DE19859991A1 - Kraftmeßvorrichtung, isnbesondere Wägezelle II - Google Patents

Abstract

Bei einer Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Wägezelle, mit einem feststehenden Teil, einem mit dem feststehenden Teil verbundenen und zur Aufnahme der zu messenden Kraft dienenden Lastaufnehmer, der durch die zu messende Kraft bezüglich dem feststehenden Teil auslenkbar ist, und einem über ein erstes Verbindungselement mit dem Lastaufnehmer und über ein in seiner Längsrichtung von dem ersten Verbindungselement beabstandetes zweites Verbindungselement um eine senkrecht zu seiner Längsrichtung verlaufende Hebelachse verschwenkbar mit dem feststehenden Teil verbundenen Hebel zum Übertragen der Auslenkung des Lastaufnehmers auf einen von dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement in seiner Längsrichtung beabstandeten Ausgabebereich des Hebels mit einem veränderbaren Übertragungsverhältnis wird eine Weiterbildung vorgeschlagen, bei der der Hebel mindestens drei in seiner Längsrichtung voneinander beabstandete, jeweils zum Befestigen eines der Verbindungselemente ausgelegte Befestigungsbereiche aufweist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftmeßvorrichtung, insbe­ sondere Wägezelle, mit einem feststehenden Teil, einem mit dem feststehenden Teil verbundenen und zur Aufnahme der zu messenden Kraft dienenden Lastaufnehmer, der durch die zu messende Kraft bezüglich dem feststehenden Teil auslenkbar ist, und einem über ein erstes Verbindungselement mit dem Lastaufnehmer und über ein in seiner Längsrichtung von dem ersten Verbindungselement beabstandetes zweites Verbindungs­ element um eine Hebelachse verschwenkbar mit dem feststehen­ den Teil verbundenen Hebel zum Übertragen der Auslenkung des Lastaufnehmers auf einen von dem ersten Verbindungselement und dem zweiten Verbindungselement in seiner Längsrichtung beabstandeten Ausgabebereich des Hebels mit einem veränderba­ ren Übertragungsverhältnis.

Derartige Kraftmeßvorrichtungen sind beispielsweise in der CH 591 684 beschrieben. Dabei wird davon ausgegangen, daß in vielen Fällen ausgehend von einem Wägezellengrundtyp eine oder mehrere Folgetypen abgeleitet werden, die sich hinsicht­ lich des Wägebereichs oder der Auflösung von dem Grundtyp un­ terscheiden. Zur Reduzierung der Anzahl der zur Herstellung dieser Wägezellentypen notwendigen Bauteile wird in der ge­ nannten Schrift vorgeschlagen, das Übertragungsverhältnis des zur Übertragung der Auslenkung des Lastaufnehmers auf eine an seinem Ausgabebereich festgelegte und in einem Magnetspalt eines an dem feststehenden Teil festgelegten Magnetsystems aufgenommene Kompensationsspule eines elektromagnetischen Kraftkompensationssystems dienenden Hebels zu verändern. Zu diesem Zweck wird in der genannten Schrift vorgeschlagen, einen einarmigen Hebel über ein in Form von zwei Zug- Biegelagern ausgeführtes Verbindungselement um die durch die Zug-Biegelager festgelegte Hebelachse verschwenkbar an dem feststehenden Teil zu befestigen, wobei die Länge des Hebel­ arms zwischen der Hebelachse und einem zur Befestigung des Hebels an dem Lastaufnehmer dienenden Befestigungsbereich mit Hilfe von Distanzstücken verändert werden kann. Dazu können die Distanzstücke der bekannten Wägezelle einerseits zwischen dem Hebel und den zur Befestigung an dem feststehenden Teil dienenden Zug-Biegelagern und andererseits zwischen diesen Zug-Biegelagern und dem feststehenden Teil angeordnet werden. Weiter wird in der genannten Schrift vorgeschlagen, entspre­ chende Distanzstücke auch zwischen einem zur Herstellung der Verbindung zwischen dem Lastaufnehmer und dem Hebel dienenden Befestigungselement in Form eines Zug-Biegelagers und dem Lastaufnehmer und/oder zwischen diesem Zug-Biegelager und dem entsprechenden Verbindungsbereich des Hebels anzuordnen. Eine ähnliche Wägezelle, bei der das Übertragungsverhältnis eines zweiarmigen Hebels durch die Anordnung entsprechender Di­ stanzstücke veränderbar ist, wird in der CH 591 685 beschrie­ ben.

Der Wägebereich dieser bekannten Wägezellen kann durch Änderung der Lage der Distanzstücke und die dadurch erreichte Änderung des Übertragungsverhältnisses zwischen der Auslen­ kung des Lastaufnehmers und der Auslenkung der an dem Ausga­ bebereich des Hebels befestigten Kompensationsspule zwischen mindestens zwei Werten ausgewählt werden.

Es hat sich jedoch gezeigt, daß die bei Einsatz der be­ kannten Wägezellen zur Änderung des Wägebereichs benötigte Änderung der Lage der Distanzstücke im allgemeinen mit einem hohen Zeitaufwand verbunden ist und zu Beeinträchtigungen der Meßgenauigkeit führen kann.

Angesichts dieser Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftmeßvorrichtung anzugeben, die eine schnelle und zuverlässige Änderung des Meßbereichs erlaubt.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Weiterbil­ dung der eingangs beschriebenen Kraftmeßvorrichtung gelöst, die im wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, daß der Hebel mindestens drei in seiner Längsrichtung voneinander beabstan­ dete, jeweils zum Befestigen eines der Verbindungselemente ausgelegte Befestigungsbereiche aufweist.

Diese Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, daß die eingangs erläuterten Probleme im Stand der Technik im wesent­ lichen auf die Handhabung der Distanzstücke bei der Änderung des Meßbereichs zurückzuführen sind. Zu deren Handhabung müs­ sen nämlich zunächst die Zug- und Biegelager von dem Hebel und dem feststehenden Teil bzw. dem Lastaufnehmer gelöst wer­ den. Danach können die Distanzstücke aus ihrer ursprünglichen Lage entfernt und in ihrer neuen Lage angeordnet werden. Da­ nach müssen die Zug-Biegelager wieder an dem Hebel und dem feststehenden Teil bzw. dem Lastaufnehmer befestigt werden, wobei die Distanzstücke in ihrer neuen Lage positionsgenau gehalten werden müssen. Letzteres führt bei der Montage der Zug-Biegelager zu Handhabungsproblemen, wodurch die zur Ände­ rung des Meßbereichs benötigte Zeit insgesamt erhöht wird. Ferner können diese Handhabungsprobleme auch zu einer Ver­ schiebung der Distanzstücke aus ihrer neuen Sollage führen, wodurch die Meßgenauigkeit insgesamt beeinträchtigt wird.

Bei der erfindungsgemäß weitergebildeten Kraftmeßvor­ richtung entfallen diese Probleme hinsichtlich der Handhabung der Distanzstücke, weil der Hebel von vornherein mindestens drei in seiner Längsrichtung voneinander beabstandete, je­ weils zum Befestigen eines der Verbindungselemente ausgelegte Befestigungsbereiche aufweist, von denen in jedem Meßbereich jedoch nur zwei benötigt werden, so daß der Meßbereich durch einfache Auswahl bzw. Änderung der zur Befestigung der Ver­ bindungselemente tatsächlich eingesetzten Befestigungsberei­ che eingestellt bzw. geändert werden kann, ohne daß dazu die zeitaufwendige und fehleranfällige Handhabung von Distanz­ stücken erforderlich ist. Dadurch wird bei gleichzeitiger Verringerung der zur Änderung des Meßbereichs benötigten Zeit insgesamt eine höhere Betriebszuverlässigkeit der Kraftmeß­ vorrichtung sichergestellt.

