DE3205799C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Waage mit einer Waagschale, die sich oberhalb des Waagenge­ häuses befindet und die sich über ein Verbindungsstück auf einem innerhalb des Waagengehäuses angeordneten Last­ aufnehmer abstützt, wobei der Lastaufnehmer Teil eines wegarmen Kraftmeßsystems ist.

Eine solche Waage ist beispielsweise aus der DE 28 30 345 A1 bekannt.

Bei diesen oberschaligen Waagen ist für die Verbindung zwischen Waagschale und Lastaufnehmer im allgemeinen in der Oberseite des Gehäuses ein rundes Loch vorgesehen, dessen Durchmesser um einiges größer ist als der Durch­ messer des Verbindungsstückes zwischen Waagschale und Lastaufnehmer, da sowohl die Toleranzen des im allge­ meinen aus mindestens zwei Teilen zusammengesetztem Ge­ häuses als auch die Toleranzen des darin montierten Kraftmeßsystems aufgefangen werden müssen. Dieser so entstehende, verhältnismäßig breite Spalt verringert jedoch die Schutzfunktion des Gehäuses gegen äußeren Luftzug und gegen Staubablagerungen auf dem Meßsy­ stem. Weiter ist der Innenraum im Gehäuse einer elek­ tronischen Waage wegen der Verlustwärme der elektro­ nischen Bauelemente etwas wärmer als die Umgebung. Da­ durch kann sich in dem obenerwähnten Spalt aufgrund der Kaminwirkung eine Luftströmung ausbilden, die direkt an der Waagschale vorbeiführt und so die Wägung verfälscht. Besonders bei hochauflösenden Waagen, die das Milli­ gramm oder sogar Bruchteile davon anzeigen, tritt die­ ser Effekt in Erscheinung. Besonders störend ist er bei Waagen, die um die Waagschale einen mehr oder we­ niger luftdichten Windschutz aufweisen, der zum Be­ schicken der Waage geöffnet wird. Bei geöffnetem Wind­ schutz stellt sich ein anderer Strömungszustand ein als bei geschlossenem Windschutz, so daß auch die Rückwirkung auf die Waagschale verschieden ist und sich eine andere Anzeige der Waage bei geschlossenem und bei geöffnetem Windschutz ergeben kann.

Weiter ist es bekannt, den Schutz des Kraftmeßsystems vor äußeren Einflüssen dadurch zu verbessern, daß der Spalt zwischen dem Verbindungsstück zwischen Waagschale und Lastaufnehmer einerseits und dem Gehäuse anderer­ seits in Form eines Labyrinthes ausgebildet ist. Dabei sind mehrere kurze Zylinderstücke konzentrisch mit wachsendem Durchmesser abwechselnd am Gehäuse und an der Waagschale befestigt. Dies ergibt zwar einen guten Staubschutz, der obenbeschriebene störende Einfluß der aus dem Inneren des Waagengehäuses aufsteigenden, er­ wärmten Luft bleibt aber bestehen, denn durch den Strö­ mungswiderstand des Labyrinthes wird die Strömungsge­ schwindigkeit der Luft zwar geringer, dafür aber über­ trägt die strömende Luft bei jeder Umlenkung innerhalb des Labyrinthes von neuem einen senkrechten Impuls auf die Waagschale. Daneben hat ein Labyrinth den Nachteil, daß das unter der Waagschale befindliche Luftpolster vergrößert wird, so daß bei Temperaturunterschieden zwischen diesem Luftpolster und der Umgebungsluft die Auftriebskräfte auf die Waagschale größer ausfallen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine oberschalige elektronische Waage so weiterzubilden, daß die Waag­ schale mit ihrer Durchführung zum Lastaufnehmer im In­ neren des Waagengehäuses besser gegen den Einfluß von Luftströmungen und Lufttemperaturunterschieden ge­ schützt ist.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß unter­ halb der Waagschale mit geringem Abstand zu dieser ein Unterteller am Waagengehäuse befestigt ist, daß der Unterteller im Zentrum ein Loch aufweist, durch das das Verbindungsstück zwischen Waagschale und Lastauf­ nehmer mit geringem seitlichen Spiel hindurchpaßt, und daß der Unterteller so ausgebildet ist, daß zwischen Unterteller und Waagengehäuse ein Weg mit geringem Strö­ mungswiderstand zwischen Innenraum und Außenraum für die Luft offenbleibt.

