LU84331A1

LU84331A1 - SCALES WITH OVERLOAD PROTECTION

Info

Publication number: LU84331A1
Application number: LU84331A
Authority: LU
Original assignee: Mettler Instrumente Ag
Priority date: 1982-08-11
Filing date: 1982-08-11
Publication date: 1983-02-28

Description

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Waage mit UeberlastschutzScale with overload protection

Die Erfindung betrifft eine Waage mit einer Wägezelle mit wegarmem Messwandler und einer Vorrichtung zum Schutz der Wägezelle vor Ueberlastung, wobei die Schutzvorrichtung zwei 5 relativ zueinander bewegliche Bauteile aufweist, nämlich einen die Waagschale tragenden Oberteil, deren Vertikalbewegung nach unten durch einen festen Anschlag begrenzt ist, und einen vom Laustaufnehmer der Wägezelle getragenen Unterteil, sowie eine Ober- und Unterteil verbindene Schnappfe-10 derung, welche bei Normallast Ober- und Unterteil in einem bestimmten Abstand zueinander hält und bei Ueberlast schlagartig einknickt.The invention relates to a balance with a load cell with a low-displacement transducer and a device for protecting the load cell against overload, the protection device having two components which are movable relative to one another, namely an upper part carrying the weighing pan, the vertical movement of which is limited downwards by a fixed stop, and a lower part carried by the load cell of the load cell, as well as a snap connection connecting an upper and lower part, which holds the upper and lower part at a certain distance from one another under normal load and suddenly buckles when overloaded.

15 Aus der DE-OS 29 33 415 ist eine Waage dieser Art bekannt, É bei der die genannte Schutzvorrichtung ausserhalb des k15 From DE-OS 29 33 415 a scale of this type is known, in which the protective device mentioned outside the k

Waagengehäuses unmittelbar unter der Waagschale angeordnet ist bzw. einen Teil derselben bildet. Diese Anordnung bedingt eine grössere Bauhöhe der Waage.Balance housing is arranged directly under the weighing pan or forms part of the same. This arrangement requires a larger overall height of the scale.

2020th

Bei Waagen höherer Nennlast mit in der Regel rechteckiger, relativ grossflächiger Waagschale ruht die Waagschale auf mehreren, das Waagengehäuse durchdringenden Stützen, welche die Last auf den Lastaufnehmer der Wägezelle übertra-25 gen. Diese Stützen stehen auf einem die Wägezelle umgebenden starren Lastaufnahme-Rahmen, der am Lastaufnehmer der Wägezelle befestigt ist.In the case of scales with a higher nominal load, which generally have a rectangular, relatively large weighing pan, the weighing pan rests on several supports which penetrate the scale housing and which transmit the load to the load cell of the load cell. These supports stand on a rigid load frame surrounding the load cell. which is attached to the load cell of the load cell.

Der Erfindung liegt nun der Gedanke zugrunde, die Schutz--30 Vorrichtung von der Waagschale in den erwähnten Lastaufnahme-Rahmen zu verlegen bzw. diesen Rahmen als Schutzvorrichtung auszubilden. Dadurch lässt sich einerseits die Bauhöhe der Waage verringern und andererseits die Gesamtkonstruktion der Waage unter Materialersparnis vereinfachen.The invention is based on the idea of moving the protective device from the weighing pan into the load-bearing frame mentioned or of designing this frame as a protective device. On the one hand, this allows the overall height of the scale to be reduced and, on the other hand, it simplifies the overall construction of the scale while saving material.

35 - 3 - ί35 - 3 - ί

. ν> J. ν> J

In diesem Sinne besteht die Erfindung darin, dass die Schutzvorrichtung als Rahmenkonstruktion ausgebildet und innerhalb des Waagengehäuses rund um die Wägezelle angeordnet und unmittelbar am Lastaufnehmer der Wägezelle befestigt ist.In this sense, the invention consists in that the protective device is designed as a frame construction and is arranged within the scale housing around the load cell and is fastened directly to the load receiver of the load cell.

