DE4311595A1

DE4311595A1 - Weight measuring device on liquid transport containers, in particular on tanker vehicles

Info

Publication number: DE4311595A1
Application number: DE19934311595
Authority: DE
Inventors: Jacobus Cornelis Dipl In Brink; Jens Dipl Ing Krueger
Original assignee: Kroll Fahrzeugbau Umwelttechnik GmbH
Current assignee: Kroll Fahrzeugbau Umwelttechnik GmbH
Priority date: 1993-04-08
Filing date: 1993-04-08
Publication date: 1994-10-13

Abstract

A weight measuring device on liquid transport containers (5), in particular on tanker vehicles, has four weight measuring cells (7), which are arranged in pairs on both sides of the longitudinal axis (A) of the container and have predetermined measurement axes which extend, articulated in each case, through a first fastening point (P1) on the container (5) and through a second fastening point (P2) on a reference platform (6). By means of a computing unit, the sum of all vertical components of the measuring signals can be determined. To increase the independence of the measurement results from an oblique position of the transport container, the measurement axes, in the case of a horizontal position of the reference platform (6), are inclined with respect to the perpendicular by an angle of at least 8 DEG in the direction towards the longitudinal axis (A-A) of the container. Preferably, the angles of the measurement axes (MA-MA) are between 10 DEG and 50 DEG . <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Gewichtsmeßeinrichtung an Flüssig keitstransportbehältern, insbesondere an Tankfahrzeugen, mit vier paarweise auf beiden Seiten der Längsachse des Behälters angeordneten Gewichtsmeßzellen mit vorgegebener Meßachse, die jeweils gelenkig durch einen ersten Befestigungspunkt am Be hälter und durch einen zweiten Befestigungspunkt an einer Be zugsplattform verlaufen, sowie mit einer Rechnereinheit, durch die die Summe aller Vertikalkomponenten der Meßsignale bestimm bar ist. The invention relates to a weight measuring device on liquid speed transport containers, in particular on tankers four in pairs on either side of the longitudinal axis of the container arranged weight measuring cells with a predetermined measuring axis, the each articulated by a first attachment point on the Be container and through a second attachment point to a load train platform, as well as with a computer unit, through which determine the sum of all vertical components of the measurement signals is cash.

Es ist bekannt, das Gewicht von Flüssigkeitsportionen einer Gesamtmenge durch Gewichtsmeßzellen zu bestimmen, an denen Abgabebehälter aufgehängt sind (DE-PS 39 20 839). Die dort beschriebene Meßmethode setzt jedoch außer dem Behälter für die Gesamtmenge mindestens einen weiteren Behälter für die zu messende Teilmenge bzw. Portion voraus. Es ist weiterhin bekannt, daß die Meßsysteme derartiger Behälter der Eich ordnung genügen müssen, zu denen Richtlinien der Europäischen Gemeinschaft und Anforderungen der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) gehören.It is known the weight of a portion of liquid Total amount to be determined by weight measuring cells on which Dispensing containers are suspended (DE-PS 39 20 839). These described measuring method, however, except for the container for the total amount at least one additional container for the measuring portion or portion ahead. It is still known that the measuring systems of such containers of the calibration order must comply with the guidelines of the European Community and requirements of the physical-technical Federal Institute (PTB) belong.

Genauigkeitsprobleme entstehen dann, wenn aus einem einzigen Großbehälter ohne Verwendung eines Dosierbehälters Teilmengen bzw. Portionen abgewogen werden müssen, die sehr klein sind im Verhältnis zur Gesamtmenge. Die auf Toleranzen beruhenden Genauigkeitsprobleme entstehen dadurch, daß die Gewichtsmeß einrichtung für die Gesamtmenge zuzüglich des Transportbe hälters ausgelegt sein muß, so daß die abzuwiegenden Por tionen Gefahr laufen, im Toleranzfeld der Gewichtsmeßein richtung unterzugehen. Gedacht ist hier z. B. an Tankfahrzeuge für Flüssiggas mit einem Fassungsvermögen (Gesamtmenge) von 10.000 kg, von dem Teilmengen bis hinunter zu 50 kg abgegeben werden sollen.Accuracy problems arise when from a single Large containers without the use of a dosing container or portions that are very small must be weighed in relation to the total amount. The tolerance based Accuracy problems arise because the weight measurement Set up for the total amount plus the transport must be designed so that the por weighed ions run the risk of being within the tolerance range of weight measurement direction to go down. Here is thought. B. on tankers for LPG with a total capacity of 10,000 kg, of which partial quantities are dispensed down to 50 kg should be.

