DE4022146A1 - Waage mit lenkerparallelfuehrung - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Waage mit einem ge­ häusefesten Systemträger und mit einem Waagschalenstütz­ teil, das durch zwei obere und zwei untere Lenkerstreben in Form einer Parallelführung mit dem Systemträger verbunden ist, wobei je eine obere Lenkerstrebe und eine untere Len­ kerstrebe über zwei Verbindungsbereiche miteinander verbun­ den und zu einer Lenkerplatte zusammengefaßt sind und wobei die beiden Lenkerplatten seitlich am Systemträger und am Waagschalenstützteil befestigt sind.

Eine Waage dieser Art ist aus der US-PS 47 99 561 bekannt. Dort sind der Systemträger und das Waagschalenstützteil gleich breit, so daß die seitlich angeschraubten Lenker­ platten parallel zueinander sind. Weiter sind die beiden Lenkerplatten im mittleren Bereich der Lenkerstreben über je ein Abstandsstück miteinander verbunden. Dies führt jedoch dazu, daß bei geringen Unterschieden in der Breite von Systemträger, Waagschalenstützteil und Abstandsstücken die seitlich angeschraubten Lenkerplatten verspannt werden und dadurch die Reproduzierbarkeit der Ergebnisse ver­ schlechtert wird. Die Anforderungen an die Breitentole­ ranzen sind dabei besonders hoch, da die Breitenunter­ schiede gerade im kritischen Bereich der Lenkerdünnstellen und innerhalb einer relativ geringen Distanz zwischen Sy­ stemträger und Abstandsstück bzw. zwischen Waagschalen­ stützteil und Abstandsstück überbrückt werden müssen. Da­ durch wird aber der eigentliche Vorteil dieser Bauart mit seitlich angeschraubten Lenkerplatten - daß nämlich nur die beiden Lenkerplatten die Güte der Parallelführung bestimmen und Toleranzen im Systemträger und dem Waagschalenstütz­ teil keine Rolle spielen - zum Teil wieder aufgehoben. Die Abstandsstücke im mittleren Bereich der Lenker können aber auch nicht einfach weggelassen werden, da ohne sie die Sta­ bilität der Parallelführung gegenüber seitlichen Kräften auf die Waagschale zu gering wird.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, für eine Waage der ein­ gangs genannten Art eine solche Bauform anzugeben, die die erwähnten Nachteile nicht aufweist, insbesondere also ohne die Abstandsstücke im mittleren Bereich der Lenkerstreben auskommt.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß der System­ träger breiter ausgebildet ist als das Waagschalenstützteil und daß sowohl am Systemträger als auch am Waagschalen­ stützteil die beiden Anschraubflächen für die beiden Len­ kerplatten einen Winkel miteinander bilden, so daß der Sy­ stemträger, die beiden Lenkerplatten und das Waagschalen­ stützteil in Aufsicht ein Trapez bilden.

Durch die Trapezform ergibt sich eine geometrische Verstei­ fung, da seitliche Kräfte auf die Waagschale durch Druck­ und Zugkräfte in den Lenkerstreben abgeleitet werden und nicht zu einer Biegebeanspruchung führen. Dadurch kann auf die versteifende Wirkung der Abstandsstücke zwischen den Lenkerstreben verzichtet werden und die Toleranzen in der Breite von Systemtrager und Waagschalenstützteil können sich auf der großen Distanz zwischen Systemträger und Waag­ schalenstützteil ausgleichen.

Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unter­ ansprüchen.

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

Fig. 1 eine Seitenansicht der erfindungsgemäßen Waage,

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Waage aus Fig. 1,

Fig. 3 eine Seitenansicht der Waage in einer zweiten Ausführungsform,

Fig. 4 eine Seitenansicht der Waage in einer dritten Ausführungsform und

Fig. 5 eine Aufsicht auf die Waage in einer vierten Ausführungsform.

