DE3242954A1 - Electronic balance - Google Patents
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Abstract
Description
Beschreibungdescription
Die Erfindung bezient sich auf eine elektroniscne Waage mit einer Parallelführung für den Lastaufnehmer, mit einem Übersetzungshebel und mit einem Koppelelement zwischen Lastaufnehmer und Übersetzungshebel zur Übertragung senkrechter Kräfte.The invention relates to an electronic balance with a Parallel guidance for the load receiver, with a transmission lever and with a Coupling element between load receiver and transmission lever for vertical transmission Powers.
Waagen dieser Art sind bekannt und z.B. in der DE-PS 26 21 483 oder in einer anderen Ausführung in dem DE-GM 80 08 731 beschrieben. Als Koppelelement zwischen Lastaufnehmer und Übersetzungshebel werden in diesen Waagen dünne Spannbänder (DE-GM 80 06 791) oder Blechstreifen, die an einer oder mehreren Stellen eine durch Prägen, Stanzen oder Ätzen @ergestellte Querschnittsverringerung aufweisen, (DE-PS 26 21 483) eingesetzt.Scales of this type are known and e.g. in DE-PS 26 21 483 or described in another version in DE-GM 80 08 731. As a coupling element Thin straps are placed between the load receiver and the transmission lever in these scales (DE-GM 80 06 791) or sheet metal strips that have a through at one or more points Embossing, punching or etching @ produced cross-section reduction, (DE-PS 26 21 483) is used.
diese Bauelemente slni jedoch in der Handnabung und bei der Montage sehr kritisch. Bereits geringste Abweicnungen von der Ebenheit des Koppelelementes oder der Parallelität der Montageflächen führen dazu, daß das Kopelelement bei der Montage verspannt wird. Dies kann z.B. zu einer Veränderung des wirksamen Kraftangriffspunktes mit der Belastung führen, so daß. sich der wirksame Hebelarm des Übersetzungshebels belastungsabhängig ändert. Aber auch bei planes Koppelband und parallelen Montageflächen kann sich das Koppelelelment durch das Drehmoment der Befestigungsschrauben beim Montieren verspannen und im Extremfall ein knackfroschartiges Verhalten bekommen.However, these components slni in the hand hub and during assembly very critical. Even the slightest deviations from the evenness of the coupling element or the parallelism of the mounting surfaces lead to the fact that the coupling element in the Assembly is clamped. This can, for example, lead to a change in the effective force application point with the burden so that. the effective lever arm of the transmission lever changes depending on the load. But also with flat coupling tape and parallel mounting surfaces the coupling element can be adjusted by the torque of the fastening screws Tighten the assembly and, in extreme cases, get a cracking frog-like behavior.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, die eben geschilderten Nachteile konventioneller Koppelelemente in elektronischen Waagen zu vermeiden und insbesondere ein Koppelelement anzugeben, daß sich problemlos montieren läßt und das im montierten Zustand eine gut reprodazierbare Kraftübertragung ergibt.The object of the invention is therefore to overcome the disadvantages just outlined to avoid conventional coupling elements in electronic scales and in particular specify a coupling element that can be easily assembled and that in the assembled Condition results in a good reproducible power transmission.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Koppelelement aus einem Rundstab besteht, der in der Nähe seiner Enden je eine, ebenfalls runde Einschnärung aufweist.According to the invention this is achieved in that the coupling element consists of a round rod, which is also round near its ends Has constriction.
Durch die zwei Einschnürungen entstenen zwei derinierte Gelenkstellen, wodurch geringfügige Abweichungen von der Parallelität der Montageflächen ausgeglichen werden können. Durch den durchgehend runden Querschnitt spielt das Problem der Ebenhei@ des Koppelelementes keime Rolle mehr. Auch die @erstellung des runden Koppelelementes ist einfach, da es sich um ein reines Drehteil handelt.The two constrictions result in two derinated joints, which compensates for slight deviations from the parallelism of the mounting surfaces can be. Due to the continuously round cross-section, the problem of the plane of the coupling element no longer has any role to play. Also the creation of the round coupling element is easy because it is a pure turned part.