Zusätzliche Probleme schaffen hierbei Flüssigkeitstransport behälter, beispielsweise Tankfahrzeuge, bei denen eine Schräg stellung um die Behälterlängsachse möglich ist. Dies ist der Fall bei stark gewölbten Straßenoberflächen, zusätzlich aber auch dann, wenn das Fahrzeug wegen beengter Verkehrsverhält nisse mit den Rädern einer Seite auf einem Bürgersteig abgestellt werden muß. Man hat, um in solchen Fällen Fehl messungen auszuschließen, Quecksilberschalter eingebaut, die beim Überschreiten einer vorgegebenen Querneigung des Tank fahrzeugs die Weitergabe des Meßwerts an eine Anzeigeein richtung oder einer Drucker unterbrechen. Die Schaltpunkte derartiger Quecksilberschalter werden auch unter Berück sichtigung der übrigen Toleranzen der Meßeinrichtung gewählt.Here, additional problems create fluid transport containers, for example tank vehicles, in which an incline position around the longitudinal axis of the container is possible. this is the Case with strongly curved road surfaces, but additionally even if the vehicle is due to limited traffic nisse with the wheels of one side on a sidewalk must be turned off. One has to fail in such cases Exclude measurements, mercury switch installed, the when a predetermined bank inclination is exceeded forwarding the measured value to a display direction or interrupt a printer. The switching points Such mercury switches are also under consideration consideration of the other tolerances of the measuring device selected.

Bei den bisher bekannten Gewichtsmeßeinrichtungen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 befinden sich die Gewichtsmeß zellen an den Ecken eines virtuellen Rechtecks, und die durch die Ausbildung der Gewichtsmeßzellen vorgegebenen Meßachsen sind senkrecht ausgerichtet. Die Meßsignale werden additiv einer Rechnereinheit aufgeschaltet, die alsdann das Gesamt gewicht des Behälters mit Inhalt zur Anzeige bringt. Mit zunehmender Schräglage des Fahrzeugs nehmen die von den Gewichtsmeßzellen nicht erfaßten Querkraftkomponenten zu, und die auf die Gewichtsmeßzellen einwirkenden Kräfte nehmen entsprechend ab. Hinzu kommt, daß die Querkraftkomponenten von Führungseinrichtungen aufgefangen werden müssen, wobei Reibungskräfte entstehen, die das Meßergebnis weiter verfälschen. Die auf Reibungseinflüsse zurückzuführenden Fehler sind praktisch nicht zu erfassen und daher auch nicht zu kompensieren. Infolgedessen müssen die Schaltpunkte des Quecksilberschalters so eingestellt werden, daß zur Vermeidung von Fehlmessungen die Meßeinrichtung schon bei extrem geringen Schräglagen abgeschaltet wird.In the previously known weight measuring devices according to the The preamble of claim 1 is the weight measurement cells at the corners of a virtual rectangle, and that through the formation of the weight measuring cells predetermined measuring axes are aligned vertically. The measurement signals become additive a computer unit, which then the total displays the weight of the container with its contents. With increasing inclination of the vehicle take away from the Weight measuring cells not recorded shear force components, and take the forces acting on the weight measuring cells accordingly. In addition, the shear force components must be caught by management, whereby Frictional forces arise, which further the measurement result distort. Those due to the effects of friction Errors are practically impossible to record and therefore not to compensate. As a result, the switching points of the Mercury switch can be set so that the Avoiding incorrect measurements already at the measuring device extremely low inclinations is switched off.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Gewichtsmeß einrichtung der eingangs genannten Gattung anzugeben, bei der der Einfluß einer Schräglage des Transportbehälters auf die Meßwerte bzw. die Fehlergröße auf ein Minimum reduziert ist.The invention has for its object a weight measurement to specify the establishment of the type mentioned at the beginning, at which the influence of an inclined position of the transport container on the Measured values or the error size is reduced to a minimum.

Die Lösung der gestellten Aufgabe erfolgt bei der eingangs angegebenen Gewichtsmeßeinrichtung erfindungsgemäß dadurch, daß die Meßachsen bei waagrechter Lage der Bezugsplattform gegenüber der Senkrechten um einen Winkel von mindestens 8 Grad in Richtung auf die Längsachse des Behälters geneigt sind.The task is solved at the beginning specified weight measuring device according to the invention, that the measuring axes with the reference platform in a horizontal position at least an angle to the vertical 8 degrees inclined towards the longitudinal axis of the container are.

Diese Aussage besagt nicht, daß die Meßachsen die Behälter achse schneiden müssen, sondern gibt nur die Richtung der Neigung an.This statement does not mean that the measuring axes are the containers need to cut axis, but only gives the direction of Inclination.

Die Bezugsplattform wird dabei in der Regel durch einen Rah men vorgegeben, der mit entsprechender seitlicher Ausladung auf den Längsträgern des Fahrgestells befestigt ist. Der Be griff "Bezugsplattform" ist aber als übergeordneter Begriff für eine Fläche zu verstehen, auf der die Gewichtsmeßzellen gemeinsam befestigt sind. Diese Bezugsplattform ist bei einer waagrechten Aufstellfläche für das Kraftfahrzeug vorzugsweise gleichfalls genau waagrecht ausgerichtet.The reference platform is usually a frame men specified with the corresponding lateral projection is attached to the side members of the chassis. The Be handle "reference platform" but is a superordinate term to be understood for an area on which the weight measuring cells are attached together. This reference platform is at a horizontal footprint for the motor vehicle preferably also aligned exactly horizontally.

