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Dokumentenidentifikation DE3833291A1 05.04.1990
Titel Plattformwaage
Anmelder Pfister GmbH, 8900 Augsburg, DE
Erfinder Häfner, Hans W., 8890 Aichach, DE;
Heimbach, Manfred Bruno;
Horrer, Günther, 8900 Augsburg, DE
Vertreter Kahler, K., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 8948 Mindelheim
DE-Anmeldedatum 30.09.1988
DE-Aktenzeichen 3833291
Offenlegungstag 05.04.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 05.04.1990
IPC-Hauptklasse G01G 1/24
Zusammenfassung Zur vereinfachten Inbetriebnahme und einer verringerten Bauhöhe bei einer Plattformwaage wird vorgeschlagen, die Abstützung der Kraftmeßzelle zumindest innerhalb einer Ausnehmung der Kraftmeßzelle unter Zwischenschaltung eines Ringspalts anzuordnen.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Plattformwaage mit mehreren Kraftmeßzellen und diesen zugeordneten Abstützungen, sowie einer Waagbrücke, die relativ zu den Abstützungen begrenzt querbeweglich angeordnet ist.

Aus der DE-OS 35 44 885 ist eine Kraftmeßeinrichtung bekannt, die im Körper der Kraftmeßzelle und der zugeordneten Abstützung stempelartige Abstützelemente zeigt, die lose in gegenüberliegende Öffnungen eingepaßt sind und somit eine begrenzte Querbeweglichkeit der Waagbrücke erlauben. Diese Kraftmeßzelle ist zum Einbau in Waagen vorgesehen, wobei oberhalb der Kraftmeßzelle diese mittels einer Krafteinleitungsstelle, insbesondere eines Pfannen- /Schneidenlagers von einem Krafteinleitungsteil (Waagbrücke) mit der Meßkraft beaufschlagt wird. Durch diese Übereinanderanordnung von Waagbrücke und Kraftmeßzelle unter Zwischenschaltung einer Lagerstelle, sowie dem funktionsnotwendigen Abstand zwischen Kraftmeßzellen-Körper und Abstützung ergibt sich insgesamt eine große Bauhöhe, die insbesondere für in Fahrbahnen eingelassene Waagen nachteilig ist.

Zudem müssen beim Aufbau der Waagen deren Bestandteile montiert und justiert werden, beispielsweise vier derartige Kraftmeßzellen aufgestellt und auf deren obere Lagerstellen die Brücke exakt aufgesetzt werden. Die Ausrichtung und Justage der einzelnen Kraftmeßzellen ist dabei sehr zeitaufwendig, was insbesondere bei an verschiedenen Orten einzusetzenden Waagen wie Achslastwaagen und dergleichen von Nachteil ist.

Demzufolge liegt der Neuerung die Aufgabe zugrunde, eine Plattformwaage mit geringer Bauhöhe zu schaffen, deren Inbetriebnahme wesentlich vereinfacht wird.

Diese Aufgabe wird unabhängig voneinander gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 und des Anspruchs 2.

Durch die Ineinanderschachtelung von Abstützung und Kraftmeßzellen-Körper ergibt sich eine wesentlich verringerte Bauhöhe, die im wesentlichen nur noch von der für die gewünschte maximale Belastbarkeit der Waage notwendigen Bauhöhe der Kraftmeßzelle selbst bestimmt wird und auf den durchgehenden Abstand zwischen Kraftmeßzellen-Körper und Abstützbasis verzichtet werden kann. Durch das Einfügen der Abstützung in die Kraftmeßzelle als integralen Bestandteil bildet die gesamte Plattformwaage zusammen mit den Kraftmeßzellen und deren Abstützfüßen eine kompakte Baueinheit, wobei die Abstützung selbst unverlierbar an der Plattformwaage befestigt ist. Damit sind Ortswechsel ohne Auseinandernehmen und erneutes Aufstellen in einfacher Weise schnell möglich, wobei die Abstützungen in vorteilhafter Weise die Plattformwaage beim Aufstellen vorzentrieren.

