DE112006001134T5 - Wiegesensor und Waage mit einem Wiegesensor - Google Patents

Wiegesensor und Waage mit einem Wiegesensor Download PDF

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    • G01G3/12—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing
    • G01G3/14—Weighing apparatus characterised by the use of elastically-deformable members, e.g. spring balances wherein the weighing element is in the form of a solid body stressed by pressure or tension during weighing measuring variations of electrical resistance

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Abstract

Wiegesensor, umfassend einen Dehnungsabschnitt (2), der mit einem Dehnungsmesser (1) versehen ist, einen Trägerrahmen (3) und einen Last stützenden Abschnitt (4), die sich jeweils an beiden Seiten des Dehnungsabschnitts (2) befinden; bei dem der Trägerrahmen (3) und der Last stützende Abschnitt (4) jeweils verwendet werden, um die Angriffskraft und die Reaktionskraft aufzunehmen, die in entgegen gesetzten Richtungen auftreten; dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerrahmen (3), der Last stützende Abschnitt (4) und der Dehnungsabschnitt (2) aus dem gleichen Stück Metallblech gebildet sind; wobei sich der Last stützende Abschnitt (4) an einer Seite des Dehnungsabschnitts (2) befindet und von dem Trägerrahmen (3) und dem Dehnungsabschnitt (2) umgeben ist.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor, insbesondere einen selbststützenden Wiegesensor, der in einer elektronischen Waage verwendet wird. Die vorliegende Erfindung betrifft außerdem eine elektronische Waage, die mit drei oder mehr solchen Sensoren ausgestattet ist.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Derzeit umfasst der in der elektronischen Waage verwendete Sensor einen Dehnungsmessstreifen, der mit einem Dehnungsmesser darauf versehen ist. Und zwei jeweilige Trägerflächen sind auf dem Dehnungsmessstreifen vorgesehen, wobei eine Trägerfläche mit einem Stützstreifen versehen ist und die andere mit einem Verbindungsstreifen, an dem ein Last stützender Streifen befestigt ist, so dass die Last, die auf der Plattform platziert wird, auf den Last stützenden Streifen wirkt und dann die Kraft, die darauf wirkt, durch den Last stützenden Streifen über den Verbindungsstreifen auf den Dehnungsmessstreifen übertragen wird, dann der Dehnungsmessstreifen ein gewisses Drehmoment erzeugt und der Dehnungsmesser an eine elektrische Schaltung angeschlossen wird, so dass das Drehmoment, das von dem Dehnungsmessstreifen erfasst wird, in ein elektrisches Signal gewandelt wird, dann das elektrische Signal in ein entsprechendes gemessenes Gewicht gewandelt wird. Weil die Last angreifende Kraft in solch einem Sensor zuerst von dem Verbindungsstreifen übertragen werden muss, wird dann die Last, die von dem Last stützenden Streifen getragen wird, durch den Verbindungsstreifen an den Dehnungsmessstreifen übertragen, so dass der Sensor mit solch einer Struktur eine größere Anzahl Bauteile und eine kompliziertere Struktur aufweist, was auch kostspielig ist.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Sensor mit niedrigen Herstellungskosten, einfacher Struktur und geringer Dicke bereitzustellen.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Waage bereitzustellen, die mit drei oder mehr solchen Sensoren ausgestattet ist.
  • Um die zuvor genannten Probleme zu lösen, nimmt die Erfindung die nachfolgenden technischen Lösungen an.
  • Ein Wiegesensor wird bereitgestellt, umfassend einen Dehnungsabschnitt, der mit einem Dehnungsmesser, einem Trägerrahmen und einem Last stützenden Abschnitt versehen ist, die sich jeweils an beiden Seiten des Dehnungsabschnitts befinden, bei dem der Trägerrahmen und der Last stützende Abschnitt jeweils verwendet werden, um davon die Angriffskraft und die Reaktionskraft aufzunehmen, die in entgegen gesetzten Richtungen auftreten, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerrahmen, der Last stützende Abschnitt und der Dehnungsabschnitt aus dem gleichen Stück Metallblech gebildet sind; und sich der Last stützende Abschnitt an einer Seite des Dehnungsabschnitts befindet und von dem Trägerrahmen und dem Dehnungsabschnitt umgeben ist.
  • Der Last stützende Abschnitt kann die Angriffskraft direkt aufnehmen, es ist nicht notwendig, eine zusätzliche Stütze daran zu befestigen.
  • Als bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine kugelförmige oder konische Vorwölbung oder Vertiefung auf dem Last stützenden Abschnitt vorgesehen, so dass die Kraft direkt an dem oberen Ende der Vorwölbung oder dem unteren Ende der Vertiefung angreift.
  • Es wird eine elektronische Waage bereitgestellt, die mit drei oder mehr solchen Wiegesensoren ausgestattet ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerrahmen des Sensors auf dem Waagenkörper befestigt ist; der Last stützende Abschnitt berührt direkt den Stützarm der Waage; und der Stützarm berührt die Ebene, auf der die Waage positioniert ist.
  • Der Last stützende Abschnitt des Sensors steht in Spitzenkontakt mit dem Stützarm, und es kann eine relative Bewegung zwischen ihnen vorhanden sein.
  • Der Stützarm umfasst einen Grundrahmen; eine Sensorstützplatte ist in dem Grundrahmen montiert; und eine Deckplatte ist auf dem Grundrahmen montiert.
