DE102009059242A1

DE102009059242A1 - Weighing cell for use in kitchen balance of food processor utilized for preparing food, has plate part attached to scale beams at notch side and provided with constant thickness over length between fastening areas

Info

Publication number: DE102009059242A1
Application number: DE102009059242A
Authority: DE
Inventors: Andreas 40822 Schmidt; Martin 33442 Meggle
Original assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Current assignee: Vorwerk and Co Interholding GmbH
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2011-06-22

Abstract

The weighing cell (3) has scale beams (11) formed at two sides for fastening the weighing cell at oppositely movable parts, where the scale beams have notches (14, 15) between fastening areas (12, 13) for deforming the scale beams during loading of the weighing cell. A plate part (22) is attached to the scale beams at a notch side and provided with a constant thickness (c') over a length between the fastening areas. The plate part is penetrated into a region of the fastening areas by fastening screws (27, 34).

Description

Die Erfindung betrifft eine Wägezelle für eine elektrische Waage, mit einem Waagebalken, der beidseitig zur Befestigung oder Anordnung an gegeneinander beweglichen Teilen einer Vorrichtung ausgebildet ist und zwischen den Befestigungsbereichen eine oder mehrere Kerbungen aufweist, zur Erzielung vergleichsweise hoher Verformung bei Belastung.The invention relates to a load cell for an electrical balance, with a balance beam, which is formed on both sides for attachment or arrangement of mutually movable parts of a device and between the attachment regions has one or more notches, to achieve relatively high deformation under load.

Die Ausgestaltung von Waagebalken für Wägezellen ist vielfältig und grundsätzlich den Erfordernissen der Messaufgabe und dem zur Verfügung stehenden Bauraum angepasst. Die Grundform des Balkens entspricht dem mechanischen Modell eines Vierkant-Balkens, der an einer Seite eingespannt ist und an seinem freien Ende durch Kraft belastet wird. Dementsprechend verbiegt sich der Balken in direkter Abhängigkeit des wirksamen Hebelarmes zwischen Einspannung und Kraftangriffspunkt. Mit wachsendem Abstand zur Einspannung nimmt die Verbiegung zu. In einem regulären Vollmaterialbalken verteilen sich die Spannungen und Dehnungen über die gesamte Balkenfläche. Durch vorgesehene Kerbungen, bevorzugt zwei große, parallele Kerbungen des Balkens in Querrichtung, können die Spannungen lokalisiert werden, d. h. an den gewünschten Messstellen konzentriert werden. Dies erhöht das Messsignal im Kerbbereich signifikant, da im Bereich der Kerbung zufolge Materialschwächung des Waagebalkens im Vergleich zum nicht geschwächten, gleichfalls frei auskragenden Balkenbereich außerhalb der Kerbzonen eine erhöhte Verformung erreicht wird. Gleichzeitig ist der Biegeweg des Balkens allerdings von der verbleibenden minimalen Wandstärke über den Einkerbungen abhängig. Eine weitere Verbesserung der Wägezelle stellt ein Kraftrückführungsarm dar. Dieser wird am freien Ende des Balkens angebunden und führt die Krafteinleitung parallel zum Balken zurück bis unter die Messstelle. Auf diese Weise wird durch den verkleinerten Hebelarm die Verbiegung reduziert und zusätzlich die Spannungsverteilung positiv beeinflusst. Hat der freie Balken eine reine Verteilung von Zug- oder Druckspannungen auf einer Seite, so ergeben sich zu beiden Seiten der Krafteinleitung abwechselnd Zug- und Druckspannungen. Alternativ zur Anbindung eines separaten Kraftrückführungsarms ist es weiter bekannt, diesen in die Geometrie des Balkens zu integrieren, so dass sich eine einteilige Ausgestaltung ohne Fügestellen und Materialübergänge ergibt. Eine weitere, verbreitete Ausgestaltung des Waagebalkens ist der Doppelbalken mit Parallelogrammlenker. Dieser ist im Allgemeinen höher als der einfache Waagebalken und ist anstatt mit ausgeprägten Kerbungen in Querrichtung mit Bohrungen versehen. Auf diese Weise entstehen am höchsten und am tiefsten Punkt der Bohrungen erneut Lokalisierungen der Spannungen und Dehnungen. Ähnlich wie durch den Kraftrückführungsarm wird durch den Parallelogrammlenker keine reine Verbiegung des Balkens in einer Parabelkurve erzeugt, sondern eine S-förmige Verformung, die erneut eine Mischung aus Zug- und Druckspannungen in den Messstellen erzeugt. Der Doppelbiegebalken kombiniert eine geringe Verformung mit einem hohen Ausgangssignal, ist aber verhältnismäßig aufwändig und kostenintensiv in der Herstellung.The design of balance beam for load cells is diverse and basically adapted to the requirements of the measurement task and the available space. The basic form of the beam corresponds to the mechanical model of a square beam, which is clamped on one side and loaded at its free end by force. Accordingly, the beam bends in direct dependence of the effective lever arm between restraint and force application point. With increasing distance to the clamping, the bending increases. In a regular solid material beam, the stresses and strains spread over the entire beam surface. By provided notches, preferably two large, parallel notches of the beam in the transverse direction, the stresses can be localized, i. H. be concentrated at the desired measuring points. This significantly increases the measuring signal in the notch area, since in the region of the notch, material weakening of the balance beam results in increased deformation compared to the undeflected, likewise cantilevered beam area outside the notch zones. At the same time, however, the bending path of the beam depends on the remaining minimum wall thickness above the notches. A further improvement in the load cell is a force return arm. This is connected to the free end of the beam and returns the force parallel to the beam back to below the measuring point. In this way, the reduced lever arm reduces the bending and additionally positively influences the stress distribution. If the free beam has a pure distribution of tensile or compressive stresses on one side, tensile and compressive stresses occur alternately on both sides of the force introduction. As an alternative to the connection of a separate force return arm, it is also known to integrate this in the geometry of the beam, so that there is a one-piece design without joints and material transitions. Another widespread embodiment of the balance beam is the double beam with parallelogram link. This is generally higher than the simple balance beam and has holes in the transverse direction instead of pronounced notches. In this way, localizations of stresses and strains occur again at the highest and lowest point of the holes. Similar to the force feedback arm, the parallelogram link does not produce a pure bending of the beam in a parabolic curve, but rather an S-shaped deformation which again produces a mixture of tensile and compressive stresses in the measuring points. The double bending beam combines a low deformation with a high output signal, but is relatively expensive and expensive to manufacture.

