DE4305425A1 - Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Waage - Google Patents
Kraftmeßvorrichtung, insbesondere WaageInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftmeßvorrich
tung, insbesondere Waage, mit einer einen feststehend abge
stützten Parallelogrammschenkel, zwei zueinander parallele,
längssteife, in der Parallelogrammebene biegeelastische Len
ker und einen mittels der Lenker an dem feststehend abge
stützten Parallelogrammschenkel parallel auslenkbar geführten
Parallelogrammschenkel zur Aufnahme der zu messenden Kraft
aufweisenden Parallelogrammführung, einem Meßwandler zur Lie
ferung eines der zu messenden Kraft entsprechenden Signals,
und einer zur Übertragung mindestens eines Teils der den aus
lenkbar geführten Parallelogrammschenkel belastenden zu mes
senden Kraft auf den Meßwandler dienenden Vorrichtung, die
mindestens ein an einem bezüglich des feststehend abgestütz
ten Parallelogrammschenkels feststehenden starren Ständer
angelenktes, der Kraftübertragung dienendes bewegliches Glied
aufweist und an den auslenkbaren Parallelogrammschenkel kräf
temäßig angekoppelt ist.
Bei einer derartigen bekannten Waage (US-A-4 799 561)
ist die Parallelogrammführung zusammen mit der Kraftübertra
gungsvorrichtung, die einen an dem Ständer abgestützten sowie
an seinem einen Ende durch eine biegeelastische Koppel mit
dem auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel verbundenen
und an seinem anderen Ende die Tauchspule eines elektromagne
tischen Kraftkompensationssystems abstützenden Hebel auf
weist, einstückig aus einem einzigen Materialblock herausge
arbeitet, wobei die das Magnetfeld am Ort der Tauchspule
erzeugende Permanentmagnetanordnung des elektromagnetischen
Kraftkompensationssystems ebenfalls an dem Ständer festgelegt
ist. Der feststehend abgestützte Parallelogrammschenkel ist
an seiner dem Innenraum der Parallelogrammführung abgewandten
Außenseite an einem von einer Bodenplatte aufragenden verti
kalen Träger mittels Schraubbolzen festgespannt, die in der
Längsrichtung der Lenker in Gewindebohrungen des feststehend
abgestützten Parallelogrammschenkels eingeschraubt sind. We
gen dieser einstückigen Ausbildung besteht bei der bekannten
Waage die Parallelogrammführung und die Kraftübertragungsvor
richtung notwendigerweise aus demselben Werkstoff, wenngleich
wegen der unterschiedlichen mechanischen Anforderungen an die
Parallelogrammführung und die Kraftübertragungsvorrichtung
unter Umständen die Wahl unterschiedlicher Werkstoffe wün
schenswert ist. Auch weist bei dieser einstückigen Ausbildung
die Parallelogrammführung und die Kraftübertragungsvorrich
tung in der Richtung senkrecht zur Parallelogrammebene die
selbe Materialstärke auf, was insbesondere bei Waagen mit
höherer Nennlast nicht zu optimalen Verhältnissen führt.
Schließlich besteht ein weiteres Problem der bekannten Waage
darin, daß die Schraubverbindung zwischen dem feststehend
abgestützten Parallelogrammschenkel und dem seiner Abstützung
dienenden vertikalen Träger unter der darauf ausgeübten Zug
kraft, welche durch die in den auslenkbar geführten Paral
lelogrammschenkel eingeleitete, zu messende Gewichtskraft
hervorgerufen ist, geringfügig nachgibt. Die hierdurch her
vorgerufene Verlagerung der Parallelogrammführung und der
Kraftübertragungsvorrichtung in bezug auf die den Gesamtauf
bau der Waage tragende Bodenplatte würde zu einer sich als
Nachlaufen äußernden Änderung der Gewichtsanzeige führen,
wenn die Permanentmagnetanordnung des Kraftkompensationssy
stems oder ein anderer derartiger Meßwandler an der Boden
platte abgestützt würde. Daher muß bei der bekannten Waage
die Permanentmagnetanordnung an der Parallelogrammführung
selbst abgestützt sein, was einerseits Befestigungsprobleme
und die Gefahr der Einleitung unerwünschter mechanischer
Störspannungen mit sich bringt und andererseits insbesondere
wegen der bei der bekannten Waage vorgesehenen Anordnung des
Permanentmagnetsystems im Innenraum der Parallelogrammführung
einer Verringerung des Bauvolumens entgegensteht.
Bei einer bekannten Waage anderer Art (WO 89/01611)
sind der feststehend abgestützte Parallelogrammschenkel und
der auslenkbare Parallelogrammschenkel der Parallelogrammfüh
rung jeweils in der Form eines Hohlprofils mit in der Paral
lelogrammebene dreieckförmigem Querschnitt ausgebildet, wobei
jeweils der sich in der Lenkerlängsrichtung hinsichtlich des
Innenraums der Parallelogrammführung nach außen erstreckende
Dreiecksschenkel des feststehend abgestützten und des aus
lenkbar geführten Parallelogrammschenkels als Befestigungs
fläche auf einer Bodenplatte der Waage bzw. als Befestigungs
fläche für eine Waagschale dient. Zur Einleitung der zu
messenden Gewichtskraft ist der Meßwandler unmittelbar zwi
schen zwei in der Parallelogrammdiagonalen angeordnete Druck-
oder Zugglieder eingespannt. Durch diese grundsätzlich andere
Art der Einleitung der Meßkraft in den Meßwandler werden also
die bei Kraftübertragungsvorrichtungen mit an einem Ständer
angelenkten beweglichen Kraftübertragungsgliedern auftreten -
den Fragen nicht berührt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer
Kraftmeßvorrichtung der eingangs genannten Art die Parallelo
grammführung und die Kraftübertragungsvorrichtung voneinander
unabhängig hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und
ihres Raumbedarfs für die jeweilige Anwendung zu optimieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
die Kraftübertragungsvorrichtung als ein von der Parallelo
grammführung getrenntes Teil ausgebildet ist, und die Paral
lelogrammführung ein von dem feststehend abgestützten Paral
lelogrammschenkel aus in den zwischen den Lenkern begrenzten
Innenraum der Parallelogrammführung ragendes starres Stütz
teil mit einem zum Innenraum weisenden, im wesentlichen in
der Längsrichtung der Lenker sich erstreckenden Seitenbereich
und der Ständer der Kraftübertragungsvorrichtung einen zu dem
Seitenbereich des Stütz teils weisenden äußeren Randbereich
aufweist, mit dem er an dem Seitenbereich des Stützteils
festgelegt ist.