Durch die Schrägstellung der Meßachsen werden zwar auch bei exakt waagrechter Ausrichtung der Bezugsplattform waagrechte Kraftkomponenten erzeugt, die zu einer schrägverlaufenden Resultierenden führen, die selbst auf die Gewichtsmeßzellen einwirkt. Es wird jedoch in der Detailbeschreibung noch näher dargelegt werden, daß die Schrägstellung der Meßachsen ins gesamt zu deutlich geringeren Fehlersignalen führt, wobei durch eine zusätzliche Kompensation der Querkräfte ein au ßerordentlich zuverlässiges Meßsignal erhalten werden kann. Die Meßpunkte eines zur Sicherheit vorgesehenen Quecksilber schalters können daher im Hinblick auf eine deutlich größere Schräglage der Bezugsplattform eingestellt werden, als dies bei einer genau senkrechten Ausrichtung der Meßachsen (be zogen auf die waagrechte Lage der Bezugsplattform) möglich wäre.Due to the inclination of the measuring axes are also at exactly horizontal alignment of the reference platform Power components generated that lead to an oblique Resulting oneself on the weight cells acts. However, it becomes even closer in the detailed description be shown that the inclination of the measuring axes in overall leads to significantly lower error signals, whereby by an additional compensation of the lateral forces an au extremely reliable measurement signal can be obtained. The measuring points of a mercury provided for safety switches can therefore be much larger Incline of the reference platform can be set as this with a precisely vertical alignment of the measuring axes (be moved to the horizontal position of the reference platform) possible would.

Dadurch wird insbesondere die Meßgenauigkeit deutlich erhöht, wodurch auch kleinere Portionen des Gesamtinhalts korrekt abgewogen werden können.This significantly increases the measuring accuracy, making even smaller portions of the total content correct can be weighed.

Zur Förderung des Verständnisses wird zweckmäßig eine "Ba sisstrecke l" definiert, die dem Abstand der Mittelpunkte eines Paares von nebeneinander liegenden Gewichtsmeßzellen entspricht. Diese Mittelpunkte liegen je nach Bauweise der Gewichtsmeßzellen etwa in der Mitte des Abstandes der Befe stigungspunkte P1 und P2 ein und derselben Gewichtsmeßzelle. Es wurde nämlich überraschend gefunden, daß die Optimierung der Verhältnisse von einem "Höhenverhältnis" abhängig ist, in das außer der Basisstrecke "l" auch die Höhe "h" der Behäl terachse über der Basisstrecke eingeht.To promote understanding, a "Ba sis track l "defines the distance between the centers of a pair of adjacent weight measuring cells corresponds. These centers lie depending on the construction of the Weight measuring cells approximately in the middle of the distance between the feet adjustment points P1 and P2 of the same weight measuring cell. It was surprisingly found that the optimization the conditions depend on a "height ratio", in that apart from the base distance "l" also the height "h" of the containers teraxis over the base distance.

Es ist dabei besonders vorteilhaft, wenn die Winkel der Meß achsen zur Senkrechten nach Maßgabe des Verhältnisses von Höhe h der Behälterachse über der Basisstrecke 1 zur Basis strecke selbst, d. h. h:l gewählt wird, und zwar derart, daß bei h:l = 1,2 der Winkel zwischen 10 Grad und 20 Grad, vor zugsweise zwischen 12 Grad und 18 Grad, gewählt wird und bei h:l = 0,70 der Winkel zwischen 25 Grad und 50 Grad, vorzugs weise zwischen 30 Grad und 45 Grad gewählt wird, wobei die Basisstrecke durch den Abstand der Mittelpunkte der Ge wichtsmeßzellen eines Paares gegeben ist.It is particularly advantageous if the angle of the measuring axes to the vertical in accordance with the ratio of the height h of the container axis over the base section 1 to the base section itself, ie h: l, is chosen such that h: l = 1 , 2 the angle between 10 degrees and 20 degrees, preferably between 12 degrees and 18 degrees, and h: l = 0.70 the angle between 25 degrees and 50 degrees, preferably between 30 degrees and 45 degrees , wherein the base distance is given by the distance between the centers of the Ge weight measuring cells of a pair.

