Claims (1)
**WARNUNG** Anfang CLMS Feld konnte Ende DESC uberlappen **.
** WARNING ** Beginning of CLMS field could overlap end of DESC **.
Die Erfindung betrifft eine oberschalige Waage mit elektromagnetischer Kraftkompensation, mit einer im Ringspalt eines Permanentmagnetsystems beweglich angeordneten stromdurchflossenen Spule, und mit einem parallelgeführten Waagschalenträger.
The invention relates to an upper pan balance with electromagnetic force compensation, with a coil through which current flows, which is movably arranged in the annular gap of a permanent magnet system, and with a parallel pan support.
Es lag die Aufgabe zugrunde, ohne Erhöhung der elektromagnetischen Kraflwirkung (Erhöhung des Stroms durch die Spule und/oder der Anzahl Spulenwindungen und/oder Verstärkung des Magnetfeldes) den Wägebereich zu vergrössern.
The underlying task was to enlarge the weighing range without increasing the electromagnetic force (increasing the current through the coil and / or the number of coil turns and / or increasing the magnetic field).
Dabei sollte gleichzeitig die Totlast weitgehend eliminiert und eine entsprechende Unempfindlichkeit gegenüber störenden Vibrationen erzielt werden.
At the same time, the dead load should largely be eliminated and a corresponding insensitivity to disruptive vibrations achieved.
Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass zwischen dem Waagschalenträger und der Spule ein zweiarmiger Übersetzungshebel angeordnet ist, der mittels Zug Biegelagern sowohl am Waagschalenträger (Lastlager) als auch an einer ortsfesten Konsole (Hauptlager) montiert ist, wobei die Spule als Gegengewicht am freien Ende des Übersetzungshebels angeordnet ist. Diese Lösung bietet noch einen weiteren Vorteil: Durch die starre Anordnung der Spule am Hebel (eine Parallelführung der Spule entfällt) braucht die Spule nur einseitig in den Ringspalt des Permanentmagnetsystems einzutauchen, eine durchgehende Bohrung durch das Permanentmagnetsystem kann entfallen, was neben verringertem Bearbeitungsaufwand einen bei gleichen Dimensionen kräftigeren Magneten bedeutet.
According to the invention, this object is achieved in that a two-armed transmission lever is arranged between the pan support and the coil, which is mounted by means of flexural bearings both on the pan support (load bearing) and on a stationary console (main bearing), with the coil as a counterweight at the free end of the transmission lever is arranged. This solution offers another advantage: Due to the rigid arrangement of the coil on the lever (there is no parallel guidance of the coil), the coil only needs to dip into the annular gap of the permanent magnet system on one side; a continuous bore through the permanent magnet system can be omitted, which in addition to reduced processing costs same dimensions means stronger magnets.
Häufig wird aus einem Waagengrundtyp eine oder mehrere Folgetypen abgeleitet, beispielsweise mit verschieden grossen Wägebereichen und/oder verschieden hoher Auflösung. Um in einem solchen Fall die Anzahl der notwendigen verschiedenen Bauteile zu reduzieren, ist es von Vorteil, wenn wenigstens ein den Übersetzungshebel koppelndes Biegelager über wenigstens ein versetzbares Distanzstück befestigt ist, derart, dass durch ein Versetzen des Distanzstückes eine Änderung der Übersetzung erzielbar ist. Mit denselben Elementen können so verschiedene Übersetzungen verwirklicht werden.
Often one or more subsequent types are derived from a basic type of scales, for example with differently sized weighing ranges and / or different high resolutions. In order to reduce the number of different components required in such a case, it is advantageous if at least one flexure bearing coupling the transmission lever is fastened via at least one displaceable spacer, such that the translation can be changed by moving the spacer. Different translations can thus be achieved with the same elements.
Vorzugsweise ist das Permanentmagnetsystem zwischen einer Grund- und einer Deck platte eingeklemmt, wobei der untere Parallellenker an der Grundplatte und der obere Parallellenker sowie das Hauptlager des Übersetzungshebels an der Deck platte befestigt sind. Diese Ausführungsform ist ausserordentlich steif und wenig empfindlich gegen Eckenlast (exzentrische Belastung der Waage). Ausserdem erlaubt sie aufgrund des Prinzips der gselbsttarierendeni > Anordnung mit einem zweiarmigen Hebel, bei der der Waagschalenträger ausserhalb des Bereichs von Grund- und Deckplatte angeordnet ist, eine besonders kompakte Gestaltung.
Preferably, the permanent magnet system is clamped between a base and a cover plate, the lower parallel link on the base plate and the upper parallel link and the main bearing of the transmission lever are attached to the cover plate. This embodiment is extremely rigid and not very sensitive to corner load (eccentric load on the balance). In addition, due to the principle of the self-balancing arrangement with a two-armed lever, in which the weighing pan support is arranged outside the area of the base and cover plate, it allows a particularly compact design.