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Die Schnappfederanordnung wird z.B. , wie bei der Ausführung nach den Fig. 1 und 2 der DE-OS 29 33 415, durch in einem Winkel von etwa 45° schräg stehende Parallelführungs-Lenker und durch am Ober- und Unterteil angreifende Federn mit im we-10 sentlichen horizontaler Richtung der Kraftwirkung gebildet.The snap spring arrangement is e.g. 1 and 2 of DE-OS 29 33 415, by parallel guide handlebars which are inclined at an angle of approximately 45 ° and by springs acting on the upper and lower part with a substantially horizontal direction the force effect formed.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt dabei der Angriffspunkt der Federn am Unterteil der Schutzvorrichtung höher als deren Angriffspunkt am Oberteil, da-15 mit auf das Oberteil stets eine nach oben gerichtete Vertikalkomponente der Federkraft wirksam ist. Auf diese Weise nimmt die von der Schnappfederanordnung auf das Oberteil ausgeübte, der Last entgegengesetzte Kraft einen ziemlich flachen, stetig abnehmenden Verlauf über die ganze Hublänge. 20 Dies bedeutet, dass die Auslösekraft, bei welcher dieIn a preferred embodiment of the invention, the point of application of the springs on the lower part of the protective device is higher than its point of application on the upper part, since an upward-directed vertical component of the spring force is always effective on the upper part. In this way, the force exerted by the snap spring arrangement on the upper part, which opposes the load, takes a fairly flat, steadily decreasing course over the entire stroke length. 20 This means that the release force at which the

Schnappfederanordnung einknickt, um ein geringes Mass grösser ist als die Rückstellkraft, bis zu welcher die Waage entlastet werden muss, damit die Schutzvorrichtung von selbst in die Normallage zurückkehrt. Obwohl die Rückstell-25 kraft etwas grösser sein soll als die Nennlast der Waage, erreicht man dadurch einen im Vergleich zur Nennlast nur wenig höheren Wert der Auslösekraft, womit die Höhe der von der Wägezelle aufzunehmenden Ueberlast gering gehalten werden kann. Zudem ermöglicht es der flache Kraftverlauf der 30 Schnappfederanordnung, einen verhältnismässig langenSnap spring arrangement kinks by a small amount greater than the restoring force up to which the balance must be relieved so that the protective device automatically returns to the normal position. Although the return force should be slightly greater than the nominal load of the balance, this means that the release force is only slightly higher than the nominal load, which means that the level of the overload to be absorbed by the load cell can be kept low. In addition, the flat force curve of the snap spring arrangement enables a relatively long one

Schalthub für das Oberteil der Schutzvorrichtung zu wählen, so dass für die Höhenlage des Anschlags besondere Einstellmittel entfallen können.Switching stroke for the upper part of the protective device must be selected so that special adjustment means can be omitted for the height of the stop.

! 35 Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung * < - 4 - in einer Schnittansicht schematisch dargestellt.! 35 An embodiment of the invention is shown schematically in the drawing * <- 4 - in a sectional view.

Die Wägezelle 1 enthält einen wegarmen Messwandler, z.B. in Form eines Saitenschwingers, der in nicht dargestellter Weise Uber ein Gehänge mit dem Lastaufnehmer 2 verbunden 5 ist. Der letztere ist als Balken dargestellt, der senkrecht zur Zeichenebene verläuft und beidseitig aus der Wägezelle 1 herausragt. Das Waagengehäuse ist zweiteilig und besteht aus - einem metallenen Untersatz 3, auf dem die Wägezelle 1 mit Dämpfungsfedern 4 abgestützt ist, und einem Oberteil 5, z.B. 10 aus Kunststoff. Die Waagschale ist mit 6 bezeichnet.The load cell 1 contains a low-loss transducer, e.g. in the form of a string oscillator, which is connected 5 to the load receiver 2 in a manner not shown via a hanger. The latter is shown as a bar that runs perpendicular to the plane of the drawing and protrudes from the load cell 1 on both sides. The scale housing is in two parts and consists of - a metal base 3, on which the load cell 1 is supported with damping springs 4, and an upper part 5, e.g. 10 made of plastic. The weighing pan is labeled 6.

