CH662883A5 - Electrical balance - Google Patents

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CH662883A5
CH662883A5 CH594883A CH594883A CH662883A5 CH 662883 A5 CH662883 A5 CH 662883A5 CH 594883 A CH594883 A CH 594883A CH 594883 A CH594883 A CH 594883A CH 662883 A5 CH662883 A5 CH 662883A5
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CH
Switzerland
Prior art keywords
lever
box
flat coil
soft iron
iron yoke
Prior art date
Application number
CH594883A
Other languages
German (de)
Inventor
Erich Knothe
Franz-Josef Melcher
Original Assignee
Sartorius Gmbh
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01GWEIGHING
    • G01G7/00Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups
    • G01G7/02Weighing 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
    • 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

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Abstract

The electrical balance works on the principle of electromagnetic force compensation and is provided with a balance pan (3), with a transmission lever (7) and with a flat coil (10) attached to the transmission lever (7). This flat coil (10) is located in the field of a fixed permanent-magnet system (11, 12, 20, 21), the soft-iron return (20, 21) of which forms a partially closed box. The plane of the flat coil (10) is perpendicular to the horizontal axis of rotation of the transmission lever (7). The soft-iron return (20, 21) is of box-shaped form and contains an at least partially open side in the longitudinal direction of the transmission lever (7) relative to the axis of rotation of the latter. This results in a simple and easily assemblable embodiment which also allows good magnetic screening. <IMAGE>

Description

       

  
 

**WARNUNG** Anfang DESC Feld konnte Ende CLMS uberlappen **.

 



   PATENTANSPRÜCHE    Elektrische    Waage nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation mit einer Waagschale, einem Übersetzungshebel und einer am Übersetzungshebel angebrachten Flachspule, die sich im Feld eines ortsfesten Permanentmagnetsystems befindet, dessen Weicheisenrückschluss einen teilweise geschlossenen Kasten bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene der   Flachspule (10)    senkrecht zur Drehachse des Übersetzungshebels (7) steht und dass der kastenförmige Weicheisenrückschluss (20, 21, 21', 28) mindestens eine, zumindest teilweise offene Seite in der Längsrichtung des Übersetzungshebels (7) zu dessen Drehachse hin aufweist.



   2. Elektrische Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspule (10) einen rechteckigen Querschnitt besitzt.



   3. Elektrische Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspule (10) an ihrer kürzeren Seite so mit dem Übersetzungshebel (7) verbunden ist, dass sie dessen Verlängerung bildet.



   4. Elektrische Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenförmige Weicheisenrückschluss (20,   21, 21',    28) auf beiden Seiten in der Längsrichtung des Übersetzungshebels (7) wenigstens teilweise offen (31, 29) ist.



   5. Elektrische Waage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenförmige Weicheisenrückschluss aus einem U-förmig gebogenen Stanz-Biege-Teil (21) und einer ebenen Platte (20) besteht   (Fig. 2).   



   6. Elektrische Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenförmige Weicheisenrückschluss aus einem Stanz-Biege-Teil   (21 '),    das an drei Seiten abgewinkelt ist, und einer ebenen Platte (20) besteht, wobei die offene Seite des Kastens in der Längsrichtung des Übersetzungshebels (7) zu dessen Drehachse hin angeordnet ist   (Fig. 3).   



   7. Elektrische Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenförmige Weicheisenrückschluss aus einem Stanz-Biege-Teil (28), das an vier Seiten   (28', 28", 28"',      28"") abgewinkelt    ist, und einer ebenen Platte (20) besteht, wobei die in der Längsrichtung des Übersetzungshebels (7) zu dessen Drehachse hin befindlichen Seite   28""    eine Ausnehmung (29) aufweist, die mindestens dem Querschnitt der Flachspule (10) entspricht (Fig.



  4).



   8. Elektrische Waage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Platte (20) rechtekkige Ausnehmungen (25) aufweist, in die entsprechende Nasen (26) des U-förmig gebogenen Stanz-Biege-Teiles (21) bzw. des an drei Seiten abgewinkelten Stanz-Biege-Teiles (21') bzw. des an vier Seiten abgewinkelten Stanz-Biege Teiles (28) hineinragen.



   Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Waage nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation mit einer Waagschale, einem Übersetzungshebel und einer am Übersetzungshebel angebrachten Flachspule, die sich im Feld eines ortsfesten Permanentmagnetsystems befindet, dessen Weicheisenrückschluss einen teilweise geschlossenen Kasten bildet.



   Waagen dieser Art sind z.B. aus der DE-OS 3   127939    bekannt. In der dort gezeigten Ausführungsform liegen Permanentmagnet und Flachspule waagerecht, was eine sehr geringe Bauhöhe erlaubt, jedoch eine Kraftumlenkung durch einen Winkelhebel erforderlich macht. Ausserdem erstreckt sich der längere Hebelarm des Winkelhebels in senkrechter Richtung, so dass seine Hebellänge und damit das erreichbare Ubersetzungsverhältnis sehr begrenzt ist.



   Weiter ist es aus dem DE-GM   8007390    bekannt, einen kastenförmigen Magneten mit zwei seitlichen Öffnungen (senkrecht zur Hebellängsachse) zu benutzen, in dem sich eine Spule befindet, deren Achse in Richtung der Hebellängsachse verläuft. Diese Bauart bedingt eine zusätzliche dritte Öffnung im Weicheisenrückschluss, um die Spule mit dem Übersetzungshebel zu verbinden. Diese Verbindung kann erst nach Montage des Magneten und des Übersetzungshebels in der Waage erfolgen; dabei besteht die Gefahr, dass die empfindlichen Lager des Übersetzungshebels beschädigt werden.



   Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Waage der eingangs genannt Art so auszubilden, dass einfache Bauteile benutzt werden können, dass eine problemlose Montage möglich ist und dass die Länge des Übersetzungshebels nicht eingeschränkt ist.



   Dies wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Ebene    der Flachspule senkrecht zur (waagerechten) Drehachse des Übersetzungshebels steht und dass der kastenförmige Weich-    eisenrückschluss mindestens eine, zumindest teilweise offene Seite in der Längsrichtung des Übersetzungshebels zu dessen Drehachse hin aufweist.



   Durch die senkrecht stehende Flachspule ergibt sich direkt eine senkrechte Kompensationskraft, so dass auf eine Kraftumlenkung durch einen Winkelhebel verzichtet werden kann. Damit ist auch die Länge des Übersetzungshebels frei wählbar. Durch die Anordnung der Flachspule senkrecht zur Drehachse des Übersetzungshebels - Flachspule und Übersetzungshebel also in einer Ebene - kann die offene Seite des kastenförmigen Weicheisenrückschlusses in der Längsrichtung des Übersetzungshebels zu dessen Drehachse hin liegen.



  Bei der Montage lässt sich dadurch die bereits mit dem Übersetzungshebel verbundene Flachspule leicht in das ebenfalls bereits fertig zusammengesetzte Permanentmagnetsystem hineinschieben.



   Die Flachspule weist vorteilhafterweise einen rechteckigen Querschnitt auf, da in diesem Fall keine seitlichen Kraftkomponenten entstehen, die nicht zur resultierenden Kompensationskraft beitragen.   Zweckmässigerweise    ist dabei die Flachspule mit ihrer kürzeren Seite so mit dem Übersetzungshebel verbunden, dass sie dessen Verlängerung bildet.



  In diesem Fall erzeugt die längere Spulenseite die Kompensationskraft, so dass sich eine optimale Ausnutzung des Kompensationsstromes ergibt. Dadurch, dass die Flachspule in der Verlängerung des Übersetzungshebels angeordnet ist, ragt der Übersetzungshebel nicht in den kastenförmigen Weicheisenrückschluss hinein; die Grösse des kastenförmigen Weicheisenrückschlusses braucht also nur für die Grösse der Flachspule und die Grösse der Permanentmagnete dimensioniert zu sein.

 

   Die Herstellung des kastenförmigen Weicheisenrückschlusses und seine Montage am Wägesystem ist besonders einfach, wenn er aus einem U-förmig gebogenen Stanz-Biege Teil und einer ebenen Platte zusammengesetzt ist. Die Verbindung dieser beiden Teile erfolgt vorteilhafterweise so, dass die ebene Platte rechteckige Ausnehmungen aufweist, in die entsprechende Nasen des U-förmig gebogenen Stanz Biege-Teils hineinragen. Durch ein Anstauchen dieser Nasen ergibt sich eine einfache und dauerhafte Verbindung der beiden Teile.



   In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung besteht der kastenförmige Weicheisenrückschluss aus einer ebenen Platte und aus einem Stanz-Biege-Teil, das nicht nur an zwei Seiten - wie in der ersten Ausgestaltung - sondern an drei Seiten abgewinkelt ist. Die verbleibende offene Seite des  



  kastenförmigen Weicheisenrückschlusses ist dabei in Längs   richtung-des    Übersetzungshebels zu dessen Drehachse hin angeordnet. Die zusätzlich geschlossene hintere Seite des Weicheisenrückschlusses ergibt eine verbesserte magnetische Abschirmwirkung, besonders nach hinten. Auch wenn sich in der hinteren Seite evtl. notwendige, kleinere Löcher aus Ausnehmungen befinden, bleibt doch eine Verbesserung der Abschirmwirkung bestehen.



   In einer dritten vorteilhaften Ausgestaltung besteht der kastenförmige Weicheisenrückschluss aus einer ebenen Platte und aus einem Stanz-Biege-Teil, das an vier Seiten abgewinkelt ist. Dadurch würde eigentlich ein allseitig geschlossener Kasten entstehen. Da jedoch in der vierten abgewinkelten Seite - diejenige in Längsrichtung des Übersetzungshebels zu dessen Drehachse hin - eine Ausnehmung ausgestanzt ist, verbleibt eine Öffnung, durch die die Flachspule eingeschoben werden kann. Diese Ausgestaltung verbessert die magnetische Abschirmwirkung nochmals, besonders nach vorn zum Übersetzungshebel hin. Die Verbindung zwischen Platte und Stanz-Biege-Teil erfolgt in allen Ausgestaltungen vorteilhafterweise über rechteckige Ausnehmungen und entsprechende Nasen, wie bereits bei der ersten Ausgestaltung beschrieben.



   Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Figuren beispielsweise beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 die elektrische Waage in einem Längsschnitt, wobei auch die wesentlichen elektrischen Baugruppen als   lBlock-    schaltbild eingezeichnet sind,
Fig. 2 einen Schnitt durch das Permanentmagnetsystem und die Flachspule längs der Linie A-A in Fig. 1,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht der beiden Teile des kastenförmigen Weicheisenrückschlusses aus Fig. 1 vor der Montage und
Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der beiden Teile des kastenförmigen Weicheisenrückschlusses in einer anderen Ausgestaltung vor der Montage.



