CH640940A5 - Ueberlastsicherung an einer waage. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastsicherung an einer 60 kompensation erfolgt in üblicher Weise mit Hilfe eines am Waage, insbesondere an einer Präzisionswaage bzw. Analy- Lastaufnehmer 1 angeordneten Spulenhalters 8 mit Spule 7, senwaage, deren Waagschale am oberen Ende eines mit einem welche in den Luftspalt eines Permanentmagneten 6 ein-wegarmen Messwandler gekoppelten, parallel geführten Last- taucht, der feststehend am Gehäuse 4 angeordnet ist. Der aufnehmers angeordnet ist, wobei in der mechanischen Ver- elektrische Teil der Waage ist schematisch dargestellt durch bindung zwischen Waagschale und Lastaufnehmer ein vorge- 65 den mit dem Lastaufnehmer 1 gekoppelten Wandler 28 und spanntes, elastisches Bauteil angeordnet ist, dessen Federweg der damit gekoppelten Anzeigeeinrichtung 29.

grösser ist, als der freie Weg der Waagschale bis zu einem Normalerweise durchdringt das obere Ende des Lastauf-

waagenfesten Anschlag. nehmers 1 berührungsfrei das Oberteil des Gehäuses 4 und

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nimmt den konisch geformten Waagschalenzapfen 10 der Waagschale 2 direkt auf.

Im Ausführungs beispiel gemäss Fig. 1 und 2 setzt sich jedoch der Lastaufnehmer 1 in einem Waagschalenträger 11 fort, der mit Hilfe einer Hilfsparallelführung 3 an eine Konsole 15 des Lastaufnehmers 1 gekoppelt ist.

Im Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 1 besteht diese Parallelführung aus einem dreieckförmigen oder trapezförmigen Oberlenker 3 und einem entsprechenden Unterlenker 3, die Biegestellen 18 aufweisen. In Form eines Kragarmes steht eine bis in die Sollage vorgespannte Blattfeder 14 vor, die über den Abstützpunkt 16 den Waagschalenträger 11 gegen den Anschlag 30 des Lastaufnehmers 1 drückt. Die Blattfeder 14 ist dabei so ausgelegt, dass sie im Bereich der für die Waage speziell zulässigen Höchstlast wie ein in sich starres Bauteil wirkt und erst bei geringfügigem Überschreiten der Höchstlast, wie in Fig. 1 angedeutet, in die gestrichelte Stellung ausweicht. Dies führt dazu, dass der Waagschalenträger 11 ebenfalls durch die Hilfsparallelführung 3 parallel geführt nach unten ausweicht, wobei sich die Waagschale 2 mit ihrer Unterseite auf den gehäusefesten Anschlägen 19 abstützt, so dass die schädlichen Belastungen nicht in das mechanische System eingeleitet werden.

Der mögliche Vertikalweg a der Waagschale 2 bis zum gehäusefesten Anschlag 19 ist dabei geringer als der mögliche Weg der Blattfeder 14 in Ausweichrichtung nach unten.

Wird eine im Wägebereich der Waage liegende Last auf die Waagschale 2 aufgesetzt, so wirkt die Verbindung 11,14, 3,15 quasi starr und bei Überschreiten des höchstzulässigen Wägebereichs praktisch als elastisch nachgiebige Koppel.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 2, die in den wesentlichen Bauteilen mit der Ausführungsform gemäss Fig. 1 übereinstimmt, gelangen als Oberlenker 13 und Unterlenker 13, Blattfederelemente zur Anwendung, die sowohl die Aufgabe der Hilfsparallelführung 3 als auch die Aufgabe der Blattfeder 14 gemäss Fig. 1 übernehmen. Die Blattfedern 13 sind ebenfalls bis in die Sollage vorgespannt, wobei diese durch den Anschlag 30 am Lastaufnehmer 1 und Waagschalenträger 11 gegeneinander abgestützt sind. Die Widerstandskraft der Blattfeder 13 ist dabei so ausgelegt, dass sie ebenfalls die Waagschale 2 mit dem Lastaufnehmer 1 im Wägebereich quasi starr und oberhalb des Wägebereichs elastisch nachgiebig koppelt. Auch hier weicht der Waagschalenträger 11 bei Überschreiten des Wägebereichs mittels der Hilfsparallelführung 13 nach unten aus, so dass sich die Waagschale 2 auf den gehäusefesten Anschlag 19 aufsetzt. Dadurch wird das System nicht unzulässig überlastet.

Bei beiden Ausführungsformen ist die Hilfsparallelführung 3 bzw. 13 praktisch Teil des Lastaufnehmers 1.