  • Die vorteilhaften Auswirkungen der vorliegenden Erfindung sind folgende: der Last stützende Abschnitt ist direkt mit dem Dehnungsabschnitt verbunden, und daher besteht keine Notwendigkeit, den Verbindungsabschnitt zwischen dem Last stützenden Abschnitt und dem Dehnungsabschnitt vorzusehen; und der Trägerrahmen, der Last stützende Abschnitt und der Dehnungsabschnitt sind alle auf dem gleichen Stück Metallblech gebildet, so dass die Last angreifende Kraft in dem Sensor direkt über den Last stützenden Abschnitt auf den Dehnungsabschnitt übertragen wird. Daher weist ein Sensor mit solch einer Struktur eine geringere Anzahl Bauteile und eine einfachere Struktur auf, und folglich ist die elektronische Waage, die mit den Sensoren bereitgestellt wird, dünner und kostengünstiger in der Herstellung.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend weiter durch die Ausführungsformen zusammen mit den begleitenden Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:
  • 1 eine Stereodarstellung der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine Stereodarstellung einer Waage, die mit dem zuvor genannten Sensor ausgestattet ist;
  • 3 eine Querschnittsansicht von 2;
  • 4 eine auseinander gezogene Stereoansicht des Stützarms.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Mit Bezug auf 1 umfasst ein Wiegesensor, der in der vorliegenden Erfindung offenbart ist, einen Dehnungsabschnitt 2 in Form eines flachen Blocks, der einen Dehnungsmesser 1 aufweist, der darauf montiert ist, und unter dem Einfluss des zu messenden Gewichts gebogen und verformt werden kann. An beiden Seiten des Dehnungsabschnitts 2 sind jeweils ein Trägerrahmen 3 und ein Last stützender Abschnitt (Lagerbalken) 4 vorgesehen, zum Aufnehmen der Angriffskraft und der Reaktionskraft davon, die in entgegen gesetzten Richtungen auftreten. Der Trägerrahmen 3, der Last stützende Abschnitt 4 und der Dehnungsabschnitt 2 sind aus dem gleichen Stück Metallblech gebildet; wobei sich der Last stützende Abschnitt 4 an einer Seite des Dehnungsabschnitts befindet und von dem Trägerrahmen 3 und dem Dehnungsabschnitt 2 umgeben ist.
  • Der Last stützende Abschnitt 4 kann die Angriffskräfte direkt aufnehmen, so dass es nicht notwendig ist, eine zusätzliche Stütze daran zu befestigen. Eine kugelförmige oder konische Vorwölbung oder Vertiefung 7 ist vorhanden, die an dem Lagerbalken 4 vorgesehen ist, und die Kraft greift direkt am oberen Ende der Vorwölbung oder am unteren Ende der Vertiefung an.
  • Mit Bezug auf die 2 und 3 ist eine elektronische Waage bereitgestellt, die mindestens die drei zuvor genannten Wiegesensoren aufweist. Der Trägerrahmen 3 des Sensors ist an dem Waagenkörper 5 befestigt. Der Last stützende Abschnitt 4 berührt eine Fläche des Stützfußes 6 der Waage direkt und die andere Fläche des Stützarms 6 berührt die Ebene, auf der die Waage positioniert ist.
  • Der Last stützende Abschnitt 4 des Sensors steht in Spitzenkontakt mit dem Stützarm (Stützfuß) 6, und es kann eine relative Bewegung zwischen ihnen vorhanden sein.
  • Mit Bezug auf 4 umfasst der Stützarm 6 der elektronischen Waage gemäß der vorliegenden Erfindung einen Grundrahmen 8, an dem ein Loch 11 vorgesehen ist und in dem eine Sensorstützplatte 9 montiert ist. Die Sensorstützplatte 9 ist in das Loch 11 eingesetzt und eine flache Platte 12, mit der die kugelförmige Vorwölbung 7 an dem Last stützenden Abschnitt 4 des Sensors in Kontakt ist, ist an der Sensorstützplatte 9 montiert. Außerdem ist eine Deckplatte 10 an dem Grundrahmen 8 montiert. Natürlich kann der Stützarm auch andere Strukturen annehmen, die in diesem Dokument nicht ausführlich beschrieben sind.
  • Wenn die kugelförmige oder konische Vorwölbung oder Vertiefung 7 einem Gewicht ausgesetzt ist, greift die Schwerkraft des Gewichts an dem Last stützenden Abschnitt an, der wiederum die Angriffskraft auf den Dehnungsabschnitt überträgt, der ein gewisses Drehmoment unter der Angriffskraft erzeugt. Der Dehnungsmesser (Dehnungsmessstreifen), der mit einer elektrischen Schaltung verbunden ist, wandelt das erfasste Drehmoment in ein elektrisches Signal, das dann in den Wert des Gewichts gewandelt wird, das über die elektronische Schaltung zu messen ist.
  • Zusammenfassung
  • (in Verbindung mit 1)
  • Ein Wiegesensor umfasst einen Dehnungsabschnitt (2), der mit einem Dehnungsmesser (1) versehen ist, einen Trägerrahmen (3) und einen Last stützenden Abschnitt (4), die sich jeweils an beiden Seiten des Dehnungsabschnitts (2) befinden; wobei der Trägerrahmen (3) und der Last stützende Abschnitt (4) jeweils verwendet werden, um die Angriffskraft und die Reaktionskraft aufzunehmen, die in entgegen gesetzten Richtungen auftreten; der Trägerrahmen (3), der Last stützende Abschnitt (4) und der Dehnungsabschnitt (2) aus dem gleichen Stück Metallblech gebildet sind; wobei sich der Last stützende Abschnitt (4) an einer Seite des Dehnungsabschnitts (2) befindet und von dem Trägerrahmen (3) und dem Dehnungsabschnitt (2) umgeben ist. Eine elektronische Waage ist mit drei oder mehr solchen Wiegesensoren bereitgestellt, wobei der Trägerrahmen (3) des Sensors an dem Waagenkörper (5) befestigt ist; der Last stützende Abschnitt (4) ist direkt in Kontakt mit einem Stützarm (6) der Waage; und der Stützarm (6) ist in Kontakt mit der Ebene, auf der die Waage positioniert ist.