   Die elektronische Waage in Fig. 1 enthält einen gehäusefesten Stützteil 1, an dem über zwei Lenker 4 und 5 mit den Gelenkstellen 6 ein Lastaufnehmer 2 in senkrechter Richtung beweglich befestigt ist. Der Lastaufnehmer trägt in seinem oberen Teil die Lastschale 3 zur Aufnahme des Wägegutes und überträgt die der Masse des Wägegutes entsprechende Kraft über ein Koppelelement 9 auf den kürzeren Hebelarm des Übersetzungshebels 7. Der Übersetzungshebel 7 ist durch ein Kreuzfedergelenk 8 am Stützteil 1 gelagert.



  Am längeren Hebelarm des Übersetzungshebels 7 ist die Flachspule 10 befestigt. Das Permanentmagnetsystem, in dessen magnetischen Feld sich die Flachspule befindet, besteht aus mindestens zwei quaderförmigen Permanentmagneten 11 und 12, die an einer weichmagnetischen Platte 20 befestigt sind. Den weiteren magnetischen Rückschluss bildet ein U-förmig gebogenes Teil 21, das in Fig. 1 nur mit seinen beiden angeschnittenen Schenkeln oben und unten erkennbar ist. Dieses Permenentmagnetsystem wird weiter unten anhand der Fig. 2 und 3 noch näher beschrieben.



   Der Kompensationsstrom für die Flachspule 10 wird von einem Regelverstärker 14 geliefert und dieser über bewegliche Zuleitungen 13 zugeführt. Die Grösse des Kompensationsstromes wird in bekannter Weise durch den Lagensensor 15 und den Regelverstärker   14 so    geregelt, dass Gleichgewicht zwischen dem Gewicht des Wägegutes und der elektromagnetischen Kompensationskraft herrscht. Der Kompensationsstrom erzeugt an einem Messwiderstand 16 eine Messspannung, die einem Analog/Digital-Wandler 17 zugeführt wird. Das digitalisierte Ergebnis wird von einem Mikroprozessor 18 übernommen und in der Anzeige 19 digital angezeigt. Fig. 2 zeigt das Permanentmagnetsystem und die Flachspule 10 im Schnitt. Als tragendes Teil des Per manentmagnetsystems dient eine Weicheisenplatte 20, die mit Schrauben 22 am Stützteil 1 befestigt ist.

  Auf dieser Weicheisenplatte 20 ist ein U-förmig gebogenes Teil 21 aus Weicheisen befestigt. Diese Befestigung erfolgt gemäss Fig. 3 durch vorstehende Nasen 26 im U-förmig gebogenen Teil 21, die in entsprechende rechteckige Ausnehmungen 25 in der ebenen Platte 20 hineinragen. In bekannter Weise werden dann durch einen Stauchvorgang die Nasen 26 so auseinan dergedrückt, dass sie sich in den Ausnehmungen 25 verkeilen und eine feste Verbindung entsteht. In Fig. 3 sind vier solcher
Verbindungsstellen vorgesehen, ihre Anzahl kann jedoch auch höher gewählt werden.



   Die Platte 20 und das U-förmig gebogene Teil 21 bilden den magnetischen Rückschluss für die vier Permanentmag nete   11, 12, 23    und 24, die von innen an diesem magnetischen
Rückschluss befestigt sind. Die Magnetisierungsrichtung ist in Fig. 2 durch Pfeile angedeutet: Die beiden oberen
Permanentmagnete 11 und 23 sind in einer Richtung magnetisiert, die beiden unteren Permanentmagnete 12 und 24 in der entgegengesetzten Richtung. Die Windungen der   Flach-    spule 10 befinden sich also mit ihren oberen und unteren Schenkeln in magnetischen Feldern entgegengesetzter Richtung, sodass der in beiden Schenkeln in entgegengesetzter Richtung fliessende Kompensationsstrom überall eine senkrechte Kompensationskraft gleicher Richtung erzeugt.



      Statt der vier Permanentmagnete I 1,12,23 und 24 auf    beiden Seiten der Flachspule 10 reichen selbstverständlich auch zwei Permanentmagnete (beispielsweise 11 und   12), die    entsprechend dicker ausgebildet sind.



   Die Flachspule 10 ist auf einen Spulenkörper 27   (Fig. 2)    gewickelt, der aus einem Blech besteht, aus dem zwei Blechstreifen abgewinkelt sind. Selbstverständlich sind auch andere Spulenkörper oder auch freitragende Spulen möglich
Die Platte 20 und das U-förmig gebogene Teil 21 des magnetischen Rückschlusses bilden einen Kasten, der zwei offene Seiten in Längsrichtung des Übersetzungshebels   aut-    weist - in Fig. 1 also links und rechts. Durch diese offenen Seiten kann der Übersetzungshebel 7 mit der Flachspule bei der Montage leicht in das   Permanentrnagnetsystem    eingeschoben werden. Weitere Öffnungen im magnetischen   Riick-    schluss sind nicht nötig.

