DE8716117U1

DE8716117U1 - Oberschalige elektronische Hebelwaage

Info

Publication number: DE8716117U1
Application number: DE8716117U
Authority: DE
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1987-12-05
Filing date: 1987-12-05
Publication date: 1989-04-06

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine oberschalige Waage nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation mit zwei Lenkern, die als Parallelführung einan Lastaufnehmer mit einem gehäusefesten Systemträger verbinden, mit einem Übersetzungshebel, der mittels mindestens einer Blattfeder am Systemträger gelagert ist, und mit einem Koppelelement zwischen Lastaufnehmer und Übersetzungshebel, wobei die der Masse des Wägegutes entsprechende Kraft vom Lastaufnehmer über das Koppelelement auf den kürzeren Hebelarm des Übersetzungshebels übertragen wird und am längeren Hebelarm des Übersetzungshebels die Spule der elektromagnetischen Kraftkompensation befestigt ist,,

Waagen dieser Art sind z.B. aus der DE-OS 34 22 042 bekannt. Weiterhin ist es aus dem DE-GM 82 00 679 bekannt, die Lenker de : Parallelführung und den Lastaufnehmer aus einem einzigen, durch einen Stanz-Biege-Vorgang geformten Blech herzustellen. Dadurch wird die Anzahl der Teile, aus denen die Waage besteht, deutlich reduziert. Trci'/sdem bleibt bei oberschaligen Waagen mit Übersetzungshebel eine ganze Reihe von Teilen, die zusammenmontiert werden müssen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, die Anzahl der Teile, aus denen die Waage besteht, weiter herabzusetzen.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei einer oberschaligen Waage der eingangs genannten Art beide Lenker und zumindest ein Teil des Lastaufnehmers aus einem einzigen, durch einen Stanz-Biege-Vorgang geformten Blech bestehen und daß auch das Koppelelement durch ein Teil desselben Bleches gebildet wird.

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I Um auch den Übersetzungshebel und dessen Lagerung am

I Systemträger möglichst einfach auszubilden, ist der

I Übersetzungshebel in einer vorteilhaften Ausgestaltung mit

I einer Blattfeder am Systemträger gelagert und das Koppel-

I 5 element ist unter Zwischenlage eines Abstandsstückes auf

• diese Blattfeder aufgeschraubt» In einer anderen vorteil-

1 haften Ausgestaltung ist der Übersetzungshebel mit zwei

&Idigr; Blattfedern am Systemträger gelagert, diese beiden

f Blattfedern sind durch einen Quersteg auf der i^aite des

I 10 Übersetzungshebelü miteinander verbunden und das Koppel-

J element ist direkt auf diesen Quersteg aufgeschraubt. In

Ir beiden Ausgestaltungen ist der kürzere Hebelarm des

\ Übersetzungshebels nur durch die Dicken des Koppelele-

i mentes, der Blattfeder, des Quersteges bzw. des Abstands-

¹ 15 Stückes bestimmt und wird nicht durch irgendwelche

Fertigungstoleranzen des Übersetzungshebels beeinflußt.

In einer dritten, besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist der Übersetzungshebel mit zwei Blattfedern am Systemträger 20 gelagert, diese beiden Blattfedern sind durch einen Quersteg auf der Seite des Übersetzungshebels miteinander verbunden und diese beiden Llattfedern und der Quersteg \ werden ebenfalls durch ein Teil des Bleches gebildet. In

/ dieser Ausgestaltung ist die Teilezahl nochmal reduziert;

25 der kürzere Webalarm wird wieder nur durch das Stanz-Biege-Teil bestimmt - in diesem Fall durch die Größe einer eingeprägten Stufe zwischen dem Koppelelement und den beiden Blattfedern.

30 Zweckmäßigerweise enthält das Blech im Bereich des Koppelelementes, der Blattfedern und/oder der Lenkerenden zusätzliche Dünnstellen, an denen durch Prägen oder durch Materialabtrag die Dicke des Bleches verringert ist, um die Steifigkeit der Parallelführung und der Hebellagerung

35 herabzusetzen.