Darüber hinaus bietet die erfindungsgemäße Kraftmeßvor­ richtung den herstellungstechnischen Vorteil, daß bei der Herstellung von Waagen mit unterschiedlichen Meßbereichen bzw. Wägebereichen auf ein und dasselbe Hebelteil zurückge­ griffen werden kann, wobei die Festlegung des Meßbereichs durch entsprechende Auswahl der entsprechenden Befestigungs­ bereiche für die Befestigungselemente erfolgt. Dieser her­ stellungstechnische Vorteil kann insbesondere auch dann ge­ nutzt werden, wenn während des eigentlichen Betriebs der Kraftmeßvorrichtung keine Änderung des Meßbereichs vorgenom­ men werden muß.

Eine weitere Vereinfachung der Veränderung des Meßbe­ reichs einer erfindungsgemäßen Kraftmeßvorrichtung wird er­ möglicht, wenn mindestens zwei Befestigungsbereiche in einer senkrecht zur Längsachse des Hebels verlaufenden Richtung ge­ geneinander versetzt angeordnet sind, weil dann die Befesti­ gung eines Verbindungselementes an einem dieser Befestigungs­ bereiche ohne Behinderung durch ein bereits an dem anderen Befestigungsbereich festgelegtes Verbindungselement erfolgen kann.

Die Hebelachse des Verbindungselementes kann unter gleichzeitiger Verhinderung einer Verkippung des Hebels um eine parallel zu seiner Längsrichtung verlaufende Kippachse besonders genau festgelegt werden, wenn mindestens ein zum Befestigen des zweiten Befestigungselementes dienender Befe­ stigungsbereich mindestens zwei in Richtung der Hebelachse mit Abstand nebeneinander angeordnete Befestigungssegmente aufweist, an denen beispielsweise zwei Zug-Biegelager des zweiten Befestigungselementes befestigt werden können.

Eine weitere Vereinfachung der Änderung des Meßbereichs einer erfindungsgemäßen Kraftmeßvorrichtung ist erreichbar, wenn mindestens ein Befestigungsbereich eine vorzugsweise et­ wa senkrecht zur Längsachse des Hebels verlaufende Befesti­ gungsfläche an einer dem Ausgabebereich abgewandten Stirnsei­ te des Hebels aufweist, weil ein Verbindungselement an einer so angeordneten Befestigungsfläche ohne Behinderung durch einen üblicherweise am Ausgabebereich des Hebels angeordne­ ten, beispielsweise in Form eines elektromagnetischen Kraft­ kompensationssystems gebildeten Meßwandler befestigt werden kann. Dabei kann eine etwa senkrecht zur Längsachse des He­ bels verlaufende Befestigungsfläche insbesondere auch aus einer Mehrzahl von in einer parallel zur Hebelachse verlau­ fenden Richtung mit Abstand nebeneinander angeordneten Befe­ stigungsflächensegmenten bestehen. Dabei ist insbesondere auch an eine Ausführungsform gedacht, bei der eine zur Befe­ stigung des ersten, beispielsweise in Form eines Biegelagers gebildeten Verbindungselementes dienende Befestigungsfläche in einer parallel zur Hebelachse verlaufenden Richtung zwi­ schen zwei Befestigungsflächensegmenten einer zum Befestigen des zweiten Verbindungselementes an dem Hebel dienenden Befe­ stigungsfläche angeordnet ist.

Eine weitere Vereinfachung der Änderung des Meßbereichs einer erfindungsgemäßen Kraftmeßvorrichtung ist erreichbar, wenn der Lastaufnehmer und das feststehende Teil insgesamt mindestens drei in Längsrichtung des Hebels voneinander beab­ standete, jeweils zum Ankoppeln eines der Verbindungselemente ausgelegte Ankopplungsbereiche aufweisen, wobei die Abstände zwischen den Ankopplungsbereichen in Längsrichtung des Hebels denjenigen zwischen den Befestigungsbereichen entsprechen. Mit dieser Anordnung der Ankopplungsbereiche des Lastaufneh­ mers und des feststehenden Teils kann eine Veränderung des Meßbereichs ohne Änderung der Lage des Hebels bezüglich dem Lastaufnehmer und dem feststehenden Teil vorgenommen werden, weil für jeden Befestigungsbereich des Hebels ein entspre­ chender Ankopplungsbereich des Lastaufnehmers bzw. des fest­ stehenden Teils zur Verfügung steht und die Einstellung des Meßbereichs ohne Veränderung der Lage des Hebels durch einfa­ che Auswahl der zur Befestigung bzw. Ankopplung der Verbin­ dungselemente eingesetzten Befestigungs- bzw. Ankopplungsbe­ reiche erfolgen kann.

Aus den bereits im Zusammenhang mit der bevorzugten An­ ordnung der Befestigungsbereiche erläuterten Gründen ist es besonders vorteilhaft, wenn mindestens zwei Ankopplungsberei­ che in einer senkrecht zur Längsachse des Hebels verlaufenden Richtung parallel versetzt zueinander angeordnet sind und mindestens ein Ankopplungsbereich des feststehenden Teils mindestens zwei in Richtung der Hebelachse mit Abstand neben­ einander angeordnete Ankopplungssegmente aufweist. Dabei kön­ nen auch die Ankopplungsbereiche jeweils eine vorzugsweise etwa senkrecht zur Längsachse des Hebels verlaufende und dem Ausgabebereich des Hebels abgewandte Ankopplungsfläche auf­ weisen. Dabei wird der Einsatz einfacher, ein oder mehrere Biegelager aufweisender Verbindungselemente ermöglicht, wenn mindestens eine Ankopplungsfläche mit einer Befestigungsflä­ che fluchtet.

Insbesondere bei der zuletzt beschriebenen vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird die Einstellung unter­ schiedlicher Meßbereiche unter Verwendung von nur zwei Ver­ bindungselementen, von denen jedes ein oder mehrere Biegela­ ger aufweisen kann, ermöglicht, wenn der Abstand zwischen einem der Ankopplungsbereiche und einem der Befestigungs­ bereiche dem Abstand zwischen einem weiteren der Ankopplungs­ bereiche und einem weiteren der Befestigungsbereiche ent­ spricht und eines der Befestigungselemente sowohl zur Her­ stellung einer Verbindung zwischen dem einen Ankopplungsbe­ reich und dem einen Befestigungsbereich als auch zur Herstel­ lung einer Verbindung zwischen dem anderen Ankopplungsbereich und dem anderen Befestigungsbereich eingesetzt werden kann.

Eine weitere Vereinfachung der Veränderung des Meßbe­ reichs einer erfindungsgemäßen Kraftmeßvorrichtung wird er­ möglicht, wenn mindestens einer der Befestigungsbereiche und/oder einer der Ankopplungsbereiche zur Herstellung einer Schraubverbindung mit einem der Verbindungselemente ausgelegt ist, insbesondere mindestens eine Gewindebohrung aufweist.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung sind die Befestigungsbereiche und/oder die Ankopplungsberei­ che etwa spiegelsymmetrisch bezüglich einer senkrecht zur He­ belachse verlaufenden Ebene angeordnet, weil durch diese An­ ordnung eine besonders hohe Meßgenauigkeit erreichbar ist. Dabei ist es zweckmäßig, wenn mindestens ein zum Befestigen des ersten Verbindungselementes dienender Befestigungsbereich und/oder ein Ankopplungsbereich des Lastaufnehmers in einer parallel zur Hebelachse verlaufenden Richtung zwischen zwei Befestigungssegmenten eines zur Befestigung des zweiten Ver­ bindungselementes dienenden Befestigungsbereiches und/oder zwei Ankopplungssegmenten des feststehenden Teils angeordnet ist.

