DE4103619C1

DE4103619C1 - Self-centering weighing pan for overhead pan balance - has flexural springs connecting intermediate element to base and loading part of pan

Info

Publication number: DE4103619C1
Application number: DE19914103619
Authority: DE
Inventors: Otto 3404 Adelebsen De Kuhlmann
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1991-02-07
Filing date: 1991-02-07
Publication date: 1992-04-02
Anticipated expiration: 2011-02-08

Abstract

A movable weighing pan part is connected via flexural springs laying on vertical pivot axes. At least one spring, jointing a base part (1, 2) to an intermediate element (3) with limited horizontal pivoting, has its vertical flexing axis (A2) passing through the pan's virtual rotation point (DP). At least a second spring (7) joining the intermediate element to the part (4, 5) of the pan which accepts the load with limited horizontal pivoting has its vertical flexing axis on a second virtual weighing pan pivot axis (A3). USE/ADVANTAGE - Relatively large self-centring range of play in low overall height without danger of becoming top heavy under load.

Description

Die Erfindung betrifft eine selbstzentrierende Waagschale für oberschalige Waage, insbesondere hochauflösende Präzisionswaagen nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Eine solche Waagschale ist zum Beispiel durch das deutsche Gebrauchsmuster 88 05 155.2 bekannt. Die Waagschale ist dabei über vier vertikal ausgerichtete Biegefedern über ein Zwischenstück nach Art eines Kreuzgelenkes mit einem Basisteil der Waagschale verbunden. Aufgrund der Anordnung der Biegefedern ist nur eine sehr geringe horizontale Schwenkbewegung der Waagschale möglich. Dieses bedeutet, daß bei einer solchen Ausführungsform von vornherein das aufzusetzende Gewicht nur geringfügig außermittig aufgesetzt werden darf, damit die Selbstzentrierung noch greift. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß bei diesem Bauprinzip die Bauhöhe relativ hoch wird und zur Kopflastigkeit neigt. Die Kopflastigkeit kann dadurch entstehen, daß der virtuelle Drehpunkt vertikal wandert und im Extremfall unterhalb des Schwerpunktes eines Gewichtes auf der Waagschale liegen kann.The invention relates to a self-centering weighing pan for top-pan scales, especially high-resolution precision scales according to the preamble of the main claim. A such a weighing pan is, for example, by the German utility model 88 05 155.2 known. The weighing pan is included via four vertically aligned spiral springs Intermediate piece in the manner of a universal joint with a base part connected to the weighing pan. Due to the arrangement of the Bending springs is only a very small horizontal swivel movement of the weighing pan possible. This means that at of such an embodiment from the outset Weight placed only slightly off-center may be so that self-centering still takes effect. A Another disadvantage is that with this principle the overall height becomes relatively high and tends to be top heavy. The top heaviness can arise from the fact that the virtual Pivot moves vertically and in extreme cases below the center of gravity of a weight on the weighing pan can lie.

Weiterhin ist bekannt (DE-GM 83 17 130.4) zwischen dem beweglichen Teil einer Waagschale und dem Basisteil einer Waagschale Rollen- oder Kugelelemente anzuordnen. Nachteilig ist, daß die Zentrierung durch Reibungskräfte behindert wird.It is also known (DE-GM 83 17 130.4) between the movable part of a weighing pan and the base part of a Weighing pan to arrange roller or ball elements. Disadvantageous is that centering by frictional forces is hindered.

Bei hochauflösenden Präzisionswaagen, insbesondere zum Abgleichen von Gewichtsnormalen führen bereits geringfügige exzentrische Belastungen bzw. Positionierungen des abzugleichenden Gewichts zu Meßfehlern.For high-resolution precision scales, especially for Aligning weight standards already leads to minor ones eccentric loads or positioning of the weight to be adjusted to measurement errors.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine selbstzentrierende Waagschale zu schaffen, die neben einer niedrigen Bauweise einen relativ großen Spielraum zuläßt, in welchem sich die Waagschale bei außermittiger Last selbst zentriert, ohne daß die Gefahr besteht, daß dies zu einer Kopflastigkeit einer aufgesetzten Last führt.The invention is therefore based on the object to create self-centering weighing pan that next to a low construction allows a relatively large scope, in which the weighing pan is located when the load is off-center self-centered without the risk that this will a top heaviness of an attached load.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Hauptanspruch angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the main claim specified features solved. Advantageous further training are specified in the subclaims.