Zweckmäßigerweise beträgt der Durchmesser des Koppelelementes im Bereich der Einschnürung etwa 1/6 des Durchmessers im übrigen Bereich. Diese Dimensionierung bringt eine genügende Steifheit des Koppelelementes zwischen den Dünnstellen ohne die Masse des Koppelelementes @u sehr zu erhöhen. Der Übergang vom vollen Querschnitt des Koppelelementes zum eingeschnürten Querschnitt erfolgt zweckmäßigerweise allmählich, um Kerbwirkungen zu vermeiden.The diameter of the coupling element is expediently in the range the constriction about 1/6 of the diameter in the remaining area. This sizing brings sufficient rigidity of the coupling element between the thin spots without to increase the mass of the coupling element @u very much. The transition from the full cross-section of the coupling element to the constricted cross-section is expediently carried out gradually, to avoid notch effects.
Die Einspannung des runden Koppelelementes erfolgt vorteilhafterweise an beiden Enden zwischen einer prismatischen Nut und einer ehenen Platte. Dadurch wird das Koppelelement eindeutig in seiner Lage fixiert und es können keine Verspannungen durch das Drehmoment der Befestigungsschrauben beim Montieren auf das Koppelelenennt übertragen werden.The round coupling element is advantageously clamped at both ends between a prismatic groove and a flat plate. Through this the coupling element is clearly fixed in its position and there can be no tension due to the torque of the fastening screws when mounting on the coupling element be transmitted.
Aus der Kinematik der Waage ergibt sich, dai3 normalerweise vor allen die Einschnürung des Koppelbandes, die zum Übersetzungshebel hin liegt, auf Biegung beansprucht wird. Vorteilhafterweise wird daher diese Einschnürung dünner und/oder länger ausgeführt, so daß die Biegesteifigkeit diese Einschnürung geringer ist als die f,iegesteifigkeit der Einschnürung, die zum Lastaufnehmer hin liegt.From the kinematics of the balance it follows that usually before everyone the constriction of the coupling strap, which lies towards the transmission lever, on bend is claimed. This constriction is therefore advantageously thinner and / or executed longer, so that the flexural strength is less than this constriction the rigidity of the constriction facing the load receptor.
Ein besonders guter Schutz für die ninschnürungen des Koppelelementes ergibt sich, wenn das Koppelelement im Bereich der Einschnürung von einem Schutzrohr ungeben ist, das auf der einen Seite im Bereich des vollen Durchmessers des Koppelelementes an diesem befestigt ist und das auf der anderen Seite leicht aufgeweitet ist, so daß es hier das Koppelelement im Bereich des vollen Durchmessers mit geningem Abstand umgibt. Dieses Schutzrohr verhindert damit eine zu starke Biegung der dünnen Einschnürung, sowohl bei der Herstellung der Waage, als auch bei einer evtl. auftretenden Knickbeanspruchung des Koppelelementes in der fertigen Waage.A particularly good protection for the constrictions of the coupling element arises when the coupling element is in the area of the constriction of a protective tube is uneven, on the one hand in the area of the full diameter of the coupling element is attached to this and which is slightly widened on the other side, so that it is here the coupling element in the area of the full diameter with sufficient distance surrounds. This protective tube prevents the thin constriction from bending too much, both during the manufacture of the scales and in the event of buckling of the coupling element in the finished scale.
Das runde Koppelelement weist in allen Richtungen die gleiche Biegesteifigkeit auf. Falls es bei sehr empfindlichen Waagen notwendig sein sollte, die Biegesteifigkeit in der einen, beim Wägen auf Biegung beanspruchten Richtung noch weiter zu verringern, so wird zweckmäßigerweise im Bereich der Einschnürung zusätzlich durch liaterialabtrag, z.B. Schleifen, an einander gegenüberliegenden Seiten ein kleiner Bereich geschaffen, der in dieser beim Wägen auf Biegung beanspruchten Richtung eine geringere Biegesteifigkeit aufweist.The round coupling element has the same flexural rigidity in all directions on. If it should be necessary with very sensitive scales, the bending stiffness to be further reduced in one direction, which is stressed by bending during weighing, in the area of the constriction it is expedient to additionally remove material by removing e.g. loops, creating a small area on opposite sides, the bending stressed in this direction during weighing has a lower flexural rigidity having.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschieben. Dabei zeigt: Fig. 1 einen senkrechten Schnitt durch eine elektronische Waage, Fig. 2 vergrößert den oberen l1eil des Koppelelenentes aus Fig. 1 in Seitenansicht, Fig. 3 einen Teil des Koppelelementes in einer anderen Ausgestaltung bri Schnitt, Fig. 4 einen Teil des Koppelelementes in einer weiteren Ausgestaltung in Seitenansicht, Fig. 5 den Querschnitt des Koppelelementes an der Stelle V - V in Fig. 4 iind Fig. 6 die Befestigung des Koppelelementes am Übersetzungshebel 7 in Aufsicht.The invention is described below with reference to the figures. Included shows: Fig. 1 is a vertical section through an electronic Balance, Fig. 2 enlarges the upper part of the coupling element from Fig. 1 in side view, 3 shows a part of the coupling element in a different embodiment with a section, 4 shows a part of the coupling element in a further embodiment in a side view, Fig. 5 shows the cross section of the coupling element at the point V - V in Fig. 4 iind Fig. 6 the attachment of the coupling element on the transmission lever 7 in plan.