Durch die getrennte Ausbildung der Parallelogrammfüh
rung und der Kraftübertragungsvorrichtung können die hierfür
geeigneten Werkstoffe jeweils unabhängig voneinander gewählt
werden. Dabei sind im allgemeinen die Anforderungen an den
für die Parallelogrammführung verwendeten Werkstoff geringer
als an den für die Kraftübertragungsvorrichtung geeigneten
Werkstoff. Insbesondere kann für die Parallelogrammführung
ein profilfähiger Werkstoff verwendet werden, wobei dann zu
nächst aus diesem Werkstoff ein Profil von der Parallelo
grammführung entsprechendem Querschnitt und verhältnismäßig
großer Länge hergestellt wird, aus dem dann die Parallelo
grammführungen durch Zerschneiden in der Querschnittsrichtung
gebildet werden. Durch die getrennte Ausbildung ist es ferner
auf einfache Weise möglich, die zur Parallelogrammebene senk
rechten Materialstärken der Parallelogrammführung und der
Kraftübertragungsvorrichtung voneinander unabhängig zu wäh
len. Wenngleich es durch die getrennte Ausbildung der Paral
lelogrammführung und der Kraftübertragungsvorrichtung erfor
derlich ist, den Ständer der Kraftübertragungsvorrichtung an
der Parallelogrammführung in bezug auf den feststehend abge
stützten Parallelogrammschenkel starr festzulegen, vermeidet
diese Verbindung infolge der erfindungsgemäß gewählten geome
trischen Verhältnisse die bei der eingangs erwähnten bekann
ten Waage auftretende Problematik des Nachgebens einer Ver
bindung gegenüber der von der zu messenden Kraft belasteten
Parallelogrammführung, so daß auch bei einer Übertragung der
zu messenden Kraft auf einen an einer beliebigen Stelle ab
gestützten Meßwandler keine Drifterscheinungen der Anzeige
des Meßergebnisses auftreten. Da nämlich der Ständer nicht
mit einer zum feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel
parallelen Außenkante an letzterem festgelegt ist, sondern
statt dessen erfindungsgemäß mit einer zu den Lenkern paral
lelen Außenkante an dem Stützteil befestigt ist, ergeben sich
bei gleichbleibendem Raumbedarf erheblich günstigere Befesti
gungsverhältnisse, durch die ein Nachgeben der Verbindung un
ter dem Einfluß der zu messenden Kraft auch bei hochauf
lösenden Waagen so weit unterdrückt wird, daß das Meßergebnis
davon nicht beeinflußt ist.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Einbau der Kraftüber
tragungsvorrichtung in die getrennt ausgebildete Parallelo
grammführung erleichtert auch die Kapselung der Kraftmeß
vorrichtung, wie sie insbesondere für gewisse industrielle
Zwecke gefordert wird. Das Stützteil, das aus Raumersparnis
gründen zweckmäßigerweise möglichst nahe an einen der beiden
Lenker herangerückt ist, kann hinsichtlich der Gesamtgeo
metrie sowohl eine solche Lage einnehmen, bei der seine Ver
bindung zum Ständer der Kraftübertragungsvorrichtung auf Zug
belastet ist, als auch eine solche Lage, bei der diese Ver
bindung auf Schub belastet ist. Es ergibt sich damit eine
vielseitige Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Anordnung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist
vorgesehen, daß zwischen den jeweils einander zugewandten
Seiten der Kraftübertragungsvorrichtung und der Parallelo
grammführung außerhalb ihres der gegenseitigen Festlegung
dienenden Randbereichs bzw. Seitenbereichs ein zumindest ihre
gegenseitige Berührung verhindernder Abstand vorgesehen ist.
Da bei dieser Ausführungsform der Ständer gegenüber der Par
allelogrammführung außerhalb des Bereichs seiner Befestigung
am Stützteil berührungsfrei gehalten ist, tritt auch bei
einer geringen Durchbiegung des Stützteils unter Last keine
zu einer unerwünschten Meßhysterese führende Reibung zwischen
dem Ständer und der Parallelogrammführung auf.
Auch besteht eine zweckmäßige weitere Ausgestaltung
darin, daß sich der der gegenseitigen Festlegung des Ständers
und des Stützteils dienende Randbereich bzw. Seitenbereich
von dem zum auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel wei
senden freien Ende des Stützteils bis in einen bestirnten
Abstand vor der zum Innenraum der Parallelogrammführung wei
senden Seite des feststehend abgestützten Parallelogramm
schenkels erstreckt. Da ggf. eine Durchbiegung des Stützteils
unter Last vor allem in dessen unmittelbar an den feststehend
abgestützten Parallelogrammschenkel angrenzenden Bereich auf
tritt, werden störende Scherspannungen zwischen dem Stützteil
und dem daran befestigten Ständer vermieden, da in diesem Be
reich des Stützteils keine Verbindung zum Ständer besteht.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft,
daß die in der Parallelogrammebene quer zur Längsrichtung der
Lenker gemessene Materialstärke des Stützteils ausgehend von
dessen in dem vorbestimmten Abstand bestehenden Wert der
Materialstärke längs seines sich zum feststehend abgestützten
Parallelogrammschenkel hin erstreckenden Bereichs anwächst.
Durch diese Materialstärkenzunahme des Stützteils in seinem
an den feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel an
grenzenden Bereich, der hinsichtlich einer Durchbiegung des
Stützteils besonders kritisch ist, wird also die Biegefestig
keit des Stützteils vorteilhaft erhöht.
Wenngleich es im Rahmen der Erfindung grundsätzlich
möglich wäre, den Ständer unter Zwischenlegung von Abstand
haltern oder dgl. an dem Stützteil zu befestigen, sind Aus
führungsformen bevorzugt, bei denen der der gegenseitigen
Festlegung des Ständers und des Stützteils dienende Randbe
reich bzw. Seitenbereich unmittelbar aneinander anliegen. Bei
einer derartigen unmittelbaren Verbindung trägt der an dem
Stützteil unmittelbar anliegende Materialbereich des Ständers
zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Stützteils bei. Außer
dem wird dadurch der zur Verfügung stehende Raum höchstmög
lich ausgenutzt.
Der baulichen Einfachheit ist es dienlich, daß zweck
mäßigerweise der der gegenseitigen Festlegung des Ständers
und des Stützteils dienende Randbereich bzw. Seitenbereich
ebenflächig ausgebildet sind.
Zweckmäßig erfolgt die Festlegung der Kraftübertra
gungsvorrichtung an der Parallelogrammführung dadurch, daß
das Stützteil und der Ständer durch ersteres durchsetzende
sowie in Gewindebohrungen des letzteren eingeschraubte, sich
im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Lenker erstrecken
de Schraubbolzen zusammengespannt sind, mit deren an der dem
benachbarten Lenker des Stützteils zugewandten Seite abge
stützten Köpfen ihren Durchtritt erlaubende, durchgehende
Ausnehmungen dieses Lenkers fluchten. Mittels der Ausnehmun
gen des betreffenden Lenkers können also die Schraubbolzen
von der Außenseite der Parallelogrammführung her durch das
Stützteil hindurchgeführt und in die Gewindebohrungen des
Ständers eingeschraubt werden. Auch kann zur Einsparung von
Bauvolumen und/oder zur Erreichung möglichst hoher Mate
rialstärken aller kraftbelasteten Teile das Stützteil sehr
nahe bei dem ihm benachbarten Lenker angeordnet sein, da die
Köpfe der Schraubbolzen in den Ausnehmungen liegen und damit
für die Bestimmung des Abstandes zwischen dem Stützteil und
dem Lenker nicht maßgeblich sind.
Hinsichtlich der gegenseitigen Dimensionierung besteht
eine wichtige Ausführungsform der Erfindung darin, daß die
senkrecht zur Parallelogrammebene gemessene Dickenabmessung
der Parallelogrammführung größer ist als die Dickenabmessung
der Kraftübertragungsvorrichtung. Für Kraftmesser, insbeson
dere Waagen, mit höherer Nennlast dient also die wegen ihrer
größeren Dickenabmessung hochbelastbare und formbeständige
Parallelogrammführung zur Krafteinleitung in die nur noch zur
Aufnahme der in der Bewegungsrichtung des auslenkbar geführ
ten Parallelogrammschenkels gerichteten Meßkraftkomponente
dienende Kraftübertragungsvorrichtung, die daher mit gerin
gerer Materialstärke, aber besonderer Genauigkeit ausgebildet
ist.
