DE7935202U1

DE7935202U1 - SCALES WITH OVERLOAD PROTECTION

Info

Publication number: DE7935202U1
Application number: DE19797935202
Authority: DE
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1979-12-14
Filing date: 1979-12-14
Publication date: 1980-05-08

Description

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Beschreibungdescription

□ie Erfindung betrifft eine Waage mit einer Überlastsicherung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Empfindliche Waagen, insbesondere Präzisions- und Feinwaagen arbeiten bei den mech« Bauarten mit Hilfe einer Hebelanordnung und schaltbaren Gewichtssätzen odsr elektromechanisch, wobei ein Meßwandler nach dem elektromagnetischen Kraftkompensationsprinzip, nach dem Prinzip der schwingenden Saite oder mit DehnungsmeBstreifen arbeitet. In allen Fällen führt der die Waagschale tragende Lastaufnehmer eine Vertikalbewegung von wenigen 10tel - oder wenigen mm aus, ehe er auf einen gehäuse festen Anschlag aufsetzt, der die Waacrenmechanik gegen Überbeanspruchung schützen soll. Dersrtige Belastungen treten auf, wenn durch fehlerhaftes Bedienen Lasten zu hart auf die Waagschale aufgesetzt werden, zu sehr im Peripheriebereich oder sonst wie unsachgemäß positioniert werden.The invention relates to a scale with an overload protection device according to the preamble of the main claim. Sensitive scales, especially precision and precision scales work with the mech «types with the help of a lever arrangement and switchable ones Sets of weights or electromechanical, with a transducer based on the electromagnetic force compensation principle, works on the principle of the vibrating string or with strain gauges. In all cases, the load receptor carrying the weighing pan performs a vertical movement of a few 10ths - or a few mm, before it touches down on a stop that is fixed in the housing, which controls the waacren mechanics to protect against overuse. Such encumbrances occur when due to faulty Operate loads are placed too hard on the weighing pan, too much in the peripheral area or otherwise how improperly positioned.

Bei einer bekannten Überlastsicherung nach dem Oberbegriff (DE-GM 7β 20 776) besteht die Hilfsparallelführung aus einem Oberlenker und Unterlenker, die mit Hilfe einer vorgespannten Blattfeder und eines Widerlagers eine quasi starre Einheit bilden, wenn die Last innerhalb des zulässigen Wägebereiches auf diese Hilfsparallelführung einwirkt. Diese Art der Hilfsparallelführung führt jedoch zu einer relativ sperrigen Konstruktion, so dafl bei Integration dieserWith a known overload protection device according to the generic term (DE-GM 7β 20 776) consists of the auxiliary parallel guidance from an upper link and lower link, which with the help of a pretensioned leaf spring and one Abutment form a quasi-rigid unit when the load is within the permissible weighing range this auxiliary parallel guide acts. This kind of Auxiliary parallel guidance, however, leads to a relative bulky construction, so when integrating this

3D Parallelführung in die Lastschale, diese eine zu groE Bauhöhe erhält und bei Integration der Hilfsparallelführung in das Wägesystem wertvoller Platz verloren geht.3D parallel guidance in the load tray, this one too big Preserves the overall height and with the integration of the auxiliary parallel guide Valuable space is lost in the weighing system.