  Bei entsprechender   Ausgestal':urg    des Stützteiles 1 und mit einem Lagensensor 15, der z.B. zwischen Flachspule 10 und Drehgelenk 8 am ijbersetzungs hebel 7 befestigt ist, lässt sich auch das   Permanentmagnetsy-    stem bei der Montage über das sonst fertig montierte Wägesystem schieben. In diesem Fall kann auch die in Fig. 3 unsichtbare Seite des Weicheisenrückschlusses rechts hinten durch ein zusätzliches abgewinkeltes Blechteil 30 verschlossen werden. Dieses Stanz-Biege-Teil 21' weist dann drei abgewin kelte Seiten auf. Auf diese Weise ergibt sich eine verbesserte magnetische Abschirmung. 

  Aber auch wenn sich der Lagensensor 15 rechts von der Flachspule 10 - gemäss der in Fig. 1 gezeichneten Lage - befindet, kann das zusätzliche Blechteil beibehalten werden, es muss nur ein kleines Loch 31 aufweisen, durch das Lagensensor 15 und Spulenkörper 27 verbunden werden können.



   Eine weitere Verbesserung der Abschirmwirkung lässt sich durch eine Ausgestaltung des kastenförmigen Weicheisenrückschlusses gemäss Fig. 4 erzielen. Das Stanz-Biege-Teil 28 weist hierbei an allen vier Seiten abgewinkelte Bleche 28',   28", 28"', 28""    auf. Im vorderen abgewinkelten Blech 28"" ist eine rechteckige Ausnehmung 29 vorhanden, durch die nach der Montage des kastenförmigen Weicheisenrückschlusses die Fachspule 10 eingeschoben werden kann. Die hintere, in Fig. 4 nicht sichtbare Seite des kastenförmigen Weicheisenrückschlusses ist entweder ganz geschlossen oder  weist nur ein kleines Loch 31 für die Befestigung der Abtastung am Spulenkörper auf. 

  Die Verbindung zwischen dem Stanz-Biege-Teil 28 und der ebenen Platte 20 erfolgt wieder durch vorstehende Nasen 26 am Stanz-Biege-Teil 28, die in entsprechende Ausnehmungen 25 in der ebenen Platte 20 hineinragen und dort verkeilt werden. Trotz der guten magnetischen Abschirmwirkung benötigt auch diese Ausgestaltung nur einfache Teile, die eine leichte Montage ermöglichen.



   Die Erfindung wurde im vorstehenden am Beispiel einer elektrischen Waage mit Parallelführung und Übersetzungshebel erläutert. Die erfindungsgemässen Vorteile ergeben sich jedoch auch bei einer elektrischen Waage mit Wägebrücke und nachgeschalteten Übersetzungshebel(n). 



  
 

** WARNING ** beginning of DESC field could overlap end of CLMS **.

 



   PATENT CLAIMS Electric scale based on the principle of electromagnetic force compensation with a weighing pan, a translation lever and a flat coil attached to the translation lever, which is located in the field of a fixed permanent magnet system, the soft iron back of which forms a partially closed box, characterized in that the plane of the flat coil (10) is perpendicular to the axis of rotation of the transmission lever (7) and that the box-shaped soft iron yoke (20, 21, 21 ', 28) has at least one, at least partially open side in the longitudinal direction of the transmission lever (7) towards its axis of rotation.



   2. Electrical balance according to claim 1, characterized in that the flat coil (10) has a rectangular cross section.



   3. Electrical balance according to claim 2, characterized in that the flat coil (10) is connected on its shorter side to the transmission lever (7) so that it forms its extension.



   4. Electrical balance according to one of claims 1 to 3, characterized in that the box-shaped soft iron yoke (20, 21, 21 ', 28) is at least partially open (31, 29) on both sides in the longitudinal direction of the translation lever (7).



   5. Electrical balance according to claim 4, characterized in that the box-shaped soft iron yoke consists of a U-shaped bent-bent part (21) and a flat plate (20) (Fig. 2).



   6. Electrical balance according to one of claims 1 to 4, characterized in that the box-shaped soft iron yoke from a stamped and bent part (21 '), which is angled on three sides, and a flat plate (20), the open Side of the box is arranged in the longitudinal direction of the transmission lever (7) towards its axis of rotation (Fig. 3).



   7. Electrical scale according to one of claims 1 to 4, characterized in that the box-shaped soft iron yoke from a stamped and bent part (28) which is angled on four sides (28 ', 28 ", 28"', 28 "") , and there is a flat plate (20), the side 28 "" in the longitudinal direction of the transmission lever (7) towards its axis of rotation having a recess (29) which corresponds at least to the cross section of the flat coil (10) (Fig.



  4).



   8. Electrical balance according to one of claims 5 to 7, characterized in that the flat plate (20) has rectangular recesses (25) in the corresponding lugs (26) of the U-shaped bent-bent part (21) or of the punched-bent part (21 ') angled on three sides or of the punched-bent part (28) angled on four sides protrude.



   The invention relates to an electrical balance on the principle of electromagnetic force compensation with a weighing pan, a translation lever and a flat coil attached to the translation lever, which is located in the field of a fixed permanent magnet system, the soft iron yoke forms a partially closed box.



   Scales of this type are e.g. known from DE-OS 3 127939. In the embodiment shown there, the permanent magnet and flat coil lie horizontally, which allows a very low overall height, but requires a force deflection by an angle lever. In addition, the longer lever arm of the angle lever extends in the vertical direction, so that its lever length and thus the achievable ratio is very limited.



