CH660082A5 - ELECTRIC SPRING SCALE. - Google Patents

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CH660082A5
CH660082A5 CH271483A CH271483A CH660082A5 CH 660082 A5 CH660082 A5 CH 660082A5 CH 271483 A CH271483 A CH 271483A CH 271483 A CH271483 A CH 271483A CH 660082 A5 CH660082 A5 CH 660082A5
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CH
Switzerland
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lever
load receiver
load
spring
coil
Prior art date
Application number
CH271483A
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German (de)
Inventor
Klaus Cornelius
Original Assignee
Sartorius Gmbh
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    • G01G7/00Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups
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    • G01G7/04Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups by electromagnetic action with means for regulating the current to solenoids
    • GPHYSICS
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    • G01G3/00Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances
    • G01G3/12Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/15Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of magnetic properties

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Waage mit einem Lastaufnehmer und mit einer mit diesem Lastaufnehmer mechanisch gekoppelten Messfeder, deren Auslenkung in senkrechter Richtung lastproportional ist. The invention relates to a scale with a load receiver and with a measuring spring mechanically coupled to this load receiver, the deflection of which is proportional to the load in the vertical direction.

Um bei diesen Federwaagen ein elektrisches Ausgangssignal zu erhalten, ist es üblich, auf die Messfeder eine Dehnungsmessstreifen-Brücke zu kleben. Diese Dehnungsmessstreifen geben aber nur ein kleines Signal ab, ausserdem zeigen sie wegen der Kleberschicht zwischen Dehnungsmessstreifen und Messfeder Kriecherscheinungen und sind stark feuchteempfindlich. Dadurch lässt sich mit diesen Federwaagen nur eine für Waagen verhältnismässig geringe Auflösung von vielleicht 10 000 Schritten erzielen. Dies gilt ähnlich auch für aufgedampfte Dehnungsmessstreifen. In order to obtain an electrical output signal with these spring balances, it is common to glue a strain gauge bridge to the measuring spring. However, these strain gauges only emit a small signal, and because of the adhesive layer between the strain gauges and the measuring spring, they also show signs of creep and are highly sensitive to moisture. As a result, these spring scales can only achieve a resolution of perhaps 10,000 steps that is relatively low for scales. This applies similarly to vapor-deposited strain gauges.

Daneben sind Waagen nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation bekannt, die leicht Auflösungen von mehr als 500 000 Schritten erlauben. Will man dies Prinzip jedoch für Waagen mit einer Höchstlast von 1 kg und mehr anwenden, so ergibt sich bei direkt kompensierenden Waagen wegen der Grösse der elektromagnetisch zu erzeugenden Kraft ein hoher Leistungsbedarf, so dass sich thermische Probleme einstellen; ausserdem ist ein Batteriebetrieb nicht möglich. Diese Nachteile sind zwar bei Waagen mit einer mechanischen Kraftuntersetzung, beispielsweise in Form eines Hebelwerkes, umgangen, diese Hebelwerke erfordern jedoch viele aufwendige Lagerstellen und sind empfindlich gegenüber mechanischen Verspannungen, die bspw. durch Temperaturgradienten oder durch schlechte Aufstellung oder durch ausmittige Belastung verursacht sein können. In addition, scales based on the principle of electromagnetic force compensation are known, which easily allow resolutions of more than 500,000 steps. However, if you want to use this principle for scales with a maximum load of 1 kg and more, there is a high power requirement for directly compensating scales due to the size of the force to be generated electromagnetically, so that thermal problems arise; in addition, battery operation is not possible. Although these disadvantages are avoided in scales with a mechanical power reduction, for example in the form of a lever mechanism, these lever mechanisms require many complex bearing points and are sensitive to mechanical stresses which can be caused, for example, by temperature gradients or by poor positioning or by off-center loading.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Federwaage so weiterzubilden, dass das bewährte Verfahren der elektromagnetischen Kraftkompensation zur Erzeugung eines elektrischen Ausgangssignales herangezogen werden kann; weiter ist es Aufgabe der Erfindung, mit einer geringen elektromagnetisch erzeugten Kraft auszukommen und trotzdem keine störanfälligen mechanischen Kraftuntersetzungen zu benötigen ; weiter ist es Aufgabe der Erfindung, beliebige Taralasten ohne elektromagnetisch erzeugte Kraft kompensieren zu können. The object of the invention is therefore to develop a spring balance so that the proven method of electromagnetic force compensation can be used to generate an electrical output signal; it is a further object of the invention to make do with a small electromagnetically generated force and yet not require mechanical power reductions prone to failure; it is also an object of the invention to be able to compensate for any tare loads without electromagnetically generated force.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass in einer Waage mit einem Lastaufnehmer und mit einer mit diesem Lastaufnehmer mechanisch gekoppelten Messfeder, deren Auslenkung in senkrechter Richtung lastproportional ist, mindestens ein drehfedernd gelagerter Hebel vorhanden ist, der mit dem Lastaufnehmer mechanisch nicht verbunden ist und der eine Spule trägt, die in den Luftspalt eines Permanentmagnetsystems hineinragt, dass ein Lagenindikator vorhanden ist, der die Lage des Hebels relativ zum Lastaufnehmer in senkrechter Richtung rückwirkungsfrei abtastet, und dass dieser Lagenindikator den Strom durch die Spule so steuert, dass die Lage des Hebels relativ zum Lastaufnehmer möglichst unverändert bleibt. According to the invention, this object is achieved in that in a balance with a load receiver and with a measuring spring mechanically coupled to this load receiver, the deflection of which is proportional to the load in the vertical direction, there is at least one torsionally spring-mounted lever which is not mechanically connected to the load receiver and which carries a coil that protrudes into the air gap of a permanent magnet system, that a position indicator is present that scans the position of the lever relative to the load receiver in a vertical direction without retroactive effect, and that this position indicator controls the current through the coil so that the position of the lever is relative to the load receiver remains as unchanged as possible.