Im Rahmen der Erfindung sind insbesondere solche Aus
führungsformen bevorzugt, bei denen die Parallelogrammführung
einstückig aus einem einzigen Materialblock ausgebildet ist.
Dies ist insbesondere hinsichtlich einer Verringerung von
Ecklastfehlern besonders vorteilhaft. Besonders einfach ist
in dieser Hinsicht die Herstellung der Parallelogrammführung
aus Abschnitten eines entsprechend vorgeformten Hohlprofils.
Ebenso kommt die Herstellung aus einem einzigen Materialblock
durch spanabhebende oder schneidende Bearbeitung in Betracht.
In allen diesen Fällen ist gegenüber einer Montage aus Ein
zelteilen der Herstellungsaufwand verringert und die Genauig
keit erhöht.
Bevorzugte Ausführungsformen zeichnen sich ferner da
durch aus, daß die Biegeelastizität der Lenker auf an deren
Enden lokalisierte und die Eckpunkte der Parallelogrammform
bestimmende Biegestellen der Parallelogrammführung konzen
triert ist.
In diesem Zusammenhang kann in weiteren Ausgestaltungen
vorgesehen sein, daß die Lenker in ihren biegeelastischen Be
reichen mit zur Herabsetzung der Federkonstanten dienenden
Ausnehmungen versehen sind. Während auf diese Weise die
Federkonstante auch bei einer in großer Materialstärke aus
gelegten Parallelogrammführung auf einen kleinen Wert herab
gesetzt werden kann, bleibt im übrigen die durch die hohen
Materialstärken erreichte Formstabilität der Parallelogramm
führung erhalten.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung besteht darin, daß
der feststehend abgestützte Parallelogrammschenkel und/oder
der auslenkbar geführte Parallelogrammschenkel in der Form
eines quer zur Parallelogrammebene offenen Hohlkörpers ausge
bildet ist, an dessen sich zwischen den beiden an den jewei
ligen Parallelogrammschenkel angrenzenden Enden der Lenker
und quer zu diesen erstreckenden ersten Wandungsabschnitt
sich im Bereich des Endes eines der beiden Lenker ein in der
Längsrichtung dieses Lenkers in bezug auf den Innenraum der
Parallelogrammführung nach außen gerichteter, als Befesti
gungsbereich dienender zweiter Wandungsabschnitt anschließt,
von dem aus sich ein den zweiten Wandungsabschnitt mit dem
ersten Wandungsabschnitt verbindender dritter Wandungsab
schnitt zum an das Ende des anderen Lenkers angrenzenden Be
reich des ersten Wandungsabschnittes erstreckt.
Durch diese Ausbildung wird das sich auch bei der Fest
legung der Parallelogrammführung, beispielsweise am tragenden
Gestell einer Waage, erneut stellende Problem des Nachgebens
der die Festlegung bewirkenden Verbindung bzw. der Einleitung
unerwünschter Spannungen in die Parallelogrammführung infolge
einer solchen Verbindung gelöst. Das letztere Problem stellt
sich auch auf der Seite des auslenkbar geführten Parallelo
grammschenkels, beispielsweise infolge der Notwendigkeit der
dortigen Befestigung einer Waagschale. Durch den zweiten Wan
dungsabschnitt des den feststehend abgestützten Parallelo
grammschenkel bildenden Hohlkörpers ist ein Befestigungs
bereich geschaffen, der einerseits von dem der elastischen
Parallelogrammauslenkung unter Last unterliegenden Bereich
der Parallelogrammführung weit genug abgerückt ist, um die
Einleitung schädlicher Befestigungsspannungen zu verhindern.
Das gleiche gilt ggf. für die Befestigung einer Waagschale an
dem zweiten Wandungsabschnitt des den auslenkbar geführten
Parallelogrammschenkel bildenden Hohlkörpers. Darüber hinaus
erstrecken sich die Befestigungsflächen dieser zweiten Wan
dungsabschnitte in der Längsrichtung der Lenker, was gegen
über einer unmittelbaren Befestigung an den sich quer zur
Längsrichtung der Lenker erstreckenden ersten Wandungsab
schnitten günstiger ist. Schließlich lassen sich innerhalb
der Hohlkörper Komponenten der Kraftmeßvorrichtung geschützt
unterbringen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der dritte Wandungsab
schnitt vom zweiten Wandungsabschnitt aus betrachtet minde
stens längs eines Teilbereichs seiner Länge zum Innenraum der
Parallelogrammführung hin geneigt ist. Durch diese Ausrich
tung des dritten Wandungsabschnittes ist dieser an die Rich
tung der auftretenden Zug- bzw. Druckspannungen angepaßt,
wodurch die Formstabilität weiter erhöht ist.
In vielen Anwendungen ist die Parallelogrammführung auf
einer sich nahe und parallel zu einem der Lenker erstrecken
den Bodenplatte montiert, während die zu messende Kraft in
den dem anderen Lenker benachbarten Bereich des auslenkbar
geführten Parallelogrammschenkels eingeleitet wird. Somit be
steht eine zweckmäßige Ausgestaltung darin, daß sich der
zweite Wandungsabschnitt des feststehend abgestützten Paral
lelogrammschenkels und der zweite Wandungsabschnitt des aus
lenkbar geführten Parallelogrammschenkels von den Endberei
chen gegenüberliegender Lenker aus erstrecken.
In einer wichtigen Ausführungsform der erfindungsge
mäßen Kraftmeßvorrichtung ist der Meßwandler in dem Hohlraum
des feststehend angeordneten Parallelogrammschenkels angeord
net. Der Meßwandler, der ein wegarmer Meßwandler und insbe
sondere ein elektromagnetisches Kraftkompensationssystem ist,
kann dabei mit Schraubbolzen an der Innenseite des ersten
Wandungsabschnitts befestigt sein. Wenngleich in diesem Fall
der Meßwandler von einem anderen Teil getragen wird als die
an dem Stützteil festgelegte Kraftübertragungsvorrichtung,
treten dank der erfindungsgemäßen Geometrie der Festlegung
der Kraftübertragungsvorrichtung an der Parallelogrammführung
dennoch keine störenden Drifterscheinungen auf.
Insbesondere für den wichtigen Fall einer gegenüber der
Kraftübertragungsvorrichtung erhöhten Materialstärke der Par
allelogrammführung in der zur Parallelogrammebene senkrechten
Richtung besteht eine zweckmäßige Weiterbildung dieser Aus
führungsform darin, daß der erste Wandungsabschnitt durchge
hende Ausnehmungen für den Durchtritt von sich zu dem Meß
wandler erstreckenden Kraftübertragungsgliedern der Kraft
übertragungsvorrichtung aufweist. Auf diese Weise brauchen
die die Ausgangsseite der im Inneren der Parallelogrammfüh
rung angeordneten Kraftübertragungsvorrichtung mit dem Meß
wandler koppelnden Kraftübertragungsglieder nicht an der
Außenseite der Parallelogrammführung vorbeigeführt zu werden,
was eine Erhöhung des seitlichen Platzbedarfs vermeidet. Fer
ner läßt sich diese Ausführungsform, da die Kraftübertra
gungsglieder seitlich über die Parallelogrammführung nicht
vorstehen, besonders leicht kapseln.
