DE3743526C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Plattformwaage mit einer Waagschale, mit mindestens zwei Hebeln, die über Federgelenke an gehäusefesten Stützpunkten gelagert sind, mit einem Kraftsummationsteil, das durch einen oberen und einen unteren Lenker parallel geführt ist, und mit Koppelelementen, die jeweils den längeren Hebelarm der Hebel mit dem Kraftsummationsteil verbinden.

Plattformwaagen dieser Art sind beispielsweise aus der EP-O 1 71 539 A2 bekannt. Bei den bekannten Ausführungs­ formen stützt sich die Waagschale bzw. eine Unterschale über federnde Koppelelemente auf den Enden der kürzeren Hebelarme der Hebel ab, die durch einen Brückenrahmen verbunden sind.

Verbesserungswürdig an diesen bekannten Ausführungsformen ist, daß bereits geringe Verformungen des Brückenrahmens direkt zu Verformungen der Koppelelemente und damit teil­ weise auch zu Änderungen des Übersetzungsverhältnisses der Hebel führen. Daher muß bisher der Brückenrahmen sehr stabil und verwindungssteif gebaut sein.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Plattformwaage der eingangs genannten Art zu verbessern, die unempfindlicher ist gegenüber Verformungen der Waagschale bzw. der Unter­ schale und bei der auf einen verwindungsempfindlichen Brückenrahmen verzichtet werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der kürzere Hebelarm jedes Hebels mittels eines Koppelelementes mit einem Lastaufnehmer verbunden ist, daß jeder Lastaufnehmer durch einen oberen und einen unteren Lenker parallel geführt ist und daß sich die Waagschale auf den Lastauf­ nehmern abstützt.

Durch die Zwischenschaltung eines parallel geführten Lastaufnehmers zwischen Waagschale und Hebeln ergibt sich eine Entkopplung der inneren Hebelanordnung von der Waag­ schale. Dadurch können sich Verformungen der Waagschale nicht mehr bis zur Hebelanordnung hin auswirken; dadurch ist es auch möglich, die Waagschale bzw. auch eine Unter­ schale wesentlich leichter aufzubauen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

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

Fig. 1 eine Draufsicht auf die Plattformwaage,

Fig. 2 einen Schnitt längs der strichpunktierten Linie I-I in Fig. 1,

Fig. 3 eine Baueinheit der Plattformwaage in einer anderen Ausgestaltung in Seitenansicht,

Fig. 4 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Parallelführung mit einarmigem Hebel,

Fig. 5 eine Draufsicht nach Fig. 4,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer anderen Ausführungsform der Parallelführung mit zweiarmigem Hebel und

Fig. 7 eine Draufsicht gemäß Fig. 6.

In den Fig. 1 und 2 ist die Plattformwaage in einer ersten beispielhaften Ausgestaltung gezeigt. Fig. 1 ist eine Draufsicht bei abgenommener Waagschale, Fig. 2 ein Schnitt der strichpunktierten Linie I-I. Man erkennt ein Gehäuse 1, das aus einer Bodenplatte und einem umlaufenden Rahmen besteht. Weiter sind vier Hebel 2 vorhanden, des über Federgelenke 3 an gehäusefesten Stützpunkten 5 ge­ lagert sind. Der längere Hebelarm dieser Hebel 2 ist jeweils durch ein Koppelelement 4 mit einem Kraftsumma­ tionsteil 6 verbunden. Dieses Kraftsummationsteil 6 ist durch einen oberen Lenker 7 und einen nur in Fig. 2 erkennbaren unteren Lenker 8 parallel geführt. Die auf das Kraftsummationsteil 6 übertragenen Kräfte werden über ein weiteres Koppelelement 9 auf den kürzeren Hebelarm eines Übersetzungshebels 10 übertragen, dessen langer Hebelarm eine Spule 11 trägt, die sich im Luftspalt eines Per­ manentmagnetsystems 12 befindet. Der Strom durch die Spule 11 wird dabei in bekannter Weise durch eine nicht gezeigte elektronische Schaltung so geregelt, daß die erzeugte Kraft gerade der vom Kraftsummationsteil 6 übertragenen Kraft das Gleichgewicht hält. Die vom Kraftkompensationssystem über die Spule 11 auf den Übersetzungshebel 10 gemäß Anordnung nach Fig. 1 und 2 erzeugte Schubkraft kann durch Wenden des Kraftkompensationssystems um 180°, d.h. Spule 11 nach unten, auch als Zugkraft erzeugt werden.

