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GEBIET DER ERFINDUNG
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Waage mit einer Lastschale zur Auflage von zu verwiegenden Gütern sowie zwei Lastplatten, wobei über einer oberen Lastplatte die Lastschale angeordnet ist und zwischen der oberen Lastplatte und einer unteren Lastplatte eine Wägezelle angeordnet ist, wobei mindestens drei Füße an der unteren Lastplatte befestigt sind, welche sich auf einem feststehenden Bereich abstützen.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Entsprechende Waagen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise offenbart die
US 5 072 799 A sowie die
DE 10 2006 036 263 eine entsprechende Waage. Im Stand der Technik wird eine Erhöhung der Steifigkeit der Lastplatte durch das Anschweißen von Verstrebungen erreicht oder die Lastplatte wird einstückig gefertigt, wobei die Lastplatte dabei vorzugsweise aus einem Aluminiumdruckguss oder Kunststoffspritzguss hergestellt wird. Letztere sind vorteilhaft, weil Schweißen kostenintensiv ist.
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Weiterhin sind Waagen bekannt, bei welchem die Lastplatten aus einer Metallplatte gebogen werden. Typischerweise erfolgt das Biegen in Form von parallelen Linien, die besonders vorteilhaft symmetrisch zur Längsachse verlaufen und symmetrisch zum Mittelpunkt gestaltet sind. Dies begünstigt den Biegeprozess.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Waage zur Verfügung zu stellen, bei der mindestens eine Lastplatte eine hohe Steifigkeit aufweist.
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Diese Aufgabe wird bei einem Wägeaufnehmer der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass die untere Lastplatte einen U-förmigen Querschnitt aufweist, wobei die Schenkel des U-förmigen Querschnitts Versteifungsbereiche bilden und an diese Versteifungsbereiche jeweils ein weiterer Bereich anschließt, der parallel zu einem Kanalboden verläuft, wobei der Kanalboden zwischen den beiden Schenkeln angeordnet ist und der Kanalboden eine trapezförmige Geometrie aufweist. Dadurch ergibt sich eine hohe Steifigkeit der Lastplatte.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Versteifungsbereiche achsensymmetrisch gebogen. Dies wird dadurch erzielt, dass die Biegungen aus einer parallelen Linienführung hin zu den Eckbereichen eines Endes der Lastplatte weisend geöffnet werden. Aufgrund der achsensymmetrischen Biegung der Versteifungsbereiche wird der Biegeprozess nicht verkompliziert. Insbesondere sind die Außenkanten der unteren Lastplatte und/oder der oberen Lastplatte so gestaltet, dass diese als Anschlag für den Biegeprozess genutzt werden können. Besonders bevorzugt weist jeder Versteifungsbereich mindestens zwei Biegungen auf. Dadurch können geringere Materialstärken für die obere Lastplatte und/oder die untere Lastplatte verwendet werden, wodurch die Waage kostengünstiger gefertigt werden kann.
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In einer weiteren Ausgestaltung weisen die Versteifungsbereiche einen Winkel zu dem Kanalboden auf, welcher kleiner als 90° und größer als 20° ist. Dies ist vorteilhaft, weil die minimale Länge der Versteifungsbereiche durch die Biegemaschine begrenzt wird. Weiterhin ist der Winkel aber größer als 20°, insbesondere größer als 30°, da sonst die Steifigkeit unvorteilhaft reduziert wird.
