ES2621345T3 - Célula de pesaje en forma de barra para su fijación en perfiles huecos de pared delgada - Google Patents

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ES2621345T3 ES13718080.8T ES13718080T ES2621345T3 ES 2621345 T3 ES2621345 T3 ES 2621345T3 ES 13718080 T ES13718080 T ES 13718080T ES 2621345 T3 ES2621345 T3 ES 2621345T3
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Abstract

Célula de pesaje (1) en forma de barra con - un segmento de carga (1a) para recibir una fuerza (F), - un segmento de fijación (1b), y - al menos un sensor de alargamiento (3), que está dispuesto entre el segmento de carga (1a) y el segmento de fijación (1b), caracterizada por que - el segmento de fijación (1b) está configurado para fijar la célula de pesaje en forma de barra en un perfil hueco (2), - el segmento de fijación (1b) presenta al menos un elemento de fijación (6) móvil con una superficie de sujeción (A) que puede ponerse en contacto por presión con la pared interna del perfil hueco (2), - entre el segmento de carga (1a) y el segmento de fijación (1b) está dispuesto un dispositivo de movimiento (7) para presionar el elemento de fijación (6) contra la pared interna del perfil hueco (2), - la superficie de sujeción (A) está adaptada a la geometría de la pared interna del perfil hueco (2), y - el tamaño de la superficie de sujeción (A) asciende al menos al 40% de la superficie, que se obtiene como producto a partir de la circunferencia interna del perfil hueco (2) en la zona de sujeción y la longitud (L) del elemento de fijación (6).

Description

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DESCRIPCION
Celula de pesaje en forma de barra para su fijacion en perfiles huecos de pared delgada
La invencion se refiere a una celula de pesaje en forma de barra con un dispositivo de fijacion para su fijacion en un perfil hueco de pared delgada, que puede presentar diferentes formas de seccion transversal.
Las celulas de pesaje en forma de barra estan dotadas preferiblemente de un segmento de alargamiento configurado como resorte de flexion doble y se conocen por el estado de la tecnica. Una celula de pesaje de este tipo se fija por su segmento de fijacion a una base y por su segmento de carga se carga con una fuerza F. Por medio de cintas extensometricas, que estan dispuestas sobre el resorte de flexion doble, se miden los alargamientos en el mismo y se convierten en una fuerza.
Asf, por ejemplo en el documento EP 0 447 782 A2 se describe un sensor de fuerza de flexion en forma de viga. El sensor de fuerza de flexion comprende una parte de aplicacion de fuerza, una parte de fijacion y cintas extensometricas dispuestas entre estas dos partes. Ademas, en el documento US 3 773 123 A se describe un mecanismo en el que por medio de elementos cuneiformes, que pueden ponerse en contacto con un sistema de pesaje, puede alcanzarse un bloqueo del sistema de pesaje.
La fijacion de la celula de pesaje a o en la base se produce preferiblemente mediante una union roscada. Para ello, el segmento de fijacion de la celula de pesaje presenta habitualmente orificios y la base, a la que se fija la celula de pesaje, presenta perforaciones roscadas correspondientes. La fijacion mediante union roscada es fiable y adecuada para muchos casos de aplicacion.
Sin embargo, hay casos de aplicacion en los que la fijacion de la celula de pesaje mediante union roscada requiere de medidas adicionales. Esto es necesario por ejemplo cuando la celula de pesaje tiene que fijarse a una base de pared delgada. Al actuar una fuerza puede doblarse la base de pared delgada. Por tanto, es necesario reforzar la base en la zona de fijacion. Se producen condiciones similares cuando la celula de pesaje tiene que fijarse en un perfil hueco de pared delgada.
Por tanto, el objetivo de la invencion es proporcionar una construccion con cuya ayuda pueda fijarse mejor una celula de pesaje en forma de barra en un perfil hueco de pared delgada y pueda sustituirse con poco esfuerzo.