Eine erfindungsgemäße Kraftmeßvorrichtung kann besonders kompakt ausgeführt werden, wenn der Lastaufnehmer in Längs­ richtung des Hebels zwischen den Befestigungsbereichen und dem Ausgabebereich angeordnet, vorzugsweise in einer den He­ bel durchsetzenden Ausnehmung aufgenommen ist. Zur Bereit­ stellung eines zum Befestigen eines andererseits an einer dem Ausgabebereich abgewandten Stirnseite des Hebels befestigten Verbindungselementes an dem zwischen dem Befestigungsbereich und dem Ausgabebereich angeordneten Lastaufnehmer, weist die­ ser zweckmäßigerweise einen sich in Längsrichtung des Hebels in Richtung auf die Befestigungsbereiche erstreckenden und einen der Ankopplungsbereiche aufweisenden Ausleger auf.

Im Sinne eines möglichst kompakten Aufbaus einer erfin­ dungsgemäßen Wägezelle hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das feststehende Teil zwei sich in etwa senk­ recht zu der Hebelachse verlaufenden Ebenen erstreckende Sei­ tenteile aufweist und der Hebel im wesentlichen zwischen die­ sen Seitenteilen angeordnet ist. Mit dieser Anordnung kann neben der Verwirklichung eines besonders kompakten Aufbaus auch noch sichergestellt werden, daß der Hebel nicht unbeab­ sichtigt durch einen seitlichen Eingriff ausgelenkt wird. Bei der zuletzt beschriebenen Ausführungsform der Erfindung kann die oben erläuterte symmetrische Anordnung der Ankopplungs­ segmente des feststehenden Teils besonders einfach verwirk­ licht werden, wenn jedes Seitenteil mindestens ein Ankopp­ lungssegment eines Ankopplungsbereichs aufweist. Dabei sind die Ankopplungssegmente zur Sicherstellung eines durch den üblicherweise am Ausgabebereich festgelegten Meßwandler unge­ hinderten Zugriffs auf die Verbindungselemente zweckmäßiger­ weise an den dem Ausgabebereich abgewandten Enden der Seiten­ teile angeordnet. Dabei kann eine ohne Last nur auf Zug bean­ spruchte Verbindung zwischen dem Hebel und dem feststehenden Teil erreicht werden, wenn der zwischen den Seitenteilen an­ geordnete Hebel mindestens einen sich etwa parallel zur He­ belachse in Richtung auf eines der Seitenteile erstreckenden und mindestens ein Befestigungssegment eines Befestigungsbe­ reichs aufweisenden Vorsprung aufweist, wobei das Befesti­ gungssegment des Vorsprungs in einer senkrecht zu einer durch die Hebelachse und die Längsrichtung des Hebels aufgespannten Ebene verlaufenden Richtung parallel versetzt bezüglich dem Ankopplungssegment des entsprechenden Seitenteils angeordnet ist.

Wie vorstehend bereits erläutert, ist ein zur Befesti­ gung des ersten Verbindungselementes dienender Befestigungs­ bereich des Hebels zweckmäßigerweise zwischen den Enden der Seitenteile angeordnet. Dabei kann eine ohne Last nur auf Zug beanspruchte Verbindung zwischen dem Hebel und dem Lastauf­ nehmer sichergestellt werden, wenn ein Ankopplungsbereich des Lastaufnehmers in einer senkrecht zu der durch die Hebelachse und die Längsrichtung des Hebels aufgespannten Ebene verlau­ fenden Richtung parallel versetzt bezüglich dem zwischen den Seitenteilen angeordneten Befestigungsbereich angeordnet ist.

Zur Vermeidung von Meßfehlern durch eine nicht zentri­ sche Krafteinleitung über eine mit dem Lastaufnehmer verbun­ dene Waagschale oder Lastplatte ist es besonders bevorzugt, wenn der Lastaufnehmer über zwei in parallel zueinander ver­ laufenden Ebenen angeordnete, in diesen Ebenen steife und quer dazu auslenkbare Lenker bezüglich dem feststehenden Teil parallel geführt ist, wobei jeder Lenker an seinem einen Ende mit dem Lastaufnehmer und an seinem dazu entgegengesetzten anderen Ende mit dem feststehenden Teil verbunden ist. Mit dieser Anordnung kann eine besonders kompakte Ausführung der erfindungsgemäßen Wägezelle erreicht werden, wenn sich der Hebel in seiner Längsrichtung etwa parallel zu den Ebenen der Lenker erstreckt und im wesentlichen zwischen den Ebenen der Lenker angeordnet ist.

Die durch die Parallelführung des Lastaufnehmers ange­ strebte Vermeidung von Meßfehlern bei nicht zentrisch auflie­ gender Last wird nur dann sichergestellt, wenn die Lenker ge­ nau parallel zueinander verlaufen. Zur Sicherstellung einer genau parallelen Ausrichtung der Lenker weist die erfindungs­ gemäße Kraftmeßvorrichtung zweckmäßigerweise eine Justierein­ richtung auf, mit der mindestens ein zur Verbindung eines der Lenker mit dem feststehenden Teil dienender Verbindungsbe­ reich in einer quer zur Ebene der Lenker verlaufenden Rich­ tung justierbar ist. Eine derartige Justiereinrichtung kann in besonders einfacher Weise verwirklicht werden, wenn sie mindestens einen sich in seiner Längsrichtung etwa parallel zu den Ebenen der Lenker erstreckenden, um eine etwa parallel zu diesen Ebenen und senkrecht zu seiner Längsrichtung ver­ laufende Schwenkachse verschwenkbar an das feststehende Teil angelenkten und den Verbindungsbereich aufweisenden Arm sowie ein an einem Angriffsbereich des Arms angreifendes und zum Verschwenken des Armes dienendes Stellglied aufweist, wobei die Entfernung zwischen dem Angriffsbereich und dem Verbin­ dungsbereich mindestens genauso groß ist wie die Entfernung zwischen dem Verbindungsbereich und der Schwenkachse.

Mit dieser Anordnung wird eine durch das Stellglied her­ vorgebrachte Schwenkbewegung des Arms im Angriffsbereich in eine um einen Faktor 2 untersetzte Schwenkbewegung des Ver­ bindungsbereichs umgesetzt, so daß eine genaue Justierung der Lage des Verbindungsbereichs unter Verwendung eines Stell­ gliedes in Form einer einfachen Justierschraube erreicht wer­ den kann.

Der einen Teil der Justiereinrichtung bildende Arm ist zweckmäßigerweise über ein Biegegelenk an das feststehende Teil angekoppelt und vorzugsweise einstückig mit dem festste­ henden Teil gebildet. Dabei wird eine besonders kompakte Aus­ führung einer die beschriebene Justiereinrichtung aufweisen­ den erfindungsgemäßen Wägezelle ermöglicht, wenn sich der Arm in seiner Längsrichtung ausgehend von der Schwenkachse in Richtung auf die mit dem Lastaufnehmer verbundenen Enden der Lenker erstreckt. Ein derartiger Arm kann beispielsweise durch einen in einem der Seitenteile des feststehenden Teils gebildeten Schlitz verwirklicht werden. Falls die Lenker an beiden Seitenteilen des feststehenden Teils befestigt sind, hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn jedes dieser Seitenteile einen durch einen darin gebildeten Schlitz verwirklichten und einen Verbindungsbereich für einen der Lenker aufweisenden Arm umfaßt, wobei jeder Arm durch Betäti­ gung eines entsprechenden Stellgliedes um eine etwa parallel zu den Ebenen der Lenker verlaufende Schwenkachse verschwenk­ bar ist, so daß die Verbindungsbereiche der an den Seitentei­ len angeordneten Arme unabhängig voneinander justiert werden können.

Im Sinne eines besonders kompakten Aufbaus ist es beson­ ders bevorzugt, wenn sich mindestens ein Arm der Justierein­ richtung im wesentlichen in einer zwischen den Ebenen der Lenker angeordneten und zu diesen Ebenen parallelen Ebene er­ streckt.

Eine unerwünschte Torsion des Armes im Befestigungsbe­ reich kann unter Vermeidung einer unnötigen Gewichtszunahme der Wägezelle verhindert werden, wenn ein den Befestigungsbe­ reich aufweisender Abschnitt des Armes in einer senkrecht zu den Ebenen der Lenker verlaufenden Richtung dicker ist als ein den Angriffsbereich aufweisender Abschnitt des Arms.