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In einer weiteren Ausgestaltung ist mindestens ein Befestigungspunkt der Wägezelle mit der oberen Lastplatte in der Nähe einer kürzeren Grundseite des trapezförmigen Kanalbodens angeordnet. Dadurch ist der Befestigungspunkt für die Lasteinleitung der Wägezelle außermittig mit der oberen Lastplatte verbunden. Bevorzugt ist der Befestigungspunkt für einen Festlandkörper der Wägezelle ebenfalls außermittig mit einer unteren Lastplatte verbunden. Dadurch kommt es zu einer Versteifung in der Nähe der Befestigungspunkte und die Versteifungsbereiche verlaufen zu den entfernteren Ecken der oberen Lastplatte und/oder der unteren Lastplatte. Dadurch erfolgt insbesondere eine Versteifung des langen Hebelarms. Der Festlandkörper ist dabei der Bereich der Wägezelle, welcher auf der gegenüberliegenden Seite der Lasteinleitung angeordnet ist und den feststehenden Bereich der Wägezelle bildet. Aufgrund der Anordnung dieser Befestigungspunkte können günstige Scherstabwägezellen verwendet werden sowie Wägezellen, welche auf dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation beruhen. Somit kann die Waage einen sehr großen Lastbereich abdecken sowie eine sehr hohe Genauigkeit erreichen.
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In einer weiteren Ausgestaltung weist die obere Lastplatte dieselbe Geometrie auf wie die untere Lastplatte, wobei die kürzere Grundseite des Kanalbodens der oberen Lastplatte und eine kürzere Grundseite des Kanalbodens der unteren Lastplatte in entgegengesetzte Richtungen angeordnet sind. Dadurch sind die Befestigungspunkte für die Lasteinleitung sowie für den Festlandkörper an derselben Position der jeweiligen Lastplatte. Bevorzugt ist mindestens ein Befestigungspunkt der Wägezelle mit der unteren Lastplatte in der Nähe der kürzeren Grundseite des trapezförmigen Kanalbodens angeordnet. Insbesondere kann die untere Lastplatte in ihrer Abmessung kleiner sein als die obere Lastplatte, damit die Lastschale nicht an der unteren Lastplatte hängen bleiben kann. Alternativ können die obere Lastplatte und die untere Lastplatte dieselben Abmessungen aufweisen. Dadurch können die obere Lastplatte und die untere Lastplatte kostengünstig gefertigt werden, da lediglich eine Geometrie der Lastplatte hergestellt werden muss und bei einem Zusammenbau der Waage lediglich die obere Lastplatte und die untere Lastplatte in entgegengesetzte Richtungen montiert werden. Weiterhin sind die Befestigungspunkte, bei einer Anordnung der Befestigungspunkte in der Nähe der kürzeren Grundseite des trapezförmigen Kanalbodens, an einem Bereich vorgesehen, welcher eine hohe Steifigkeit aufweist, da der Abstand zwischen den Versteifungsbereichen und den Befestigungspunkten geringer ist, als auf der gegenüberliegenden Seite.
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In einer weiteren Ausgestaltung liegt der Winkel zwischen einer Grundseite des trapezförmig verlaufenden Kanalbodens und mindestens eines Schenkels des trapezförmig verlaufenden Kanalbodens zwischen 40° und 87°, bevorzugt zwischen 60° und 87°, besonders bevorzugt zwischen 75° und 87°. Dadurch werden die Kräfte, welche auf die Lastplatte einwirken näher an der Lasteinleitung der Wägezelle aufgenommen und die Schenkel liegen näher an der Wägezelle.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die Abstände der Eckbereiche, welche an einem Ende der oberen Lastplatte und/oder der unteren Lastplatte angeordnet sind, die auf einer Linie mit der kürzeren Grundseite des trapezförmigen Kanalbodens liegen, zu dem jeweiligen Schenkel, welcher näher an dem jeweiligen Eckbereich angeordnet ist, größer, als der Abstand zwischen den Eckbereichen, welche an einem gegenüberliegenden Ende der oberen Lastplatte und/oder unteren Lastplatte angeordnet sind und dem jeweiligen Schenkel. Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen den Eckbereichen, welche näher an den Befestigungspunkten der Wägezelle angeordnet sind, und dem jeweiligen nächstliegenden Versteifungsbereich größer, als der Abstand zwischen den Eckbereichen und dem jeweiligen nächstliegenden Versteifungsbereich auf der gegenüberliegenden Seite. Dadurch kann die Lastschale eine rechteckige Geometrie aufweisen und wird in den Eckbereichen vollständig von der oberen Lastplatte getragen.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind mindestens an allen vier Ecken der oberen Lastplatte dämpfende Krafteinleitungselemente zwischen der Lastschale und der oberen Lastplatte angeordnet. Dadurch werden schockartige Belastungen, Schwingungen sowie sonstigen von außen einwirkenden Vibrationen zuverlässig gedämpft. Weiterhin kann dadurch eine elektrostatische Ankopplung von der Lastschale zu der Wägezelle erreicht werden.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind die obere Lastplatte und/oder die untere Lastplatte jeweils stoffeinheitlich ausgebildet. Dies spart Fertigungskosten bei der Herstellung der oberen Lastplatte und/oder der unteren Lastplatte. Weiterhin erhöht dies die Steifigkeit und die Reinigbarkeit. Weiterhin ist dadurch ein sehr hygienisches Design gegeben, da alle Biegungen einen Radius aufweisen und somit Verunreinigungen besser abgespült bzw. gereinigt werden können.
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In einer weiteren Ausgestaltung sind zwischen der oberen Lastplatte und der unteren Lastplatte mindestens zwei Überlastanschläge angeordnet. Bevorzugt bestehen die Überlastanschläge aus einem Stab, insbesondere aus einem Gewindestab oder einer Stiftschraube, der mindestens an seinen Enden ein Außengewinde aufweist und die beiden Enden mit jeweils einer Hutmutter abgedeckt sind. Dadurch ergibt sich ein sehr kostengünstiger Überlastanschlag, welcher in der Höhe, durch einschrauben der Hutmutter, leicht justieren lässt und gleichzeigt ein hygienisches Design aufweist, da die Hutmutter vollständig geschlossen ist und eine halbkreisförmige Geometrie aufweist.
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In einer weiteren Ausgestaltung weisen die Füße der Waage eine zehneckige Geometrie auf, vorzugsweise sind die Bereiche zwischen den Ecken konvex gebogen. Dadurch lässt sich die Waage sehr einfach ausrichten. Weiterhin werden die Füße mit der unteren Lastplatte verbunden. Dafür weisen die Füße vorzugsweise eine Gewindestange auf, welche durch eine Durchgangsbohrung in der unteren Lastplatte gesteckt werden. Anschließend wird das Ende der Gewindestange, welche durch die Durchgangsbohrung gesteckt wurde mit einer Hutmutter verschraubt. Somit befinden sich das Ende der Gewindestange und die Hutmutter auf einer Oberseite der unteren Lastplatte. Vorzugsweise weist die Durchgangsbohrung ein Innengewinde auf. An der Gewindestange wird eine weitere Mutter vorgesehen, welche sich an der Unterseite der unteren Lastplatte befindet. Dadurch können die Hutmutter und die weitere Mutter gekontert werden, wodurch eine Arretierung der Gewindestange bzw. des Fußes erfolgt.
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Figurenliste
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Weitere vorteilhafte Aspekte ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, dabei ist:
- 1 eine schematische Darstellung der Waage
- 2 eine weitere schematische Darstellung der Waage
- 3 die Waage mit einer Lastschale
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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1 zeigt einen Waage 1 mit einer oberen Lastplatte 2 und einer unteren Lastplatte 3, mindestens drei Füße 4 sowie mindestens zwei Überlastanschläge 5. Weiterhin ist eine Dosenlibelle 6 an der unteren Lastplatte 3 angeordnet. Die Lastschale 28 ist in der 1 nicht zu sehen.
