DE2830345A1 - Ueberlastsicherung fuer eine waage - Google Patents
Ueberlastsicherung fuer eine waageInfo
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Description
SW 7802 - 4 -
BESCHREIBUNG
Die Erindung betrifft eine Überlastsicherung für eine Waage, insbesondere für eine Präzisionswaage
bzw. Analysenwaage, deren Waagschale am oberen Ende eines mit einem wegarmen Meßwandler
gekoppelten, parallel geführten Lastaufnehmers angeordnet ist, wobei in der mechanischen Verbindung
zwischen Waagschale und Lastaufnehmer ein vorgespanntes, elastisches Bauteil angeordnet
ist, dessen Federweg größer ist, als der freie Weg der Waagschale bis zu einem waagenfesten
Anschlag.
Derartige oberschalige Präzisionswaagen arbeiten bei den mechanischen Bauarten mit Hilfe einer
Hsbelanordnung und schaltbaren Gewichtssätzen oder elektromechanisch, wobei ein Meßwandler
nach dem elektromagnetischen Kraftkompensationsprinzip, nach dem Prinzip der schwingenden Saite
oder mit Dehnungsmeßstreifen arbeitet. In allen Fällen führt der die Waagschale tragende Lastaufnehmer
eine Vertikalbewegung von wenigen Zehntel- oder wenigen Millimetern aus, ehe er auf einen gehäusefesten Anschlag aufsetzt, der
die Waagenmechanik gegen Überbeanspruchung schützen soll. Derartige Belastungen treten auf,
wenn durch fehlerhaftes Bedienen Lasten zu hart auf die Waagschale aufgesetzt werden, zu sehr
im Peripheriebereich oder sonstwie unsachgemäß positioniert werden.
Bei einer bekannten Überlastsicherung der eingangs genannten Bauart gelangt eine sternförmig ausgebildete
Feder zur Anwendung, die zwischen Waagschale und Lastaufnehmer angeordnet ist. Dieses federnde
030OÜ7/O006
SW 7802 . - 5 -
Bauelement aus sternförmig um den Tragzapfen der Waagschale angeordneten Blattfederarmen zeigt
nicht die gewünschten Ergebnisse für das Eliminieren von mittig auf der Waagschale aufgesetzten Überlasten,
Bei exzentrisch aufgebrachter Last muß jeder Sternfinger
die volle mögliche Belastung aufnehmen können, damit erhöht sich die mittig aufgesetzte
Last annähernd entsprechend der Anzahl der Sternfinger.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde,
eine Überlastsicherung nach dem Oberbegriff mit einfachen Mitteln so weiterzubilden, daß sowohl
zentral als auch an der Peripherie der Waagschale wirkende Überlasten und Stöße einwandfrei aufgefangen
und nicht in das System eingeleitet werden.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine
das elastische Bauteil bildende oder in sich aufnehmende, aus Oberlenker und Unterlenker bestehende
HilfsparalleIführung, die die Waagschale mit dem
Lastaufnehmer im Wägebereich quasi starr und oberhalb des Wägebereichs elastisch nachgiebig koppelt.
Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den übrigen
Ansprüchen unter Schutz gestellt.
Der Erfindungsgedanke, der die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zuläßt, ist in drei
Ausführungsbeispielen anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.
030007/0006
SW 7802 -B-
Dabei zeigt:
Fig. 1 in schematischer Darstellung einen Vertikalschnitt durch das Wägesystemj
Fig. 2 in entsprechender Darstellung eine die Hilfsparallelfuhrung betreffende Variante zu Fig. 1j
Fig. 3 einen Vertikalschnitt nach der Linie 3-3 in der Fig. 4 einer weiteren Ausführungsform und
Fig. 4 einen Horizontalschnitt nach der Linie 4 - 4 in Fig. 3.
