FI53359C - Vaegningsanordning - Google Patents

Description

Vfc**r*| fm KUULUTUSJULKAISU rr Λ

Il <11) utlAggningsskrift S 3 3 5 9 (51) Kv.ik.*/int.a.· G 01 G 19/02 SUOMI—FINLAND (21) Patentti hakemus—Pat«ntaitt<Muiing 95θ/71 (22) HakamlspUvi—Aruöknlnfsdaf 05.04.71 (23) Alkupllvi—Giltlghttsdag 05.04.71 . , . (41) Tullut lulklscksi—Bltvlt offcntllg ./ m 71

Patentti· ja rekisterihallitus 14.10.71

Patent- och --1-+--+___I___ (44) Nlhtlvlktipanon fa kuul.JulkaiMin pvm.— registernyrelsen AnaAkan utiigd och utUkrifwn peMIcorad 30. 12.77 (32) (33) (31) Pyydetty etuoikeus—Begird prlorhet 13. 04. 70

Ruotsi-Sverige (3W) 4986/70 (71) Aktiebolaget Bofore, S-69O 20 Bofore, Ruotei-Sverige(SH) (72) Johik-Erik Andersson, Böljevägen 17, S-691 00 Karlskoga, Jan Kenneth Gustafsson, Baggängsvägen 53 B, 3-691 00 Karlskoga, Rolf Paul ifiggstrom, Sandviksvägen 10 B, 3-691 00 Karlskoga, Bengt-ike Karlsson, Skyttelvägen 9, S-691 00 Karlskoga, Ruotsi-Sverige(SW) (74) Oy Jalb Ant-Wuorinen Ab (54) Punnituslaite - Vägningsanordning

Keksintö koskee punnitusyksikköä, varsinkin lavavaakaa, joka on varustettu liikkuvalla osalla, joka on ripustettu kiinteän osan varaan useista pisteistä, jolloin kussakin pisteessä on kuormituskenno venymismittaimineen punnitusta varten, joka kuormituskenno koostuu pääasiassa palkkimaisesta ensimmäisestä elimestä, jonka toinen pää voi esteettä taipua ja on jäykästi kiinnitetty toisen palkkimaisen elimen toiseen päähän, joka toinen elin on ensimmäisen elimen suuntainen ja vapaasti sijoitettu sen viereen, ja joka kuormituskenno on ensimmäisestä elimestään kiinnitetty alustaan ja kannattaa toisella elimellään liikkuvaa osaa, tai päinvastoin, niin että liikkuvalle osalle sijoitetun kuorman aiheuttama voima vaikuttaa kuormi-tuskennoon tämän mittaussuunnassa suorassa kulmassa sen neutraalilaakeria vastaan, jolloin liikkuva osa on lisäksi sijoitettu kuormituskennojen päälle tiiviisti asettuvien elinten välityksellä, joka liikkuvan osan liikkuessa sivuttain, esimerkiksi kuormattaessa siihen kohdistuvan dynaamisen sivuvoiman vaikutuksesta aiheuttaa energiatason suurenemisen liikkuvassa osassa, jolloin kuormituskennoja ja tällöin myös ripustuspisteitä on vähintäin kolme ja että mainitut tiiviisti asettuvat elimet ovat myös sovitetut aikaansaamaan liikkuvan osan pehmeän jarrutuksen mainitun sivuttaisliikkeen aikana ja sen pehmeän palautumisen lepoasentoon, kun liikkuva osa dynaamisen voiman loppuessa saa vaikutteen lisääntyneestä potentiaali- 53359 energiasta ja mahdollisesta kuormasta lepoasentoa kohti.

Punnituslaitteissa on nimittäin ehdotettu käyttää sellaista kuormituskennoa joka on oheisen kuvion 11 mukainen ja joka koostuu herkästä kuoren ympäröimästä elimestä, joka on varustettu jännityksenmittaimella, joka elin on alttiina aksiaalisille veto- ja puristusvoimille kuormaa lavalle sijoitettaessa, jolloin jännityk-senmittain on herkkä ainedeformaatioille, jotka aiheutuvat näistä voimista, niin että ne antavat sähkösignaalin, jonka oletetaan olevan enemmän tai vähemmän verrannollinen kuormaan. Koska mainitut kuormituskennot ovat riippuvaiset erikoisista joustavista kannattimista, joiden monimutkainen luonne ja tällöin valmistuskustannukset voimakkaasti suurenevat mittaustarkkuuden lisääntyessä, on tarve suuri saada aikaan sellainen punnituslaite, jonka rakenne suuresta mittatarkkuudestaan huolimatta on yksinkertainen.