Bei einem einfachen Waagebalken erweist sich die sehr hohe längenbezogene Verformung als nachteilig. Dies führt zu einer hohen Materialbelastung. Hinzu kommt die starke Hebelarmabhängigkeit der Krafteinleitung, die das Messergebnis bereits bei geringen Abweichungen der Position der Krafteinleitung verändert, sowie die verbleibende Empfindlichkeit gegen Querkräfte. Erst der Einsatz eines Kraftrückführungsarmes verringert diese Einflüsse. Die Verformung wird durch den zurückgesetzten Krafteinleitungspunkt gesenkt. Das Ausgangssignal wird durch die Kombination aus Zug- und Druckspannungen verstärkt und die Hebelarmabhängigkeit wird durch eine Verschiebung des Verhältnisses aus Zug- und Druckspannung abgefangen, die sich nicht auf das Messergebnis auswirkt. Diese Verbesserungen werden allerdings durch eine wesentlich komplexere Balkengeometrie hervorgerufen, die zusätzlich den Kraftrückführungsarm abbilden muss. Die Komplexität und der Herstellungsaufwand erhöhen sich dementsprechend. Wird auf eine einteilige Ausführung verzichtet, kann der Kraftrückführungsarm mechanisch angebunden werden. Dies führt zu unerwünschten Kraftnebenschlüssen und Spannungsverzerrungen an der Fügestelle. Wird zusätzlich ein Kunststoffarm mit dem Metallbalken verbunden, so müssen die Eigenschaften der unterschiedlichen Materialien und des Übergangs zusätzlich berücksichtigt werden. Der Doppelbiegebalken beinhaltet den grundsätzlichen Nachteil des höheren Material- und Bauraumaufwands sowie der Endbearbeitung. Zusätzlich zu Fertigungsschritten der Formgebung und der Oberflächenbearbeitung (Stanzen, Fräsen, Schleifen) muss der Balken separat durchbohrt werden, im Normalfall sogar in mehreren Achsen, um Kerb- und Befestigungsbohrungen zu erzeugen.In a simple balance beam, the very high length-related deformation proves to be disadvantageous. This leads to a high material load. In addition, there is the strong lever arm dependence of the force introduction, which changes the measurement result even with small deviations of the position of the force introduction, as well as the remaining sensitivity against lateral forces. Only the use of a force return arm reduces these influences. The deformation is lowered by the reset force application point. The output signal is amplified by the combination of tensile and compressive stresses and the lever arm dependence is intercepted by a shift in the ratio of tensile and compressive stress, which does not affect the measurement result. These improvements, however, are caused by a much more complex beam geometry, which additionally has to map the force feedback arm. The complexity and the production costs increase accordingly. If a one-piece design is dispensed with, the force return arm can be mechanically connected. This leads to undesirable force shunts and voltage distortions at the joint. If, in addition, a plastic arm is connected to the metal beam, the properties of the different materials and of the transition must also be taken into account. The double bending beam contains the fundamental disadvantage of the higher material and space expenditure as well as the finishing. In addition to forming and surface finishing operations (stamping, milling, grinding), the beam must be drilled separately, usually even in multiple axes, to create notch and mounting holes.

Im Hinblick auf den vorbeschriebenen Stand der Technik wird eine technische Problematik der Erfindung darin gesehen, eine Wägezelle der in Rede stehenden Art insbesondere hinsichtlich der Ausgestaltung des Waagebalkens zu verbessern.In view of the above-described prior art, a technical problem of the invention is seen in improving a load cell of the type in question, in particular with regard to the design of the balance beam.

Diese Problematik ist zunächst und im Wesentlichen durch den Gegenstand des Anspruches 1 gelöst, wobei darauf abgestellt ist, dass dem Waagebalken, angeordnet auf der Kerbseite des Waagebalkens, ein Plattenteil zugeordnet ist und dass das Plattenteil über eine Länge, jedenfalls zwischen den Befestigungsbereichen des Waagebalkens, mit einer konstanten Dicke versehen ist. Der Waagebalken liegt entsprechend in üblicher Halbbalkenausgestaltung vor, mit mehreren, bevorzugt zwei parallel zueinander verlaufenden Einkerbungen. Diese sind in einem Querschnitt betrachtet bevorzugt kreis- bzw. kreisabschnittförmig gestaltet. Die im Zenitbereich der Einkerbungen verbleibende Wandstärke des Waagebalkens beeinflusst die Stärke der Spannungslokalisation und bestimmt in Abhängigkeit von der zu messenden Belastung des freien Balkenendes die Verformung und das Ausgangssignal eines vorgesehenen Sensors. Ein schwächer ausgelegter Waagebalken mit dünnerer (Rest-)Wandstärke liefert höhere Ausgangssignale, vergrößert dabei jedoch auch seinen Biegeweg erheblich und nähert sich weiter an die Festigkeitsgrenze des Materials an. Die Deformation wird zufolge der vorgeschlagenen Lösung begrenzt, indem der Halbbalken durch ein Plattenteil, welches sich zwischen den Befestigungsbereichen des Waagebalkens erstreckt, zu einem Parallelogrammlenker ergänzt wird. Damit ergibt sich das Biegeverhalten eines Doppelbiegebalkens ohne dessen vorbeschriebenen Nachteile, insbesondere Bauraum bezogene Nachteile. Es treten an den Kerbstellen abwechselnd Zugspannungen und Druckspannungen auf. Der Biegeweg bleibt zufolge der Anordnung des Plattenteils begrenzt. Das Plattenteil ist starr ausgebildet, weist entsprechend keine oder keine den zu schaffenden Parallelogrammlenker negativ beeinflussende Elastizität auf. Das Plattenteil ist weiter auf der Balkenseite angeordnet, zu welcher sich die balkenseitigen Kerbungen hin öffnen, so dass entsprechend das Plattenteil die Kerböffnungen überspannt. Hierbei weist weiter das Plattenteil bevorzugt über die gesamte Länge desselben, weiter bevorzugt zumindest über die gesamte Länge zwischen den Befestigungsbereichen des Waagebalkens und somit weiter über den die Kerbungen überspannenden Bereich eine konstante, d. h. gleichbleibende Dicke auf. Quer hierzu betrachtet, d. h. in Breiterrichtung, ist das Plattenteil gleichfalls bevorzugt mit einer konstanten Dicke versehen, kann jedoch alternativ quer zur Längserstreckung Zonen unterschiedlicher Materialstärken aufweisen.This problem is initially and essentially solved by the subject matter of claim 1, wherein it is aimed that the balance beam, disposed on the notch side of the balance beam, a plate member is assigned and that the plate member over a length, at least between the mounting portions of the balance beam, provided with a constant thickness. Of the Balance beam is correspondingly in the usual half-beam design, with several, preferably two mutually parallel notches. These are viewed in a cross-section preferably designed circular or circular section. The wall thickness of the balance beam remaining in the zenith region of the notches influences the magnitude of the stress localization and determines the deformation and the output signal of a sensor provided as a function of the load to be measured on the free end of the beam. A weaker balance beam with thinner (residual) wall thickness provides higher output signals, but also significantly increases its bending travel and continues to approach the strength limit of the material. The deformation is limited according to the proposed solution by the half-beam is supplemented by a plate member which extends between the mounting portions of the balance beam, to a parallelogram link. This results in the bending behavior of a double bending beam without the disadvantages described above, in particular space related disadvantages. There are alternating tensile stresses and compressive stresses at the notch points. The bending path remains limited due to the arrangement of the plate member. The plate member is rigid, correspondingly has no or no elasticity to be created to be created parallelogram linkage. The plate part is further arranged on the bar side, to which the bar-side notches open, so that correspondingly the plate part spans the notch openings. Here, furthermore, the plate part preferably has the same over the entire length, more preferably at least over the entire length between the attachment areas of the balance beam and thus further over the notch spanning area a constant, ie constant thickness. Viewed transversely thereto, ie in the width direction, the plate part is likewise preferably provided with a constant thickness, but may alternatively have zones of different material thicknesses transversely to the longitudinal extent.

Das Plattenteil ersetzt die Eigenschaften eines Kraftrückführungsarmes oder eines Doppelbiegebalkens mit einem Bauteil, das in einem einzigen Fertigungsschritt, bspw. durch Stanzen, hergestellt werden kann und mit minimalem Montageaufwand in die Wägezelle integriert werden kann. Der Aufwand für die Bereitstellung der Funktionen verringert sich gegenüber der Fertigung eines Doppelbiegebalkens, einer Wägezelle mit integriertem Kraftrückführungsarm und einem geometrisch aufwändigeren externen Kraftrückführungsarm, der an die Zelle montiert wird. In vorteilhafter Weise wird weiter Bauraum in der die Wägezelle aufnehmenden Vorrichtung eingespart. Die Herstellung eines derart gestalteten Waagebalkens mit zugeordnetem Plattenteil zur Bildung eines Parallelogrammlenkers ist vereinfacht und somit kostengünstiger durchzuführen als es die Fertigung eines Doppelbiegebalkens oder eines Halbbalkens mit Kraftrückführarm in seinen unterschiedlichen Varianten (integriert oder separat) ermöglicht. So kann der Waagebalken als solcher bspw. durch Strangpressen hergestellt werden, unter gleichzeitiger Formung der Kerbungen, so dass entsprechende Bohrungen zur Bildung der Kerbungen entfallen. Weiter bevorzugt ist der Waagebalken als Aluminium-Strangpressteil gebildet.The plate part replaces the properties of a force feedback arm or a double bending beam with a component that can be produced in a single manufacturing step, for example by punching, and can be integrated into the weighing cell with minimal assembly effort. The expense of providing the functions is reduced compared to the fabrication of a double bending beam, a load cell with integrated force feedback arm, and a geometrically more sophisticated external force return arm mounted to the cell. Advantageously, further space in the load cell receiving device is saved. The production of such a designed balance beam with associated plate member to form a parallelogram is simpler and thus cheaper to perform than it allows the production of a double bending beam or a half beam with power return arm in its different variants (integrated or separate). Thus, the balance beam can be produced as such, for example, by extrusion, with simultaneous shaping of the notches, so that corresponding holes for forming the notches omitted. More preferably, the balance beam is formed as an aluminum extrusion.

