DE3743356C2 - - Google Patents
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- G01G—WEIGHING
- G01G23/00—Auxiliary devices for weighing apparatus
- G01G23/48—Temperature-compensating arrangements
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- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
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- G01G21/00—Details of weighing apparatus
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- G—PHYSICS
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- G01G—WEIGHING
- G01G7/00—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups
- G01G7/02—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups by electromagnetic action
- G01G7/04—Weighing apparatus wherein the balancing is effected by magnetic, electromagnetic, or electrostatic action, or by means not provided for in the preceding groups by electromagnetic action with means for regulating the current to solenoids
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine oberschalige elektro
nische Waage mit einem Gehäuse, mit einer Waagschale und
mit einem Wägesystem.
Waagen dieser Art sind allgemein bekannt.
Nachteilig an diesen bekannten Ausführungsformen ist, daß
die Waagen bei hohen Auflösungen sehr empfindlich gegen
über Temperaturänderungen aus der Umgebung reagieren.
Es ist deshalb in der US-PS 45 48 288 bereits vorgeschlagen
worden, das Meßsystem der Waage durch eine wärmeisolierende
Schicht von der Umgebung zu isolieren und auf eine Tempe
ratur oberhalb der Zimmertemperatur zu thermostatisieren.
Nachteilig daran ist vor allem, daß zur Verbindung von
Meßsystem und Waagschale eine Durchführung durch die Wärme
isolierung vorgesehen sein muß, die wegen des Temperatur
unterschiedes auf beiden Seiten leicht zu Luftströmungen
Anlaß gibt. Weiter ist natürlich nach dem Einschalten der
Waage durch das Aufheizen des Meßsystems die Drift be
sonders groß. Auch der Aufwand der Thermostatisierung ist
nachteilig.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine oberschalige
elektronische Waage der eingangs genannten Art anzugeben,
die möglichst unempfindlich gegenüber Temperaturänderungen
aus der Umgebung ist, ohne die Nachteile der Thermostati
sierung aufzuweisen.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß das Wäge
system durch Befestigungselemente in geringem Abstand
zueinander mit dem Gehäuse und durch weitere Befestigungs
elemente mit der Waagschale verbunden ist, wobei die groß
flächige, metallische, gut wärmeleitende Verbindung zwi
schen den Befestigungsflächen Wägesystem-Gehäuse und
Wägesystem-Waagschale durch Einfügen lokal begrenzter
Schichten aus wärmeisolierenden Materialien unterbrochen
wird, so daß nur stark reduzierte Wärmeflüsse zwischen
Gehäuse und Wägesystem und zwischen Waagschale und Wäge
system möglich sind.
Durch die wärmeisolierende Trennschicht zwischen Gehäuse
und Wägesystem wird verhindert, daß sich Temperatur
änderungen des Gehäuses schnell auf das Wägesystem über
tragen; durch den geringen Abstand der Befestigungselemente
wird verhindert, daß Temperaturunterschiede zwischen
Gehäuse und Wägesystem zu Verspannungen des Wägesystems
führen. Durch das wärmeisolierende Material zwischen Waag
schale und Wägesystem wird verhindert, daß Temperatur
änderungen der Waagschale sich schnell auf das Wägesystem
übertragen. Ein langsamer Temperaturausgleich ist aber
möglich, so daß das Wägesystem allmählich die jeweilige
Umgebungstemperatur annimmt und sich keine großen Tempe
raturunterschiede einstellen.
Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den
Unteransprüchen unter Schutz gestellt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen
Figuren beschrieben. Dabei zeigt:
Fig. 1 eine erste Ausgestaltung der Waage im Schnitt mit
einem Blockschaltbild der zugehörigen Elektronik,
Fig. 2 eine zweite Ausgestaltung der Waage im Schnitt,
Fig. 3 eine dritte Ausgestaltung der Waage im Schnitt,
Fig. 4 ein Detail der Waage im Schnitt in einer ersten
Ausgestaltung und
Fig. 5 ein Detail der Waage im Schnitt in einer anderen
Ausgestaltung.
