DE3710997C1

DE3710997C1 - Oberschalige elektronische Waage mit Ecklasteinstellung

Info

Publication number: DE3710997C1
Application number: DE3710997A
Authority: DE
Inventors: Guenther Dr Maaz; Eduard Bierich; Eberhard Stadler
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1987-04-01
Filing date: 1987-04-01
Publication date: 1988-05-26
Also published as: FR2613480A1; GB8807008D0; JPH0749987B2; FR2613480B1; GB2202953A; US4798251A; CH675479A5; GB2202953B; JPS63308522A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine oberschalige elektro nische Waage mit einer Waagschale, mit einem Waagschalen träger, mit zwei identischen Lenkern, die den Waagschalen träger und die Waagschale in Form einer Parallelführung gelenkig mit einem gehäusefesten Systemträger verbinden, und mit mindestens einem Ecklasteinstellhebel, der über eine Dünnstelle mit dem Systemträger verbunden ist und der nahe dieser Dünnstelle einen Abstützpunkt für das system trägerseitige Ende des Lenkers trägt.

Waagen dieser Art sind beispielsweise aus dem DE-GM 84 09 629 oder der DE-OS 32 18 529 bekannt.

Nachteilig an den bekannten Ausführungsformen ist, daß bei stark ausmittiger Belastung der Waagschale, also bei großen Kräften auf die Lenker der Parallelführung, nichtlineare Ecklastfehler auftreten. Diese Ecklastfehler werden dadurch verursacht, daß die Ecklasteinstellhebel sich aufgrund der von den Lenkern ausgeübten Kräfte und aufgrund ihrer eigenen Elastizität verbiegen und dadurch die Ecklastein stellung verändern.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für eine Waage der eingangs genannten Art eine Bauform anzugeben, die auch bei stark ausmittiger Belastung der Waagschale keine Ecklastfehler zeigt.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der Eck lasteinstellhebel zwischen dem Abstützpunkt des Lenkers und der Dünnstelle zum Systemträger so gekröpft ist, daß die Gelenkstelle des Lenkers und diese Dünnstelle auf gleicher Höhe liegen.

Durch diese Maßnahme wird der Hebelarm, mit dem die Lenker kräfte den Ecklasteinstellhebel auf Biegung beanspruchen, zu Null gemacht, und damit ist automatisch das Biegemoment in den Ecklasteinstellhebeln zu Null gemacht.

Vorteilhafterweise werden auch die Lenker so ausgebildet, daß ihre neutrale Faser auf derselben Höhe liegt wie die jeweilige Gelenkstelle des Lenkers und die Dünnstelle zwischen Ecklasteinstellhebel und Systemträger. Die Druck- und Zugkräfte, die vom Waagschalenträger über den Lenker und dessen Befestigungsposition am Ecklasteinstellhebel auf den Systemträger übertragen werden, führen dann weder lm Lenker noch im Ecklasteinstellhebel zu Biegemomenten, wodurch die Stabilität bei ausmittiger Belastung der Waagschale stark erhöht wird.

Vorteilhafterweise wird die Dünnstelle zwischen dem Eck lasteinstellhebel und dem Systemträger durch je eine Einfräsung von oben und von unten gebildet, so daß durch die Wahl der jeweiligen Einfrästiefe die Höhenlage der Dünnstelle etwas verändert werden kann. Dadurch ergibt sich eine Einstellmöglichkeit für die Höhenlage der Dünnstelle, so daß auch bei großen Fertigungstoleranzen eine exakte Einhaltung der gleichen Höhenlage möglich ist.

Besteht die Dünnstelle zwischen dem Ecklasteinstellhebel und dem Systemträger nicht aus einer "konzentrierten Dünn stelle", sondern aus einem größeren Dünnstellenbereich, so wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, daß der Ecklasteinstellhebel zwischen dem Abstützpunkt des Lenkers und der Dünnstelle zum Systemträger so gekröpft ist, daß die Gelenkstelle des Lenkers und der effektive Drehpunkt des Ecklasteinstellhebels auf gleicher Höhe liegen. An stelle der konzentrierten Dünnstelle wird hierbei also der effektive Drehpunkt des Dünnstellenbereiches auf die gleiche Höhe gebracht wie die Gelenkstelle des Lenkers.