Weitere Merkmale der Erfindung sind nachstehend, auch in der Figurenbeschreibung, oftmals in ihrer bevorzugten Zuordnung zum Gegenstand des Anspruches 1 oder zu Merkmalen weiterer Ansprüche erläutert. Sie können aber auch in einer Zuordnung zu nur einzelnen Merkmalen des Anspruches 1 oder des jeweiligen weiteren Anspruches oder jeweils unabhängig von Bedeutung sein.Further features of the invention are explained below, also in the description of the figures, often in their preferred association with the subject matter of claim 1 or with features of further claims. But they can also be in an assignment to only individual features of claim 1 or the respective further claim or each independently of importance.

So ist in einer weiter bevorzugten Ausgestaltung vorgesehen, dass das Plattenteil im Bereich der Befestigungsbereiche von Befestigungsschrauben durchsetzt ist, die zugleich der Halterung des Waagebalkens an der Vorrichtung und/oder der Halterung eines von der Vorrichtung gesonderten Einwirkungsteils an dem Waagebalken dienen. Entsprechend ist eine montagegünstige Lösung gefunden. Die der Befestigung des Waagebalkens innerhalb der Vorrichtung dienenden Befestigungsmittel, insbesondere Schrauben, sind zugleich genutzt zur Festlegung des Plattenteiles an dem Waagebalken. Hierdurch ist weiter die Anzahl der für die vorbeschriebene Befestigung notwendigen Bohrungen innerhalb des Waagebalkens minimiert, weiter insbesondere auf zwei Bohrungen. Weiter sind hierdurch auch die nötigen Montageschritte minimiert. In diesem Zusammenhang ist weiter bevorzugt, dass eine Befestigungsschraube das Plattenteil zwischen dem Waagebalken und einem von der Vorrichtung gesonderten Sockelteil und/oder Einwirkungsteil einspannt. Bevorzugt sind diesbezüglich Schraubbefestigungen in beiden Befestigungsbereichen des Waagebalkens, wozu das Plattenteil in bevorzugter Ausgestaltung als Stanzteil ausgelegt ist und mit Durchbohrungen passend zu den Befestigungen des Waagebalkens versehen ist. Im Zuge der Balkenmontage wird das Plattenteil in eine Aufnahme eingelegt und durch die Verschraubung des Waagebalkens einerends mit der Vorrichtung oder mit einem gesonderten Sockelteil und andernends mit dem Einwirkungsteil (Lastaufnahme) mit diesem verspannt. Hierbei ist eine derart feste Verschraubung vorgesehen, welche einen guten Kraftschluss gewährleistet und laterale Verschiebungen der beiden Bauteile unter Last verhindert. So ist weiter in einer bevorzugten Ausgestaltung eine Schraubvorspannung von jeweils 30 bis 70 N, weiter bevorzugt 50 N vorgesehen. Bevorzugt ist die Schraubvorspannung angepasst an die, weiter bevorzugt maximale, Nennlast, so weiter bevorzugt dieser etwa gleichgesetzt. In alternativer Ausgestaltung sind auch unlösbare Verbindungen wie Verkleben möglich.Thus, it is provided in a further preferred embodiment that the plate part is penetrated in the region of the attachment areas of fastening screws, which also serve to support the balance beam on the device and / or the holder of a separate from the device action part on the balance beam. Accordingly, a low installation solution is found. The attachment of the balance beam within the device serving fastening means, in particular screws, are also used for fixing the plate member to the balance beam. As a result, further minimizes the number of necessary for the above-described mounting holes within the balance beam, more particularly two holes. Furthermore, this also minimizes the necessary assembly steps. In this context, it is further preferred that a fastening screw clamps the plate part between the balance beam and a separate from the device base part and / or action part. Preferred in this regard are Schraubbefestigungen in both mounting areas of the balance beam, including the plate member is designed in a preferred embodiment as a stamped part and is provided with through holes matching the fortifications of the balance beam. In the course of beam assembly, the plate member is inserted into a receptacle and clamped by the screw of the balance beam at one end with the device or with a separate base part and the other end with the action part (load bearing) with this. Here, such a solid screw is provided, which ensures a good adhesion and prevents lateral displacement of the two components under load. Thus, further in a preferred embodiment, a Schraubvorspannung of 30 to 70 N, more preferably 50 N is provided. Preferably, the Schraubvorspannung is adapted to the, more preferably maximum, rated load, so more preferred this equates approximately. In an alternative embodiment, non-detachable connections such as gluing are possible.

Die Messung an der Wägezelle erfolgt in bevorzugter Ausgestaltung mittels eines Dehnungsmessstreifens, bevorzugt eines Folien-Dehnungsmessstreifens.The measurement at the load cell takes place in a preferred embodiment by means of a strain gauge, preferably a foil strain gauge.

Bei derartigen Dehnungsmessstreifen verändert sich der elektrische Widerstand bereits bei geringen Verformungen. In bevorzugter Ausgestaltung ist ein Dehnungsmessstreifen an dem Waagebalken vorgesehen, weiter bevorzugt zugeordnet den im Bereich der parallelen Kerbungen sich einstellenden Dehn- bzw. Druckzonen. Der Dehnungsmessstreifen wertet hierbei die lokale Dehnung des Materials, die in direktem Kontakt zu seinen Messwiderständen stehen, über Widerstandsänderungen von Messdrähten an vier Punkten (bevorzugt angeordnet im Viereck, bspw. im Rechteck) auf der Balkenfläche aus, wobei weiter bevorzugt der Dehnungsmessstreifen auf der der Kerbseite des Waagebalkens abgewandten Seite vorgesehen ist, d. h. weiter auf der dem Plattenteil gegenüberliegenden Oberfläche des Waagebalkens bevorzugt vollflächig aufliegt. Die Messwiderstände des Dehnungsmessstreifens sind bevorzugt in einer Wheatstoneschen Brücke verschaltet, so dass Spannungsänderungen an den deformierten Widerstandselementen zu einem gesamten Ausgangssignal des Sensors verrechnet werden. Die Aufteilung in Zug- und Druckspannungen erhöht das Ausgangssignal durch die Auswertung der Vorzeichen.In such strain gauges, the electrical resistance changes even at low deformations. In a preferred embodiment, a strain gauge is provided on the balance beam, more preferably assigned to the expansion in the region of the parallel notches or pressure zones. The strain gauge here evaluates the local strain of the material, which are in direct contact with its measuring resistors, via changes in resistance of measuring wires at four points (preferably arranged in the square, for example. In the rectangle) on the beam surface, more preferably, the strain gauge on the Notched side of the balance beam side is provided, d. H. further preferably rests over the entire surface on the surface of the balance beam opposite the plate part. The measuring resistors of the strain gauge are preferably connected in a Wheatstone bridge, so that voltage changes to the deformed resistive elements are offset to a total output signal of the sensor. The division into tensile and compressive stresses increases the output signal by evaluating the signs.

