DE7607012U1

DE7607012U1 - Waage

Info

Publication number: DE7607012U1
Application number: DE7607012U
Authority: DE
Original assignee: Mettler Instrumente AG
Current assignee: Mettler Instrumente AG
Priority date: 1976-03-08
Filing date: 1976-03-08
Publication date: 1976-09-16

Description

Patentanwälte ^

Dipl.-lm. A. WEDDE J

Dipi.-!n_. L. EMPL

München SO, Schumannstr. 2 " Ο· "3ΓΖ 1975

Mettler Instrumente AG, Greifensee (Schv/eiz)

Waaqe

Die Erfindung betrifft eine Waage mit einer Einrichtung zur elektromagnetischen Kraftkompensation, bei der die Gewichtsanzeige aus dem kompensierenden Strom abgeleitet wird.

Sollen derartige Waagen im eichpflichtigen Verkehr Verwendung finden können, so werden gewisse Anforderungen an die Funktionsfehlersicherheit gestellt, d.h. an die weitgehende Sicherheit vor Wägefehlern, die sich aufgrund von Veränderungen von elektrischen Komponenten bis hin zu deren Ausfall ergeben können, ohne dass der die Waage Bedienende davon etwas bemerkt.

Es i'st bekannt, zur Erfüllung dieser Auflagen elektrische Massnahrnen zu treffen. So ist es beispielsweise üblich, den

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Digital teil elektrischer Waagen wenigstens in seinen wesentlichen Komponenten doppelt auszuführen; Übereinstimmung der auf zwei Wegen erhaltenen Ergebnisse ist dann ein Indiz für deren Richtigkeit.

Auch bezüglich des Analagteiles der Anordnung (z.B. Messwiderstände, Dioden u.a.) können elektrische Sicherungsmaßnahmen getroffen werden, beispielsweise die selektive Zuschaltung von im normalen Wägebetrieb passiven elektrischen Komponenten (Duplikate der im Normal betrieb wirkenden Bestandteile, wobei die Anzeige bei korrekter Arbeitsweise unverändert bleiben müßte. Solchen elektrischen Sicherungs- bzw. Kontrollmaßnahmen haften im wesentlichen drei Nachteile an: Erstens wird nur jeweils die spezielle Komponente überprüft. Zweitens kön nen zufällig parallel auftretende Fehler, wiewohl unter Umständen von hohem Einfluß auf die Richtigkeit der Anzeige, verborgen bleiben. Und drittens ist solch eine Lösung relativ teuer.

Aufgabe der Erfindung war es, diese Nachteile zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß an einem in Inneren befindlichen, lastabhängig verstellbaren Bauteil ein Auflager für ein Prüfgewicht angeordnet ist, daß im Bereich des Auflagers ein weiteres Auflager für das Prüfgewicht am Waagengestell mindestens angenähert in vertikaler Richtung beweglich gelagert ist und daß dieses weitere Auflager durch ein von einem manuell betätigbaren Handgriff bewegbares mechanisches Getriebe höhenverstellbar ist, dergestalt, daß in der einen Grenzlage des weiteren Auflagers das Prüfgewicht ausschließlich auf diesem und in der anderen Grenzlage des weiteren Auflagers das Prüfgewicht ausschließlich auf dem am lastabhängig verstellbaren Bauteil angeordneten Auflager aufliegt.

Es wird also die Funktion des elektrischen Teils der Waage und insbesondere des gesamten Analogteils mit einem mechanischen Hilfsmittel überprüft. Dabei ist

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das Prüfgewicht dank des Einbaus im Waageninnern stets verfügbar, so daß die Kontrolle zu beliebiger Zeit und beliebig oft und ohne zusätzlichen Aufwand vorgenommen werden kann. Regelmäßig dürfte ein einziges Prüfgewicht genügen; lediglich in Sonderfällen mag es angezeigt sein, zwei oder mehrere (gleiche oder verschiedene) Prüfgewichte zu verwenden. Je nach Konstruktion der Waage wird das Prüfgewicht im Normal betrieb der Waage abgehoben (d.h. vom Lastaufnehmer getrennt) oder aber aufgelegt sein. Zweckmäßigerweise sollte es jedoch immer so angeordnet sein, daß es im normalen Wägebetrieb keinen Kompensationsstrom beansprucht, da die^r im Regelfall aufgrund der Eichvorschriften eine Verdoppelung des notwendigen maximalen Kompensationsstromes bedeuten würde.