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Bei Brückenwaagen, bei denen sioh die rechteckige Lastschale an mindestens drei Punkten au-f einem Rahmen abstützt, sind überlaötsicherungen in Perm van vorgespannten Schrauben·?edern bekannt, die bei Überschreiten einer zulässigen Höchstlast nachgeben und dafür sorgen, daB sich die Waagschale auf Anschlägen oder direkt auf das Gehäuse aufsetzt und das Wägesystem und die damit gekoppelten Hebel vor Beschädigungen schützt (FR-PS 71 98 40). Da sich bei Brückenwaagen die Lastschale über mindestens drei Punkten auf dem System abstützt, ist es nicht nachteilig, wenn die Lastschale durch die freie Abstützung auf den Federn eine gewisse Unstabilität in horizontaler Richtung aufweist. Erfolgt jedoch die Krafteinleitung von der Lastschale in das Wägesystem mittels eines einzigen zentralen Zapfens, so scheidet eine teleskonartige Führung des Lastschalenzapfens bzw. seiner axialen Verlängerung innerhalb von Führungshülsen aus, da bereits bei geringen Ecklasten der Lastschalenzapfen bzw. dessen Verlängerung sich in den Führungshülsen verklemmt und die Reibgungskräfte so groß sind, daB die Überlastsicherung überhaupt nicht zur Wirkung kommt. Diese Verklemmung tritt besonders stark auf, wenn die Lastschale in Rechteckform der einer Brückenwaage angepaßt ist, jedoch eine zentrale Krafteinleitung in das Wägesystem hat.For weighbridges, which are rectangular Load pan at at least three points on one Frame supports, over-soldering fuses are in Perm van pretensioned screws ·? springs known that at If a maximum permissible load is exceeded, give in and ensure that the weighing pan rests on stops or placed directly on the housing and the weighing system and the levers coupled to it in front Protects against damage (FR-PS 71 98 40). That I in the case of weighbridges, the load tray is supported by at least three points on the system, it is not disadvantageous if the load shell a certain instability due to the free support on the springs having in the horizontal direction. However, if the force is introduced from the load tray into the weighing system by means of a single central pin, separates a telescopic guide for the load shell pin or its axial extension within guide sleeves, since even with low corner loads the load shell pin or its extension is jammed in the guide sleeves and the frictional forces are so large that the overload protection does not have any effect at all. This deadlock occurs especially strong when the load pan is adapted to that of a weighbridge in a rectangular shape, but one has central force introduction into the weighing system.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderten Mangel der bekannten Überlastsicherung zu beseitigen und eine Überlastsicherung zu schaffen, bei der die Parallelführung der Lastschale auch bei starker außermittiger Belastung exakt zur Wirkung kommt.The invention is therefore based on the object of the above-mentioned deficiency of the known overload protection to eliminate and to create an overload protection, in which the parallel guidance of the load tray has an exact effect even with strong off-center loading.

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Diese Aufgäbe wifd erfindungsgsmäß dadurch gelöst, daß die Hilf späFallelfuhr uflg durch einen die Waag^ schale und sich auf der vorgespannten Feder ab"
stützenden, vertikal beweglichen Tfagzapfen und
durch zwei im Abstand voneinander am Lastaufnehmer befestigten und den Tragzapfen mit rollender Reibung umschließenden Kugelkäfigen gebildet ist.This task is solved according to the invention by the fact that the auxiliary movement is carried out through a weighing pan and on the pretensioned spring. "
supportive, vertically movable flagpins and
is formed by two ball cages attached to the load receiver at a distance from one another and enclosing the trunnion with rolling friction.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.Advantageous further developments of the invention are
placed under protection in the subclaims.

Der Erfindungsgedanke, der die verschiedensten
Ausführungsmöglichkeiten zuläßt, ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnung schematisch in einem Vertikalschnitt dargestellt.The inventive idea, which is the most diverse
Permits possible embodiments is shown schematically in a vertical section in one embodiment with reference to the accompanying drawing.

Die Überlastsicherung findet im vorliegenden Beispiel Anwendung bei einer oberschaligen Präzisionsoder Feinwaage mit elektromagnetischer Lastkompensation und bei der eine relativ große kreisrunde Lastschale oder eine relativ große rechteckige Lastschale Verwendung findet.In this example, the overload protection is used with a top-pan precision or fine scale with electromagnetic load compensation and in which a relatively large circular load tray or a relatively large rectangular load tray Is used.