Anhand der Zeichnungen wird nachstehend ein Ausführungsbeispiel näher beschrieben. In den Zeichnungen stellen dar
Fig. 1 einen Längsschnitt, und
Fig. 2 eine Draufsicht, des Ausführungsbeispiels. Bei der Darstellung wurde nur die eigentliche Wägezelle berücksichtigt, konventionelle Details ohne direkten Bezug zum Erfindungsgegenstand wurden weitgehend weggelassen (beispielsweise Gehäuse, Waagschale, praktisch der gesamte elektrische Teil der Waage).
An exemplary embodiment is described in more detail below with reference to the drawings. In the drawings represent
Fig. 1 is a longitudinal section, and
Fig. 2 is a plan view of the embodiment. In the illustration, only the actual load cell was taken into account, conventional details without direct reference to the subject matter of the invention were largely omitted (for example housing, weighing pan, practically the entire electrical part of the balance).
Kernstück der Waage ist ein topfartig ausgebildetes Permanentmagnetsystem 100, umfassend einen Kern 102, einen zylindrischen Mantel 104, eine Grundplatte 106 und eine Deckplatte 108. In einen ringförmigen Luftspalt 110 in der Deckplatte 108 taucht eine auf einen Kunststoffträger 112 aufgewickelte Kompensationsspule 114. Der Spulenträger 112 ist nahe dem einen Ende eines zweiarmigen Hebels 116 mit diesem verschraubt. Das Hauptlager des Hebels 116 wird von zwei Biegelagern 118 gebildet, die symmetrisch zu dessen Längsachse einerseits an zwei Auslegern 120 der Deckplatte 108 und andererseits an zwei seitlichen Verlängerungen 122 des Hebels 116 befestigt sind. Das Aussenlager wird von einem Biegelager 124 gebildet, das oben am anderen Ende des Hebels 116 und unten an einem Vorsprung 126 eines Waagschalenträgers 128 montiert ist.
The core of the balance is a pot-shaped permanent magnet system 100, comprising a core 102, a cylindrical jacket 104, a base plate 106 and a cover plate 108. A compensation coil 114 wound on a plastic carrier 112 plunges into an annular air gap 110 in the cover plate 108. The coil carrier 112 is screwed near one end of a two-armed lever 116 with this. The main bearing of the lever 116 is formed by two flexure bearings 118 which are fastened symmetrically to its longitudinal axis on the one hand on two arms 120 of the cover plate 108 and on the other hand on two lateral extensions 122 of the lever 116. The outer bearing is formed by a flexible bearing 124 which is mounted at the top at the other end of the lever 116 and at the bottom on a projection 126 of a weighing pan support 128.
Die beschriebene Anordnung der Biegelager 118, 124 führt dazu, dass diese im Gleichgewichtszustand nur auf Zug beansprucht sind. Sie können dementsprechend einen sehr kleinen Querschnitt aufweisen, so dass sie gegen Biegung nur ein kleines Rückstellmoment (kleine Federkonstante) aufweisen (während des Einschwingens der Waage, also ausserhalb des Gleichgewichtszustans, tritt ja eine Beanspruchung der Lager 118,124 auf Biegung auf).
The described arrangement of the flexure bearings 118, 124 means that they are only subjected to tension in the state of equilibrium. Accordingly, they can have a very small cross-section, so that they only have a small restoring torque (small spring constant) against bending (during the settling of the balance, i.e. outside the state of equilibrium, the bearings 118, 124 are subjected to bending).
Zwischen dem Biegelager 124 und dem Vorsprung 126 ist ein Distanzstück 130 eingesetzt. Dieses Distanzstück (es könnten auch mehrere sein) kann wahlweise auch zwischen das Biegelager 124 und den Hebel 116 geschoben werden. Damit wäre, ohne dass irgendwelche Teile anders ausgebildet sein müssten, eine andere Übersetzung vom Waagschalenträger 128 zur Spule 114 wählbar. Grundsätzlich können solche Distanzstücke auch - alternativ oder aber zusätzlich - am Biegelager 118 vorgesehen sein.
A spacer 130 is inserted between the flexible bearing 124 and the projection 126. This spacer (there could also be several) can optionally also be pushed between the flexible bearing 124 and the lever 116. Thus, without any parts having to be designed differently, a different translation from the pan support 128 to the coil 114 could be selected. In principle, such spacers can also - alternatively or additionally - be provided on the flexible bearing 118.