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In einer speziellen Ausgestaltung sind diese Dünnstellen im Querschnitt so ausgebildet, daß die Mitte der Dünnstelle nicht mit der Mitte des Bleches übereinstimmt. Dadurch kann beim Koppelelement und bei den Blattfedern die Länge des kurzen Hebelarms unabhängig von der Blechdicke verändert werden; bei den Lenkern kann dadurch die Läge der neutralen faser verändert werden und damit das Ecklastverhalten beeinflußt werden.

Zur exakten Festlegung des senkrechten Abstandes zwischen dem oberen und dem unteren Lenker ist im Bereich des Last-¹ aufnehmers zweckmäßigerweise ein Distanzstück eingesetzt.

Die Erfindung wird im folgenden s/Jiand der schematischen Figuren beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Schnitt durch die oberschalige Waage, Fig* 2 eine Abwicklung des Bleches (3), das Lenker,

Lastaufnehmer und Koppelelement bildet, Fig. 3 im Schnitt die Blattfeder zur Lagerung des Übersetzungshebels und das Koppelelement in einer

zweiten Ausgestaltung,
Fig. 4 im Schnitt die Blattfedern zur Lagerung des Übersetzungshebels und das Koppelelement in einer dritten Ausgestaltung,
Fig. 5 eine Seitenansicht der in Fig. 4 im Schnitt

gezeigten Ausgestaltung,
Fig. 6 eine Abwicklung des Bleches (3¹) in einer anderen

Ausgestaltung und . j|

Fig. 7 einen Schnitt durch den Lastaufnehmer in einer ff

weiteren Ausgestaltung. j

In Fig. 1 erkennt man im senkrechten Schnitt das Gehäuse 1 der Waage und den Systemträger 2, der als gesondertes Teil oder einstückig mit einem Teil des Gehäuses 1 ausgebildet sein kann. Am Systemträger 2 ist ein Blech 3 angeschraubt,

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das gowohl die Lenker 30 als auch - zusammen ait der Stange 4 - den Lastaufnehmer 31, als auch das Koppelelement 32 zum Übersetzungshebel 8 bildet. Der Übersetzungshebel 8 ist mittels zweier Blättfedern 16 am Systemträger drehbar gelagert. Am freien Ende des Übersetzüngshebels 8 ist ein Spulenkörper¹ 10 mit einer Spule 11 befestigt, wobei die Spule in den Luftspalt eines gehäusefesten Permanentmagneten 12 eintaucht. Der Strom durch die Spule 11 wird dabei in bekannter Weise durch einen Lagensensor 9 und einen Regelverstärker so geregelt, daß die elektromagnetisch erzeugte Kraft gerade der Kraft das Gleichgewicht hält, die vom Wägegut auf der Waagschale 5 über den Lastaufnehmer 4/31 und das Koppelelement 32 auf den Übersetzungshebel 8 übertragen wird. Weiter erkennt man einen einstellbaren Überlastanschlag 18·

Die Form des Bleches 3 erkennt man am besten aus der Abwicklung in Fig. 2. Dieses Blech 3 wird in einem ersten Biegevorgang längs der gestrichelten Linien I-I umgebogen, anschließend wird es längs der gestrichelten* Linien II-II umgebogen. Die beiden Laschen 38 dienen dabei zur Befestigung des Bleches 3 am Systemträger 2. Die Lenkerbereiche sind im mittleren Bereich 30 durch die abgewinkelten Stücke 37 versteift, an den Enden sind durch die Größe der Ausstanzungen 40 und 41 sowie durch die Ausstanzungen 43 und zusätzliche Löcher 42 Gelenkstellen erzeugt, die gegebenenfalls durch zusätzliche Einprägungen oder durch Materialabtrag noch biegeweicher gemacht werden können. Die Lenkerbereiche verbinden nun im fertigen Zustand in Form einer Parallelführung den Lastaufnehmerbereich 31 mit dem am Systemträger 2 festgeschraubten Bereich 38 und 39. Der Lastaufnehmerbereich 31 ist durch die Laschen 35 und 36, die nach dem Umbiegen miteinander verbunden werden, und durch die Stange 4 zu einem stabilen

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Körper versteift. Aus dem mittleren Teil des Bleches 3 ist durch ein Loch 44 das Koppelelement 32/33/34 herausgestanzt. Die; beiden Dünnstellen 33 dienen als Gelenke, wobei deren Steifigkeit zusätzlich noch durch Einprägungen 33' oder durch Materialabtrag herabgesetzt werden kann. Das Ende 34 des Koppelelementes dient zum Anschrauben an die Stirnfläche des Übersetzungshebels 8.

