DE7602811U1

DE7602811U1 - Praezisionswaage

Info

Publication number: DE7602811U1
Application number: DE7602811U
Authority: DE
Original assignee: Mettler Instrumente AG
Current assignee: Mettler Instrumente AG
Priority date: 1975-04-15
Filing date: 1976-02-02
Publication date: 1976-06-03
Also published as: JPS5713453Y2; JPS51128577U; CH576634A5; US3973637A

Description

Patentanwälte
Dip),« Ing. A. WEDDE-Dipl.-Ing, K, EMPL,
München 80, Schumannatr. 2

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Mettler Instrumente AG, Greifensee (Schweiz)

Präzisionswaage

Die Erfindung betrifft eine Präzisionswaage, deren Waagschale am oberen Ende eines mit einem wegarmen Messwandler zusammenwirkenden Lastaufnehmers angeordnet ist.

Beispiele für derartige Waagen sind solche mit elektromagnetischer Kraftkompensation, mit schwingenden Saiten, oder mit Dehnungsmessstreifen. Gemeinsam ist allen Waagen der betrachteten Art, dass der Lastaufnehmer nur einen kleinen Weg unter Last ausführt, und dass das Messergebnis durch Umwandlung elektrischer Signale in eine - üblicherweise digitale - Anzeige dargestellt wird.

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Ein wesentliches Problem bei solchen Waagen stellt sich im Zusammenhang mit stosshaft einwirkenden Belastungen. Wenn auch normalerweise eine sorgfältige, schonende Bedienung dieser z.B. in Labors verwendeten Waagen erwartet werden kann, so sind doch Ungeschick und Bedienungsfehler nie ganz auszuschliessen. Zwar ist es bekannt, den Lastaufnehmer durch Anschläge in der Waagenkonsole vor den Folgen von stosshafter oder den Wägebereich überschreitender Belastung zu schützen. Jedoch können diese bekannten Anschläge nicht die Gefahr ausschliessen, dass, wenn Stösse auf die Waagschale erfolgen, diese selbst oder deren Verbindung mit dem Lastaufnehmer deformiert wird, zumal aus Kosten- und Raumgründen bei der Dimensionierung der Bauteile keine beliebig hohen Sicherheitsfaktoren angesetzt werden können.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, eine Waage der oben erwähnten Art zuverlässig gegen die Folgen von unbeabsichtigten Krafteinwirkungen auf die Waagschale zu schützen, unabhängig davon, ob es sich um Stösse oder einfache Ueberlast handelt. Erfindungsgemäss wird diese Aufgabe dadurch gelöst, dass die Waagschale über ein elastisches Bauteil mit dem Lastaufnehmer verbunden ist, wobei der Federweg des elastischen Bauteils grosser ist als der freie Weg der Waagschale bis zum Anschlag an einen festen Teil der Waage. Durch diese Massnahme wird die Waage praktisch unempfindlich gegen dynamische oder statische üeberlast, da die Waagschale so lange ausweicht, bis sie auf der Waagenkonsole oder dem Gehäuse aufliegt. Es versteht sich von selbst, dass das elastische Bauteil so zu dimensionieren ist, dass die

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elastische Auslenkung der Waagschale erst bei Kräften bzw. Stössen zum Anschlag führt, die grosser sind als der Wägebereich.

Eine besonders kompakte Ausführungsform ergibt sich, wenn das elastische Bauteil eine Blattfeder ist, welche zwischen der Waagschale und einem diese mit dem Lastaufnehmer verbindenden, relativ zur Waagschale vertikal beweglichen Koppelglied gefangen ist.

Häufig treten die oben erwähnten, ungewollten Belastungen exzentrisch auf, was zu Verbiegungen führen kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist demgemäss das elastische Bauteil eine mehrarmige Blattfeder, deren freie Enden konzentrisch zur Mitte der Waagschale an dieser anliegen, so dass sowohl eine vertikale Nachgiebigkeit als auch eine solche gegenüber Verkippen der Waagschale resultiert.Damit sind auch als Eckenlast wirkende Stösse ion ge fähr lieh, die Waagschale kann nun sowohl rein vertikal als auch kippend ausweichen, m.a.W. sowohl Druck als auch Biegung sind nicht mehr gefährlich.

Eine vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Waagschale aus zwei formschlüssig verbindbaren Teilen besteht, wobei das obere Teil zur Aufnahme des Wägegutes dient und das untere das elastische Bauteil und ein Koppelglied zum Lastaufnehmer aufweist. Diese Ausbildung gestattet eine einfachere Reinigung des oberen Teiles der Waagschale und bietet ausserdem Vorteile hinsichtlich einer einfacheren Herstellung und Montage der Waagschale.