Der Waagschalenträger 128, der an seinem oberen Ende über einen Stift 132 zur Aufnahme einer Waagschale verfügt, ist mittels je zweier gleich ausgebildeter oberer und unterer Lenker 134 parallel geführt. Je zwei der Lenker 134 bilden ein gleichschenkliges Dreieck, dessen Spitze beim Waagschalenträger 128 liegt und dessen Grundlinie rechts in Fig. 2 erkennbar ist. Die Lenker 134 sind, in zwei Ebenen unmittelbar übereinander, paarweise mit den Enden des Waagschalenträgers
128, bzw. über Säulen 136, 136' und entsprechende Zwischenscheiben 138 einzeln mit der Deckplatte 108 (oben) resp. der Grundplatte 106 (unten), verschraubt (Muttern 140). Dabei geschieht das Anschrauben über Leisten 142 in der Grundlinie des Dreiecks, damit das Anzugsmoment nicht direkt auf die Lenker 134 übertragen wird, was zu Verspannungen führen könnte.
The pan support 128, which at its upper end has a pin 132 for receiving a pan, is guided in parallel by means of two identically designed upper and lower links 134. Two of the links 134 each form an isosceles triangle, the point of which lies at the pan support 128 and the base line of which can be seen on the right in FIG. The links 134 are in two levels directly above one another, in pairs with the ends of the pan support
128, or via columns 136, 136 'and corresponding intermediate disks 138 individually with the cover plate 108 (above), respectively. the base plate 106 (below), screwed (nuts 140). The screwing takes place via strips 142 in the base line of the triangle so that the tightening torque is not transmitted directly to the handlebars 134, which could lead to tension.
Die Lenker 134 weisen Soll-Biegestellen auf, die durch Ausnehmungen 144 und eingeprägte Kerben 146 gebildet wenden. Dadurch sind die Lagerabstände genau festgelegt.
The links 134 have predetermined bending points which are formed by recesses 144 and embossed notches 146. This means that the bearing distances are precisely defined.
Die erfindungsgemässe Wägezelle verfügt über einen sehr gedrungenen Aufbau. Gleichzeitig ist die Empfindlichkeit gegenüber Eckenlast auf ein Minimum herabgesetzt, da sowohl der Hebel 116 als auch die Lenker 134 unmittelbar oder doch sehr nahe an den sehr kräftig ausgebildeten Platten 106 und 108 angebracht sind.
The load cell according to the invention has a very compact structure. At the same time, the sensitivity to corner load is reduced to a minimum, since both the lever 116 and the link 134 are attached directly or at least very close to the very strong plates 106 and 108.
PATENTANSPRUCH
PATENT CLAIM
Oberschalige Waage mit elektromagnetischer Kraftkompensation, mit einer im Ringspalt eines Permanentmagnetsystems beweglich angeordneten stromdurchflossenen Spule, und mit einem parallelgeführten Waagschalenträger, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Waagschalenträger (128) und der Spule ein zweiarmiger Übersetzungshebel (116) angeordnet ist, der mittels Zug-Biegelagern (118, 124) sowohl am Waagschalenträger (128) als auch an einer ortsfesten Konsole (120) montiert ist, wobei die Spule (112, 114) als Gegengewicht am freien Ende des Übersetzungshebels angeordnet ist.
Upper pan balance with electromagnetic force compensation, with a current-carrying coil movably arranged in the annular gap of a permanent magnet system, and with a parallel-guided weighing pan support, characterized in that a two-armed transmission lever (116) is arranged between the weighing pan support (128) and the coil, which by means of tension-bending bearings (118, 124) is mounted both on the pan support (128) and on a stationary console (120), the spool (112, 114) being arranged as a counterweight at the free end of the transmission lever.
UNTERANSPRÜCHE
1. Oberschalige Waage nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein den Übersetzungshebel (116) koppelndes Biegelager (118, 124) über wenigstens ein
SUBCLAIMS
1. Upper pan balance according to claim, characterized in that at least one the transmission lever (116) coupling the flexure bearing (118, 124) via at least one
versetzbares Distanzstück (130) befestigt ist, derart, dass durch ein Versetzen des Distanzstückes eine Änderung der Übersetzung erzielbar ist.
displaceable spacer (130) is attached in such a way that a change in the translation can be achieved by displacing the spacer.
2. Oberschalige Waage nach Patentanspruch oder Unteranspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem zwischen einer Grund- (106) und einer Deckplatte (108) eingeklemmt ist, wobei der untere Parallellenker an der Grundplatte und der obere Parallellenker sowie das Konsolenlager (118) des Übersetzungshebels (116) an der Deckplatte aufgehängt sind.
2. Upper pan balance according to claim or dependent claim 1, characterized in that the permanent magnet system between a base (106) and a cover plate (108) is clamped, the lower parallel link on the base plate and the upper parallel link and the console bearing (118) of the Transmission lever (116) are suspended from the cover plate.