Dadurch ergibt sich eine Kraftuntersetzung im Verhältnis der Federkonstante der mit dem Lastaufnehmer mechanisch gekoppelten Messfeder zur Federkonstanten der Lagerung des Hebels. Dieses Verhältnis kann ohne konstruktiven Aufwand leicht sehr grosse Werte (è 1000) annehmen, so dass nur ein sehr kleines Permanentmagnetsystem und eine geringe elektrische Leistung notwendig ist. Weiter ist der Hebel mit dem Lastaufnehmer nur über den Lagenindikator verbunden, so dass bei geeigneter Ausbildung dieses Lagenindikators geringe waagerechte Verschiebungen zwischen Hebel und Lastaufnehmer nicht stören. Neben der Kraftuntersetzung lässt sich auch eine beliebige Taralastunterdrük-kung erreichen, indem die mechanische Null-Lage des Hebels entsprechend gewählt wird. This results in a force reduction in the ratio of the spring constant of the measuring spring mechanically coupled to the load receiver to the spring constant of the bearing of the lever. This ratio can easily assume very large values (è 1000) without any design effort, so that only a very small permanent magnet system and a low electrical output are required. Furthermore, the lever is only connected to the load receiver via the position indicator, so that slight horizontal displacements between the lever and load receiver do not interfere with a suitable design of this position indicator. In addition to the power reduction, any desired tare load suppression can also be achieved by appropriately selecting the mechanical zero position of the lever.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen 2 bis 9. Advantageous configurations result from the dependent claims 2 to 9.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Fig. 1 bis 3 beispielsweise beschrieben. Diese zeigen drei verschiedene Ausgestaltungen der elektrischen Federwaage, wobei die für die Erfindung wesentlichen mechanischen Teile jeweils im Längsschnitt und die wesentlichen elektronischen Baugruppen in Form eines Blockschaltbildes dargestellt sind. The invention is described below with reference to the schematic FIGS. 1 to 3, for example. These show three different configurations of the electrical spring balance, the mechanical parts essential to the invention being shown in longitudinal section and the essential electronic assemblies being shown in the form of a block diagram.