Die oberschalige elektronische Waage in Fig. 1 besteht aus
einem Systemträger 3, an dem über zwei Lenker 4 und 5 mit
den Gelenkstellen 6 ein Lastaufnehmer 2 in senkrechter
Richtung beweglich befestigt ist. Der Lastaufnehmer 2 über
trägt die der Masse des Wägegutes entsprechende Kraft über
ein Koppelelement 9 auf den Lastarm des Übersetzungshe
bels 7. Der Übersetzungshebel 7 ist durch ein Kreuzfederge
lenk 8 am Systemträger 3 gelagert. Am Kompensationsarm des
Übersetzungshebels 7 ist ein Spulenkörper mit eine Spule 11
befestigt. Die Spule 11 befindet sich im Luftspalt eines
Permanentmagnetsystems 10 und erzeugt die Kompensations
kraft. Die Größe des Kompensationsstromes durch die Spule
11 wird dabei in bekannter Weise durch einen Lagensensor 16
und einen Regelverstärker 14 so geregelt, daß Gleichgewicht
zwischen dem Gewicht des Wägegutes und der elektromagne
tisch erzeugten Kompensationskraft herrscht. Der Kompen
sationsstrom erzeugt an einem Meßwiderstand 15 eine Meß
spannung, die einem Analog/Digital-Wandler 17 zugeführt
wird. Das digitalisierte Ergebnis wird von einer digitalen
Signalverarbeitungseinheit 18 übernommen und in einer
Anzeige 19 digital angezeigt. Diese Teile des Wägesystems
der elektronischen Waage sind allgemein bekannt und im
vorstehenden daher nur ganz kurz beschrieben.
Der Systemträger 3 weist nun einen Fuß 3′ auf und ist dort
über drei Schrauben 12 am Gehäuse 1 festgeschraubt, wobei
durch eine dünne Trennschicht 13 aus wärmeisolierendem
Material dafür gesorgt ist, daß der Systemträger 3/3′ und
damit das ganze Wägesystem 2...11 thermisch vom Gehäuse 1
entkoppelt ist. Als wärmeisolierendes Material eignen sich
z.B. Pertinax oder Glimmer besonders gut. Der Abstand der
drei Schrauben 12 ist dabei klein gegenüber der Größe des
Wägesystems 2...11, damit verschiedene Temperaturen des
Gehäuses 1 und des Systemträgers 3/3′ nicht zu Verspan
nungen des Systemträgers führen. Ein größerer Abstand der
Befestigungsschrauben 12 würde nämlich bei Temperatur
unterschieden zu größeren relativen Verschiebungen zwischen
dem Systemträger und dem Gehäuse führen, die nicht mehr
durch die Elastizität der Schraubverbindungen aufgefangen
werden könnten. Die Trennschicht 13 unterstützt durch ihre
Dicke und ihre Elastizität die mechanische Entkopplung
zwischen Systemträger 3/3′ und Gehäuse 1.
In ähnlicher Weise ist für eine thermische Entkopplung
zwischen dem Wägesystem 2...11 und der Waagschale 24
gesorgt: Der Lastaufnehmer 2 des Wägesystems trägt auf
seiner Oberseite abnehmbar ein metallisches Formstück 20.
Auf dieses Formstück 20 ist eine runde Platte 21 aus
wärmeisolierendem Material mittels Schrauben 22 aufge
schraubt. Auf dieser Platte 21 wiederum liegt die Waag
schale 24 auf und zentriert sich durch einen Ring 25 auf
der Unterseite. Die Schrauben 22 sind dabei so kurz
gehalten, daß sie in der Platte 21 enden und nicht die
Waagschale 24 berühren. Als wärmeisolierendes Material für
die Platte 21 wird vorzugsweise Pertinax oder ein polymerer
Kunststoff eingesetzt.
Vom Gehäuse 1 ist in Fig. 1 nur ein unterer Teil und ein
oberer Teil angedeutet, die selbstverständlich in nicht
gezeichneter Weise zu einem geschlossenen Ganzen verbunden
sind.
