DE3701173A1 - Messzelle mit gekapselter dehnungsmesseinrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßzelle mit gekapselter Dehnungsmeßeinrichtung.

Derartige Meßzellen werden bei der Herstellung von Waagen und anderen Wägevorrichtungen eingesetzt. Sie bestehen aus einem verformbaren Metallstab, auf welchen die Dehnungsmeßeinrichtungen (Meßwertwandler) aufgeklebt sind, die mit einer elektronischen Meßvorrichtung in Verbindung stehen. Die Dehnungsmeßeinrichtungen sind gegenüber Luftfeuchtigkeit hochempfindlich und oxidieren rasch, wodurch sich bei den durchgeführten Meßvorgängen Schwankungen ergeben.

Um diesem Nachteil abzuhelfen, werden die Dehnungsmeßeinrichtungen mit Lack überzogen, während die gesamte Anordnung aus Aufnehmereinrichtungen und Dehnungsmeßeinrichtung in einer Kapsel in Form eines Dosenbarometers eingeschlossen, in deren Innerem ein Vakuum hergestellt wird. Diese Kapsel besteht aus einem Metallzylinder mit gewellter Wandung, so daß er sich im gegenseitigen Verhältnis mit der Verformung der Aufnehmereinrichtung verformen kann, wodurch die Meßwerte nicht verfälscht werden. Jedes Ende der Aufnehmereinrichtung ragt aus der Dosenbarometerkapsel, so daß deren Befestigung einerseits am Rahmen der Waage und andererseits an der Platte zur Aufnahme des Wägegutes möglich ist. Aus diesem Grunde ist die Aufnehmereinrichtung freitragend angeordnet, und es ist dabei notwendig, daß das Ende, das als Auflager für die Wiegeplatte dient, abgestützt wird, während seine Verbindung mit der Aufnehmereinrichtung mit Dehnungsmeßeinrichtung sichergestellt werden muß, um die Zuverlässigkeit der auf diese Weise hergestellten Waage zu erhöhen.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, Meßzellen dieser Art dadurch zu verbessern, daß die Zuverlässigkeit der Wiegevorgägne erheblich verbessert wird.

Diese Verbindung wird mit einer Meßzelle der eingangs genannten Art gelöst, die sich auszeichnet durch die Anordnung eines als Spannriegel dienenden Metallsteges (7) beiderseits der Aufnehmereinrichtung (1), und eines Verbindungsstückes (6) zwischen der Aufnehmereinrichtung (1) und dem Teil (5), das die Waagschale trägt, wobei diese Teile durch Tiefziehen aus einem Metallblech hergestellt sind.

Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese nachstehend anhand der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Meßzelle mit Dehnungsmeßeinrichtung in der erfinndungsgemäß verbesserten Form;

Fig. 2 eine Draufsicht auf einen erfindungsgemäßen Steg, und

Fig. 3 eine Draufsicht auf das Verbindungsstück zwischen Aufnehmereinrichtung und Wiegeplatte der Waage.

Aus Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht einer Meßzelle mit gekapselter Dehnungsmeßeinrichtung 1 zu entnehmen, bei der ein Teil in einer Dosenbarometerkapsel 2 eingeschlossen ist, die aus einem Metallzylinder mit gewellter Wandung besteht. Eines der Enden 1 a der Aufnehmereinrichtung 1 ist an einem Teil 3 befestigt, das fest mit dem Rahmen der Waage (nicht dargestellt) verbunden ist, während das andere Ende 1 b frei in ein Gewinde 4 eingesetzt ist, das in einem Teil 5 ausgebildet ist, das als Stütze für die (nicht dargestellte) Wiegeplatte dient. Dieses Ende 1 b ist fest mit dem Teil 5 mittels eines Zwischenblattes 6 verbunden, das nachstehend noch beschrieben wird. Wie aus der Zeichnung zu ersehen, ist die Aufnehmereinrichtung 1 mit Dehnungsmeßeinrichtung freitragend angeordnet, woraus sich auf lange Sicht eine Ermüdung des Metalls und daraus wiederum eine Veränderung der Meßergebnisse ergibt. Um diesem Nachteil abzuhelfen wird erfindungsgemäß das Ende 1 b der Aufnehmereinrichtung mit Dehnungsmeßstreifen dadurch gelagert, daß beiderseits oben und unten ein V- förmiger Steg 7 angeordnet wird, der die Teile 3 und 5 miteinander verbindet und als Spannriegel dient. Dieser V-förmige Steg muß aus dem gleichen Werkstoff wie die Aufnehmereinrichtung gefertigt sein, damit der gleiche Wärmeausdehnungskoeffizient vorhanden ist und eine gewisse Elastizität gewährleistet wird, wobei jedoch die Konstruktion vergleichsweise starr ist. Um diese einander widersprechenden Eigenschaften zu erzielen, wird der Steg 7 (Fig. 2) durch Tiefziehen, beispielsweise aus einem Bronzeblech, hergestellt. Jeder der V-Schenkel 8 und 9 weist eine Längsrippe 10 auf, die für die Steifigkeit der Schenkel sorgt. Außerdem weist der Steg an jedem Schenkelende 8 a und 9 a und in Querrichtung einen Einschnitt 11 auf, der zwischen dem Ende der Rippe 10 und den Enden 8 a bzw. 9 a liegt, in denen die Öffnungen zur Befestigung des Teiles 3 ausgebildet sind. Darüberhinaus ist an der Basis der Schenkel 8 und 9 ein Quereinschnitt 13 genau vor dem Ende 7 a ausgebildet, das die Öffnungen 14 zur Befestigung des Teiles 5 aufweist. Überdies ist auch ein weiterer kurzer Einschnitt 15 vertikal in der Achse des Steges 7 an der Stelle vorgesehen, wo sich die beiden Schenkel 8 und 9 treffen. Die gesamte Anordnung wird in einem Arbeitsgang durch Tiefziehen hergestellt, so daß die Herstellungskosten sehr gering sind.

