DE3505070A1

DE3505070A1 - Oberschalige elektronische waage mit einer lenkerparallelfuehrung

Info

Publication number: DE3505070A1
Application number: DE19853505070
Authority: DE
Inventors: Christoph Dipl.-Phys. Dr. 3404 Adelebsen Berg; Eduard Ing.(grad.) 3400 Göttingen Bierich; Günther Dipl.-Phys. Dr. 3418 Uslar Maaz; Franz-Josef Ing.(grad.) 3414 Hardegsen Melcher; Eberhard Dipl.-Phys. Stadler
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1985-02-14
Filing date: 1985-02-14
Publication date: 1986-08-14
Also published as: US4653600A; JPH0765926B2; CH669667A5; JPS61187620A; DE3505070C2

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine oberschal ige elektronische Waage mit einer Waagschale, mit einem Waagschalenträger, mit einem gehäusefesten Systemträger, mit einem oberen und einem unteren Lenker, wobei die beiden Lenker einerseits mit dem Systemträger und andererseits mit dem Waagsehalenträger verbunden sind und eine Parallelführung für den Waagsehalenträger und die Waagschale bilden, und mit Einstellmöglichkeiten zur Einstellung der Parallelität der beiden Lenker.

Waagen dieser Art sind allgemein bekannt. Dabei erfolgt die Einstellung der Parallelität der beiden Lenker entweder durch Materialabtragungen im Bereich einer oder mehrerer Gelenkstellen, wie es beispielsweise in der DE-OS 34 22 042 besehrieben ist, oder aber durch eine spezielle Ausgestaltung der Befestigungpunkte der Lenker, wie es beispielsweise in der DE-OS 27 10 788 oder in einer anderen Ausgestaltung in der DE-OS 30 03 862 beschrieben ist. Dabei ist es aus der DE-OS 26 37 539 auch bekannt, die Einstelleinriehtungen in je eine Einrichtung zur Grob- und Feinjustierung aufzuteilen.

Bei hohen Auflösungen der Waage bleiben jedoch manchmal Eeklastfehler, die sieh durch die bekannte Parallelitätseinstellung der Lenker der Parallelführung nicht mehr beheben lassen, da diese Ecklastfehler nichtlinear belastungsabhängig sind und z.B. auf beiden Seiten der Waagschale das gleiche Vorzeichen der Abweichung gegenüber der Mitte haben können. Ecklastfehler dieser Art sind

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z.B. in der EP O 080 702 beschrieben; dort ist auch bereits eine AbMIfemaßnähme angegeben, die jedoch in ihrer Anwendungsmöglichkeit auf Waagen mit einstückiger Parallelführung beschränkt ist und zu einer Schwächung des Lenkers, besonders bezüglich seiner Knicklast, führt.

Aufgabe der Erfindung ist es nun, eine einfache Justiervorrichtung für eine oberschal ige elektronische Waage mit einer LenkerparalIeI führung anzugeben, die es gestattet, unabhängig von der Bauart der Lenker und ohne deren Belastbarkeit zu verringern, Ecklast fehl er mit nichtlinearer Belastungsabhängigkeit zu beheben.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß Einslei 1-mittel vorhanden sind, die die Nachgiebigkeit der systemträgerseitigen Befestigungspunkte mindestens eines Lenkers gegenüber waagerechten Kräften verändern.

Eine andere Nachgiebigkeit führt zu einer anderen Geotnetrieänderung unter Eckenbelastung und beeinflußt dadurch die Belastungsabhängigkeit des Ecklastfehlers. Durch geschickte Justierung läßt sich dadurch die Nichtlinearität des Ecklast fehlers kompensieren. Ein eventuell verbleibender linear belastungsabhängiger Ecklast fehler kann durch die bekannten, die Parallelität der Lenker beeinflussenden Ecklast justierungen behoben werden.