Der Vorteil dieser Konstruktion ist darin zu sehen, daß kein Reibungseinfluß die Selbstzentrierung behindert und ein relativ großer Zentrierweg gewährleistet ist. Der virtuelle Drehpunkt läßt sich relativ einfach konstruktiv ändern, um das Bauprinzip für unterschiedliche Waagschalengrößen und Gewichtsgrößen zu verwenden.The advantage of this construction is that no friction influences the self-centering and a relatively large centering path is guaranteed. The virtual pivot can be constructed relatively easily change to the design principle for different weighing pan sizes and weight sizes to use.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:An embodiment of the invention is in the accompanying Drawing explained in more detail. It shows:

Fig. 1 in schematischer perspektivischer Ansicht die selbstzentrierende Waagschale und Fig. 1 in a schematic perspective view of the self-centering weighing pan and

Fig. 2 einen Detailpunkt der Kreuzbandlagerung gemäß Fig. 1. Fig. 2 is a minutiae point of the cruciate ligament storage of FIG. 1.

Die selbstzentrierende Waagschale 5 besteht im wesentlichen aus dem Basisteil 1, 2 in Form eines umlaufenden Rahmens oder eines Rahmens mit Plattform, welche in einem zentralen Punkt oder über mehrere Auflagepunkte mit dem Lastaufnehmer der eigentlichen Waage in Verbindung tritt und die auf der Waagschale 5 aufgelegte Last P in den Kraftaufnehmer einleitet. Zwischen dem Basisteil 1, 2 und dem horizontal in geringen Grenzen (ca. 0,5 bis 4 cm) aus der Mitte verschwenkbaren beweglichen Waagschalenteil 4, 5 ist ein Winkelhebel 3 als Verbindungsglied angeordnet. Dieses Maß richtet sich nach der Schalengröße, Maximalgewicht und daraus resultierende notwendige Geometrie der Biegefedern. Beide Winkelenden sind über die in Fig. 1 und 2 deutlich dargestellten Kreuzbandlager 6, 6′ bzw. 7, 7′ gelenkig mit dem Teil 2 bzw. Teil 4 verbunden. Dabei verläuft die virtuelle vertikale Schwenkachse A2 durch die Biegestellen der Kreuzbandlager 6, 6′ und die virtuelle Schwenkachse A3 durch die Kreuzbandlager 7, 7′, mit der das bewegliche Waagschalenteil 4, 5 mit dem Winkelhebel 3 verbunden ist.The self-centering weighing pan 5 essentially consists of the base part 1, 2 in the form of a circumferential frame or a frame with a platform, which comes into contact with the load receiver of the actual scale at a central point or via several support points and the load placed on the weighing pan 5 P introduces into the force transducer. An angle lever 3 is arranged as a connecting member between the base part 1, 2 and the movable weighing pan part 4, 5, which can be pivoted horizontally from the center within small limits (approx. 0.5 to 4 cm). This measure depends on the shell size, maximum weight and the resulting required geometry of the spiral springs. Both angular ends are articulated to the part 2 and part 4 via the cruciate ligament bearings 6, 6 ' and 7, 7' clearly shown in Figs . The virtual vertical pivot axis A 2 runs through the bending points of the cruciate ligament bearings 6, 6 ' and the virtual pivot axis A 3 through the cruciate ligament bearings 7, 7' , with which the movable weighing pan part 4, 5 is connected to the angle lever 3 .

Aus Stabilitätsgründen sind vorzugsweise zwei Kreuzbandlager 6, 6′ bzw. 7, 7′ im Abstand übereinander angeordnet. Zwischen dem Basisteil 1, 2 und dem Winkelhebel 3 einerseits und dem Winkelhebel 3 und dem beweglichen Waagschalenteil 4, 5 sind Astasierungsfedern 8, 9 eingeschaltet. Damit wird das Direktionsmoment der Kreuzbandlagerung 6, 6′ bzw. 7, 7′ annähernd aufgehoben. Die Dämpfungselemente 10 in Form von Luftdämpfungsbälgen zwischen den beweglichen Teilen 4, 5 und 3 einerseits und dem Basisteil 1, 2 andererseits vermindern die Zeit vom außermittigen Aufsetzen des Gewichtes P bis zum Erreichen der zentrischen Endlage.For reasons of stability, two cruciate ligament bearings 6, 6 ' and 7, 7' are preferably arranged one above the other at a distance. Astasis springs 8, 9 are switched on between the base part 1, 2 and the angle lever 3 on the one hand and the angle lever 3 and the movable weighing pan part 4, 5 . So that the directional torque of the cruciate ligament bearing 6, 6 ' and 7, 7' is almost canceled. The damping elements 10 in the form of air damping bellows between the movable parts 4, 5 and 3 on the one hand and the base part 1, 2 on the other hand reduce the time from the off-center application of the weight P until the central end position is reached.