Die Überlastsicherung findet in vorliegenden Beispiel Anwendung bei einer oberschaligen
Präzisions- oder Analysenwaage mit elektromagnetischer Lastkompensation. Der Lastaufnehmer
1 ist mit Hilfe einer Parallelführung 5 an Festpunkten des Gehäuses 4 vertikal geführt
und zwar in einem Bereich, der durch die Anschläge 9 bestimmt ist. Der Vertikalweg des Lastaufnehmers
1 beträgt somit nur wenige Zehntel-Millimeter. Die Parallelführung ist gebildet
durch einen trapezförmigen oder dreieckförmigen
Oberlenker 5 und einen entsprechend ausgebildeten Unterlenker 5, die durch Biegegelenke 17 mit den
Festpunkten des Gehäuses 4 und dem Lastaufnehmer verbunden sind. Die elektromagnetische Lastkompensation
erfolgt in üblicher Weise mit Hilfe eines am Lastaufnehmer 1 angeordneten Spulenhalters
8 mit Spule 7, welche in den Luftspalt eines Permanentmagneten B eintaucht, der feststehend
am Gehäuss 4 angeordnet ist. Der elektrische Teil der Waage ist schematisch dargestellt
durch den mit dem Lastaufnehmer-1 gekoppelten Wandler 28 und der damit gekoppelten
Anzeigeeinrichtung 29.
030 0&7/ 00 H
SW 7802 - 7 -
Normalerweise durchdringt das obere Ende des Lastaufnehmers
1 berührungsfrei das Oberteil des Gehäuses 4 und nimmt den konisch geformten Waagschalenzapfen
10 der Waagschale 2 direkt auf. -
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 und 2 setzt
sich jedoch der Lastaufnehmer 1 in einem Waagschalenträger 11 fort, der mit Hilfe einer
Hilfsparallelführung 3 an eine Konsole 15 des
Lastaufnehmers 1 gekoppelt ist.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 besteht diese
Parallelführung aus einem dreieckförmigen oder
trapezförmigen Oberlenker 3 und einem entsprechenden
Unterlenker 3, die Biegestellen 18 aufweisen. In Form eines Kragarmes steht eine bis in die
Sollage vorgespannte Blattfeder-14 vor, die über den Abstützpunkt 16 den Waagschalenträger 11 gegen
den Anschlag 30 bis Lastaufnehmer 1 drückt. Die
Blattfeder 14 ist dabei so ausgelegt, daß sie im Bereich !der für die Waage speziell zulässigen
Höchstlast wie ein in sich starres Bauteil wirkt und erst bei geringfügigem Überschreiten der
Höchstlast, wie in Fig. 1 angedeutet, in die gestrichelte Stellung ausweicht. Dies führt dazu,
daß der Waagschalenträger 11 ebenfalls durch die Hilfsparallelführung 3 parallel geführt nach unten
ausweicht, wobei sich die Waagschale 2 mit ihrer Unterseite auf den gehäusefesten Anschlägen
abstützt, so daß die schädlichen Belastungen nicht in das mechanische System eingeleitet werden.
Der mögliche Vertikalweg ja der Waagschale 2 bis
zum gehäusefesten Anschlag 19 ist dabei geringer als der mögliche Weg der Blattfeder 14 in Ausweich-richtung
nach unten.
030007/0001
SW 7802 - 8 -
Wird eine im Wägebereich der Waage liegende Last auf die Waagschale 2 aufgesetzt, so wirkt die
Verbindung 11, 14, 3, 15 quasi starr und bei Überschreiten des höchst zulässigen Wägebereichs
praktisch als elastisch nachgiebige Koppel.
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 2, die in den
wesentlichen Bauteilen mit der Ausführungsform
gemäß Fig. 1 übereinstimmt, gelangen als Dberlenker 13 und Unterlenker 13, Blattfederelemente
zur Anwendung, die sowohl die Aufgabe der Hilfsparallelführung
3 als auch die Aufgabe der Blattfeder 14 gemäß Fig. 1 übernehmen. Die Blattfedern
13 sind ebenfalls bis in die Sollage vorgespannt, wobei diese durch den Anschlag 30 am Lastaufnehmer
1 und Waagschalenträger 11 gegeneinander abgestützt sind. Die Widerstandskraft der Blattfeder 13 ist
dabei so ausgelegt, daß sie ebenfalls die Waagschale
2 mit dem Lastaufnehmer 1 im Wägebereich quasi
starr und oberhalb des Wägebereichs elastisch nachgiebig koppelt. Auch hier weicht der Waagschalenträger
11 bei Überschreiten des Wägebereichs mittels der Hilfsparallelführung 13 nach unten aus, so daß
sich die Waagschale 2 auf den gehäusefesten Anschlag
19 aufsetzt. Dadurch wird das System nicht unzulässig überlastet.