Diese Veränderung der Nachgiebigkeit gegenüber waagerechten Kräften wird vorteilhafterweise dadurch erreicht, daß der/ die Lenker an einem Zwischenteil befestigt ist/sind, daß das Zwischenteil nachgiebiger als der Systemträger ausge-

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bildet ist, daß das Zwischenteil am gehäusefesten Systemträger mittels mindestens einer Klemmvorrichtung festgeklemmt ist und daß die Lage dieser Klemmvorrichtung verändert werden kann.

Diese Klemmvorrichtung besteht vorteilhafterweise aus einer Schraube/Mutter-Verbindung, die verschiebbar in einem Langloch im Systemträger und im Zwischenteil sitzt. Dabei kann entweder die Schraube zur Klemmung sich waagerecht erstrecken, so daß Zwischenteil und Systemträger längs einer senkrechten Klemmfläehe aufeinandergedrüekt werden, und die Lage der Schraube/Mutter zur Klemmung wird in senkrechter Richtung verändert, oder die Sehraube zur Klemmung erstreckt sich senkrecht, so daß Zwischenteil und Systemträger längs einer waagerechten Klenanfläehe aufeinandergedrüekt werden, und die Lage der Schraube/ Mutter-Verbindung zur Klemmung wird in waagerechter Richtung verändert.

Vorteilhafterweise können auch beide Lenker am Zwischenteil befestigt sein, und die Klemmung zwischen dem Zwischenteil und dem Systemträger erfolgt durch mehrere Schraube/Mutter-Verbindungen - zweekinäßigerwe i se eine je Lenkerbefestigungspunkt -, die unabhängig voneinander in ihrer Lage verändert werden können. Dadureh lassen sich die Befestigungspunkte des oberen und des unteren Lenkers getrennt voneinander in ihrer Nachgiebigkeit gegenüber waagerechten Kräften verändern. Die Klensnflachen zwischen dem Zwischenteil und dem Systemträger können entweder auf ihrer ganzen Fläche aufliegen oder vorteilhafterweise nur über dünne Abstandshülsen an der Stelle der Schraube/ Mu 11 e r-Ver b i ndung.

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Vorteilhafterweise kann das Zwischenteil auch am Systemträger festgeschraubt sein und ein in senkrechter Richtung verschiebbares Abstandsstück befindet sieh zwischen dem Zwischenteil und dem Systemträger»
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In einer anderen Ausgestaltung können Zwischenteil und Systemträger auch aus einem Stück hergestellt sein und nur durch einen senkrechten Schlitz getrennt sein, wobei eine oder mehrere waagerechte Schrauben Zwischenteil und Systemträger verbinden und sich mindestens ein in der Höhe verschiebbares Abstandsstück im Schlitz befindet.

Die Erfindung wird im folgenden am Beispiel einer Waage mit elektromagnetischer Kraftkornpensat ion und Hebelübersetzung anhand der schematisehen Figuren beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch die Waage in einer ersten Ausgestaltung,

Fig. 2 eine Rückansicht auf die Waage nach Fig. 1,

Fig. 3 einen Schnitt durch die Lenkerbefestigung in einer anderen Ausgestaltung,

Fig. 4 einen Schnitt durch die Lenkerbefestigung in einer dritten Ausgestaltung und

Fig. 5 einen Schnitt durch die Lenkerbefestigung in einer

vierten Ausgestaltung.
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Die in Fig. 1 im Schnitt gezeigte elektronische Waage besitzt einen- starren Systemträger 1, der fest mit dem nicht dargestellten Gehäuse der Waage verbunden ist. Am Systemträger 1 ist ein dünneres und daher federndes Zwischenteil 12 befestigt, das Befestigungspunkte 14 für den oberen Lenker 4 und Befestigungspunkte 15 für den unteren Lenker 5 zur Verfugung stellt. Die beiden Lenker und 5 sind an ihren beiden Enden mit Gelenken 6 versehen und bilden in bekannter Weise die Parallelführung für den Waagschalenträger 2 und die Waagschale 3 der elektronischen Waage. Die auf die Waagschale 3 einwirkende Gewichtskraft wird über ein Koppelband 9 auf den kürzeren Hebelarm des Übersetzungshebels 7 übertragen. Der Übersetzungshebel 7 ist dureh ein Kreuzbandgelenk 8 am gehäusefesten Systemträger gelagert. Am längeren Hebelarm des übersetzungshebels 7 ist die Spule 11 befestigt, die sich im Feld eines Permanentmagneten 10 befindet und die in bekannter Weise über einen elektronischen Regelkreis die lastabhängige Gegenkraft erzeugt.

