DE9105252U1 - Elektronische Waage - Google Patents

Description

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Mettler-Toledo AG, CH-8606 Greifensee

Elektronische Waage

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Waage mit einer beweglichen Wägeraumwand, welche sowohl durch einen motorischen Antrieb als auch von Hand zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung des von ihr begrenzten Wägeraums bewegbar ist, wobei der motorische Antrieb von den manuellen Bewegungen der Wägeraumwand entkoppelt ist, insbesondere eine derartige elektronische Waage.

Analysenwaagen weisen heute verschließbare Wägeräume auf, welche durch Verschieben einer Wägeraumwand oder bei zylindrischen Wägeräumen durch Drehen eines Teiles der zylindrischen Wägeraumwand für die Beschickung zugängig gemacht werden. Zur Erleichterung des Wagens, insbesondere bei Reihenwägungen, werden rechteckige Wägeraumwände mittels elektrischem Antrieb geöffnet bzw. geschlossen. Damit eine mit einem motorischen Antrieb versehene Wägeraumwand auch von Hand verschiebbar ist, muß die Verbindung zwischen dem Antriebsorgan, z. B. einem Elektromotor, und der Wägeraumwand unterbrechbar sein.

Aus der europäischen Patentanmeldung 0216035 ist ein Antrieb für eine rechteckige Wägeraumwand bekannt, bei dem das Reibrad zum Antreiben der Wägeraumwand bei Stillstand des Antriebsmotors von der Oberfläche der Wägeraumwand abgehoben wird. Zu diesem Zweck ist die Welle, auf der das Reibrad angeordnet ist, in einer bogenförmigen Nut geführt derart, daß bei einer Drehbewegung des Rades dieses durch Abrollen der Welle in der bogenförmigen Nut gegen die Wägeraumwand geführt und bei Stillstand der Welle durch eine Feder von der Wand abgehoben wird. Eine solche Vorrichtung ist aufwendig und deren Funktionssicherheit abhängig von der Oberflächenbeschaffenheit der Welle und der Nut, dem Winkel der Nut zur Wägeraumwand sowie der Rückstellkraft der Feder.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Schaffung eines motorischen Antriebes mit einer Kupplung für eine auf einer kreisförmigen Bahn verschiebbare Wägeraumwand, welche Kupplung bei Bedarf eine sichere Trennung der Verbindung zwischen der Wägeraumwand und dem motorischen Antrieb gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß der Boden des zylinderartig ausgebildeten Wägeraumes mit einer Reibscheibe verbunden ist, welche auf einer von dem motorischen Antrieb drehbaren Kupplungsscheibe mit einer vorbestimmten Mitnahmekraft aufliegt.

Es gelingt mit der erfindungsgemässen Anordnung der Kupplung, einerseits die Wägeraumwand von Hand zu drehen, ohne dass störende Kräfte oder Momente auf den Antriebsmotor übertragen werden, und andererseits die Antriebsleistung des Antriebsmotors und damit dessen unvermeidbare Wärmeabstrahlung sehr klein zu halten, da beim motorischen Drehen der Wägeraumwand die Kupplung kraftschlüssig arbeitet.

Anhand eines illustrierten Ausführungsbeispieles wird die Erfindung näher erläutert. Es zeigen:

Figur 1 einen Querschitt durch eine elektronische Waage mit einem zylindrischen Wägeraum (Linie I-I in Figur 3),

Figur 2 eine vergrösserte Darstellung der Kupplung zwischen dem Antrieb und dem Wägeraum,und

Figur 3 einen Schnitt längs Linie III-III in Figur 2, wieder im Massstab der Figur 1.

Die in Figur 1 dargestellte Waage 1 weist ein Waagengehäuse 3 auf, welches den Grossteil der Wägemechanik und der Elektronik aufnimmt. Diese sind nicht Gegenstand der Erfindung und werden daher weder dargestellt noch näher erläutert.

Auf der linken Seite schliesst ein zylindrischer Wägeraum 5 an das Waagengehäuse 3 an. Unter dem Wägeraum 5, der durch einen Boden 7 unten abgeschlossen ist, ist ein Sockel 9 angeordnet, welcher einen die Waageschale 11 tragenden, mit dem Lastaufnehmer (nicht sichtbar) verbundenen Ausleger 13 aufnimmt. Im weiteren ist im Sockel 9 ein Antriebsmotor 15 sowie der Halter 17 von Kontaktschuhen oder -stiften 19 einer Winkellageabtastung des Wägeraumes angeordnet.

