DE2255737B2

DE2255737B2 - Hängebahnwaage

Info

Publication number: DE2255737B2
Application number: DE2255737A
Authority: DE
Inventors: John Erik Andersson; Bengt-Aake Karlsson
Original assignee: Bofors AB
Current assignee: Saab Bofors AB
Priority date: 1972-11-14
Filing date: 1972-11-14
Publication date: 1980-02-21
Also published as: US3894592A; FI59877C; DE2255737C3; NL171495B; DE2255737A1; FI59877B; GB1441027A; FR2206499A1; NL171495C; NO135722C; DK141263C; NL7315587A; FR2206499B1; SE382498B; DK141263B; NO135722B

Description

Die Erfindung betrifft eine Waage mit einer in eine rohrförmige Hängeschiene für den Gutstransport eingefügten Meßstrecke, der das Gut durch auf der Schiene verfahrbare Lastträger zuführbar ist, und mit zwei Kraftmeßgebern, die das die Meßstrecke bildende Bauteil an seinen Enden abstützen.

Durch die US-PS 17 01 039 ist eine derartige Waage bekannt, bei der das die Meßstrecke bildende Bauteil an den Kraftmeßgebern hängend angeordnet ist, was in der Regel komplizierte Durchbiegungsabstützungen des die Meßstrecke bildenden Bauteils erforderlich macht. Bei Verwendung solcher Abstützungen ist eine Beeinträchtigung der Wiegegenauigkeit durch kraftübertragende Nebenschlüsse schwer zu vermeiden. Bei den bekannten Hängebahnwaagen ist auch die Anbringung der Kraftmesser aus rein meßtechnischen Gesichtspunkten ungünstig. Dazu kommt, daß die Kraftmeßgeber und der Wägemechanismus ungeschützt gegenüber der Umgebung sind und ständig der Gefahr einer mechanischen Beschädigung ausgesetzt sind.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine derartige Waage zu schaffen, bei der die beschriebenen Probleme beseitigt sind.

Die vorliegende Erfindung löst diese Probleme gemäß dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1. Sie betrifft eine Hängebahnwaage mit einer rohrförmigen Schiene, wobei die Kraftmeßgeber innerhalb der Schiene und des die Meßstrecke bildenden Bauteils derart angeordnet sind, daß nach außen ragende Teile, kraftübertragende Nebenschlüsse und dgl. vollständig vermieden werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß das die Meßstrecke bildende Bauteil Ausdehnungsbewegungen aufgrund von Temperaturschwankungen durchführen kann, ohne daß das Meßergebnis beeinflußt wird.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung sind innerhalb des die Meßstrecke bildenden Bauteils Antriebsmittel angeordnet, welche dieses in Rotation versetzen und an der Außenfläche des die Meßstrecke bildenden Bauteils ist eine schraubenförmige Spur bzw.

Nut vorgesehen, die einen gleitenden oder rollenden Lastträger selbsttätig von einem Ende zum anderen Ende des die Meßstrecke bildenden Bauteils fördert, wenn dieses rotiert Diese Antriebseinrichtung stört den Wiegevorgang nicht und kann von einfacher Konstruktion sein.

Ausführungsformen der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht eine rohrförmige Hängeschiene mit dem die Meßstrecke bildenden Bauteil und gleitenden oder rollenden Lastträgern.

Fig.2 zeigt in Draufsicht, teilweise im Schnitt, eine erste Ausführungsform der Kraftgeber.

F i g. 3 zeigt in Draufsicht, teilweise im Schnitt, eine zweite Ausführungsform für einen Kraftmeßgeber, der mit Antriebsmitteln für die Drehung des die Meßstrecke bildenden Bauteils verbunden ist.

Fig.4 zeigt eine perspektivische Detailansicht des die Meßstrecke bildenden Bauteils und eines rollenden Lastträgers bei der Ausführungsform nach F i g. 3.

Fig.5 zeigt einen schematischen Horizontalschnitt durch einen Kraftmeßgeber gemäß einer ersten Ausführungsform.

Fig.6 zeigt einen schematischen Horizontalschnitt durch einen Kraftmeßgeber gemäß einer zweiten Ausführungsform.

In sämtlichen Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen.

