DE19741584C1 - Weighing system with first parallel guide consisting of top and bottom rods - Google Patents
Weighing system with first parallel guide consisting of top and bottom rodsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wägesystem mit einer ersten Parallelführung, die aus einem oberen und einem unteren Lenker besteht und die eine Waagschale in vertikaler Richtung beweglich mit einem gehäusefesten Systemträger verbindet, und mit zwei weiteren Parallelführungen, die eine geringfügige vertikale Justierbewegung der beiden gehäusefesten Abstützpunkte eines der Lenker der ersten Parallelführung und somit eine Justierung des Wägesystems auf Ecklastfreiheit erlauben.The invention relates to a weighing system with a first parallel guide, which consists of an upper and a lower handlebar and the one weighing pan vertically movable with a system-fixed system carrier, and with two more parallel guides that have a slight vertical Adjustment movement of the two fixed support points of one of the handlebars first parallel guidance and thus an adjustment of the weighing system Allow freedom from corner loads.
Wägesysteme dieser Art sind z. B. aus dem DE-GM 77 07 625 und der DE-PS 44 27 087 bekannt.Weighing systems of this type are e.g. B. from DE-GM 77 07 625 and DE-PS 44 27 087 known.
Durch die beiden weiteren Parallelführungen erfolgt die Justierbewegung der beiden gehäusefesten Abstützpunkte genau vertikal und ohne Verkippung, so daß ein Verbiegen der Federgelenke des Lenkers der ersten Parallelführung beim Justieren verhindert wird. The two other parallel guides are used to adjust the two support points fixed to the housing exactly vertically and without tilting, so that a bending of the spring joints of the handlebars of the first parallel guide Adjustment is prevented.
Trotzdem zeigen Wägesysteme dieser Art bei hohen Auflösungen nicht ausjustier bare Ecklastfehler, beispielsweise in der Art, daß der Ecklastfehler nichtlinear von der Belastung abhängt und daher nur für eine bestimmte Last auf Null justiert werden kann.Nevertheless, weighing systems of this type do not show realignment at high resolutions bare corner load errors, for example in such a way that the corner load error is non-linear of depends on the load and is therefore only adjusted to zero for a certain load can be.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, das Ecklastverhalten der Wägesysteme weiter zu verbessern und nichtlineare und damit nicht ausjustierbare Ecklastfehler zu vermeiden.The object of the invention is therefore to further the corner load behavior of the weighing systems to improve and nonlinear and therefore not adjustable corner load errors avoid.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß bei einem Wägesystem der eingangs genannten Art die Abstützpunkte der ersten Parallelführung in vertikaler Richtung jeweils zwischen dem oberen und dem unteren Lenker der weiteren Parallelführungen liegen und daß bei genau mittiger Lage der Abstützpunkte der obere und der untere Lenker der weiteren Parallelführungen gleich steif gegenüber waagerechten Kräften ausgeführt sind, während bei einer Lage der Abstützpunkte oberhalb oder unterhalb der Mitte der jeweils nähere Lenker steifer als der andere Lenker ausgeführt ist.According to the invention this is achieved in that in a weighing system type mentioned the support points of the first parallel guide in vertical direction between the upper and lower handlebars further parallel guides and that with a precisely central position of the Support points for the upper and lower links of the other parallel guides are equally rigid with respect to horizontal forces, while with one Location of the support points above or below the center of each closer Handlebar stiffer than the other handlebar.
Die Erfinder haben also erkannt, daß das beschriebene nichtlineare Ecklastverhalten durch ein geringfügiges Verkippen der Abstützpunkte der ersten Parallelführung unter waagerechten Kräften verursacht wird. Trotz der weiteren Parallelführungen verkippen die Abstützpunkte der ersten Parallelführung unter waagerechten Kräften etwas, da die Lenker der weiteren Parallelführungen gegenüber waagerechten Kräften nicht unendlich steif sind. Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen wird die Kraftverteilung auf die beiden Lenker und deren Steifigkeit so abgeglichen, daß beide Lenker unter waagerechten Kräften gleich nachgeben und dadurch keinerlei Verkippung auftritt.The inventors have thus recognized that the nonlinear described Corner load behavior due to a slight tilting of the support points of the first Parallel guidance is caused under horizontal forces. Despite the others Parallel guides tilt the support points of the first parallel guide below horizontal forces somewhat, as the handlebars of the other parallel guides are not infinitely stiff against horizontal forces. Through the Measures according to the invention will distribute the force to the two handlebars and adjusted their stiffness so that both handlebars under horizontal Give up forces immediately and therefore no tilting occurs.
Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Advantageous refinements result from the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Figuren beschrieben. Dabei zeigt: The invention is described below with reference to the schematic figures. It shows:
Fig. 1 eine Prinzipskizze des Wägesystems in Seitenansicht zur Erläuterung der Anordnung der Parallelführungen, Fig. 1 is a schematic diagram of the weighing system in side view for explaining the arrangement of parallel guides,
Fig. 2 das Wägesystem aus Fig. 1 in Aufsicht, Fig. 2, the weighing system of Fig. 1 in top view,
Fig. 3 ein Wägesystem in einer ersten Ausgestaltung in perspektivischer Ansicht und Fig. 3 shows a weighing system in a first embodiment in a perspective view
Fig. 4 ein Wägesystem in einer zweiten Ausgestaltung in Seitenansicht. Fig. 4 shows a weighing system in a second embodiment in side view.
Die Prinzipskizze in Fig. 1 zeigt das Wägesystem schematisiert in Seitenansicht. Die erste Parallelführung besteht aus dem oberen Lenker 4, dem unteren Lenker 5 und dem verbindenden Lastaufnehmer 3. Der Lastaufnehmer 3 trägt die Waagschale 2. Die Gelenkstellen der Lenker sind durch kleine Kreise 6 angedeutet. Der untere Lenker 5 stützt sich an einem gehäusefesten Fixpunkt 7 ab, während der Abstützpunkt 1 des oberen Lenkers 4 sich an einem Zwischenstück 8 befindet, das durch die beiden Lenker 9 und 10 zur Justierung in vertikaler Richtung etwas beweglich ist. Die Lenker 9 und 10 stützen sich an gehäusefesten Fixpunkten 11 ab. Die Gelenkstellen der Lenker 9 und 10 sind ebenfalls nur durch kleine Kreise 12 angedeutet.The schematic diagram in Fig. 1 shows a schematic side view of the weighing system. The first parallel guide consists of the upper link 4 , the lower link 5 and the connecting load receiver 3 . The load receiver 3 carries the weighing pan 2 . The articulation points of the handlebars are indicated by small circles 6 . The lower link 5 is supported on a fixed point 7 fixed to the housing, while the support point 1 of the upper link 4 is located on an intermediate piece 8 which can be moved somewhat by the two links 9 and 10 for adjustment in the vertical direction. The handlebars 9 and 10 are supported at fixed points 11 fixed to the housing. The articulation points of the handlebars 9 and 10 are also only indicated by small circles 12 .
Die Funktionsweise dieser Anordnung ist nun folgende: Die beiden Lenker 4 und 5 bilden zusammen mit dem Lastaufnehmer 3 die Führung für die Waagschale 2 und stellen sicher, daß die Anzeige der Waage unabhängig vom Ort des Wägegutes auf der Waagschale 2 ist (Ecklastfreiheit). Dazu müssen die beiden Lenker 4 und 5 parallel zueinander sein. Um dies unabhängig von Fertigungstoleranzen zu erreichen, ist der Abstützpunkt 1 des oberen Lenkers 4 durch die weitere Parallelführung aus den Lenkern 9 und 10 und das Zwischenstück 8 in seiner vertikalen Lage geringfügig justierbar, ohne dabei verkippt zu werden. Dies ist in Fig. 1 durch den Doppelpfeil 13 angedeutet.The operation of this arrangement is now as follows: The two links 4 and 5 together with the load receiver 3 form the guide for the weighing pan 2 and ensure that the display of the scale is independent of the location of the goods to be weighed on the weighing pan 2 (freedom from corner loads). For this, the two links 4 and 5 must be parallel to each other. In order to achieve this regardless of manufacturing tolerances, the support point 1 of the upper link 4 can be adjusted slightly in its vertical position by the further parallel guidance from the links 9 and 10 and the intermediate piece 8 without being tilted. This is indicated in Fig. 1 by the double arrow 13 .