Este objetivo se alcanza con una celula de pesaje en forma de barra segun la reivindicacion 1. La invencion se refiere a una celula de pesaje en forma de barra con un segmento de carga para recibir una fuerza, un segmento de fijacion para fijar la celula de pesaje en forma de barra en un perfil hueco, al menos un sensor de alargamiento, que esta dispuesto entre el segmento de carga y el segmento de fijacion, presentando el segmento de fijacion al menos un elemento de fijacion movil con una superficie de sujecion que puede ponerse en contacto por presion con la pared interna del perfil hueco, estando dispuesto entre el segmento de carga y el segmento de fijacion un dispositivo de movimiento para presionar el elemento de fijacion contra la pared interna del perfil hueco, estando adaptada la superficie de sujecion a la geometna de la pared interna del perfil hueco y ascendiendo el tamano de la superficie de sujecion al menos al 40% de la superficie, que se obtiene como producto a partir de la circunferencia interna del perfil hueco en la zona de sujecion y la longitud del elemento de fijacion.
La ventaja de una superficie de sujecion lo mas grande posible de al menos el 40% consiste no solo en una fijacion sencilla y segura de la celula de pesaje en forma de barra, sino tambien en el aumento de la rigidez a la flexion del perfil hueco en la zona de sujecion. Este aumento de estabilidad parcial es un efecto positivo esencial, sobre todo cuando en una construccion de marco de perfil hueco deben integrarse varias celulas de pesaje en forma de barra. En lugar de con los elementos de estabilidad adicionales por lo demas necesarios en forma de manguitos de refuerzo, el aumento de estabilidad de la construccion de perfil se produce debido a la integracion de estas celulas de pesaje en forma de barra. Ademas, los esfuerzos por traccion que se producen en la zona de sujecion provocan en el material del perfil hueco un aumento adicional de la resistencia al pandeo.
Como el perfil hueco no esta debilitado por orificios de fijacion, tambien se alcanza una mayor estabilidad en la zona de sujecion. En casos especiales tambien resulta ventajoso que el diseno de la superficie externa del perfil hueco no se vea afectado negativamente por cabezas de tornillo visibles.
Es posible utilizar perfiles huecos con seccion transversal redonda, rectangular, trapezoidal o elfptica.
Segun la reivindicacion 2, la superficie de sujecion asciende al menos al 60% de la superficie, que se obtiene como producto a partir de la circunferencia interna del perfil hueco en la zona de sujecion y la longitud del elemento de fijacion, con lo que se aumenta todavfa mas la capacidad de carga del perfil hueco de pared delgada en la zona de sujecion.
Segun la reivindicacion 3, el segmento de fijacion de la celula de pesaje en forma de barra presenta las caractensticas siguientes: superficies inclinadas ascendentes, elementos de fijacion en forma de mordazas
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expansibles, que se disponen sobre las superficies inclinadas ascendentes, y un puente, estando unidos entre s^ los elementos de fijacion en forma de mordazas expansibles mediante el puente. Como dispositivo de movimiento esta previsto un husillo roscado con un cabezal de arrastre, que esta dispuesto de manera giratoria dentro de la celula de pesaje en forma de barra, de modo que al girar el husillo roscado los elementos de fijacion se desplazan por medio del cabezal de arrastre sobre las superficies inclinadas ascendentes y se presionan contra la pared interna del perfil hueco. En funcion de la forma de seccion transversal del perfil hueco pueden preverse varias superficies inclinadas ascendentes y varios elementos de fijacion.
Segun la reivindicacion 4, en la celula de pesaje en forma de barra esta realizada una perforacion axial, de modo que puede alcanzarse el husillo roscado desde el segmento de carga con una herramienta en forma de barra. Esta forma de realizacion de la invencion puede utilizarse cuando el perfil hueco solo esta abierto por un lado o esta curvado, de modo que el husillo roscado solo puede alcanzarse desde un lado.
Segun la reivindicacion 5, las mordazas expansibles y el puente estan configurados de una sola pieza, lo que mejora su capacidad de montaje.
A continuacion se explicara la invencion en mas detalle mediante ejemplos de realizacion en relacion con dibujos esquematicos y en comparacion con el estado de la tecnica.
Las figuras 1a a 1c muestran una celula de pesaje en forma de barra montada en una placa delgada.
Las figuras 2a a 2g muestran una celula de pesaje en forma de barra montada en un perfil hueco de pared delgada.
La figura 3a muestra una primera forma de realizacion de la invencion en una representacion en perspectiva.
La figura 3b muestra una seccion longitudinal de la primera forma de realizacion de la invencion y un detalle ampliado.
La figura 3c muestra la vista en seccion de la primera forma de realizacion en la lmea de seccion A-A indicada en la figura 3b.
La figura 4 muestra la vista en seccion A-A como en la figura 3c, aunque usando un perfil hueco con seccion transversal circular y elementos de fijacion con perfil adecuados.
