CH698191B1

CH698191B1 - Weighing machine with parallel guidance and Ecklasteinstellhebel.

Info

Publication number: CH698191B1
Application number: CH1782006A
Authority: CH
Inventors: Eduard Bierich; Guenther Boetcher; Michael Dr Laubstein
Original assignee: Sartorius Ag
Priority date: 2005-02-15
Filing date: 2006-02-03
Publication date: 2009-06-15
Also published as: DE202005002369U1

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.A weighing receiver with a housing-mounted system carrier (1) comprises a load receiver (2) which is movably connected to the system carrier (1) via a parallel guide comprising an upper link (3/3 ') and a lower link (4). The system carrier-side attachment points (23, 23 ') of the upper arm (3/3') for Ecklastjustierung are adjustable by means of one pivotally mounted on the system support (1) Ecklasteinstellhebels (27). Each Ecklasteinstellhebel (27) is adjustable by a rotatable on a threaded adjusting nut (22). The threaded spindle has between corner load adjustment lever (27) and system carrier (1) on a thin spot.

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. The invention relates to a weighing receiver with a housing-fixed system carrier, with a load receiver, which is connected via a parallel guide of an upper arm and a lower arm movably connected to the system carrier, wherein the system carrier side attachment points of the upper arm for Ecklastjustierung by means of one pivotable on the system support mounted Ecklasteinstellhebels are adjustable.

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. Weighing sensors of this type are generally known and described for example in DE 9 216 006 U1. If you want to set up high-resolution scales (≥ 500,000 steps) with these weighing receivers, setting the corner load-free - ie the independence of the display of the balance from the location of the weighing sample on the weighing pan - must be correspondingly sensitive and accurate. For this purpose, it is necessary to adjust the vertical distance of the upper and lower arms on both sides of the handlebars exactly to each other. In DE 9 216 006 U1 a Ecklasteinstellhebel is provided for this, which can be adjusted at its end by an adjusting screw. However, a simple adjustment screw is not sufficient for the high demands on the sensitivity and reproducibility of the Ecklasteinstellung.

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. In order to increase at least the sensitivity of the Ecklastjustierung, it is provided in DE 9 216 006 U1 to form the Ecklasthebel elastic and to bend slightly by the force of an adjustable spring. However, the stability of Ecklasteinstellhebels must be weakened, which has a negative impact, for example, the case test. In addition, this embodiment requires an adjustment to two different adjustment elements, so that the Ecklastjustierung is complicated.

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. Furthermore, it is known, for example from DE 29 509 829 U1, to produce a corresponding weighing sensor largely from one block (monolithic construction). Also in DE 29 509 829 U1 an adjusting screw is provided for adjusting the Ecklasthebels.

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. The object of the invention is therefore to provide an improved adjustment for the Ecklasteinstellhebel in a weighing sensor of the type specified above, which is characterized by very good reproducibility.

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. According to the invention this is achieved in that each Ecklasteinstellhebel is adjustable by a rotatable adjusting screw on a threaded nut and that the threaded spindle between Ecklasteinstellhebel and system carrier has a thin spot.

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. By using a threaded spindle, this can be screwed into the system carrier or Ecklasteinstellhebel in a hole. If now adjusted on the other side of the threaded spindle by the rotatable adjusting nut, this can not lead to a change in the position of the threaded spindle and thus also to no unreproducible change in the corner load. Due to the thin spot in the threaded spindle, this is elastically yielding and can thereby better compensate for manufacturing tolerances in the holes in the system carrier and Ecklasteinstellhebel, so that constraining forces are avoided. The same applies to the compensation of the (slight) tilting of the Ecklasteinstellhebels when adjusting.

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). A particularly sensitive adjustment is obtained when the threaded spindle is fixed, for example, the Ecklasteinstellhebel and if the adjusting nut not only on its inside, but also on its outside thread and is rotatably mounted between the threaded spindle and a threaded hole in the system carrier and if the Internal thread and the external thread of the adjusting nut have different pitches (differential thread).

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. In addition to the sensitivity of the adjustment, the adjusting nut with differential thread has the advantage that the power flow between the system carrier and the threaded spindle via two interlocking thread - and thus large area - takes place. Selective power transmission when not exactly resting a screw head or a normal nut on the (theoretically anyway) flat surface of the system carrier are thereby avoided. The risk that the leadership of the threaded spindle in the system carrier by the adjusting nut and the fixation of the threaded spindle Ecklasteinstellhebel in the «fight against each other», thus causing constraining forces, is prevented by the flexibility of the thin spot. The thin spot is advantageously formed rotationally symmetrical, since a simple production is possible.

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.The invention will be described below with reference to the figures. It shows <Tb> FIG. 1 <sep> is a perspective view of the weighing receiver in an exemplary embodiment, <Tb> FIG. 2 <sep> the weighing sensor of Fig. 1in side view and <Tb> FIG. 3 <sep> the threaded spindle and the adjusting nut in an enlarged view.

