CH698191B1 - Wägeaufnehmer mit Parallelführung und Ecklasteinstellhebel. - Google Patents

Abstract

Ein Wägeaufnehmer mit einem gehäusefesten Systemträger (1) umfasst einen Lastaufnehmer (2), der über eine Parallelführung aus einem oberen Lenker (3/3´) und einem unteren Lenker (4) beweglich mit dem Systemträger (1) verbunden ist. Die systemträgerseitigen Befestigungspunkte (23, 23´) des oberen Lenkers (3/3´) zur Ecklastjustierung sind mittels je eines verschwenkbar am Systemträger (1) gelagerten Ecklasteinstellhebels (27) verstellbar. Jeder Ecklasteinstellhebel (27) ist durch eine auf einer Gewindespindel drehbare Verstellmutter (22) verstellbar. Die Gewindespindel weist zwischen Ecklasteinstellhebel (27) und Systemträger (1) eine Dünnstelle auf.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wägeaufnehmer mit einem gehäusefesten Systemträger, mit einem Lastaufnehmer, der über eine Parallelführung aus einem oberen Lenker und einem unteren Lenker beweglich mit dem Systemträger verbunden ist, wobei die systemträgerseitigen Befestigungspunkte des oberen Lenkers zur Ecklastjustierung mittels je eines verschwenkbar am Systemträger gelagerten Ecklasteinstellhebels verstellbar sind.

Wägeaufnehmer dieser Art sind allgemein bekannt und beispielsweise in der DE 9 216 006 U1 beschrieben. Will man mit diesen Wägeaufnehmern Waagen hoher Auflösung (≥ 500 000 Schritte) aufbauen, so muss auch die Einstellung der Ecklastfreiheit – also die Unabhängigkeit der Anzeige der Waage vom Ort des Wägegutes auf der Waagschale – entsprechend feinfühlig und genau sein. Dazu ist es notwendig, den vertikalen Abstand des oberen und des unteren Lenkers auf beiden Seiten der Lenker genau zueinander zu justieren. In der DE 9 216 006 U1 ist dafür ein Ecklasteinstellhebel vorgesehen, der an seinem Ende durch eine Justierschraube verstellt werden kann. Eine einfache Justierschraube ist jedoch für die hohen Anforderungen an die Feinfühligkeit und Reproduzierbarkeit der Ecklasteinstellung nicht ausreichend.

Um wenigstens die Feinfühligkeit der Ecklastjustierung zu erhöhen, ist es in der DE 9 216 006 U1 vorgesehen, den Ecklasthebel elastisch auszubilden und durch die Kraft einer einstellbaren Feder geringfügig zu verbiegen. Dafür muss jedoch die Stabilität des Ecklasteinstellhebels geschwächt werden, was sich negativ zum Beispiel beim Falltest auswirkt. Ausserdem erfordert diese Ausgestaltung eine Justierung an zwei verschiedenen Einstellelementen, sodass die Ecklastjustierung komplizierter wird.

Weiterhin ist es zum Beispiel aus der DE 29 509 829 U1 bekannt, einen entsprechenden Wägeaufnehmer weitgehend aus einem Block herzustellen (monolithische Bauweise). Auch in der DE 29 509 829 U1 ist zur Verstellung des Ecklasthebels eine Justierschraube vorgesehen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem Wägeaufnehmer der oben angegebenen Art eine verbesserte Justieranordnung für den Ecklasteinstellhebel anzugeben, die sich durch sehr gute Reproduzierbarkeit auszeichnet.

Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass jeder Ecklasteinstellhebel durch eine auf einer Gewindespindel drehbare Verstellmutter verstellbar ist und dass die Gewindespindel zwischen Ecklasteinstellhebel und Systemträger eine Dünnstelle aufweist.

Durch die Benutzung einer Gewindespindel kann diese im Systemträger oder im Ecklasteinstellhebel in einer Bohrung festgeschraubt sein. Wird nun auf der anderen Seite der Gewindespindel durch die drehbare Verstellmutter justiert, so kann dies nicht zu einer Veränderung der Lage der Gewindespindel führen und damit auch zu keiner unreproduzierbaren Änderung der Ecklast. Durch die Dünnstelle in der Gewindespindel wird diese elastisch nachgiebig und kann dadurch Fertigungstoleranzen in den Bohrungen im Systemträger und im Ecklasteinstellhebel besser ausgleichen, sodass Zwangskräfte vermieden werden. Dasselbe gilt für den Ausgleich der (geringen) Verkippung des Ecklasteinstellhebels beim Justieren.

Eine besonders feinfühlige Einstellmöglichkeit ergibt sich dann, wenn die Gewindespindel zum Beispiel am Ecklasteinstellhebel fixiert ist und wenn die Verstellmutter nicht nur auf ihrer Innenseite, sondern auch auf ihrer Aussenseite Gewinde aufweist und zwischen der Gewindespindel und einer Gewindebohrung im Systemträger drehbar angeordnet ist und wenn dabei das Innengewinde und das Aussengewinde der Verstellmutter verschiedene Steigungen aufweisen (Differenzgewinde).