Die bekannte Ecklast justierung durch Einstellung der Parallelität der beiden Lenker 4 und 5 erfolgt bei der Waage nach Fig. 1 durch Drehen an einer der Muttern 23, die auf der Spindel 13 sitzen; dadurch werden die beiden Schenkel 12» und 12'' des Zwischenteils 12 mehr oder weniger zusammengedrückt, wobei die Dünnstellen 22 und 22' als Gelenke wirken, und der senkrechte Abstand der Befestigungspunkte 14 und 15 der beiden Lenker 4 und 5 kann im Mikrometer-Bereich verändert werden.

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Wie aus dem Schnitt in Fig. 1 und der Rückansicht in Fig. zu erkennen ist, ist das Zwischenteil 12 durch vier Sehraube/Mutter-Verbindungen (Schrauben 16,19,26,29 und Muttern 17,20) am Systemträger 1 festgeklemmt. Zwischen dem Zwischenteil 12 und dem Systemträger 1 befindet sich auf jeder Sehraube eine Abstandshülse 18 bzw. 21. Die Schraube/Mutter-Verbindungen können in den Langlöehern 24, 25,27,28 an beliebiger Stelle angebracht werden. Auch nach der Montage des Wägesystems kann eine Schraube/Mutter-Verbindung gelockert, in senkrechter Richtung innerhalb dt;s Langloches verschoben und anschließend wieder fixiert werden. Die Lage des Zwischenteiles 12 gegenüber dem Systernträger 1 ändert sich dadurch nicht. Auch der senkrechte Abstand der beiden Befestigungspunkte 14 und 15 bzw. 30 und 40 der beiden Lenker 4 und 5 ändert sieh dadurch nicht; verändert wird nur die Nachgiebigkeit der Befestigungspunkte der Lenker gegenüber waagerechten Kräften (in der Zeichenebene von Fig. 1). Sitzt beispielsweise die Sehraube/Mutter-Verbindung 16/17 weit oben, also nahe am Befestigungspunkt 14 des oberen Lenkers 4, so gibt dieser Befestigungspunkt 14 bei waagerechten Kräften aus dem Lenker - also bei ausmittiger Belastung der Waagschale 3 - nur sehr wenig nach, da sich das elastische Zwischenteil 12 nahe am Befestigungspunkt 14 am steifen Systemträger 1 abstützt. Sitzt demgegenüber die Schraube/ Mutter-Verbindung 26 weit unten im Langloch 27, so ist der zugehörige Befestigungspunkt 30 für den anderen Schenkel des Lenkers 4 sehr viel weicher gegenüber waagerechten Lenkerkräften, da er sich erst nach einem längeren Biegebereich im Zwischenteil 12 am steifen Systemträger 1 abstützt.

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Dureh die vier Schraube/Mutter-Verbindungen 16/17,19/20, 26,29 kann also die Nachgiebigkeit jedes einzelnen Lenkerbefestigungspunktes 14,15,30,40 individuell eingestellt werden. Dies bietet die vielfältigsten Justiermöglichkeiten. Häufig reicht es jedoch aus, wenn die Klemmung an zwei Stellen variabel gestaltet ist, daß also beispielsweise nur die Klemmschrauben 16 und 26 in Langlöchern verschiebbar angeordnet sind, während die Sehrauben 19 und 29 an fest vorgegebenen Stellen sitzen, bzw. der untere Lenker direkt am Systemträger 1 befestigt ist. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, auf die Abstandshülsen 18 und 21 zu verzichten. Dies führt zu einer verschiedenen Nachgiebigkeit gegenüber Zug- und Druckkräften im Lenker und kann dadurch ein eventuell vorhandenes nichtlineares Verhalten des Lenkers bezüglich Druck- und Zugkräften kompensieren. Weiter ist es auch möglich, den mittleren Bereich 12'''(in Fig. 2) des Zwischenteils 12 wegzulassen, so daß das Zwischenteil 12 aus zwei Teilen besteht, ohne die Funktion wesentlich zu verändern.