Bei dieser aus dem zitierten Stand der Technik bekannten Anordnung war man bisher davon ausgegangen, daß die Lage des Abstützpunktes 1 der ersten Parallelführung relativ zu der Lage der Lenker 9 und 10 der weiteren Parallelführung beliebig sei, da der Abstützpunkt 1 ja durch die Lenker 9 und 10 parallel geführt sei. Gemäß der Erfindung lassen sich die Ecklastfehler jedoch deutlich vermindern, wenn die Lage des Abstützpunktes 1 relativ zu den Lenkern 9 und 10 und die Steifigkeit der Lenker 9 und 10 in folgender Weise aufeinander abgestimmt werden: Liegt der Abstützpunkt 1 genau in der Mitte zwischen den Lenkern 9 und 10, so werden die Lenker 9 und 10 gleich steif gegenüber waagerechten Kräften gemacht; liegt der Abstützpunkt 1 jedoch oberhalb oder unterhalb der Mitte zwischen den Lenkern 9 und 10, so wird der jeweils nähere Lenker steifer als der andere Lenker ausgeführt. In Fig. 1 liegt der Abstützpunkt 1 oberhalb der Mitte zwischen den Lenkern 9 und 10, dementsprechend muß der obere Lenker 9 stabiler ausgeführt sein als der untere Lenker 10, was in Fig. 1 durch die verschiedene Strichstärke für die beiden Lenker 9 und 10 angedeutet ist.In this arrangement known from the cited prior art, it had previously been assumed that the position of the support point 1 of the first parallel guide relative to the position of the links 9 and 10 of the further parallel guide was arbitrary, since the support point 1 was indeed by the link 9 and 10 be performed in parallel. According to the invention, however, the corner load errors can be significantly reduced if the position of the support point 1 relative to the links 9 and 10 and the rigidity of the links 9 and 10 are coordinated with one another in the following manner: The support point 1 lies exactly in the middle between the links 9 and 10 , the handlebars 9 and 10 are made equally rigid with respect to horizontal forces; however, if the support point 1 is above or below the center between the links 9 and 10 , the closer link is made stiffer than the other link. In Fig. 1, the support point 1 is above the middle between the links 9 and 10 , accordingly the upper link 9 must be made more stable than the lower link 10 , which is indicated in Fig. 1 by the different stroke width for the two links 9 and 10 is.
Durch diese erfindungsgemäße Abstimmung wird der Abstützpunkt 1 nicht nur in der durch die Mechanik starrer Körper gegebene Näherung bei der vertikalen Justierbewegung verkippungsfrei geführt und gegenüber waagerechten Kräften verkippungsfrei gehalten, sondern diese Verkippungsfreiheit wird auch unter Berücksichtigung der elastischen Nachgiebigkeit der Lenker 9 und 10 beibehalten.By means of this tuning according to the invention, the support point 1 is not only guided in the approximation given by the mechanics of the rigid body during the vertical adjustment movement and is kept free of tilting with respect to horizontal forces, but this freedom of tilting is also maintained taking into account the elastic flexibility of the links 9 and 10 .