Diesem Ziel der vereinfachten und beschleunigten Inbetriebnahme der Plattformwaage dient auch die Lösung gemäß dem Anspruch 2, wonach der Anschlußkasten für die zentrale Wägedatenerfassung und ggf. -Auswertung für die Kraftmeßzellen an einer seitlichen Umfangsfläche der Plattformwaage schubladenartig herausziehbar ist. Damit ist ein Abgleich und eine Justage der Kraftmeßzellen ohne bisher nötiges Auseinanderbauen der Plattformwaage auf besonders einfache Weise möglich. Der damit vereinfachte Zugriff, z. B. zum Einlöten von Abgleichelementen, gewährleistet eine schnelle Inbetriebnahme selbst nach Umbau der Waage, wobei zugleich die geschützte Lage der Meßelektrik und -elektronik unterhalb der Waagbrücke sichergestellt ist.

Durch die Anordnung wenigstens eines elastischen Ringes an der Mantelfläche der Abstützung, die insbesondere die Form eines zylindrischen Stützfußes aufweist, wird eine zuverlässige Abdichtung der beweglichen Teile, insbesondere des Abstützstempels erreicht. Damit wird ein Einsatz der Plattformwaage auch in Umgebungen mit Staub- und Schmutzbelastungen ohne weiteres möglich während dies bei der bekannten Ausführung durch die Vielzahl der Lagerstellen und damit schwierigen Abdichtung problematisch ist. Durch einen derartigen elastischen Ring etwa in Höhe der unteren Auflagerfläche des Abstützstempels (Kontaktfläche zur Abstützung) wird außerdem zugleich eine Führung bzw. nachgiebige Zentrierung sowohl des die Querbeweglichkeit ermöglichenden Stempels als auch des Abstützfußes erreicht.

Die zumindest teilweise Ineinanderanordnung sowohl der Abstützung und als auch des Abstützstempels innerhalb einer Ausnehmung der Kraftmeßzelle ermöglicht eine sehr kompakte Baueinheit, so daß die Kraftmeßzelle mit ihrer Abstützung unmittelbar im Eckbereich der Plattformwaage angeordnet werden kann. Dadurch wird beim Auffahren beispielsweise eines Fahrzeuges auf eine derartige Plattformwaage ein Hochkippen der Waagbrücke zuverlässig verhindert, da praktisch kein wirksamer Hebelarm mehr vorhanden ist. Weitere vorteilhafte Ausführungen der erfindungsgemäßen Plattformwaage sind Gegenstand der Unteransprüche. Weitere Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht der Plattformwaage;

Fig. 2 eine Draufsicht der Plattformwaage nach Fig. 1;

Fig. 3 einen vergrößerten Querschnitt durch die Mittelebene der Plattformwaage;

Fig. 4 einen Längsschnitt durch den Eckbereich der Plattformwaage gemäß Fig. 1.

Die Fig. 1 zeigt eine Seitenansicht auf eine Plattformwaage mit einer Waagbrücke 1, die sich auf vier Kraftmeßzellen 2 abstützt. Diese wiederum stützen sich als Auflager auf Abstützungen 3 ab. Bei Belastung der Waagbrücke 1 werden die hier als Scherkraftgeber ausgebildeten Kraftmeßzellen 2 auf Scherung beansprucht und die dabei hervorgerufenen Dehnungen beispielsweise mit nicht näher gezeigten Dehnmeßstreifen an dem hier durch eine Ausrundung dargestellten abgeschwächten Querschnitt erfaßt. Die Meßwerte werden mittels Verbindungsleitungen 5 einem Anschlußkasten 4 zugeführt, der diese auswertet und anzeigt bzw. einer weiteren Anzeige und Auswertevorrichtung, beispielsweise einem Monitor oder einem Registraturrechner zuführt.