Das in sich starre Plattenteil ist in einer bevorzugten Ausgestaltung ein Metall-Blechteil, weiter bspw. ein Aluminium-Blechteil, welches bspw. durch Laserschnitt, weiter bspw. zufolge Stanzen in herstellungstechnisch einfacher Weise geformt ist und weiter bevorzugt mit Löchern zum Durchtritt von Befestigungsschrauben versehen ist. Das Plattenteil weist hierbei bevorzugt eine Dicke auf, die der Hälfte oder weniger der Dicke des Waagebalkens entspricht, dies weiter mit Bezug auf die Plattenteildicke im die Kerbungen frei überspannenden Bereich. Weiter ist bevorzugt, dass das Plattenteil eine Dicke aufweist, die einem Hundertstel oder mehr der Dicke des Waagebalkens entspricht, dies weiter wie vorbeschrieben bevorzugt sich beziehend auf den die Kerbungen frei überspannenden Bereich des Plattenteiles. Es ist bevorzugt eine Plattenteildicke vorgesehen, die einem Zehntel, drei Zehntel, zwei Fünftel oder einem Drittel der Waagebalkendicke entspricht. Unabhängig von der Dicke des Waagebalkens weist das Plattenteil in bevorzugter Ausgestaltung eine Dicke von 0,2 bis 5 mm, weiter bevorzugt eine Dicke von 0,5 bis 1 mm auf.The inherently rigid plate member is in a preferred embodiment, a metal sheet metal part, further example. An aluminum sheet metal part, which, for example. By laser cutting, further example. According to punching is formed in manufacturing technology simple manner and more preferably provided with holes for the passage of mounting screws is. In this case, the plate part preferably has a thickness which corresponds to half or less of the thickness of the balance beam, this further with respect to the plate part thickness in the region freely spanning the notches. Further, it is preferable that the plate member has a thickness equal to one-hundredth or more of the thickness of the balance beam, further as described above, preferably referring to the portion of the plate member which freely spans the serrations. It is preferred that a plate part thickness is provided which corresponds to one tenth, three tenths, two fifths or one third of the balance beam thickness. Regardless of the thickness of the balance beam, the plate member in a preferred embodiment, a thickness of 0.2 to 5 mm, more preferably a thickness of 0.5 to 1 mm.

Das zugankerartig wirkende Plattenteil ist mit einer quer zur Längserstreckung betrachteten Breite versehen, die in bevorzugter Ausgestaltung über die Länge des Plattenteiles, jedenfalls über die Länge zwischen den Befestigungsbereichen des Waagebalkens, gleich ist, so dass weiter bevorzugt sich zumindest in dem Bereich zwischen den Befestigungsbereichen des Waagebalkens und somit im die Kerbungen überspannenden Bereich ein langgestreckt rechteckiger Grundriss des Plattenteils einstellt. Im unimittelbaren Befestigungsbereich des Waagebalkens, d. h. in dem Bereich des Plattenteiles, welcher in Überdeckung zu den Befestigungsbereichen des Waagebalkens liegt, kann die Breite hingegen gegenüber der Breite zwischen den Befestigungsbereichen größer oder kleiner sein, wenngleich bevorzugt auch hier dieselbe Breite vorgesehen ist. Weiter wird vorgeschlagen, dass die Breite des Plattenteils der Breite des Waagebalkens, jedenfalls über die Länge zwischen den Befestigungsbereichen des Waagebalkens, entspricht, so dass das Plattenteil zumindest im Bereich zwischen den Befestigungsbereichen des Waagebalkens in einer Projektion auf den Waagebalken mit diesem randabschließend in Überdeckung liegt.The zugankerartig acting plate member is provided with a width considered transversely to the longitudinal extent, which is in a preferred embodiment over the length of the plate member, at least over the length between the mounting portions of the balance beam, the same, so that more preferably at least in the area between the mounting portions of the Balance beam and thus in the notches spanning area an elongated rectangular floor plan of the plate part sets. In the unimittelbaren mounting area of the balance beam, d. H. in the region of the plate part which overlaps the attachment areas of the balance beam, the width can be greater or smaller than the width between the attachment areas, although preferably the same width is also provided here. It is further proposed that the width of the plate part of the width of the balance beam, at least over the length between the mounting portions of the balance beam, corresponds, so that the plate part lies at least in the area between the mounting portions of the balance beam in a projection on the balance beam with this edge-covering in coverage ,

Zudem ist weiter bevorzugt, dass das Plattenteil mit Ausnahme des Bereiches der Kerbungen unmittelbar an dem Waagebalken anliegt. Die Kerbungen sind entsprechend frei durch das Plattenteil überspannt, wobei sich zufolge der Anlage des Plattenteiles an den Randkanten der balkenseitigen Kerbungen im die Kerbungen übergreifenden Bereich ein Spanneffekt insbesondere bei Biegebeanspruchung einstellt, weiter in Art einer Trommelfellwirkung. Bevorzugt liegt das Plattenteil vollflächig an dem Waagebalken an.In addition, it is further preferred that the plate part rests directly on the balance beam, with the exception of the area of the notches. The notches are correspondingly freely spanned by the plate part, whereby according to the system of the plate member adjusts to the marginal edges of the bar-side notches in the notches overlapping area a tensioning effect especially at bending stress, further in the manner of an eardrum effect. Preferably, the plate part is located on the entire surface of the balance beam.

Vergleichsmessungen haben ergeben, dass sich der Effekt des zusätzlichen Plattenteils in Bezug auf das Ausgangssignal und die Verbiegung des Waagebalkens als vergleichbar zu den herkömmlichen Ausgestaltungen als freier Halbbalken bzw. als freier Halbbalken mit Kraftrückführungsarm erweist. Hierbei ergibt sich der weitere Vorteil, dass zufolge der vorgeschlagenen Lösung die verbleibende Rest-Wandstärke des Waagebalkens im Bereich der Kerbungszenite geringer gewählt werden kann als bei den herkömmlichen Halbbiegebalken, was in vorteilhafter Weise weiter zu einem stärkeren Signal seitens des Dehnungsmessstreifens führt. Weiter ergaben Vergleichsmessungen, dass bei gleicher Scheitelstärke (Rest-Wandungsdicke im Kerbungszenit) und bei gleichen Belastungen gegenüber einem freien Halbbalken die Biegung wesentlich geringer ausfällt, so weiter im Mittel etwa entsprechend einem Zehntel bis einem Fünftel der Biegung eines freien Halbbalkens.Comparative measurements have shown that the effect of the additional plate part with respect to the output signal and the deflection of the balance beam proves to be comparable to the conventional embodiments as a free half-beam or as a free half-beam with force return arm. This results in the further advantage that, according to the proposed solution, the remaining residual wall thickness of the balance beam can be chosen to be lower in the region of the notch centers than in the conventional half-beam, which advantageously further leads to a stronger signal from the strain gauge. Further, comparative measurements showed that at the same peak thickness (residual wall thickness in the notch) and at the same loads compared to a free half-beam bending significantly less, so on average about one-tenth to one-fifth of the bend of a free half-beam.