Die für die Erfindung wesentlichen Teile der Waage sind in Fig. 1 in Seitenansicht und in Fig. 2 in Aufsicht dar­ gestellt. Der Systemträger 1 ist an einem nur in Fig. 1 angedeuteten Teil 17 des Waagengehäuses befestigt. Über eine Parallelführung aus den beiden Lenkerteilen 5 und 6 ist das Waagschalenstützteil 2 mit dem Systemträger 1 ver­ bunden. Das Lenkerteil 5 besteht dabei aus einer oberen Lenkerstrebe 11/9/12, einer unteren Lenkerstrebe 14/10/13, einem Verbindungsbereich 8 auf der Seite des Systemträgers 1 und einem Verbindungsbereich 7 auf der Seite des Waag­ schalenstützteils 2. Das Lenkerteil 6 ist in entsprechender Weise aufgebaut. Die beiden oberen Lenkerstreben und die beiden unteren Lenkerstreben bilden dabei die Parallel­ führung, wobei die Dünnstellen 11, 12, 13, 14 die Biegegelenke bilden. Das Lenkerteil 5 ist mit Schrauben 16 seitlich am Systemträger 1 und mit Schrauben 15 seitlich am Waagscha­ lenstützteil 2 befestigt; in gleicher Weise ist das Lenker­ teil 6 mit Schrauben 19 und 18 seitlich am Systemträger 1 und am Waagschalenstützteil 2 befestigt. Der Systemträger 1 ist nun breiter als das Waagschalenstützteil 2 und beide haben schräge Seitenflächen. Die Dimensionierung ist so gewählt, daß sich für beide Lenkerplatten je eine ebene Anschraubfläche ergibt. Eventuelle Maß- und Winkeltole­ ranzen sind dabei nicht so kritisch, da sie sich wegen des großen Abstandes des Waagschalenstützteils 2 vom System­ träger 1 über eine große Distanz ausgleichen können und dadurch nur zu sehr geringen Verspannungen führen. Die Trapezform ergibt eine deutliche Stabilisierung der Par­ allelführung gegenüber seitlichen (waagerechten) Kräften auf die Waagschale 4. Diese in Fig. 2 in der Zeichenebene nach oben oder unten wirkenden Kräfte werden durch die Trapezform in Zug- und Druckkräfte in den Lenkerplatten 5 und 6 umgewandelt und damit gefahrlos zum Systemträger 1 abgeleitet.

Die restlichen Teile der Waage sind in ihrem Aufbau und in ihrer Funktion allgemein bekannt. Zum Beispiel kann das Waagschalenstützteil 2 mit der Spule einer elektromagne­ tischen Kraftkompensation verbunden sein, wie es in der DE-PS 30 02 462 gezeigt ist.

Oder das Waagschalenstützteil 2 ist über ein Koppelelement mit einem Übersetzungshebel verbunden, der die Spule einer elektromagnetischen Kraftkompensation trägt, wie es in den Gebrauchsmustern DE-GM 81 37 825 und DE-GM 84 09 630 ge­ zeigt ist. Das Koppelelement kann dabei auch mit der Feder­ lagerung für den Übersetzungshebel kombiniert sein, wie es in der DE-OS 38 38 906 gezeigt ist. Die Elektronik für die elektromagnetische Kraftkompensation ist ebenfalls allge­ mein bekannt und beispielsweise in den schon zitierten DE-PS 30 02 462 oder DE-OS 38 38 906 beschrieben.

Statt der vorzugsweise einzusetzenden elektromagnetischen Kraftkompensation ist selbstverständlich auch jeder andere wegarme Meßwertaufnehmer möglich, wie z.B. eine schwingende Saite oder ein Schwingquarz oder ein optischer Meßwert­ aufnehmer.

Die beiden Lenkerplatten 5 und 6 können gestanzt, in einem Arbeitsgang gefräst oder vorteilhafterweise funkenerodiert werden. Dadurch können die beiden Lenkerplatten mit sehr geringen Unterschieden hergestellt werden, ohne daß der Aufwand zu groß wird. Da sich der vertikale Abstand der Gelenkstellen (in Fig. 1 der Abstand der Dünnstellen 11 und 14 sowie der Dünnstellen 12 und 13) bei der Montage der Lenkerplatten 5 und 6 nicht ändert, können durch die Mon­ tage keine zusätzlichen Fehler entstehen.