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Die obere Lastplatte 2 weist einen U-förmigen Querschnitt auf, wobei die Schenkel 7 des U-förmigen Querschnitts Versteifungsbereiche 7 bilden, wobei an diese Versteifungsbereiche 7 jeweils ein weiterer Bereich 8 anschließt, der parallel zu einem Kanalboden 9 verläuft, wobei der Kanalboden 9 zwischen den beiden Versteifungsbereichen n 7 angeordnet ist und der Kanalboden 9 einen trapezförmige Geometrie aufweist, wobei die trapezförmige Geometrie bevorzugt ein gleichschenkliges Trapez ist. Die Versteifungsbereiche 7 sind achsensymmetrisch gebogen. Die Versteifungsbereiche 7 weisen einen Winkel α zu dem Kanalboden 9 auf, welcher kleiner als 90° und größer als 20° ist. Weiterhin beträgt der Winkel β zwischen einer Grundseite 12, 14, 25 des trapezförmig verlaufenden Kanalbodens 9 und mindestens eines Schenkels 27 des trapezförmig verlaufenden Kanalbodens 9 zwischen 40° und 87°, bevorzugt zwischen 60° und 87°, besonders bevorzugt zwischen 75° und 87°.
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Die Befestigungspunkte 10 bzw. die Befestigungsschrauben 10 der Wägezelle 1 sind mit der oberen Lastplatte 2 in der Nähe einer kürzeren Grundseite 12 des trapezförmigen Kanalbodens 9 angeordnet. Somit sind die Befestigungspunkte 10 für die Lasteinleitung 13 der Wägezelle 11 außermittig mit der oberen Lastplatte 2 verbunden.
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Die untere Lastplatte 3 weist dieselbe Geometrie und denselben Querschnitt auf wie die obere Lastplatte 2, wobei die kürzere Grundseite 12 des Kanalbodens 9 der oberen Lastplatte 2 und eine kürzere Grundseite 14 des Kanalbodens 15 der unteren Lastplatte 3 in entgegengesetzte Richtungen zeigen bzw. die untere Lastplatte 3 um 180° gedreht eingebaut wird. Dadurch sind die Befestigungspunkte 10 für die Lasteinleitung 13 sowie für den Festlandkörper 16 an derselben Position an dem jeweiligen Kanalboden 9, 15 angeordnet. Somit sind die Befestigungspunkte 10 des Festlandkörpers 16 mit der unteren Lastplatte 3 in der Nähe der kürzeren Grundseite 14 des trapezförmigen Kanalbodens 15 der unteren Lastplatte 3 angeordnet.
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Die Füße 4 weisen eine zehneckige Geometrie auf und sind an der unteren Lastplatte 3 befestigt. Die Füße weisen eine Gewindestange auf, welche durch eine Durchgangsbohrung und/oder eine Gewindebohrung in der unteren Lastplatte 3 gesteckt bzw. geschraubt werden. Anschließend wird das Ende der Gewindestange, welche insbesondere durch die Durchgangsbohrung geschraubt wurde mit einer optionalen Hutmutter 24 verdeckt. Somit befinden sich das Ende der Gewindestange und die Hutmutter 24 auf einer Oberseite der unteren Lastplatte 3.
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Die obere Lastplatte 2 sowie die untere Lastplatte 3 weisen jeweils vier Eckbereiche 20 - 23 auf, wobei zwei vordere Eckbereiche 20, 21, auf einer Linie mit der kürzeren Grundseite 12 des trapezförmigen Kanalbodens 9 der oberen Lastplatte bzw. mit der kürzeren Grundseite 14 des trapezförmigen Kanalbodens 15 der unteren Lastplatte 3 liegen sowie zwei hintere Eckbereiche 22, 23, welche auf einer Linie mit der längeren Grundseite 25 des trapezförmigen Kanalbodens 9, 15 der oberen Lastplatte 2 bzw. der unteren Lastplatte 3 liegen. Der Abstand zwischen den vorderen Eckbereichen 20, 21 zu dem jeweiligen Versteifungsbereich 7, welcher näher an dem jeweiligen vorderen Eckbereich 20, 21 angeordnet ist, ist größer, als der Abstand zwischen den hinteren Eckbereichen 22, 23, welche an einem gegenüberliegenden Ende bzw. auf einer Linie mit der längeren Grundseite 25 des trapezförmigen Kanalbodens 9, 15 der oberen Lastplatte 2 und/oder der unteren Lastplatte 3 angeordnet sind und dem jeweiligen Versteifungsbereich 7.