Die elektronische Waage in Fig. 1 besteht aus einem gehäusefesten Stützteil 1, an dem über zwei Lenker 4 und 5 mit den Gelenkstellen 6 ein Lastaufnehmer 2 in senkrechter Richtung beweglich befestigt sit. Der Lastaufnehmer trägt in sein oberen Teil die Lastschale 3 zur Aufnahme des Wägegutes und überträgt die der Masse des Wägegutes entsprechende Kraft über ein Koppelelement 9 auf den kürzeren Hebelarm es Übersetzungshetels 7.- Der Übersetzungshebel 7 ist durch ein Kreuzfedergelenk 8 am Stützteil 1 gelagert. Am längern Hebelarm des Übersetzungshebels 7 greift die Kompensationskraft an, die hier in Form einer Spule 11 und eines Permanentmagnetsystems 10 zur Erzeugung einer elektromagnetischen Kompensationskraft dargestellt ist. Die zugehörige Regelelektronik ist nicht dargestellt, da sie allgemein nekannt und für die Erfindung nicht wesentlich ist.The electronic balance in Fig. 1 consists of a housing-fixed Support part 1 on which a load receiver is connected via two links 4 and 5 to the hinge points 6 2 sit movably in the vertical direction. The load receptor carries in his upper part, the load tray 3 for receiving the goods to be weighed and transfers that of the mass the load corresponding to the force via a coupling element 9 on the shorter lever arm es translation hetels 7.- The translation lever 7 is through a universal spring joint 8 mounted on the support part 1. The longer lever arm of the translation lever 7 engages Compensation force, here in the form of a coil 11 and a permanent magnet system 10 is shown for generating an electromagnetic compensation force. the Associated control electronics are not shown because they are generally known and for the invention is not essential.
Statt der elektromagnetischen Kompensationskraft kann die Kompensationskraft beispielsweise auch durch ein Federelement erzeugt werden, dessen Auslenkung von Dehnungsmeßstreifen erfaßt und in ein elektrisches Signal umgeformt wird. Auch dieses Verfahren ist allgemein bekannt, so daß es nicht im einzelnen erläutert werden muß.Instead of the electromagnetic compensation force, the compensation force can also be generated, for example, by a spring element whose deflection of Strain gauges are detected and converted into an electrical signal. This too The method is well known, so that it does not need to be explained in detail.