In Fig. 2 ist eine zweite Ausgestaltung der oberschaligen
elektronische Waage im Schnitt gezeigt. Gleiche Teile wie
in Fig. 1 sind mit den gleichen Bezugszahlen gekenn
zeichnet und werden nicht nochmal gesondert erläutert. In
dieser Ausgestaltung ist die wärmeisolierende Trennschicht
zwischen dem Systemträgerfuß 3′ und dem unteren Teil des
Gehäuses 1 durch drei einzelne Unterlegscheiben 23 aus
wärmeisolierendem Material realisiert. Weiter weist diese
Ausgestaltung eine Unterschale 27 innerhalb des Gehäuses 1
auf. Diese Unterschale besteht aus einem Metallblech unter
das mit den Schrauben 28 eine Platte 26 geschraubt ist. Die
Platte 26 aus wärmeisolierendem Material wiederum ist
mittels Schrauben 29 am Lastaufnehmer 2 des Wägesystems
(2..11) festgeschraubt. Das Metallblech der Unterschale 27
weist Löcher 31 auf, so daß die Köpfe der Schrauben 29
keine thermische Verbindung zum Metallblech 27 erzeugen
können. Die Waagschale 34 stützt sich auf elektrisch
leitfähigen Pufferelementen 30 ab, die durch Löcher im
Oberteil des Gehäuses 1 hindurchragen.
Eine dritte Ausgestaltung der oberschaligen elektronischen
Waage ist in Fig. 3 gezeigt. Gleiche Teile wie in Fig. 1
sind wieder mit den gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet.
In dieser Ausgestaltung sind die Köpfe der Schrauben 12
zusätzlich durch je eine Unterlegscheibe 33 thermisch vom
Unterteil des Gehäuses 1 isoliert, so daß der Wärmewider
stand zwischen Gehäuse 1 und Systemträger 3/3′ noch weiter
erhöht ist.
Die Unterschale 35 aus einem Metallblech ist in dieser
Ausgestaltung mittels Schrauben 28 an ein Formteil 36 aus
wärmeisolierendem Material angeschraubt. Dieses Formteil 36
wiederum ist mittels Schrauben 37 am Lastaufnehmer 2 des
Wägesystems (2..11) angeschraubt.
Die im vorstehenden immer als Schrauben gezeichneten und
beschriebenen Verbindungselemente können selbstverständlich
auch anders realisiert sein, z.B. als Mietverbindungen oder
als einrastende Steckverbindungen.
Die Größe des Wärmewiderstandes zwischen Gehäuse und
Wägesystem sowie zwischen Waagschale und Wägesystem kann
jeweils durch die Dicke und Ausdehnung der wärmeisolieren
den Schicht und durch die Art, Größe und Anzahl der Ver
bindungselemente (z.B. der Schrauben 12) in weiten Grenzen
variiert werden.
In manchen Fällen ist es notwendig, die Waagschale elek
trisch leitend mit dem Wägesystem und dem Gehäuse zu
verbinden. In Fig. 4 ist dafür eine Möglichkeit gezeigt.
Die Konstruktion der Unterschale entspricht der in Fig. 2
gezeigten, zusätzlich ist nur eine Folie 38 aus einem leit
fähigen Material zwischen die isolierende Platte 26 und je
Unterschale 27 gelegt. Da die Köpfe der Schrauben 29 elek
trisch leitend mit dem metallischen Lastaufnehmer 2 und
damit mit dem gesamten Wägesystem 2...11 verbunden sind,
wird durch die leitfähige Folie 38 auch das Metallblech 27
und damit über die Pufferelemente 30 auch die Waagschale 34
elektrisch leitend mit dem Wägesystem verbunden. Je nach
Anforderungen kann die Folie 38 eine dünne Metallfolie sein
- der elektrische Widerstand ist dann sehr klein - oder
eine Folie z.B. aus einem schwach leitfähigen Gummi oder
Polymer - der elektrische Widerstand liegt dann im Kiloohm-
bis Megohm-Bereich.
Derselbe Effekt läßt sich natürlich auch dadurch erreichen,
daß dem wärmeisolierenden Material durch Zugabe eines
entsprechenden Füllstoffes eine geringe elektrische Leit
fähigkeit gegeben wird.
Eine andere Möglichkeit zeigt Fig. 5: Hier ist unter die
Köpfe der Schrauben 28 und 29 je eine Lötöse gelegt und an
diesen ein elektrischer Widerstand 39 oder eine Kurz
schlußbrücke angelötet.
In entsprechender Weise kann auch eine elektrische Ver
bindung zwischen dem Gehäuse 1 und dem Systemträger 3/3′
hergestellt werden, falls die Befestigungsschrauben 12 -
wie im Fall der Fig. 3 - keine elektrische Verbindung
ergeben.