Der kürzere Hebelarm jedes Hebels 2 ist über ein Koppel­ element 13 mit einem Lastaufnehmer 14 verbunden, der durch einen oberen Lenker 15 und einen nur in Fig. 2 erkennbaren unteren Lenker 16 parallel geführt ist. Die gehäusefesten Abstützpunkte 17 der Lenker 15 und 16 bilden dabei zusammen mit dem Stützpunkt 5 für die Lagerung des Hebels 2 ein Teil. Zur Lagerung der nur in Fig. 2 gezeichneten Waag­ schale 18 weist jeder Lastaufnehmer 14 einen Abstütz­ punkt 19 auf, der zusammen mit einem entsprechenden Gegenstück 20 an der Waagschale 18 für eine stabile Auflage der Waagschale 18 auf den vier Lastaufnehmern 14 sorgt.

Durch die Lenkerparallelführung der Lastaufnehmer 14 werden waagerechte Kräfte, die auf die Waagschale 18 wirken, aufgenommen und nicht an die Hebel 2 weitergeleitet.

Genauso führt eine Veränderung des Kraftangriffspunktes an den Abstützpunkten 19 zu keiner Veränderung der am Koppel­ element 13 übertragenen Kraft, da die Lenkerparallelführung bekanntlich unabhängig vom Ort der Krafteinleitung ist. Verbiegungen der Waagschale 18 beeinflussen das Wägeergeb­ nis also nicht mehr.

In den Fig. 1 und 2 ist der Einfachheit halber ange­ nommen, daß sich die Waagschale 18 über Abstützpunkts 19/ 20 direkt auf den Lastaufnehmern 14 abstützt. Genauso sind in den Fig. 1 und 2 die üblichen Stoßfänger, Überlast­ schutzeinrichtungen und die Verrippungen zur Steifigkeits­ erhöhung der Übersichtlichkeit halber fortgelassen worden.

Die vier Hebel 2 verlaufen in der gezeichneten Ausgestal­ tung näherungsweise längs der Diagonalen der Waagschale. Selbstverständlich ist auch eine Bauform möglich, bei der das Kraftsummationsteil über die ganze Breite der Plattformwaage verläuft und die vier Hebel parallel zur längeren Seite der Plattformwaage verlaufen.

Die Baueinheit aus den Teilen 5/17, 14, 15 und 16, die in der Plattformwaage vierfach vorhanden ist, kann z.B. eine übliche Lenkerparallelführung einer oberschaligen Präzi­ sionswaage sein, eventuell mit kleinen Modifikationen. Dasselbe gilt für die Parallelführung für das Kraftsumma­ tionsteil 6, so daß die erfindungsgemäße Plattformwaage im wesentlichen aus vier gleichen Baueinheiten und einer fünften, ebenfalls gleichen oder ähnlichen Baueinheit besteht. Dadurch ist eine sehr kostengünstige Fertigung möglich - trotz der an sich höheren Anzahl der Bauteile gegenüber konventionellen Brückenwaagen.

Eine andere Ausgestaltung der Parallalführung für den Lastaufnehmer und des Festpunktes für die Hebellagerung ist in Fig. 3 in Seitenansicht gezeigt. Diese Ausgestaltung basiert auf einer Parallelführung, wie sie in der DE-OS 34 22 042 beschrieben ist, und besteht im wesentlichen aus einem einzigen Guß- oder Frästeil. Dieses Teil besitzt einen gehäusefesten Bereich 21 mit einer hochgezogenen Rückwand 22. An die Rückwand 22 sind ein oberer Lenker 23 und ein unterer Lenker 24 angegossen, die auf der anderen Seite in einem Lastaufnehmer 25 übergehen. Die Lenker weisen dabei an ihren Enden Dünnstellen 26 auf, die als Gelenkstellen dienen. Der Hebel 2 ist wie in der Ausge­ staltung nach Fig. 1 und 2 ausgebildet, er ist über Federgelenke 3 mit dem gehäusefesten Bereich 21 verbunden. Die Kraftübertragung vom Lastaufnehmer 25 zum Hebel 2 erfolgt über ein Koppelelement 27, das am Hebel 2 und an einem Vorsprung 28 des Lastaufnehmers 25 befestigt ist. In der Draufsicht sind die Lenker 23 etwa trapezförmig und damit wie die Lenker in Fig. 1.

Vier dieser in Fig. 3 gezeigten Baueinheiten befinden sich genauso wie in Fig. 1 in den Ecken der Plattformwaage und stellen die vier Abstützpunkte 19 für die Waagschale 18 zur Verfügung. Die Parallelführung für das Kraftsummations­ teil kann ebenfalls genauso, wie in Fig. 3 gezeigt, aufge­ baut sein. Als einziger Unterschied können beispielsweise in der Parallelführung für das Kraftsummationsteil an den Dünnstellen 26 zusätzliche Einfräsungen vorgenommen sein, um die Steifigkeit dieser Parallelführung herabzusetzen, da diese Parallelführung aufgrund der Hebelübersetzung nur noch geringere Kräfte verarbeiten muß.