Die wesentlichen mechanischen Teile der Waage bestehen aus dem Lastaufnehmer 1, der darauf abgestützten Lastschale 2 mit Lastschalenhülse 24, dem Oberlenker und Unterlenker 5, die mit Hilfe von Biegefedern 4 den Lastaufnehmer 1 mit Festpunkten des Waagengehäuses B verbinden und in vertikaler Richtung parallel führen, wenn sich der Lastaufnehmer zwischen Anschlägen 19 bewegt. Zwischen Ober- und Unterlenker 5 ist das Magnetsystem 9 angeordnet, welches sich ortsfest auf einer Konsole 10 oder direkt auf dem Gehäuseboden abstützt,The essential mechanical parts of the balance are made from the load receiver 1, the load tray supported on it 2 with load shell sleeve 24, the upper link and lower link 5, which with the help of spiral springs 4 the Connect load receptor 1 to fixed points of the scale housing B and run parallel in the vertical direction, when the load receiver moves between stops 19. The magnet system is between the upper and lower links 5 9 arranged, which is supported in a stationary manner on a console 10 or directly on the housing base,

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wählend die mit dem Magnetfeld des ortsfesten Magnetsysteftis 2 in Wechselwirkung stehende Spule 8 mittels eines Spulenträger 7 am Lastau-fnehmsrselecting the coil which interacts with the magnetic field of the stationary magnet system 2 8 by means of a coil carrier 7 on the load receptacle

1 befestigt ist und sich mit diesem vertikal be-1 is attached and with this vertically

wegt« Ein Lagensensor 11 tastet die Lage des Lastaufnehmers 1 ab und liefert in bekannter Weise über einen Regelvcrstärker den zur Kompensation der Belastung notwendigen Strom für die Spule 8j die Meßspannung wird einem Wandler 21 zugeführt, digitalisiert und in die Anzeige 22 gebracht.away «A position sensor 11 scans the position of the load receiver 1 and supplies the compensation in a known manner via a control amplifier the load necessary current for the coil 8j the measuring voltage is fed to a converter 21, digitized and brought into the display 22.

Der Lastaufnehmer 1 ist im Vertikalschnitt U-förmig ausgebildet, wobei der vertikale Steg 12 die Koppel zwischen Ober- und Unterlenker 5 bildet, während die beiden horizontalen Schenkel 13 und 14 Führungen für den Tragzapfen 3 bilden, der in direkter axialer Verlängerung die Lastschale 2 abstützt. Die seitliche Führung des Tragzapfens 3 wird durch die im oberen Schenkel 13 und unteren Schenkel 14 angeordneten Kugelkäfige 16 und 17 erreicht, die den TragzapFen 3 umschlieBen und auf diesen lediglich eine rollende Reibung ausüben. Zwischen den beiden Kugelkäfigen 16 und 17 ist eine vorgespannte DruckfederThe load receiver 1 is U-shaped in vertical section formed, wherein the vertical web 12 forms the coupling between the upper and lower links 5, while the two horizontal legs 13 and 14 form guides for the trunnion 3, which is in direct axial Extension that supports the load tray 2. The lateral guidance of the trunnion 3 is through the in upper leg 13 and lower leg 14 arranged ball cages 16 and 17 reached, which the TragzapFen 3 and only exert a rolling friction on them. Between the two ball cages 16 and 17 is a preloaded compression spring

2 auf dem Tragzapfen 3 angeordnet, deren Federvorspannung um 5 bis 10 % über der Höchstlast liegt und damit eine quasi starre Verbindung des Tragzapfens 3 und der Hauptparallelführung bzw. des eigentlichen Lastaufnehmers 1 bildet.2 arranged on the trunnion 3, the spring preload 5 to 10% above the maximum load and thus a quasi-rigid connection of the trunnion 3 and the main parallel guide or the actual load receiver 1 forms.

Der Bewegungsspielraum des Lastaufnehmers 1 in vertikaler Richtung ist durch Anschläge 19 am Gehäuse 6 und eine Justierschraube 23 am Lastaufnehmer 1 auf 1 bis 2/10 mm festgelegt. Bei Auflegen einer Last bis zur zulässigen Höchstlast auf die WaagschaleThe range of motion of the load receptor 1 in vertical direction is through stops 19 on the housing 6 and an adjusting screw 23 on the load receiver 1 set to 1 to 2/10 mm. When placing a load up to the maximum permissible load on the weighing pan