Neben der Feinfühligkeit der Justierung hat die Verstellmutter mit Differenzgewinde den Vorteil, dass der Kraftfluss zwischen Systemträger und der Gewindespindel über zwei ineinander greifende Gewinde - und damit grossflächig- erfolgt. Punktuelle Kraftübertragungen beim nicht exakt Aufliegen eines Schraubenkopfes oder einer normalen Mutter auf der (theoretisch jedenfalls) ebenen Oberfläche des Systemträgers werden dadurch vermieden. Die Gefahr, dass die Führung der Gewindespindel im Systemträger durch die Verstellmutter und die Fixierung der Gewindespindel im Ecklasteinstellhebel «gegeneinander kämpfen», also Zwangskräfte verursachen, wird durch die Nachgiebigkeit der Dünnstelle verhindert. Die Dünnstelle wird vorteilhafterweise rotationssymmetrisch ausgebildet, da so eine einfache Herstellung möglich ist.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigt <tb>Fig. 1<sep>eine perspektivische Darstellung des Wägeaufnehmers in einer beispielhaften Ausgestaltung, <tb>Fig. 2<sep>den Wägeaufnehmer aus Fig. 1in Seitenansicht und <tb>Fig. 3<sep>die Gewindespindel und die Verstellmutter in vergrösserter Darstellung.

Der in Fig. 1 perspektivisch und in Fig. 2in Seitenansicht dargestellte Wägeaufnehmer besteht aus einem Systemträger 1, der mit dem Gehäuse der Waage verbunden ist, weiter aus dem Lastaufnehmer 2, der eine Befestigungsbohrung 5 für die nicht dargestellte Waagschale aufweist, aus dem oberen Lenker, der in zwei Teillenker 3 und 3 ́ aufgeteilt ist, und aus dem unteren Lenker, von dem nur in Fig. 2 der eine Teillenker 4 erkennbar ist. Die als Gelenke wirkenden Materialdünnstellen an den Enden der Lenker sind mit 30, 30 ́, 31 und 31 ́ bezeichnet. Die Ecklastverstellung der Parallelführung aus den Lenkern 3/3 ́ und 4 erfolgt durch einen Ecklasteinstellhebel 27, der durch eine Gelenkdünnstelle 29 am gehäusefesten Bereich 1 gelagert ist. Durch das Zusammenspiel einer Verstellmutter 22 und einer Gewindespindel 21, das weiter unten detaillierter erläutert wird, kann der vordere Bereich 27 ́ ́ des Ecklasteinstellhebels 27 relativ zum Systemträger etwas bewegt werden und dadurch der ganze Ecklasteinstellhebel 27 etwas verkippt werden. Da die Dünnstellen 28 und 29 am Ecklasteinstellhebel 27 seitlich etwas gegeneinander versetzt sind, führt diese Verkippung des Ecklasteinstellhebels 27 zu einer sehr geringen vertikalen Bewegung des Bereiches 23, an dem sich der Teillenker 3 abstützt. Um dabei ein Verkippen des Bereiches 23 zu verhindern, ist dieser durch eine Parallelführung aus den Lenkern 24 und 25 mit dem gehäusefesten Bereich 1 verbunden. Durch eine nur ganz schematisch angedeutete Spreizfeder 26 wird das Spiel in der Verstellmutter 22 neutralisiert. Eine gleiche Ecklastverstellung ist für den Bereich 23 ́, an dem sich der andere obere Teillenker 3 ́ abstützt, vorgesehen. Die sichtbaren Teile dieser zweiten Ecklastverstellung sind in Fig. 1 mit den gleichen Bezugszahlen, jedoch mit einem Strich versehen, gekennzeichnet. Ausserdem erkennt man in Fig. 1den Übersetzungshebel 7 und einen Durchbruch 6 für den Magneten der elektromagnetischen Kraftkompensation. - Diese Teile des Wägeaufnehmers sind allgemein bekannt und beispielsweise in der schon zitierten DE 29 509 829 U1 beschrieben, sodass sich eine detaillierte Beschreibung hier erübrigt.

Die Ecklastverstellung, die in Fig. 1und 2nur grob erkennbar ist, ist in Fig. 3noch einmal detaillierter und vergrössert dargestellt. Fig. 3ist eine Seitenansicht mit teilweise aufgeschnittenen Bereichen. Die Gewindespindel 21 weist einen Bund 19 auf und ist mit einer Mutter 18 in einer Durchgangsbohrung im Ecklastverstellhebel 27/27 ́ ́ festgeschraubt, wobei der Bund 19 als Anschlag wirkt. Oberhalb des Bundes 19 weist die Gewindespindel 21 eine Dünnstelle 20 auf, die den oberen Bereich 21 ́ ́ der Gewindespindel 21 elastisch mit dem unteren Bereich der Gewindespindel 21 einschliesslich dem Bund 19 verbindet. Der obere Bereich 21 ́ ́ der Gewindespindel 21 ist über eine Verstellmutter 22 mit dem Systemträger 1 verbunden. Die Verstellmutter 22 weist dazu auf ihrer Innenseite und auf ihrer Aussenseite Gewinde auf, wobei sich die Steigungen dieser beiden Gewinde unterscheiden. Durch dieses Differenzgewinde führt eine Drehung der Verstellmutter zu einer feinfühligen Verstellung des Abstandes zwischen dem Ecklasteinstellhebel 27/27 ́ ́ und dem Systemträger 1.