Die Schutzvorrichtung ist aus zwei übereinander liegenden viereckigen Rahmen 7 und 8 gebildet, welche die Wägezelle 1 umgeben und je aus U-förmig profilierten Balken zusammenge-15 setzt sind. Die Längs- und Querbalken 9, 10 bzw. 11, 12 des oberen und unteren Rahmens 7 bzw. 8 können je unter sich verschwelsst sein. Auf dem oberen Rahmen 7 sind Stehbolzen 13 angebracht, welche durch das Gehäuse-Oberteil 5 ragen und die Waagschale 6 tragen. Der untere Rahmen 8 ruht unmittel-20 bar auf dem Lastaufnehmer 2 und ist mit diesem fest verbunden.The protective device is formed from two superimposed quadrangular frames 7 and 8, which surround the load cell 1 and are each composed of U-shaped beams. The longitudinal and transverse beams 9, 10 and 11, 12 of the upper and lower frames 7 and 8 can each be merged among themselves. On the upper frame 7 stud bolts 13 are attached, which protrude through the upper housing part 5 and support the weighing pan 6. The lower frame 8 rests directly on the load receiver 2 at a pressure of 20 bar and is firmly connected to the latter.

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Die beiden Rahmen 7 und 8 sind relativ zueinander beweglich angeordnet und durch eine Parallelführung miteinander ver-25 bunden. Als Lenker für die Parailelführung dienen blechförmige Stege 14, welche in einem Winkel von etwa 45° angeordnet und in diametral gegenüberliegenden Ecken je einer rechteckigen Ausnehmung 15 bzw. 16 in den Schenkeln der Längsbalken 9 bzw. 11 des oberen und unteren Rahmens 7 und 30 8 lose gelagert sind. Die Stege 14 erstrecken sich über die ganze Breite jedes Rahmens und sind in beiden Längsrahmen jedes Rahmens gleicherweise gelagert. Seitliche Lappen 17 an den Stegen 14 verhindern eine Querverschiebung derselben. Zwischen den Längsbalken 9 und 11 der beiden Rahmen 7, 8 35 ist eine Zugfeder 18 ausgespannt, welche an einem Haken 19 \ - 5 - % , am oberen Längsbalken 9 und an einem Haken 20 am unteren Längsbalken 11 verankert ist. Eine zweite, gleiche Zugfeder befindet sich in gleicher Anordnung auf der anderen Längsseite der Rahmen 7 und 8. Die Federkraft wirkt im wesentlichen in horizontaler Richtung. Der Angriffspunkt der Feder 5 18 (und der Feder an der anderen Rahmen-Längsseite) am unte- ' ren Rahmen 8 (Haken 20) liegt jedoch etwas höher als derenThe two frames 7 and 8 are arranged to be movable relative to one another and are connected to one another by a parallel guide. Sheet metal webs 14, which are arranged at an angle of approximately 45 ° and in diametrically opposite corners each have a rectangular recess 15 or 16 in the legs of the longitudinal beams 9 or 11 of the upper and lower frame 7 and 30 8, serve as the link for the parallel guidance are stored loose. The webs 14 extend over the entire width of each frame and are equally supported in both longitudinal frames of each frame. Lateral tabs 17 on the webs 14 prevent the same from transverse displacement. Between the longitudinal beams 9 and 11 of the two frames 7, 8 35, a tension spring 18 is stretched out, which is anchored to a hook 19 -5%, to the upper longitudinal beam 9 and to a hook 20 on the lower longitudinal beam 11. A second, same tension spring is located in the same arrangement on the other longitudinal side of the frame 7 and 8. The spring force acts essentially in the horizontal direction. The point of application of the spring 5 18 (and the spring on the other longitudinal side of the frame) on the lower frame 8 (hook 20) is somewhat higher than theirs

Angriffspunkt am oberen Rahmen 7 (Haken 19), damit auf den oberen Rahmen stets eine nach oben gerichtete Vertikalkomponente der Federkraft wirksam ist.Point of attack on the upper frame 7 (hook 19), so that an upward vertical component of the spring force is always effective on the upper frame.