Häufig werden Waagen der eingangs genannten Art mit einem Hebelwerk zur Untersetzung der Wägelast versehen. In solchen Fällen ist es zweckmäßig, wenn das Auflager für das Prüfgewicht an einer Stelle des Hebelwerks angeordnet ist, an der das Prüfgewicht wenigstens mit seinem vollen Gewicht auf die Einrichtung zur elektromagnetischen Kraftkompensötion wirkt. Auf diese Weise kann z.B. bei einer 1:100 untersetzten Waage der volle Wägebereich mit einem Prüfgewicht von (höchstens) einem Hunderstel der Maximal last überprüft werden.

Vorzugsweise ist das Prüfgewicht ein Kalibriergewicht, d.h. ein nach seinem Gewichtswert innerhalb enger Toleranzen genau definiertes (gegebenenfalls geeichtes) Gewichtsstück. In dieser Ausbildung ergibt sich ein weiterer großer Vorteil, der besonders bei untersetzten Waagen der eben besprochenen Art von Bedeutung ist: Das Prüfgewicht kann gleichzeitig zur Justierung der Waage, z.B. zum Abgleich von Unterschieden in der Erdbeschleunigung je nach Aufstellungsort» verwendet werden. Das bei Waagen mit großem Wägebereich

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besonders mühselige Hantieren mit großen geeichten Gewichtsstücken entfällt.

Zweckmäßigerweise enthält das mechanische Getriebe eine den Handgriff elastisch vorspannendes Federglied, mit dem dieser Handgriff nach Beendigung seiner manuellen Betätigung selbsttätig in eine Endlage zurückführbar ist, welche eine der beiden Grenzlagen für das weitere Auflager entspricht.

Dadurch wird sichergestellt, daß nach beendeter Funktionskontrolle (oder aber nach der Justierung) das Prüfgewicht stets wieder in seine Normalposition zurückgeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Waage wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert, in der zeigt

Figur 1 einen Längsschnit durch die Waage, und Figur 2 das Prüfgewicht samt Schalteinrichtung.

Als Beispiel wurde eine Brückenwaage mit 15 kg Wägebereich und einer Untersetzung von 1:100 gewählt. Die Waagschale 10 stützt sich gelenkig auf einen oberen und einen unteren Lasthebel 12, 14 ab; diese sind gelenkig mit einem zentralen, vertikalen Koppelglied 16 verbunden. Auf halber Höhe des Koppelgliedes 16 ist ein Krafthebel 18 angelenkt. Sein Hauptlager 20 ist an einer Säule 22 des Waagengestells 24 angeordnet. Am freien Ende (links in Figur 1) ist der Krafthebel 18 mit einer Tauchspule 26 verbunden, die im Luftspalt eines

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Permanentmagnetsystems 28 angeordnet ist, Durch die elektromagnetische Kraftwirkung der stromdurchflossenen Spule 26 im Magnetfeld wird dar Krafthebel 20 links so lange nach unten gezogen (Pfeil F^), bis der Abstand zwischen dem Krafthebel 18 und einer oberen und einer unteren ortsfesten Kondensatorplatte (30 bzw. 32) gleich ist. Ist dieser Zustand erreicht, so herrscht Gleichgewicht zwischen Wägelast (Pfeil F) und Kompensationskraft (Pfeil F^). Der durch die Spule 26 fliessende Strom ist im Gleichgewichtszustand proportional dem Gewicht der Wägelast und kann digitalisiert und angezeigt v/erden (Anzeige 34) .

Bis hierher ist die Waage konventionell; der elektrische Teil wird schematisch durch das Element 36 dargestellt, welches die Abtastung, Regelung, Speisung und Digitalisierung umfasst.

Bei der hier vorgestellten Ausführungsform ist nun der Krafthebel nach rechts verlängert (Arm 18') . Er v/eist am rechten Ende eine Gabelung 3 8 auf. Die beiden (in Figur 1 und 2 hintereinander liegenden) Gabelhälften sind V-förmig ausgebildet und dienen zur zeitweiligen Aufnahme eines zylindrischen Prüfgewichtes 40 von 150 Gramm. Der Angriffspunkt dieses Gewichtes hat zum Hauptlager 20 die gleiche Entfernung wie der Angriffspunkt der Kompensationsspule 26, das Gewicht 40 wirkt also mit seinem vollen Betrag.

Eine Schalteinrichtung 42 ist wie folgt aufgebaut:

Ein Gabelhalter 44 ist um eine im Waagengestell 24 befestigte

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Achse 4 6 schwenkbar. Eine etwa lotrecht verlaufende Verlängerung 48 des Gabelhalters berührt eine Exzenterscheibe 50, die auf einer weiteren im Waagengestell 24 fixierten Achse 52 drehfest montiert ist. Ferner sind mit der Achse 52 drehfest verbunden ein Bedienungshebel 54 und ein Zapfen 56. .Eine im' Waagengestell 24 befestigte Zugfeder 58 zieht den Zapfen 56 gegen einen ortsfesten Anschlag 60. In dieser (normalen oder Ruhe-) Stellung ist das Prüfgewicht 40 abgehoben vom Hebelarm 18' und ruht im Gabelhalter 44. Ein verstellbarer Anschlag 62 sorgt dafür, dass es auch beim Transportieren der Waage nicht aus der Gabel rutschen kann. In seitlicher Richtung ist es durch umlaufende Kerben 64 gegen Verrutschen gesichert.

