DE8210163U1 - Elektrische waage - Google Patents

Description

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Mettler Instrumente AG, Greifensee (Schweiz)

Elektrische Waage

Die Erfindung betrifft eine elektrische Waage, mit einem Lastaufnehmer und mit einem Permanentmagnetsystem und einer in dessen Magnetfeld angeordneten, mit dem Lastaufnehmer verbundenen, stromdurchflossenen Spule zur Lastkompensation.

Bei einer bekannten Waage dieser Gattung umfasst das Permanentmagnetsystem einen stehenden, rechteckigen Kasten, der von einer Jochplatte abgeschlossen wird, einen scheibenförmigen Permanentmagneten und Raum für die Aufnahme der Kompensationsspule enthält.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neben der Gewährleistung einer möglichst kompakten Bauweise, Vereinfachungen bei der Herstellung der Bauteile und bei deren Montage zu erzielen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, dass bei einer Waage der eingangs genannten Art das Permanentmag-

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netsystem einen im wesentlichen rechteckigen, teilweise offenen Kasten zur Aufnahme wenigstens eines flachen Dauermagneten umfasst, wobei der Kasten von zwei im wesentlichen gleichen Teilen gebildet wird. Dadurch, dass der Kasten teilweise offen bleibt, ergeben sich Vorteile hinsichtlich des Temperaturausgleichs im Betrieb der Waage, ferner eine einfachere Handhabung bei der Montage (Zugänglichkeit) , und schliesslich, bei der Verwendung gleicher Teile, eine Verringerung der Anzahl verschiedener Bauteile.

Die gleichen Teile können dabei L-förmig und stehend angeordnet sein, so dass die längeren Schenkel sich vertikal erstrecken.

In einer anderen bevorzugten Ausführungsform sind die gleichen Teile L-förmig und liegend angeordnet. Diese Variante ermöglicht eine weitere Reduktion der Bauhöhe des Permanentmagnetsystems und damit der ganzen Waage.

Zweckmässigerweise sind an der Innenseite wenigstens eines der gleichen Teile untereinander zwei gleiche, flache Dauermagnete so angebracht, dass ihre Magnetfelder gegensinnig verlaufen. Dies ist vorteilhafter als die Verwendung eines einzigen bereichsweise gegensinnig magnetisierten Dauermagneten. Für verschiedene Waagentypen können dann, je nach den Anforderungen, beispielsweise zwei oder vier der gleichen Dauermagnete verwendet werden. Zweckmässigerweise ist die Anordnung so getroffen, dass die beiden untereinander angeordneten Dauermagnete sich berühren. Damit ist eine weitere Vereinfachung bei der Montage erreicht (es muss nicht auf die Einhaltung eines definierten Abstandes zwischen den einzelnen Dauermagneten geachtet werden), ferner kommt dies dem Streben nach niedriger Bauhöhe entgegen.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der nicht massstäblichen Zeichnungen erläutert.

In den 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 Abdeckung), Figur 3 ein Detail,

Figur 4 ein Schnitt entlang der Linie 4-4 in Figur 3, Figur 5 eine Variante zu Figur 3, und Figur 6 eine Seitenansicht zu Figur 5.

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 ü-förmige Rippe 18 an den Boden 12 angegossen; die Rückwand 16 verfügt, symmetrisch zur Mittellinie, über ein Paer Lagerböcke 20 mit je einer oberen und unteren Auflagefläche

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

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 Stehlager 38 verbinden ihn 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 Hebei 36 hat die Form eines T, an dessen Stegende sich eine nach unten abgewinkelte Gabel 52 anschliesst. Seitlich an der Gabel 52 angeschraubt (Schrauben 50) ist eine runde Spule 54 montiert: Sie umfasst ζ v/ei Mantelscheiben aus Kupferblech, zwischen denen der Spulendraht aufgewickelt ist. Die innere Mantelscheibe verfügt über zwei rechtwinklig abgebogene Lappen zur Befestigung an der Gabel 52.

Von der Wurzel der Gabel 52 nach unten erstreckt sich eine Fahne 60, welche, zusammen mit einem ortfesten fotoelektrischen Geber (Sender 62, Empfänger 64) einen Positionsdetektor bildet, dessen Signale in bekannter Weise die Grosse des Stroms durch die Kompensationsspule 54 steuern.

