DE8114478U1

DE8114478U1 - Elektrische waage

Info

Publication number: DE8114478U1
Application number: DE19818114478U
Authority: DE
Original assignee: METTLER INSTRUMENTE AG 8606 GREIFENSEE CH
Current assignee: METTLER INSTRUMENTE AG 8606 GREIFENSEE CH
Priority date: 1980-07-30
Filing date: 1981-05-15
Publication date: 1981-09-24
Also published as: FR2487977B1; FR2487977A1; JPH025377Y2; CH645188A5; US4337838A; JPS5741131U

Description

PatentenwiSltö

Dipping·. Zi mm ermahn Dipl.-Ing·. Vv Wepgersky

Rosental 7_V 8Q00 Münehen 2
TeK 2 60 3089

15. Mai 1981

231

* 'Mettler Instrumente AG, Greifensee (Schweiz)

Elektrische Waage

Die Erfindung betrifft eine elektrische Waage, umfassend ein Permanentmagnetsystem und eine in dessen Magnetfeld angeordnete stromdurchflossene Spule zur Lastkompensation, ein im Waagengehäuse beweglich gelagertes Lastaufnehmersystem, mit welchem die Spule verbunden ist, und einen die Position der Spule überwachenden Positionsgeber.

Waagen dieser Gattung sind allgemein bekannt. Im deutschen Gebrauchsmuster 80 07 390 ist beispielsweise eine solche Waage offenbart, welche einen recht kompakten Aufbau gestattet. Sie verwendet im' Permanentmagnetsystem einen scheibenförmigen Magnetkern, der gegensinnig magnetisierte Bereiche umfasst. Der gegensinnige Verlauf der Magnetfeldlinien im Luftspalt ist dabei für die gewünschte Kraftwirkung erforderlich, bedeutet aber gewisse Umstände bei der Herstellung.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, einerseits

die Herstellung des Permanentmagnetsystems zu vereinfachen, andererseits den für eine vorgegebene Kraftwirkung erforderlichen Spulenstrom zu reduzieren. Dazu wird erfindungsgemäss vorgeschlagen, dass das Permanentmagnetsystem wenigstens zwei Paare von Flachmagneten umfasst, welche beidseits der als Flachspule ausgebildeten Kompensationsspule ortsfest angeordnet sind, wobei das eine Magnetpaar gegensinnig zum anderen Magnetpaar magnetisiert ist. Durch Verwendung von paarweise angeordneten Flachmagneten wird die Herstellung einfacher, und die Verwendung (wenigstens) zweier Paare (es können je nach den zur Verfügung stehenden Dimensionen auch mehrere Paare sein) führt zu einer Verstärkung des Magnetfeldes und damit bei gleicher Kraftwirkung zu einer Reduktion des erforderlichen Spuienstroms (bzw. bei gleichem Spulenstrom zu einer grösseren Kompensationskraft).

Vorzugsweise ist das Permanentmagnetsystem aus zwei im wesentlichen symmetrischen Hälften aufgebaut, deren jede wenigstens ein Magnetpaar umfasst. Diese Ausbildung bietet besondere Vorteile bei der Herstellung: Die beiden Hälften des Permanentmagnetsystems können nunmehr gemeinsam und in einem Arbeitsgang magnetisiert und anschliessend, nach entsprechender Ausrichtung zueinander, zusammengefügt werden.

An sich ist die Anordnung der Spule frei: Sie kann sowohl direkt an einem beispielsweise parallel geführten Lastaufnehmer befestigt sein als auch an einem Kraft Übersetzungsglied angeordnet sein. Bevorzugt wird eine Ausbildung, bei welcher das Lastaufnehmersystern einen Waagbalken umfasst, an dessen einem Ende die Kompensationsspule senkrecht zur Waagbalkenlängsachse montiert ist. Dabei kann dann auch der Positionsgeber nahe der

- 3 Spule am Ende des Waagbalkens angebracht sein.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. In den nicht massstäblichen Zeichnungen ist
Figur 1 ein Längsschnitt durch die Waage entlang der

Linie 1 - 1 in Figur 2, Figur 2 eine Draufsicht auf die Waage (ohne Abdek-

kung)

Figur 3 eine Darstellung des Permanentmagnetsystems, und

Figur 4 ein Teilschnitt entlang der Linie 4 - 4 in Fiqur 3.

Als Beispiel wurde eine oberschalige Waage mit parallelgeführtem Lastaufnehmer gewählt. Dabei wurde auf die Darstellung des elektrischen Teils verzichtet (Stromversorgung, Regelung, Auswertung etc. einschliesslich der Digitalanzeige), da diese Bestandteile konventionell und für das Verständnis der Erfindung entbehrlich sind. Die Waage wurde ferner ohne Deckel und Waagschale gezeichnet.

Ein Waagengehäuse 10 aus Druckguss umfasst in üblicher Weise einen Boden 12, Seitenwände 14 und eine Rückwand 16. Ferner ist eine von oben gesehen etwa U-förmige Rippe 18 an den Boden 12 angegossen; die Rückwand 16 verfügt, symmetrisch zur Mittellinie, über ein Paar Lagerböcke 20 mit je einer oberen und unteren Auflagefläche 22.