Die in Fig. 1 gezeigte erste Ausgestaltung der elektrischen Federwaage befindet sich in einem Gehäuse 1, von dem nur die für die Befestigung des Wägesystems wichtigen Teile angedeutet sind. Der Lastaufnehmer 2 ist über zwei Lenker 4 und 5 in Form einer Parallelführung mit dem Gehäuse 1 verbunden; er trägt an seinem oberen Ende die Lastschale 3 zur Aufnahme des Wägegutes. Weiter ist der Lastaufnehmer 2 durch eine Messfeder 6 mit dem Gehäuse 1 verbunden. Ausserdem ist ein zweiarmiger Hebel 7 vorgesehen, der durch ein Federelement 8 drehbar am Gehäuse 1 befestigt ist. Dieser Hebel 7 trägt an seinem vorderen Ende die geerdete Platte eines kapazitiven Lagenindikators 11, dessen beide Gegenelektroden am Lastaufnehmer 2 isoliert befestigt sind. Am The first embodiment of the electric spring balance shown in FIG. 1 is located in a housing 1, of which only the parts that are important for fastening the weighing system are indicated. The load receiver 2 is connected to the housing 1 via two links 4 and 5 in the form of a parallel guide; it carries the load pan 3 at its upper end for receiving the goods to be weighed. Furthermore, the load receiver 2 is connected to the housing 1 by a measuring spring 6. In addition, a two-armed lever 7 is provided which is rotatably attached to the housing 1 by a spring element 8. This lever 7 carries at its front end the grounded plate of a capacitive position indicator 11, the two counter electrodes of which are attached to the load receiver 2 in an insulated manner. At the

2 2nd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

hinteren Ende trägt der Hebel 7 eine Spule 13, die in den Luftspalt eines ortsfesten Permanentmagnetsystems 10 hineinragt. Der kapazitive Lagenindikator 11 steuert nun über einen elektronischen Regel Verstärker 12 den Strom durch die Spule 13 so, dass sich die mit dem Hebel 7 verbundene geerdete Platte immer in der Mitte zwischen den beiden mit dem Lastaufnehmer verbundenen Gegenelektroden befindet. the rear end of the lever 7 carries a coil 13 which projects into the air gap of a fixed permanent magnet system 10. The capacitive position indicator 11 now controls the current through the coil 13 via an electronic control amplifier 12 such that the grounded plate connected to the lever 7 is always in the middle between the two counter electrodes connected to the load receiver.

Senkt sich beispielsweise der Lastaufnehmer 2 unter Belastung in senkrechter Richtung ab, so lässt der durch den Lagenindikator 11 gesteuerte Regelverstärker 12 einen Strom in der Richtung durch die Spule 13 fliessen, dass diese Spule 13 nach oben gedrückt wird. Die Stärke dieses Stromes wird dabei so geregelt, dass der Hebel 7 an seinem vorderen Ende gerade der Absenkung des Lastaufnehmers 2 folgt. Die durch den Strom in der Spule 13 elektromagnetisch erzeugte Kraft muss dabei nur die geringe Federkonstante der Feder 8 der Hebellagerung überwinden, sie kann also sehr klein sein ; trotzdem ist sie streng proportional zur Absenkung des Lastaufnehmers 2 in senkrechter Richtung und damit auch streng lastproportional. Die so erreichte Kraftuntersetzung ist in weiten Grenzen wählbar. Da der kapazitive Lagenindikator bei richtiger Gestaltung unempfindlich gegenüber kleinen seitlichen Verschiebungen oder Kippungen ist, stört eine geringe Deformation des Gehäuses sehr viel weniger als bei üblichen Hebelwerken. If, for example, the load receiver 2 lowers in the vertical direction under load, the control amplifier 12 controlled by the position indicator 11 allows a current to flow through the coil 13 in such a way that this coil 13 is pressed upwards. The strength of this current is regulated so that the lever 7 just follows the lowering of the load receiver 2 at its front end. The force generated electromagnetically by the current in the coil 13 only has to overcome the low spring constant of the spring 8 of the lever bearing, so it can be very small; nevertheless, it is strictly proportional to the lowering of the load receiver 2 in the vertical direction and thus also strictly proportional to the load. The power reduction achieved in this way can be selected within wide limits. Since the capacitive position indicator is insensitive to small lateral displacements or tilts when properly designed, a slight deformation of the housing is less of a problem than with conventional lever mechanisms.

Der Kompensationsstrom durch die Spule 13 durchfliesst weiter einen Widerstand 14 und erzeugt dort einen lastproportionalen Spannungsabfall. Dieser Spannungsabfall wird in einem Analog/Digital-Wandler 15 digitalisiert, von einer Recheneinheit 16 weiterverarbeitet und in einer Digitalanzeige 17 angezeigt. The compensation current through the coil 13 continues to flow through a resistor 14 and generates a voltage drop proportional to the load. This voltage drop is digitized in an analog / digital converter 15, processed further by a computing unit 16 and displayed in a digital display 17.