F i g. 1 zeigt in perspektivischer Ansicht die Anbringung eines die Meßstrecke bildenden Bauteils 1 in einer rohrförmigen Hängeschiene 2, wobei die Hängeschiene als Teil eines Transportsystems für beliebige Güter anzusehen ist, z. B. bei einem Transportsystem für Tierkörper in einer Fleischkühlanlage. Das die Meßstrecke bildende Bauteil wird an seinen Enden durch besonders ausgebildete Kraftmeßgeber (Lastzellen bzw. Meßdosen) 3 und 4 gestützt. Für den Transport dient ein rollender Lastträgers mit einem Haken.

Der prinzipielle Aufbau der Kraftmeßgeber, die gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, ist in Fig.5 und dargestellt. Hiernach sind die Kraftmeßgeber mit einem ersten Balken 6 versehen, der mit einem seiner Enden frei biegbar ist und starr mit einem zweiten Balken 7 verbunden ist, der sich frei neben dem ersten Balken erstreckt und kürzer als dieser erste Balken ist. Bei dieser Art von Kraftmeßgebern werden die Verformungen des Materials des ersten Balkens, die durch die Scher- und Biegekräfte verursacht werden, durch Meßeinrichtungen 8 bzw. 9 erfaßt. Fig.5 veranschaulicht die Anbringung der Meßeinrichtungen 8 (ζ. B. Dehnungsmeßstreifen) an dem ersten Balken für den Fall, daß die Deformationen durch Scherspannungen verursacht werden, während F i g. 6 die Lage der Meßeinrichtungen 9 für den Fall wiedergibt, daß die Dehnungen durch Biegespannungen verursacht werden. Um bei der Ausführungsform nach F i g. 5 die Dehnungsmeßgeber 8 möglichst nahe an der neutralen Achse des ersten Balkens anzubringen, hat der erste Balken 6 mindestens in dem Abschnitt, in dem die Dehnungsmeßgeber 8 angebracht sind, einen I-förmigen Querschnitt Auf diese Weise sind die Dehnungsmeßgeber an einem Teil des Balkens angebracht, wo die Deformationen aufgrund der Scherspannungen groß sind, ohne daß der Balken insgesamt merklich geschwächt wird. Bei der Ausführungsform nach Fig.6 ist der erste Balken mit einander gegenüberliegenden Ausschnitten versehen, um einen Ort für die Meßelemente 9 zu schaffen, wo die Verformungen aufgrund der Biegespannungen überwiegen. Die Ausführungsform nach F i g. 6 ist hauptsächlich zur Verwendung im unteren Meßbereich, d.h. bei kleinen Lasten, vorgesehen. Im übrigen wird der Detailaufbau der Kraftmeßgeber als bekannt vorausgesetzt und braucht hier nicht im einzelnen beschrieben zu werden.
Bei der Ausführungsform nach F i g. 2 ist der erste

ίο Balken 6 des Kraftmeßgebers innerhalb der rohrförmigen Hängeschiene 2 angeordnet, während der zweite Balken 7 innerhalb der beweglichen Meßstrecke 1 angeordnet ist. Der erste Balken ist an der rohrförmigen Hängeschiene mittels einer Hülse 11 befestigt, die einen Abschnitt 12 aufweist, der einen Teil der Laufbahn bildet. Die Büchse 11 dient unter anderem dazu, um die Außenabmessungen des Kraftmeßgebers an die Innenabmessungen der rohrförmigen Schiene anzupassen. Weiterhin dient die Hülse 11 dazu, um Verschiebungen des Kraftmeßgebers zur Einstellung des Spiels zwischen dem die Meßstrecke bildenden Bauteil und der Hängeschiene (genauer gesagt dem Abschnitt 12 der Hülse) zu ermöglichen und um die Kraftmeßgeber in der Meßrichtung zu führen und zu orientieren. Die Hülse ist an der rohrförmigen Schiene durch eine Klemmeinrichtung 17 und an dem Kraftmeßgeber durch eine Sicherungsschraube 13 befestigt. Durch die genannte Justierung wird ein kleiner Abstand zwischen der Schiene und dem die Meßstrecke bildenden Bauteil eingestellt, so daß dynamische Krafteinwirkungen auf das die Meßstrecke bildende Bauteil beim Überführen der gleitenden oder rollenden Lasträger von der Schiene auf das Bauteil 1 vermieden werden. Dagegen ist der Abstand zwischen dem Abschnitt 12 der Hülse 11 und dem Ende der Schiene weniger wichtig. Die Befestigung des Kraftmeßgebers an der Schiene wird wie folgt durchgeführt: Zuerst wird die Hülse 11 an dem Kraftmeßgeber mit der Schraube 13 festgelegt, dann wird der genannte Abstand eingestellt und schließlich erfolgt die endgültige Festlegung mit der Klemmeinrichtung 17. Der Kraftmeßgeber ist ferner mit einer Leitung 14 versehen, die sich vom Kraftmeßgeber aus zunächst ein Stück innerhalb der Schiene und dann durch ein Loch aus der Schiene heraus erstreckt. Die Dehnungsmeßeinrichtungen der beiden verwendeten Kraftmeßgeber sind in bekannter Weise zusammengekoppelt, so daß man ein konstantes Ausgangssignal erhält, unabhängig davon, an welcher Stelle die Last auf das die Meßstrecke bildende Bauteil einwirkt.