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kann der Lastaufnehmer 1 also nur max. bis auf den unteren Anschlag 19 durchsacken, ehe das Kraftkompensationssystem den Lastaufnehmer 1 in einer Zwischenlage hält. Dabei wird die bis dahin quasi starre Verbindung zwischen Tragzapfen 3 und Lastaufnehmer 1 aufgehoben und die vorgespannte Schraubenfeder 15 weiter zusammengedrückt, wobei die Bewegung des Tragzapfens 3 durch einen weiteren justierbaren Anschlag 20 begrenzt ist. Der Anschlag 20 stützt dann die volle Überlast ab und entlastet somit das System.the load receiver 1 can therefore only up to a maximum of the lower stop 19 sags before the force compensation system moves the load receiver 1 into a liner. The connection between the trunnions 3 and 3, which was quasi-rigid until then Load receiver 1 lifted and the pretensioned coil spring 15 is further compressed, wherein the movement of the support pin 3 is limited by a further adjustable stop 20. The attack 20 then supports the full overload and thus relieves the system.

Die Überlast kann dadurch entstehen, daß eine höhere Last P als die zulässige Last sachgemäß mittig auf die Lastschale 2 gesetzt oder als Gewicht P1 unsachgemäß am Außenrand der Lastschale 2 aufgesetzt wird. Die Last P1 wirkt als sogenannte Ecklast und führt dazu, daß ein starkes Drehmoment auf den Tragzapfen 3 und den Lastaufnehmer 1 insgesamt ausgeübt wird und hierdurch hohe Lagerdrücke in die Führungsstellen des Lastaufnehmer 1 übertragen werden. Dadurch, daß diese Führungsstellen erfindungsgemäß zwischen Lastaufnehmer 1 und Tragzapfen 3 als Kugelkäfige 16 und 17 ausgebildet sind, ist die rollende Reibung so klein, daß eine exakte Parallelführung des Tragzapfens 3 auch bei wirksam werdender Überlastsicherung gewährleistet ist, ohne daß schädliche Kräfte auf die empfindlichen Biegefedern 4 eingehen und als Hysteresefehler zurückbleiben. The overload can result from the fact that a higher load P than the permissible load appropriately placed in the middle of the load tray 2 or as a weight P1 is improperly placed on the outer edge of load tray 2. The load P1 acts as a so-called Corner load and leads to a strong torque on the trunnion 3 and the load receiver 1 as a whole is exercised and as a result high bearing pressures are transferred into the guide points of the load receiver 1 will. The fact that these guide points according to the invention between load receiver 1 and trunnion 3 are designed as ball cages 16 and 17, the rolling friction is so small that an exact Parallel guidance of the trunnion 3 is guaranteed even when the overload protection becomes effective, without that harmful forces on the sensitive spiral springs 4 and remain as a hysteresis error.

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Claims

Sartcrius GmbH Weender Landstrasse 94-108 Göttingen File SW 791B scales with overload protection claims

1. Scales, the weighing pan of which is arranged at the upper end of a load sensor coupled to a transducer, where: or load ^{sensor ΐ π} vertical direction is guided between stops in parallel and an auxiliary parallel guide equipped with a preloaded spring as overload protection takes up the weighing pan with the load sensor in the weighing range quasi rigidly and elastically resiliently coupled when the weighing range is exceeded and in which the spring deflection up to a stop fixed to the housing is greater than the path of the weighing pan within the weighing range, characterized in that the auxiliary parallel guide through a weighing pan (2) and is formed on the pretensioned spring (15) supporting, vertically movable support pins (3) and by two ball cages (16, 17) attached to the load receiver (1) at a distance from one another and enclosing the support pins (3) with rolling friction.

2. A balance according to claim 1, characterized in that the spring (15} through a support pin (3] surrounding coil spring is formed.

3. balance according to claim 1 wire 2, characterized in that that the coil spring C15 3 on the Support pin (3) is arranged in the space between the ball cages (16, 17).

4. Scales according to one of claims 1 to 3, characterized in that the support pin (3) in the axial Extension of the load shell pin or sleeve (24) is arranged.

5. Scales according to one of claims 1 to 4, characterized in that the load receiver (1) is an im Vertical section U-shaped coupling link between a horizontal upper and lower link (5) of the The main parallel guide forms and its horizontal legs (13, 14) each have a ball bearing cage (16, I7) and enclose the trunnion (3).

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