   Furthermore, it is known from DE-GM 8007390 to use a box-shaped magnet with two lateral openings (perpendicular to the longitudinal axis of the lever), in which there is a coil, the axis of which extends in the direction of the longitudinal axis of the lever. This design requires an additional third opening in the soft iron yoke to connect the coil to the transmission lever. This connection can only be made after mounting the magnet and the translation lever in the scale; there is a risk that the sensitive bearings of the transmission lever will be damaged.



   The object of the invention is therefore to design a balance of the type mentioned at the beginning such that simple components can be used, that problem-free assembly is possible and that the length of the translation lever is not restricted.



   This is achieved according to the invention in that the plane of the flat coil is perpendicular to the (horizontal) axis of rotation of the transmission lever and that the box-shaped soft iron yoke has at least one, at least partially open side in the longitudinal direction of the transmission lever towards its axis of rotation.



   The vertical flat coil results directly in a vertical compensation force, so that there is no need to deflect the force using an angle lever. The length of the translation lever can also be freely selected. By arranging the flat coil perpendicular to the axis of rotation of the translation lever - flat coil and translation lever in one plane - the open side of the box-shaped soft iron yoke can lie in the longitudinal direction of the translation lever towards its axis of rotation.



  During assembly, the flat coil that is already connected to the transmission lever can be easily pushed into the permanent magnet system, which is also already assembled.



   The flat coil advantageously has a rectangular cross section, since in this case there are no lateral force components which do not contribute to the resulting compensation force. The flat coil is expediently connected with its shorter side to the transmission lever in such a way that it forms its extension.



  In this case, the longer coil side generates the compensation force, so that an optimal utilization of the compensation current results. Because the flat coil is arranged in the extension of the transmission lever, the transmission lever does not protrude into the box-shaped soft iron yoke; The size of the box-shaped soft iron yoke therefore only needs to be dimensioned for the size of the flat coil and the size of the permanent magnets.

 

   The production of the box-shaped soft iron yoke and its mounting on the weighing system is particularly simple if it is composed of a U-shaped bent and bent part and a flat plate. The connection of these two parts is advantageously carried out in such a way that the flat plate has rectangular recesses into which the corresponding lugs of the U-shaped bent and bent part protrude. An upsetting of these lugs results in a simple and permanent connection of the two parts.



   In another advantageous embodiment, the box-shaped soft iron yoke consists of a flat plate and a stamped and bent part, which is angled not only on two sides - as in the first embodiment - but on three sides. The remaining open side of the



  box-shaped soft iron yoke is arranged in the longitudinal direction of the translation lever towards its axis of rotation. The additionally closed rear side of the soft iron yoke results in an improved magnetic shielding effect, especially towards the rear. Even if there are necessary, smaller holes from recesses on the rear side, there is still an improvement in the shielding effect.



   In a third advantageous embodiment, the box-shaped soft iron yoke consists of a flat plate and a stamped and bent part that is angled on four sides. This would actually create a box closed on all sides. However, since a recess is punched out in the fourth angled side - that in the longitudinal direction of the transmission lever towards its axis of rotation - an opening remains through which the flat coil can be inserted. This configuration further improves the magnetic shielding effect, especially towards the translation lever. The connection between the plate and the stamped and bent part is advantageously carried out in all configurations via rectangular recesses and corresponding lugs, as already described in the first configuration.



   The invention is described below with reference to the schematic figures, for example. It shows:
1 shows the electrical balance in a longitudinal section, the essential electrical assemblies also being drawn in as a block diagram,
2 shows a section through the permanent magnet system and the flat coil along the line A-A in FIG. 1,
Fig. 3 is a perspective view of the two parts of the box-shaped soft iron yoke from Fig. 1 before assembly and
Fig. 4 is a perspective view of the two parts of the box-shaped soft iron yoke in another embodiment before assembly.



   The electronic scale in FIG. 1 contains a support part 1 fixed to the housing, to which a load receiver 2 is fastened in a vertical direction by means of two links 4 and 5 with the articulation points 6. The load receiver carries in its upper part the load pan 3 for receiving the goods to be weighed and transmits the force corresponding to the mass of the goods to be weighed via a coupling element 9 to the shorter lever arm of the translation lever 7. The translation lever 7 is supported on the support part 1 by a cross spring joint 8.



  The flat coil 10 is fastened to the longer lever arm of the transmission lever 7. The permanent magnet system, in the magnetic field of which the flat coil is located, consists of at least two cuboid permanent magnets 11 and 12, which are fastened to a soft magnetic plate 20. The further magnetic inference is formed by a U-shaped part 21, which can only be seen in FIG. 1 with its two cut legs at the top and bottom. This permanent magnet system is described in more detail below with reference to FIGS. 2 and 3.



   The compensation current for the flat coil 10 is supplied by a control amplifier 14 and this is supplied via movable supply lines 13. The size of the compensation current is regulated in a known manner by the position sensor 15 and the control amplifier 14 in such a way that there is a balance between the weight of the goods to be weighed and the electromagnetic compensation force. The compensation current generates a measuring voltage at a measuring resistor 16, which is fed to an analog / digital converter 17. The digitized result is taken over by a microprocessor 18 and displayed digitally in the display 19. Fig. 2 shows the permanent magnet system and the flat coil 10 in section. A soft iron plate 20, which is fastened with screws 22 to the supporting part 1, serves as the supporting part of the magnetic system.