Vorteilhafterweise wird dabei der eine Bereich der Dünnstelle durch ein Verstärkungsblech verstärkt, so daß durch die Wahl der Dicke des Verstärkungsbleches der effektive Drehpunkt des Ecklasteinstellhebels in seiner Höhenlage etwas verändert werden kann. Dadurch ist auch in dieser Ausgestaltung eine einfache Einstellmöglichkeit für gleiche Höhe gegeben.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Figuren beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 eine Aufsicht auf das Meßsystem einer ober schaligen elektronischen Waage,

Fig. 2 einen Schnitt entlang der Linie II-II in Fig. 1,

Fig. 3 ein Detail des Meßsystems in einer anderen Ausge staltung und

Fig. 4 ein Detail des Meßsystems in einer dritten Ausge staltung.

Das in den Fig. 1 und 2 gezeigte Meßsystem einer ober schaligen elektronischen Waage besitzt einen Systemträger, der aus einer Platte 1 und zwei Montageklötzen 5 zusammen gesetzt ist. Die Befestigung der Montageklötze 5 an der Platte 1 erfolgt über je eine Schraube 25. Mit den Montageklötzen 5 sind jeweils Ecklasteinstellhebel 22 über eine Dünnstelle 21 verbunden. An den Ecklasteinstellhebeln 22 und am unteren Teil 23 des Montageklotzes 5 sind zwei symmetrisch ausgebildete Lenker 7 und 8 mit den Gelenk stellen 16 und 26 bzw. 17 und 27 befestigt, die in Form einer Parallelführung einen Waagschalenträger 2 in senk rechter Richtung beweglich führen. Der Waagschalenträger 2 trägt über ein Zwischenstück 3 die Waagschale 4, die in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nicht eingezeichnet ist. Die Gewichtskraft des Wägegutes auf der Waagschale 4 wird über ein Koppelband 9 auf den kürzeren Hebelarm des Übersetzungshebels 10/20 übertragen. Der Übersetzungshebel weist eine Quertraverse 20 auf, an der er über zwei Biegefedern 19 an einem an der Platte 1 befestigten Vierkant 6 drehbar gelagert ist. Am längeren Hebelarm des Übersetzungshebels ist die Spule 12 befestigt, die in den Luftspalt eines Permanentmagnetsystems 11 hineinragt und die gewichtsproportionale Gegenkraft erzeugt. Zur Regelung des Stromes durch die Spule 12 dient ein Regelverstärker mit einem Lagensensor 13/14, wobei der ortsfeste Teil 13 des Lagensensors ebenfalls an der Platte 1 befestigt ist. Die Elektronik der elektromagnetischen Kraftkompensation ist allgemein bekannt und daher hier nicht im einzelnen erläutert.

Die Justierung der Parallelität der beiden Lenker 7 und 8 erfolgt durch Verstellen der Schraube 15. Dadurch wird der Ecklasteinstellhebel 22 etwas um die Dünnstelle 21 geschwenkt. Durch den längeren Hebelarm bis zur Schraube 15 verändert eine senkrechte Verstellung an der Schraube 15 die Höhe des Lenkerbefestigungspunktes (Schraube 28) entsprechend feinfühliger. Der Ecklasteinstellhebel 22 ist nun zwischen dem Lenkerbefestigungspunkt (Schraube 28) und der Dünnstelle 21 als Verbindung zum Montageklotz 5 so gekröpft, daß die Gelenkstelle 17 des Lenkers 7 auf der gleichen Höhe liegt wie die Dünnstelle 21. Waagerechte Kräfte aus dem Lenker führen damit nicht zu einem Dreh moment auf den Ecklasteinstellhebel 22 und verursachen daher auch keine Verbiegung des Ecklasthebels 22.

Weiter sind in den Fig. 1 und 2 auch die Lenker 7 und 8 so ausgebildet, daß ihre neutrale Faser auf derselben Höhe liegt wie die Gelenkstellen 16 und 26 bzw. 17 und 27. Dadurch führen die waagerechten Kräfte in den Lenkern auch dort zu keinen Biegemomenten.

Eine andere Ausgestaltung des Ecklasteinstellhebels zeigt Fig. 3. Gleiche Teile wie in Fig. 2 sind gleich bezeichnet. Der Ecklasteinstellhebel 22′ ist hier über eine Dünnstelle 24 mit dem Montageklotz 5 des Systemträgers verbunden. Die Dünnstelle 24 wird durch je eine Einfräsung von oben und von unten gebildet, dadurch ist es leicht möglich, die Höhenlage der Dünnstelle 24 an die Höhenlage der Lenkergelenkstelle 17 anzupassen.

