185775. lajstromszámú szabadalom • Elektromechanikus mérőcella
1 185 775 2 A találmány tárgya elektromechanikus mérőcella, különösen daruberendezésekhez, amely nyomással terhelt erőmérő cellával és ahhoz csatlakoztatott erőfelvevő eszközzel van ellátva. Húzóerők mérésére, előnyösen daruberendezéseken lévő terhek pontos meghatározására ismert és általánosan elterjedt megoldás szerint a nyomással terhelt erőmérő szelencét tartalmazó elektromechanikus mérőberendezést az erőirányváltó függesztékbe iktatják be. Az összes eddig ismert kivitelnél olyan szerkezeti berendezéseket alkalmaztak, amelyekre jellemző, hogy a nyíróerőket az erőmérő szelencétől távol tartják, továbbá, hogy az irányváltó függeszték erőfelvevő részeinek egymáshoz és az erőmérő szelencéhez viszonyított elmozdulását korlátozzák. Ismeretesek így például olyan berendezések, amelyeknél az erőmérő szelence az irányváltó függeszték egyik részéhez van csavarozással mereven hozzáerősítve, és a függeszték másik részéhez az erőzáró kötés lengő alátámasztással van kialakítva, vagy pedig maga az erőmérő szelence van mozgathatóan felszerelve, és az erőmérő szelence a lengő alátámasztással össze van csavarozva. A rendszer vízszintes elmozdulásának korlátozására ütközőket vagy lökéscsillapítókat alkalmaznak. Egy ilyen berendezést ismertetnek a Carl Schenk- Maschinenfabrik GmbH „Unterflaschenmessglied” (Horogszerkezetes mérőtag) című, 1969-ben Darmstadtban kiadott kiadványában. Ezeknél a berendezéseknél hátrányos, hogy a lengő alátámasztás tengelye és a függőleges között méréskor szögeltérés lép fel. Az erőmérő szelence a bevezetett erő komponensekre való bontása alapján a mérési irányban kívül is nemkívánatos nyíróerővel van terhelve. A ferdeségek és az excentrikus erőbevezetés következtében csökken a mérési érzékenység, ami mérési hibához vezet. Az ismert berendezéseknél a következő hibák vezetnek hibás erőbevezetéshez: A lengő alátámasztások gördülőfelületeiben gördülősúrlódás lép fel, és megakadályozza, hogy az elem pontos függőleges helyzetébe térjen vissza. A lengő alátámasztás és a hozzá kapcsolódó gördülő felületek közötti gördülő elmozduláshoz csúszó elmozdulás is hozzáadódik. Ennek a csúszó elmozdulásnak a következtében a lengő alátámasztás nekiütközik az oldalsó mozgását határoló felületeknek, és ott a mérési állapotban is súrlódási nyomatékot hoz létre. A csuklós kötésben fellépő csúszás alapján, amely például daruhorgos gépjárműveknél a darucsiga és a teherhorog csuklós csatlakoztatásához szükséges, az irányváltó függeszték teherfelvevő része elhajlik a függőlegeshez és az erőfelvevő cella tengelyéhez képest. Ezenkívül az irányváltó függesztek részei nem állnak egymáshoz képest párhuzamosan, és egymáshoz képest a függőleges tengely körül forgómozgást végezhetnek. Ha ehhez még hozzájön az is, hogy az ütközők vagy lökéscsillapítók egymáshoz hozzáérnek, akkor az erők még egy mellékhurkot is képeznek. Miközben az összes ismert, ilyen elven működő erőmérőcellánál az erőfelvevő részek között keletkező erő-mellékhurkokból eredő hibák miatti csúszások nem nyomhatok el, ismeretesek olyan nyomóerőmérő cellák is, amelyeket így alakítottak ki, hogy a lengő alátámasztásnál ható nyíróerőknél az erőmérőcella érzékenységének a bevezetési pontok áthelyezése következtében fellépő megváltoztatását az srőmérőcella érzékenységének a bevezetési irányok megváltoztatásása következtében fellépő megváltozásával kívánják kompenzálni. Ez vehető ki az 1 806 668. számú német közrebocsátási iratból. Ennek az elvnek a hátránya abban nyilvánul meg, hogy a szerkezeti megvalósításhoz egy speciális erőmérőcellát kell alkalmazni. Ismeretesek továbbá olyan berendezések, amelyeknél a lengő alátámasztás vagy a lengő alátámasztásként kialakított erőmérőcella ferde helyzetét úgy akadályozzák meg, hogy az irányváltó függeszték részeinek kötelékeit lemezrugós közvetítőrúddal vagy membránokkal akadályozzák meg, viszont ezen közvetítőrudak sajátságai következtében erő mellékhúrok kialakulása miatt hiba keletkezik. A fenti elven működő berendezés ismerhető meg például a Hódmezővásárhelyi Metripond Mérleggyár Elektronikus mérlegek című 1977-es kiadványából. Végül a fentiekben ismertetett megoldások hiányosságainak kiküszöbölésére olyan berendezéseket hoztak létre, amelyeknél felül és alul elrendezett gömbsüveg formájú legördülési felületeket alkalmaznak, amelyeknél azonban az erőbevezető rész oldalról elmozdíthatatlanul úgynevezett nyomáskapcsolókkal egy rögzítetten álló házba van benyomva. A nyomáskapcsolók gömb homlokfelülettel ellátott csapszeg formájúak. Ezeket a ház megfelelő befogó furataiban rugalmasan csapágyazzák, és az erőmérőcella terhelésekor annak rugalmas rugózása közben gördülő mozgást végeznek a ház és az erőbevezető rész között, anélkül, hogy névleges erő mellékhurkot hoznának létre, lásd például a 2 152 504. sz. német közrebocsájtási iratot. Ezeket a berendezéseket az olyan mérési helyeken, amelyeket egy tengelyű húzóigénybevétel jellemez, mint például amilyenek a darus- és daruhorgos gépjárművekhez való beépítésnél találhatók, nem építhetők be. A fenti megoldás hátránya abban van, hogy a kifogástalan működéshez az erőbevezető résznek és a háznak párhuzamosaknak kell lenniük. Ezt a feltételt csak a mérleg rakfelületének sarokpontja alatt elhelyezett ilyen berendezéssel lehet kielégíteni. A fenti berendezés legfőbb hátránya azoban az, hogy az erőbevezető rész a házhoz képest elfordulás ellen nincs biztosítva, mivel a nyomáskapcsolók a rendszer mérési tengelyéhez képest nem érintőirányban, hanem sugárirányban vannak elrendezve. A találmány célja, hogy az erőbevezetés minőségének javításával nagyobb mérési pontosságú és ezzel jobban használható elektromechanikus mérőcellát hozzunk létre. A fentiek értelmében a találmány feladata az, hogy egy elektromechanikus mérőcellánál egy nyomóerőmérő cellát úgy helyezzünk el egy erőirányváltó függeszték erőfelvevö részei között, hogy az 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 1