Bei beiden Ausführungsformen ist die Hilfsparallelführung
3 bzw. 13 praktisch Teil des Lastaufnehmers 1.
In Ausführungsformen gemäß Fig. 3 und 4 ist die
Hilfsparallelführung 3 Teil der Waagschale 2 bzw.
des im Waagschalentragzapfen 10 endenden Waag-Schalenträgers 20 bis 26. Wie in Fig. 3 angedeutet,
endet das obere Ende des Lastaufnehmers 1 unmittelbar
im Gehäusedurchlaß und nimmt den Waagschalentragzapfen 10 direkt ac*./, ί/κάγ (λ/<?<?Ja/( der Bauteile
03 0007/^01
SW 7B02 - 9 -
und 13 ist der Lastaufnehmer-1 entsprechend Fig.
ausgebildet und ebenfalls mit der Parallelführung und mit der elektromagnetischen Lastkompensation
verbunden.
5
5
Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 3 und 4 stützt
sich die Waagschale 2 auf der Platte 23 des Wa.agschalenträgers 21, 20 ab, die mit Hilfe des Ober-
und Unterlenkers 3 ein Gelenkviereck bilden. Die Stütze 20 weist einen Tragarm 26 auf, der im
Waagschalentragzapfen 10 endet. Der Tragarm 26 wird durchsetzt von einem Gegenhalter 24, der mit
einem tellerförmigen Wiederlager 25 unter den Tragarm greift und oberseitig mit der Platte 23
verbunden ist. Die Platte 23 stützt sich andererseits mit Hilfe des Zapfens 22 auf der vorgespannten
Blattfeder 14 ab, die im nicht vorgespannten Zustand die gestrichelte Stellung gemäß
Fig, j einnimmt. Auch hierbei ist die Stärke der Blattfeder 14 so ausgelegt,daß das Gelenkviereck
21, 3, 20 im Wägebereich quasi starr und oberhalb des Wägebereiches praktisch elastisch nachgiebig
ist.
Überschreitet eine auf die Waagschale 2 aufgesetzte Last die waagenspezifische Höchstlast, so gibt die
Blattfeder 14 nach und dis Platte 23 mit Stütze 21 bewegen sich vertikal in Richtung auf das Waagengehäuse
4 zu und stützen sich mit der Zentrierung 16 auf, so daß der Lastaufnehmer 1 entlastet wird.
Ober- und Unterlenker 3 schwenken dabei um die rechtsseitig liegenden Biegegelenke 18 an der Stütze
20.
030007/OOaS
SW 7802 - 10 -
Wie aus Fig. 4 ersichtlich ist, bestehen
Ober- und Unterlenker 3 der Hilfsparallelführung aus einem über die ganze Breite der
Stützen 20, 21 gehenden Flachmaterial, welches an den Stützen 20 und 21 mittels Spannschrauben
27 eingespannt ist. Über die Gesamtbreite verlaufende Soll-Biegestellen bilden die
Biegegelenke 18.
Wie aus Fig. 3 deutlich wird, ist der freie Weg _b der Blattfeder 14 größer gehalten als
der Weg a_ der Lastschale 2 bis zu dem gehäusefesten
Anschlag 4.
Auch bei sogenannten Ecklasten sorgt die Hilfsparallelführung
3 bzw. 13 für eine exakte Führung der Waagschale 2, ohne da3 diese seitlich
abkippen kann.
Die Ober- und Unterlenker 3 können auch bei dieser Ausführung aus Blattfederelementßn,
ähnlich wie unter Fig. 2 beschrieben, ausgebildete werde. Dabei entfällt dann der Zapfen
und die Blattfeder 14.