Es wird noch in der Detailbeschreibung hervorgehoben werden, daß zur Erzielung kleinstmöglicher Meßfehler bei der jeweils gegebenen geometrischen Anordnung die Schrägstellung der Meßachsen einer Beziehung entspricht, die durch eine Kurve ausgedrückt werden kann, deren Enden in den vorstehend ge nannten Bereichen liegen.It will be highlighted in the detailed description that to achieve the smallest possible measurement error in each given geometric arrangement the inclination of the Measuring axes corresponds to a relationship that is represented by a curve can be expressed, the ends of which in the above ge mentioned areas.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Schrägstellung der Meßachsen liegen in jeder von zwei virtuellen, zur Behälterachse senk rechten Ebenen jeweils zwei Befestigungspunkte P1 am Behälter und jeweils zwei zugehörige weitere Befestigungspunkte P2 an der Bezugsplattform, wobei sämtliche Befestigungspunkte auf den Ecken eines gleichschenkligen bzw. spiegelsymmetrischen Parallelogramms liegen, dessen Symmetrieachse senkrecht zur Bezugsplattform verläuft. Diese Anordnung bildet ein Gelenk system, das zu einer Drehung des Behälters um seine Längs achse führen könnte. Um diese Drehung möglichst reibungsfrei auszuschließen, ist der Behälter gegenüber der Bezugsplatt form durch eine Verdrehsicherung gegen eine Drehung des Be hälters um seine Längsachse festgelegt. In besonders vor teilhafter Weise besteht eine solche Verdrehsicherung aus einer Kardanwelle mit einer Schiebeführung, die besonders zweckmäßig im Bereich der Behälterachse mit einem Ende an dem Behälter angreift, mit dem anderen Ende am Fahrzeug selbst. Due to the inclination of the measuring axes according to the invention are in each of two virtual, lower to the container axis right levels two attachment points P1 on the container and two associated additional fastening points P2 the reference platform, with all attachment points on the corners of an isosceles or mirror-symmetrical Parallelogram lie, the axis of symmetry perpendicular to Reference platform runs. This arrangement forms a joint system that causes the container to rotate about its longitudinal axis could lead. To make this rotation as smooth as possible exclude the container opposite the reference plate form by means of an anti-rotation device to prevent the Be holder around its longitudinal axis. In particular before Such an anti-rotation device consists in part a cardan shaft with a sliding guide that is special expediently in the area of the container axis with one end on the Container attacks, with the other end on the vehicle itself.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des Erfindungsgegen standes gehen aus den übrigen Unteransprüchen hervor.Further advantageous refinements of the counterpart of the invention standes from the other subclaims.

Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes und seine Wirkungsweise werden nachstehend anhand der Fig. 1 bis 12 näher erläutert.An embodiment of the subject matter of the invention and its mode of operation are explained in more detail below with reference to FIGS. 1 to 12.

Es zeigtIt shows

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Tankfahrzeuges mit der erfindungsgemäßen Gewichtsmeßeinrichtung, Fig. 1 is a side view of a tanker vehicle with the inventive weight measurement,

Fig. 2 eine Draufsicht auf das Heck des Tankfahrzeugs nach Fig. 1, FIG. 2 shows a top view of the rear of the tank vehicle according to FIG. 1,

Fig. 3 einen Ausschnitt aus Fig. 2 innerhalb des Kreises "X" in vergrößertem Maßstab, Fig. 3 shows a detail from Fig. 2 within the circle "X" in an enlarged scale,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus Fig. 1 innerhalb des Kreises "Z" in vergrößertem Maßstab, Fig. 4 shows a detail from Fig. 1, on an enlarged scale within the circle "Z"

Fig. 5 eine Prinzipdarstellung des Behälters, der Bezugsplattform und der Kräfteparal lelogramme bei waagrechter Lage der Be zugsplattform in einer zur Behälterachse "A" senkrechten Ebene, Fig. 5 is a schematic representation of the container, the reference platform and the Kräfteparal lelogramme in horizontal position of the loading zugsplattform in a plane perpendicular to the container axis "A" level,

Fig. 6 eine Darstellung analog Fig. 5, jedoch bei einer Schrägstellung der Bezugsplatt form, Fig. 6 is a view analogous to FIG. 5, but in an oblique position of the reference flat form,

Fig. 7 bis 11 Parameterdarstellungen der Abhängigkeit der Meßfehler von der Schrägstellung der Bezugsplattform (Abszisse) einerseits und der Schrägstellung der Meßachsen (Kur venscharen) andererseits für unter schiedliche Verhältnisse von Höhe h zu Basisstrecke l, und Fig. 7 to 11 parameter representations of the dependence of the measurement errors on the inclination of the reference platform (abscissa) on the one hand and the inclination of the measuring axes (Kur venscharen) on the other hand for under different ratios of height h to base distance l, and

Fig. 12 eine graphische Darstellung der Abhän gigkeit der Schrägstellung der Meßachsen (Ordinatenwerte) von dem Verhältnis h:l (Abszissenwerte) bei minimaler Fehler größe. Fig. 12 is a graphical representation of the dependency of the inclination of the measuring axes (ordinate values) on the ratio h: l (abscissa values) with a minimum error size.

In Fig. 1 ist ein Tankfahrzeug 1 dargestellt, das in her kömmlicher Weise aus einem Fahrgestell mit Führerhaus 2, Längsträgern 3, Rädern 4 und einem Flüssigkeitstransportbe hälter 5 besteht, der nachstehend kurz als Behälter bezeich net wird. Dieser Behälter hat einen Kreisquerschnitt sowie eine in Fahrtrichtung verlaufende Längsachse A-A.In Fig. 1, a tanker 1 is shown, which consists in a conventional manner from a chassis with cab 2 , side members 3 , wheels 4 and a liquid transport container 5 , which is referred to below as a container. This container has a circular cross section and a longitudinal axis AA running in the direction of travel.