so Der zweite Balken 7 ist mit einer Anpaßhülse 15 versehen, die an dem zweiten Balken befestigt ist und einen Flansch 16 aufweist und einen Flansch oder ein Anlageteil 16 mit einer gekrümmten Außenfläche aufweist; durch diesen Anlageteil zusammen mit einem kleinen Zwischenraum zwischen dem Flansch 16 und dem die Meßstrecke bildenden Bauteil wird vermieden, daß bei Durchbiegung des Bauteils 1 Biegemomente auf den Kraftmeßgeber übertragen werden.

In F i g. 2 ist die Anordnung im Detail nur für einen der Kraftmeßgeber dargestellt. Der andere Kraftmeßgeber ist in gleicher Weise angeordnet. Ein kleiner Unterschied in der Anbringung der beiden Kraftmeßgeber besteht darin, daß einer der Kraftmeßgeber in nicht dargestellter Weise auch an dem die Meßstrecke bildenden Bauteil in Axialrichtung festgelegt ist, wodurch ermöglicht wird, daß das die Meßstrecke bildende Bauteil am anderen Kraftmeßgeber ausweichen kann, wenn Temperaturveränderungen auftreten.

Durch die verwendete Konstruktion der Kraftmeßgeber ist sichergestellt, daß die hohe Meßgenauigkeit beibehalten wird, unabhängig von derartigen Temperaturausdehnungsbewegungen des die Meßstrecke bildenden Bauteils.

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung, bei der das die Meßstrecke bildende Bauteil in Rotation versetzt wird, um den gleitenden oder rollenden Lastträger automatisch von einem Ende der Meßstrekke zum anderen zu befördern. Bei Fördereinrichtungen der hier betrachteten Art werden die gleitenden oder rollenden Lastträger mit daran hängender Last längs der Hängeschiene durch Greiffinger oder Mitnehmer angetrieben, die neben der Hängebahn durch maschinelle Einrichtungen angetrieben werden. Diese Mitnehmer sollten aus meßtechnischer Sicht nicht an den Lastträger angreifen, wenn sich diese auf dem die Meßstrecke bildenden Bauteil befinden. Deshalb ist die genannte automatische Förderung über das die Meßstrecke bildende Bauteil vorteilhaft.

Die Rotation des die Meßstrecke bildenden Bauteils wird erhalten durch Antriebsmittel, die ebenfalls innerhalb des die Meßstrecke bildenden Bauteils angeordnet sind. Die Antriebsmittel umfassen einen Elektromotor, der an der Endfläche eines der Kraftmeßgeber angebracht ist, ein Antriebsrad 19 und ein Antriebsrad 20, welches von dem Antriebszahnrad über eine gegen Biegung weiche, aber gegen Verdrehung steife Welle 21 angetrieben ist. Diese Welle 21 ist an der Ausgangswelle 22 des Zahnrades durch eine Sperreinrichtung verbunden. Das Rad 20 ist auf einem mit der Welle 21 verbundenen Nabenteil 24 gelagert, welches an seiner Außenseite Nuten aufweist, auf denen das Rad in bekannter Weise angebracht ist. Das Rad 20 wirkt mit der kreisförmigen Innenfläche des die Meßstrecke bildenden Bauteils mittels einer Festlegschraube 25 zusammen. In diesem Fall wirkt der zweite Balken des Kraftmeßgebers mit dem die Meßstrecke bildenden Bauteil über ein kleines Kugellager 26, vorzugsweise ein sphärisches Kugellager, zusammen, so daß eine Biegung des die Meßstrecke bildenden Bauteils die Rotation des Bauteils nicht behindert, und kein Bruchmoment am Kraftmeßgeber verursachen kann. Der Elektromotor 18 ist von einer nicht dargestellten Stromquelle außerhalb der Schiene 2 und der Meßstrecke 1 versorgt. Diese Versorgung erfolgt über die Leitung 27, die sich in Hohlräumen innerhalb der Schiene und des die Meßstrecke bildenden Bauteils erstreckt. Die Drehzahl des Elektromotors und des Antriebsritzels kann in weiten Grenzen gewählt werden.