Das über zwei Augen 56 (Sehrauben 57) von unten am Gehäuseboden 12 und über Augen 66 (Schrauben 68) an der Gehäuserückwand 16 befestigte Permanentmagnetsystem umfasst zwei zusammen einen seitlich offenen rechteckigen Kasten bildende L-förmige Weicheisenbleche 70. Jedes L-Blech 7O weist an seinem längeren Schenkel 70a zwei Schlitze 58 auf, durch welche im Falle des hebelseitigen L-Bleches die Gabel 52 mit Spiel ins Innere des Permanentmagnetsystems geführt ist (s.a. Figur 3). Symmetrisch zur normalen bzw. neutralen Position der Spule 54 sind am inneren L-Blech 70 untereinander zwei Dauermagnete 74 eingeklebt, wobei

die Magnetisierungsrichtungen des oberen und des unteren Dauermagneten einander entgegengesetzt sind, so dass die resultierende Kraftrichtung des oberen und des unteren Teils der Spule 54 im Magnetfeld gleich ist.

Bei der Montage wird zweckmässigerweise so vorgegangen, dass zuerst das innere L-Blech 70 (kurzer Schenkel 70b) mit dem Gehäuseboden 12 verschraubt wird. Sodann wird der Hebel 36 mit der Spule 54 eingesetzt, und danach wird das äussere L-Blech 70 eingeschoben. Dabei dienen (in den Figuren 3 und 4 dargestellt) mit federnden Lappen 78 am Schenkel 70a des inneren L-Blechs 70 angeklemmte Blechwinkel 76 aus Leichtmetall oder unmagnetischem Stahl zur Führung des äusseren L-Bleches 70, bis die Endstellung erreicht ist und die beiden L-Bleche 70 miteinander und mit der Gehäuserückwand 16 verschraubt werden (Augen 66, Schrauben 68, Bohrungen 80).

In den Figuren 5 und 6 ist eine Variante gezeigt, welche sich durch folgende Merkmale vom oben beschriebenen Ausführungsbeispiel unterscheidet:

- Die beiden L-Bleche 70' sind nun liegend angeordnet, und Gewindebohrungen 81 dienen zur Befestigung des inneren L-Bleches am Gehäuseboden 12.

Diese Anordnung erlaubt es, auf die Führungswinkel 76 der Figuren 3 und 4 zu verzichten: Beim Einschieben des äusseren L-Bleches 70' dienen die beiden kurzen Schenkel 70'b zur gegenseitigen Führung bis zum Erreichen der Endlage.

- Die beiden Dauermagnete 74· sind aneinanasrstossend am Schenkel 70"a des inneren L-Bleches 70* fixiert, wodurch eine weitere Einsparung an Bauhöhe ermöglicht wird. Die Pfeile in Figur 6 weisen auf den wiederum gegensinnigen Verlauf des Magnetfeldes hin.

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Hier wie auch im vorangegangenen Beispiel können zur Erhöhung der Kraftwirkung statt der zwei Dauermagneten 74 bzw. 74' beispielsweise deren vier vorgesehen sein, vorzugsweise je zwei an jedem L-Blech 70 bzw. 70', deren kürzere Schenkel 70b bzw. 7O'b dann entsprechend zu verlängern sind.

üeblicherweise wird die Anordnung so getroffen, dass die Kompensationsspule und die Dauermagnete sich vertikal erstrecken (das Nutzmagnetfeld verläuft horizontal). Es sind aber auch andere Konstruktionen (mit einer Kraftumlenkung) denkbar, bei denen beispielsweise die Spulen und die Dauermagnete liegend angeordnet sind (Nutzmagnetfeld in vertikaler Richtung).

Meist ist, wie in obigen Beispielen, ein Hebel vorhanden zur Kraftübersetzung; in anderen Fällen, besonders bei niedriglastigen Waagen, kann die Spule auch direkt am Lastaufnehmer angebracht sein.

Die erfindungsgemässe Ausbildv-ng des Permanentmagnetsystems ist nicht auf oberschalige Waagen gemäss den Beispielen beschränkt, sondern prinzipiell auch bei unterschaligen Waagen anwendbar.

Claims (5)

■ Schutzansprüche

1. Elektrische Waage, mit einem Lastaufnehmer und mit einem Permanentmagnetsystem und einer in dessen Magnetfeld angeordneten, mit dem Lastaufnehmer verbundenen, stromdurchflossenen Spule zur Lastkompensation, dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem einen im wesentlichen rechteckigen, teilweise offenen Kasten zur Aufnahme wenigstens eines flachen Dauermagneten (74; 74·) umfasst, wobei der Kasten von zwei im wesentlichen gleichen Teilen (7Oj 70¹) gebildet wird.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichen Teile (70) L-förmig und stehend angeordnet sind.

3. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gleichen Teile (70¹) L-förmig und liegend angeordnet sind.

4. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass an der Innenseite wenigstens eines der gleichen Teile (70; 70') untereinander zwei gleiche, flache Dauermagnete (74; 74') so angebracht sind, dass ihre Magnetfelder gegensinnig verlaufen.

5. Waage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden untereinander angeordneten Dauermagnete (74') sich berühren.