Die Justierung der Ecklastfreiheit der Parallelführung geschieht in bekannter Weise durch geringfügige Abstandsänderungen der beiden Lenker, beispielsweise durch die in Fig. 1 gezeigten Muttern 7 auf einer Gewindespindel 6.

In Fig. 3 ist eine zweite Ausgestaltung der Waage gezeigt, die sich von der Ausgestaltung aus Fig. 1 nur durch den in Fig. 3 im Schnitt dargestellten Bereich der Lagerung des Übersetzungshebels 8 und der Anbringung des Koppelelementes 32 unterscheidet. In dieser zweiten Ausgestaltung ist nur . eine Blattfeder 16 zur Lagerung des Übersetzungshebels 8 am Systemträger 2 vorhanden. Das obere Ende 34 des Koppelelementes ist dann unter Zwischenlage eines Abstandsstückes 17 auf diese Blattfeder 16 aufgeschraubt. Der kürzere Hebelana des Übersetzungshebels 8 ist damit durch die halbe Summe der Blechstärken der Blattfeder 16 und des Koppelelementes 32/33/34 sowie durch die Dicke des Abstandsstückes 17 gegeben, es gehen also nur die Fertigungstoleranzen dieser Bauelemente in die Toleranz des kürzeren Hebelarms des Übersetzungshebels 8 ein.

Dasselbe gilt für die in Fig. 4 im Schnitt und in Fig. 5 in Seitenansicht gezeigte dritte Ausgestaltung. Diese weist zwei Blattfedern 16· auf, die durch einen Quersteg 19 auf der Seite des Übersetzungshebels 8 miteinander verbunden sind. Auf diesen Quersteg 19 ist dann das obere Ende 34 des

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Koppelelementeg direkt aufgeschraubt. Der kürzere Hebaiaria des überßetzüngshebels 8 ist in dieser Ausgestaltung durch die halbe Summe der Blechstärken des Quersteges 19 und des Koppelelementes 32/33/34 gegeben - vorausgesetzt, daß keine zusätzlichen Dünnstellen eingeprägt öder eingefräst sind, oder daß diese Einprägungeh bzw. Einfrasungen von beiden Seiten des Bleches 3 gleich ausgeführt sind, so daß die verbliebene Dünnstelle genau in Blechmitte liegt. In Fig. _r ist jedoch angedeutet, daß die Prägung bzw. der Materialabtrag unsymmetrisch erfolgen kann, so daß die verbliebene Dünnstelle 33·' nicht in Blechmitte liegt. In gleicher Weise ist es auch möglich, die Einprägungen bzw« den Materialabtrag bei den Lenkerdünnstellen 45 unsymmetrisch vorzunehmen.

In Fig. 6 ist eine weitere Ausgestaltung in Form einer Abwicklung des Bleches 3· gezeigt. In dieser Ausgestaltung sind die beiden Blattfedern 16·· zur Lagerung des Übersetzungshebels 8 am Systemträger 2 ebenfalls Bestandteil des Bleches 3' und werden zusammen mit den anderen Elementen im selben Stanz-Biege-Vorgang hingestellt. Zwischen dem oberen Ende 34' des Koppelelementes 32 und den beiden Blattfedern 16" ist je eine Stufe 29 eingeprägt, deren Höhe den kürzeren Hebelarm des Übersetzungshebels 8 bestimmt. Die Befestigung der Blattfedern 16" und des Koppelelementes 32/33/34' am Übersetzungshebel 8 erfolgt nur durch zwei Schrauben durch die Löcher 28. Falls die Reproduzierbarkeit der eingeprägt-&Lgr; Stufe nicht ausreichen sollte, kann auch ein (in Fig. 6 gestrichelt gezeichnetes) Loch 27 mit eingestanzt sein. Der Bereich 34' kann dann durch eine dritte Schraube am Übersetzungshebel 8 angeschraubt werden und die eingeprägte Stufe wird auf die Dicke eines zwischengelegten Blättchens zusammengepreßt«