In Ausführungsformen gemäss Fig. 3 und 4 ist die Hilfsparallelführung 3 Teil des im Waagschalentragzapfen 10 endenden Waagschalenträgers 20 bis 26. Wie in Fig. 3 angedeutet, endet das obere Ende des Lastaufnehmers 1 unmittelbar im Gehäusedurchlass und nimmt den Waagschalentragzapfen 10 direkt auf. Unter Wegfall der Bauteile 11 und 13 ist der Lastaufnehmer 1 entsprechend Fig. 2 ausgebildet und eben-5 falls mit der Parallelführung 5 und mit der elektromagnetischen Lastkompensation verbunden.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 3 und 4 stützt sich die Waagschale 2 auf der Platte 23 des Waagschalenträgers io 21,20 ab, die mit Hilfe des Ober- und Unterlenkers 3 ein Gelenkviereck bilden. Die Stütze 20 weist einen Tragarm 26 auf, der im Waagschalentragzapfen 10 endet. Der Tragarm 26 wird durchsetzt von einem Gegenhalter 24, der mit einem tellerförmigen Wiederlager 25 unter den Tragarm greift und i5 oberseitig mit der Platte 23 verbunden ist. Die Platte 23 stützt sich andererseits mit Hilfe des Zapfens 22 auf der vorgespannten Blattfeder 14 ab, die im nicht vorgespannten Zustand die gestrichelte Stellung gemäss Fig. 3 einnimmt. Auch hierbei ist die Stärke der Blattfeder 14 so ausgelegt, dass das Gelenkvier-20 eck 21,3,20 im Wägebereich quasi starr und oberhalb des Wägebereiches praktisch elastisch nachgiebig ist.

Überschreitet eine auf die Waagschale 2 aufgesetzte Last die waagenspezifische Höchstlast, so gibt die Blattfeder 14 nach und die Platte 23 mit Stütze 21 bewegen sich vertikal in 25 Richtung auf das Waagengehäuse 4 zu und stützen sich mit der Zentrierung 16 auf, so dass der Lastaufnehmer 1 entlastet wird. Ober- und Unterlenker 3 schwenken dabei um die rechtsseitig liegenden Biegegelenke 18 an der Stütze 20.

Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, bestehen Ober- und Unter-30 lenker 3 der Hilfsparallelführung aus einem über die ganze Breite der Stützen 20,21 gehenden Flachmaterial, welches an den Stützen 20 und 21 mittels Spannschrauben 27 eingespannt ist. Über die Gesamtbreite verlaufende Soll-Biegestellen bilden die Biegegelenke 18.

35 Wie aus Fig. 3 deutlich wird, ist der freie Weg b der Blattfeder 14 grösser gehalten als der Weg a der Lastschale 2 bis zu dem gehäusefesten Anschlag 4.

Auch bei sogenannten Ecklasten sorgt die Hilfsparallelführung 3 bzw. 13 für eine exakte Führung der Waagschale 2, 4o ohne dass diese seitlich abkippen kann.

Die Ober- und Unterlenker 3 können auch bei dieser Ausführung aus Blattfederelementen, ähnlich wie unter Fig. 2 beschrieben, ausgebildet werden. Dabei entfallt dann der Zapfen 22 und die Blattfeder 14.

45 Der Weg des Lastaufnehmers 1 bei solchen elektromagnetischen kompensierenden Waagen beträgt nur wenige Zehntel-Millimeter, während er bei mechanischen Waagen im Bereich von 4-10 mm liegen kann. In beiden Fällen ist das Prinzip der beschriebenen Überlastsicherung wirksam. Durch ent-50 sprechende Wahl der Feder 14 bzw. 13 kann die Überlastsicherung auf die waagenspezifischen Überlasten der einzelnen Waagentypen eingestellt werden.

C

2 Blatt Zeichnungen

Claims (8)

640 940 2 PATENTANSPRÜCHE Derartige oberschalige Präzisionswagen arbeiten bei den

1. Überlastsicherung an einer Waage, deren Waagschale mechanischen Bauarten mit Hilfe einer Hebelanordnung und am oberen Ende eines mit einem wegarmen Messwandler ge- schaltbaren Gewichtssätzen oder elektromechanisch, wobei koppelten, parallel geführten Lastaufnehmers angeordnet ist, e'n Mess wandler nach dem elektromagnetischen Kraftkom-wobei in der mechanischen Verbindung zwischen Waagschale s pensationsprinzip, nach dem Prinzip der schwingenden Saite und Lastaufnehmer ein vorgespanntes elastisches Bauteil an- °der mit Dehnungsmessstreifen arbeitet. In allen Fällen führt geordnet ist, dessen Federweg grösser ist als der freie Weg der der die Waagschale tragende Lastaufnehmer eine Vertikalbe-Waagschale bis zu einem waagenfesten Anschlag, gekenn- wegung von wenigen Zehntel- oder wenigen Millimetern aus, zeichnet durch eine das elastische Bauteil bildende oder in ehe er auf einen gehäusefesten Anschlag aufsetzt, der die sich aufnehmende, Oberlenker (3,13) und Unterlenker (3,13) io Waagenmechanik gegen Uberbeanspruchung schützen soll, aufweisende Hilfsparallelführung, die die Waagschale (2) mit Derartige Belastungen treten auf, wenn durch fehlerhaftes Be-dem Lastaufnehmer (1) bis zu einer, die Vorspannung des eia- dienen Lasten zu hart auf die Waagschale aufgesetzt werden, stischen Bauteils gerade kompensierenden, durch eine Last zu sehr im Peripheriebereich oder sonstwie unsachgemäss po-auf der Waagschale bewirkten Kraft ohne Spiel und für eine sitioniert werden.