Die aus den Fig. 1 und 2 hervorgeht, ist auf den Längs trägern 3 eine Bezugsplattform 6 befestigt, die aus einem weitgehend verwindungssteifen Rahmen besteht. Consisting of Figs. 1 and 2 seen, is on the longitudinal members 3 a reference platform 6 is attached, which consists of an essentially torsionally rigid frame.

Zwischen dem Behälter 5 und der Bezugsplattform 6 befinden sich - an den Ecken eines Rechtecks - und spiegelsymmetrisch beiderseits der Längsachse A-A vier paarweise angeordnete Gewichtsmeßzellen 7, die mit jeweils einem Befestigungspunkt P1 am Behälter 5 und einem weiteren Befestigungspunkt P2 an der Bezugsplattform 6 befestigt sind.Between the container 5 and the reference platform 6 there are - at the corners of a rectangle - and mirror-symmetrically on both sides of the longitudinal axis AA, four paired weight measuring cells 7 , each of which is attached to the reference platform 6 with an attachment point P1 on the container 5 and a further attachment point P2.

Die Gewichtsmeßzellen befinden sich als Serienprodukte im Handel und besitzen in ihrem Innern Dehnungsmeßelemente, die allerdings auch durch Piezzo-Meßelemente ersetzt werden kön nen. Durch die Anordnung der Meßelemente und die Befesti gungspunkt P1 und P2 wird jeweils eine Meßachse MA-MA defi niert, die unter einem Winkel α zu einer Normalen auf die Bezugsplattform 6 verlaufen, wie dies anhand von Fig. 5 noch näher erläutert werden wird. Die Meßachsen MA-MA sind jeweils in Richtung auf die Längsachse A-A des Behälters 5 geneigt, wie dies insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht. Dabei verlaufen die durch die Schenkel der Winkel ausgespannten Ebenen bei waagrechter Lage der Bezugsform senkrecht, wie sich dies aus einer Zusammenschau der Fig. 1 und 2 ergibt.The weight measuring cells are commercially available as series products and have strain gauges inside, which, however, can also be replaced by piezo measuring elements. The arrangement of the measuring elements and the fastening points P1 and P2 define a measuring axis MA-MA, which extend at an angle α to a normal to the reference platform 6 , as will be explained in more detail with reference to FIG. 5. The measuring axes MA-MA are each inclined in the direction of the longitudinal axis AA of the container 5 , as can be seen in particular from FIG. 2. The planes spanned by the legs of the angles run vertically when the reference shape is in a horizontal position, as can be seen by looking at FIGS . 1 and 2.

Gemäß Fig. 3 sind die Gewichtsmeßzellen 7 mit fluchtenden Stützbolzen 7a und 7b versehen, deren Mittellinien die Meß achsen MA-MA definieren. Wie sich ergänzend aus Fig. 4 er gibt, sind die Stützbolzen 7a und 7b an ihren freien Enden mit Lagerhülsen 8 und 9 versehen, die von Lagerbolzen 10 und 11 durchdrungen sind, deren Achsen AL parallel zur Längsachse A-A des Behälters 5 festgelegt sind. Wie sich insbesondere aus Fig. 4 ergibt, ist der Lagerbolzen 11, der den Befesti gungspunkt P2 definiert, in einem Lagerbock 12 befestigt, der wiederum mit der Bezugsplattform 6 verschraubt ist. Der Be hälter 5 ist an der Stelle, an der sich der Lagerbolzen 10 befindet, mit einer Versteifungsplatte 13 versehen, die flächig auf dem zylindrischen Behältermantel auf liegt und auch als "Doppelung" bezeichnet wird. Auf die dargestellte Weise wird erreicht, daß sich die Meßachsen MA-MA parallel zur Längsachse A-A des Behälters nicht schrägstellen können.Referring to FIG. 3, the weight measuring 7 with aligned support pin 7 a and 7 b is provided, the center lines of the measuring axes define MA-MA. As is additionally shown in FIG. 4 it is, the support pin 7 a and 7 b at their free ends with bearing sleeves 8 and 9 are provided, which are penetrated by mounting pins 10 and 11 whose axes are fixed AL parallel to the longitudinal axis AA of the container 5 . As appears particularly from Fig. 4, the bearing pin 11, the branch point is defined the Fixed To P2, mounted in a bearing block 12 which in turn is bolted to the reference platform 6. Be the container 5 is at the point where the bearing pin 10 is provided with a stiffening plate 13 which lies flat on the cylindrical container shell and is also referred to as "duplication". In the manner shown, it is achieved that the measuring axes MA-MA cannot incline parallel to the longitudinal axis AA of the container.