Durch die beschriebene Ausgestaltung der Gewindespindel 21 und der Verstellmutter 22 werden mehrere Vorteile erreicht: – Durch die Fixierung der Gewindespindel im Ecklasteinstellhebel wird eine Relativbewegung zwischen Gewindespindel und Ecklasteinstellhebel verhindert, auch wenn sich der Ecklasteinstellhebel beim Justieren etwas schräg stellt. – Durch die Dünnstelle 20 werden der obere und der untere Bereich der Gewindespindel elastisch nachgiebig miteinander verbunden. Fertigungstoleranzen bei den Bohrungen im Systemträger und dem Ecklasteinstellhebel werden dadurch entschärft, genauso die Schrägstellung des Ecklasteinstellhebels beim Justieren. – Durch die Verstellmutter 22 mit ihrem Differenzgewinde ist die Verstellung feinfühlig. Ausserdem erfolgt die Kraftübertragung am Gewinde längs einer grossen Fläche und ist damit auch beim Verstellen gut reproduzierbar. (Das Oberteil 22 ́ ́ der Verstellmutter 22 berührt die Oberfläche des Systemträgers 1 nicht!). Demgegenüber würde die Kraftübertragung über das Oberteil 22 ́ ́ der Verstellmutter auf den Systemträger aufgrund von Fertigungsungenauigkeiten und nicht hundertprozentiger Parallelität zu einer nur punktweisen Berührung führen, die sich beim Justieren (= Drehen der Verstellmutter) in nicht vorhersagbarer und nicht reproduzierbarer Weise verändern würde. In entsprechender Weise tritt dieser nachteilige Effekt bei der Kraftübertragung über einen Schraubenkopf auf, wie es in der als Stand der Technik zitierten DE 9 216 006 U1 erfolgt. Auch die dort gezeichnete Unterlegscheibe mildert diesen Effekt nur wenig.

Die Dünnstelle 20 ist vorteilhafterweise rotationssymmetrisch ausgebildet. Dadurch wirkt die Dünnstelle als Kugelgelenk und es werden Toleranzen und Bewegungen in allen Richtungen ausgeglichen. Ausserdem muss beim Einbau der Gewindespindel nicht auf eine bestimmte Ausrichtung geachtet werden.

Im beschriebenen Ausführungsbeispiel des Wägeaufnehmers ist die Gewindespindel am Ecklasteinstellhebel fixiert und die Verstellmutter ist in einer Gewindebohrung im Systemträger geführt. Selbstverständlich kann auch umgekehrt die Gewindespindel am Systemträger fixiert sein und die Verstellmutter im Ecklasteinstellhebel geführt sein.

Im beschriebenen Beispiel ist die Gewindespindel durch eine Mutter 18 in einer Durchgangsbohrung fixiert. Es ist jedoch auch möglich, die Gewindespindel in einer Gewindebohrung zu fixieren, indem der Bund 19 als Anschlag benutzt wird. Die Mutter 18 entfällt damit.

Claims (1)

1. Wägeaufnehmer mit einem gehäusefesten Systemträger (1), mit einem Lastaufnehmer (2), der über eine Parallelführung aus einem oberen Lenker (3/3 ́) und einem unteren Lenker (4) beweglich mit dem Systemträger (1) verbunden ist, wobei die systemträgerseitigen Befestigungspunkte (23, 23 ́) des oberen Lenkers (3/3 ́) zur Ecklastjustierung mittels je eines verschwenkbar am Systemträger (1) gelagerten Ecklasteinstellhebels (27) verstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Ecklasteinstellhebel (27) durch eine auf einer Gewindespindel (21) drehbare Verstellmutter (22) verstellbar ist und dass die Gewindespindel (21) zwischen Ecklasteinstellhebel (27) und Systemträger (1) eine Dünnstelle (20) aufweist.

   Wägeaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dünnstelle (20) rotationssymmetrisch ausgebildet ist.

   Wägeaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (21) am Ecklasteinstellhebel (27) fixiert ist, dass die Verstellmutter (22) nicht nur auf ihrer Innenseite, sondern auch auf ihrer Aussenseite Gewinde aufweist und zwischen der Gewindespindel (21) und einer Gewindebohrung im Systemträger (1) drehbar angeordnet ist und dass das Innengewinde und das Aussengewinde der Verstellmutter (22) verschiedene Steigungen aufweisen.

   Wägeaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Gewindespindel (21) am Systemträger (1) fixiert ist, dass die Verstellmutter (22) nicht nur auf ihrer Innenseite, sondern auch auf ihrer Aussenseite Gewinde aufweist und zwischen der Gewindespindel (21) und einer Gewindebohrung im Ecklasteinstellhebel (27) drehbar angeordnet ist und dass das Innengewinde und das Aussengewinde der Verstellmutter (22) verschiedene Steigungen aufweisen.