Durch den Einbau der Unterschale wird das Luftpolster unterhalb der Waagschale auf ein Minimum reduziert. Weiter wird durch die Unterschale der Strömungsweg der Luft zwischen Innenraum des Gehäuses und Außenraum in zwei Bereiche aufgeteilt:
einen Weg mit hohem Strömungswiderstand durch den engen Spalt zwischen Unterteller und Verbindungsstück zwi­ schen Waagschale und Lastaufnehmer und durch den kleinen Zwischenraum zwischen Waagschale und Unterschale und auf der anderen Seite einen Weg mit geringem Strömungs­ widerstand, der zwischen Unterteller und Waagengehäuse entlangführt. Der größte Teil der Luft wird deshalb durch den strömungsgünstigeren Weg strömen, und so gar nicht mit der Waagschale in Berührung kommen. Der enge Spalt zwischen Unterteller und Verbindungsstück zwi­ schen Waagschale und Lastaufnehmer ist trotz Bauteile- und Montagetoleranzen möglich, da der Unterteller auf dem Gehäuse justierbar befestigt wird.

Der Unterteller wird zweckmäßigerweise größer als die Waagschale ausgebildet, damit die zwischen Unterteller und Waagengehäuse entlangströmende Luft sicher von der Waagschale ferngehalten wird. Dies wird besonders gut erreicht, wenn der Unterteller einen hochstehenden Kra­ gen trägt, der dicht außerhalb der Waagschale umläuft. Zusätzlich werden durch diesen hochstehenden Kragen Luftströmungen aus der Umgebung der Waage von der Waag­ schale weggelenkt und beeinflussen diese weniger. Der hochstehende Kragen liegt dabei vorteilhafterweise nur auf dem Unterteller auf und kann von diesem abgenommen werden. Dadurch ist es leichter möglich, z. B für Rei­ nigungszwecke, die Waagschale abzunehmen. Weiter sind vorteilhafterweise zwischen hochstehendem Kragen und Unterteller Öffnungen vorgesehen, die ein Abfließen von Flüssigkeit gestatten, die evtl. zwischen Waagschale und hochstehendem Kragen eingedrungen ist. Um zu ver­ hindern, daß diese evtl. eingedrungene Flüssigkeit in das Innere des Waagengehäuses gelangt, hat der Unterteller vorteilhafterweise auf seiner Oberseite einen ringförmigen Wulst um das zentrische Loch.

Daneben ist es zweckmäßig, die Oberseite des Untertellers in ihrer Form der Unterseite der Waagschale anzugleichen. Beispielsweise können Waagschale und Unterteller in der gleichen Tiefziehform hergestellt werden. Dadurch fallen keine zusätzlichen Formkosten an, gleichzeitig wird auch das verbleibende Luftvolumen zwischen Waagschale und Unterschale besonders gering.

Soll die Waagschale besonders gut gegen von außen kommen­ de Luftströmungen geschützt werden, so kann in einer vor­ teilhaften Weiterbildung zusätzlich zum Unterteller ein Ring in Form eines Kegelstumpfes oder eines Zylinders um den Unterteller und die Waagschale vorgesehen sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 und Fig. 2 je eine Ausgestaltung der ober­ schaligen elektronischen Waage im Schnitt, wobei nur die für das Verständnis der Erfindung wichtigen Teile dargestellt sind.