  On this soft iron plate 20, a U-shaped part 21 made of soft iron is attached. This attachment is carried out according to FIG. 3 by protruding lugs 26 in the U-shaped part 21, which protrude into corresponding rectangular recesses 25 in the flat plate 20. In a known manner, the lugs 26 are then pushed out of each other by an upsetting process so that they wedge in the recesses 25 and a firm connection is created. In Fig. 3 there are four such
Connection points are provided, but their number can also be selected higher.



   The plate 20 and the U-shaped part 21 form the magnetic yoke for the four permanent magnets 11, 12, 23 and 24, which are magnetic from the inside
Inference are attached. The direction of magnetization is indicated by arrows in FIG. 2: the two upper ones
Permanent magnets 11 and 23 are magnetized in one direction, the two lower permanent magnets 12 and 24 in the opposite direction. The windings of the flat coil 10 are thus with their upper and lower legs in magnetic fields in opposite directions, so that the compensation current flowing in both legs in the opposite direction generates a vertical compensation force in the same direction everywhere.



      Instead of the four permanent magnets I 1, 12, 23 and 24 on both sides of the flat coil 10, two permanent magnets (for example 11 and 12), which are correspondingly thicker, are of course sufficient.



   The flat coil 10 is wound on a bobbin 27 (FIG. 2), which consists of a sheet from which two sheet strips are angled. Of course, other coil formers or self-supporting coils are also possible
The plate 20 and the U-shaped part 21 of the magnetic yoke form a box which has two open sides in the longitudinal direction of the transmission lever - in FIG. 1, therefore, left and right. Through these open sides, the translation lever 7 with the flat coil can be easily inserted into the permanent magnet system during assembly. No further openings in the magnetic yoke are necessary.

  With a corresponding configuration: Ur of the support part 1 and with a position sensor 15, which e.g. is attached to the translation lever 7 between the flat coil 10 and the swivel joint 8, the permanent magnet system can also be pushed over the otherwise fully assembled weighing system during assembly. In this case, the side of the soft iron yoke that is invisible in FIG. 3 can also be closed at the rear right by an additional angled sheet metal part 30. This stamping-bending part 21 'then has three angled sides. This results in improved magnetic shielding.

  But even if the position sensor 15 is located to the right of the flat coil 10 - according to the position shown in FIG. 1 - the additional sheet metal part can be retained, it only has to have a small hole 31 through which the position sensor 15 and coil body 27 can be connected .



   A further improvement in the shielding effect can be achieved by designing the box-shaped soft iron yoke according to FIG. 4. The stamped and bent part 28 has angled sheets 28 ', 28 ", 28"', 28 "" on all four sides. In the front angled plate 28 "" there is a rectangular recess 29 through which the specialist coil 10 can be inserted after the box-shaped soft iron yoke has been installed. The rear side of the box-shaped soft iron yoke, which is not visible in FIG. 4, is either completely closed or has only a small hole 31 for fastening the scanning to the coil former.

  The connection between the stamped and bent part 28 and the flat plate 20 again takes place via protruding lugs 26 on the stamped and bent part 28, which protrude into corresponding recesses 25 in the flat plate 20 and are wedged there. Despite the good magnetic shielding effect, this configuration also only requires simple parts that enable easy assembly.



   The invention was explained above using the example of an electrical scale with parallel guidance and translation lever. However, the advantages according to the invention also result in the case of an electrical scale with a weighing platform and a downstream transmission lever (s).


    

Claims (8)