Wie aus Fig. 1 deutlich wird, verläuft die virtuelle Achse A2 als feststehende Achse durch die Biegestellen der Kreuzbandlager 6, 6′, während die durch das Zentrum des beweglichen Waagschalenteils 4, 5 verlaufende virtuelle Achse A1 und die durch das andere Kreuzbandlager 7, 7′ verlaufende virtuelle Achse A3 Kurvenbahnen um die Achse A2 beschreiben. Die virtuellen Achsen A1 bis A3 schneiden sich vorzugsweise in einem gemeinsamen virtuellen Drehpunkt DP oberhalb der Waagschale 5.As is clear from Fig. 1, the virtual axis A 2 runs as a fixed axis through the bending points of the cruciate ligament bearings 6, 6 ' , while the virtual axis A 1 running through the center of the movable weighing pan part 4, 5 and through the other cruciate ligament bearing 7 , 7 ' virtual axis A 3 describe curved paths around the axis A 2 . The virtual axes A 1 to A 3 preferably intersect at a common virtual pivot point DP above the weighing pan 5 .

Wie aus Fig. 1 und 2 deutlich wird, kann aufgrund der Kreuzbandlagerungen die Bauhöhe der Waagschale 5 relativ niedrig sein. Das in Fig. 1 angedeutete hohe Stativ 4′ zur Aufnahme des Gewichtes P ist in Wirklichkeit in den Freiraum des Basisteiles 1, 2 verlagert.As is clear from FIGS. 1 and 2, the overall height of the weighing pan 5 can be relatively low due to the cruciate ligament bearings. The indicated high tripod 4 ' in Fig. 1 for receiving the weight P is in fact shifted into the free space of the base part 1, 2 .

Claims

1.Self-centering weighing pan for an upper-pan weighing machine, in particular a high-resolution precision weighing machine with a base part which can be coupled to the load receiver of the scale and a movable weighing pan part which is connected to it to a limited extent by means of spiral springs and which serves to hold the load, the spiral springs being essentially vertical on virtual ones Pivot axes lie, characterized in that at least one first spiral spring ( 6 ) connects the base part ( 1, 2 ) with an intermediate member ( 3 ) in a limited, horizontally pivotable manner, whose essentially vertical bending axis (A 2 ) is through the virtual pivot point (DP) of the weighing pan ( 5 ) and at least one second spiral spring ( 7 ) connects the intermediate member ( 3 ) at a distance from the first spiral spring ( 6 ) with the weighing pan part ( 4, 5 ) receiving the load (P) to a limited extent horizontally pivotable, the essentially vertical bending axis of which on a second virtual swivel axis (A 3 ) of the Waagsch ale ( 5 ) lies.

2. Weighing pan according to claim 1, characterized in that the two virtual pivot axes (A 2 , A 3 ) intersect above the weighing pan ( 5 ) in a common virtual pivot point (DP).

3. Weighing pan according to claim 1, characterized in that the first spiral spring ( 6 ) is supplemented by a further spiral spring ( 6 ' ) to form a cruciate ligament bearing ( 6, 6' ).

4. Weighing pan according to claim 1, characterized in that the second spiral spring ( 7 ) is supplemented by a further spiral spring ( 7 ' ) to form a cruciate ligament bearing ( 7, 7' ).

5. Weighing pan according to claim 1 to 4, characterized in that two cruciate ligament bearings ( 6, 6 ', 7, 7' ) are arranged one above the other at a distance.

6. Weighing pan according to claim 1, characterized in that the intermediate member ( 3 ) is designed as an angle lever.

7. Weighing pan according to claim 1 to 6, characterized in that between the base part ( 1, 2 ) and the intermediate member ( 3 ) and between the movable weighing pan part ( 4, 5 ) and the intermediate member ( 3 ) Astasierungsfedern ( 8 ) are switched on.

8. Weighing pan according to claim 5 and 7, characterized in that the Astasierungsfedern ( 8 ) between two superimposed cruciate ligament bearings ( 6, 6 ', 7, 7' ) are arranged.

9. Weighing pan according to claim 1, characterized in that the base part ( 1, 2 ) is designed as a support frame or platform.

10. Weighing pan according to claim 1, characterized in that damping members ( 10 ) are arranged between the intermediate part ( 3 ) and the base part ( 1, 2 ) and between the intermediate part ( 3 ) and the weighing pan part ( 4, 5 ).