Tässä keksinnössä käytetään hyväksi sitä että tiettyä kuormituskennoa voidaan käyttää nyt ko. punnituslaitteissa, nimittäin ruotsalaisen patentin 311 573 mukaista kuormituskennoa, ja koska tämä kuormituskenno sallii voimien suoran vaikuttamisen ja lisäksi on riippumaton siitä missä kohdissa nämä voimat vaikuttavat kuor-mituskennon neutraaliakselia pitkin, voidaan joustava kannatin jättää punnitus-laitteessa kokonaan pois.

Ko. keksinnön avulla saadaan aikaan punnituslaite, joka paitsi että sillä on erittäin suuri mittaustarkkuus, joka on riippumaton siitä mihin liikkuvan osan (lavan) kohtaan kuorma sijoitetaan, myös on suunniteltu nopeaa punnitsemista varten, koska liikkuva osa on sijoitettu kuormituskennojen varaan tiiviisti asettuvien tuki-elinten avulla, jotka sallivat pehmeän jarrutuksen ja liikkuvan osan pehmeän palautuvan liikkeen kun esimerkiksi trukit, ajoneuvot jne. pysähtyvät lavalle tai siirretään siltä pois. Lisäksi punnituslaite on hyvin lujatekoinen, helppo valmistaa ja kalibroida, minkä lisäksi kalibroiminen jälkeenpäin sijoituspaikassa on helpompi suorittaa. Eräs toinen suuri etu on se että laite on erittäin matala, joka tekee ajoneuvoja varten tarkoitettujen ajoramppien, alustan jne. rakentamisen helpommaksi. Matala punnituslaite tekee myös kuormien, varsinkin raskaampien kuormien käsittelyn helpommaksi.

Tämän keksinnön tärkeimmät tunnusmerkit ilmenevät oheisesta patenttivaatimuksesta 1.

Keksintö selitetään seuraavassa viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa on esitetty eräitä keksinnön mukaisia laiterakenteita.

Kuv. 1 esittää päältä katsottuna punnituslaitetta, joka on itsepalautuva lavavaa- ka ja jolla on neljä kannatuspistettä.

Kuv. 2 on pystyleikkaus kuvion 1 mukaisesta laitteesta leikattuna viivaa A-A pitkin. Kuv. 3 esittää perspektiivikuvana kuvion 1 ja 2 yksityiskohtia.

Kuv. 4a-4b esittävät päältä katsottuna punnituslaitteen kannatuspisteiden erilaisia sijoitustapoja.

3 53359

Kuv, 5-8b ovat pystyleikkauksia eri tiiviisti asettuvista tukirakenteista.

Kuv. 9a-10c ovat pystyleikkauksia yksityiskohdista, joita voidaan käyttää kuvion 1 mukaisen laitteen yhteydessä.

Kuv. 11 esittää sivulta katsottuna jo tunnettua kuormituskennoa, jota on käytetty jo tunnetuissa punnituslaitteissa.