Der vertikale Querschnitt der Kerbung kann mit Bezug zur Balkenoberseite spitzwinklig gewählt sein, wobei weiter ein teilscheibenförmiger Querschnitt bevorzugt wird. Bei einer bevorzugten Ausbildung sind mehrere, weiter bevorzugt zwei Kerbungen vorgesehen. Diese sind hinsichtlich ihres Querschnittes gleich gestaltet, so dass weiter bevorzugt gleiche Restbalkenstärken in den Kerbbereichen vorliegen. Alternativ können die Querschnitte auch unterschiedlich gewählt sein, so bspw. zufolge unterschiedlicher Radien oder unterschiedlicher Eindringtiefen der Kerbungen bei ggf. gleichen Radien. Entsprechend stellen sich hierbei bevorzugt unterschiedliche Restbalkenstärken in den Kerbbereichen ein.The vertical cross-section of the notch may be selected at an acute angle with respect to the top of the bar, wherein further a teilscheibenförmiger Cross-section is preferred. In a preferred embodiment, several, more preferably two notches are provided. These are designed the same in terms of their cross section, so that more preferably the same rest bar thicknesses are present in the notch areas. Alternatively, the cross sections may also be chosen differently, for example, according to different radii or different penetration depths of the notches in possibly the same radii. Accordingly, in this case, preferably different rest bar thicknesses are established in the notch areas.

Zudem ist in einer Weiterbildung bevorzugt, dass das Plattenteil mit einer entgegen der auf die Wägezelle einwirkenden Kraft gerichteten Vorspannung an dem Waagebalken festgelegt ist. Entsprechend ist zufolge dieser Weiterbildung der Messbereich um das Vorspannungsmaß vergrößert. Zudem ist hierdurch die Möglichkeit gegeben, an der Wägezelle in Abhängigkeit eines ggf. auf dieses zusätzlich einwirkenden Gerätegewichts die Nulllage einzustellen, wobei weiter bevorzugt das Vorspannungsmaß angepasst ist an das zu nivellierende Gerätegewicht.In addition, it is preferred in a development that the plate part is fixed with a counter to the force acting on the load cell bias on the balance beam. Accordingly, according to this development, the measuring range is increased by the preload. In addition, this makes it possible to adjust the zero position on the load cell as a function of a possibly acting on this additional device weight, more preferably, the Vorspannungsmaß is adapted to the device weight to be leveled.

Zufolge der vorgeschlagenen Lösung werden die Spannungen im Material auf Druck- und Zugspannungen auf der Balkenoberseite aufgeteilt, weiter die Möglichkeit geschaffen, den Balken für ein höheres Ausgangssignal auszulegen, da die verbleibende Rest-Wandungsdicke im Bereich der Kerbungszenite kleiner ausfallen kann. Der Biegeweg des Waagebalkens ist bei gleicher Belastung gegenüber einem freien Balken verringert.According to the proposed solution, the stresses in the material are divided into compressive and tensile stresses on the top of the beam, further provided the opportunity to interpret the bar for a higher output, since the remaining wall thickness can be smaller in the region of the notch centers. The bending path of the balance beam is reduced with the same load compared to a free beam.

Die vorgeschlagene Wägezelle findet bevorzugt Anwendung in Küchen- oder Personenwaagen oder Feinwaagen, weiter in Geräten, die ggf. zusätzlich zu weiteren Funktionen eine Waageeinrichtung anbieten, so bspw. Küchenmaschinen zur Zubereitung von Speisen.The proposed load cell is preferably used in kitchen or personal scales or fine scales, further in devices that may offer in addition to other functions a weighing device, so for example. Food processors for the preparation of food.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung, welche lediglich Ausführungsbeispiele darstellt, näher erläutert. Es zeigt:Below, the invention with reference to the accompanying drawings, which illustrates only exemplary embodiments, explained in more detail. It shows:

1 eine Küchenmaschine in einer Seitenansicht mit einer integrierten Wägezelle; 1 a food processor in a side view with an integrated load cell;

2 die Wägezelle in einem Vertikalschnitt, die unbelastete Stellung betreffend; 2 the load cell in a vertical section, concerning the unloaded position;

3 eine perspektivische Darstellung hierzu; 3 a perspective view of this;

4 eine der 2 entsprechende Darstellung, jedoch eine zeichnerisch übertriebene Belastungsstellung betreffend; 4 one of the 2 corresponding representation, but a graphically exaggerated load position regarding;

5 eine weitere der 2 entsprechende Darstellung, jedoch bei alternativer Ausgestaltung des wägezellenseitigen Waagebalkens. 5 another one 2 corresponding representation, however, in an alternative embodiment of the weighing cell side balance beam.

Dargestellt und beschrieben ist zunächst mit Bezug zu 1 eine Küchenmaschine 1, welche ein Gehäuse 2 aufweist. In einer derartigen Küchenmaschine 1 ist die weiter unten näher beschriebene Wägezelle 3 integriert.Shown and described is first with reference to 1 a food processor 1 which a housing 2 having. In such a food processor 1 is the load cell described in detail below 3 integrated.

Zur Lagerung eines Rührgefäßes 4 in der Küchenmaschine 1 ist diese mit einer Aufnahme 5 versehen. Ein in dem Gehäuse 2 angeordneter, nicht dargestellter Elektroantrieb treibt ein innerhalb des Rührgefäßes 4 im Bodenbereich angeordnetes Rührwerk 6 an. Die Drehzahl des Rührwerkes 6 ist über einen Schalter 7 einstellbar.For storage of a stirred vessel 4 in the food processor 1 is this with a shot 5 Mistake. One in the case 2 arranged, not shown electric drive drives inside the mixing vessel 4 arranged in the bottom area agitator 6 at. The speed of the agitator 6 is over a switch 7 adjustable.

In dem Gehäuse 2 ist weiter ein Chassis 8 angeordnet, welches sich auf der Wägezelle 3 abstützt. Letztere stützt sich wiederum auf dem Gehäuseboden 9 ab.In the case 2 is still a chassis 8th arranged, which is located on the load cell 3 supported. The latter in turn is supported on the caseback 9 from.

Die Wägezelle 3 nimmt demzufolge das Gewicht des Rührgefäßes 4 und des in dieses einzufüllenden Gutes auf. Weiter wirken in bevorzugter Ausgestaltung zugleich auch die Gewichte des Chassis 8 sowie der auf dem Chassis 8 angeordneten Maschinenteile, wie bspw. der Elektroantrieb, ggf. eine Heizung, auf die Wägezelle 3 ein.The load cell 3 consequently takes the weight of the mixing vessel 4 and of the goods to be filled in this. Next act in a preferred embodiment at the same time the weights of the chassis 8th as well as on the chassis 8th arranged machine parts, such as, for example, the electric drive, possibly a heater on the load cell 3 one.

Das Wägeergebnis wird in einem Display 10 der Küchenmaschine 1 angezeigt.The weighing result is displayed 10 the food processor 1 displayed.

In 2 ist die Wägezelle 3 in einem Vertikalschnitt dargestellt. Diese weist zunächst einen Waagebalken 11 auf, welcher als sog. Halbbalken gestaltet ist. Im Wesentlichen ist der Waagebalken 11 langgestreckt, stabartig ausgeformt mit einem in dem Ausführungsbeispiel annähernd quadratischen Querschnitt. Weiter ist der Waagebalken 11 mit einer Länge l versehen, die bevorzugt dem 10-Fachen der quer hierzu betrachteten Breite b, weiter bevorzugt entsprechend auch dem 10-Fachen der senkrecht zur Längserstreckung betrachteten Höhe c des Waagebalkens 11 entspricht.In 2 is the load cell 3 shown in a vertical section. This first has a balance bar 11 on, which is designed as a so-called half-beam. In essence, the balance beam 11 elongated, rod-shaped with an approximately square cross-section in the embodiment. Next is the balance beam 11 provided with a length l, which is preferably 10 times the width b considered transversely thereto, more preferably also corresponding to 10 times the height c of the balance beam considered perpendicular to the longitudinal extent 11 equivalent.

Jeweils längsendseitig formt der Waagebalken 11 Befestigungsbereiche 12, 13 aus, die zur Festlegung des Waagebalkens 11 an gegeneinander beweglichen Teilen der Vorrichtung, hier der Küchenmaschine 1, dienen.The horizontal bar forms the horizontal bar 11 fixing areas 12 . 13 out, laying down the balance beam 11 on mutually movable parts of the device, here the food processor 1 , serve.