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Ein Ausführungsbeispiel wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. Für das Beispiel wurde eine bekannte obenschalige Waage mit parallelgeführtem Lastaufnehmer und elektromagnetischer Kraftkompensation gewählt. Von der Waage selbst wurde nur ein Teil des Gehäuses und des Lastaufnehmers dargestellt, da die übrigen - konventionellen - Bauteile zum Verständnis der Erfindung nichts beitragen.
In der Zeichnung stellen dar

Figur 1 einen Schnitt durch die Waagschale längs I - I in Figur 2, und

Figur 2 einen Schnitt längs II - II in Figur 1.

Ein Waagengehäuse 4 aus Stahlblech ist in der Mitte zwischen seinen beiden Seitenwänden mit einer runden Oeffnung versehen, die durch einen Kragen 6 verstärkt ist. Durch diese Oeffnung ragt das obere Ende 8 eines Lastaufnehmers, das mit einer zweiteiligen Waagschale 10 verbunden ist. Deren Unterteil 12 aus Leichtmetallblech weist einen Aussenring auf, der unten wenige Millimeter über dem Gehäuse 4 endet und oben eine Wulst 14 bildet. Zentrisch zum Aussenring ist durch die Stirnwand 15 des Unterteils 12 mit Spiel ein Hohlbolzen 16 geführt, der mit einem Kragen auf dieser Stirnwand 15 lose aufliegt. Etwa in der Mitte der Längserstreckung des Hohlbolzens 16 ist in eine Ringnut ein Sicherungsring 18 eingelassen. Zwischen diesem und der Unterseite der Stirnwand 15 ist eine sternförmige Blattfeder 20 gefangen, welche so vorgeformt ist, dass sie mit den Enden ihrer acht Arme 22 die Stirnwand 15 gegen den Kragen des Bolzens

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16 nach oben drückt. Das Oberteil 2 4 der Waagschale, ebenfalls ein Blechformteil, dient zur Aufnahme des Wägegutes. Es weist ebenfalls einen ringförmigen Aussenmantel auf und verfügt in dessen Nähe und konzentrisch dazu über einen an ihm durch Punktschweissen befestigten Kragen 26, der sich formschlüssig über die Wulst 14 des Unterteils 12 fügt. Das Unterteil 12 ist mit dem Lastaufnehmer über einen an dessen oberem Ende 8 angedrehten, in den Bolzen 16 reichenden Zapfen steckbar verbunden.

Wie sich aus den Erläuterungen und den Figuren zwanglos ergibt, wird beim Auftreten eines zentrischen Stosses bzw. einer Ueberlast,symbolisiert durch P in Fig. 1, die Waagschale nach unten ausweichen, bis der Mantel des Unterteils 12 auf dem Gehäuse 4 aufsitzt. Der Lastaufnehmer wird nur so weit belastet, als es der Federauslenkung entspricht (echte Kraftbegrenzung). Entsprechendes gilt für exzentrische Belastungen (Symbol P„ in Fig. 1). In solchen Fällen wird die Blattfeder 20 nur mit den direkt betroffenen Federarmen 22 nachgeben, d.h. die Waagschale wird einseitig abkippen, bis sie das Gehäuse berührt. Wiederum bleibt der Lastaufnehmer praktisch unbelastet.

Bei der Dimensionierung ist insbesondere auf folgende Punkte zu achten:

- Genügendes Spiel zwischen Bolzen 16 und der Oeffnung in der Stirnwand 15.

- Abstimmen der Federkennlinie mit dem Wägebereich.

- Abstimmen des Federweges, der Auslenkung des Lastauf-

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nehmers beim Wägen und der freien Höhe zwischen Gehäuse 4 und Aussenring des Unterteils 12.

Die schadlos mögliche Ueberlast bzw. Stosskraft ist dann nur noch durch die Festigkeit des Gehäuses - oder aber allgemein des gewählten Anschlages - begrenzt.

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Claims

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1. Präzisionswaage, deren Waagschale am oberen Ende eines mit einem wegarmen Messwandler zusammenwirkenden Lastaufnehmers angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Waagschale (10) über ein elastisches Bauteil (20) mit dem Lastaufnehmer (8) verbunden ist, wobei der Federweg des elastischen Bauteils grosser ist als der freie Weg der Waagschale bis zum Anschlag an einem festen Teil (4) der Waage.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Bauteil eine Blattfeder (20) ist, welche zwischen der Waagschale und einem diese mit dem Lastaufnehmer verbindenden, relativ zur Waagschale vertikal beweglichen Koppelglied (16) gefangen ist.

3. Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das elastische Bauteil eine mehrarmige Blattfeder (20) ist, deren freie Enden (22) konzentrisch zur Mitte der Waagschale an dieser anliegen, so dass sowohl eine vertikale Nachgiebigkeit als auch eine solche gegenüber Verkippen der Waagschale resultiert-

4. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Waagschale aus zwei formschlüssig verbindbaren Teilen (12, 24) besteht, wobei das obere Teil (24) zur Aufnahme des Wägegutes dient und das untere (12) das elastische Bauteil und ein Koppelglied (16) zum Lastaufnehmer (8) aufweist.

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