Eine im Rahmen der Erfindung besonders wesentliche Ge
staltung der Kraftübertragungsvorrichtung zeichnet sich
dadurch aus, daß die Kraftübertragungsvorrichtung eine ein
stückig aus einem einzigen Materialblock ausgebildete Kraft
untersetzungsvorrichtung mit mindestens einem an dem Ständer
abgestützten und mittels einer längssteifen, in der Paral
lelogrammebene biegeelastischen Koppel mit dem auslenkbar ge
führten Parallelogrammschenkel verbundenen starren Hebel auf
weist. Hierbei bewirkt also die Kraftübertragungsvorrichtung
durch die Längenverhältnisse der Hebelarme des Hebels oder
mehrerer hintereinandergeschalteter Hebel eine Kraftunterset
zung der auf den auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel
einwirkenden zu messenden Kraft, so daß Kraftmeßvorrichtungen
mit hohen Nennlasten erhalten werden können, bei denen den
noch auf den Meßwandler nur eine an dessen Eingangsgrößenbe
reich angepaßte untersetzte Eingangskraft einwirkt. Bei
spielsweise können bei einer Hintereinanderschaltung von drei
Hebeln Untersetzungsverhältnisse von 1000 : 1 und mehr ver
wirklicht werden. Insbesondere sind derartige zwei- und drei
hebelige Kraftübertragungsvorrichtungen in der vom selben An
melder am 14. Juni 1991 hinterlegten deutschen Patentanmel
dung P 41 19 734.8 und der darauf beruhenden europäischen
Patentanmeldung EP 92 109 385.2 ausführlich dargestellt und
beschrieben. Der diesbezügliche Offenbarungsgehalt dieser
früheren Anmeldungen wird hiermit durch Bezugnahme einge
schlossen.
Wie in diesen früheren Anmeldungen ferner ausführlich
erläutert ist, sind solche Ausgestaltungen besonders vorteil
haft, bei denen die Abstützstellen der Hebel und mindestens
die am stärksten belasteten Bereiche der Hebel von den übri
gen Materialbereichen des Materialblocks jeweils nur durch
eine den Materialblock durchtrennende dünne Schnittlinie ge
trennt sind. Da hierbei die Zwischenräume zwischen den ein
zelnen Komponenten, zumindest an den maßgeblichen Stellen,
nur eine optimal kleine räumliche Ausdehnung aufweisen, ist
bei gleicher Belastungsfähigkeit das Bauvolumen reduziert
bzw. bei gleichem Bauvolumen die Belastungsfähigkeit gestei
gert.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfin
dung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der
Zeichnung, auf die bezüglich einer erfindungswesentlichen
Offenbarung aller im Text nicht erwähnten Einzelheiten beson
ders hingewiesen wird. Hierin zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Parallelo
grammführung für eine Kraftmeßvorrichtung,
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht einer im Innen
raum der Parallelogrammführung festzulegenden
Kraftübertragungsvorrichtung, und
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der zusammenge
bauten Kraftmeßvorrichtung.
Gemäß Fig. 1 weist eine einstückige Parallelogrammfüh
rung, die beispielsweise durch einen Abschnitt eines entspre
chend geformten Hohlprofils oder durch entsprechende Bearbei
tung eines Materialvollblocks hergestellt worden ist, zwei
zueinander parallele Lenker 2, 3 auf, an deren Endbereichen
jeweils durch Materialausnehmungen gebildete Biegestellen 4,
5, 6 und 7 angeordnet sind, welche die Eckpunkte einer Paral
lelogrammform festlegen. Mittels dieser die Parallelogramm
ebene aufspannenden Biegestellen 4, 5, 6, 7 sind die im übri
gen längssteifen Lenker 2, 3 in der Parallelogrammebene
biegeelastisch. Quer zu den Lenkern 2, 3 erstreckt sich zwi
schen den Biegestellen 4 und 7 ein in noch zu beschreibender
Weise feststehend abgestützter Parallelogrammschenkel 8, an
dem mittels der Lenker 2, 3 ein sich zwischen den dem fest
stehend abgestützten Parallelogrammschenkel 8 entgegengesetz
ten Biegestellen 5, 6 erstreckender Parallelogrammschenkel 9
parallel auslenkbar geführt ist.
Der feststehend abgestützte Parallelogrammschenkel 8
und der auslenkbar geführte Parallelogrammschenkel 9 sind je
weils in der Form eines Hohlkörpers ausgebildet, der an sei
nen zur Parallelogrammebene parallelen Stirnseiten offen ist.
An einen sich zwischen den Biegestellen 4 und 7 erstreckenden
ersten Wandungsabschnitt des feststehend abgestützten Paral
lelogrammschenkels 8 schließt sich im Bereich des durch die
Biegestelle 7 gebildeten Endes des in Fig. 1 unteren Lenkers
3 ein zweiter Wandungsabschnitt 11 an, der sich in der Längs
richtung des Lenkers 3 hinsichtlich des Innenraums 12 der
Parallelogrammführung 1 nach außen erstreckt. Von dem dem er
sten Wandungsabschnitt 10 abgewandten Endbereich des zweiten
Wandungsabschnittes 11 aus erstreckt sich ein dritter Wan
dungsabschnitt 13 zunächst mit einem im Verhältnis zu dem
vertikalen Abstand zwischen den Biegestellen 4 und 7 kurzen
ersten Teilbereich 14 senkrecht zum zweiten Wandungsabschnitt
11 und im Anschluß daran mit einem zweiten Teilbereich 15 in
einem in bezug auf den zweiten Wandungsabschnitt 11 zum In
nenraum 12 der Parallelogrammführung 1 hin geneigten Winkel
bis zur Höhe des in Fig. 1 oberen Lenkers 2, von wo aus der
dritte Wandungsabschnitt 13 sich mit einem in der Längsrich
tung des Lenkers 2 gerichteten dritten Teilbereich 16 bis zu
dem an die Biegestelle 4 angrenzenden Endbereich des ersten
Wandungsabschnittes 10 erstreckt. Der auslenkbar geführte
Parallelogrammschenkel 9 ist dazu formgleich, jedoch höhen
verkehrt ausgebildet. Demgemäß erstreckt sich sein erster
Wandungsabschnitt 10′ zwischen den Biegestellen 5 und 6, wäh
rend der sich zwischen dem ersten Wandungsabschnitt 10′ und
dem den ersten, zweiten und dritten Teilbereich 14′, 15′ und
16′ aufweisenden dritten Wandungsabschnitt 13′ erstreckende
zweite Wandungsabschnitt 11′ angrenzend an die in Fig. 1 obe
re Biegestelle 5 angeordnet ist und der dritte Teilbereich
16′ angrenzend an die untere Biegestelle 6 verläuft.
Ein mit dem feststehend abgestützten Parallelogramm
schenkel 8 einstückig aus gebildetes starres Stützteil 17 er
streckt sich von der zum Innenraum 12 der Parallelogramm
führung 1 weisenden Innenseite des ersten Wandungsabschnittes
10 aus in der Längsrichtung der Lenker 2, 3 bis in die Nähe
des Wandungsabschnittes 10′ des auslenkbar geführten Paral
lelogrammschenkels 9. Der Abstand zwischen diesem ersten Wan
dungsabschnitt 10′ und dem freien Ende des Stützteils 17 ist
unkritisch und könnte auch deutlich größer sein als der in
Fig. 1 dargestellte kleine Abstand. Ebenso ist der Abstand
zwischen dem Stützteil 17 und dem ihm benachbarten Lenker 2
klein gehalten, jedoch groß genug, um eine für wegarme Meß
systeme ausreichende Auslenkung des auslenkbar geführten Par
allelogrammschenkels 9 zu ermöglichen. Das Stützteil 17 ist
von seinem zum ersten Wandungsabschnitt 11 weisenden freien
Ende aus gesehen bis in einem bestimmten Abstand vor der zum
Innenraum 12 weisenden Seite des ersten Wandungsabschnittes
10 quaderförmig ausgebildet. Jenseits dieses Abstandes nimmt
sein bezüglich der Parallelogrammebene senkrechter Quer
schnitt zum ersten Wandungsabschnitt 10 hin zu.