Kuviossa 1 viitenumerolla 1 on merkitty lavavaakaan kuuluva alusta eli kehys, jonka vaakasuorassa tasossa oleva poikkileikkaus on pääasiassa suorakulmion muotoinen. Kehyksen kussakin kulmassa on kiinnityskappale 2, joka ensisijaisesti on tarkoitettu kiinnittämään kuormituskenno 3, mutta jota myös voidaan käyttää kehyksen vahvikkeena. Kukin kuormituskennoista 3 " koostuu palkkimaisesta ensimmäisestä elimestä, jonka toinen pää voi vapaasti taipua ja on kiinteästi kiinnitetty toisen palkkimaisen elimen toiseen päähän, joka elin on ensimmäisen elimen suuntainen ja vapaasti siihen nähden sijoitettu. Kukin kuormituskenno on kiinnitetty kappaleeseen 2 ensimmäisen elimen toisesta päästä niin, että sen neutraaliakseli lankeaa olennaisesti yhteen kehyksen kulman vastaavan puolittajän kanssa. Punnituslaitteen liikkuva osa 4 lepää neljän kuormituskennon päällä, näiden kennojen palkkimaisten toisten elinten päällä, joka liikkuva osa tässä esimerkissä on lavan muotoinen. Tämän liikkuvan osan vaakasuoran poikkileikkauksen ulkomitat ovat pienemmät kuin kehyksen eli alustan sisäläpimitat samassa poikkileikkauksessa niin että saadaan aikaan ennaltamäärätty vapaa liikevara lavan ja kehyksen välillä. Sähköjohdin 5 johtaa kustakin kuormituskennosta, jolloin phdot on yhdistetty kosketinkappa-leeseen 6, joka voi olla yhdistetty kuvassa ei-esitettyyn kojeeseen.

Kuviosta 2 ilmenee se suuri etu, joka saadaan esitetyn lavavaa'an avulla, nimittäin että vaaka voidaan tehdä erittäin matalaksi. Lisäksi kuviosta 2 ilmenee että lavan 4 yläpinta 4a voidaan sijoittaa pääasiassa samalle korkeudelle kuin alustan eli kehyksen 1 yläpinta la.

Kuviosta 3 ilmenee yksityiskohtaisesti miten liikkuva osa on kuormituskennon varassa alustan kussakin kulmassa. Liikkuva osa on varustettu kuppi-- maisella istukalla 7, joka lepää lieriömäisen laakerin 8 päällä, joka voi siirtyä akselin suunnassa kuormituskennon palkkimaista toista osaa 9 pitkin.

On tietenkin mahdollista.jättää laakeri pois elleivät tarkkuusvaatimukset ole erittäin suuret. Istukan tiiviisti asettuva tukipinta 10 on kaarrettu sopivan muotoiseksi, esimerkiksi ympyränkaaren, ellipsin, parabelin jne. osan muotoiseksi. Kuormituskennon kiinteä palkkimainen osa on kiinnitetty kappaleessa 2 olevaan onteloon tai reikään.

4 53359

Kuvioista 1-3 ilmenee että esitetynlainen ja selitetynlainen lava voi liikkua kahdessa pääsuunnassa 2 a-.a ja b-b, joista kumpikin on pääasiassa suorassa kulmassa vastaavia kuormituskennopareja vastaan, joissa pareissa kennot sijaitsevat toisiaan vastapäätä ja ovat sijoitetut diametraalisesti. Tästä ilmenee että lava voi myös liikkua vaakasuoran tason kaikissa muissa suunnissa. Liike, joka siirtyy liikkuvaan osaan jommassakurmassa pääsuunnassa, aikaansaa täten ko. kuormituskennpparien, jonka kennot ovat sijoitetut toisiaan vastapäätä, päällä olevien kaarimaisten pintojen 10 avulla sen että lava saa suuremman potentiaalienergian, joka absorboi lavan kineettisen energian kokonaan'tai osittain. Muun osan energiasta voi esimerkiksi alusta pidättää siten etteivät kuormituskennot joudu liian suurille voimille alttiiksi. Tällä tavoin lava voi pidättää kaikki ilmenevät liikkeet, jotka aiheutuvat lämpötilasta, iskuista, reaktioista jne. Tarkoituksella saada aikaan täysin itsensä palauttava tukeva järjestelmä ei tukipisteiden lukumäärä ole rajoitettu vain neljään, eikä myöskään ole välttämätöntä varustaa kaikki pisteet tiiviisti asettuvilla kannatuspinnoilla, jotka sivuvoimien vaikuttaessa aikaansaavat suuremman potentiaalienergian. Kuviot 4a ja 4b ovat tarkoitetut esimerkeiksi tästä. Jotta liikkuvan osan kiertyminen vaakasuorassa tasossa voitaisiin estää on käytettävä ainakin minimimäärää potentiaalienergiaa lisääviä, kuviossa 3 esitetynlaisia kannatuselimiä, Vaaka, jossa on esimerkiksi kolme tukipistettä on esitetty kuviossa 4a, joka vaaka tämän pohjalla voidaan varustaa vielä useammilla kuormituskennoilla, joita vasten lava voi tiiviisti tukeutua sellaisilla kannatuselimillä, jotka eivät lisää liikkuvan osan potentiaalienergiaa. Kuvio 4b esittää erästä toista rakennetta. Sen poikkileikkaus vaakasuorassa suunnassa on suorakaidemainen ja kuormituskennojen neutraaliakseli on suorassa kulmassa suorakaiteen sivuja vastaan, jolloin kaksi kennoa on sijoitettu kuminallekin lyhyelle sivulle ja yksi kenno kummallekin pitkälle sivulle. Tässä rakenteessa on sopivaa varustaa kaksi lyhyillä sivuilla toisiaan vastassa olevaa kuormituskennoa ja molemmat pitkien sivujen kennot potentiaalienergiaa lisäävillä tiiviisti asettuvilla kannatuspinnoilla.