Unerwünschte Auslenkungen des Armes in einer quer zur Schwenkachse verlaufenden Richtung können durch ein einer­ seits mit dem Arm und andererseits mit dem feststehenden Teil verbundenes, einer Auslenkung des Arms parallel zu den Ebenen der Lenker entgegenwirkendes und in einer quer zu diesen Ebe­ nen verlaufenden Richtung nachgiebiges, vorzugsweise ela­ stisch verformbares Stabilisierungselement verhindert werden.

In besonders vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weist dieses Stabilisierungselement mindestens einen einstüc­ kig mit dem Arm und/oder dem feststehenden Teil gebildeten Verbindungssteg mit einem in einer sich senkrecht zur Schwenk­ achse erstreckenden Ebene im wesentlichen S-förmigen Quer­ schnitt auf. Eine zusätzliche Erhöhung der Torsionsfestigkeit des Arms der Justiereinrichtung kann erreicht werden, wenn die Breite dieses Verbindungssteges in einer parallel zur Schwenkachse verlaufenden Richtung wesentlich größer ist als seine Dicke in einer senkrecht dazu verlaufenden Richtung.

Im Sinne eines besonders kompakten Aufbaus der erfin­ dungsgemäßen Wägezelle ist es weiter bevorzugt, wenn das Sta­ bilisierungselement in Längsrichtung des Arms betrachtet im wesentlichen zwischen dem Angriffsbereich und dem Verbin­ dungsbereich angeordnet ist. Eine weitere Verbesserung der Nutzung des zur Verfügung stehenden Bauraums wird erreicht, wenn das Stabilisierungselement in einer sich senkrecht zur Schwenkachse erstreckenden Ebene im wesentlichen zwischen den Lenkern angeordnet ist.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzel­ heiten ausdrücklich verwiesen wird, erläutert. In der Zeich­ nung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer erfin­ dungsgemäßen Wägezelle,

Fig. 2 eine Seitenansicht der Wägezelle nach Fig. 1 in der in Fig. 1 mit dem Pfeil A bezeichneten Rich­ tung,

Fig. 3 eine Schnittansicht durch eine erfindungsgemäße Wägezelle und

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Hebels der in den Fig. 1 bis 3 dargestellten Wägezelle.

Die in der Zeichnung dargestellte Wägezelle besteht im wesentlichen aus einem insgesamt mit 10 bezeichneten festste­ henden Teil, einem oberen Lenker 40, einem sich in einer par­ allel zu der Ebene des oberen Lenkers 40 erstreckenden Ebene angeordneten unteren Lenker 50 (vgl. Fig. 2 und 3) sowie einem mit den Lenkern 40 und 50 bezüglich dem feststehenden Teil 10 parallelgeführten Lastaufnehmer 60.

Das feststehende Teil weist zwei über starre Verbin­ dungsstreben miteinander verbundene, sich jeweils etwa senk­ recht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 erstreckende Seiten­ teile 20 und 30 auf. Diese Seitenteile 20 und 30 begrenzen mit den in Form von starren Platten gebildeten Lenkern 40 und 50 einen etwa quaderförmigen Innenraum der Wägezelle, in dem der Lastaufnehmer 60 und ein zum Übertragen der den Lastauf­ nehmer beaufschlagenden Last auf einen Meßwandler dienender, insgesamt mit 100 bezeichneter Hebel aufgenommen sind.

Der Hebel 100 erstreckt sich ausgehend von seiner insge­ samt mit 110 bezeichneten vorderen Stirnfläche in seiner in den Fig. 1 und 4 durch den Pfeil 102 bezeichneten Längsrich­ tung parallel zu den Lenkern 40 und 50 und den Seitenteilen 20 und 30 in Richtung auf sein einen Ausgabebereich bildendes hinteres Ende 130. An dem der vorderen Stirnfläche 110 entge­ gengesetzten hinteren Ende des Hebels 100 ist eine Magnetspu­ le 136 befestigt, die in einem bezüglich dem feststehenden Teil 10 festgelegten Magnetjoch 138 aufgenommen ist. Die Spu­ le 136 bildet zusammen mit dem Magnetjoch 138 ein elektroma­ gnetisches Kraftkompensationssystem, mit dem eine durch eine den Lastaufnehmer 60 beaufschlagende und auf den Hebel 100 übertragene Kraft ausgelöste Auslenkung des Hebels 100 ausge­ glichen werden kann. Dabei stellt der zum Ausgleich der Aus­ lenkung benötigte Strom durch die Kompensationsspule 136 ein Maß für die den Lastaufnehmer 60 beaufschlagende Kraft dar. Dieser Strom bildet also eine der zu messenden Kraft entspre­ chende elektrische Meßgröße, die einer weiteren elektrischen bzw. elektronischen Verarbeitung unterzogen werden kann.

Wie besonders deutlich in Fig. 4 dargestellt, weist der Hebel 100 im Bereich seiner vorderen Stirnfläche 110 zwei sich in einander entgegengesetzten Richtungen senkrecht zu seiner Längsrichtung 102 erstreckende Vorsprünge 106 und 108 auf. Die Begrenzungsfläche des Vorsprungs 106 umfaßt ein in einer sich senkrecht zur Längsrichtung 102 erstreckenden Ebe­ ne angeordnetes und von einer Gewindebohrung 112a durchsetz­ tes Stirnflächensegment 112, das über ein in einer sich etwa parallel zur Längsrichtung 102 erstreckenden Ebene angeordne­ tes Übergangsflächensegment 113 in Richtung auf den Vorsprung 108 in ein wiederum von einer Gewindebohrung 114a durchsetz­ tes Stirnflächensegment 114, das ebenfalls in einer sich etwa senkrecht zur Längsrichtung 102 erstreckenden Ebene angeord­ net ist, übergeht. Ebenso weist der Vorsprung 108 ein in einer sich etwa senkrecht zur Längsrichtung 102 erstreckenden Ebene angeordnetes und von einer Gewindebohrung 118a durch­ setztes Stirnflächensegment 118 auf, das über ein in einer sich etwa parallel zur Längsrichtung 102 erstreckenden Ebene angeordnetes Übergangsflächensegment 117 in Richtung auf den Vorsprung 106 in ein von einer Gewindebohrung 116a durchsetz­ tes Stirnflächensegment 116 übergeht, das ebenfalls in einer sich etwa senkrecht zur Längsrichtung 102 erstreckenden Ebene angeordnet ist. Die Stirnflächensegmente 112 und 118 sind in derselben sich etwa senkrecht zur Längsrichtung 102 erstrec­ kenden Ebene angeordnet. Ebenso sind die Stirnflächensegmente 114 und 116 in derselben sich etwa senkrecht zur Längsrich­ tung 102 erstreckenden und bezüglich der die Stirnflächenseg­ mente 112 und 114 aufweisenden Ebene nach vorne parallel ver­ setzt verlaufenden Ebene angeordnet.

Die äußeren Stirnflächensegmente 112 und 118 bilden zu­ sammen eine erste, zum Herstellen einer Verbindung mit dem feststehenden Teil 10 dienende Befestigungsfläche. Ebenso bilden die zwischen den äußeren Stirnflächensegmenten 112 und 118 angeordneten Stirnflächensegmente 114 und 116 eine zwei­ te, zum Herstellen einer Verbindung mit dem feststehenden Teil 10 dienende Befestigungsfläche.