In dem Innenraum 12 der Parallelogrammführung 1 ist in
einer in Fig. 3 dargestellten Weise eine in Fig. 2 darge
stellte Kraftübertragungsvorrichtung 18 angeordnet. Diese
ist, wie die Parallelogrammführung 1, ebenfalls einstückig
aus einem einzigen Materialblock ausgebildet, wobei die nach
stehend erläuterten Komponenten der Kraftübertragungsvor
richtung 18 lediglich durch den Materialblock durchsetzende
dünne Schnittlinien voneinander getrennt sind. Diese dünnen
Schnittlinien, die also materialfreie Bereiche geringer Stär
ke darstellen, sind in Fig. 2 und 3 als dick ausgezogene Li
nien gekennzeichnet.
Im einzelnen entspricht die äußere Form des die Kraft
übertragungsvorrichtung 18 bildenden quaderförmigen Material
blocks im wesentlichen der Form des Innenraums 12 der Paral
lelogrammführung 1. Wie aus Fig. 2 und 3 hervorgeht, ist im
Bereich der zum ersten Wandungsabschnitt 10′ weisenden Qua
derseite mittels einer dünnen Schnittlinie 19 eine in der zur
Parallelogrammebene parallelen Quaderebene biegeelastische
Koppel 20 mit lokalisierten Biegestellen 21, 22 und einem an
das freie Ende der Koppel 20 jenseits ihrer Biegestelle 22
anschließenden Befestigungsbereich 23 abgegrenzt. Mittels der
dem Befestigungsbereich 23 abgewandten Biegestelle 21 steht
die Koppel 20 mit einem ersten Hebel 24 in Verbindung, der
ebenfalls durch dünne Schnittlinien 25, 26 von einem einen
Ständer 27 bildenden Materialbereich des Materialblocks abge
grenzt ist. Die einander gegenüberliegenden Enden der dünnen
Schnittlinien 25, 26 begrenzen zwischen sich eine als Ab
stützstelle für den ersten Hebel 24 am Ständer 27 dienende
Biegestelle 28.
Der erste Hebel 24, der sich auf der dem Ständer 27 ab
gewandten Seite der dünnen Schnittlinie 26 bis zu der dem
unteren Lenker 3 der Parallelogrammführung 1 zugewandten Kan
te des rechteckigen Materialblocks erstreckt, ist an seinem
der Koppel 20 abgewandten Ende mittels einer einerseits durch
die dünne Schnittlinie 26 und andererseits durch eine weitere
dünne Schnittlinie 29 begrenzten, Biegestellen 30, 31 aufwei
senden zweiten Koppel 32 mit einem zweiten Hebel 33 verbun
den. Die dünne Schnittlinie 29 begrenzt gleichzeitig den
ersten Hebel 24 an seinem durch die Biegestelle 31 mit der
zweiten Koppel 32 verbundenen Ende gegenüber dem Ständer 27.
Gleichzeitig bildet die dünne Schnittlinie 29, die an der zum
ersten Wandungsabschnitt 10 des feststehend abgestützten Par
allelogrammschenkels 8 weisenden Rechteckseite des Material
blocks ausmündet, mit ihrem dieser Ausmündung entgegengesetz
ten Endbereich zusammen mit einer in Gegenüberstellung dazu
endenden dünnen Schnittlinie 35 eine als Abstützstelle für
den zweiten Hebel 33 dienende Biegestelle 36. Die dünne
Schnittlinie 35 begrenzt den zweiten Hebel 33 an seiner der
dünnen Schnittlinie 26 entgegengesetzten Seite gegenüber dem
Ständer 27. Gleichzeitig begrenzt sie einen dritten Hebel 37
und eine als dessen Abstützstelle dienende Biegestelle 38
gegenüber dem Ständer 27, wobei die Biegestelle 38 an ihrer
der dünnen Schnittlinie 35 entgegengesetzten Seite durch eine
auch den dritten Hebel 37 gegenüber dem Ständer 27 abgren
zende dünne Schnittlinie 39 begrenzt ist. Letztere mündet mit
ihrem der Biegestelle 38 entgegengesetzten Ende in die dünne
Schnittlinie 26, wobei die beiden Schnittlinien 26, 39 in
diesem Bereich gleichzeitig eine dritte Koppel 40 mit Biege
stellen 41, 42 begrenzen, welche an ihrer dazu entgegenge
setzten Seite gegenüber dem dritten Hebel 37 durch eine dünne
Schnittlinie 43 begrenzt ist. An seiner dem Ständer 27 abge
wandten Seite ist der dritte Hebel 37 von dem zweiten Hebel
33 durch eine durchgehende Ausnehmung 44 größerer Breite ab
gegrenzt. Innerhalb eines durch eine Linie 45 umschlossenen
Bereichs ist die Materialstärke der Kraftübertragungsvorrich
tung senkrecht zur Parallelogrammebene herabgesetzt, wodurch
die Federkonstanten der Biegestellen 38, 41 und 42 vermindert
ist. Eine derartige Kraftübertragungsvorrichtung ist noch
ausführlicher in der deutschen Patentanmeldung P 41 19 734.8
desselben Anmelders sowie in der darauf beruhenden europäi
schen Patentanmeldung EP 92 109 385.2 dargestellt und er
läutert, so daß der diesbezügliche Offenbarungsgehalt dieser
Anmeldungen hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Das Formprinzip der in Fig. 2 dargestellten Kraftüber
tragungsvorrichtung 18 besteht also ersichtlich darin, daß
der die drei Hebel 24, 33 und 37 mittels der Biegestellen 28,
36 und 38 abstützende Ständer 27 im wesentlichen durch einen
zum Stützteil 17 weisenden Materialbereich gebildet ist, wel
cher somit einen sich längs des Stützteils 17 erstreckenden
äußeren Randbereich 46 aufweist, mit dem er an einem ihm
zugewandten, entsprechenden Seitenbereich 47 des Stützteils
17 festgelegt wird.
Wie insbesondere aus Fig. 3 ersichtlich ist, ist die
in der zur Parallelogrammebene senkrechten Richtung eine
geringere Materialstärke als die Parallelogrammführung 1
aufweisende Kraftübertragungsvorrichtung 18 mittels durch
strichpunktierte Linien angedeuteten Schraubbolzen 48 an dem
Stützteil 17 festgelegt. Der dem Stützteil 17 benachbarte
Lenker 2 weist mit der Achse der Schraubbolzen 48 fluchtende,
durchgehende Ausnehmungen 49 auf, durch die die Schraubbolzen
48 von der Außenseite der Parallelogrammführung 1 her hin
durchgeführt und in entsprechende Gewindebohrungen im Ständer
27 der Kraftübertragungsvorrichtung 18 eingeschraubt sind.
Gleichzeitig nehmen die Ausnehmungen 49 die Köpfe 50 auf, so
daß der Abstand zwischen dem Lenker 2 und dem Stützteil 17
auf ein lediglich die notwendige Beweglichkeit der Parallelo
grammführung 1 zulassendes Maß herabgesetzt werden kann.