Das Koppelelement 9 besteht aus einem Rundstab, der in der fähe seines oberen und unteren Endes je eine runde Einschnürung 12 und 13 aufweist. Diese Einschnürungen erzeugen je einen Bereich geringerer Biegesteifigkeit, die die eigentlichen Gelenkstellen des Koppelelernentes darstellen. Einzelheiten erkennt man in Fig. 2, in der der obere Tii des Woppelelementes 9 vergrößert in Seitenansicht dargestellt ist. Der Rundstab hat oben einen Bereich mit vollen Durchmesser, der zur Einspannung am Übersetzungshebel 7 vorgesehen ist. Es folgt ein Übergangsbereich 14, innerhalb dessen der Durchmesser allmännlich abnimmt. Danach kommt der Bereich der Einschnürung 12, der einen wenigstens näherungsweise konstanten, geringen Durchmesser aufweist. In einem zweiten Übergangsbereich 15 steigt der Durchmesser wieder allinählieh a;f den vollen Durchmesser des Rundstabes. Die untere, in Fig. 2 nicht gezeigte Einschnürung 13 ist entsprechend gestaltet. Die Dimensionen des Koppelelementes und der Einschnürungen richten sich nach der Größe, Höchstlast und Auflösung der Waage. Dabei soll. das Koppelelement einmal möglichst robust sein, damit es bei der Montage leicht zu handhaben ist, und damit es beispielsweise bei Stößen auch größere Kräfte ohne Beschädigung übertragen kann. Auf der anderen Seite soll das Koppelelement mög- lichst biegeweich sein, damit es bei Verbiegung durch Bauteiltoleranzen oder bei Auslenkung des beweglichen Teils der Waage aus der Soll-Einschwinglage möglichst geringe Reaktionskräfte auf das Wägesystem überträgt.The coupling element 9 consists of a round rod, which is close to his has a round constriction 12 and 13 each at the upper and lower end. These constrictions each produce an area of lower flexural rigidity, which is the actual joint points of the coupling learner. Details can be seen in Fig. 2, in which the upper Tii of the Woppel element 9 is shown enlarged in side view. Of the Round bar has an area with full diameter at the top, which is used for clamping on the transmission lever 7 is provided. This is followed by a transition area 14, within which the diameter all male decreases. Then comes the area of the constriction 12, at least one has an approximately constant, small diameter. In a second transition area 15 the diameter increases again in a linear fashion a; f the full diameter of the round rod. The lower constriction 13, not shown in FIG. 2, is designed accordingly. The dimensions of the coupling element and the constrictions depend on the Size, maximum capacity and resolution of the scale. It should. the coupling element once be as robust as possible so that it is easy to handle during assembly, and thus it can, for example, transmit larger forces without damage in the event of impacts. On the other hand, the coupling element should be possible most flexible be so that it is bent due to component tolerances or deflection of the movable Part of the balance from the target settling position to the lowest possible reaction forces the weighing system transmits.
Als Kompromiß dieser entgegengesetzten Anforderungen hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Durchmesser des Koppelelementes im Bereich der Einschnürung etwa um den Faktor 6 geringer zu wählen als den Durchmesser des Koppelelementes im übrigen Bereich.As a compromise of these opposing requirements, it has proven to be Proven to be useful, the diameter of the coupling element in the area of the constriction to be chosen about a factor of 6 smaller than the diameter of the coupling element in the rest of the area.
Bei einer Waagengeometrie wie in Fig. 1, wo das Koppelelement an einem sehr kurzen Hebelarm des Übersetzungshebels 7 angreift, wird bei Auslenkung des beweglichen Teils der Waage vor allem die obere Einschnürung 12 auf Biegung beansprucht. Es ist daher vorteilhaft, diese obere Einschnürung 12 etwas länger als die untere Tin schnürung 13 zu wählen, wie in Fig. 1 gezeigt. Selbstverständlich kann derselbe Effekt auch durch einen geringeren Durchmesser der oberen Einschnürung gegenüber der unteren Einschnürung 13 erreicht werden.With a balance geometry as in Fig. 1, where the coupling element on a very short lever arm of the transmission lever 7 engages, when the deflection movable part of the balance, especially the upper constriction 12 is subject to bending. It is therefore advantageous to make this upper constriction 12 somewhat longer than the lower one Tin lacing 13 to choose, as shown in FIG. Of course it can Effect also through a smaller diameter compared to the upper constriction the lower constriction 13 can be achieved.
Die Einspannung des Koppelelementes 9 am Übersetzungshebel 7 zeigt Fig. 6. Der Übersetzungshebel 7 weist eine prismatische t 17 auf, in fie ts Koppelelement 9 bei der Montage gelege wird und dadurch seitlich fixiert wird. Dann wird eine ebene Platte 16 aufgelegt und mit zwei Schrauben 18 seitlich neben de Koppelelement festgeschraubt. Durch diese Befestigungsart kann bei der Montage kein Drehmoment auf das koppelelement übertragen werden.The clamping of the coupling element 9 on the transmission lever 7 shows Fig. 6. The transmission lever 7 has a prismatic t 17, in fie ts coupling element 9 is laid during assembly and is thereby fixed to the side. Then one will flat plate 16 placed and with two screws 18 laterally next to de coupling element screwed tight. This type of fastening means that there is no torque during assembly be transferred to the coupling element.