grössere, dem Überschreiten des Wägebereichs entsprechen- 15 Bei einer bekannten Überlastsicherung der eingangs ge-den Kraft, elastisch nachgiebig koppelt. nannten Bauart gelangt eine sternförmig ausgebildete Feder

2. Überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zur Anwendung, die zwischen Waagschale und Lastaufneh-zeichnet, dass die Ober- und Unterlenker (13) als Blattfeder mer angeordnet ist. Dieses federnde Bauelement aus sternför-aus<*ebildet sind. mig um den Tragzapfen der Waagschale angeordneten Blatt- "

3. Überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- 20 federarmen zeigt nicht die gewünschten Ergebnisse für das zeichnet, dass die Ober- und Unterlenker (3) Gelenklager (18) Eliminieren von mittig auf der Waagschale aufgesetzten aufweisen, und das Gelenkviereck sich auf mindestens einer Uberlasten. Bei exzentrisch aufgebrachter Last muss jeder Feder (14) abstützt. Sternfinger die volle mögliche Belastung aufnehmen können,

4. Überlastsicherung nach Anspruch 3, dadurch gekenn- damit erhöht sich die mittig aufgesetzte Last annähernd entzeichnet, dass die Federn (14) im Freiraum zwischen Ober- 25 sprechend der Anzahl der Sternfinger.

und Unterlenker (3) der Hilfsparallelführung angeordnet .. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine sind. Überlastsicherung nach dem Oberbegriff mit einfachen Mit-

5. Überlastsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, teln so weiterzubilden, dass sowohl zentral als auch an der Pe-dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsparallelführung (11,3, ripherie der Waagschale wirkende Überlasten und Stösse ein-13,15) am Lastaufnehmer (1) befestigt ist. 30 wandfrei aufgefangen und nicht in das System eingeleitet

6. Überlastsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, werden.

dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsparallelführung (20, Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss nach den kenn-

21,3) an der Waagschale befestigt ist. zeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

7. Überlastsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen An-dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsparallelführung durch 35 sprächen umschrieben.

eine einem Waagschaltentragzapfen ( 10) zugeordnete Stütze Der Erfindungsgedanke, der die verschiedensten Ausfüh rt)) und eine der Waagschale (2) zugeordnete Stütze (21) und rungsmöglichkeiten zulässt, ist in drei Ausführungsbeispielen durch zwei parallel verlaufende und mit den Enden in den anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.

Stützen (20,21) eingespannte, Gelenkstellen (18) aufweisende Dabei zeigt:

Biegeplatten (3) gebildet ist, und dass sich die der Waagschale 40 Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Vertikalschnitt (2) zugeordnete Stütze (21) über einen Zapfen (22) auf dem durch das Wägesystem,

freien Ende einer Blattfeder (14) abstützt, deren anderes Ende Fig. 2in entsprechender Darstellung eine die Hilfsparal-

in der dem Waagschalentragzapfen zugeordneten Stütze (20) lelführung betreffende Variante zu Fig. 1,

eingespannt ist, und dass die der Waagschale (2) zugeordnete Fig. 3 einen Vertikalschnitt nach der Linie 3-3 in der Fig.

Stütze (21) zusätzlich einen der vorgespannten Blattfeder ent- 45 4 einer weiteren Ausführungsform und gegenwirkenden Gegenhalter aufweist, dessen freies Ende Fig. 4 einen Horizontalschnitt nach der Linie 4—4 in sich an der dem Waagschalentragzapfen (10) zugeordneten Fig. 3.

Stütze (20) gegenläufig zum Zapfen (22) abstützt. Die Überlastsicherung findet in vorliegendem Beispiel

8. Überlastsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, Anwendung bei einer oberschaligen Präzisions- oder Analy-dadurch gekennzeichnet, dass die Hilfsparallelführung (11,3, 50 senwaage mit elektromagnetischer Lastkompensation. Der 13) durch einen zur Vertikalachse des Lastaufnehmers (1) Lastaufnehmer 1 ist mit Hilfe einer Parallelführung 5 an Fest-achsparallel verlaufenden Waagschalenträger (11) sowie punkten des Gehäuses 4 vertikal geführt und zwar in einem durch die mit diesem und dem Lastaufnehmer (1) verbünde- Bereich, der durch die Anschläge 9 bestimmt ist. Der Verti-nen Ober- und Unterlenker (3 bzw. 13) gebildet ist, und dass kalweg des Lastaufnehmers 1 beträgt somit nur wenige Zehn-das die Waagschale (2) aufnehmende Ende des Waagschalen- 55 tel-Millimeter. Die Parallelführung ist gebildet durch einen trägers (11) in der Nähe der Systemachse des Lastaufnehmers trapezförmigen oder dreieckförmigen Oberlenker 5 und einen (1) endet. entsprechend ausgebildeten Unterlenker 5, die durch Biegege-

lenke 17 mit den Festpunkten des Gehäuses 4 und dem Lastaufnehmer 1 verbunden sind. Die elektromagnetische Last-