Der Schwerpunkt des Hebels 7 kann durch ein verschiebbares Gewichtsstück 9 in seiner Höhe verändert werden. The center of gravity of the lever 7 can be changed in height by means of a displaceable weight piece 9.

Dies kann zum einen dazu benutzt werden, um den Schwerpunkt des Hebels in seinen Drehpunkt zu legen, damit das Eigengewicht des Hebels beispielsweise bei einer Schrägstellung der Waage kein Drehmoment auf den Hebel ausüben kann ; die Waage wird dadurch unempfindlich gegenüber Schrägstellungen. Zum anderen kann der Schwerpunkt aber auch ausserhalb des Drehpunktes gelegt werden und so die effektive Drehfederkonstante der Hebellagerung verändert werden ; dadurch ist eine einfache Justiermöglichkeit für das Kraftuntersetzungsverhältnis und damit für die Empfindlichkeit der Waage gegeben. On the one hand, this can be used to place the center of gravity of the lever in its pivot point, so that the dead weight of the lever cannot exert any torque on the lever, for example when the balance is tilted; This makes the scale insensitive to inclinations. On the other hand, the center of gravity can also be placed outside the pivot point and thus the effective torsion spring constant of the lever bearing can be changed; this provides a simple adjustment option for the force reduction ratio and thus for the sensitivity of the balance.

Das Permanentmagnetsystem 10, das in der Figur 1 als zylindersymmetrischer Topf magnet gezeichnet ist, kann selbstverständlich bei gleicher Funktionsweise auch beliebig anders ausgeführt sein, z.B. in Form zweier C-förmiger, einander zugewandter Permanentmagnete mit einer Flachspule im Zwischenraum oder auch als drehmomenterzeugendes Drehspulsystem. The permanent magnet system 10, which is drawn in FIG. 1 as a cylindrically symmetrical pot magnet, can of course also be designed any other way with the same functionality, e.g. in the form of two C-shaped, facing permanent magnets with a flat coil in the space or as a torque-generating moving coil system.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausgestaltung der elektrischen Federwaage. Die Messfeder 26 ist hierbei so ausgebildet, dass sie gleichzeitig als Parallelführung für den Lastaufnehmer 22 wirkt. Dazu weist sie eine etwa rechteckige Durchbrechung 20 auf, so dass oben und unten je ein schmaler Steg 24 und 25 stehenbleibt. Diese beiden Stege wirken wie die Lenker einer Parallelführung. Befestigt ist die Messfeder 26 an einem Teil des Gehäuses 21. Der Lastaufnehmer 22 trägt an seinem oberen Ende die Lastschale 23 und an seinem unteren Ende die Leuchtdiode und die Fotoempfänger eines optischen Lagenindikators 31. Die Schlitzblende des optischen Lagenindikators ist mit einem Hebel 27 verbunden, der durch ein Federelement 28 drehbar mit einem Teil des Gehäuses 21 verbunden ist. Zusätzlich zum Federelement 28 verbindet eine Spiralfeder 29 mit gleicher Drehachse den Hebel 27 und das Gehäuse 21. Das gehäusefeste Ende der Spiralfeder 29 wird in einer beweglichen Hülse 39 gehalten, so dass die freie Fig. 2 shows a second embodiment of the electric spring balance. The measuring spring 26 is designed in such a way that it simultaneously acts as a parallel guide for the load receiver 22. For this purpose, it has an approximately rectangular opening 20, so that a narrow web 24 and 25 remains at the top and bottom. These two webs act like the handlebars of a parallel guide. The measuring spring 26 is fastened to a part of the housing 21. The load receiver 22 carries the load shell 23 at its upper end and the light-emitting diode and the photo receivers of an optical position indicator 31 at its lower end. The slit diaphragm of the optical position indicator is connected to a lever 27, which is rotatably connected to a part of the housing 21 by a spring element 28. In addition to the spring element 28, a spiral spring 29 connects the lever 27 and the housing 21 with the same axis of rotation. The end of the spiral spring 29 fixed to the housing is held in a movable sleeve 39, so that the free one