Zur Vornahme der Funktionskontrolle wird bei unbelasteter Waagschale 10 und nach vorangehender Nullstellung der Anzeige der Bedienungshebel 5 4 um etwa eine Vierteldrehung im Uhrzeigersinn bewegt (gekrümmter Pfeil in Figur 1). Das Prüfgewicht wird dabei abgesenkt und belastet den Hebelarm 18'. Arbeiten alle Komponenten der Waage richtig, insbesondere der elektrische Teil, so wird auf der Anzeige 34 der genaue Gewichtswert des Prüfgewichtes 40 erscheinen. Für die Kontrolle kann dieser Wert in unmittelbarer Nähe der Gewichtsanzeige dauerhaft dargestellt, z.B. eingraviert, sein. Stimmen der angezeigte und der vorgegebene Wert (innerhalb der zulässigen Schwankungstoleranz) überein, so ist die Kontrolle beendet, der Hebel 54 wird freigegeben und kehrt selbsttätig wieder in die Ausgangsposition zurück, wobei das Prüfgewicht 40 wieder abgehoben wird.

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Bei genau kalibriertem, d.h. innerhalb der zulässigen Toleranzen abgeglichenem Gewicht des Prüfgewichts 4 0 kann dieses darüber hinaus zum Justieren der Waage verwendet werden.

Im dargestellten Fall wirkt das Prüfgewicht an einem gleicharmigen Hebel. Prinzipiell kann es auch beliebig unter- oder übersetzt sein, sofern konstruktive Gegebenheiten oder die Grosse des Wägebereichs dies angezeigt sein lassen. Bei ande- ; ren Waagenbauformen ist auch eine Anordnung denkbar, bei der das Prüfgewicht und die Kompensationsspule auf denselben Hebelarm wirken. Insbesondere bei Waagen kleinerer Kapazität kann das Prüfgewicht, beispielsweise in Form eines konzentrisch angeordneten Ringgewichtes, auch so vorgesehen sein, dass es direkt auf den Träger der Kompensationsspule einwirkt.

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Claims

I - Akte; Gm 23 033 Amt!. Aktenzeichen: G 76 07 012.7 SchutzansprUche.

1.) Waage mit einer Einrichtung zur elektromagnetischen Kraftkompensation, bei der die Gewichtsanzeige aus dem kompensierenden Strom abgeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß an einem im Inneren befindlichen, lastabhängig verstellbaren Bauteil (18¹) ein Auflager (38) für ein Prüfgewicht (40) angeordnet ist, daß im Bereich des Auflagers (38) ein weiteres Auflager (44) für das Prüfgewicht (40) am Waagengestell (24) mindestens angenähert in vertikaler Richtung beweglich gelagert ist und daß dieses weitere Auflager (44) durch ein von einem manuell betätigbaren Handgriff (54) bewegbares mechanisches Getriebe (48, 50, 52, 56, 58, 60) höhenverstellbar ist, dergestalt, daß in der einen Grenzlage des weiteren Auflagers (44) das Prüfgewicht (40) ausschließlich auf diesem und in der anderen Grenzlage des weiteren Auflagers (44) das Prüfgewicht ausschließlich ajf dem am lastabhängig verstellbaren Bauteil angeordneten Auflager (38) aufliegt.

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II -

2.) Waage nach Anspruch 1, mit einem Hebelwerk zur Untersetzung der Wägelast, dadurch gekennzeichnet, daß das Auflager (38) für das PrUfgewicht (40) an einer Stelle des Hebel ι werks angeordnet ist, an der das PrUfgewicht wenigstens mit seinem

j vollen Gewicht auf die Einrichtung zur elektromagnetischen Kraft-

I; kompensation (26, 28) wirkt.

3.) Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennz e i c h η e t, daß das Prüfgewicht (40) ein Kalibriergewicht ist.

4.) Waage nach einem der Ansprüche 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß das mechanische Getriebe (48, 50, 52, 56, 58, 60) ein den Handgriff (54) elastisch vorspannendes Federglied (58) enthält, mit dem dieser Handgriff nach Beendigung seiner manuellen Betätigung selbsttätig in eine Endlage zurückführbar ist, welche einer der beiden Grenzlagen des weiteren Auflagers (44) entspricht.

F/Zi.2

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