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Zusätzlich sind an den vier Eckbereichen 20 - 23 der oberen Lastplatte 2, Einkerbungen 26 vorhanden, an denen dämpfende Krafteinleitungselemente angeordnet werden können, bevorzugt sind die Krafteinleitungselemente elektrostatisch ableitend.
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Weiterhin liegt der Winkel γ zwischen dem Versteifungsbereich 7 und einer gedachten Line, welche zwischen mindestens einen der Befestigungspunkte 10 und den hinteren Eckbereich 23 verläuft, zwischen 5° bis 50°, bevorzugt zwischen 10° und 40°, besonders bevorzugt zwischen 15° und 35°. Insbesondere verläuft die gedachte Linie bis zum Mittelpunkt des Eckbereichs 23.
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2 zeigt eine weitere schematische Darstellung der Waage 1, wobei hierbei die Wägezelle 11, die Überlastanschläge 5 sowie die obere Lastplatte 2 und die untere Lastplatte 3 dargestellt sind. Weiterhin ist zu sehen, dass sowohl die Lasteinleitung 13 außermittig mit der oberen Lastplatte 2 sowie der Festlandkörper 16 außermittig mit der unteren Lastplatte 3 verbunden ist und die jeweiligen Befestigungspunkte 10 an der kürzeren Grundseite 12, 14 angeordnet sind.
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Die vier Überlastanschläge 5 sind zwischen der oberen Lastplatte 2 und der unteren Lastplatte 3 angeordnet. Sie bestehen aus einer Stiftschraube 17 welche in der unteren Lastplatte 3 eingeschraubt wird und jeweils einer Hutmutter 18 an den Enden der Stiftschraube 17 angeordnet wird. Die Stiftschraube 17 weist nur an den beiden Enden ein Außengewinde auf. Im Mittelbereich der Stiftschraube 17 ist kein Gewinde eingebracht. Weiterhin wird unterhalb der oberen Hutmutter 18 eine Kontermutter 19 angeordnet, welche nur teilweise ein Innengewinde aufweist.
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3 zeigt die Waage 1 im zusammengebauten Zustand mit der Lastschale 28. Die Füße 4 sowie die untere Lastplatte 3, insbesondere der Kanalboden 15 der unteren Lastplatte 3 sind nicht vollständig durch die Lastschale 28 verdeckt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Waage
- 2
- obere Lastplatte
- 3
- untere Lastplatte
- 4
- Fuß
- 5
- Überlastanschlag
- 6
- Dosenlibelle
- 7
- Schenkel / Versteifungsbereich
- 8
- weiterer Bereich
- 9
- Kanalboden obere Lastplatte
- 10
- Befestigungspunkte
- 11
- Wägezelle
- 12
- kürzere Grundseite obere Lastplatte
- 13
- Lasteinleitung
- 14
- kürzere Grundseite untere Lastplatte
- 15
- Kanalboden untere Lastplatte
- 16
- Festlandkörper
- 17
- Stiftschraube
- 18
- Hutmutter Überlastanschlag
- 19
- Kontermutter
- 20
- vorderer Eckbereich
- 21
- vorderer Eckbereich
- 22
- hinterer Eckbereich
- 23
- hinterer Eckbereich
- 24
- Hutmutter Fuß
- 25
- längere Grundseite
- 26
- Einkerbung
- 27
- Schenkel des trapezförmig verlaufenden Kanalbodens
- 28
- Lastschale
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 5072799 A [0002]
- DE 102006036263 [0002]