660 082 660 082

Länge der Spiralfeder 29 verändert werden kann. Dadurch lässt sich die Gesamtfederkonstante der Hebellagerung einstellen. Der Hebel 27 trägt an seinem vorderen Ende weiter eine Spule 33, die in den Luftspalt eines gehäusefesten Permanentmagnetsystems 30 hineinragt. Der Strom durch die Spule 33 wird - wie bereits erläutert - durch den Lagenindikator 31 über den Regelverstärker 32 so gesteuert, dass die Lage des Hebels 27 relativ zum Lastaufnehmer 22 am Ort des Lagensensors 31 möglichst unverändert bleibt. Dieser Strom durchfliesst den Widerstand 34, der dort auftretende Spannungsabfall wird im Analog/Digital-Wandler 35 digitalisiert, in der digitalen Recheneinheit 36 weiterverarbeitet und in der Digitalanzeige 37 angezeigt. Length of the coil spring 29 can be changed. This allows the overall spring constant of the lever bearing to be set. The lever 27 further carries a coil 33 at its front end, which projects into the air gap of a permanent magnet system 30 fixed to the housing. As already explained, the current through the coil 33 is controlled by the position indicator 31 via the control amplifier 32 such that the position of the lever 27 relative to the load receiver 22 at the position of the position sensor 31 remains as unchanged as possible. This current flows through the resistor 34, the voltage drop occurring there is digitized in the analog / digital converter 35, processed further in the digital arithmetic unit 36 and displayed in the digital display 37.

Der Hebel 27 trägt an seinem hinteren Ende ein Gegengewicht 38, das so bemessen ist, dass bei leerer Waagschale 23 der Strom durch die Spule 33 zu Null wird. Selbstverständlich können durch entsprechende Dimensionierung dieses Gegengewichtes oder durch eine entsprechende Null-Lage des Federelementes 28 und der Spiralfeder 29 auch feste Taralasten auf der Lastschale berücksichtigt werden, so dass der Strom durch die Spule 33 direkt proportional zur Nettobelastung ist. The lever 27 carries at its rear end a counterweight 38 which is dimensioned such that the current through the coil 33 becomes zero when the weighing pan 23 is empty. Of course, by appropriate dimensioning of this counterweight or by a corresponding zero position of the spring element 28 and the spiral spring 29, fixed tare loads on the load shell can also be taken into account, so that the current through the coil 33 is directly proportional to the net load.