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. The in Fig. 1 in perspective and in Fig. 2in side view shown weighing sensor consists of a system support 1, which is connected to the housing of the scale, further from the load receiver 2, which has a mounting hole 5 for the weighing pan, not shown, from the upper arm , which is divided into two part link 3 and 3, and from the lower arm, of which only part of Fig. 2 of a part lower 4 can be seen. The acting as joints thin material points at the ends of the handlebars are designated 30, 30, 31 and 31. The Ecklastverstellung the parallel guide of the links 3/3 and 4 is carried out by a Ecklasteinstellhebel 27 which is supported by a joint thin point 29 on the housing-fixed area. Through the interaction of an adjusting nut 22 and a threaded spindle 21, which will be explained in more detail below, the front portion 27 of Ecklasteinstellhebels 27 can be moved slightly relative to the system carrier and thereby the entire Ecklasteinstellhebel 27 are slightly tilted. Since the thin spots 28 and 29 on the Ecklasteinstellhebel 27 laterally offset slightly from each other, this tilting of Ecklasteinstellhebels 27 leads to a very small vertical movement of the region 23, in which the part of the lower part 3 is supported. In order to prevent tilting of the area 23, this is connected by a parallel guide of the links 24 and 25 with the housing-fixed area 1. By an only schematically indicated spreading spring 26, the game is neutralized in the adjusting nut 22. An identical corner load adjustment is provided for the region 23, on which the other upper part link 3 is supported. The visible parts of this second Ecklastverstellung are provided in Fig. 1 with the same reference numerals, but with a dash. In addition, it can be seen in Fig. 1den the transmission lever 7 and a breakthrough 6 for the magnet of the electromagnetic force compensation. - These parts of the weighing transducer are well known and described for example in the already cited DE 29 509 829 U1, so that a detailed description is unnecessary here.

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. The Ecklastverstellung, which is only roughly recognizable in Fig. 1und 2, is shown in Fig. 3 once again in more detail and enlarged. Fig. 3 is a side view with partially cutaway areas. The threaded spindle 21 has a collar 19 and is screwed with a nut 18 in a through hole in Ecklastverstellhebel 27/27, the collar 19 acts as a stop. Above the collar 19, the threaded spindle 21 has a thin spot 20, which connects the upper portion 21 of the threaded spindle 21 elastically with the lower portion of the threaded spindle 21 including the collar 19. The upper portion 21 of the threaded spindle 21 is connected via an adjusting nut 22 with the system carrier 1. For this purpose, the adjusting nut 22 has threads on its inside and on its outside, the pitches of these two threads differing. Through this differential thread rotation of the adjusting nut leads to a sensitive adjustment of the distance between the Ecklasteinstellhebel 27/27 and the system carrier. 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. By the described embodiment of the threaded spindle 21 and the adjusting nut 22 several advantages are achieved: - By fixing the threaded spindle Ecklasteinstellhebel a relative movement between the threaded spindle and Ecklasteinstellhebel is prevented, even if the Ecklasteinstellhebel is slightly inclined during adjustment. - By the thin spot 20 of the upper and lower portions of the threaded spindle are elastically connected to each other. Manufacturing tolerances in the holes in the system carrier and Ecklasteinstellhebel be defused, as well as the inclination of Ecklasteinstellhebels when adjusting. - Through the adjusting nut 22 with its differential thread adjustment is sensitive. In addition, the force is transmitted to the thread along a large area and is thus well reproducible when adjusting. (The upper part 22 of the adjusting nut 22 does not touch the surface of the system carrier 1!). In contrast, the transmission of force on the upper part 22 of the adjusting nut on the system carrier due to manufacturing inaccuracies and not one hundred percent parallelism would lead to a point-only contact that would change when adjusting (= turning the adjusting nut) in an unpredictable and irreproducible manner. Correspondingly, this disadvantageous effect occurs in the transmission of power via a screw head, as is the case in DE 9 216 006 U1 cited as prior art. Also, the washer drawn there mitigates this effect only slightly.

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. The thin spot 20 is advantageously formed rotationally symmetrical. As a result, the thin point acts as a ball joint and tolerances and movements in all directions are compensated. In addition, the installation of the threaded spindle does not have to pay attention to a particular orientation.

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. In the described embodiment of the weighing transducer, the threaded spindle is fixed to Ecklasteinstellhebel and the adjusting nut is guided in a threaded bore in the system carrier. Of course, conversely, the threaded spindle can be fixed to the system carrier and the adjusting nut be performed in Ecklasteinstellhebel.

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. In the example described, the threaded spindle is fixed by a nut 18 in a through hole. However, it is also possible to fix the threaded spindle in a threaded bore by the collar 19 is used as a stop. The nut 18 is omitted.

Claims

Weighing receiver with a housing-fixed system carrier (1), with a load receiver (2) which is connected via a parallel guide of an upper arm (3/3) and a lower arm (4) movable with the system carrier (1), wherein the system carrier side Attachment points (23, 23) of the upper link (3/3) for Ecklastjustierung by means of one pivotally mounted on the system carrier (1) Ecklasteinstellhebels (27) are adjustable, characterized in that each Ecklasteinstellhebel (27) by a on a threaded spindle ( 21) rotatable adjusting nut (22) is adjustable and that the threaded spindle (21) between Ecklasteinstellhebel (27) and system carrier (1) has a thin point (20).

Weighing sensor according to claim 1, characterized in that the thin point (20) is rotationally symmetrical.

A weighing sensor according to one of claims 1 or 2, characterized in that the threaded spindle (21) is fixed on the Ecklasteinstellhebel (27), that the adjusting nut (22) not only on its inside, but also on its outer side thread and between the threaded spindle ( 21) and a threaded bore in the system carrier (1) is rotatably arranged and that the internal thread and the external thread of the adjusting nut (22) have different slopes.

Weighing receiver according to one of claims 1 or 2, characterized in that the threaded spindle (21) is fixed to the system carrier (1) that the adjusting nut (22) not only on its inside, but also on its outside thread and between the threaded spindle ( 21) and a threaded bore in Ecklasteinstellhebel (27) is rotatably arranged and that the internal thread and the external thread of the adjusting nut (22) have different slopes.