Die elektronische Waage in Fig. 1 besteht aus einem weitgehend geschlossenen Gehäuse 1, das nur zum Teil gezeichnet ist, weiter aus einem wegarmen Kraftmeßsy­ stem 2, das z. B. nach dem Prinzip der elektromagne­ tischen Kraftkompensation arbeiten kann, wie es z. B. in der DE-OS 29 19 227 beschrieben ist, das aber auch als Schwingsaiten-System oder als Dehnungsmeßstreifen- Wägezelle aufgebaut sein kann. Dieses in Fig. 1 nur angedeutete Kraftmeßsystem 2 besitzt als Kraftein­ leitungspunkt einen Lastaufnehmer 6, auf dem über ein Verbindungsstück 4 und 5 die Waagschale 3 befestigt ist. Zur Durchführung weist das Gehäuse 1 an dieser Stelle ein rundes Loch 10 auf. Unterhalb der Waagschale 3 be­ findet sich ein Unterteller 7, der durch Schrauben 8 in seitlicher Richtung justierbar am Waagengehäuse 1 be­ festigt ist. Durch Abstandsstücke 19 ist dafür gesorgt, daß zwischen Unterteller 7 und Waagengehäuse 1 ein Ab­ stand bleibt, ebenso ist zwischen der Hülse 12 des Un­ tertellers und dem Rand des Loches 10 ein großer Abstand, so daß zwischen Unterteller 7 und Waagengehäuse 1 ein Weg mit geringem Strömungswiderstand zwischen Innenraum 11 des Waagengehäuses und Außenraum 20 für die Luft offen­ bleibt.

Demgegenüber ist das Loch in der Hülse 12 des Unter­ tellers nur wenig größer als der Außendurchmesser des Verbindungsstückes 4, ebenso ist der Abstand zwischen Waagschale 3 und Unterteller 7 klein, so daß dieser zweite Weg zwischen Innenraum 11 des Waagengehäuses und Außenraum 20 der Luft einen sehr viel größeren Strömungswiderstand bietet. Die Luft im Inneren 11 des Waagengehäuses, die durch die Verlustleistung der elektronischen Waage etwas wärmer als die Um­ gebungsluft ist, kann also zwischen Unterteller 7 und Waagengehäuse entweichen, ohne mit der Waagschale 3 in Berührung zu kommen und ohne das Wägeergebnis zu beeinflussen. Auch die Auftriebskräfte dieser er­ wärmten Luft können sich kaum auf das Wägeergebnis auswirken, da einmal das Luftvolumen zwischen Waag­ schale 3 und Unterteller 7 sehr klein ist, und da zum anderen die Luft in diesem Bereich durch die gro­ ßen Oberflächen schon deutlich weniger Übertemperatur aufweist.

Auf dem Unterteller 7 sitzt weiter ein Kragen 17, der dicht außerhalb der Waagschale 3 umläuft und etwas über deren Oberkante hinausreicht. Dieser Kragen lenkt Luft­ strömungen, die die Waage beispielsweise während des Beschickungsvorganges durch Öffnen des angedeuteten Windschutzes 22 treffen, von der Waagschale weg. Durch einige Sicken im Kragen 17 sind Öffnungen 13 erzeugt, so daß Flüssigkeit, die in den Raum zwischen Unterteller 7, Kragen 17 und Waagschale 3 eingedrungen ist, abfließen kann. Ein Wulst 14, erzeugt durch eine kleine Verlän­ gerung der Hülse 12, sorgt dafür, daß diese Flüssigkeit nicht in den engen Spalt zwischen der Hülse 12 und dem Verbindungsstück 4 gelangen kann. In gleicher Weise sorgt ein Wulst 18 am Gehäuse 1 dafür, daß diese Flüssigkeit nicht durch das Loch 10 in das Innere der Waage gelangen kann.

Fig. 2 zeigt eine andere Ausgestaltung der elektronischen Waage. Gleiche Teile wie in Fig. 1 sind durch gleiche Be­ zugszahlen gekennzeichnet. In dieser Ausgestaltung ist der Unterteller 7 nicht in seinem äußeren Bereich über Abstandsstücke am Gehäuse befestigt, wie in Fig. 1, son­ dern nahe der Mitte durch Schrauben 9. Durch Löcher 15 im Mittelteil 16 des Untertellers ist wieder für einen Luftweg mit geringem Strömungswiderstand zwischen Innen­ raum 11 des Waagengehäuses und Außenraum 20 gesorgt. Ebenso ergibt der enge Spalt zwischen dem Mittelteil 16 des Untertellers und dem Verbindungsstück 4 und 5 zwi­ schen Waagschale und Lastaufnehmer einen großen Strö­ mungswiderstand, der durch den geringen Abstand zwischen Unterteller 7 und Waagschale 3 weiter vergrößert wird.