Schließlich weist die Stirnfläche 110 des Hebels 100 auch noch eine von einer Gewindebohrung 120a durchsetzte dritte Befestigungsfläche 120 auf, die zum Verbinden des He­ bels 100 mit dem Lastaufnehmer 60 gedacht ist. Die Befesti­ gungsfläche 120 ist ebenfalls in einer sich etwa senkrecht zur Längsrichtung 102 erstreckenden, bezüglich den Stirnflä­ chensegmenten 112, 114, 116 und 118 nach vorne parallel ver­ setzt angeordneten Ebene angeordnet. Insgesamt weist der in der Zeichnung dargestellte Hebel 100 also drei in seiner Längsrichtung 102 voneinander beabstandete Befestigungsflä­ chen auf, von denen die durch die Stirnflächensegmente 112 und 118 einerseits und die Stirnflächensegmente 114 und 116 andererseits gebildeten Befestigungsflächen zum Befestigen eines beispielsweise in Form von zwei Biegelagern verwirk­ lichten und zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem He­ bel 100 und dem feststehenden Teil 10 ausgelegten Verbin­ dungselementes gedacht sind, während die Befestigungsfläche 120 zum Befestigen eines vorzugsweise ebenfalls in Form eines Biegelagers gebildeten und zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Hebel 100 und dem Lastaufnehmer 60 dienenden Verbindungselementes ausgelegt ist.

Zum Ankoppeln der andererseits an den entsprechenden Be­ festigungsflächen des Hebels 100 befestigten Biegelager ist das feststehende Teil 10 mit den Stirnflächensegmenten 112, 114, 116 und 118 entsprechenden Stirnflächensegmenten ausge­ stattet. Dazu ist am vorderen Ende des Seitenteils 20 ein oberhalb des Vorsprungs 106 des Hebels 100 angeordneter Vor­ sprung 200 gebildet, während am vorderen Ende des Seitenteils 30 ein oberhalb des Vorsprungs 108 des Hebels 100 angeordne­ ter Vorsprung 300 angesetzt ist. Die vordere Stirnfläche des Vorsprungs 200 weist ein in einer sich etwa senkrecht zur Längsrichtung 102 des Hebels 100 erstreckenden Ebene angeord­ netes und von einer Gewindebohrung 212a durchsetztes Stirn­ flächensegment 212 auf, das über ein in einer sich etwa par­ allel zur Längsrichtung 102 erstreckenden Ebene angeordnetes Übergangsflächensegment 213 in Richtung auf das Seitenteil 30 in ein von einer Gewindebohrung 214a durchsetztes Stirnflä­ chensegment 214 übergeht, das ebenfalls in einer sich etwa parallel zur Längsrichtung 102 erstreckenden Ebene angeordnet ist. Ebenso weist der Vorsprung 300 ein in einer sich etwa senkrecht zur Längsrichtung 102 erstreckenden Ebene angeord­ netes und von einer Gewindebohrung (nicht dargestellt) durch­ setztes Stirnflächensegment 318 auf, das über ein in einer sich etwa parallel zur Längsrichtung 102 erstreckenden Ebene angeordnetes Übergangsflächensegment 317 in ein von einer Ge­ windebohrung 316a durchsetztes Stirnflächensegment 316 über­ geht, das ebenfalls in einer sich etwa senkrecht zur Längs­ richtung 102 erstreckenden Ebene angeordnet ist.

Die Stirnflächensegmente 212 und 318 verlaufen in der­ selben Ebene wie die Stirnflächensegmente 112 und 118 des He­ bels 100 und bilden zusammen eine Ankopplungsfläche für ande­ rerseits an den Stirnflächensegmenten 112 und 118 befestigte Biegelager. Andererseits sind die Stirnflächensegmente 214 und 316 in derselben Ebene angeordnet wie die Stirnflächen­ segmente 114 und 116 des Hebels 100 und bilden zusammen eine Ankopplungsfläche für andererseits an den Stirnflächensegmen­ ten 114 und 116 festgelegte Biegelager.

Die beschriebene Anordnung der Befestigungsflächen des Hebels 100 und der Ankopplungsflächen des feststehenden Teils 10 bietet die Möglichkeit, den Hebel 100 bei gleichbleibender Anordnung der Befestigungsfläche 120 um zwei in Längsrichtung 102 des Hebels 100 gegeneinander versetzt angeordnete und et­ wa parallel zur Längsrichtung 102 verlaufende Hebelachsen verschwenkbar an das feststehende Teil 10 anzulenken. Dazu können zwei in einer senkrecht zur Längsrichtung 102 verlau­ fenden Richtung nebeneinander angeordnete Biegelager einge­ setzt werden, von denen eines eine Verbindung zwischen dem Vorsprung 200 des Seitenteils 20 und dem Vorsprung 106 des Hebels 100 und das andere eine Verbindung zwischen dem Vor­ sprung 300 des Seitenteils 30 und dem Vorsprung 108 des He­ bels 100 herstellt. Dabei wird ein besonders kurzer Hebelarm zwischen der Befestigungsfläche 120 und der durch die Biege­ lager definierten Hebelachse erreicht, wenn eines der Biege­ lager einerseits am Stirnflächensegment 214 des Vorsprungs 200 und andererseits am Stirnflächensegment 114 des Vor­ sprungs 106 befestigt ist, während das andere Biegelager einerseits am Stirnflächensegment 316 des Vorsprungs 300 und andererseits am Stirnflächensegment 116 des Vorsprungs 108 befestigt ist. Ein längerer Hebelarm wird erreicht, wenn eines der Biegelager einerseits am Stirnflächensegment 212 des Vorsprungs 200 und andererseits am Stirnflächensegment 112 des Vorsprungs 106 befestigt ist, während das andere Bie­ gelager einerseits am Stirnflächensegment 318 des Vorsprungs 300 und andererseits am Stirnflächensegment 118 des Vor­ sprungs 108 befestigt ist.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform der Erfindung verlaufen die Gewindebohrungen 212a, 214a, 316a und die das Stirnflächensegment 318 durchsetzende Gewindeboh­ rung in einer parallel zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Ebene. Ebenso verlaufen die Gewindebohrungen 112a, 114a, 116a und 118a in einer parallel zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Ebene. Ferner sind die Gewinde­ bohrungen 212a, 214a, 316a und die das Stirnflächensegment 318 durchsetzende Gewindebohrung in einer senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Richtung parallel versetzt zu den Gewindebohrungen 112a, 114a, 116a und 118a angeordnet. Gleiches gilt für die die Befestigungsflächen bildenden Stirnflächensegmente 112, 114, 116 und 118 und die die Ankopplungsflächen bildenden Stirnflächensegmente 212, 214, 316 und 318. Dadurch wird erreicht, daß gleichförmige Biegelager zur Herstellung der Verbindung zwischen den ein­ zelnen Befestigungsflächen des Hebels einerseits und den An­ kopplungsflächen des feststehenden Teils 10 andererseits ein­ gesetzt werden können.

Durch Einsatz eines Verbindungselementes in Form von zwei seitlich versetzt nebeneinander angeordneten Biegelagern zum Herstellen einer Verbindung zwischen dem Hebel 100 und dem feststehenden Teil 10 wird eine unerwünschte Verkippung des Hebels 10 um eine etwa senkrecht zu seiner Längsrichtung 102 verlaufende Kippachse weitgehend ausgeschlossen.

Wie besonders deutlich in Fig. 3 dargestellt, weist der Lastaufnehmer 60 in einer etwa senkrecht zu der durch die Biegelager zwischen den Befestigungsflächen einerseits und den Ankopplungsflächen andererseits festgelegten Hebelachse verlaufenden Schnittebene einen im wesentlichen L-förmigen Querschnitt auf. Dabei ist ein sich etwa senkrecht zu den Ebenen der Lenker erstreckender Schenkel 62 des Lastaufneh­ mers 60 in einer zwischen der vorderen Stirnfläche 110 und dem Ausgabebereich 130 des Hebels angeordneten Ausnehmung 132 (vgl. Fig. 4) angeordnet. Eine obere Begrenzungsfläche 62a des vertikalen Schenkels 62 dient zur Befestigung des oberen Lenkers 40, während eine untere Begrenzungsfläche dieses Schenkels 62 zur Befestigung des unteren Lenkers 50 dient.

