201152. lajstromszámú szabadalom • Mérlegcella
HU 201152 B 2 A találmány tárgya mérlegcella, amely előnyösen alkalmazható nagy súlyok és erők pontos mérésére kis magasságú elektronikus mérlegekben és egyéb hasonló célú mérőberendezésekben. Erőfordító berendezés segítségével húzóerő mérésére is alkalmas. A különböző elektronikus statikus vagy/és dinamikus közúti, vasúti és egyéb mérlegekbe, illetve a különböző célú erőmérő készülékekbe és berendezésekbe olyan elektronikus mérőcellákat építenek be, hogy azok villamosán érzékelik a mérlegekre helyezett, vagy azon áthaladó súly, illetve a különböző szerkezetekben és berendezésekben fellépő erők nagyságát. Ezeknek a mérlegcelláknak az elektromos jeleit dolgozzák azután fel az igényeknek megfelelően a különböző áramköri megoldások. Manapság állandóan nő az igény kis magasságú elektronikus kereskedelmi mérlegek iránt, ezekbe azonban csak kis magasságú mérlegcellák lennének beépíthetők. Az ilyen kereskedelmi pontosságú elektronikus mérlegek készítéséhez a jelenleg kapható mérlegcellák túlságosan magasak. Ezeknek a magas mérlegcelláknak a használata szükségtelenül magas mérlegméreteket eredményezne, amely korszerűtlen mérlegtervezéshez és gyártáshoz vezetne. Az ilyen magas mérlegek beépítése a legtöbb helyen komoly akadályokba ütközik és nagy költséggel is jár, mi több számtalan tervezési és üzemeltetési problémát is felvet. A magas mérőcellák alkalmazása az egyéb szerkezetekben és mérőberendezésekben is komoly technikai nehézségekkel és gazdasági hátrányokkal, többletköltségekkel jár. Sokszor követelmény, hogy a terhelés hatására létrejövő függőleges elmozdulás jóval kisebb, mint a mérőoszlopos, vagy a mérőcsapos cellák esetében. Ez különösen ott fontos, ahol alapkövetelmény a mérésnél a minél kisebb elmozdulás. Ez a helyzet például a sínszál megszakításos vasúti mérlegek esetében, ahol a mérleghídon elhelyezett sínszálaknak a fix sínszálakhoz viszonyított minél kisebb elmozdulása fontos követelmény, hogy a mérősínek kis függőleges elmozdulása ne befolyásolja a mérést. Mérlegcellákat gyárt többek között a Hottinger cég, amelynek még a viszonylag kis méréshatárú (5 g - 20 kg) mérlegcellája is magas és robusztus kivitelű éppen a pontosság biztosítása érdekében. A MOLEN cég által gyártott mérlegcellák szintén magasak és ennek ellenére nem tudják a kereskedelemben kívánt pontosságot biztosítani. A MOM 7928, 7930 és 7932 típusú mérőcellák „nyírt” kialakítású mérőelemmel készülnek. A konstrukcióból következik, hogy közvetlenül nyomóerő mérésére alkalmasak (erőfordító keret segítségével húzóerő mérésére is alkalmassá tehetők). Mindhárom típusnál az erőbevezető elem gömbszelet alakú, mely 25-T névleges terhelésig a mérőtestből, afölött a mérőelemhez közvetlenül csatlakozó nyomólapból lett kialakítva. A mérőcellák alsó támaszkodófelületén találhatók a rögzítésre szolgáló menetes furatok. Mivel e típusoknál a megtámasztó felület a mérőelemből lett kialakítva, minden esetben gondosan ügyelni kell a beépítésnél az egyenletes felfekvő felületekre, melyeket a mérőcelláknál leppeléssel alakítanak ki. A találmány célja olyan mérőcella kialakítása, amely alacsony felépítésű, könnyen telepíthető, és már kis elmozdulás is elegendő a pontos méréshez, továbbá az eredő deformáció kizárólag a terhelőerő függvénye. A találmány tehát mérlegcella, amely üreges cellaházzal, fedéllel, mérőérzékelővel és a mérendő erőnek a mérőérzékelőre történő átviteléhez teherátadó elemmel van ellátva. A találmány szerinti mérlegcella lényege abban van, hogy a mérőérzékelő a cellaház belső, alsó felületén körkörösen elrendezett támasztógolyókon felfekvő mérőtárcsára a legnagyobb megnyúlás helyén van rögzítve, továbbá a mérőtárcsa oldalfelülete a cellaház oldalfalában körkörösen és a mérőtárcsa semleges síkja magasságában kiképezett horonyban elhelyezett tárcsarögzítő golyókon van megtámasztva. A találmány szerinti mérlegcella egyik előnyös kiviteli alakja úgy van kialakítva, hogy a teherátadó elem golyó, vagy hogy a teherátadó elem hengeres csap. Ugyancsak előnyös az a kiviteli alak, ahol a hengeres csap körül a fedélben kiképezett horonyban vezetőgolyók vannak elhelyezve és a támasztógolyók a cellaház üregének fala és egy golyóhatároló gyűrű külső palástja által képezett horonyban vannak egy golyótartó tárcsán elhelyezve. Egy további kiviteli alaknál a mérőtárcsa tömítőtárcsaként kiképezett szorító elemen keresztül van a fedélhez csatlakoztatva, és a szorító elem a mérőtárcsa a teherátadó elem és a fedél közötti térrész kenőanyaggal van megtöltve. Egy további kiviteli alaknál a mérőelem nyúlásmérő bélyeg. Egy további kiviteli alaknál a cellaház alsó felületén kompenzáló elemként egy további nyúlásmérő bélyeg van. Egy további kiviteli alaknál a mérőelem egy távolságmérő. A találmány szerinti mérlegcellát a továbbiakban példakénti kiviteli alakja segítségével a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti mérlegcella egy kiviteli alakjának függőleges irányú metszetét mutatja, a 2. ábra a találmány szerinti mérlegcella egy további kiviteli alakjának hosszmetszetét mutatja, a 3. ábrán bemutatott kiviteli alaknál a mérlegcella optoelektronikus, vagy távolságmérővel ellátott kiviteli alakját mutatja, a 4. ábrán a mérőtárcsa alulnézete látható a mérőérzékelővel. Az 1. ábrán látható a találmány szerinti mérlegcella egyik példakénti kiviteli alakjának hosszmetszete. A mérlegcella magában foglalja az üreges 1 cellaházat, amely 2 fedéllel van ellátva, amely 2 fedélben van a mérendő erőnek az átvitelére kiképezett 4 teherátadó elem elhelyezve úgy, hogy annak segítségével a mérendő erő, illetőleg terhelés teljes egészében a 4 teherátadó elemmel erőátadó kapcsolatban lévő 3 mérőtárcsán elhelyezett 19 mérőérzékelővel érzékelhető legyen. Az 1. ábrán jól látható még az, hogy a 3 mérőtárcsa az 1 cellaházban körkörösen kiképezett horonyban elhelyezett 5 támasztógolyókon fekszik fel, és a 3 mérőtárcsa semleges-középsíkja magasságában szintén az 1 cellaház oldalfalában kiképezett horonyban, és szintén körkörösen elhelyezett 11 tárcsarögzítő golyókon támaszkodik meg. így van biztosítva a korábban említett 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