Eine dritte Ausgestaltung der elektrischen Federwaage zeigt Figur 3. Die Messfeder besteht hier aus zwei Biegebalken 44 und 45, die zusammen mit einem Teil des Gehäuses 41 und mit dem Lastaufnehmer 42 die Parallelführung bilden. Der Hebel 47 ist ebenfalls als Biegebalken ausgebildet und wird durch einen zweiten Biegebalken 48 und ein Verbindungsstück 49 zu einer Parallelführung ergänzt. Bei einer lastabhängigen Absenkung des Lastaufnehmers 42 ergibt sich durch die Parallelführung sowohl des Lastaufnehmers 42 als auch des Verbindungsstückes 49 keine Winkeländerung zwischen diesen beiden Teilen und bei gleicher Lenkerlänge für beide Parallelführungen auch keine seitliche Verschiebung. Die mit dem Verbindungsstück 49 verbundene, geerdete Elektrode des kapazitiven Lagenindikators 51 führt dann keine seitliche Bewegung oder Kippung gegenüber den beiden mit dem Lastaufnehmer 42 verbundenen Gegenelektroden aus. Dasselbe gilt für die Spule 53 relativ zum Permanentmagnetsystem 50, das in dieser Ausgestaltung statt am Gehäuse am Lastaufnehmer 42 befestigt ist. In dieser Ausgestaltung ist damit die senkrechte, lastabhängige Relativbewegung der Spule 53 gegenüber dem Perman-entmagnetsystem 50 ausgeschaltet, so dass auf eine breite Zone homogener magnetischer Feldstärke im Luftspalt des Permanentmagnetsystems verzichtet werden kann; dadurch lässt sich das Permanentmagnetsystem noch kleiner dimensionieren. Dass dabei die an der Spule elektromagnetisch erzeugte Kraft als Reaktionskraft am Permanentmagnetsystem ebenfalls vom Lastaufnehmer und der Messfeder aufgenommen werden muss, stört nicht, da bei einer Kraftübersetzung von z.B. 1 :1000 die Reaktionskraft nur 1 Promille der vom Wägegut aufgebrachten Kraft beträgt. In der Ausgestaltung nach Fig. 3 wird die Federkonstante der Messfeder durch die Federkonstante der beiden Biegebalken 44 und 45 gegeben, entsprechend ist die Federkonstante der Drehlagerung des Hebels 47 durch die Federkonstante der beiden Biegebalken 47 und 48 gegeben. Eine Justierung einer Federkonstante ist in dieser Ausgestaltung nicht vorgesehen ; die Empfindlichkeitseinstellung kann in bekannter Weise dann z.B. am Widerstand 54 oder in der digitalen Recheneinheit 56 erfolgen. Die Funktion der elektrischen Komponenten 52 ... 57 entspricht der bereits beschriebenen Funktion der entsprechenden elektrischen Komponenten 12... 17 in Fig. 1 und 32... 37 in Fig. 2. A third embodiment of the electric spring balance is shown in FIG. 3. The measuring spring here consists of two bending beams 44 and 45, which together with a part of the housing 41 and with the load receiver 42 form the parallel guide. The lever 47 is also designed as a bending beam and is supplemented by a second bending beam 48 and a connecting piece 49 to form a parallel guide. When the load receiver 42 is lowered as a function of the load, the parallel guidance of both the load receiver 42 and the connecting piece 49 results in no change in angle between these two parts and, with the same handlebar length for both parallel guides, there is also no lateral displacement. The grounded electrode of the capacitive position indicator 51 connected to the connecting piece 49 then does not perform any lateral movement or tilting relative to the two counter electrodes connected to the load receiver 42. The same applies to the coil 53 relative to the permanent magnet system 50, which in this embodiment is attached to the load receiver 42 instead of to the housing. In this embodiment, the vertical, load-dependent relative movement of the coil 53 with respect to the permanent demagnet system 50 is thus switched off, so that a wide zone of homogeneous magnetic field strength in the air gap of the permanent magnet system can be dispensed with; this allows the permanent magnet system to be made even smaller. The fact that the electromagnetically generated force on the coil as reaction force on the permanent magnet system must also be absorbed by the load receiver and the measuring spring does not bother, because with a force transmission of e.g. 1: 1000 the reaction force is only 1 per mille of the force applied by the weighing sample. In the embodiment according to FIG. 3, the spring constant of the measuring spring is given by the spring constant of the two bending beams 44 and 45, and accordingly the spring constant of the pivot bearing of the lever 47 is given by the spring constant of the two bending beams 47 and 48. An adjustment of a spring constant is not provided in this embodiment; the sensitivity setting can then be e.g. at resistor 54 or in digital arithmetic unit 56. The function of the electrical components 52 ... 57 corresponds to the function already described for the corresponding electrical components 12 ... 17 in FIG. 1 and 32 ... 37 in FIG. 2.

Das Gewicht der Spule 53 und des Verbindungsteiles 49 wird in dieser Ausgestaltung nicht durch ein Gegengewicht kompensiert, wie in der Ausgestaltung nach Fig. 2, sondern In this embodiment, the weight of the coil 53 and the connecting part 49 is not compensated for by a counterweight, as in the embodiment according to FIG. 2, but

3 3rd

5 5

10 10th

15 15

20 20th

25 25th

30 30th

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

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durch eine geringe Verbiegung der Biegebalken 47 und 48. Der Lagenindikator 51 wird dann so eingebaut, dass bei leerer Lastschale (einschliesslich ggf. zu berücksichtigender Taralasten) und ohne Spulenstrom gerade seine Null-Lage erreicht wird. by a slight bending of the bending beams 47 and 48. The position indicator 51 is then installed in such a way that when the load shell is empty (including any tare loads to be taken into account) and without coil current, its zero position is just reached.

Der in Fig. 3 als getrennte Einheit gezeichnete kapazitive Lagenindikator 51 kann in dieser Ausgestaltung leicht in das The capacitive position indicator 51 shown in FIG. 3 as a separate unit can easily be integrated into the

Permanentmagnetsystem 50 und die Spule 53 integriert werden, wie es in der DE-OS 3 012 979 beschrieben ist. Permanent magnet system 50 and the coil 53 are integrated, as described in DE-OS 3 012 979.

Die Erfindung wurde im vorstehenden anhand von drei Ausgestaltungen beschrieben. Weitere Ausgestaltungen kann s jeder Fachmann leicht angeben, indem die unterschiedlichen Details der beschriebenen Ausgestaltungen in anderer Weise kombiniert werden. The invention has been described above with reference to three configurations. Any person skilled in the art can easily specify further configurations by combining the different details of the described configurations in a different way.