Eine andere Ausgestaltung der Klenjrming zwischen dem Zwischentei I 32 und dem Systeinträger 31 ist in Fig. 3 gezeigt. Dargestellt ist nur ein Befestigungspunkt eines Lenkers im Schnitt. Das Zwischenteil 32 besteht hier aus einem steifen Teil 32' und einem elastischeren waagerechten Teil 32''. Eine Sehraube 33 mit einer Mutter 34 klenant das Zwischenteil 32 am Systemträger 31 fest. Die Schraube 33 ist dabei innerhalb eines Langloehes 36 im Zwischenteil 32 und eines Langloehes 35 im Systeniträger verschiebbar. Dadurch wird wieder die wirksame Länge des federnden Bereiches 32^?I und damit die Nach-

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giebigkeit des Lenkepbefestigungspunktes 37 gegenüber waagerechten Lenkerkräften verändert. Der zweite Befestigungspunkt desselben Lenkers ist genauso ausgeführt, bei Bedarf können auch die beiden Befestigungspunkte des zweiten Lenkers entsprechend ausgeführt werden. Ebenso ist es auch in dieser Ausgestaltung möglich, zwischen dem Zwischenteil 32''und dem Systemträger 31 eine Abstandshülse vorzusehen, wie es bei der Ausgestaltung nach den Figuren 1 und 2 besehrieben und gezeichnet ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Verbindung zwischen dem Zwischenteil und dem Syst einträger zeigt Fig. 4. Dort ist das Zwischenteil 42 mit einer Schraube 43 am Systemträger 41 festgeschraubt. Zwischen dem Zwischenteil 42 und dem Systemträger 41 befindet sieh ein Abstandsstück 44, das ein Langloeh 45 aufweist. Dadurch kann das Abstandsstück 44 bei gelockerter Schraube 43 in senkrechter Richtung verschoben werden; dadurch wird wieder die Länge des freien Endes des Zwischenteil 42 und damit dessen Nachgiebigkeit gegenüber waagerechten Kräften verändert.

In Fig. 5 ist eine vierte Ausgestaltung eines Befestigungspunktes eines Lenkers im Schnitt dargestellt. Diese Ausgestaltung unterscheidet sich von der in Fig. 4 dargegestellten darin, daß als Zwischenteil ein Bereich 51' des Systemträgers 51 benutzt wird, der durch einen senkrechten Schlitz 52 vom restlichen Systemträger abgetrennt ist. Dieser Bereich 51' ist wieder mit einer Schraube 53 mit dem restliehen Systemträger 51 verbunden. Den Schlitz 52 überbrückt dabei ein Abstandsstück 54, das wegen seines Langloches 55 in senkrechter Richtung verschiebbar ist. Der Lenker 4 ist dann an einer Traverse 56 befestigt, die wiederum, am Berpich 51' des Systemträgers angeschraubt ist.

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Der Schlitz 52 kann beispielsweise in einem Oußteil direkt beim GuS erzeugt werden; es ist aber auch eine nachträgliche Herstellung durch Sägen oder Fräsen möglieh.

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Claims

Sartorius QnbH Weender Landstraße 94-108 D-3400 Göttingen Akte SW 8501 Kö/kl Oberschaiige elektronische Waage mit einer Lenkerparal1elfQhrung Ansprüche:

1. Oberschalige elektronische Waage mit einer Waagschale, rait einem Waagschalenträger, mit einem gehäusefesten Systeintrager, mit einem oberen und einem unteren Lenker, wobei die beiden Lenker einerseits mit dem Systemträger und andererseits mit dem Waagsehalenträger verbunden sind und eine Parallelführung für den Waagschalenträger und die Waagschale bilden, und mit Einstellmöglichkeiten zur Einstellung der Parallelität der beiden Lenker, dadujrch_gekennz e_i c hnej:, daS weiterhin Einstellmittel (16/17,19/20,26,29,33/34,44,54) vorhanden sind, die die Nachgiebigkeit der systemtragerseitigen Befestigungspunkte (14,15,30,40,37,47,57) mindestens eines Lenkars (4,5) gegenüber \; gerechten Kräftar» verändern.