In Längserstreckung des Waagebalkens 11 ist dieser zwischen den Befestigungsbereichen 12 und 13 mit zwei Kerbungen 14, 15 versehen. Diese Kerbungen 14, 15 sind jeweils in eine Vertikalebene des Waagebalkens 11 projiziert halbkreisförmig gestaltet, wobei weiter die so erreichten, gewölbeförmigen Kerbungen 14 und 15 ineinander übergehen, derart, dass die so geschaffenen halbscheibenförmigen Kerbungsflächen sich teilweise überlappen.In the longitudinal extension of the balance beam 11 this is between the attachment areas 12 and 13 with two notches 14 . 15 Mistake. These scores 14 . 15 are each in a vertical plane of the balance beam 11 projected semicircular designed, where continue the so-achieved, arched notches 14 and 15 merge, such that the semi-disc-shaped notched surfaces thus created partially overlap.

Die Kerbungen 14 und 15 erstrecken sich durchgehend von einer Breitseitenfläche 16 des Waagebalkens 11 bis zur gegenüberliegenden Breitseitenfläche 17. Die Anordnung der Kerbungen 14, 15 ist weiter so gewählt, dass sich diese zu einer der Oberfläche 18 des Waagebalkens 11 abgewandten Unterseite hin öffnen. Hierbei sind entsprechend zufolge der durchdringungsartigen Ausbildung der Kerbungen 14 und 15 zwei im Bereich der Unterseite 19 sich einstellende Kerbungsrandkanten 20 und 21 ausgebildet. Diese verlaufen linear, weiter bevorzugt parallel zu einer in Breiterrichtung des Waagebalkens 11 verlaufenden Randkante desselben.The notches 14 and 15 extend continuously from a broadside surface 16 of the balance beam 11 to the opposite broadside surface 17 , The arrangement of the notches 14 . 15 is further chosen so that these become one of the surface 18 of the balance beam 11 open opposite bottom. Here are accordingly according to the penetration-like formation of the notches 14 and 15 two in the area of the bottom 19 self-adjusting notched edges 20 and 21 educated. These are linear, more preferably parallel to one in the width direction of the balance beam 11 extending edge of the same.

Zufolge der Anordnung der Kerbungen 14 und 15 ist das Material des Waagebalkens 11 in diesem Bereich geschwächt. Es ergeben sich zufolge der vorbeschriebenen Ausgestaltung der Kerbungen 14 und 15 zwei Zonen (Kerbstellen K₁ und K₂) mit geringster Waagebalken-Stärke, dies weiter jeweils im Zenitbereich der Kerbungen 14 und 15. Hier verbleibt eine Balkenstärke a, die in dem dargestellten Ausführungsbeispiel etwa einem Zehntel der gesamten Waagebalkenhöhe c entspricht, weiter bevorzugt 1 bis 1,5 mm.According to the arrangement of the notches 14 and 15 is the material of the balance beam 11 weakened in this area. It follows, according to the above-described embodiment of the notches 14 and 15 two zones (notches K ₁ and K ₂ ) with lowest beam strength, this further in the zenith of the notches 14 and 15 , Here remains a beam thickness a, which corresponds in the illustrated embodiment about one-tenth of the entire balance beam height c, more preferably 1 to 1.5 mm.

Die beiden Zonen geringster Balkenstärke sind in Längserstreckung des Waagebalkens 11 betrachtet zueinander beabstandet, weiter bevorzugt mit einem Abstand l', der etwa dem 1,5- bis 2-Fachen der Balkenhöhe c entspricht. Der Balkenabschnitt zwischen den materialdünnsten Balkenbereichen ist durch die sphärische Gestaltung der Kerbungen 14 und 15 gegenüber diesen materialgeschwächten Zonen verstärkt, weist jedoch gegenüber der gesamten Balkenhöhe c eine Dicke auf, die bevorzugt maximal dem 0,5-Fachen dieser Balkenhöhe c entspricht.The two zones of lowest beam thickness are in the longitudinal extension of the balance beam 11 spaced apart, more preferably with a distance l ', which corresponds to about 1.5 to 2 times the beam height c. The bar section between the material-thinnest bar areas is characterized by the spherical shape of the notches 14 and 15 reinforced against these material-weakened zones, but has over the entire beam height c has a thickness which preferably corresponds to a maximum of 0.5 times this beam height c.

Der so gestaltete Waagebalken 11 mit zwei gleichgestalteten Kerbungen 14 und 15, d. h. Kerbungen mit gleichen Radien sowie auf einer gemeinsamen Horizontalebene, welche bevorzugt unterhalb der Ebene der Balkenunterseite liegt, liegenden Kreispunkten, ist bevorzugt als Aluminium-Strangpressteil hergestellt, so dass eine Nachbearbeitung des Waagebalkens 11, insbesondere zur Ausbildung der Kerbungen nicht erforderlich ist.The so-designed balance beam 11 with two identically shaped notches 14 and 15 , ie notches with the same radii as well as on a common horizontal plane, which is preferably below the plane of the underside of the beam, lying circular points, is preferably prepared as an aluminum extruded part, so that a post-processing of the balance beam 11 , in particular for the formation of the notches is not required.

Der Waagebalken 11 ist weiter mit einem unterzugartigen Plattenteil 22 versehen. Hierbei handelt es sich um ein starres Plattenteil, bevorzugt ein Metall-Blechteil. Dieses kann als Stanzteil vorliegen.The balance beam 11 is further with a unterzugartigen plate part 22 Mistake. This is a rigid plate part, preferably a metal sheet metal part. This can be present as a stamped part.

Das Plattenteil 22 ist an die Länge und Breite des Waagebalkens 11 angepasst, weist entsprechend eine Länge auf, die der Länge l des Waagebalkens 11 entspricht. Über diese Länge ist das Plattenteil 22 mit einer gleichbleibenden Breite b' versehen, welche Breite b' der Waagebalken-Breite b entspricht.The plate part 22 is to the length and width of the balance beam 11 adapted, correspondingly has a length, that of the length l of the balance beam 11 equivalent. About this length is the plate part 22 provided with a constant width b ', which width b' corresponds to the balance beam width b.

Weiter ist das Plattenteil 22 mit einer Dicke c' versehen, die bevorzugt dem 0,1-bis 0,2-Fachen der Waagebalken-Höhe c entspricht, weiter bevorzugt 1 bis 1,5 mm.Next is the plate part 22 provided with a thickness c ', which preferably corresponds to 0.1 to 0.2 times the balance beam height c, more preferably 1 to 1.5 mm.

Das Plattenteil 22 liegt bevorzugt vollflächig an der Unterseite 19 des Waagebalkens 11 an und erstreckt sich hierbei frei spannend über den Bereich der Kerbungsöffnungen.The plate part 22 is preferably the entire surface at the bottom 19 of the balance beam 11 in this case extends free exciting over the region of the notch openings.