Fig. 2 zeigt die entsprechende Draufsicht gemäß Fig. 1, wobei die Waagbrücke 1 hier auf vier Kraftmeßzellen 2, die im jeweiligen Eckbereich der Waagbrücke 1 angeordnet sind, abgestützt ist. Die Waagbrücke 1 ist mit nicht näher bezeichneten Verstrebungen versehen, in deren Hohlräumen die Kraftmeßzellen 2 und die Verbindungsleitungen 5 zum Anschlußkasten 4 untergebracht sind. Die Verbindungsleitungen 5 sind dabei in weiten Schleifen verlegt, so daß ein Herausziehen und/oder ggf. Herausklappen oder Herausschwenken des Anschlußkastens 4 gemäß dem Pfeil 7 ermöglicht wird. Dies ist in Fig. 3 vergrößert dargestellt. Der Anschlußkasten 4 ist hierbei schubladenartig ausgebildet und gemäß dem Pfeil 7 aus der Waagbrücke 1 herausziehbar, so daß die im Anschlußkasten 4 untergebrachte Schaltungsplatine 6 zum meßtechnischen Zusammenfassen der einzelnen Kraftmeßzellen 2 zum Abgleich und zur Justage von oben her gut zugänglich ist. Hierzu kann der Anschlußkasten 4 mit einem Deckel 4a versehen sein. In Fig. 3 ist zudem die unmittelbare, starre Anordnung der Kraftmeßzelle 2 ohne weitere Lagerstelle an der Waagbrücke 1, sowie die stützfußartige Ausbildung der Abstützung 3 ersichtlich.

Fig. 4 zeigt einen Längsschnitt durch die Waagbrücke 1, an der die Kraftmeßzelle 2 mittels der Schrauben 2a befestigt ist. Zum hier links gelegenen Ende der Waagbrücke 1 hin ist die Kraftmeßzelle 2 mit einem abgeschwächten Querschnitt versehen, in deren Bereich ein hier nicht dargestellter Dehnmeßstreifen zur Aufnahme der Belastung angeordnet ist. Die Ausgabe der Meßdaten erfolgt über die hier nach rechts weisende Verbindungsleitung 5, die zum Anschlußkasten 4 führen soll. An dem balkenartig hier nach links auskragenden Teil der Kraftmeßzelle 2 ist auf der Oberseite eine Gegenplatte 8 aufgeschraubt, die einen innerhalb einer Ausnehmung, hier einer Bohrung, der Kraftmeßzelle 2 begrenzt querbeweglich angeordneten Abstützstempel 9 beaufschlagt. An der Unterseite des Abstützstempels 9 stützt sich dieser auf einer Stellschraube 11 ab, die zusammen mit einer Kontermutter 13 und einer Fußplatte 14 die Abstützung 3 bilden. Auf die Höhenverstellbarkeit der Abstützung 3 kann jedoch auch verzichtet werden. Mittels eines Klemmringes 12 ist die Stellschraube 11 bzw. die Abstützung 3 gegen Verlieren bei Abheben der Waagbrücke 1 gesichert.

Wesentlich ist hier die Anordnung der Abstützung 3 und des Abstützstempels 9 mit einem Ringspalt 15 innerhalb der Kraftmeßzelle 2. Das damit ermöglichte Spiel dient zum Ausgleich von äußeren Querkräften und damit zur Reduzierung von Meßwertverfälschungen, die insbesondere durch statische Überbestimmung oder Waagbrückendurchbiegungen entstehen. Zur sicheren Zentrierung und gleichzeitigen Abdichtung dieser beweglichen Teile sind hier zwei O-Ringe 10 in dem Ringspalt 15. Zur Querbeweglichkeit der Waagbrücke 1 sind die oberen und unteren Stirnflächen 9a und 9b der Abstützstempel 9 abgerundet ausgebildet, insbesondere kalottenartig ausgeführt, so daß sich eine Abrollbewegung an der Gegenplatte 8 und der Oberseite der Stellschraube 11 ergeben kann. Durch die insbesondere gehärtete Ausführung des Abstützstempels 9 und der Auflagerflächen 9a an der Gegenplatte 8 bzw. 9b an der Stellschraube 11 ergibt sich gegenüber den sonst verwendeten Gummilagerungen oder Schwingmetallen somit eine sehr geringe Reibung und entsprechend geringe Meßwertverfälschung, sowie durch die abgerundeten Auflageflächen eine Selbstrückstellung der Waagbrücke unter Last.