rine andere Ausgestaltung des Koppelelementes mit ei-@em zusätzlichen Schutzrohr zeigt Fig. . Vergrößert dargestellt ist hier die Umgebung einer Einschnürung in Schnitt. Das Schutzrohr 20 ist an seinem einen Ende 21 beispielsweise durch Kleben oder durch Laserschweißen am Koppelelement befestigt. Von dort ragt es über den bereich der Einschnürung 12 hinaus his in den Bereich, wo das Koppelelernent wieder seinen vollen Durchmesser aufweist. In diesem Bereich 22 ist das Schutzrohr leicht aufgeweitet, so daß nier ein umlaufender dünner Spalt zwischen Koppelelement und Schutzrohr entsteht. L'adurch wird eine zu starke Biegebeanspruchung des eingeschnürten Bereiches des Koppelelementes vernindert, ohne daß die Bewegungsfreiheit für die geringen, beim normalen Wägebetrieb auftretenden Biegungen behindert wird.Just another embodiment of the coupling element with an additional one Protective tube shows Fig.. The area around a constriction is shown enlarged here in cut. The protective tube 20 is at one end 21, for example by gluing or attached to the coupling element by laser welding. From there it protrudes over the area of the constriction 12 up to the area where the coupling element again has its full diameter. The protective tube is light in this area 22 widened so that nier a circumferential thin gap between the coupling element and Protective tube is created. This causes excessive bending stress on the constricted Area of the coupling element is reduced without the freedom of movement for the the slight bends that occur during normal weighing operations.
Auch ohne dieses Schutz rohr ist selbstverständlich in der fertigen Waage ein Schutz des Koppelelementes gegen Ausknicken möglich. Dazu kann z.B. der Lastaufnehmer 2 in Fig. l waagerechte Rippen mit einer senkrechten Bohrung aufweisen, durch die das Koppelelement nindurchgeführt wird.Even without this protective tube, it is of course possible to manufacture Protection of the coupling element against buckling is possible. For example, the Load receptor 2 in Fig. 1 have horizontal ribs with a vertical hole, through which the coupling element is carried out.
Eine weitere Ausgestaltung des Koppelelementes 9 zeigen Fig. 4 und 5. Hier ist zusätzlich zur runden Einschnürung 12 durch Abschleifen an einander gegenüberliegenden Stellen ein kleiner Bereich 19 (Fig.4) entstanden, der keinen runden Querschnitt mehr aufweist, wie Fig. 5 zeigt. Dadurch weist diese Einschnürung 12 in der durch die Abflachungen bestimmten Richtung eine besonders geringe Biegesteifigkeit auf. Dies erschwert zwar die Handhabung des Koppelelementes wieder etwas, aber bei besonders hohlen Anforderungen an die Biege weichheit des Koppelelementes kann dies trotzdem der beste Kompromiß zwischen den obenangegebenen entgegengesetzten Anforderungen an das Koppelelement sein.- Lee rs'%iteA further embodiment of the coupling element 9 is shown in FIGS. 4 and 5. Here is in addition to the round constriction 12 by grinding on each other opposite points a small area 19 (Fig. 4) was created, which does not have has more round cross-section, as FIG. 5 shows. This shows the constriction 12 has a particularly low flexural rigidity in the direction determined by the flattened areas on. This makes the handling of the coupling element more difficult again, but at This can be particularly hollow requirements for the flexibility of the coupling element nevertheless the best compromise between the opposing requirements given above be on the coupling element. Lee rs'% ite
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19823242954 DE3242954A1 (en) | 1981-12-03 | 1982-11-20 | Electronic balance |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19818135182 DE8135182U1 (en) | 1981-12-03 | 1981-12-03 | ELECTRONIC SCALE |
| DE19823242954 DE3242954A1 (en) | 1981-12-03 | 1982-11-20 | Electronic balance |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE3242954A1 true DE3242954A1 (en) | 1983-06-16 |
Family
ID=25805945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE19823242954 Withdrawn DE3242954A1 (en) | 1981-12-03 | 1982-11-20 | Electronic balance |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3242954A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0195875A1 (en) * | 1985-03-25 | 1986-10-01 | K-TRON Patent AG | Mass-and-force measuring device |
-
1982
- 1982-11-20 DE DE19823242954 patent/DE3242954A1/en not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0195875A1 (en) * | 1985-03-25 | 1986-10-01 | K-TRON Patent AG | Mass-and-force measuring device |
| US4655306A (en) * | 1985-03-25 | 1987-04-07 | K-Tron Patent Ag | Mass-measuring and force-measuring device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8141 | Disposal/no request for examination |