201841. lajstromszámú szabadalom • Mérlegszerkezet, főként hidmérleg
HU 20184 B A találmány tárgya új rendszerű mérlegszerkezet, főként könnyen telepíthető hídmérleg, alátámasztott teherfelvevő szerkezettel, teheremelő karokkal, valamint erő- vagy tömegérzékelő egységgel. A tömegmérés legkorszerűbb eszközei közé tartoznak a hídmérlegek, ahol a tömegmérés általában villamos úton, úgynevezett mérlegcellák segítségével történik. Ezen belül az egyik legelterjedtebb megoldás az úgynevezett tisztán elektronikus mérés, ahol a teherfelvevő szerkezet három vagy négy mérlegcellával van közvetlenül alátámasztva. Ilyen esetben a mérlegcellák mérőképessége nem választható szabadon, mivel azt a mérleg mérőképessége egyértelműen meghatározza. Ez azt jelenti, hogy nagy mérőképességű mérleghez nagy mérőképességű, tehát drága mérlegcellák szükségesek. Emellett a megoldás legfőbb hátránya az, hogy a mérlegcellák önbeálló, megadott irányú erőbevezetést biztosító rögzítése, valamint a teherfelvevő szerkezet víszintes irányú elmozdulását megakadályozó kikötések költséges mérlegváz vagy betonakna készítését követelik meg. Egy másik ismert megoldás a hibridmérleg. Ennél a mérlegszerkezetnél a hagyományos mérlegalvázat megtartva, amely sarokállványokból, hídállványokból és teheremelő karokból áll, a mérlegalváz és a mérlegszerkezet közötti mechanikus kapcsolat helyett mérlegcellát alkalmaznak, így a mérlegalváz áttételének megfelelő megválasztásával a mérlegcella mérképessége tetszőlegesre választható. E hibridmérleg kialakítására az jellemző, hogy a sarokpontalátámasztásokat merev sarokállványok képezik, míg a teherfelvevő szerkezetre erősített hídállványok önbeálló, golyós kivitelűek. A kétoldalt húzódó, páronként középen kettős kengyellel összefogott teheremelő karok, amelyek élágy-sarokél kapcsolatokon keresztül támaszkodnak a sarokállványra, illetve ilyen kapcsolatokon keresztül támasztják alá a hídáÚványokat, rudazatokon keresztül a teherfelvevő szerkezet alatt össze vannak kötve egymással és az általuk közvetített terhelés robusztus villatengely-kivezetésen keresztül kerül a talajon vagy alapzaton rögzített mérlegcellára. Ezen megoldás alaptvető hátránya az, hogy az előző megoldáshoz hasonlóan költségessé, emellett jelentős a szerkezeti magassága is. További hátrányaként említhető, hogy a teherfelvevő szerkezet lengését külön rögzített mérlegcella pontos mérést végezhessen. Egyébként a jelfeldolgozó és kijelző elektronikus szempontjából ez a megoldás az előzőleg említettel egyenértékűnek tekinthető. A fentebb ismertetett megoldások hátrányai bármilyen egyéb elven működő tömegérzékelő egységre - beleértve a hagyományos pl. rugós mérlegfejet is - érvényesek. A találmány által megoldandó feladat olyan mérlegszerkezet kifejlesztése, amely az ismertetett megoldások fogyatékosságait kiküszöböli és egyszerű kivitel, kis szerkezeti magasság és könnyű telepíthetőség mellett megtartja az elektronikus mérlegek és a korábbi hagyományos mérlegek összes előnyét. A találmányi gondolat alapja az a felismerés, hogy a kitűzött feladat akkor oldható meg, ha az 1 erő-, vagy tömegérzékelő egység együtt leng a teherfelvevő szerkezettel és a teheremelő karrendszerrel. Ezen felismerés alapján a kitűzött feladatot azáltal oldjuk meg, hogy az erő- vagy tömegérzékelő egység merev kialakítású hífállványokhoz hasonlóan a mérleg teherfelvevő szerkezetére, például egy mérőhídra van felerősítve, amely a teheremelő karokkal együtt önbeálló sarokpont-alátámasztásként kialakított sarokállványokon vagy ágyazva. Az erő- és tömegérzékelő egységek találmány szerinti elrendezése, valamint a teherfelvevő szerkezet és a teheremelő karok találmány szerinti ágyazása lehetővé teszi a mérlegalváz két oldalának egymástól való szerkezeti függetlenítését, így végeredményben a mérleg építési magasságának jelentős csökkentését, ugyanakkor a mérésben szerepet játszó alkatrészeknek a teherfelvevő szerkezettel való együttlengése javítja a mérleg statikus és dinamikus tulajdonságait. A találmány célszerű kiviteli alakja értelmében az önbeálló sarokpont-alátámasztásként kialakított sarokállványok golyós sarokállványként vannak kiképezve, amely szerkezeti kialakítását tekintve lényegében megfelel a mérlegtechnikában hagyományosan alkalmazott golyós hídállványok kialakításának, megenged bizonyos oldalirányú elmozdulást, ugyanakkor ezen elmozdulással szemben visszatérítő erőt is ébreszt, így ez a kialakítás külön szerkezet nélkül is hatékonyan csillapítja a teher lengését. A találmány értelmében célszerű továbbá, ha a mérleg erő- vagy tömegérzékelő egysége tensometrikus mérlegcella, de lehet adott esetben erőmérő cella is. Járművek számára készült akna nélküli hídmérlegeknél célszerű az a kiviteli alak, ahol a teherfelvevő szerkezet közvetlenül alátámasztó hídállványok és a mérőcellák a mérőhídként kialakított teherfelvevő szerkezet főtartóinak külső oldalára konzolosan vannak rögzítve és ezen főtartók belső oldalukon alacsony szerkezeti magasságú, mérlegelő útpályaszakaszt képező kereszttartókkal vannak összekötve. Ilyen kialakítás esetén az útpálya és a mérlegelő útpályaszakasz szintkülönbségét viszonylag rövid felhajtókkal lehet áthidalni vagy a mérleget ezzel a mérettel lesüllyesztve lehet telepíteni. A találmány szerinti megoldásnak elképzelhető olyan, elektronikus tartálymérlegként kialakított változata is, ahol a teherfelvevő szerkezet egy a mérőtartályt körbefogó keretként van kialakítva vagy a mérőtartály megfelelően merev kialakítása esetén a mérőtartály a teherfelvevő szerkezet szerepét is átveheti. A találmányt részletesebben kiviteli példák kapcsán, a csatolt rajz alapján ismertetjük. A rajzon az 1. ábra egy találmány szerinti mérlegszerkezet (hídmérleg) vázlatos oldalnézete, a 2. ábra 1. ábra szerinti mérlegszerkezet előlnézete, a 3. ábra a 2. ábra A-A vonala szerinti metszet a golyós sarokállvány egy részén keresztül, a 4. ábra egy járművek számára készített, akna 2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