Der Weg des Lastaufnehmers 1 bei solchen elektromagnetischen
kompensierenden Waagen beträgt nur wenige Zehntel-Millimeter, während er bei mechanischen
Waagen im Bereich von 4-10 mm liegen kann. In beiden Fällen ist das Prinzip der beschriebenen
Überlastsicherung wirksam. Durch entsprechende Wahl der Feder 14 bzw. 13 kann die Überlastsicherung
auf die waagenspezifischen Überlasten der einzelnen Waagentypen eingestellt werden.
030Ö&7/Ö00I
Leerseite
Claims (8)
- SARTORIUS GMBH 34D0 Göttingen, 07.07.7BWeender Landstr. 94-108 SW Akte 7802 Kö/kaÜberlastsicherung für eine Waage.Patentansprüche Ά .) Überlastsicherung für eine Waage, deren- ι.I^Waagschale am oberen Ende eines mit einem wegarmen Meßwandler gekoppelten, parallel geführten Lastaufnehmers angeordnet ist, wobei in der mechanischen Verbindung zwischen Waagschale und Lastaufnehmer ein vorgespanntes elastisches Bauteil angeordnet ist, dessen Federweg gröBer ist als der*" freie Weg der Waagschale bis zu eirfem waagenfesten Anschlag, gekennzeichnet durch eine das elastische Bauteil bildende oder in sich aufnehmende, aus Oberlenker (3,13) und Unterlenker (3,13) bestehende Hilfsparallelführung, die die Waagschale (2) mit dem Lastaufnehmer (1) im Wägebereich quasi starr und oberhalb des Wägebereichs elastisch nachgiebig koppelt.
- 2. Überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ober- und Unterlenker (13) als Blattfeder ausgebildet sind.
- 3. Überlastischerung nach Anspruch 1, dadurch ··· gekennzeichnet, daß die Ober- und Unterlenker (3) Gelenklager (18) aufweisen, und das Gelenkviereck sich auf mindestens einer Feder 01.4) abstüzt.0 30.00/0005.. ORIGINAL INSPECTEDSW 7802 - 2 -
- 4. Überlastsicherung nach Anspruch 1 u. 2,dadurch gekennzeichnet, daß die Federn (14) im Freiraum von Ober- und Unterlenker (3) der Hilfsparallelführung angeordnet sind,
- 5. Überlastsicherung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsparallelführung (11,3,13,15) Teil des Lastaufnehmers (1) ist,
- 6. Überlastsicherung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsparallelführung (20,21,3) Teil der Waagschale ist,
- 7. Überlastsicherung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsparallelführung durch eine dem Waagschalentragzapfen (10) zugeordnete Stütze (20) und eine der Waagschale (2) zugeordnete Stütze (21) und durch zwei parallel verlaufende und mit den Enden in den Stützen (20,21) eingespannte, Gelenkstellen (16) aufweisende Biegeplatten (3) gebildet ist, und daß sich die der Waagschale (2) zugeordneten Stütze (21) über einen Zapfen (22) auf dem freien Ende einer Blattfeder (14) abstützt, deren anderes Ende in der dem Waagschalentragzapfen zugeordneten Stütze (20) eingespannt ist, und daß die der Waagschale (2) zugeordnete Stütze (21) zusätzlich über einen der vorgespannten Blattfeder entgegenwirkenden Gegenhalter aufweist, dessen freies Ende sich3^ an der dem Waagschalentragzapfen (10) zugeordneten Stütze (20) gegenläufig zum Zapfen (22) abstützt.
- 8. Überlastsicherung nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsparallel-1^-3 führung (11,3,13) durch einen zur Vertikalachse des Lastaufnehmers (1) achsparallel verlaufendenSW 7802 - 3 -Waagschalenträger (11) sowie durch die mit diesem und dem Lastaufnehmer (1) verbundenen Ober- und Unterlenker (3 bzw. 13) gebildet ist, und daß das die Waagschale (2) aufnehmende Ende des Waagschalenträgers [11) in der-Nähe der Systemachse des Lastaufnehmers (1) endet.0 30007/00Oi
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