Der Abstützstempel 9 kann dabei auch kugelartig ausgebildet sein und somit reibungsarm auf der Abstützung 3 als Widerlager (Auflager) für die Kraftmeßzelle 2 abrollen. Dabei dient der Klemmring 12 als Anschlag für eine lediglich begrenzte Beweglichkeit der Waagbrücke 1 und der damit festverbundenen Kraftmeßzellen 2 gegenüber den ortsfesten Abstützungen 3. Gegebenenfalls können bei großen Querkräften, wie z. B. Bremsvorgängen auf der Plattformwaage auch außerhalb der Waagbrücke 1 angeordnete Anschlage vorgesehen sein.

Als Kraftmeßzelle 2 eignen sich besonders die hier dargestellten Scherkraftgeber, deren auskragender Biegebalken sich bis direkt in die Ecke der Waagbrücke 1 erstrecken kann und an seinem Ende die Aufnahmebohrung sowohl für den Abstützstempel 9 als auch für die zumindest teilweise Aufnahme der Abstützung 3, hier das Eintauchen der Stellschraube 11 unter Bildung des Ringspaltes 15, aufweist.

Es können jedoch auch als Kraftmeßzellen Topf-Kraftmeßzellen gemäß dem DE-GM 85 34 719.1 verwendet werden, wobei ein Kolben in elastomerer Masse in einem topfförmigen Gehäuse eingebettet ist, dessen Topfboden für diese Anwendung nach oben zur Waagbrücke 1 hin angeordnet ist. In diesen dann hohlen Kolben kann die Abstützung 3 von unten her hineinragen. Für geringfügige Querbeweglichkeit der Waagbrücke 1 und des damit verbundenen Topfs der Kraftmeßzelle 2 ist im Inneren des Kolbens ein Abstützstempel 9 und die Stellschraube 11 als Teil der Abstützung 3 zumindest teilweise in diesen hineinragend angeordnet.


Anspruch[de]
  1. 1. Plattformwaage mit mehreren Kraftmeßzellen und diesen zugeordneten Abstützungen sowie einer Waagbrücke, die relativ zu den Abstützungen begrenzt querbeweglich angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützungen (3) in Vertikalrichtung zumindest teilweise innerhalb der Kraftmeßzelle (2) unter Bildung eines Ringspalts (15) angeordnet ist.
  2. 2. Plattformwaage insbesondere nach Anspruch 1, wobei die Kraftmeßzellen mit einem Anschlußkasten mit zentraler Wägedatenerfassung und ggf. -Auswertung verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Anschlußkasten (4) an einer Umfangsfläche der Waagbrücke (1) vorgesehen ist und schubladenartig herausziehbar ist.
  3. 3. Plattformwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringspalt (15) ein zwischen Innenfläche der Ausnehmung der Kraftmeßzelle (2) und Außenfläche der Abstützung (3) angeordneter elastischer Ring (10) eingefügt ist.
  4. 4. Plattformwaage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der elastische Ring (10) in Höhe etwa der Auflagerfläche (9b) der Abstützung (3) angeordnet ist.
  5. 5. Plattformwaage wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung (3) unmittelbar im Eckbereich der Waagbrücke (1) angeordnet ist.
  6. 6. Plattformwaage wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützung (3) mittels ineinandergreifender Formen und Gegenformen, insbesondere mittels eines Klemmringes (12) unverlierbar in der Kraftmeßzelle (2) gehalten ist.
  7. 7. Plattformwaage wenigstens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftmeßzelle (2) als Scherkraftgeber ausgebildet ist, dessen Biegebalken auf den Eckbereich der Waagbrücke (1) ausgerichtet ist und an seinem Ende eine Ausnehmung aufweist, in der unter Bildung des Ringspaltes (15) ein Abstützstempel (9) und Teile (11) der Abstützung (3) angeordnet sind.
  8. 8. Plattformwaage wenigstens nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Klemmring (12) als Anschlag für die begrenzte Querbeweglichkeit vorgesehen ist.
  9. 9. Plattformwaage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstützstempel (9) abgerundete Auflagerflächen (9a, 9b) aufweist.






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