In den Fig. 5 und 6 werden zusätzlich folgende Kurzbe zeichnungen verwendet, die die jeweils angegebene Bedeutung haben:In Figs. 5 and 6 in addition the following are used Kurzbe drawings, which have the meanings specified:

F_G = Gewichtskraft des Behälters
F_s1= Gewichtskraftkomponente senkrecht links
F_sr = Gewichtskraftkomponente senkrecht rechts
F_wl = Gewichtskraftkomponente waagrecht links
F_wr = Gewichtskraftkomponente waagrecht rechts
F_ml = Gemessene Kraft links
F_mr = Gemessene Kraft rechts
α = Schrägstellung der Meßachsen MA-MA gegenüber der Senkrechten bei waagrechter Bezugsplattform (6)
β = variable Querneigung der Bezugsplattform
l = Basisstrecke (Abstand der Mittelpunkte eines Paares von Gewichtsmeßzellen)
h = Höhe der Längsachse A-A über der Basisstrecke l
M_x Drehmoment durch das Kräftepaar F_wl-F_wr F _G = weight of the container
F _s1 = weight force component vertical left
F _sr = vertical weight component right
F _wl = weight _{force component} horizontally left
F _wr = weight component horizontal right
F _ml = measured force on the left
F _mr = measured force on the right
α = inclination of the measuring axes MA-MA with respect to the vertical with a horizontal reference platform ( 6 )
β = variable bank of the reference platform
l = basic distance (distance between the centers of a pair of weight measuring cells)
h = height of the longitudinal axis AA over the base distance l
M _x torque through the pair of forces F _wl -F _wr

Fig. 5 zeigt die Kräfteverhältnisse bei waagrechter Lage der Bezugsplattform 6. In diesem Falle liegen die Mittelpunkte M-M und die Befestigungspunkte P2-P2 an den Ecken eines gleichschenkligen Parallelogramms. Die Parallelogrammseite 6a repräsentiert in diesem Fall die Bezugsplattform 6 und ist mit der Oberseite des entsprechenden Rahmens identisch. Die Schrägstellung der Meßachsen in Richtung auf die Längsachse A des Behälters 5 ist durch den Winkel α angegeben. Die Basis strecke 1 ist der besagte Abstand zwischen den beiden Mit telpunkten M auf gegenüberliegenden Seiten der Behältermitte. Fig. 5 shows the relationship of forces to the reference platform 6 in a horizontal position. In this case, the center points MM and the attachment points P2-P2 lie at the corners of an isosceles parallelogram. The parallelogram side 6 a in this case represents the reference platform 6 and is identical to the top of the corresponding frame. The inclination of the measuring axes in the direction of the longitudinal axis A of the container 5 is indicated by the angle α. The base route 1 is the said distance between the two center points M on opposite sides of the center of the container.

In diesem Falle sind die beiden waagrechten Kraftkomponenten von gleicher Größe und heben sich gegenseitig auf, da sie gegeneinander gerichtet sind. Auch die das Meßergebnis be stimmenden resultierenden Kräfte haben gleiche Größe, so daß folglich auch die senkrechten Kraftkomponenten gleiche Größe aufweisen. Ein Drehmoment um die Längsachse A des Behälters 5 wird in diesem Falle nicht ausgeübt.In this case, the two horizontal force components are of the same size and cancel each other out because they are directed towards each other. Also the resultant be the resultant forces have the same size, so that consequently the vertical force components have the same size. A torque about the longitudinal axis A of the container 5 is not exerted in this case.

Fig. 6 zeigt die Verhältnisse im Fall einer Schräglage der Bezugsplattform mit einem Winkel β gegenüber der Waagrechten W. Es zeigt sich, daß die auf der linken Seite liegende Ge wichtsmeßzelle (zwischen den Befestigungspunkten P1 und P2) jetzt stärker belastet ist, als die rechte, zwischen den Be festigungspunkten P1 und P2 liegende Gewichtsmeßzelle. Auch die waagrechten Kraftkomponenten und die senkrechten Kraft komponenten haben unterschiedliche Absolutbeträge, so daß sich wegen des Differenzbetrages zwischen den waagrechten Kraftkomponenten ein Drehmoment M_x einstellt, das durch die weiter oben beschriebene Verdrehsicherung (Kardanwelle) aufgefangen wird, so daß es bei der Auswertung der Meßergeb nisse unberücksichtigt bleiben kann. Fig. 6 shows the situation in the case of an inclined position of the reference platform with an angle β relative to the horizontal W. It shows that the Ge weight measuring cell lying on the left side (between the fastening points P1 and P2) is now more heavily loaded than the right one , Weight measuring cell lying between the attachment points P1 and P2. The horizontal force components and the vertical force components have different absolute amounts, so that due to the difference between the horizontal force components, a torque M _x occurs, which is absorbed by the anti-rotation device (cardan shaft) described above, so that it is used when evaluating the measurement results nisse can be disregarded.