Claims (5)

  1. Wiegesensor, umfassend einen Dehnungsabschnitt (2), der mit einem Dehnungsmesser (1) versehen ist, einen Trägerrahmen (3) und einen Last stützenden Abschnitt (4), die sich jeweils an beiden Seiten des Dehnungsabschnitts (2) befinden; bei dem der Trägerrahmen (3) und der Last stützende Abschnitt (4) jeweils verwendet werden, um die Angriffskraft und die Reaktionskraft aufzunehmen, die in entgegen gesetzten Richtungen auftreten; dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerrahmen (3), der Last stützende Abschnitt (4) und der Dehnungsabschnitt (2) aus dem gleichen Stück Metallblech gebildet sind; wobei sich der Last stützende Abschnitt (4) an einer Seite des Dehnungsabschnitts (2) befindet und von dem Trägerrahmen (3) und dem Dehnungsabschnitt (2) umgeben ist.
  2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine kugelförmige oder konische Vorwölbung oder Vertiefung auf dem Last stützenden Abschnitt (4) vorgesehen sind, so dass die Kraft direkt am oberen Ende der Vorwölbung oder am unteren Ende der Vertiefung angreift.
  3. Elektronische Waage, ausgestattet mit mindestens drei Wiegesensoren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerrahmen (3) des Sensors auf einem Waagenkörper (5) befestigt ist, der Last stützende Abschnitt (4) direkt einen Stützarm (6) der Waage berührt, und der Stützarm (6) eine Ebene berührt, auf der die Waage positioniert ist.
  4. Elektronische Waage nach Anspruch 3, wobei der Last stützende Abschnitt (4) des Sensors in Spitzenkontakt mit dem Stützarm (6) steht und eine relative Bewegung zwischen ihnen vorhanden sein kann.
  5. Elektronische Waage nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Stützarm (6) einen Grundrahmen (8) umfasst, in dem eine Sensorstützplatte (9) montiert ist, und auf dem eine Deckplatte (10) montiert ist.
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