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In Fig. 7 ist eine weitere Ausgestaltung des Lastaufnehmers im Schnitt gezeigt. Das Blech 3 ist wie in Si¹Ig. ausgestaltet. Statt der durchgehenden Stange 4 ist in dieser Ausgestaltung ein Distanzstück 46 vorhanden, das mit dem Blech 3 durch eine untere Schraube 47 und einen oberen Zapfen 48 verbunden wird. Der obere Zapfen 48 endet mit einem Gewinde 49; in seinem oberen Bereich trägt er die Waagschale

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Claims

I I I & ft i It A···* ■ ■ J 3 * · · · I IQO ö · AO ■ t Oi <J « ■ · · · » ni o) JtH r · &kgr; Sartorius GmbH Akte SW 8709 Weender Landstraße 94-108 Kö/ek D-3400 Göttingen Oberschalige elektronische Hebelwaage Ansprüche:

1. Obersohallge Waage nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kr^..ftkompensation mit zwei Lenkern, die als Parallelführung einen Lastaufnehmer mit einem gehäusefesten Systemträger verbinden, mit einem Übersetzungshebel, der mittels mindestens einer Blattfeder am Systemträger gelagert ist, und mit einem Koppelelement zwischen Lastaufnehmer und Übersetzungshebel, wobei die der Masse des Wägegutes entsprechende Kraft vom Lastaufnehmer über das Koppelelement auf den kürzeren Hebelarm des Übersetzungshebels übertragen wird und am längeren Hebelarm des Übersetzungshebels die Spule der elektromagnetischen Kraftkompensation befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß beide Lenker (30) und zumindest ein Teil des Lastaufnehmers (31) aus einem einzigen, durch einen Stanz-Biege-Vorgang geformten Blech (3,3·) bestehen und daß auch das Koppelelement (32/33/34) durch ein Teil desselben Bleches (3,3·) gebildet wird.

2. Oberschalige Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet . daß der Obersetzungshebel (8) mit einer einzigen Blattfeder (16) am Systemträger (2) gelagert ist und daß das Koppelelement (32/33/34) unter Zwischenlage eines Abstandsstückes (17) auf diese Blattfeder (16) aufgeschraubt ist.

3. Oberschalige Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzungshebel (8) mit zwei Blattfedern (16·) am Systemträger (2) gelagert ist, daß diese beiden Blattfedern (16·) durch einen Quersteg (19) auf der Seite des Übersetzungshebels (8) miteinander verbunden sind und daß das Koppelelement (32/33/34) direkt auf diesen Quersteg (19) aufgeschraubt ist.

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4. Oberschaligs Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzungshebel (8) mit zwei Blattfedern (16·') am Systemträger (2) gelagert ist, daß diese beiden Blattfedern (16··) durch einen Quersteg (19·) auf der Seite des Übersetzungshebels (8) miteinander verbunden sind und daß diese'beiden Blattfedern (16··) und der Quersteg (19^s) ebenfalls durch ein Teil des Bleches (3^e) gebildet werden.

5. Oberschal ige Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet. daß das Blech (3,3') im Bereich des Koppelelementes (32/33/34) und gegebenenfalls auch im Bereich der Blattfedern (16··) zusätzliche Dünnstellen (33',33··) aufweist, an denen durch Prägen odtir durch Materialabtrag di^ Dicke des Bleches (3,3·) verringert ist.

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6. Obereshalige Waage nach einen der Ansprüche 1 bis 5, dadurch-gekennzeichnet , daß das Blech (3/3·) an den Enden der Lenkerbereiche (30) zusätzliche Dunnstellen (45) aufweist, ah denen durch Prägen oder durch

S Materialabtrag die Dicke des Bleches (3,3·) verringert ist.

7. ,Oberschalige Waage nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,, daß die zusätzlichen Dünn« !stellen (33· ',45) im Querschnitt so ausgebildet sind, daß die Mitte der Dünnstelle (33",45) nicht mit der Mitte des Bleches (3,3·) übereinstimmt.

8. Oberschalige Waage nach einem i\er Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet? daß im Bereich des Lastaufnehmers ein Distanzstück (46) zwischen dem oberen und dem unteren Teil (31) des Bleches (3,3·) vorhanden ist."

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