B B

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims (9)

660082 PATENTANSPRÜCHE660082 PATENT CLAIMS 1. Waage mit einem Lastaufnehmer und mit einer mit diesem Lastaufnehmer mechanisch gekoppelten Messfeder, deren Auslenkung in senkrechter Richtung lastproportional ist, dadurch gekennzeichnet, 1. Balance with a load receiver and with a measuring spring mechanically coupled to this load receiver, the deflection of which in the vertical direction is proportional to the load, characterized in that - dass mindestens ein drehfedernd gelagerter Hebel (7,27, 47) vorhanden ist, der mit dem Lastaufnehmer (2,22,42) mechanisch nicht verbunden ist und der eine Spule (13,33, 53) trägt, die in den Luftspalt eines Permanentmagnetsystems (10, 30, 50) hineinragt, - That there is at least one torsionally spring-mounted lever (7, 27, 47) which is not mechanically connected to the load receiver (2, 22, 42) and which carries a coil (13, 33, 53) which fits into the air gap Permanent magnet system (10, 30, 50) protrudes, - dass ein Lagenindikator ( 11 31,51) vorhanden ist, der die Lage des Hebels (7,27,47) relativ zum Lastaufnehmer (2, 22,42) in senkrechter Richtung rückwirkungsfrei abtastet - That a position indicator (11 31.51) is present, which scans the position of the lever (7,27,47) relative to the load receiver (2, 22,42) in the vertical direction without reaction - und dass dieser Lagenindikator (11,31,51) den Strom durch die Spule (13,33,53) so steuert, dass die Lage des Hebels (7,27,47) relativ zum Lastaufnehmer (2,22,42) möglichst unverändert bleibt. - And that this position indicator (11,31,51) controls the current through the coil (13,33,53) so that the position of the lever (7,27,47) relative to the load receiver (2,22,42) is possible remains unchanged. 2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Strom durch die Spule (13,33,53) ein Mass für die aufgelegte Last darstellt. 2. Scales according to claim 1, characterized in that the current through the coil (13,33,53) represents a measure of the applied load. 3. Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagenindikator (31) ein optischer Lagenindikator ist. 3. Scales according to claim 1 or 2, characterized in that the position indicator (31) is an optical position indicator. 4. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (9) vorgesehen sind, um den Schwerpunkt des Hebels (7) zu justieren. 4. Scales according to one of claims 1 to 3, characterized in that means (9) are provided to adjust the center of gravity of the lever (7). 5. Wage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel (29,39) vorgesehen sind, um die Federkonstante der Hebellagerung zu justieren. 5. Weighing device according to one of claims 1 to 4, characterized in that means (29, 39) are provided in order to adjust the spring constant of the lever bearing. 6. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein weiterer Hebel (48) vorgesehen ist, der zusammen mit dem ersten Hebel (47) eine Parallelführung bildet. 6. Balance according to one of claims 1 to 5, characterized in that a further lever (48) is provided which forms a parallel guide together with the first lever (47). 7. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfeder (44,45) ein Teil der Parallelführung für den Lastaufnehmer (42) ist. 7. Balance according to one of claims 1 to 6, characterized in that the measuring spring (44, 45) is part of the parallel guide for the load receiver (42). 8. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Messfeder (26) so ausgebildet ist, dass sie als Parallelführung für den Lastaufnehmer (22) dient. 8. Balance according to one of claims 1 to 6, characterized in that the measuring spring (26) is designed such that it serves as a parallel guide for the load receiver (22). 9. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem (50) mit dem Lastaufnehmer (42) verbunden ist. 9. Balance according to one of claims 1 to 8, characterized in that the permanent magnet system (50) is connected to the load receiver (42).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE4204480C2 (en) * 1992-02-14 1998-05-28 Mettler Toledo Albstadt Gmbh Force measuring device, in particular scales
DE102006002711C5 (en) * 2006-01-19 2009-11-12 Wipotec Wiege- Und Positioniersysteme Gmbh weighing sensor
US8446242B2 (en) 2009-06-16 2013-05-21 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Switchable permanent magnet and related methods

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH623928A5 (en) * 1978-02-02 1981-06-30 Wirth Gallo & Co
DE3012979A1 (en) * 1980-04-03 1981-10-15 Sartorius GmbH, 3400 Göttingen FORCE MEASURING OR WEIGHING DEVICE WITH ELECTROMAGNETIC FORCE COMPENSATION AND CAPACITIVE POSITION SENSOR

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