Der Wägeraum 5 weist eine zylindermantelförmige Wandung 21 und einen Deckel 23 auf. Die zylindermantelförmige Wandung 21 ist in einem Bereich von ca. 100° ausgeschnitten und bildet dort eine Bedienungsöffnung 24. Diese liegt bei geschlossenem Wägeraum 5 gegenüber der zylindermantelförmig ausgebildeten Wand 25 des Waagengehäuses 3 und wird durch diese Wand 25 verschlossen. Der Sockel 9 und das Waagengehäuse sind auf verstellbaren Füssen 27 abgestützt.

Anhand der Figuren 2 und 3 wird der Aufbau der Kupplung zwischen dem Antriebsmotor 15 und dem Wägeraumboden 7 mit der darauf angeordneten mitdrehenden Wägeraumwandung 21 näher erläutert.

Auf der oberen Abdeckung 29 des Sockels 9 ist konzentrisch zu einer zentralen Durchgangsöffnung 31, durch welche der Träger der Waagschale 11 hindurchgeführt wird, ein Gleitringsegment 33 aufgelegt. Das Gleitringsegment 33 kann in eine entsprechende Nut 35 in der Abdeckung 29 eingelegt oder mit der Abdeckung 29 verklebt sein. Das Gleitringsegment 33 besteht vorzugsweise aus einem gute Gleiteigenschaften aufweisenden Kunststoff oder aus Metall. Auf dem Gleitringsegment 33 liegt eine ringförmige Kupplungsscheibe 37, an deren Unterseite ein Zahnradkranz 39 angespritzt oder angeklebt ist. Der Zahnradkranz 39 kämmt mit einem Übertragungszahnrad 41, welches seinerseits mit einem Abtriebzahnrad 43 kämmt, das auf der Abtriebswelle 45 des Antriebsmotors 15 befestigt ist. Das Übertragungszahnrad 41 und das Zahnrad 43 können auch in entsprechenden kreisförmigen Ausnehmungen in der Abdeckung 29 des Sockels 9 eingebettet sein (keine Abbildung).

Auf der Kupplungsscheibe 37 liegt konzentrisch eine Reibscheibe 47, welche mit Schrauben 48 mit dem Boden 7 des Wägeraumes 5 fest verbunden ist. Sowohl die Kupplungsscheibe 37 als auch die Reibscheibe 47 werden durch eine hülsenförmige Mutter 49 an einem an der Abdeckung 29 befestigten Gewinderohr 51 konzentrisch zur Oeffnung 31 geführt gehalten.

Mit einer Spannschraube 53, welche in ein Gewinde im Innern des Gewinderohres 51 eingeschraubt ist, kann die Mutter 49 gesichert werden.

Konzentrisch zur Reibscheibe 47 ist eine Kontaktscheibe 55 am Boden 7 befestigt, welche konzentrisch verlaufende Kontaktspuren 57 aufweist, an denen die Kontaktschuhe 19 federnd anliegend schleifen. Die Kontaktscheibe 55 kann auch Teil der Reibscheibe 47 sein.

Im folgenden wird die Funktionsweise der Kupplung näher erläutert. Wird die Wägeraumwandung 21 mit dem Elektromotor 15 in Drehung versetzt, so wird dessen Antriebsmoment über das Zahnrad 43 zum Übertragungsrad und von diesem auf den Zahnradkranz 39 der Kupplungsscheibe 37 übertragen. Die Kupplungsscheibe 37 überträgt die Drehung reibschlüssig an die Reibscheibe 47, die fest mit dem Boden 7 des Wägeraumes 5 verbunden ist und diesen mitdreht.

Erfolgt die Drehung der Wägeraumwandung 21 von Hand, so gleitet die Reibscheibe 47 auf der Kupplungsscheibe 37, wobei letztere infolge Selbsthemmung des Zahnradgetriebes stillsteht. Je nach der Grosse der Vorspannung, welche durch die Mutter 49 auf die Kupplungsscheibe 37 und die Reibscheibe 47 ausgeübt wird, ergibt sich mehr oder weniger Widerstand beim Drehen des Wägeraumes 5 von Hand.

Die Reibverbindung zwischen dem Wägeraum 5 und dem elektrischen Antrieb ermöglicht nicht nur einen manuellen Betrieb, sondern dient zusätzlich auch als Überlastungsschutz für den Elektromotor 15, wenn dieser in Betrieb gesetzt wird und die Wägeraumwandung 21, aus welchen Gründen auch immer, daran gehindert wird, sich zu drehen.

Gezeichnet und beschrieben wurde ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Anpreß- bzw. Mitnahmekraft zwischen Reibscheibe 47 und Kupplungsscheibe 37 mittels der Feststellschraube 49 einstellbar ist.