Keksinnön mukainen punnituslaite voi myös olla esimerkiksi säiliö-vaaka, jossa liikkuvana osana on säiliö. Kuten lavavaaka voidaan myös säiliö-vaaka varustaa kuormituskennoilla ja potentiaalienergiaa lisäävillä tiiviisti asettuvilla kannatuselimillä joissakin tai kaikissa tukipisteissä.

Riippuen halutusta kitkasta ja lavan tai säiliön palautumisesta edellä mainittu laakeri 8 voi olla lieriölaakeri, tasolaakeri, neulalaakeri, kuula-laakeri, rullalaakeri jne. ja tietyissä tapauksissa laakeri voidaan jättää myös pois.

Erilaisia tiiviisti asettuvia kannatuselimiä on selitetty jälempänä, jotka laakerit lavaan tai säiliöön kohdistuvien sivuvoimien vaikutuksesta 5 53359 osittain lisäävät energiatasoa liikkuvassa osassa, osittain aikaansaavat liikkuvan osan pehmeän jarrutuksen ja pehmeän palautusliikkeen, kun tähän osaan kohdistuu äkkinäinen sivuttainen dynaaminen voima. Kuviossa 5 liikkuvaa osaa kannattaa kaksi yhdessä toimivaa kuormituskennoa, joita edellä mainitun mukaisesti voidaan täydentää lisäkennoilla, joita ei ole esitetty kuviossa 5, Yksi kuormituskennosta on tällöin varustettu kuppimaista istukkaa 7 muistuttavalla kannatuselimellä, joka istukka aiheuttaa liikkuvassa osassa potentiaalienergian suurenemisen ja liikkuvan osan hitaan palautuksen, kun osa siirtyy johonkin pääsuunnistaan, siihen suuntaan joka yhtyy kuvion tasoon. Toinen kuormituskenno toimii yhdessä liikkuvassa osassa olevan ta- — saisen pinnan kanssa, eikä aiheuta mitään potentiaalienergian suurenemista. Molemmat kuormituskennot ovat varustetut lieriömäisillä laakereilla 14 vast.

15, jotka voidaan liikkuvasti sijoittaa vastaavan kuormituskennon päälle sen ^ akselin suuntaiseksi suorakulmaisesta kuvion tasoa vastaan, jolloin liikkuvan osan liukuminen tässä suunnassa on helpompaa. Kuormituskennot 12 ja 13 ovat tarkoitetut kiinnitettäviksi alustaan ja lisäksi on käytetty vastetta 16 rajoittamaan sivuttaisliikkeitä.

Kuvio 6 esittää esimerkkinä sellaista tapausta kun liikkuva osa voidaan periaatteessa sijoittaa kuormituskennojen alapuolelle. Lisäksi kuormitus-kennopari on tässä rakenteessa käännetty 90° kuvion 5 esittämään kuormitus-kennoon verrattuna. Tiiviisti asettuvat kannatuselimet ovat varustetut yhdyselimillä 17, jolloin liikkuva osa 4 vast, kuormituskenno 12 lepää tiiviisti kaarevia pintoja 18 ja 19 vasten. Kuormituskenno 13 ei merkittävämmin pidätä sivuvoimia koska osa 20 on kippirulla.