Das Gehäuse ist in diesem Fall zweischalig ausgeführt: es besteht aus einer inneren Wand 1 und einer äußeren Wand 21, zwischen denen sich ein Luftraum befindet. Diese Bauweise ist bei besonders hochauflösenden Waagen günstig, um z. B. das Kraftmeßsystem vor dem Einfluß der Wärmeausstrahlung der Bedienungsperson zu schützen. In diesem Fall des zweischaligen Gehäuses ist der Unter­ teller an seinem Mittelteil 16 an der inneren Wand des Gehäuses befestigt, und er sorgt dafür, daß so­ wohl die Luft aus dem Innenraum 11 der Waage als auch die Luft zwischen der inneren Wand 1 und der äußeren Wand 21 mit geringem Strömungswiderstand entweichen kann, ohne die Waagschale 3 zu beeinflussen. Zur De­ montage des äußeren Gehäuses 21 kann in diesem Fall der äußere Teil des Untertellers 7 von seinem Mittelstück 16 gelöst werden.

Fig. 2 zeigt weiterhin einen hochstehenden Kragen 17 auf dem Unterteller, wobei in diesem Fall durch Löcher 23 für ein Abfließen evtl. eingedrungener Flüssigkeit ge­ sorgt ist. Als zusätzliche Abschirmmaßnahme gegen äu­ ßere Luftströmungen ist ein Ring 24 in Form eines Kegel­ stumpfes auf das Waagengehäuse aufgesetzt.

Claims (8)

1. Elektronische Waage mit einer Waagschale, die sich oberhalb des Waagengehäuses befindet und die sich über ein Verbindungsstück auf einem innerhalb des Waagengehäuses angeordneten Lastaufnehmer abstützt, wobei der Lastaufnehmer Teil eines wegarmen Kraft­ meßsystems ist, dadurch gekennzeichnet, daß unter­ halb der Waagschale (3) mit geringem Abstand zu die­ ser ein Unterteller (7) am Waagengehäuse (1) be­ festigt ist, daß der Unterteller (7) im Zentrum ein Loch aufweist, durch das das Verbindungsstück (4, 5) zwischen Waagschale (3) und Lastaufnehmer (6) mit geringem seitlichen Spiel hindurchpaßt, und daß der Unterteller (7) so ausgebildet ist, daß zwi­ schen Unterteller und Waagengehäuse ein Weg mit ge­ ringem Strömungswiderstand zwischen Innenraum und Außenraum für die Luft offenbleibt.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteller (7) größer als die Waagschale (3) ausgebildet ist.

3. Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteller (7) einen hochstehenden Kragen (17) trägt, der dicht außerhalb der Waagschale umläuft.

4. Waage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hochstehende Kragen (17) auf dem Unterteller aufliegt und von diesem abnehmbar ist.

5. Waage nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zwischen hochstehendem Kragen (17) und Unterteller (7) Öffnungen (13, 23) vorgesehen sind, die ein Abfließen von Flüssigkeit gestatten, die evtl. zwischen Waagschale (3) und hochstehendem Kragen (17) eingedrungen ist.

6. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Unterteller (7) auf seiner Ober­ seite einen ringförmigen Wulst (14) um das zentrische Loch aufweist.

7. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Oberseite des Untertellers (7) in ihrer Form der Unterseite der Waagschale (3) ange­ glichen ist.

8. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zusätzlich zum Unterteller (7) ein Ring (24) in Form eines Kegelstumpfes oder eines Zy­ linders um den Unterteller (7) und die Waagschale (3) vorgesehen ist.