Claims (12)
1. Oberschalige elektronische Waage mit einem Gehäuse, mit
einer Waagschale und mit einem Wägesvstem, dadurch
gekennzeichnet, daß das Wägesystem (2...11) durch
Befestigungselemente (12) in geringem Abstand zueinander
mit dem Gehäuse (1) und durch weitere Befestigungsele
mente (22, 28/29, 37/38) mit der Waagschale (24, 27/30/34,
30/34/35) verbunden ist, wobei die großflächige, me
tallische, gut wärmeleitende Verbindung zwischen den
Befestigungsflächen Wägesystem-Gehäuse und Wägesystem-
Waagschale durch Einfügen lokal begrenzter Schichten aus
wärmeisolierenden Materialien (13, 23, 33; 21, 26, 36) unter
brochen wird, so daß nur stark reduzierte Wärmeflüsse
zwischen Gehäuse (1) und Wägesystem (2...11) und
zwischen Waagschale (24, 27/30/34, 30/34/35) und Wäge
system (2...11) möglich sind.
2. Oberschalige elektronische Waage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß unter der Waagschale (24)
eine Platte (21) aus wärmeisolierendem Material und
unter der Platte (21) ein metallisches Formstück (20)
zur kraftschlüssigen Verbindung mit dem Lastaufnehmer
(2) des Wägesystems (2...11) angeordnet ist.
3. Oberschalige elektronische Waage nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die Waagschale (27/30/34,
30/34/35) in eine Oberschale (34) und eine Unterschale
(27, 35) unterteilt ist und daß das wärmeisolierende
Material (26, 36) zwischen der Unterschale (27, 35) und
dem Lastaufnehmer (2) angeordnet ist.
4. Oberschalige elektronische Waage nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschale (27) aus
einem Metallblech besteht, daß das wärmeisolierende
Material als Platte (26) unter die Unterschale (27)
geschraubt ist, daß die Platte (26) mittels Schrauben
(29) am Lastaufnehmer (2) des Wägesystems (2...11)
festgeschraubt ist und daß das Metallblech der Unter
schale (27) Löcher (31) aufweist, so daß die Köpfe der
Schrauben (29) die Unterschale (27) nicht berühren.
5. Oberschalige elektronische Waage nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die Unterschale (35) auf
ihrer Unterseite ein Formteil (36) aus wärmeisolierendem
Material aufweist, das an den Lastaufnehmer (2) des
Wägesystems (2...11) angeschraubt ist.
6. Oberschalige elektronische Waage nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als
wärmeisolierendes Material (13, 23, 33, 21, 26, 36) Pertinax
benutzt ist.
7. Oberschalige elektronische Waage nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als
wärmeisolierendes Material (13, 23, 33; 21, 26, 36)
polymerer Kunststoff benutzt wird.
8. Oberschalige elektronische Waage nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als
wärmeisolierendes Material (13, 23, 33; 21, 26, 36) Hartge
webe benutzt wird.
9. Oberschalige elektronische Waage nach einem der
Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß als
wärmeisolierendes Material (13, 23, 33) Glimmer benutzt
wird.
10. Oberschalige elektronische Waage nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
wärmeisolierende Material (21, 26, 36) durch Füllstoffe
elektrisch leitend gemacht worden ist.
11. Oberschalige elektronische Waage nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
warmeisolierende Material (21, 26, 36) durch eine
elektrisch leitfähige Folie (38) überbrückt ist.
12. Oberschalige elektronische Waage nach einem der
Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das
wärmeisolierende Material (21, 26, 36) durch einen
elektrischen Widerstand (39) überbrückt ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873743356 DE3743356A1 (de) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | Oberschalige elektronische waage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873743356 DE3743356A1 (de) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | Oberschalige elektronische waage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3743356A1 DE3743356A1 (de) | 1989-06-29 |
DE3743356C2 true DE3743356C2 (de) | 1990-12-06 |
Family
ID=6343159
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19873743356 Granted DE3743356A1 (de) | 1987-12-21 | 1987-12-21 | Oberschalige elektronische waage |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE3743356A1 (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7371978B2 (en) | 2006-07-07 | 2008-05-13 | Mettler-Toledo Ag | Thermally insulated weighing module |
CN103364064B (zh) * | 2013-07-03 | 2015-11-25 | 山西国强科技发展有限责任公司 | 一种上悬式轴重秤秤台 |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59145922A (ja) * | 1983-02-09 | 1984-08-21 | Shimadzu Corp | 電子天びん |
-
1987
- 1987-12-21 DE DE19873743356 patent/DE3743356A1/de active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE3743356A1 (de) | 1989-06-29 |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
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