgang schematisiert werden kann, was zu einer erheblichen Verkürzung der durchschnittlichen Justagezcit führt und was gleichzeitig den Einsatz weniger qualifizierten Personals ermöglicht. Weiterhin zeichnet sich die neuerungsgemäße Auswägeeinrichtung durch die bogenfehisrfreie Übertragung des Meßweges auf das Zeigerwellenritzel aus, die eine besonders gute Linearität gewährleistet.

Die Figur zeigt ein schematisches Ausführungsbeispiel einer neuerungsgemäßen Auswägevorrichtung. In der Kreiszeiger-Auswägevorrichtung wird die vom Hebelwerk der Lastaufnahmeeinrichtung kommende MeBkraft über die Zugstange 1 und das Gehänge 2 an die Schneide 8 des Lasthebsls 3 in die Auswägeeinrichtung eingeleitet. Der Lasthebel ist im Gehäuse 2b in Kugellagern auf einer herausziehbaren Steckachse 4 gelagert. Über das Kugellagergelenk 5 wird die Meßkraft auf die Meßfeder 6 übertragen, die über das Gelenk 7 mil* dem Tarierhebel 10 verbunden ist. Am unteren Ende der Meßfeder B befindet sich das verdrehbare Federschloß 22, mit dem die wirksame Federlänge verändert werden kann. Durch Herein- bzw. Herausdrehen der Justierschraube 12 wird die Stellung des Tarierhebels beeinflußt, womit die Vorspannung der Meßfeder verändert werden kann.

Eine durch die Last bewirkte Auslenkung des Lasthebels 3 wird über das Kugeiiagergelenk 18, die Koppel 13 und den k^gslgslagerten Gelenkpunkt 11 in die Koppel 15 eines Lemniskatenlenkersystems eingeleitet. Dieses Lemniskatenlenkersystem besteht aus dem am Lager 20 am Gehäuse gelenkig befestigten Lenker 13, dem Lenker 14 und der Koppel 15. Der Lenker 14 ist im kugelgelager-

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ten Drehpunkt 29 fest mit dem Lenker 16 eines zweiten Lemniskatenlenkersystems verbunden, das aus dem Lenker 16, dem über das Lager 21 ebenfall=. am Gehäuse gelenkig befestigten Lerker 17 und der beide Lenker gelenkig verbindenden Koppel 30 besteht. Die Lenker 13 und 14 bzw. 16 und 17 sind untereinander gleich lang, bei einer vorgegebenen Last - vorzugsweise bei Halblastverlaufen alle Lenker parallel zueiander und waagerecht. Weiterhin ist dps Verhältnis Koppellänge zu Lenkerlänge bei beiden Lenkersystemen gleich, jedoch sind dip Lenker 16, 17 länger als die Lenker 13, 14. Der etwa in der Mitte der Länge der Koppel liegende Gelenkpunkt 23 ist mit der Zahnstange 24 gelenkig verbunden, die in das Ritzel 25 eingreift, das mit dem Zeiger 26 verbunden ist. Die Zeigerstellung wird an der Skala 27 abgele-

Durch diese Anordnung der beiden Lemniskatenlenkersysteme wird die dem Ausschlag des Lasthebels 3 entsprechende Bewegung des Gelenks 18 bzw. die geradlinige Bewegung des Gelenkpunktes 11 in eine dazu parallele, ebenfalls geradlinige und zu der ersten Bewegung proportionale, jedoch entgegengesetzt verlaufende Bewegung des Gelenkpunktes 23 bzw. der Zahnstange 24 überführt. Der Proportionalitätsfaktor ist bei dieser Anordnung größer als 1. Damit wird eine Übersetzung des Weges des Lasthebels erreicht, die frei von jedem Bogenfehler ist. Die treppenförmige Anordnung beider hintereinander geschalteter Lemniskatenlenkersysteme hat sich in der Praxis besonders bewährt, mit ihr läßt sich sowohl eine Geradführung der Bewegung als auch eine optimale Linearität der Transformation erreichen.

Die Justierung dieser Auswägeeinrichtung geht folgendermaßen vor sich. Zunächst wird in bekannter Weise der Null-Punkt und der Voll-Last-Punkt durch Einstellen der Taravorlast über die Justierschraube 12 und Abgleich des Anzeigeoereichs durch Veränderung eier wirksamen Federlänge über ein Verdrehen des Federschlosses 22 einjustiert. Zeigt die nun aufgenommene Fehlerkurve zwischen Null-Last und Voll-Last eine Abweichung von Null, so wird der Gelenkpunkt 11 senkrecht zur Koppelachse verschoben und in seiner neuen Lage in BeZU₆; auf die Koppel 15 fixiert.

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Anschließend wird der Null-Punkt des Anzeigebereichs über die Justierschraube 12 nachjustiert und der Voll-Last-Punkt gegebenenfalls korrigiert. Nun wird überprüft, ob ein weiteres Verschieben des Galenkpunktes erforderlich ist. Der Justiervorgang wird wiederholt, bis die gewünschte Genauigkeit erreicht ist.