Nun gibt es hinsichtlich der Auslegung der Kräfteverhältnisse die Möglichkeit, bezüglich der Höhe h der Längsachse A-A über der Basisstrecke 1 zur Basisstrecke selbst unterschiedliche Verhältnisse zu wählen, die nachfolgend kurz als "Höhenver hältnis" bezeichnet werden sollen. Es zeigt sich, daß jedem Höhenverhältnis ein Winkel α für die Schrägstellung der Meß achsen MA-MA zugeordnet werden kann, bei dem die Meßabwei chungen, prozentual gesehen, kleinstmöglich sind. Es hat sich weiterhin herausgestellt, daß es hierbei hinsichtlich des Höhenverhältnisses Grenzen gibt, die nicht unterschritten werden sollten. Die Ergebnisse der einzelnen Untersuchungen werden anhand der Fig. 7 bis 12 nachfolgend näher erläu tert.Now there is in terms of the design of the power relationships, the possibility of choosing different ratios with respect to the height h of the longitudinal axis AA over the base section 1 to the base section, which are referred to below as "Höhenver ratio". It can be seen that each height ratio can be assigned an angle α for the inclination of the measuring axes MA-MA, in which the measurement deviations, as a percentage, are as small as possible. It has also been found that there are limits to the height ratio which should not be undercut. The results of the individual tests are explained in more detail below with reference to FIGS . 7 to 12.

Bei den Fig. 7 bis 11 sind auf der Abszisse die Winkel β für die Schrägstellung der Bezugsplattform 6 zwischen 0 und 10 Grad aufgetragen und auf der Ordinate die prozentuale Fehlergröße F. Die Kurvenscharen stehen für die Schrägstel lung der Meßachsen MA-MA.In Figs. 7 to 11, the angle β for tilting the reference platform 6 between 0 and 10 degrees are plotted on the abscissa and are the percentage error size F. The curves on the ordinate for the slant Stel development of the measuring axes MA-MA.

Fig. 7 zeigt zunächst die Situation bei einem Höhenverhält nis V von 0,533. In diesem Fall hat die Basisstrecke 1 ge genüber der Höhe h eine außergewöhnliche Breite. So beträgt beispielsweise die Höhe h 800 mm, die Basisstrecke l, d. h. der Abstand zwischen den beiden Mittelpunkten M-M 1.500 mm. In diesem Falle zeigt sich, daß mit zunehmender Schrägstel lung der Meßachsen MA-MA ausgehend von 0 Grad bis zu einem Winkel von 30 Grad zunächst eine Verringerung des relativen Meßfehlers auftritt, bei einer Vergrößerung der Schrägstel lung bis zu α = 40 Grad jedoch wieder eine Vergrößerung des relativen Meßfehlers. Eine Minimierung, die zu brauchbaren Meßergebnissen führt, läßt sich in diesem Falle nicht errei chen. Fig. 7 shows the situation at a height ratio V of 0.533. In this case, the base route 1 has an extraordinary width compared to the height h. For example, the height h is 800 mm, the base distance l, ie the distance between the two center points MM 1,500 mm. In this case, it can be seen that with increasing inclination of the measuring axes MA-MA starting from 0 degrees to an angle of 30 degrees, a reduction in the relative measurement error occurs, but with an increase in the inclination up to α = 40 degrees, again Enlargement of the relative measurement error. A minimization that leads to usable measurement results cannot be achieved in this case.

Fig. 8 zeigt die Situation bei einem Höhenverhältnis V von 0,73. Es ist erkennbar, daß minimale Meßfehler dann auftre ten, wenn der Winkel α zwischen 20 Grad und 30 Grad liegt, jedoch in größerer Nähe zu 30 Grad. Fig. 8 shows the situation at a height ratio of 0.73 V. It can be seen that minimal measurement errors occur when the angle α is between 20 degrees and 30 degrees, but in closer proximity to 30 degrees.

Fig. 9 zeigt die Situation bei einem Höhenverhältnis V von 0,8. In diesem Falle liegt der minimale Meßfehler gleichfalls bei einem α zwischen 20 und 30 Grad, jedoch etwa im Bereich eines mittleren Winkels von etwa 25 Grad. Fig. 9 shows the situation at a height ratio V of 0.8. In this case, the minimum measurement error is also at an α between 20 and 30 degrees, but approximately in the range of an average angle of approximately 25 degrees.

Fig. 10 zeigt die Situation bei einer weiteren Vergrößerung des Höhenverhältnisses V, d. h. in diesem Fall ist die Höhe der Längsachse A-A über der Basisstrecke 1 gleich groß wie die Basisstrecke l. Auch in diesem Falle stellt sich ein mi nimaler Meßfehler dann ein, wenn der Winkel α zwischen 20 und 30 Grad liegt, jedoch deutlich näher an 20 Grad. Fig. 10 shows the situation with a further increase in the height ratio V, that is, in this case, the height of the longitudinal axis to the base section 1 is equal to the base distance l. In this case, too, a minimal measurement error occurs when the angle α is between 20 and 30 degrees, but significantly closer to 20 degrees.