Eine weitere Variante im Rahmen der Erfindung zur Einstellung der Reibkraft wird nachstehend kurz umrissen: Man stimmt die Parameter

- Gewicht der auf der Kupplungsscheibe aufliegenden Teile, und

- Reibungskoeffizient (Oberflächenbeschaffenheit) von Reib- und Kupplungsscheibe

so aufeinander ab, daß einerseits ein zuverlässiger Reibschluß bei motorischem Antrieb, andererseits eine ausreichende Drehbarkeit bei manuellem Antrieb, resultiert. Diese einfachere Variante hat den Vorteil, daß sie weniger Bauteil- und Montageaufwand benötigt.

Die jeweilige Winkellage der Öffnung 24 der Wägeraumwandung 21 wird kontinuierlich durch die Kontaktschuhe 19 abgetastet.

Dies geschieht sowohl bei der Drehung des Wägeraumes 5 von Hand als auch mit dem Elektromotor 5 und ermöglicht, daß mit dem Befehl "Schließen" die Wägeraumwandung 21 stets um den für die vollständige Schließung richtigen Winkel gedreht wird, unabhängig von der Stellung zu Beginn des Schließ- bzw. Öffnungsbefehles.

Claims (10)

Schutzansprüehe

1. Waage mit einer beweglichen Wägeraumwand, welche sowohl durch einen motorischen Antrieb als auch von Hand zwischen einer Öffnungs- und einer Schließstellung des von ihr begrenzten Wägeraums bewegbar ist, wobei der motorische Antrieb von den manuellen Bewegungen der Wägeraumwand entkoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden (7) des zylinder- IQ artig ausgebildeten Wägeraumes (5) mit einer Reibscheibe (47) verbunden ist, welche auf einer von dem motorischen Antrieb (15,41,43) drehbaren Kupplungsscheibe (37) mit einer vorbestimmten Mitnahmekraft aufliegt.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reibungskoeffizient zwischen Reibscheibe (47) und Kupplungsscheibe (37) und das Gewicht der auf der Reibscheibe (47) lastenden Teile entsprechend dem gewünschten Wert der Mitnahmekraft aufeinander abgestimmt sind.

3. Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß ein die Reibscheibe (47) und die Kupplungsscheibe (37) mit einstellbarer Kraft axial aneinanderpressendes Teil, das die Reibscheibe (47) und die Kupplungsscheibe (37) gemeinsam mittig durchsetzt, vorgesehen ist.

4. Waage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (37) an ihrer der Reibscheibe (47) abgewandten Seite auf einem am Sockel (9) des Wägeraums (5) abgestützten Gleitringsegment (33) axial gelagert und das die Reibscheibe (47) und die Kupplungsscheibe (37) aneinanderpressende Teil durch eine von der der Kupplungsscheibe (37) abgewandten Seite der Reibscheibe (47) her in ein am Waagensockel (9) vorgesehenes Gegengewinde (51) eingeschraubte Feststeilschraube (49) gebildet ist.

5. Waage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststellschraube (49) durch eine in ein am Sockel (9) des Wägeraums (5) vorgesehenes weiteres Gegengewinde (51) eingeschraubte Spannschraube (53) gesichert ist.

6. Waage nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch

gekennzeichnet, daß das die Reibscheibe (47) und die Kupplungsscheibe (37) aneinanderpressende Teil (49) eine der Durchführung eines Waagschalenträgers (13) dienende axiale IQ Durchgangsbohrung aufweist.

7. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsscheibe (37) einen zur Einleitung der von dem motorischen Antrieb gelieferten Antriebskraft dienenden Zahnradkranz (39) aufweist.

8. Waage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Sockel (9) des Wägeraums (5) und der zu diesem weisenden Seite der Kupplungsscheibe (37) ein Übertragungszahnrad (41) angeordnet ist, welches mit dem Zahnradkranz (39) an der Kupplungsscheibe (37) und einem Abtriebszahnrad (43) auf der Abtriebswelle (45) des Antriebsmotors (15) kämmend in Eingriff steht.

9. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß am Boden (7) des Wägeraumes (5) oder an einer am Boden (7) befestigten Kontaktscheibe (55) konzentrisch verlaufende Kontaktspuren (57) angeordnet sind, an denen im Sockel (9) des Wägeraumes (5) eingesetzte, nach oben gerichtete Kontaktschuhe (19) anliegen.

10. Waage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontaktspuren (57) zur Bildung eines die augenblickliche Winkellage der Wägeraumwandung (21) darstellenden elektrischen Signals ausgebildet sind.