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2. Waage nach Anspruch 1, dadujrch_gekennzej^chnejt, daß mindestens ein Lenker (4,5) an einem Zwischenteil (12, 32,42) befestigt ist, daß das Zwischenteil (12,32,42) nachgiebiger als der Systemträger (1,31,41) ausgebildet ist, daß das Zwischenteil (12,32,42) am gehäusefesten Systemträger (1,31,41) mittels mindestens einer Klemmvorrichtung (16/17,19/20,26,29,33/34,43/44) festgeklemmt ist und daß die Lage dieser Klemmvorrichtung (16/17, 19/20,26,29,33/34,43/44) verändert werden kann. 10

3. Waage nach Anspruch 2, dadurch_gekennzej..ehne_t, daß das Zwischenteil (12,32) durch mindestens eine Sehraube/ Mutter-Verbindung (16/17,19/20,26,29,33/34) am Systemträger (1,31) festgeklemmt ist und daß die Bohrungen für diese Schraube/Mutter-Verbindung (16/17, 19/20,26,29,33/34) im Zwischenteil (12,32) und im Systemträger (1,31) zu einem Langloch (24,25,27,28,35, 36) aufgeweitet sind, so daß diese Sehraube/Mutter-Verbindung (16/17,19/20,26,29,33/34) sich an verschiedenen Stellen befinden kann.

4. Waage nach Anspruch 3, dadur chgekennzej^chn ejt, daß das Zwischenteil (12) und der Systemträger (1) je eine senkrechte Klemmfläehe aufweisen, die durch mindestens eine waagerechte Schraube/Mutter-Verbindung (16/17, 19/20) auf einandergedriiekt werden.

5. Waage nach Anspruch 3, dadujreh_gekennze_i chnej:, daß das Zwischenteil (32) und der Systemträger (31) je eine waagerechte Klemmfläehe aufweisen, die durch mindestens eine senkrechte Schraube/Mutter-Verbindung (33/34) auf einandergedriiekt werden.

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6. Waage nach Anspruch 4, dadur chgeke nnzeji chnej:, daß beide Lenker (4 und 5) am Zwischenteil (12) befestigt sind und daß das Zwischenteil (12) durch je eine Schraube/ Mutter-Verbindung (16/17,19/20,26,29) pro Lenkerbefestigungspunkt (14,15,30,40) am Systemträger (1) festgeklemmt ist.

7. Waage nach einem der Ansprüche 2 bis 6,

S^iiilDS^ e _ichne_t, daß die Schraube/Mutter-Verbindung( en) (16/17,19/20,26,29,33/34) je eine Abstandshülse (18,21) trägt/tragen, die sich zwischen dem Zwischenstück (12, 32) und dem Systemträger (1,31) bef indet/bef i ndt?n.

8. Waage nach Anspruch 1, tladu^chgekennze^hne t, daß

mindestens ein Lenker (4,5) an einem Zwischenteil (42) befestigt ist, daß das Zwischenteil (42) nachgiebiger als der Systemträger (41) ausgebildet ist, daß dies Zwischenteil (42) am gehäusefesten Systemträger (41) festgeschraubt ist und daß sich zwischen dem Zwischenteil (42) und dem Systemträger (41) ein in senkrechter Sichtung verschiebbares Abstandsstück (44) befindet.

9. Wange nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bof <ist igungspunkte (57) mindestens eines Lenkers (4) durch einen senkrechten Schlitz (52) vom gehäusefesten Systemträger (51) getrennt sind, daß mindestens eine waagerechte Schraube (53) die beiden durch den Schlitz (52) getrennten Bereiche verbindet und daß sich mindestens ein in der Höhe verschiebbares Abstandsstück (54) im Schlitz (52) befindet.

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