In vertikaler Überdeckung zu einem Befestigungsbereich 12 des Waagebalkens 11 ist unterseitig des Plattenteiles 22 ein Sockelteil 23 vorgesehen. Dieses weist zugewandt dem Plattenteil 22 eine ebene Fläche auf zur vollflächigen Auflage des zugeordneten Plattenteil-Abschnittes. Weiter erstreckt sich das Sockelteil 23 ausgehend von einer freien Querrandkante des Waagebalkens 11 in Längserstreckung desselben über den gesamten Befestigungsbereich 12, dies weiter unter Beabstandung der der Balkenquerfläche abgewandten, bevorzugt parallel verlaufenden Querfläche des Sockelteiles 23 zur zugewandten ersten Kerbungsrandkante 20 des Waagebalkens 11.In vertical overlap to a mounting area 12 of the balance beam 11 is underside of the plate part 22 a base part 23 intended. This faces the plate part 22 a flat surface for full-surface support of the associated plate portion section. Next extends the base part 23 starting from a free transverse edge edge of the balance beam 11 in the longitudinal extension of the same over the entire mounting area 12 , this further with spacing of the beam transverse surface facing away from, preferably parallel transverse surface of the base part 23 to the facing first notch edge 20 of the balance beam 11 ,

Der Befestigungsbereich 12 ist durchsetzt von einer Vertikalbohrung 24. Diese ist senkrecht ausgerichtet zu der ebenen Balkenoberseite 18 und ist als Durchgangsbohrung ausgeführt. Zu dieser Vertikalbohrung 24 liegt eine Durchgangsbohrung 25 des Plattenteiles 22 in Überdeckung, welche sich innerhalb des Sockelteiles 23 in einer weiteren Durchgangsbohrung 26 fortsetzt. Durch die vorbeschriebenen Bohrungen greift eine Befestigungsschraube 27, deren freies Gewindeende in eine entsprechend positionierte Gewindebohrung 28 eines Bodenabschnittes des Chassis 8 eingreift. Der Schraubenkopf 29 der Befestigungsschraube 27 stützt sich in der Montagestellung auf der Oberseite 18 des Waagebalkens 11 ab.The attachment area 12 is interspersed by a vertical bore 24 , This is perpendicular to the flat bar top 18 and is designed as a through hole. To this vertical bore 24 is a through hole 25 of the plate part 22 in overlap, which is within the base part 23 in another through-hole 26 continues. Through the above holes, a fixing screw engages 27 , whose free threaded end in a correspondingly positioned threaded hole 28 a bottom section of the chassis 8th intervenes. The screw head 29 the fixing screw 27 rests in the mounting position on the top 18 of the balance beam 11 from.

Auch der gegenüberliegende Befestigungsbereich 13 ist mit einer Vertikalbohrung 30 versehen, der in Überdeckung einer Durchgangsbohrung 31 des Plattenteiles 22 zugeordnet ist. Unterseitig des Plattenteiles 22 ist zugeordnet dem zweiten Befestigungsbereich 13 ein Einwirkungsteil 32 angeordnet. Die in Richtung auf das gegenüberliegende Sockelteil 23 weisende Randkante ist gleich der Anordnung des Sockelteils 23 in Längserstreckung des Waagebalkens 11 beabstandet zur zugeordneten zweiten Kerbungsrandkante 21.Also the opposite attachment area 13 is with a vertical bore 30 provided, the overlapping of a through hole 31 of the plate part 22 assigned. Lower side of the plate part 22 is assigned to the second attachment area 13 an action part 32 arranged. The towards the opposite base part 23 facing edge is equal to the arrangement of the base part 23 in the longitudinal extension of the balance beam 11 spaced from the associated second notch edge 21 ,

Das Einwirkungsteil 32 weist eine Durchgangsbohrung 33 auf, die in vertikaler Überdeckung zu der Vertikalbohrung 30 und der Durchgangsbohrung 31 des Plattenteiles 22 liegt.The action part 32 has a through hole 33 on top, in vertical overlap to the vertical hole 30 and the through hole 31 of the plate part 22 lies.

Die vorbeschriebenen Bohrungen sind durchsetzt von einer weiteren Befestigung 34, deren Schraubenkopf 35 sich gleichfalls auf der Oberseite 18 des Waagebalkens 11 abstützt. Das freie Ende der Befestigungsschraube 34 ist mit einem Gewinde versehen, welches freie Ende über die Unterseite des Einwirkungsteiles 32 hinausragt zum gewindemäßigen Eingriff in ein Fußteil 36. Über letzteres stützt sich der Waagebalken 11 auf dem Gehäuseboden 9 ab.The above holes are interspersed with another attachment 34 , whose screw head 35 also on the top 18 of the balance beam 11 supported. The free end of the fixing screw 34 is threaded, which free end over the underside of the action part 32 protrudes for threaded engagement in a footboard 36 , The latter is supported by the balance beam 11 on the case back 9 from.

Zufolge der Verschraubung mittels der Befestigungsschrauben 27 und 34 ist das Plattenteil jeweils im Bereich der waagebalkenseitigen Befestigungsbereiche 12 und 13 zwischen dem Waagebalken 11 und dem Sockelteil 23 einerseits sowie dem Einwirkungsteil 32 andererseits eingespannt, wobei bevorzugt eine Schraubenvorspannung von jeweils 50 N, weiter bevorzugt in der Größenordnung der Nennlast der Wägezelle gewählt ist. Zufolge dieser Ausgestaltung ist der halbbalkenartige Waagebalken 11 durch das Plattenteil 22 zu einem Parallelogrammlenker ergänzt. Es ergibt sich somit das Biegeverhalten eines Doppelbiegebalkens.Following the screw connection by means of the fastening screws 27 and 34 the plate part is in each case in the region of the horizontal bar attachment areas 12 and 13 between the balance beam 11 and the base part 23 on the one hand and the exposure part 32 clamped on the other hand, wherein preferably a screw bias of 50 N, more preferably selected in the order of the rated load of the load cell. According to this embodiment is the half-beam-like balance beam 11 through the plate part 22 added to a parallelogram handlebar. This results in the bending behavior of a double bending beam.

Zur Messung der Zug- und Druckspannungen auf der Balkenoberseite ist auf dieser Oberseite 18 ein Dehnungsmessstreifen 37 angeordnet. Dieser ist bevorzugt mit der Oberseite 18 des Waagebalkens 11 verklebt. Der Dehnungsmessstreifen 37 erstreckt sich in Längserstreckung des Waagebalkens 11 betrachtet bevorzugt über den gesamten Bereich der Kerbungen 14 und 15, insbesondere überdeckend die materialgeschwächten Kerbstellen K₁ und K₂ im Bereich der Kerbungszenite, zufolge welcher Kerbungen 14 und 15 die Spannungen lokalisiert werden können, d. h. an den gewünschten Messstellen konzentriert sind.To measure the tensile and compressive stresses on the top of the beam is on this top 18 a strain gauge 37 arranged. This is preferred with the top 18 of the balance beam 11 bonded. The strain gauge 37 extends in the longitudinal extension of the balance beam 11 considered preferably over the entire range of notches 14 and 15 , In particular covering the material-weakened notch points K ₁ and K ₂ in the region of the notch centers, according to which notches 14 and 15 the stresses can be localized, ie concentrated at the desired measuring points.

Der Dehnungsmessstreifen 37 wertet lokale Dehnungen des Materials des Waagebalkens 11, die in direktem Kontakt zu seinen Messwiderständen stehen, über Widerstandsänderungen von Messdrähten an vier Punkten im Viereck auf der Balkenoberfläche aus. Im Bereich der verbleibenden Kerbstellen K₁ und K₂ (Materialverjüngungen im Bereich der Kerbungszenite) treten unter Belastung des Waagebalkens 11 (vgl. 4) abwechselnd Zugspannungen und Druckspannungen auf, die durch eine bevorzugte Verschaltung der messstreifenseitigen Widerstände in einer Wheatstoneschen Brücke zu einem ausreichend starken Ausgangssignal führen.The strain gauge 37 evaluates local strains of the material of the balance beam 11 , which are in direct contact with its measuring resistors, via resistance changes of measuring wires at four points in the square on the beam surface. In the area of the remaining notch points K ₁ and K ₂ (material tapering in the region of the notch centers) occur under load of the balance beam 11 (see. 4 ) alternately tensile stresses and compressive stresses, which lead to a sufficiently strong output signal by a preferred interconnection of the Meßstreifenseitigen resistors in a Wheatstone bridge.