Wie Fig. 1 außerdem zeigt, sind die Enden des Steges 7 mit Hilfe von Schrauben 16 einerseits am Teil 3 und andererseits am Teil 5 befestigt. Diese Stege neutralisieren die auseinanderstrebenden Axial- bzw. Schubkräfte und stellen tatsächlich Spannriegel dar.

Nach verschiedenen Versuchen hat die Anmelderin bei der Entwicklung der Erfindung festgestellt, daß auch eine Verbesserung an der Verbindung zwischen den Enden 1 b der Aufnehmereinrichtung und dem Teil 5 zur Aufnahme der Wiegeplatte angezeigt ist. Zu diesem Zweck ist das Ende 1 b der Aufnehmereinrichtung 1 fest mit dem Teil 5 mit Hilfe eines l-förmigen Blättchens verbunden, das ebenfalls aus Bronzeblech tiefgezogen ist (Fig. 3). Der obere Abschnitt 6 a und der untere Abschnitt 6 b dieses Teiles 6 weisen Befestigungsöffnungen 17 zur Aufnahme von Schrauben 18 auf. Eines dieser Enden 6 a wird auf das Ende 1 b der Aufnehmereinrichtung 1 aufgeschraubt und läuft frei durch das Teil 5 in einem zu diesem Zweck vorgesehenen Innengewinde, während das andere Ende 6 b an der Basis des Teiles 5 (Fig. 1) in der Weise angeschraubt ist, daß das Ende 1 b der Aufnehmereinrichtung beim Wiegevorgang nach unten gespannt wird.

In bekannter Weise sind auf den Teilen 3 und 5 verschiedene Einstellschrauben zur Regulierung des gesamten Mechanismus angeordnet, so daß die Meßzelle vor ihrem Einbau bei einer Waage justiert werden kann. Die Stege 7 und das Zwischenteil 6 stellen die Halterung der gekapselten Meßzelle sicher, ohne die Genauigkeit des Wiegevorgangs zu beeinträchtigen, so daß auf diese Weise ein exaktes und zuverlässiges Wiegen bei Waagen gewährleistet ist, die mit diesen erfindungsgemäßen Verbesserungen ausgerüstet wurden, ohne daß sich dadurch die Herstellungskosten merklich erhöhen.

Claims (4)

1. Meßzelle mit gekapselter Dehnungsmeßeinrichtung, gekennzeichnet durch die Anordnung eines als Spannriegel dienenden Metallsteges (7) beiderseits der Aufnehmereinrichtung (1), und eines Verbindungsstückes (6) zwischen der Aufnehmereinrichtung (1) und dem Teil (5), das die Waagschale trägt, wobei diese Teile durch Tiefziehen aus einem Metallblech hergestellt sind.

2. Meßzelle mit gekapselter Dehnungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Spannriegel dienende Metallsteg (7) V-förmig ist, wobei jeder der beiden V-Schenkel eine Längsrippe (10) aufweist, die jeweils über die beiden Enden (8 a, 9 a) dieser V-Schenkel (8, 9) einem Querschnitt (11) zugeordnet ist, der zwischen dem oberen Ende der Rippe (10) und Befestigungsöffnungen (12) angeordnet ist, und daß an der Basis der V- Schenkel (8, 9) vor den Befestigungsöffnungen (14) ein zweiter Quereinschnitt (13) vorgesehen ist, während vertikal in der Achse des Steges (7) an der Verbindungsstelle zwischen den V-Schenkeln (8, 9) ein dritter Einschnitt (15) vorgesehen ist.

3. Meßzelle mit gekapselter Dehnungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungsstück (6) l-förmig ist und aus dem gleichen Werkstoff wie die eigentliche Aufnehmereinrichtung gefertigt ist, wobei das Verbindungsteil an jedem Ende (6 a, 6 b) Befestigungsöffnungen (17) aufweist.

4. Meßzelle mit gekapselter Dehnungsmeßeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (7) durch Tiefziehen aus einem Blech, vorzugsweise aus derselben Legierung, aus der auch die Aufnehmereinrichtung (1) besteht, in einem Arbeitsgang gefertigt sind.