Um eine gleichmäßige, zwangsläufige und reibungsfreie Führung der gleitenden oder rollenden Lastträger zu erhalten, ist das die Meßstrecke bildende Bauteil an der Außenseite mit einer schraubenförmigen Nut versehen. Je nach dem Typ des Lastträgers kann die Nut 28 und die Außenfläche des die Meßstrecke bildenden Bauteils mit einem reibungsmindernden Material (z. B. Teflon) versehen sein. Durch die dargestellte Ausbildung des Antriebs bewirkt dieser keinerlei Kraftnebenschluß oder sonstige Beeinträchtigung der Wägung, sondern ist lediglich ein Bestandteil der Tara. Die Anbringung des Antriebsrades erleichtert die Montage und Demontage der Waage. Axiale Bewegungen können ebenso wie Biegungen des die Meßstrecke bildenden Bauteils aufgenommen werden. Die Antriebsmittel sind auch unabhängig von herstellungsbedingten Ungleichmäßigkeiten der Bestandteile der Waage. Nur einer der Kraftmeßgeber muß mit der Antriebseinrichtung versehen sein.

Bei der Anordnung gemäß F i g. 3 sind Überlastschutzeinrichtungen vorgesehen, die getrennt oder zusammen verwendet werden können. In beiden Fällen besteht der Überlastschutz aus Verlängerungsteilen 29 und 30, die an dem Abschnitt 12 der Hülse 11 vorgesehen sind und sich ins Innere des die Meßstrecke bildenden Bauteils erstrecken. Diese Verlängerungsstücke sind an dem oberen und unteren Teil des die Meßstrecke bildenden Bauteils mit Spiel angepaßt, so daß im ersten Fall die elastischen Bewegungen des die Meßstrecke bildenden Bauteils und des Kraftmeßgebers ausgenutzt werden, während im zweiten Fall nur die Durchfederung des die Meßstrecke bildenden Bauteils bzw. des Kraftmeßgebers ausgenützt wird. In dem ersten Fall können die Biegebewegungen durch Anbringung eines nicht dargestellten elastischen Elementes, beispielsweise aus Gummi, in dem Kugellager 26 vergrößert werden.

Eine bequem in die Hängebahn einfügbare Einheit umfaßt das die Meßstrecke bildende Bauteil, die Kraftmeßgeber und Anschlußteile, welche die aus dem die Meßstrecke bildenden Bauteil herausragenden Teile der Kraftmeßgeber umschließen. Diese Anschlußteile werden dann mit der Hängeschiene, z. B. durch Schweißung, verbunden. Das die Meßstrecke bildende Bauteil und gegebenenfalls die Anschlußteile können aus abgeschnittenen Teilen der Hängeschiene hergestellt sein.

Fig.4 zeigt einen rollbaren Lastträger für die Wägevorrichtung gemäß F i g. 3. Dieser Lastträger hat einen bügeiförmigen Teil 31 und einen Hakenteil 32. An der Innenseite des Bügelteils sind Kugeln 33 vorgesehen, die in bekannter Weise so gelagert sind, daß sie in Längs- und Querrichtung rollen können. Somit kann der Lastträger leicht längs der Schiene gerollt werden und gleichzeitig kann er leicht der im wesentlichen quer verlaufenden schraubenförmigen Nut 28 an der Außenseite des die Meßstrecke bildenden Bauteils folgen, wenn dieses rotiert. Der Lastträger ist somit auf dem die Meßstrecke bildenden Bauteil in seiner Bewegung gleichmäßig geführt.