Eine zusätzliche Belastung des Chassis 8 aus der in 2 dargestellten Grundstellung heraus, bspw. zufolge Befüllen des Rührgefäßes 4, führt zu einer geringfügigen Absenkung des Chassis 8 (bevorzugt im 1/10-mm-Bereich), was weiter unter Abstützung des freien Balkenendes über das Fußteil 36 auf dem Gehäuseboden 9 zu einer Biegung des Waagebalkens 11 gemäß der zeichnerisch übertriebenen Darstellung in 4 führt. Die Zug- und Druckspannungen in den Kerbstellen K₁ und K₂ werden durch den Dehnungsmessstreifen 37 erfasst und zufolge einer weiter vorgesehenen Elektronik in einen auf dem Display 10 darzustellenden Gewichtswert umgesetzt.An additional burden on the chassis 8th from the in 2 illustrated basic position out, for example, according to the filling of the mixing vessel 4 , leads to a slight lowering of the chassis 8th (preferably in the 1/10 mm range), which continues to support the free end of the beam over the foot part 36 on the case back 9 to a bend of the balance beam 11 according to the graphically exaggerated representation in 4 leads. The tensile and compressive stresses in the notch points K ₁ and K ₂ are determined by the strain gauges 37 recorded and according to a further provided electronics in one on the display 10 Implemented weight value implemented.

Zufolge der vollflächigen Anlage des Plattenteils 22 an der Unterfläche des Waagebalkens 11 stellt sich ein trommelfellartiger Spanneffekt über die beiden Kerbungsrandkanten 20 und 21 ein.As a result of the entire surface of the plate part 22 on the lower surface of the balance beam 11 an eardrum-like tensioning effect over the two notched edge edges 20 and 21 one.

In 5 ist eine alternative Ausgestaltung des Waagebalkens 11 dargestellt, insbesondere betreffend die Ausgestaltung der Kerbungen 14 und 15. Diese sind gegenüber den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen nicht gleichgestaltet. Vielmehr ist bei weiterhin tonnengewölbeartiger Ausformung einer jeden Kerbung 14 und 15 der Radius unterschiedlich gewählt, wobei der dem fußteilseitigen Befestigungsbereich 13 des Waagebalkens 11 zugewandte Kerbungsradius größer ist als der Kerbungsradius der anderen Kerbung. Hieraus ergeben sich unterschiedliche Dicken a und a' im Bereich der Kerbstellen K₁ und K₂, wobei in dem dargestellten Ausführungsbeispiel, wie weiter bevorzugt, die Balkenstärke a der Kerbstelle K₁ dem 2-Fachen der Balkenstärke a' im Bereich der Kerbstelle K₂ entspricht.In 5 is an alternative embodiment of the balance beam 11 illustrated, in particular concerning the design of the notches 14 and 15 , These are not identical to the previously described embodiments. Rather, with continued barrel vault-like shaping of each notch 14 and 15 the radius chosen differently, wherein the Fußteilseitigen attachment area 13 of the balance beam 11 facing notch radius is greater than the notch radius of the other notch. This results in different thicknesses a and a 'in the region of the notches K ₁ and K ₂ , wherein in the illustrated embodiment, as further preferred, the bar thickness a of the notch K ₁ 2 times the bar thickness a' in the region of the notch K ₂ equivalent.

Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildung des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.All disclosed features are essential to the invention. The disclosure of the associated / attached priority documents (copy of the prior application) is hereby also incorporated in full in the disclosure of the application, also for the purpose of including features of these documents in claims of the present application. The subclaims characterize in their optional sibling version independent inventive development of the prior art, in particular to make on the basis of these claims divisional applications.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Küchenmaschinefood processor
22: Gehäusecasing
33: Wägezelleload cell
44: Rührgefäßmixing vessel
55: Aufnahmeadmission
66: Rührwerkagitator
77: Schalterswitch
88th: Chassischassis
99: Gehäusebodencaseback
1010: Displaydisplay
1111: Waagebalkenbalance beam
1212: Befestigungsbereichfastening area
1313: Befestigungsbereichfastening area
1414: Kerbungnotching
1515: Kerbungnotching
1616: BreitseitenflächeBroadside surface
1717: BreitseitenflächeBroadside surface
1818: Oberseitetop
1919: Unterseitebottom
2020: KerbungsrandkanteKerbungsrandkante
2121: KerbungsrandkanteKerbungsrandkante
2222: Plattenteilplate part
2323: Sockelteilbase part
2424: Vertikalbohrungvertical drilling
2525: DurchgangsbohrungThrough Hole
2626: DurchgangsbohrungThrough Hole
2727: Befestigungsschraubefixing screw
2828: Gewindebohrungthreaded hole
2929: Schraubenkopfscrew head
3030: Vertikalbohrungvertical drilling
3131: DurchgangsbohrungThrough Hole
3232: Einwirkungsteilexposure part
3333: DurchgangsbohrungThrough Hole
3434: Befestigungsschraubefixing screw
3535: Schraubenkopfscrew head
3636: Fußteilfootboard
3737: DehnungsmessstreifenStrain gauges
aa: Balkenstärkebeam thickness
a'a ': Balkenstärkebeam thickness
bb: Breitewidth
b'b ': Breitewidth
cc: Höheheight
c'c ': Dickethickness
ll: Längelength
K₁ K ₁: Kerbstellenotch place
K₂ K ₂: Kerbstellenotch place

Claims

Load cell ( 3 ) for an electrical balance, with a balance beam ( 11 ), which is formed on both sides for attachment or arrangement on mutually movable parts of a device and between the attachment areas ( 12 . 13 ) one or more notches ( 14 . 15 ), in order to achieve comparatively high deformation under load, characterized in that the balance beam ( 11 ) arranged on the notch side of the balance beam ( 11 ), a plate part ( 22 ) and that the plate part ( 22 ) over a length, at any rate between the attachment areas ( 12 . 13 ) of the balance beam ( 11 ) is provided with a constant thickness (c ').

Load cell according to claim 1 or in particular according thereto, characterized in that the plate part ( 22 ) in the region of the attachment areas ( 12 . 13 ) of fixing screws ( 27 . 34 ), at the same time the holder of the balance beam ( 11 ) on the device and / or the holder of a separate from the device action part ( 32 ) on the balance beam ( 11 ) and / or preferably a fastening screw ( 27 . 34 ) the plate part ( 22 ) between the balance beam ( 11 ) and a separate from the device base part ( 23 ) and / or action part ( 32 ).

Load cell according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the measurement at the load cell ( 3 ) by means of a strain gauge ( 37 ) he follows.

Load cell according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that a strain gauge ( 37 ) on the balance beam ( 11 ) is provided and / or preferably a strain gauge ( 37 ) on the, the notch side of the balance beam ( 11 ) facing away from the side is provided.

Load cell according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the plate part is a metal sheet metal part.

Load cell according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the plate part has a thickness (c ') which is half or less of the height (c) of the balance beam ( 11 ) and / or preferably the plate part has a thickness (c ') which is one hundredth or more of the height (c) of the balance beam ( 11 ) and / or preferably the plate part ( 22 ) regardless of the height (c) of the balance beam ( 11 ) has a thickness (c ') of 0.2 to 5 mm.

Load cell according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the width (b ') of the plate part ( 22 ) over the length of the plate part ( 22 ), in any case over the length between the attachment areas ( 12 . 13 ) of the balance beam ( 11 ), is the same and / or preferably the width (b ') of the plate part ( 22 ) of the width (b) of the balance beam, at least over the length between the attachment areas ( 12 . 13 ) of the balance beam ( 11 ), corresponds.

Load cell according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the plate part ( 22 ) with the exception of the area of the notches ( 14 . 15 ) directly on the balance beam ( 11 ) is present.

Load cell according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that when a plurality of notches ( 14 . 15 ) these are of the same design with respect to their cross-section and / or are preferred when forming a plurality of notches ( 14 . 15 ) These are designed differently with respect to their cross-section.

Load cell according to one or more of the preceding claims or in particular according thereto, characterized in that the plate part ( 22 ) with one opposite to the load cell ( 3 ) acting force bias on the balance beam ( 11 ).