Fig. 11 zeigt die Situation bei einem Höhenverhältnis V von 1,2. In diesem Falle liegt der minimale Meßfehler bei einem Winkel α zwischen 10 Grad und 20 Grad, und zwar etwa in der Mitte zwischen diesen Werten. Fig. 11 shows the situation at a height ratio V of 1.2. In this case, the minimum measurement error lies at an angle α between 10 degrees and 20 degrees, approximately in the middle between these values.

Es ist sämtlichen Fig. 7 bis 11 zu entnehmen, daß die Kurven für die Meßfehler bei zunehmender Schräglage der Be zugsplattform außerordentlich stark und progressiv von der sogenannten Null-Linie abweichen, und zwar divergieren die einzelnen Meßkurven bei den Verhältnissen nach den Fig. 8 bis 11 beiderseits der Null-Linie (Abszisse).It can be seen from all of FIGS. 7 to 11 that the curves for the measurement errors deviate extremely strongly and progressively from the so-called zero line with increasing inclination of the reference platform, namely the individual measurement curves diverge in the ratios according to FIGS . 8 to 11 on both sides of the zero line (abscissa).

Fig. 12 zeigt die Lage der Null-Linien bei zahlreichen Aus wertungen, wie sie mit den unterschiedlichsten Winkelstel lungen α und Höhenverhältnissen gewonnen wurden, die zwischen 0,7 und 1,4 gelegen haben. Fig. 12 repräsentiert somit die optimalen Verhältnisse bezüglich einer weitgehenden Kompen sation der Meßfehler, so daß die Messungen bei Schräglagen der Bezugsplattform zwischen 0 und 10 Grad zur Waagrechten nahezu unabhängig von dieser Schräglage sind. Die auftreten den Fehler liegen dabei sämtlich innerhalb der nach der Eichordnung und zugehörigen Richtlinien zulässigen Toleranzen. Es hat sich gezeigt, daß Höhenverhältnisse un terhalb von etwa 0,7 nicht zu brauchbaren Optimierungen füh ren. Fig. 12 shows the position of the zero lines in numerous evaluations, how they were obtained with the most diverse Winkelstel settings α and height ratios that were between 0.7 and 1.4. Fig. 12 thus represents the optimal conditions with respect to an extensive compensation of the measurement errors, so that the measurements with inclinations of the reference platform between 0 and 10 degrees to the horizontal are almost independent of this inclination. The errors that occur are all within the tolerances permitted by the calibration regulations and associated guidelines. It has been shown that height ratios below about 0.7 lead to useless optimizations.

Claims

1. Weight measuring device on liquid transport containers ( 5 ), in particular on tank vehicles, with four weight measuring cells ( 7 ) arranged in pairs on both sides of the longitudinal axis (AA) of the container with a predetermined measuring axis (MA-MA), each articulated by a first fastening point (P1) run on the container ( 5 ) and through a second attachment point (P2) on a reference platform ( 6 ), and with a computer unit by which the sum of all vertical components of the measurement signals can be determined, characterized in that the measurement axes (MA-MA) in a horizontal position of the reference platform ( 6 ) with respect to the vertical by an angle of at least 8 degrees in the direction of the longitudinal axis (AA) of the container.

2. Weight measuring device according to claim 1, characterized records that the angle of the measuring axes (MA-MA) between 10 degrees and 40 degrees.

3. Weight measuring device according to claim 2, characterized records that the angle of the measuring axes (MA-MA) between 12 degrees and 35 degrees.

4. Weight measuring device according to claim 2, characterized records that the angle of the measuring axes (MA-MA) to Vertical according to the ratio of height (h) the container axis (A-A) over the base section (l) Base distance (l) itself = h: l is chosen such that at h: l = 1.2 the angle between 10 degrees and 20 degrees and at h: l = 0.70 the angle between 25 degrees and 50 Degree is selected, the base route (l) through the Distance between the center points (M-M) is given.

5. Weight measuring device according to claim 4, characterized records that the angle of the measuring axes (MA-MA) to Vertical according to the ratio of height (h) the container axis (A-A) over the base section (l) Base distance (l) itself = h: l is chosen such that at h: l = 1.2 the angle between 12 degrees and 15 degrees and at h: l = 0.70 the angle between 30 degrees and 45 Degree is selected.

6. Weight measuring device according to claim 1, characterized in that the out through the legs of the angles spanned planes with the horizontal position of the reference platform ( 6 ) extend vertically.

7. weight measurement device according to claim 1, characterized in that the weight measuring are provided (7) with aligned support pins (7 a, 7 b), which define the measuring axes (MA-MA) and, at their free ends with bearing sleeves (8 9 ) are provided which are penetrated by bearing bolts ( 10 , 11 ), the axes (AL) of which are fixed parallel to the longitudinal axis (AA) of the container ( 5 ).

8. Weight measuring device according to claim 1, characterized in that the container ( 5 ) with respect to the reference platform ( 6 ) by a rotation against the rotation of the container ( 5 ) about its longitudinal axis (AA) is fixed.

9. Weight measuring device according to claim 1, characterized records that the anti-rotation from a cardan shaft with sliding guide.