Die in Fig. 3 in Seitenansicht gezeigte zweite Ausführungs­ form unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform durch eine anders gestaltete Lenkerplatte 20. Die Dünn­ stellen 21, 22, 23, 24 gehen allmählich in das dickere Mittel­ teil 25 und 26 bzw. in die Verbindungsbereiche 27 und 28 über.

Weiter weist der Verbindungsbereich 28 am Systemträger 1 einen waagerechten Schlitz 29 auf. Dieser Schlitz 29 kann - wie in Fig. 3 gezeichnet - im Verbindungsbereich 28 enden, er kann aber auch durchgehen und den Verbindungsbereich 28 in einen oberen und einen unteren Teil trennen. Der Schlitz 29 ist etwas konisch (in Fig. 3 der Deutlichkeit halber übertrieben gezeichnet) und durch das Verschieben eines Klotzes 31 mittels einer Schraube 30 kann der Schlitz ge­ ringfügig aufgeweitet werden und dadurch die exakte Paral­ lelität der oberen Lenkerstrebe 21/25/22 und der unteren Lenkerstrebe 24/26/23 eingestellt werden. Nach dem Ein­ stellvorgang wird die untere Befestigungsschraube 16 ange­ zogen und damit der justierte Zustand fixiert.

Die Einstellung der exakten Parallelität der oberen und unteren Lenkerstreben - und damit die Feineinstellung der Ecklastfreiheit der Waage - kann nicht nur in der eben geschilderten Weise erfolgen. Auch durch einen geringen Materialabtrag im Bereich der Dünnstellen 11, 12, 13, 14 bzw. 21, 22, 23, 24 kann der vertikale Abstand der Dünnstellen etwas verändert werden. Daneben ist es auch möglich, auf die Feineinstellung zu verzichten und durch einen soge­ nannten Ecklastsensor die Ecklastfreiheit durch rechne­ rische Korrektur in der Elektronik durchzuführen, wie es z.B. aus der DE-PS 30 03 862 bekannt ist. Vorteilhafter­ weise wird jeweils der vertikale Abstand der Dünnstellen 11 und 14 bzw. 21 und 24 auf der Seite des Systemträgers 1 etwas größer gewählt als der vertikale Abstand der Dünn­ stellen 12 und 13 bzw. 22 und 23 auf der Seite des Waag­ schalenstützteiles 2. Dadurch wird die Abweichung von der optimalen Einstellung der Ecklastfreiheit von vornherein geringer.

Die in Fig. 4 in Seitenansicht gezeigte dritte Ausgestal­ tung unterscheidet sich wieder durch die Formgebung der Lenkerplatte 40. Die Dünnstellen 41 und 44 auf der Seite des Systemträgers 1 sind anders ausgebildet als die Dünn­ stellen 42 und 43 auf der Seite des Waagschalenstütz­ teils 2: Die Dünnstellen 41 und 44 sind leicht keilförmig ausgebildet, so daß der dünnste Bereich nahe am System­ träger 1 liegt; die Dünnstellen 42 und 43 sind symmetrisch ausgebildet und weisen in der Mitte einen zusätzlichen Materialabtrag 47 und 48 auf, so daß in der Mitte ein besonders dünner Bereich entsteht. Durch etwas verschiedene Tiefe des Grabens 47 auf der Oberseite und auf der Unter­ seite ist dabei eine Feinjustierung der Parallelität der Lenkerstreben möglich.