Las figuras 5a, 5b muestran vistas en seccion A-A como en la figura 3c, aunque usando perfiles huecos con seccion transversal trapezoidal y elementos de fijacion con un perfil externo adecuado en cada caso.
El objetivo que va a alcanzarse con la celula de pesaje en forma de barra segun la invencion se explicara en mas detalle mediante las figuras 1a a 1c y las figuras 2a a 2g que forman el estado de la tecnica.
La figura 1a muestra una celula de pesaje 1 en forma de barra y su fijacion a una placa 4 delgada. El segmento de fijacion 1b de la celula de pesaje 1 presenta dos perforaciones roscadas para, por medio de tornillos 5, unir la celula de pesaje 1 de manera firme con la placa 4 delgada. Con el numero de referencia 3 se indican cuatro cintas extensometricas, de las que solo dos son visibles y estan representadas esquematicamente. La figura 1b muestra que al actuar una fuerza F se deforma la placa 4 delgada. Por tanto, es necesario reforzar la placa 4 en la zona de fijacion con una placa de refuerzo 4a, como se muestra en la figura 1c. De este modo se distribuye la accion de la fuerza por una superficie mayor y asf se reduce la presion superficial en la zona de fijacion. Asf se evita una deformacion del material de pared delgada. Cuanto mayor es la fuerza que actua, mas grande debe ser la placa de refuerzo 4a.
Se producen condiciones similares cuando la celula de pesaje debe fijarse en un perfil hueco 2 de pared delgada, como se muestra en las figuras 2a y 2b. Tambien en este caso, al actuar una fuerza F, existe el riesgo de una deformacion del perfil hueco 2 de pared delgada, como se muestra en la figura 2c. Por tanto, tambien es necesario dotar la zona de fijacion de un refuerzo para reducir la presion superficial. Las figuras 2d y 2e muestran un manguito de refuerzo 2a dispuesto por dentro, y las figuras 2f y 2g muestran un manguito de refuerzo 2a dispuesto por fuera. Un manguito de refuerzo interno requiere un cierto esfuerzo adicional durante el montaje, mientras que un manguito de refuerzo externo afecta dado el caso al diseno y sus bordes sobresalientes dificultan la limpieza por fuera del perfil hueco.
Las figuras 3a a 3c muestran una primera forma de realizacion de la invencion. En un perfil hueco 2 de pared delgada cuadrado esta dispuesta una celula de pesaje 1 en forma de barra, que en su segmento de fijacion presenta dos superficies inclinadas ascendentes 8, sobre las que en cada caso se apoya un elemento de fijacion 6 en forma de cuna. Ambos elementos de fijacion 6 estan acoplados entre sf de manera elastica mediante un puente 9. El contorno externo de los elementos de fijacion 6 esta adaptado al contorno interno del perfil hueco rectangular, es decir, esta configurado de manera plana. Con el numero de referencia 7 se identifica un husillo roscado que sirve como dispositivo de movimiento, que en un extremo presenta un cabezal de arrastre y en el otro extremo un
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receptaculo para una herramienta 11. La celula de pesaje en forma de barra esta dotada de una perforacion 10 para introducir la herramienta 11 hasta el husillo roscado 7 y de una perforacion roscada para guiar el husillo roscado 7, como se muestra en la figura 3b y en el detalle ampliado Det. X.
Cuando se gira el husillo roscado 7 con ayuda de la herramienta 11, el cabezal de arrastre empuja el husillo roscado 7 en el sentido de la flecha, es decir, en el plano del dibujo de la figura hacia la izquierda contra el puente 9 y desplaza los dos elementos de fijacion 6 hacia las superficies inclinadas ascendentes 8. De este modo se presionan los elementos de fijacion 6 contra las paredes internas opuestas del perfil hueco rectangular. Por la figura 3a puede deducirse que los elementos de fijacion 6 presentan una longitud L en la extension longitudinal del perfil hueco 2 y una anchura B practicamente correspondiente a la anchura interna del perfil hueco 2. La superficie de sujecion A1 resultante del producto de L x B asciende aproximadamente al 24% de la pared interna de perfil hueco a lo largo de la zona de sujecion, cuya longitud corresponde a la longitud del elemento de fijacion (6). La superficie de sujecion A2 opuesta asciende tambien aproximadamente al 24%, es decir, en conjunto la superficie de sujecion A asciende aproximadamente al 48%.