In Fig. 4 und 5 ist eine vereinfachte Parallelführungs­ einheit 23 bis 26 mit einem zugeordneten einarmigen Hebel 2 gezeigt, die entsprechend der Anordnung in Fig. 1 diagonal angeordnet und mit einem Kraftsummationsteil 6 und Kraftkompensationssystem 11, 12 nach Fig. 1 kombiniert werden können.

Entsprechende Teile gemäß Fig. 3 haben in Fig. 4 bis 7 die gleichen Bezeichnungen erhalten.

Gemäß Fig. 4 und 5 besteht die Parallelführungseinheit 23 bis 26 aus einem einstückigen Fräs- oder Gußteil, wie es zum Stand der Technik gehört. Die bei 19 eingeleitete Kraft wird über die Ankopplung bei 3, 27 in den einarmigen Hebel 2 und von diesem in das Kraftsummationsteil 6 eingeleitet.

Sinngemäß ist die Parallelführungseinheit 23 bis 26 nach Fig. 6 und 7 aufgebaut. Abweichend greift ein zweiarmiger Hebel 2 über die Ankopplung 3, 27 an der Parallelführungs­ einheit 23 bis 26 an, die an Gehäusefestpunkten 1 fixiert ist. Die Ausführungsform nach Fig. 6, 7 bildet eine mit Hebel 2 vormontierbare Einheit.

Es handelt sich bei den Lastaufnehmern innerhalb der Parallelführungseinheiten um wegarme Lastaufnehmer, d.h. diese bewegen sich nur um wenige Mikrometer vertikal aus ihrer Null-Position heraus, da die elektromagnetische Kraftkompensation die Lastaufnehmer in dieser Null-Position hält. Die Vertikalbewegung tritt praktisch nur bei Überlast zwischen festen Endanschlägen auf, die auf wenige Mikro­ meter Abstand eingestellt sind.

Claims (9)

1. Plattformwaage

• - mit einer Waagschale,
• - mit mindestens zwei Hebeln, die über Federgelenke an gehäusefesten Stützpunkten gelagert sind,
• - mit einem Kraftsummationsteil, das durch einen oberen und einen unteren Lenker parallel geführt ist, und
• - mit Koppelelementen, die jeweils den längeren Hebelarm der Hebel mit dem Kraftsummationsteil ver­ binden,

dadurch gekennzeichnet,

• - daß der kürzere Hebelarm jedes Hebels (2) mittels eines Koppelelementes (13, 27) mit einem Lastauf­ nehmer (14, 25) verbunden ist,
• - daß jeder Lastaufnehmer (14, 25) durch einen oberen und einen unteren Lenker (15/16, 23/24) parallel geführt ist und
• - daß sich die Waagschale (18) auf den Lastauf­ nehmern (14, 25) abstützt.

2. Plattformwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelführung eines Lastaufnehmers (14, 25) und die gehäusefesten Stützpunkte (5, 21) zur Lagerung des zugehörigen Hebels (2) eine Baueinheit bilden.

3. Plattformwaage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Baueinheit, die die Parallelführung eines Lastaufnehmers (25) und die gehäusefesten Stützpunkte (21) zur Lagerung des zugehörigen Hebels (2) bildet, als Gußteil ausgeführt ist.

4. Plattformwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (7/8) zur Parallel­ führung des Kraftsummationsteiles (6) die gleiche Form und Größe haben wie die Lenker (15/16, 23/24) zur Parallelführung der Lastaufnehmer (14, 25).

5. Plattformwaage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelführung des Kraftsummationsteiles (6) und die Parallelführung des Lastaufnehmers (14, 25) gleich aufgebaut sind.

6. Plattformwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Lenker (15/16, 23/24) zur Parallelführung eines Lastaufnehmers (14, 25) etwa trapezförmig ausgebildet sind, daß der zugehörige Hebel (2) etwa in der Symmetrielinie dieses Trapezes liegt und daß der kürzere Hebelarm des Hebels (2) innerhalb dieses Trapezes liegt.

7. Plattformwaage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vier Hebel (2) vorhanden sind, die näherungsweise längs der Diagonalen der Waagschale (18) verlaufen.

8. Plattformwaage nach Anspruch 1, 6 und 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die schmalere Trapezseite dem zugeordneten Lastaufnehmer (19) und der Ecke einer rechteckigen Last­ schale (18) bzw. Peripherie des Gehäuses (1) zugewandt ist.