Mittels der Schraubbolzen 48 ist also der äußere Rand
bereich 46 des Ständers 27 an dem Seitenbereich 47 des Stütz
teils 17 festgespannt. Der Befestigungsbereich 23 der zur
Krafteinleitung in die Kraftübertragungsvorrichtung 18 die
nenden Koppel 20 ist mittels eines durch eine strichpunktier
te Linie angedeuteten Schraubbolzens 51 mit dem zum Lenker 3
weisenden Endbereich des Wandungsabschnitts 10′ des auslenk
bar geführten Parallelogrammschenkels 9 fest verbunden. Eine
in Fig. 2 und 3 angedeutete, quer zur Parallelogrammebene
elastische Biegestelle 52 der Koppel 20 dient zum Ausgleich
von etwaigen Tordierungen des auslenkbar geführten Parallelo
grammschenkels 9 senkrecht zur Parallelogrammebene.
Außerhalb des der gegenseitigen Festlegung dienenden
äußeren Randbereichs 46 bzw. Seitenbereichs 47 ist zwischen
den jeweils einander zugewandten Seiten der Parallelogramm
führung 1 und der Kraftübertragungsvorrichtung 18 ein Abstand
eingehalten, der ausreicht, im gesamten Bereich der Bewegung
der Parallelogrammführung 1 eine gegenseitige Berührung zu
verhindern. Wegen der Durchbiegung der Koppel 20 und der Aus
lenkung des mit ihr verbundenen ersten Hebels 24 sind die
Innenseiten der Wandungsabschnitte 10 und 10′ im Bereich der
ihnen zugewandten Seiten der Koppel 20 und des Hebels 24 zwi
schen Stellen 53 und 54 bzw. 55 und 56 geringfügig ausgenom
men, damit der nötige Bewegungsspielraum gewährleistet ist.
Dagegen kann wegen der starren Festlegung des Ständers 27
dieser Abstand in dem sich zwischen dem ersten Wandungsab
schnitt 10 und dem der gegenseitigen Festlegung dienenden Be
reich 46 bzw. 47 erstreckenden verstärkten Bereich 57 des
Tragteils 17, wie aus Fig. 3 ersichtlich, kleiner gehalten
werden.
Wie aus Fig. 3 weiter hervorgeht, ist ein zur Lieferung
eines der mit der Kraftmeßvorrichtung zu messenden Kraft ent
sprechenden elektrischen Signals dienender Meßwandler 58 in
dem Hohlraum des feststehend abgestützten Parallelogramm
schenkels 8 an dessen erstem Wandungsabschnitt 10 angeordnet.
Insbesondere ist der wegarme Meßwandler 58 durch ein elektro
magnetisches Kraftkompensationssystem gebildet, bei dem eine
an die Ausgangsseite der Kraftübertragungsvorrichtung 18 an
gekoppelte Tauchspule in einem Magnetfeld eines Permanent
magneten in einer Gleichgewichtslage gehalten wird, wobei der
zur Einstellung der Gleichgewichtslage erforderliche Tauch
spulenstrom das der zu bestimmenden Kraft proportionale elek
trische Signal darstellt.
Zur mechanischen Ankopplung des Meßwandlers 58 er
strecken sich beidseits der Kraftübertragungsvorrichtung 18
von deren drittem Hebel 37 aus Kraftübertragungsglieder 59
zum Meßwandler 58 hin. Da die Parallelogrammführung 1 quer
zur Parallelogrammebene breiter ist als die Kraftübertra
gungsvorrichtung 27, sind in dem ersten Wandungsabschnitt 10
Ausnehmungen 60 ausgebildet, durch die die Kraftübertragungs
glieder 59 frei hindurchgeführt sind. Sofern die Parallelo
grammführung quer zur Parallelogrammebene mit einer verhält
nismäßig großen Breite ausgelegt ist, kann auch das Bedürfnis
nach einer Herabsetzung der Federkonstanten ihrer Lenker 2, 3
bestehen. In diesem Fall sind im Bereich der Biegestellen 4,
5, 6, 7 in den Lenkern 2, 3 durchgehende Ausnehmungen vorge
sehen, deren Querschnitt so groß gewählt wird, daß die Feder
konstante auf das gewünschte Maß herabgesetzt wird.
Aus Fig. 3 ist ferner ersichtlich, daß der zweite Wan
dungsabschnitt 11 als Befestigungsbereich für den feststehend
abgestützten Parallelogrammschenkel 8, beispielsweise auf
einem schematisch angedeuteten Rahmenteil oder einer Grund
platte 61 einer Waage, dient. Zu diesem Zweck sind von der
Seite der Grundplatte 61 her Schraubbolzen 62 in Gewindeboh
rungen 63 des zweiten Wandungsabschnittes 11 eingeschraubt,
wodurch der feststehend abgestützte Parallelogrammschenkel 8
festgelegt wird, ohne daß sich unerwünschte Befestigungsspan
nungen bis in die für die Messung maßgeblichen Bereiche der
Parallelogrammführung hinein ausbreiten. Ähnlich dient der
erste Wandungsabschnitt 11′ des parallel auslenkbar geführten
Parallelogrammschenkels 9 als Befestigungsbereich für ein der
Einleitung der zu messenden Kraft dienendes, schematisch dar
gestelltes Teil 64, bei dem es sich beispielsweise um eine
Waagschale handelt. Die Festlegung der Teile 61 bzw. 64 er
folgt also durch Zusammenspannen von sich in der Längs
richtung der Lenker 2, 3 erstreckenden Befestigungsflächen,
wobei die durch die Krafteinleitung mittels des Teils 64
gegenüber dem stationären Teil 61 hervorgerufenen Belastungen
mittels der geeignet orientierten dritten Wandungsabschnitte
15 bzw. 15′ besonders günstig abgeleitet werden.