Kuviot 7a ja 7b esittävät kaaviollisesti tehokkaan potentiaalienergian suurenemista, joka saadaan kahdessa toisiaan vastaan kohtisuorassa pää- " suunnassa sijaitsevassa tukipisteessä, jolloin 7a esittää sitä tapausta, jossa kuormituskennon neutraaliakseli yhtyy kuvion tasoon ja kuvio 7b kun sama kuormituskenno on käännetty 90° niin että neutraaliakseli on suorassa kulmassa — kuvion tasoa vastaan. Liikkuva osa on varustettu kahdella laakerikannattimella 21, joihin akseli 22 on sijoitettu, Epäkeskinen laakeri 23 on vuorostaan sijoitettu akselille 22. Myös kuormituskenno on varustettu epäkeskisellä laakerilla 24.

Kuviot 8a ja 8b esittävät potentiaalienergian suurenemisen periaatetta, joka on verrattavissa kuvioissa 7a ja 7b esitettyyn ja jonka avulla saadaan myös tehokas liikkuvan osan pehmeä jarrutus kahdessa pääsuunnassa. Kuvio 8b on käännetty 90° verrattuna kuvioon 8a. Liikkuva osa on varustettu pyörivällä symmetrisellä kappaleella 25, jossa on kovera tiiviisti asettuva pinta 25a. Tässä tapauksessa kuormituskennossa on epäkeskinen laakeri 26, joka on varustettu koveralla tiiviisti asettuvalla pinnalla 26a.

6 53359

Edellä selitetyistä tiiviisti asettuvista kannatuselimistä käy ilmi että on mahdollista yhdistää kuvioiden 7a ja 7b mukainen rakenne kuvioiden 8a ja 8b mukaiseen rakenteeseen niin että saadaan tiiviisti asettuvat kannatuselimet, jotka erittäin tehokkaasti aikaansaavat liikkuvan osan pehmeän jarrutuksen ja palautusliikkeen kun äkilliset dynaamiset sivuvoimat vaikuttavat liikkuvaan osaan.

Kuviot 9a ja 9b esittävät yksityiskohtaisen esimerkin laakerista 27, jota on käytetty kuormituskennossa, joka laakeri on toisaalta pyörivästi sijoitettu kuormitusakselin neutraaliakselille 28, ja on toisaalta liikkuva kennon : akselinsuunnassa. Liikkuva osa lepää laakerin varassa kuppimaisen istukan 29 välityksellä, joka on kuviossa 3 esitetyn istukan tapainen. ~

Kuvio 9b on käännetty 90° verrattuna kuvioon 9a. Eräitä mitoituksia varten on välttämätöntä aikaansaada tarkoituksenmukaisempi paineen jakautuminen laakerissa 27. Kuviot 10a 10c esittävät miten tällainen tasaisempi jakaminen voidaan suorittaa, jolloin kuviot 10b ja 10c ovat käännetyt 90° kuvioon 10a verrattuna. Tässä tapauksessa laakeri 27 on epäkeskinen ja sen alaosa on leikattu pois, joka ei kuitenkaan vaikuta itse jakautumiseen, kuten kuvioista ilmenee on istukka 29 laajalla pinnallaan tiiviisti laakeria 27 vasten.

On tietenkin selvää että monia rakenteellisia yksityiskohtia ja osien sijoituksia voidaan muuttaa ylittämättä keksinnön puitteita. Niinpä esimerkiksi tiiviisti asettuvia kannatuselimiä ei tarvitse tehdä vain metallista, vaan ne voidaan tehdä joustavasta aineesta ja niissä voi olla kumiosia, kierukka-ja/tai kierrejousia, levyjousia jne. Tiiviisti asettuvissa kannatuselimissä voi myös olla joustavia ja joustamattomia elimiä toisiinsa yhdistettyinä.