An den Auflageflächen 22 sind Biegelager 24 befestigt (Schrauben 26), welche andererseits mit dem gehäuseseitigen Ende je eines unteren bzw. oberen T-Lenkers 28 aus

Leichtmetall verschraubt sind. Die beiden Lenker 28 bilden eine Parallelführung des Lastaufnehmers. Dieser besteht aus einem Koppelglied 30 und einer Waagschale (nicht gezeigt), welche zentrisch auf einen am Koppelglied 30 befestigten Kegelzapfen 32 aufsetzbar ist. Die T-Lenker 28 sind mit ihrem Steg über je ein weiteres Biegelager 24 (Schrauben 26) am oberen (33) bzw. unteren (34) Quersteg des rahmenförmig ausgebildeten Koppelgliedes 30 befestigt.

Vom Koppelglied 30 wird die Last auf einen zweiarmigen Hebel 36 übertragen. Zwei Stehlaaer 38 verbinden ihn %J mit der Rippe 18 des Gehäusebodens (Schrauben 40) und definieren seine Schwenkachse. Zwischen einem Ansatz 42 des Hebels 36 und einem Quersteg 44 des Koppelgliedes 30 stellt ein Biegelager 46 (Schrauben 48) die Verbindung her. Der Hebel 36 umfaßt einen durch eine Rippe 50 versteiften Rahmen, an den sich am freien Ende ein länglicher Dorn 52 anschließt. Etwa in der Mitte zwischen dem Ende des Dorns 52 und dem Rahmen ist ortsfest eine runde Kompensationsspule 54 montiert: Sie umfaßt außer einem Nabenteil 56 zwei Mantelscheiben aus Leichtmetall, zwischen denen der Spulendraht aufgewickelt ist.

Der Dorn 52 ragt mit Spiel durch eine zentrale Öffnung 58 des Permanentmagnet systems 59 und mündet fin seinem Ende in eine Fahne 60, welche, zusammen mit einem ortsfesten fotoelektrischen Geber (Sender 62, Empfänger 64) einen Positionsdetektor bildet, dessen Signale in bekannter Weise die Größe des Stroms durch die Kompensationsspule 54 steuern.

Das Permanentmagnetsystem 59 ist über Augen 66 mittels Schrauben 68 direkt an der Rückwand 16 befestigt (siehe auch die Figuren 3 und 4) und besteht aus zwei gleichen Hälften

} J J

59a und 59b, deren jede wie folgt gestaltet ist: Ein Weicheisenblech 70 ist zu einem U gebogen. Dessen Schenkel 72 weisen symmetrisch zueinander je zwei Gewindelöcher 76 auf, von denen zwei für die Schrauben 68 bestimmt sind (die anderen beiden Löcher bleiben frei). In die Mitte der Schenkel 72 ist je ein als Flachmagnet 74 ausgeführter Dauermagnet in Form eines flachen Quaders geklebt. Die Enden der Schenkel 72 weisen je eine Aussparung 78 auf.

Die in Fig. 3 und 4 einzeln gezeigten Hälften 59a und 59b des Permanentmagnetsystems 5 9 stoßen nach dem Einbau an den Enden mit ihren Schenkeln zusammen (siehe Figur 1). Sie sind so zusammengesetzt, daß die magnetischen Feldlinien den in Fig. 3 angedeuteten Verlauf zeigen. Die beiden Aussparungen 78 bilden zusammen die Öffnung 58 für die Durchführung des Dorns 52 des Hebels 36.

Statt der gezeigten quaderf örmigen Flachmacrnete 74 können auch solche mit quadratischem Querschnitt verwendet werden. Ferner können jeweils mehrere Paare pro Hälfte (59a bzw. 59b) verwendet werden, je nach den vorliegenden Gegebenheiten.

BezugsZeichenaufstellung

10	Waagengehause	70	Weicheisenblech
12	Boden	72	Schenkel
14	Seitenwand	74	Dauermagnet
16	Rückwand	76	Gewindelöcher
18	Rippe	78	Aussparung
20	Lageböcke
22	Auflagefläche
24	Biegelager
26	Schrauben
28	T-Lenker
30	Koppelglied
32	Kegelzapfen
33	oberer Quersteg
34	unterer Quersteg
36	Hebel
38	Stehlager
40	Schraube
42	Ansatz
44	Quersteg
46	Biegelager
48	Schraube
50	Rippe
52	Dorn
54	Kompensationsspule
56	Nabenteil
58	öffnung (zentral)
59	Permanentmagnetsystemhälften
60	Fahne
62	Sender
64	Empfänger
66	Auge
68	Schraube

Claims

- 6 Schutzans-priiche

1. Elektrische Waage, umfassend

- ein Permanentmagnetsystem und eine in dessen Magnetfeld angeordnete stromdurchflossene Spule zur Lastkompensation,

- ein im Waagengehäuse beweglich gelagertes Lastaufnehmersystem, mit welchem die Spule verbunden ist, und

- einen die Position der Spule überwachenden Positionsgeber,

dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem (59) wenigstens zwei Paare von Flachmagneten (74) umfasst, welche beidseitig der als Flachspule ausgebildete !Compensationsspule (54) ortsfest angeordnet sind, wobei das eine Magnetpaar gegensinnig zum anderen Magnetpaar magnetisiert ist.

2. Elektrische Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem (59) aus zwei im wesentlichen symmetrischen Hälften (59 a, b) aufgebaut ist, deren jede wenigstens ein Magnetpaar umfasst.

3. Elektrische Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastaufnehmersystem einen Waagbalken (36) umfasst, an dessen einem Ende die Kompensationsspule (54) senkrecht zur Waagbalkenlängsachse montiert ist.