Weiter ist der mittlere, steifere Bereich 45 bzw. 46 der Lenkerstreben nicht symmetrisch zur Verbindungslinie der beiden Dünnstellen 41 und 42 bzw. 43 und 44. Auch die Be­ festigungsschrauben 49 und 50 für die Befestigung der Len­ kerplatte 40 am Systemträger 1 sind unsymmetrisch ange­ ordnet: Die obere Schraube 49 liegt etwa in Verlängerung der Dünnstelle 41, die untere Schraube 50 jedoch nicht. - Alle diese Unsymmetrien erlauben es, das Ecklastverhal­ ten der Waage zu beeinflussen und zu optimieren.

Bei der in Fig. 5 in Aufsicht gezeigten Ausführungsform sind die beiden Lenkerplatten und damit alle vier Lenker­ streben zu einem einzigen Teil 55 zusammengefaßt. Dieses Teil 55 ist mit senkrechter Biegeachse um das Waagschalen­ stützteil 52 herumgebogen. Auf der Seite des Systemträgers 51 kann das Teil 55 gerade auslaufen - wie in Fig. 5 ge­ zeichnet - oder aber zur Stabilitätserhöhung ebenfalls in einer Kurve auslaufen. Zusätzlich ist es bei einer Waage mit Übersetzungshebel und mit Koppelelement zwischen Über­ setzungshebel und Waagschalenstützteil 52 möglich, auch das Koppelelement mit in das Teil 55 zu integrieren. In Fig. 5 ist dies gestrichelt bei 54 angedeutet.

Claims (9)

1. Waage mit einem gehäusefesten Systemträger und mit einem Waagschalenstützteil, das durch zwei obere und zwei un­ tere Lenkerstreben in Form einer Parallelführung mit dem Systemträger verbunden ist, wobei je eine obere Lenker­ strebe und eine untere Lenkerstrebe über zwei Verbin­ dungsbereiche miteinander verbunden und zu einer Lenker­ platte zusammengefaßt sind und wobei die beiden Lenker­ platten seitlich am Systemträger und am Waagschalen­ stützteil befestigt sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Systemträger (1; 51) breiter ausgebildet ist als das Waagschalenstützteil (2; 52) und daß sowohl am System­ träger (1; 51) als auch am Waagschalenstützteil (2; 52) die beiden Anschraubflächen für die beiden Lenkerplatten (5, 6; 55) einen Winkel miteinander bilden, so daß der Sy­ stemträger (1; 51), die beiden Lenkerplatten (5, 6; 55) und das Waagschalenstützteil (2; 52) in Aufsicht ein Trapez bilden.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt innerhalb der Dünnstellen (21, 22, 23, 24; 41, 42, 43, 44) variiert.

3. Waage nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Dünnstellen (41, 42, 43, 44) auf der Seite des Systemträgers (1) und auf der Seite des Waag­ schalenstützteils (2) verschieden ausgebildet sind.

4. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Bereich (45; 46) zwischen den Dünn­ stellen (41, 42; 43, 44) unsymmetrisch zur Mittellinie der Dünnstellen (41, 42; 43, 44) ausgebildet ist.

5. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Lenkerstreben (41/45/42,44/46/43) am Waagschalenstützteil (2) und am Systemträger (1) ange­ schraubt sind und daß die Lage der Schrauben (15; 49, 50) am Waagschalenstützteil (2) und am Systemträger (1) verschieden ist.

6. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungsbereich (28) auf der Seite des Systemträgers (1) einen Schlitz (29) aufweist.

7. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der vertikale Abstand der Dünnstellen (11, 14; 21, 24; 41, 44) auf der Seite des Systemträgers (1) etwas größer ist als der vertikale Abstand der Dünn­ stellen (12, 13; 22, 23; 42, 43) auf der Seite des Waag­ schalenstützteiles (2).

8. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die beiden Lenkerplatten zu einem einzigen Teil (55) zusammengefaßt sind, das als Biegeteil mit mindestens einer senkrechten Biegeachse ausgebildet ist.

9. Waage nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Waage mit Hebelübersetzung das Koppelelement (54) zwischen dem Waagschalenstützteil (52) und dem Über­ setzungshebel ebenfalls mit in das Teil (55) integriert ist.