Claims (7)

7 53359

1. Punnitusyksikkö, varsinkin lavavaaka, joka on varustettu liikkuvalla osalla (4), joka on ripustettu kiinteän osan varaan (1) useista pisteistä, jolloin kussakin pisteessä on kuormituskenno venymismittaimineen punnitusta varten, joka kuormituskenno koostuu pääasiassa palkkimaisesta ensimmäisestä elimestä (11), jonka toinen pää voi esteettä taipua ja on jäykästi kiinnitetty toisen palkkimaisen elimen (9) toiseen päähän, joka toinen elin on ensimmäisen elimen suuntainen ja vapaasti sijoitettu sen viereen, ja joka kuormituskenno on ensimmäisestä elimestään kiinnitetty alustaan ja kannattaa toisella elimellään liikkuvaa osaa, tai päinvastoin, niin että liikkuvalle osalle sijoitetun kuorman aiheuttama voima vaikuttaa kuormituskennoon tämän mittaussuunnassa suorassa kulmassa sen neutraalilaakeria vastaan, jolloin liikkuva osa (4) on lisäksi sijoitettu kuormituskennojen päälle tiiviisti asettuvien elinten (esimerkiksi 7) välityksellä, joka liikkuvan osan (4) liikkuessa sivuttain, esimerkiksi kuormattaessa siihen kohdistuvan dynaamisen sivu-voiman vaikutuksesta aiheuttaa energiatason suurenemisen liikkuvassa osassa, tunnettu siitä, että kuormituskennoja (3) ja tällöin myös ripustuspisteitä on vähintäin kolme ja että mainitut tiiviisti asettuvat elimet (7, 8; 14, 15; 17; 21, 22, 23, 24; 25, 26; 27, 29) ovat myös sovitetut aikaansaamaan liikkuvan osan (4) pehmeän jarrutuksen mainitun sivuttaisliikkeen aikana ja sen pehmeän palautumisen lepoasentoon, kun liikkuva osa dynaamisen voiman loppuessa saa vaikutteen lisääntyneestä potentiaalienergiasta ja mahdollisesta kuormasta lepoasentoa kohti.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen punnitusyksikkö, tunnettu siitä, että mainittuun tiiviisti asettuvaan elimeen (7; 25; 29) kuuluu osa (8; 26; 27), joka on epäkeskisesti tai samakeskisesti laakeroitu kuormituskennoon (9; 12), ja __ jonka kuormituskennon pituussuunnassa tasainen tai kaarrettu tiiviisti asettuva pinta toimii yhdessä liikkuvassa osassa olevan vastaavasti kaarevan pinnan (10; 25a) kanssa, jolloin mainittu laakeroitu osa sopivimmin on liikkuva kuormituskennon akselin suunnassa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen punnitusyksikkö, tunnettu siitä, että liikkuvan osan vastaava pinta (10; 19; 25a) sijaitsee kuppimaisessa istukassa (7; 29), pyörintäsymmetrisessä kappaleessa (25) tai lisäosassa (17; 21, 22, 23), joka on epäkeskisesti tai samakeskisesti ja liikkuvasti laakeroitu, ja että mainittu pinta tällöin on ympyrän, ellipsin, parabelin tai muun sopivan käyrän osa.

4. Patenttivaatimuksen 1,2 tai 3 mukainen punnitusyksikkö, tunnet-t u siitä, että tiiviisti asettuvat elimet ovat joustavia.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen punnitusyksikkö, tunnettu siitä, että tiiviisti asettuviin elimiin kuuluu kumielimiä, kierukkajousia, lautasjousia, kierrejousia tai sentapaisia. 8 53359

6. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnitusyksikkö, tunnettu siitä, että liikkuva osa on sijoitettu kuormituskennojen alapuolelle ja että mainittuihin tiiviisti asettuviin elimiin tällöin kuuluu yhdysosat (17).

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen punnitusyksikkö, jolloin liikkuva osa (4) ja kiinteä osa (1), joka on kehysmäinen ja ympäröi liikkuvaa osaa ennalta määrätyllä välyksellä, ovat poikkileikkaukseltaan pääasiassa suorakaiteen tai neliön muotoiset, tunnettu siitä, että kehyksen kussakin kulmassa on kuormituskenno (3), jonka neutraalilaakeri pääasiassa yhtyy alustan vastaavan kulman halkaisijaan, jolloin liikkuva osa (4) voi liikkua sivuttain kaikissa sivusuunnissa.