Ein horizontaler Schenkel 64 des Lastaufnehmers 60 er­ streckt sich ausgehend vom unteren Ende des vertikalen Schen­ kels 62 unterhalb des Hebels 100 in Richtung auf dessen vor­ dere Stirnfläche 110 und endet in einer sich etwa senkrecht zur Längsrichtung 102 des Hebels 100 erstreckenden und mit der Befestigungsfläche 120 fluchtenden Stirnfläche 66, die von einer Gewindebohrung 66a durchsetzt ist. Diese Stirnflä­ che 66 bildet eine Ankopplungsfläche für ein andererseits an der Befestigungsfläche 120 befestigtes, beispielsweise in Form eines Biegelagers gebildetes Befestigungselement. Mit Hilfe dieses Befestigungselementes kann eine Auslenkung des Lastaufnehmers 62 in einer quer zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Richtung auf den Hebel 120 übertragen werden.

Wie besonders deutlich in Fig. 1 dargestellt, ist die Ankopplungsfläche 66 des Lastaufnehmers 60 und die diese durchsetzende Gewindebohrung 66a in einer senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Richtung parallel versetzt unter der Befestigungsfläche 120 bzw. der diese durchsetzenden Gewindebohrung angeordnet. Durch diese Anord­ nung wird eine Krafteinleitung in den Hebel 100 ermöglicht, die nahezu vollständig in Richtung der senkrecht zu den Ebe­ nen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Auslenkung des Lastauf­ nehmers 60 erfolgt. Wie der Fig. 1 weiter zu entnehmen ist, sind die Befestigungsfläche 120 und die Ankopplungsfläche 66 in einer parallel zu den in Fig. 2 durch die Kreuze 140 und 142 angedeuteten, möglichen Hebelachsen verlaufenden Richtung zwischen den Vorsprüngen 200 und 300 der Seitenteile 20 und 30 bzw. den Vorsprüngen 106 und 108 des Hebels 100 angeord­ net, wobei die Befestigungsflächen des Hebels 100 ebenso wie die Ankopplungsflächen des feststehenden Teils 10 bzw. des Lastaufnehmers 60 insgesamt spiegelsymmetrisch bezüglich einer senkrecht zu den möglichen Hebelachsen 140 und 142 ver­ laufenden Ebene angeordnet sind. Durch diese spiegelsymmetri­ sche Anordnung der Ankopplungsbereiche und Befestigungsberei­ che wird eine Krafteinleitung in den Hebel erreicht, die frei von den Hebel um seine Längsachse tordierenden Momenten ist.

Zur Änderung des Meßbereiches der in der Zeichnung dar­ gestellten Wägezelle ist es lediglich erforderlich, das in Form von zwei Biegelagern gebildete Befestigungselement zwi­ schen dem Hebel und dem feststehenden Teil zwischen den den kurzen Hebelarm hervorbringenden Stirnflächensegmenten des Hebels und der Vorsprünge 200 und 300 und den den längeren Hebelarm ermöglichenden Stirnflächensegmenten zu verlagern. Die dazu erforderliche Umbauarbeit wird dadurch erleichtert, daß sämtliche Befestigungs- und Kopplungsbereiche an der dem elektromagnetischen Kraftkompensationssystem abgewandten Stirnfläche der Wägezelle angebracht sind und die einzelnen Stirnflächensegmente in einer senkrecht zur Längsrichtung des Hebels verlaufenden Ebene parallel versetzt zueinander ange­ ordnet sind. Weiter wird die Umbauarbeit dadurch erleichtert, daß aufgrund der Anordnung der einzelnen Stirnflächensegmente der Vorsprünge 200 und 300 und der diesen entsprechenden Stirnflächensegmente der Vorsprünge 106 und 108 für die Fest­ legung der beiden möglichen Hebelachsen gleichförmige Biege­ lager eingesetzt werden können.

Im folgenden wird die Anbringung der Lenker 40 und 50 der in der Zeichnung dargestellten Wägezelle beschrieben. Zur Verwirklichung einer bezüglich dem unteren Lenker 50 justier­ baren Ankopplung des oberen Lenkers 40 an das feststehende Teil 10 ist in jedem der Seitenteile 20 und 30 ein sich aus­ gehend von einer Materialbrücke 24 bzw. 34 geringer Wandstär­ ke in Richtung auf den Vorsprung 200 bzw. 300 erstreckender und in einen den Vorsprung 200 bzw. 300 begrenzenden und sich etwa senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 erstrecken­ den materialfreien Raum 28 bzw. 38 an der Oberseite des fest­ stehenden Teils 20 bzw. 30 auslaufender Schlitz 22 bzw. 32 ausgebildet. Durch die Schlitze 22 und 32 in den Seitenteilen 20 und 30 wird an jedem der Seitenteile 20 und 30 ein sich ausgehend von der Materialbrücke 24 bzw. 34 bis zu dem mate­ rialfreien Raum 28 bzw. 38 etwa parallel zu den Lenkern 40 und 50 in Richtung auf den Vorsprung 200 bzw. 300 erstrecken­ der Arm 70 gebildet. Jeder dieser Arme weist einen zur An­ kopplung des oberen Lenkers 40 an dem feststehenden Teil 10 dienenden Verbindungsbereich 72 und einen Angriffsbereich in Form einer den Arm 70 in einer senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Richtung durchsetzenden, zur Aufnahme einer Stellschraube (nicht dargestellt) dienenden Ausnehmung auf. Dabei ist der zur Ankopplung des oberen Len­ kers 40 an das feststehende Teil 10 dienende Verbindungsbe­ reich 72 zwischen der Materialbrücke 24 bzw. 34 und der Aus­ nehmung 74 angeordnet, wobei der Abstand A zwischen der Aus­ nehmung 74 und dem Verbindungsbereich 72 größer ist als der Abstand B zwischen dem Befestigungsbereich 72 und der Ma­ terialbrücke 24 bzw. 34 (vgl. Fig. 2).

Die obere Begrenzungsfläche 72a des Verbindungsbereichs 72 ist gegenüber der übrigen oberen Begrenzungsfläche des Arms 70 geringfügig erhöht. Auf den oberen Begrenzungsflächen 72a der Verbindungsbereiche 72 jedes Arms 70 sind Befesti­ gungsenden 43 bzw. 45 von sich ausgehend von dem dem Lastauf­ nehmer 60 entgegengesetzten hinteren Ende des oberen Lenkers 40 in Richtung auf den Lastaufnehmer 60 erstreckenden Biege­ lagern 42 und 44 befestigt. Über diese Biegelager 42 und 44 ist der obere Lenker 40 biegeelastisch an die Verbindungsbe­ reiche 72 und damit auch an die über die Materialbrücken 24 und 34 mit den Verbindungsbereichen 72 verbundenen Seitentei­ le 20 und 30 des feststehenden Teils 10 gekoppelt.

Andererseits ist der obere Lenker 40 über auf ihrer an­ deren Seite an der oberen Begrenzungsfläche 62a des Schenkels 62 des Lastaufnehmers 60 festgelegte Biegelager 46 und 48 an den Lastaufnehmer 60 gekoppelt. Ebenso ist der ebenfalls in Form einer starren Platte gebildete untere Lenker 50 über den Biegelagern 42 und 44 gegenüberstehende Biegelager an die Seitenteile 20 und 30 und über den Biegelagern 46 und 48 ge­ genüberstehende Biegelager an die untere Begrenzungsfläche des Schenkels 62 des Lastaufnehmers 60 gekoppelt. In den Fig. 2 und 3 sind die den Biegelagern 42 und 46 entsprechen­ den Biegelager 52 und 56 zur Ankopplung des unteren Lenkers 50 an das Seitenteil 30 einerseits und den Lastaufnehmer 60 andererseits dargestellt.