Bezugszeichenliste
1 Parallelogrammführung
2, 3 Lenker
4, 5, 6, 7 Biegestellen
8 feststehend abgestützter Parallelogramm schenkel
9 parallel auslenkbar geführter Parallelo grammschenkel
10, 10′ erster Wandungsabschnitt
11, 11′ zweiter Wandungsabschnitt
12 Innenraum der Parallelogrammführung
13, 13′ dritter Wandungsabschnitt
14, 14′ erster Teilbereich
15, 15′ zweiter Teilbereich
16, 16′ dritter Teilbereich
17 Stützteil
18 Kraftübertragungsvorrichtung
19 dünne Schnittlinie
20 Koppel
21, 22 Biegestellen
23 Befestigungsbereich
24 erster Hebel
25, 26 dünne Schnittlinien
27 Ständer
28 Biegestelle
29 dünne Schnittlinie
30, 31 Biegestellen
32 zweite Koppel
33 zweiter Hebel
35 dünne Schnittlinie
36 Biegestelle
37 dritter Hebel
38 Biegestelle
39 dünne Schnittlinie
40 dritte Koppel
41, 42 Biegestellen
43 dünne Schnittlinie
44 durchgehende Ausnehmung
45 umschlossener Bereich
46 äußerer Randbereich
47 Seitenbereich
48 Schraubbolzen
49 Ausnehmung
50 Kopf
51 Schraubbolzen
52 Biegestelle
53, 54, 55, 56 Stellen der Parallelogrammführung
57 verstärkter Bereich
58 Meßwandler
59 Kraftübertragungsglied
60 Ausnehmung
61 Grundplatte
62 Schraubbolzen
63 Gewindebohrung
64 Waagschale.
2, 3 Lenker
4, 5, 6, 7 Biegestellen
8 feststehend abgestützter Parallelogramm schenkel
9 parallel auslenkbar geführter Parallelo grammschenkel
10, 10′ erster Wandungsabschnitt
11, 11′ zweiter Wandungsabschnitt
12 Innenraum der Parallelogrammführung
13, 13′ dritter Wandungsabschnitt
14, 14′ erster Teilbereich
15, 15′ zweiter Teilbereich
16, 16′ dritter Teilbereich
17 Stützteil
18 Kraftübertragungsvorrichtung
19 dünne Schnittlinie
20 Koppel
21, 22 Biegestellen
23 Befestigungsbereich
24 erster Hebel
25, 26 dünne Schnittlinien
27 Ständer
28 Biegestelle
29 dünne Schnittlinie
30, 31 Biegestellen
32 zweite Koppel
33 zweiter Hebel
35 dünne Schnittlinie
36 Biegestelle
37 dritter Hebel
38 Biegestelle
39 dünne Schnittlinie
40 dritte Koppel
41, 42 Biegestellen
43 dünne Schnittlinie
44 durchgehende Ausnehmung
45 umschlossener Bereich
46 äußerer Randbereich
47 Seitenbereich
48 Schraubbolzen
49 Ausnehmung
50 Kopf
51 Schraubbolzen
52 Biegestelle
53, 54, 55, 56 Stellen der Parallelogrammführung
57 verstärkter Bereich
58 Meßwandler
59 Kraftübertragungsglied
60 Ausnehmung
61 Grundplatte
62 Schraubbolzen
63 Gewindebohrung
64 Waagschale.
Claims (18)
1. Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Waage, mit einer
einen feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel (8),
zwei zueinander parallele, längssteife, in der Parallelo
grammebene biegeelastische Lenker (2, 3) und einen mittels
der Lenker (2, 3) an dem feststehend abgestützten Parallelo
grammschenkel (8) parallel auslenkbar geführten Parallelo
grammschenkel (9) zur Aufnahme der zu messenden Kraft aufwei
senden Parallelogrammführung (1), einem Meßwandler (58) zur
Lieferung eines der zu messenden Kraft entsprechenden Si
gnals, und einer zur Übertragung mindestens eines Teils der
den auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel (9) belasten
den zu messenden Kraft auf den Meßwandler (58) dienenden Vor
richtung (18), die mindestens ein an einem bezüglich des
feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels (8) festste
henden starren Ständer (27) angelenktes, der Kraftübertragung
dienendes bewegliches Glied aufweist und an den auslenkbaren
Parallelogrammschenkel (9) kräftemäßig angekoppelt ist, da
durch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsvorrichtung
(18) als ein von der Parallelogrammführung (1) getrenntes
Teil ausgebildet ist, und die Parallelogrammführung (1) ein
von dem feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel (8)
aus in den zwischen den Lenkern (2, 3) begrenzten Innenraum
(12) der Parallelogrammführung (1) ragendes starres Stützteil
(17) mit einem zum Innenraum (12) weisenden, im wesentlichen
in der Längsrichtung der Lenker (2, 3) sich erstreckenden
Seitenbereich (47) und der Ständer (27) der Kraftübertra
gungsvorrichtung (18) einen zu dem Seitenbereich (47) des
Stützteils (17) weisenden äußeren Randbereich (46) aufweist,
mit dem er an dem Seitenbereich (47) des Stützteils (17)
festgelegt ist.
2. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge
kennzeichnet, daß zwischen den jeweils einander zugewandten
Seiten der Kraftübertragungsvorrichtung (18) und der Paral
lelogrammführung (1) außerhalb ihres der gegenseitigen Fest
legung dienenden Randbereichs (46) bzw. Seitenbereichs (47)
ein zumindest ihre gegenseitige Berührung verhindernder Ab
stand vorgesehen ist.
3. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß sich der der gegenseitigen Festlegung des
Ständers (27) und des Stützteils (17) dienende Randbereich
(46) bzw. Seitenbereich (47) von dem zum auslenkbar geführten
Parallelogrammschenkel (9) weisenden freien Ende des Stütz
teils (17) bis in einen bestimmten Abstand vor der zum In
nenraum der Parallelogrammführung (1) weisenden Seite des
feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels (8) er
streckt.
4. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch ge
kennzeichnet, daß die in der Parallelogrammebene quer zur
Längsrichtung der Lenker (2, 3) gemessene Materialstärke des
Stützteils (17) ausgehend von dessen in dem vorbestimmten Ab
stand bestehenden Wert der Materialstärke längs seines sich
zum feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel (8) hin
erstreckenden Bereichs (57) anwächst.
5. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
4, dadurch gekennzeichnet, daß der der gegenseitigen Festle
gung des Ständers (27) und des Stützteils (17) dienende Rand
bereich (46) bzw. Seitenbereich (47) unmittelbar aneinander
anliegen.
6. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
5, dadurch gekennzeichnet, daß der der gegenseitigen Festle
gung des Ständers (27) und des Stützteils (17) dienende Rand
bereich (46) bzw. Seitenbereich (47) ebenflächig ausgebildet
sind.
7. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
6, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (17) und der
Ständer (27) durch ersteres durchsetzende sowie in Gewinde
bohrungen des letzteren eingeschraubte, sich im wesentlichen
quer zur Längsrichtung der Lenker (2, 3) erstreckende
Schraubbolzen (51) zusammengespannt sind, mit deren an der
dem benachbarten Lenker (2) des Stützteils (17) zugewandten
Seite abgestützten Köpfen (50) ihren Durchtritt erlaubende,
durchgehende Ausnehmungen (49) dieses Lenkers (2) fluchten.
8. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Parallelo
grammebene gemessene Dickenabmessung der Parallelogrammfüh
rung (1) größer ist als die Dickenabmessung der Kraftübertra
gungsvorrichtung (18).
9. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelogrammführung (1)
einstückig aus einem einzigen Materialblock ausgebildet ist.
10. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeelastizität der Len
ker (2, 3) auf an deren Enden lokalisierte und die Eckpunkte
der Parallelogrammform bestimmende Biegestellen (4, 5, 6, 7)
der Parallelogrammführung (1) konzentriert ist.
11. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (2, 3) in ihren
biegeelastischen Bereichen (4, 5, 6, 7) mit zur Herabsetzung
der Federkonstanten dienenden Ausnehmungen versehen sind.
12. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehend abgestützte
Parallelogrammschenkel (8) und/oder der auslenkbar geführte
Parallelogrammschenkel (9) in der Form eines quer zur Paral
lelogrammebene offenen Hohlkörpers ausgebildet ist, an dessen
sich zwischen den beiden an den jeweiligen Parallelogramm
schenkel (8; 9) angrenzenden Enden der Lenker (2, 3) und quer
zu diesen erstreckenden ersten Wandungsabschnitt (10; 10′
sich im Bereich des Endes eines der beiden Lenker (2; 3) ein
in der Längsrichtung dieses Lenkers (2; 3) in bezug auf den
Innenraum (12) der Parallelogrammführung (1) nach außen ge
richteter, als Befestigungsbereich dienender zweiter Wan
dungsabschnitt (11; 11′) anschließt, von dem aus sich ein den
zweiten Wandungsabschnitt (11; 11′) mit dem ersten Wandungs
abschnitt (10; 10′) verbindender dritter Wandungsabschnitt
(13; 13′) zum an das Ende des anderen Lenkers (3; 2) an
grenzenden Bereich des ersten Wandungsabschnittes (10; 10′)
erstreckt.
13. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch
gekennzeichnet, daß der dritte Wandungsabschnitt (13; 13′)
vom zweiten Wandungsabschnitt (11; 11′) aus betrachtet minde
stens längs eines Teilbereichs (15; 15′) seiner Länge zum
Innenraum (12) der Parallelogrammführung (1) hin geneigt ist.
14. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 12 oder 13,
dadurch gekennzeichnet, daß sich der zweite Wandungsabschnitt
(11) des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels (8)
und der zweite Wandungsabschnitt (11′) des auslenkbar geführ
ten Parallelogrammschenkels (9) von den Endbereichen gegen
überliegender Lenker (2; 3) aus erstrecken.
15. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwandler (58) in dem
Hohlraum des feststehend angeordneten Parallelogrammschenkels
(8) angeordnet ist.
16. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch ge
kennzeichnet, daß der erste Wandungsabschnitt (10) durchge
hende Ausnehmungen (60) für den Durchtritt von sich zu dem
Meßwandler (58) erstreckenden Kraftübertragungsgliedern (59) -
der Kraftübertragungsvorrichtung (18) aufweist.
17. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis
16, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsvorrich
tung (18) eine einstückig aus einem einzigen Materialblock
ausgebildete Kraftuntersetzungsvorrichtung mit mindestens
einem an dem Ständer (27) abgestützten und mittels einer
längssteifen, in der Parallelogrammebene biegeelastischen
Koppel (20) mit dem auslenkbar geführten Parallelogrammschen
kel (9) verbundenen starren Hebel (24; 33; 37) aufweist.
18. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Abstützstellen (28; 36; 38) der Hebel
(24; 33; 37) und mindestens die am stärksten belasteten Be
reiche der Hebel (24; 33; 37) von den übrigen Materialberei
chen des Materialblocks jeweils nur durch eine den Material
block durchtrennende dünne Schnittlinie (25, 26, 29, 35, 39)
getrennt sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934305425 DE4305425B4 (de) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Waage |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19934305425 DE4305425B4 (de) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Waage |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4305425A1 true DE4305425A1 (de) | 1994-08-25 |
DE4305425B4 DE4305425B4 (de) | 2008-06-26 |
Family
ID=6481058
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19934305425 Expired - Fee Related DE4305425B4 (de) | 1993-02-22 | 1993-02-22 | Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Waage |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4305425B4 (de) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19729623A1 (de) * | 1997-07-10 | 1999-01-14 | Mettler Toledo Gmbh | Anordnung zum Befestigen einer Parallelogrammführung in einer Kraftmeßvorrichtung |
EP0990880A2 (de) * | 1998-09-30 | 2000-04-05 | Mettler-Toledo GmbH | Kraftmessvorrichtung, insbesondere Wägezelle |
EP1083420A2 (de) * | 1999-09-11 | 2001-03-14 | Mettler-Toledo GmbH | Vorrichtung zur Kraftuntersetzung in einer Kraftmessvorrichtung |
EP1195588A1 (de) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Anritsu Corporation | Elektronische Waage |
EP1530035A1 (de) * | 2003-11-06 | 2005-05-11 | Mettler-Toledo GmbH | Kraftmesszelle mit Befestigungsentkopplung durch erhöhte Flächen und kurze Einschnitte |
US7495186B2 (en) | 2005-02-05 | 2009-02-24 | Sartorius Ag | Weighing system of monolithic construction including flexural pivot |
US7534971B2 (en) | 2005-02-05 | 2009-05-19 | Sartorius Ag | Weighing system of monolithic construction including flexural pivot |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU545387B2 (en) * | 1982-10-05 | 1985-07-11 | Yamato Scale Company, Limited | Weight and force measuring device |
JPS6345520A (ja) * | 1986-05-20 | 1988-02-26 | Shinko Denshi Kk | 振動式荷重測定装置 |
CN1013709B (zh) * | 1987-05-09 | 1991-08-28 | 株式会社岛津制作所 | 电子秤 |
CH673531A5 (de) * | 1987-08-08 | 1990-03-15 | Wirth Gallo Messtechnik | |
DE4119734A1 (de) * | 1991-06-14 | 1992-12-17 | Mettler Toledo Ag | Vorrichtung zur kraftuntersetzung in einer kraftmesseinrichtung, insbesondere einer waage |
-
1993
- 1993-02-22 DE DE19934305425 patent/DE4305425B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6232567B1 (en) | 1997-07-10 | 2001-05-15 | Mettler-Toledo Gmbh | Arrangement for mounting a parallel-guiding device in a force measuring apparatus |
DE19729623A1 (de) * | 1997-07-10 | 1999-01-14 | Mettler Toledo Gmbh | Anordnung zum Befestigen einer Parallelogrammführung in einer Kraftmeßvorrichtung |
DE19729623B4 (de) * | 1997-07-10 | 2004-10-07 | Mettler-Toledo Gmbh | Anordnung zum Befestigen einer Parallelogrammführung in einer Kraftmeßvorrichtung |
EP1550849A2 (de) * | 1998-09-30 | 2005-07-06 | Mettler-Toledo GmbH | Kraftmessvorrichtung, insbesondere Wägezelle |
EP0990880A2 (de) * | 1998-09-30 | 2000-04-05 | Mettler-Toledo GmbH | Kraftmessvorrichtung, insbesondere Wägezelle |
EP0990880A3 (de) * | 1998-09-30 | 2001-05-16 | Mettler-Toledo GmbH | Kraftmessvorrichtung, insbesondere Wägezelle |
US6326562B1 (en) | 1998-09-30 | 2001-12-04 | Mettler-Toledo Gmbh | Force-measuring apparatus, particularly a weighing cell |
EP1550849A3 (de) * | 1998-09-30 | 2009-06-17 | Mettler-Toledo AG | Kraftmessvorrichtung, insbesondere Wägezelle |
EP1083420A2 (de) * | 1999-09-11 | 2001-03-14 | Mettler-Toledo GmbH | Vorrichtung zur Kraftuntersetzung in einer Kraftmessvorrichtung |
DE19943439A1 (de) * | 1999-09-11 | 2001-03-15 | Mettler Toledo Gmbh | Vorrichtung zur Kraftuntersetzung in einer Kraftmeßvorrichtung |
EP1083420A3 (de) * | 1999-09-11 | 2001-06-06 | Mettler-Toledo GmbH | Vorrichtung zur Kraftuntersetzung in einer Kraftmessvorrichtung |
US6378379B1 (en) | 1999-09-11 | 2002-04-30 | Mettler-Toledo Gmbh | Force-reduction mechanism for a force-measuring device |
US6693245B2 (en) | 2000-09-29 | 2004-02-17 | Anritsu Corporation | Electronic balance which is easily assembled, maintained, downsized and improved with respect to weighing performance, and method for manufacturing the same |
EP1195588A1 (de) * | 2000-09-29 | 2002-04-10 | Anritsu Corporation | Elektronische Waage |
EP1530035A1 (de) * | 2003-11-06 | 2005-05-11 | Mettler-Toledo GmbH | Kraftmesszelle mit Befestigungsentkopplung durch erhöhte Flächen und kurze Einschnitte |
US7220924B2 (en) | 2003-11-06 | 2007-05-22 | Mettler-Toledo Ag | Fastening arrangement of a force-transmitting device |
US7365276B2 (en) | 2003-11-06 | 2008-04-29 | Mettler-Toledo Ag | Force-transmitting device |
US7495186B2 (en) | 2005-02-05 | 2009-02-24 | Sartorius Ag | Weighing system of monolithic construction including flexural pivot |
US7534971B2 (en) | 2005-02-05 | 2009-05-19 | Sartorius Ag | Weighing system of monolithic construction including flexural pivot |
DE102005005369C5 (de) * | 2005-02-05 | 2010-01-21 | Sartorius Ag | Wägesystem |
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