PATENTANSPRÜCHE Elektrische Waage nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation mit einer Waagschale, einem Übersetzungshebel und einer am Übersetzungshebel angebrachten Flachspule, die sich im Feld eines ortsfesten Permanentmagnetsystems befindet, dessen Weicheisenrückschluss einen teilweise geschlossenen Kasten bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Ebene der Flachspule (10) senkrecht zur Drehachse des Übersetzungshebels (7) steht und dass der kastenförmige Weicheisenrückschluss (20, 21, 21', 28) mindestens eine, zumindest teilweise offene Seite in der Längsrichtung des Übersetzungshebels (7) zu dessen Drehachse hin aufweist.  PATENT CLAIMS Electric scale based on the principle of electromagnetic force compensation with a weighing pan, a translation lever and a flat coil attached to the translation lever, which is located in the field of a fixed permanent magnet system, the soft iron back of which forms a partially closed box, characterized in that the plane of the flat coil (10) is perpendicular to the axis of rotation of the transmission lever (7) and that the box-shaped soft iron yoke (20, 21, 21 ', 28) has at least one, at least partially open side in the longitudinal direction of the transmission lever (7) towards its axis of rotation. 2. Elektrische Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspule (10) einen rechteckigen Querschnitt besitzt.  2. Electrical balance according to claim 1, characterized in that the flat coil (10) has a rectangular cross section. 3. Elektrische Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Flachspule (10) an ihrer kürzeren Seite so mit dem Übersetzungshebel (7) verbunden ist, dass sie dessen Verlängerung bildet.  3. Electrical balance according to claim 2, characterized in that the flat coil (10) is connected on its shorter side to the transmission lever (7) so that it forms its extension. 4. Elektrische Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenförmige Weicheisenrückschluss (20, 21, 21', 28) auf beiden Seiten in der Längsrichtung des Übersetzungshebels (7) wenigstens teilweise offen (31, 29) ist.  4. Electrical balance according to one of claims 1 to 3, characterized in that the box-shaped soft iron yoke (20, 21, 21 ', 28) is at least partially open (31, 29) on both sides in the longitudinal direction of the translation lever (7). 5. Elektrische Waage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenförmige Weicheisenrückschluss aus einem U-förmig gebogenen Stanz-Biege-Teil (21) und einer ebenen Platte (20) besteht (Fig. 2).  5. Electrical balance according to claim 4, characterized in that the box-shaped soft iron yoke consists of a U-shaped bent-bent part (21) and a flat plate (20) (Fig. 2). 6. Elektrische Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenförmige Weicheisenrückschluss aus einem Stanz-Biege-Teil (21 '), das an drei Seiten abgewinkelt ist, und einer ebenen Platte (20) besteht, wobei die offene Seite des Kastens in der Längsrichtung des Übersetzungshebels (7) zu dessen Drehachse hin angeordnet ist (Fig. 3).  6. Electrical balance according to one of claims 1 to 4, characterized in that the box-shaped soft iron yoke from a stamped and bent part (21 '), which is angled on three sides, and a flat plate (20), the open Side of the box is arranged in the longitudinal direction of the transmission lever (7) towards its axis of rotation (Fig. 3). 7. Elektrische Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kastenförmige Weicheisenrückschluss aus einem Stanz-Biege-Teil (28), das an vier Seiten (28', 28", 28"', 28"") abgewinkelt ist, und einer ebenen Platte (20) besteht, wobei die in der Längsrichtung des Übersetzungshebels (7) zu dessen Drehachse hin befindlichen Seite 28"" eine Ausnehmung (29) aufweist, die mindestens dem Querschnitt der Flachspule (10) entspricht (Fig.  7. Electrical scale according to one of claims 1 to 4, characterized in that the box-shaped soft iron yoke from a stamped and bent part (28) which is angled on four sides (28 ', 28 ", 28"', 28 "") , and there is a flat plate (20), the side 28 "" in the longitudinal direction of the transmission lever (7) towards its axis of rotation having a recess (29) which corresponds at least to the cross section of the flat coil (10) (Fig. 4). 4). 8. Elektrische Waage nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die ebene Platte (20) rechtekkige Ausnehmungen (25) aufweist, in die entsprechende Nasen (26) des U-förmig gebogenen Stanz-Biege-Teiles (21) bzw. des an drei Seiten abgewinkelten Stanz-Biege-Teiles (21') bzw. des an vier Seiten abgewinkelten Stanz-Biege Teiles (28) hineinragen.  8. Electrical balance according to one of claims 5 to 7, characterized in that the flat plate (20) has rectangular recesses (25) in the corresponding lugs (26) of the U-shaped bent-bent part (21) or of the punched-bent part (21 ') angled on three sides or of the punched-bent part (28) angled on four sides protrude. Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Waage nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation mit einer Waagschale, einem Übersetzungshebel und einer am Übersetzungshebel angebrachten Flachspule, die sich im Feld eines ortsfesten Permanentmagnetsystems befindet, dessen Weicheisenrückschluss einen teilweise geschlossenen Kasten bildet.  The invention relates to an electrical balance on the principle of electromagnetic force compensation with a weighing pan, a translation lever and a flat coil attached to the translation lever, which is located in the field of a fixed permanent magnet system, the soft iron yoke forms a partially closed box. Waagen dieser Art sind z.B. aus der DE-OS 3 127939 bekannt. In der dort gezeigten Ausführungsform liegen Permanentmagnet und Flachspule waagerecht, was eine sehr geringe Bauhöhe erlaubt, jedoch eine Kraftumlenkung durch einen Winkelhebel erforderlich macht. Ausserdem erstreckt sich der längere Hebelarm des Winkelhebels in senkrechter Richtung, so dass seine Hebellänge und damit das erreichbare Ubersetzungsverhältnis sehr begrenzt ist.  Scales of this type are e.g. known from DE-OS 3 127939. In the embodiment shown there, the permanent magnet and flat coil lie horizontally, which allows a very low overall height, but requires a force deflection by an angle lever. In addition, the longer lever arm of the angle lever extends in the vertical direction, so that its lever length and thus the achievable ratio is very limited. Weiter ist es aus dem DE-GM 8007390 bekannt, einen kastenförmigen Magneten mit zwei seitlichen Öffnungen (senkrecht zur Hebellängsachse) zu benutzen, in dem sich eine Spule befindet, deren Achse in Richtung der Hebellängsachse verläuft. Diese Bauart bedingt eine zusätzliche dritte Öffnung im Weicheisenrückschluss, um die Spule mit dem Übersetzungshebel zu verbinden. Diese Verbindung kann erst nach Montage des Magneten und des Übersetzungshebels in der Waage erfolgen; dabei besteht die Gefahr, dass die empfindlichen Lager des Übersetzungshebels beschädigt werden.  