Eine dritte Ausgestaltung des Ecklasteinstellhebels zeigt Fig. 4. Gleiche Teile wie in Fig. 2 sind wieder gleich bezeichnet. Der Ecklasteinstellhebel 22′′ ist hier so mit dem Montageklotz 5 verbunden, daß keine konzentrierte Dünnstelle entsteht, sondern ein größerer dünnerer Bereich. Dieser dünnere Bereich wird einmal durch den Bereich 31 gebildet und zum anderen durch den Bereich 30, der zwar nicht ganz so dünn ist, aber trotzdem wegen seiner Länge eine merkliche Nachgiebigkeit besitzt. Der Bereich 30 ist weiterhin durch ein Verstärkungsblech 29, das durch Schrauben 32 an der Rückseite des Montageklotzes 5 befestigt ist, verstärkt. In dieser Ausgestaltung befindet sich die dünnste Stelle 31 deutlich oberhalb der Gelenk stelle 17 des Lenkers 7, und zwar so weit oberhalb, daß der effektive Drehpunkt für den Ecklasteinstellhebel 22′′, der sowohl durch den Bereich 31 als auch durch den Bereich 30 mitsamt dem Verstärkungsblech 29 bestimmt wird, genau in Höhe der Gelenkstelle 17 des Lenkers 7 liegt. Fertigungs streuungen können dann dadurch ausgeglichen werden, daß ein etwas dickeres oder ein etwas dünneres Verstärkungsblech 29 montiert wird.

Daneben ist es selbstverständlich möglich, auf die Einstellbarkeit zu verzichten. Der Bereich 30 wird dann so dick gemacht, daß die dünnste Stelle 31 und der Bereich 30 einen Drehpunkt für den Ecklasteinstellhebel ergeben, der genau in Höhe der Gelenkstelle 17 des Lenkers 7 liegt.

Claims

1. Oberschalige elektronische Waage,

- mit einer Waagschale (4),
- mit einem Waagschalenträger (2),
- mit zwei identischen Lenkern (7, 8), die den Waagschalenträger und die Waagschale in Form einer Parallelführung gelenkig mit einem gehäusefesten Systemträger (1/5) verbinden,
- und mit mindestens einem Ecklasteinstellhebel (22, 22′, 22′′), der über eine Dünnstelle (21, 24, 30/31) mit dem Systemträger verbunden ist und der nahe dieser Dünnstelle einen Abstützpunkt für das systemträgerseitige Ende eines Lenkers trägt,

dadurch gekennzeichnet,

- daß der Ecklasteinstellhebel (22, 22′, 22′′) zwischen dem Abstützpunkt des Lenkers (7) und der Dünnstelle (21, 24, 30/31) zum Systemträger (1/5) so gekröpft ist, daß die Gelenkstelle (16, 17) des Lenkers (7) und diese Dünnstelle (21, 24, 30/31) auf gleicher Höhe liegen.

2. Oberschalige elektronische Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (7, 8) so ausgebildet sind, daß ihre neutrale Faser auf derselben Höhe liegt wie die Gelenkstelle (16, 26, 17, 27) des Lenkers (7, 8) und die Dünnstelle (21, 24, 30/31) zwischen Ecklasteinstellhebel (22, 22′, 22′′) und Systemträger (1/5).

3. Oberschalige elektronische Waage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Dünnstelle (24) zwischen dem Ecklasteinstellhebel (22′) und dem Systemträger (1/5) durch je eine Einfräsung von oben und von unten gebildet wird, so daß durch die Wahl der jeweiligen Einfrästiefe die Höhenlage der Dünnstelle (24) etwas verändert werden kann.

4. Oberschalige elektronische Waage nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ecklasteinstellhebel (22′′) zwischen dem Abstützpunkt des Lenkers (7) und der Dünnstelle (30/31) zum Systemträger (1/5) so gekröpft ist, daß die Gelenkstelle (16,17) des Lenkers (7) und der effektive Drehpunkt des Ecklasteinstellhebels (22′′) auf gleicher Höhe liegen.

5. Oberschalige elektronische Waage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich (30) der Dünn stelle (30/31) durch ein Verstärkungsblech (29) ver stärkt ist, so daß durch die Wahl der Dicke des Verstärkungsbleches (29) der effektive Drehpunkt des Ecklasteinstellhebels (22′′) in seiner Höhenlage etwas verändert werden kann.