Cabe destacar que el husillo roscado 7 puede guiarse tanto en un segmento roscado de la celula de pesaje 1 en forma de barra propiamente dicha como en una tuerca independiente, que se sujeta en la celula de pesaje 1, es decir, para el husillo roscado 7, asf como para el tipo de guiado del mismo un experto en la tecnica puede elegir diferentes construcciones.
Para el montaje, como resulta visible por las figuras 3a y 3b, la celula de pesaje se dota inicialmente de todos los elementos de fijacion, a continuacion se introduce en el perfil hueco y finalmente se fija en el mismo de la manera descrita. Despues, en el lado frontal de la celula de pesaje en forma de barra puede atornillarse un componente para soportar la carga y con ello, para la transmision de fuerzas. En el presente ejemplo se trata de una construccion de rueda, que sin embargo no pertenece a la invencion y por tanto no se explica en mas detalle.
Las figuras 4 y 5 muestran en cada caso vistas en seccion A-A de manera analoga a la seccion A-A de la figura 3c.
La figura 4 muestra una forma de realizacion de la invencion para un perfil hueco redondo.
Las figuras 5a y 5b muestran en cada caso una forma de realizacion de la invencion para un perfil hueco trapezoidal.
Cabe destacar que segun la ensenanza de la invencion, este tipo de celulas de pesaje en forma de barra tambien pueden fijarse en otros perfiles huecos diferentes a los mostrados en las figuras 3c, 4, 5a y 5b.

Claims (5)

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    REIVINDICACIONES
    1. Celula de pesaje (1) en forma de barra con
    - un segmento de carga (1a) para recibir una fuerza (F),
    - un segmento de fijacion (1b), y
    - al menos un sensor de alargamiento (3), que esta dispuesto entre el segmento de carga (1a) y el segmento de fijacion (1b),
    caracterizada por que
    - el segmento de fijacion (1b) esta configurado para fijar la celula de pesaje en forma de barra en un perfil hueco (2),
    - el segmento de fijacion (1b) presenta al menos un elemento de fijacion (6) movil con una superficie de sujecion (A) que puede ponerse en contacto por presion con la pared interna del perfil hueco (2),
    - entre el segmento de carga (1a) y el segmento de fijacion (1b) esta dispuesto un dispositivo de movimiento (7) para
    presionar el elemento de fijacion (6) contra la pared interna del perfil hueco (2),
    - la superficie de sujecion (A) esta adaptada a la geometna de la pared interna del perfil hueco (2), y
    - el tamano de la superficie de sujecion (A) asciende al menos al 40% de la superficie, que se obtiene como producto a partir de la circunferencia interna del perfil hueco (2) en la zona de sujecion y la longitud (L) del elemento de fijacion (6).
  2. 2. Celula de pesaje en forma de barra segun la reivindicacion 1, en la que la superficie de sujecion (A) asciende al menos al 60% de la superficie, que se obtiene como producto a partir de la circunferencia interna del perfil hueco (2) en la zona de sujecion y la longitud (L) del elemento de fijacion (6).
  3. 3. Celula de pesaje en forma de barra segun la reivindicacion 1, en la que el segmento de fijacion (1b)
    presenta las caractensticas siguientes:
    - superficies inclinadas ascendentes (8),
    - elementos de fijacion (6) en forma de mordazas expansibles, que se disponen sobre las superficies inclinadas ascendentes (8), y
    - que se unen entre sf mediante un puente (9), y
    - un husillo roscado (7) con un cabezal de arrastre, que esta dispuesto de manera giratoria dentro de la celula de pesaje en forma de barra de tal modo que al girar el husillo roscado (7) los elementos de fijacion (6) se desplazan por medio del cabezal de arrastre sobre las superficies inclinadas ascendentes (8) y se presionan contra las superficies internas del perfil hueco (2) opuestas a las mismas.
  4. 4. Celula de pesaje en forma de barra segun la reivindicacion 3, en la que esta prevista una perforacion (10) axial en la celula de pesaje en forma de barra, a traves de la que desde el segmento de carga (1a) puede acoplarse una herramienta (11) en forma de barra con el husillo roscado (7).
  5. 5. Celula de pesaje en forma de barra segun la reivindicacion 3, en la que las mordazas expansibles (6) y el puente (9) estan configurados de una sola pieza.
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