Furthermore, it is known from DE-GM 8007390 to use a box-shaped magnet with two lateral openings (perpendicular to the longitudinal axis of the lever), in which there is a coil, the axis of which extends in the direction of the longitudinal axis of the lever. This design requires an additional third opening in the soft iron yoke to connect the coil to the transmission lever. This connection can only be made after mounting the magnet and the translation lever in the scale; there is a risk that the sensitive bearings of the transmission lever will be damaged. Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Waage der eingangs genannt Art so auszubilden, dass einfache Bauteile benutzt werden können, dass eine problemlose Montage möglich ist und dass die Länge des Übersetzungshebels nicht eingeschränkt ist.  The object of the invention is therefore to design a balance of the type mentioned at the beginning such that simple components can be used, that problem-free assembly is possible and that the length of the translation lever is not restricted. Dies wird erfindungsgemäss dadurch gelöst, dass die Ebene der Flachspule senkrecht zur (waagerechten) Drehachse des Übersetzungshebels steht und dass der kastenförmige Weich- eisenrückschluss mindestens eine, zumindest teilweise offene Seite in der Längsrichtung des Übersetzungshebels zu dessen Drehachse hin aufweist.  This is achieved according to the invention in that the plane of the flat coil is perpendicular to the (horizontal) axis of rotation of the transmission lever and that the box-shaped soft iron yoke has at least one, at least partially open side in the longitudinal direction of the transmission lever towards its axis of rotation. Durch die senkrecht stehende Flachspule ergibt sich direkt eine senkrechte Kompensationskraft, so dass auf eine Kraftumlenkung durch einen Winkelhebel verzichtet werden kann. Damit ist auch die Länge des Übersetzungshebels frei wählbar. Durch die Anordnung der Flachspule senkrecht zur Drehachse des Übersetzungshebels - Flachspule und Übersetzungshebel also in einer Ebene - kann die offene Seite des kastenförmigen Weicheisenrückschlusses in der Längsrichtung des Übersetzungshebels zu dessen Drehachse hin liegen.  The vertical flat coil results directly in a vertical compensation force, so that there is no need to deflect the force using an angle lever. The length of the translation lever can also be freely selected. Due to the arrangement of the flat coil perpendicular to the axis of rotation of the translation lever - flat coil and translation lever in one plane - the open side of the box-shaped soft iron yoke can lie in the longitudinal direction of the translation lever towards its axis of rotation. Bei der Montage lässt sich dadurch die bereits mit dem Übersetzungshebel verbundene Flachspule leicht in das ebenfalls bereits fertig zusammengesetzte Permanentmagnetsystem hineinschieben. During assembly, the flat coil that is already connected to the transmission lever can be easily pushed into the permanent magnet system, which is also already assembled. Die Flachspule weist vorteilhafterweise einen rechteckigen Querschnitt auf, da in diesem Fall keine seitlichen Kraftkomponenten entstehen, die nicht zur resultierenden Kompensationskraft beitragen. Zweckmässigerweise ist dabei die Flachspule mit ihrer kürzeren Seite so mit dem Übersetzungshebel verbunden, dass sie dessen Verlängerung bildet.  The flat coil advantageously has a rectangular cross section, since in this case there are no lateral force components which do not contribute to the resulting compensation force. The flat coil is expediently connected with its shorter side to the transmission lever in such a way that it forms its extension. In diesem Fall erzeugt die längere Spulenseite die Kompensationskraft, so dass sich eine optimale Ausnutzung des Kompensationsstromes ergibt. Dadurch, dass die Flachspule in der Verlängerung des Übersetzungshebels angeordnet ist, ragt der Übersetzungshebel nicht in den kastenförmigen Weicheisenrückschluss hinein; die Grösse des kastenförmigen Weicheisenrückschlusses braucht also nur für die Grösse der Flachspule und die Grösse der Permanentmagnete dimensioniert zu sein. In this case, the longer coil side generates the compensation force, so that an optimal utilization of the compensation current results. Because the flat coil is arranged in the extension of the transmission lever, the transmission lever does not protrude into the box-shaped soft iron yoke; The size of the box-shaped soft iron yoke therefore only needs to be dimensioned for the size of the flat coil and the size of the permanent magnets.   Die Herstellung des kastenförmigen Weicheisenrückschlusses und seine Montage am Wägesystem ist besonders einfach, wenn er aus einem U-förmig gebogenen Stanz-Biege Teil und einer ebenen Platte zusammengesetzt ist. Die Verbindung dieser beiden Teile erfolgt vorteilhafterweise so, dass die ebene Platte rechteckige Ausnehmungen aufweist, in die entsprechende Nasen des U-förmig gebogenen Stanz Biege-Teils hineinragen. Durch ein Anstauchen dieser Nasen ergibt sich eine einfache und dauerhafte Verbindung der beiden Teile.  The production of the box-shaped soft iron yoke and its mounting on the weighing system is particularly simple if it is composed of a U-shaped bent and bent part and a flat plate. The connection of these two parts is advantageously carried out in such a way that the flat plate has rectangular recesses into which the corresponding lugs of the U-shaped bent and bent part protrude. An upsetting of these lugs results in a simple and permanent connection of the two parts. In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung besteht der kastenförmige Weicheisenrückschluss aus einer ebenen Platte und aus einem Stanz-Biege-Teil, das nicht nur an zwei Seiten - wie in der ersten Ausgestaltung - sondern an drei Seiten abgewinkelt ist. Die verbleibende offene Seite des **WARNUNG** Ende CLMS Feld konnte Anfang DESC uberlappen**.  In another advantageous embodiment, the box-shaped soft iron yoke consists of a flat plate and a stamped and bent part, which is angled not only on two sides - as in the first embodiment - but on three sides. The remaining open side of the ** WARNING ** End of CLMS field could overlap beginning of DESC **.
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