die Möglichkeit, die Ausbauchung einer Fehlerkurve mit der beschriebenen Anordnung - vorzugsweise bei Mittel-Last - auf Null zu justieren, ergibt sich aus dem Folgenden. Bei einer beschriebenen Anordnung eines Lenkers 13, einer Koppel 15 und eines Lenkers 14, deren Lenker bei Mittel-Last parallel verlaufen, kippt bei Verlassen der Mittellage die Koppel 15 in jedem Fall nach rechts, wenn der Linker 14 rechts oberhalb des Lenkers 13 angebracht ist. Beispielsweise werde die in die Auswägeeinrichtung eingeleitete Last erhöht, die Lenker 13 und 14 werden nach unten gedreht, die Koppel verdreht sich nach rechts. Wird die eingeleitete Last verringert, drehen sich die Lenker 13 und 14 nach oben, die Koppel 15 kippt jedoch wieder nach rechts. Wird nun bei Mittel-Last der Gelenkpunkt 11, in den der Meßweg eingeleitet wird, z. B. horizontal nach links verschoben, so zeigt die Auswägevorrichtung bei Mittellast- und somit vertikaler Koppel - den gleichen Wert wie vor der Justierung an. Nach der Justierung ist der Gelenkpunkt 11 nach links verschoben. Da sich bei veränderter Last, z. B. Null- und Voll-Last, die Koppel nach rechts gedreht hat, wird der Gelenkpunkt 11 sowohl bei Nullais auch bei Voll-Last höher liegen, als vor dem Justieren. Bei der erneuten Justierung der Abweichung bei Null-Last mittels der Justierschraube 12 wird daher die Koppel 15 gegenüber dem Gehäuse tiefer stehmn als vor der Verschiebung des Gelenkpunktes 11 nach links. Da bei Mittel-Last der Gelenkpunkt 11 jedoch gegen die Koppel 15 nur horizontal verschoben ist, hat sich in dieser Stellung seine vertikale Lage relativ zur Koppel nicht v/erändert, bei Mittel-Last befindet sich der Gelenkpunkt 11 relativ zum Gehäuse also abenfalls tiefer als vor der Verschiebung. Die Länge des durchlaufenen Lemniskatenabschnitts hat sich durch die

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horizontale Verschiebung praktisch nicht verändert, gleichzeitig mit der Justierung bei Null-Last ist auch die Abweichung bei Voll-Last justiert. Insgesamt ergibt sich also eine Fehlerkurve nach dem Verschieben des Gelenkpunktes 11 nach links und erneuter Justierung bei Null-Last, die bei Null- und Voll-Last ebenfalls durch den Null-Punkt geht, die aber gegenüber dem vorigen Zustand nach plus ausgebaucht ist. Analoges gilt bei der Verschiebung des Gelenkpunktes 11 nach rechts.

Die gleichen Überlegungen lassen sich bei räumlich anders angeordneten Lemniskatenlenkersystemen anstellen, so daß ßurh diese erfindungsgemäß verwendet werden können. Es hat sich gezeigt, daß eine Justierung der Ausbauchung der Fehlerkurve besonders günstig dann erfolgt, wenn die Koppel 15 bei Parallelstellung der Lenker 13 und 14 senkrecht zu diesen Lenkern steht, da die durch Verschieben des Gelenkpunktes 11 dann erreichte Ausbauchung der Fehlerkurve besonders günstig ist und darüber hinaus ungefähr proportional zur Auslenkung des Gelenkpunktes erfolgt.

■Die Verschiebung und Fixierung des Gelenkpunktes 11 erfolgt in im Maschinenbau an sich bekannter Weise.

Wird der aus den Lenkern 14 und 16 bestehende Hebel im Drehpunkt 29 z. B. um 90° abgeknickt, so steht die im Gelenkpunkt 23 abgenommene Bewegung senkrecht auf der in den Gelenkpunkt 11 eingeleiteten Bewegung.

Derartige Anordnungen sind besonders für Lastaufnahmevorrichtungen geeignet.

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Claims (5)

152 Schutzanspriiche :

1. Auswägeeinrichtung mit MeBfeder zur Übertragung und Anzeige eines MeBweges mit einer Justiereinrichtung zum justieren der Endpunkts des Anzeigebereiches, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung des MeBweges über mindestens ein LemniskatBnlenkersystem (13, 14, 150 erfolgt, in dessen Koppel (15) in einen etwa in der Mitte der Länge der Koppe? liegenden Einleitungspunkt (Gelenkpunkt 11) der MeBweg eingeleitet wird, daß die Lenker (13, 14) des ( emniskatenlenkersystems bei einer vorgegebenen Last parallel zueinander verlaufen, und daß dazu parallel der E~nleitungspunkt (Gelenkpunkt 11) des MeBweges verschiebbar ist.

2. Auswägeeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Koppel (15) und Lenker (13, 14) bei parallelen Lenkern etwa senkrecht aufeinander stehen.

3. Auswägeeinrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Lenker (14) des Lemniskatenlenkersystems (13, 14, 15) mit einem Lenker (16) eines zweiten Lemniskatenlenkersystems (16, 17, 30) fest verbunden ist und der Verbindungspunkt einen Drehpunkt eines zweiarmigen Hebels bildet, daß die Länge beider Lenker (13, 14; 16, 17) eines jeden Lemniskatenlenkersystems gleich groß ist und beide Lemniskatenlenkersysteme treppenförmig hintereinander angeordnet sind und daß ein etwa in der Mitte der Koppel (30) des zweiten Lemniskatenlenkersystems liegender Gelenkpunkt (23) mit der Anzeigevorrichtung (Ritzel 25, Zeiger 26) gelenkig verbunden ist.

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4. Auswägeeinrichtung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Länge der Lenker (13, 16, 17] beider Lemniskatenlenkersysteme unterschiedlich ist.

5. Auswägeeinrichtung nach Anspruch 3 und/oder 4, dadurch gekennzeichnet, da3 d_as Verhältnis
Lenkerlänge zu Koppellänge beider Lemniskatenlenkersysteme gleich ist.