Zahlreiche Änderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsbeispiele sind im Rahmen der Erfindung möglich. Beispielsweise können die Kraftmeßgeber an den beiden Enden des die Meßstrekke bildenden Bauteils um 180° verdreht angeordnet sein. Der beschriebene Überlastschutz kann rotationssymmetrisch ausgeführt sein.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Waage mit einer in eine rohrförmige Hängeschiene für den Gutstransport eingefügten Meßstrecke, der das Gut durch auf der Schiene verfahrbare Lastträger zuführbar ist, und mit zwei Kraftmeßgebern, die das die Meßstrecke bildende Bauteil an seinen Enden abstützen, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kraftmeßgeber (3, 4) vom Balkentyp ist und innerhalb der rohrförmigen Hängeschiene (2) und dem rohrförmigen, die Meßstrecke bildenden Bauteil (1) angeordnet ist, wobei er mit einem seiner Enden an der Hängeschiene befestigt ist und mit dem anderen Ende mit dem die Meßstrecke bildenden Bauteil zusammenwirkt oder umgekehrt.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kraftmeßgeber einen ersten Balken (6) aufweist, dessen eines Ende frei biegbar und fest mit einem zweiten Balken (7) verbunden ist, der sich frei neben dem ersten Balken erstreckt und kürzer als dieser ist, wobei der erste Balken an der Schiene befestigt ist und der zweite Balken mit dem die Meßstrecke bildenden Bauteil (1) zusammenwirkt oder umgekehrt.

3. Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß innerhalb des die Meßstrecke bildenden Bauteils (1) Antriebsmittel (18, 19) angeordnet sind, um dieses in Rotation zu versetzen und an der Außenfläche des die Meßstrecke bildenden Bauteils (1) eine schraubenförmige Spur bzw. Nut (28) vorgesehen ist, die einen gleitenden oder rollenden Lastträger selbsttätig von einem Ende zum anderen Ende des die Meßstrecke bildenden Bauteils fördert, wenn dieses rotiert.

4. Waage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel einen Elektromotor (18), der an der Endfläche eines der Kraftmeßgeber (3,4) befestigt ist, ein mit dem Elektromotor verbundenes Antriebsgetriebe (19) und ein von diesem antreibbares Antriebsrad (20), das mit einer kreisförmigen Innenfläche des die Meßstrecke bildenden Bauteils (1) zusammenwirkt, umfaßt, und daß das die Meßstrecke bildende Bauteil mit den Kraftmeßgebern über Kugellager (26), insbesondere sphärische Kugellager, zusammenwirkt.

5. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Kraftmeßgeber (3, 4) innerhalb der rohrförmigen Hängeschiene (2) mittels einer Hülse (11) angeordnet ist, die einen einen Teil der Schiene bildenden Abschnitt (12) aufweist.

6. Waage nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschnitt (12) der Hülse (11) mit einem Fortsatz (29,30) versehen ist, der mit Spiel in das die Meßstrecke bildende Bauteil (1) an dessen Oberoder Unterseite hineinragt und mit dem Bauteil (1) bzw. dem Kraftmeßgeber als Überlastungsschutz zusammenwirkt.

7. Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der in dem die Meßstrecke bildenden Bauteil angeordnete Teil des Kraftmeßgebers (3,4) mit einer Anpaßhülse (15) versehen ist, die an der Innenfläche des Bauteils (1) mit einem Anlageteil (16) mit gekrümmter Anlagefläche anliegt.

8. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die Meßstrecke

bildende Bauteil (1) und die Kraftmeßgeber (3, 4) zusammen mit Anschlußteilen, die die aus dem Bauteil (1) herausragenden Teile der Kraftmeßgeber umschließen, eine Einheit bilden, und daß die Einheit in die Hängeschiene durch Befestigen der Anschlußteile an der Schiene, z. B. durch Schweißung, einfügbar ist.

9. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das die Meßstrecke bildende Bauteil (1) und die Anschlußteile aus abgeschnittenen Teilen der Hängeschiene gebildet sind.

10. Waage nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das die Meßstrecke bildende Bauteil (1) mit der Hängeschiene (2) oder den Hülsen (11) mit kleinen Lücken verbunden ist.

11. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß einer der Kraftmeßgeber (3, 4) in Axialrichtung mit der Hängeschiene (2) und dem die Meßstrecke bildenden Bauteil (1) fest verbunden ist derart, daß temperaturbedingte Ausgleichsbewegungen des die Meßstrecke bildenden Bauteils durch den anderen Kraftmeßgeber zugelassen sind.