1010th

Die Lenker-Stege 14 bilden zusammen mit den Federn 18 eine Schnappfederanordnung, welche bei.Belastung der Waage innerhalb des Nennlastbereiches die beiden Rahmen 7 und 8 in einem bestimmten Abstand zueinander hält. Dieser Abstand ist 15 bestimmt durch die Länge der Bolzen 21, welche am Längsbalken 9 des oberen Rahmens 7 befestigt sind und den Längsbalken 11 des unteren Rahmens 8 durchsetzen und mit einem Kopf 22 untergreifen. Entsprechende Bolzen befinden sich auf der anderen Längsseite der Rahmen 7, 8.The link bars 14 together with the springs 18 form a snap spring arrangement which, when the scale is loaded, holds the two frames 7 and 8 at a certain distance from one another within the nominal load range. This distance 15 is determined by the length of the bolts 21, which are fastened to the longitudinal beam 9 of the upper frame 7 and penetrate the longitudinal beam 11 of the lower frame 8 and reach under with a head 22. Corresponding bolts are located on the other long side of the frames 7, 8.

2020th

Bei statischer oder dynamischer Ueberlastung der Waage knickt die Schnappfederanordnung schlagartig ein, wobei sich der obere Rahmen 7 nach unten auf den unteren Rahmen 8 zu bewegt. Die Abwärtsbewegung des oberen Rahmens 7 ist 25 dabei begrenzt durch einen festen Anschlag, der durch Nocken 23 am Oberteil 5 des Waagengehäuses gebildet wird, welche mit den Enden des Längsbalkens 9 Zusammenarbeiten. Bei der Festlegung der Höhenlage der Nocken 23 ist der Federweg der Dämpfungsfedern 4 an der Unterseite der Wägezelle 1 mit zu 30 berücksichtigen.In the event of static or dynamic overloading of the scale, the snap spring arrangement suddenly buckles, the upper frame 7 moving downward towards the lower frame 8. The downward movement of the upper frame 7 is limited 25 by a fixed stop, which is formed by cams 23 on the upper part 5 of the balance housing, which cooperate with the ends of the longitudinal beam 9. When determining the height of the cams 23, the spring travel of the damping springs 4 on the underside of the load cell 1 must also be taken into account.

Sobald bei Entfernung der Ueberlast die Rückstellkraft erreicht oder unterschritten wird, kippt die Schnappfederanordnung selbsttätig wieder in die dargestellte Normallage 35 zurück.As soon as the restoring force is reached or undershot when the overload is removed, the snap spring arrangement automatically tilts back into the normal position 35 shown.

Claims

1.Scale with a load cell (1) with low-displacement transducer and a device for protecting the load cell against overload, the protective device having two components that can move relative to one another, namely an upper part (7) supporting the weighing pan, the vertical movement of which is downwards by a fixed one Stop (23) is limited, and a lower part (8) carried by the load receiver (2) of the load cell (1), and an upper and 10 lower part connecting snap spring arrangement (14, 18), which with normal load upper and lower part in one maintains vertical distance from one another and suddenly collapses in the event of an overload, characterized in that the protective device is formed as a frame construction and arranged around the load cell (1) within the scale housing (3, 5) and directly on the load receiver (2) of the load cell is attached.

2. Scales according to claim 1, in which the snap spring arrangement 20 by means of parallel guide links (14) inclined at an angle of approximately 45 ° and by springs (18) engaging on the upper and lower part (7, 8) with essentially is formed in the horizontal direction of the force effect, characterized in that the point of application (20) of the 25 springs (18) on the lower part (8) of the protective device is higher than its point of application (19) on the upper part (7), so that there is always one after the upper part The above-mentioned vertical component of the spring force is effective. 30 35