Jeder der Arme ist durch Drehen einer in die entspre­ chende Ausnehmung 74 eingeführten Stellschraube um eine durch die ein Biegegelenk bildende Materialbrücke 24 bzw. 34 fest­ gelegte, etwa parallel zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 und senkrecht zur Längsrichtung des entsprechenden Armes verlau­ fende Schwenkachse verschwenkbar. Durch diese Verschwenkung können die oberen Begrenzungsflächen 72a der Verbindungsbe­ reiche 72 und damit auch die daran festgelegten Befestigungs­ enden 43 und 45 der andererseits mit dem oberen Lenker 40 verbundenen Biegelager 42 und 44 in einer sich etwa senkrecht zur Ebene des oberen Lenkers 40 erstreckenden Richtung ju­ stiert werden. Auf diese Weise kann der obere Lenker 40 genau parallel zu dem unteren Lenker ausgerichtet werden. Dabei wirkt jeder der Arme 70 als einarmiger Hebel, mit dem eine durch Betätigung einer entsprechenden Stellschraube hervorge­ rufene Bewegung im Bereich der Ausnehmung 74 in dem entspre­ chenden Verbindungsbereich 72 um einen Faktor von mehr als 2 untersetzt wird. Daher kann eine genaue Justierung jedes Ver­ bindungsbereichs 72 in einer senkrecht zur Ebene des oberen Lenkers 40 verlaufenden Richtung mit Hilfe einer einfachen, die entsprechende Ausnehmung 74 durchsetzenden Justierschrau­ be vorgenommen werden.

Dabei wird eine unerwünschte Verwindung der Arme 70 in den Verbindungsbereichen 72 einerseits durch eine erhöhte Ma­ terialstärke in den Verbindungsbereichen 72 und andererseits durch in den Schlitzen 22 und 32 aufgenommene Stabilisierungs­ elemente 80 verhindert. Jedes dieser Stabilisierungselemente 80 ist in Form eines einstückig mit dem entsprechenden Arm 70 und dem entsprechenden Seitenteil 20 bzw. 30 gebildeten Ver­ bindungsstegs zwischen einer unteren Begrenzungsfläche des Arms 70 und einer oberen Begrenzungsfläche des entsprechenden Seitenteils 20 bzw. 30 gebildet. Dabei weist jeder Verbin­ dungssteg 80 in einer senkrecht zur Ebene der durch die Ma­ terialbrücken 24 bzw. 34 festgelegten Schwenkachsen verlau­ fenden Schnittebene einen etwa S-förmigen Querschnitt auf. Dazu ist jeder Verbindungssteg 80 mit einem etwa parallel zur Ebene der Lenker 40 und 50 verlaufenden zentralen Abschnitt versehen, der an seinem einen Ende über eine erste Biegung 84 um eine parallel zur durch die Materialbrücke 24 bzw. 34 festgelegten Schwenkachse verlaufende Biegeachse und einen ersten, etwa senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Endabschnitt 85 mit dem entsprechenden Arm 70 und an seinem dazu entgegengesetzten anderen Ende über eine zweite Biegung 86 um eine zweite parallel zu der entsprechen­ den Schwenkachse verlaufende Biegeachse und einen zweiten, ebenfalls senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 ver­ laufenden Endabschnitt 87 mit dem entsprechenden Seitenteil 20 bzw. 30 verbunden ist. Jeder der Verbindungsstege 80 er­ streckt sich in einer sich parallel zu der durch die entspre­ chende Materialbrücke 24 bzw. 34 festgelegten Schwenkachse erstreckenden Richtung über die gesamte Breite des entspre­ chenden Arms 70 und weist in einer senkrecht dazu verlaufen­ den Richtung eine wesentlich geringere Materialstärke auf. Dabei ist jeder Verbindungssteg 80 in Längsrichtung des ent­ sprechenden Arms 70 zwischen der Ausnehmung 74 und dem Ver­ bindungsbereich 72 angeordnet und befindet sich in einer sich senkrecht zu den durch die Materialbrücken 24 und 34 festge­ legten Schwenkachsen erstreckenden Schnittebene zwischen dem oberen Lenker 40 und dem unteren Lenker 50.

Durch die vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Form der Verbindungsstege wird einerseits eine elastisch verformbare Abstützung der Arme 70 in einer senk­ recht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Rich­ tung und andererseits eine Versteifung der Arme 70 in einer parallel zu diesen Ebenen verlaufenden Richtung erreicht. Ferner wirken die Verbindungsstege 80 einer Torsion der Arme 70 um deren Längsachse entgegen.

Wie besonders deutlich in Fig. 3 zu erkennen ist, weist das feststehende Teil 10 neben den Seitenteilen 20 und 30 auch noch einen zentralen Träger 12 auf, der ein dem in Fig. 1 dargestellten Fenster 41 im oberen Lenker 40 entsprechendes Fenster im unteren Lenker 50 durchsetzt. Über diesen zentra­ len Träger 12 kann die in der Zeichnung dargestellte Wägezel­ le an einem Waagengestell befestigt werden.

Die Erfindung ist nicht auf das anhand der Zeichnung er­ läuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist auch daran gedacht, auch den Lastaufnehmer mit einer Anzahl von in Längsrichtung des Hebels gegeneinander versetzt angeordneten Ankopplungsbereichen auszustatten, denen entsprechende An­ kopplungsbereiche des Hebels zugeordnet sind. Ferner kann der Hebel auch mehr als nur zwei in seiner Längsrichtung hinter­ einander angeordnete Befestigungsflächen aufweisen, denen eine entsprechende Anzahl von Ankopplungsflächen des festste­ henden Teils zugeordnet ist. Darüber hinaus ist auch an eine Ausführungsform gedacht, bei der sich der die Ankopplungsflä­ che des Lastaufnehmers aufweisende Schenkel oberhalb des He­ bels erstreckt. Dabei kann jede Ankopplungsfläche des Last­ aufnehmers auch eine Mehrzahl von zur Ankopplung entsprechen­ der Biegelager des zur Herstellung einer Verbindung mit dem Hebel gedachten Befestigungselementes dienenden Ankopplungs­ flächen aufweisen. Ferner kann anstelle eines Hebels zur Übertragung der den Lastaufnehmer beaufschlagenden Kraft auf einen Meßwandler auch ein zwei oder mehr Hebel aufweisendes Hebelsystem eingesetzt werden, wobei mindestens einer der He­ bel des Hebelsystems mindestens drei in seiner Längsrichtung voneinander beabstandete, jeweils zum Befestigen eines Ver­ bindungselementes ausgelegte Befestigungsbereiche aufweist.

Claims (29)

1. Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Wägezelle, mit einem feststehenden Teil (10), einem mit dem feststehenden Teil (10) verbundenen und zur Aufnahme der zu messenden Kraft die­ nenden Lastaufnehmer (60), der durch die zu messende Kraft bezüglich dem feststehenden Teil (10) auslenkbar ist, und einem über ein erstes Verbindungselement mit dem Lastaufneh­ mer (60) und über ein in seiner Längsrichtung von dem ersten Verbindungselement beabstandetes zweites Verbindungselement um eine senkrecht zu seiner Längsrichtung (102) verlaufende Hebelachse (140, 142) verschwenkbar mit dem feststehenden Teil (10) verbundenen Hebel (100) zum Übertragen der Auslen­ kung des Lastaufnehmers (60) auf einen von dem ersten Verbin­ dungselement und dem zweiten Verbindungselement in seiner Längsrichtung beabstandeten Ausgabebereich (130) des Hebels (100) mit einem veränderbaren Übertragungsverhältnis, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (100) mindestens drei in seiner Längsrichtung (102) voneinander beabstandete, jeweils zum Be­ festigen eines der Verbindungselemente ausgelegte Befesti­ gungsbereiche aufweist.

2. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens zwei Befestigungsbereiche in einer senkrecht zur Längsrichtung (102) des Hebels (100) verlaufen­ den Richtung gegeneinander versetzt angeordnet sind.

3. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein zum Befestigen des zweiten Befestigungselementes dienender Befestigungsbereich minde­ stens zwei in Richtung der Hebelachse (140, 142) mit Abstand nebeneinander angeordnete Befestigungssegmente (112, 114, 116, 118) aufweist.

4. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Befesti­ gungsbereich eine vorzugsweise etwa senkrecht zur Längsachse (102) des Hebels (100) verlaufende Befestigungsfläche (112, 118; 114, 116; 120) an einer dem Ausgabebereich (130) abge­ wandten Stirnseite (110) des Hebels (100) aufweist.

5. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastaufnehmer (60) und das feststehende Teil (10) insgesamt mindestens drei in Längsrichtung (102) des Hebels (100) voneinander beabstande­ te, jeweils zum Ankoppeln eines der Verbindungselemente aus­ gelegte Ankopplungsbereiche aufweisen, wobei die Abstände zwischen den Ankopplungsbereichen in Längsrichtung (102) des Hebels (100) denjenigen zwischen den Befestigungsbereichen entsprechen.

6. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens zwei Ankopplungsbereiche in einer senkrecht zur Längsachse (102) des Hebels (100) verlaufenden Richtung parallel versetzt zueinander angeordnet sind.

7. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ankopplungsbereich des feststehenden Teils (10) mindestens zwei in Richtung der He­ belachse (140, 142) mit Abstand nebeneinander angeordnete An­ kopplungssegmente (212, 318; 214, 316) aufweist.

8. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens ein Ankopplungsbereich eine senkrecht zur Längsrichtung (102) des Hebels (100) ver­ laufende und dem Ausgabebereich (130) abgewandte Ankopplungs­ fläche (212, 318; 214, 316) aufweist.

9. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß mindestens eine Ankopplungsfläche (212, 318; 214, 316) mit einer Befestigungsfläche (112, 118; 114, 116) des Hebels (100) fluchtet.

10. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Befestigungsbereiche und/oder einer der Ankopplungsbereiche zur Herstellung einer Schraubverbindung mit einem der Verbin­ dungselemente ausgelegt ist, insbesondere mindestens eine Ge­ windebohrung (112a, 114a, 116a, 118a, 120a, 212a, 214a, 316a, 66a) aufweist.

11. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsberei­ che und/oder die Ankopplungsbereiche etwa spiegelsymmetrisch bezüglich einer senkrecht zur Hebelachse (140, 142) verlau­ fenden Ebene angeordnet sind.

12. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastaufnehmer (60) in Längsrichtung (102) des Hebels (100) zwischen den Befesti­ gungsbereichen und dem Ausgabebereich (130) angeordnet, vor­ zugsweise in einer den Hebel (100) durchsetzenden Ausnehmung (132) aufgenommen ist.

13. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Lastaufnehmer (60) einen sich in Längs­ richtung (102) des Hebels (100) in Richtung auf die Befesti­ gungsbereiche erstreckenden und einen der Ankopplungsbereiche aufweisenden Ausleger (64) aufweist.

14. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Teil (10) zwei in etwa sich senkrecht zur Hebelachse (140, 142) erstreckenden Ebenen angeordnete Seitenteile (20, 30) auf­ weist und der Hebel (100) im wesentlichen zwischen diesen Seitenteilen (20, 30) angeordnet ist.

15. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 14, dadurch ge­ kennzeichnet, daß jedes Seitenteil (20, 30) mindestens ein Ankopplungssegment (212, 214, 316, 318) eines Ankopplungsbe­ reichs aufweist.

16. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Ankopplungssegmente (212, 214, 316, 318) an den dem Ausgabebereich (130) abgewandten Enden der Seitenteile (20, 30) angeordnet sind.

17. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Hebel (100) mindestens einen sich etwa parallel zur Hebelachse (140, 142) in Rich­ tung auf eines der Seitenteile (20, 30) erstreckenden und mindestens ein Befestigungssegment (112, 114, 116, 118) eines Befestigungsbereichs aufweisenden Vorsprung (106, 108) auf­ weist.

18. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Befestigungssegment (212, 214, 316, 318) des Vorsprungs (106, 108) in einer senkrecht zu einer durch die Hebelachse (140, 142) und die Längsrichtung (102) des Hebels aufgespannten Ebene verlaufenden Richtung parallel versetzt bezüglich dem Ankopplungssegment (212, 214, 316, 318) des entsprechenden Seitenteils (20, 30) angeordnet ist.

19. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß ein zur Befestigung des er­ sten Verbindungselements dienender Befestigungsbereich des Hebels (100) zwischen den Ebenen der Seitenteile (20, 30) an­ geordnet ist.

20. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch ge­ kennzeichnet, daß ein Ankopplungsbereich des Lastaufnehmers (60) in einer etwa senkrecht zu der durch die Hebelachse (140, 142) und die Längsrichtung (102) des Hebels (100) auf­ gespannten Ebene verlaufenden Richtung parallel versetzt be­ züglich dem zwischen den Seitenteilen (20, 30) angeordneten Befestigungsbereich angeordnet ist.

21. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Ausgabebereich (130) eine in einer an dem feststehenden Teil (10) festgeleg­ ten Magnetanordnung (138) aufgenommene Kompensationsspule (136) eines elektromagnetischen Kraftkompensationssystems festgelegt ist.

22. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastaufnehmer (60) über zwei in parallel zueinander verlaufenden Ebenen angeord­ nete, in diesen Ebenen steife und quer dazu auslenkbare Len­ ker (40, 50) bezüglich dem feststehenden Teil (10) parallel­ geführt ist, wobei jeder Lenker (40, 50) an seinem einen Ende mit dem Lastaufnehmer (60) und an seinem dazu entgegengesetz­ ten anderen Ende mit dem feststehenden Teil (10) verbunden ist.

23. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 22, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Längsrichtung (102) des Hebels (100) etwa parallel zu den Ebenen der Lenker (40, 50) verläuft und der Hebel (100) im wesentlichen zwischen den Ebenen der Len­ ker (40, 50) angeordnet ist.

24. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einem der Lenker (40) eine Justiereinrichtung zugeordnet ist, mit der minde­ stens ein zur Verbindung dieses Lenkers (40) mit dem festste­ henden Teil (10) dienender Verbindungsbereich (72) in einer quer zur Ebene der Lenker (40, 50) verlaufenden Richtung ju­ stierbar ist.

25. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 24, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Justiereinrichtung mindestens einen sich in seiner Längsrichtung etwa parallel zu den Ebenen der Lenker (40, 50) erstreckenden, um eine etwa parallel zu die­ sen Ebenen verlaufende Schwenkachse (24, 34) verschwenkbar an das feststehende Teil (10) angelenkten und den Verbindungsbe­ reich (72) aufweisenden Arm (70) sowie ein an einem Angriffs­ bereich des Arms (70) angreifendes und zum Verschwenken des Armes (70) dienendes Stellglied aufweist, wobei die Entfer­ nung zwischen dem Angriffsbereich (74) und dem Verbindungsbe­ reich (72) mindestens genauso groß ist wie die Entfernung zwischen dem Verbindungsbereich (72) und der Schwenkachse (24, 34).

26. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 25, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Arm (70) über ein Biegegelenk (24, 34) an das feststehende Teil (10) angekoppelt, vorzugsweise ein­ stückig mit dem feststehenden Teil (10) gebildet ist.

27. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 25 oder 26, ge­ kennzeichnet durch ein einerseits mit dem Arm (70) und ande­ rerseits mit dem feststehenden Teil verbundenes, einer Aus­ lenkung des Arms (70) parallel zu den Ebenen der Lenker (40, 50) entgegenwirkendes und in einer quer zu diesen Ebenen ver­ laufenden Richtung nachgiebiges, vorzugsweise elastisch ver­ formbares Stabilisierungselement (80).

28. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 27, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Stabilisierungselement (80) mindestens einen Verbindungssteg mit einem in einer sich senkrecht zur Schwenkachse (24, 34) erstreckenden Ebene im wesentlichen S- förmigen Querschnitt aufweist.

29. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 27 oder 28, da­ durch gekennzeichnet, daß der Verbindungssteg (80) einstückig mit dem Arm (70) und/oder dem feststehenden Teil (10) gebil­ det ist.