Um die Ecklastfreiheit auf der Waagschale 2 in Fig. 1 vor und hinter der Zeichenebene sicherzustellen, muß die bisher beschriebene Justierung durch eine zweite, gleichartige Justierung für diese Richtung ergänzt werden. Dies ist in Fig. 2 in der Aufsicht erkennbar: Der obere Lenker ist V-förmig aufgespalten mit den beiden Schenkeln 4 und 4'; der Abstützpunkt 1 des Schenkels 4 ist durch die Parallelführung höhenjustierbar, die in Fig. 1 gezeichnet ist und von der in Fig. 2 nur der obere Lenker 9 erkennbar ist; der Abstützpunkt 1' des Schenkels 4' ist durch eine gleichartige Parallelführung höhenjustierbar, von der in Fig. 2 nur der obere Lenker 9' erkennbar ist. Die beiden Justierparallelführungen sind unabhängig voneinander höhenverstellbar, durch gleichsinniges Verstellen wird die Ecklast in der Richtung rechts/links (in der Darstellungsweise in Fig. 1 und 2) justiert, durch gegensinniges Verstellen wird die Ecklast in der Richtung vor/hinter der Zeichenebene (in der Darstellungsweise in Fig. 1) bzw. oben/unten (in der Darstellungsweise in Fig. 2) justiert. In order to ensure freedom from corner loads on the weighing pan 2 in FIG. 1 in front of and behind the plane of the drawing, the adjustment described so far must be supplemented by a second, similar adjustment for this direction. This can be seen in the top view in FIG. 2: the upper link is split in a V-shape with the two legs 4 and 4 '; the support point 1 of the leg 4 can be adjusted in height by the parallel guide, which is drawn in FIG. 1 and of which only the upper link 9 can be seen in FIG. 2; the support point 1 'of the leg 4 ' can be adjusted in height by a similar parallel guide, of which only the upper link 9 'can be seen in FIG. 2. The height of the two parallel adjustment guides can be adjusted independently of one another, adjusting the corner load in the right / left direction (as shown in Fig. 1 and 2) by adjusting it in the same direction, adjusting the corner load in the direction in front of / behind the drawing plane (in the Representation in Fig. 1) or top / bottom (in the representation in Fig. 2) adjusted.
In Fig. 3 ist nun eine konstruktive Ausgestaltung der Erfindung perspektivisch dargestellt. Man erkennt die beiden Teillenker 24 und 24' des oberen Lenkers, vom unteren Lenker 25 erkennt man nur ein kurzes Stück. Diese beiden Lenker verbinden den Lastaufnehmer 23 beweglich mit dem Systemträger 20. Das Zwischenstück 28' mit dem Abstützpunkt 21' des Teillenkers 24' ist durch die Justierparallelführung aus dem oberen Lenker 29' und dem unteren Lenker 30' höhenjustierbar mit dem Systemträger 20 verbunden. In gleicher Weise ist das Zwischenstück 28 mit dem Abstützpunkt 21 des Teillenkers 24 durch die Justierparallelführung aus dem oberen Lenker 29 und dem unteren Lenker 30 höhenjustierbar mit dem Systemträger 20 verbunden. Die Höhenverstellung der Justierparallelführung 29'/30' erfolgt durch einen Justierhebel 33', der an der Dünnstelle 34' am Systemträger 20 gelagert ist und durch nicht dargestellte Schrauben an der Bohrung 35' um die Dünnstelle 34' gedreht werden kann. Da die Dünnstellen 34' und 36' gegeneinander versetzt sind, bewirkt eine Drehung des Justierhebels 33' ein geringfügiges Anheben bzw. Absenken des Zwischen stückes 28', wobei das Zwischenstück 28' durch die Parallelführung aus den Lenkern 29' und 30' parallel geführt ist. - Von dem in gleicher Weise vorhandenen zweiten Justierhebel 33 erkennt man in Fig. 3 nur das hintere Ende, die Lage rung 34 und die Dünnstelle 36. - Die Funktionsweise dieser Ecklastjustierung wurde schon anhand der Fig. 1 und 2 erläutert. Gegenüber der Anordnung in den Fig. 1 und 2 sind die Lenker 29, 30, 29' und 30' um 90° geklappt, dies verkürzt die Baulänge des Wägesystems.In Fig. 3, a constructive embodiment of the invention is now shown in perspective. You can see the two partial links 24 and 24 'of the upper link, from the lower link 25 you can only see a short distance. These two links movably connect the load receiver 23 to the system carrier 20 . The intermediate piece 28 'with the support point 21 ' of the partial link 24 'is connected to the system carrier 20 in a height-adjustable manner by means of the parallel adjustment guide comprising the upper link 29 ' and the lower link 30 '. In the same way, the intermediate piece 28 with the support point 21 of the partial link 24 is connected to the system carrier 20 in a height-adjustable manner by means of the parallel adjustment guide from the upper link 29 and the lower link 30 . The height adjustment of the parallel adjustment guide 29 '/ 30 ' is carried out by an adjustment lever 33 'which is mounted on the thin point 34 ' on the system carrier 20 and can be rotated about the thin point 34 'by screws (not shown) on the bore 35 '. Since the thin portions 34 'and 36' are offset from each other, a rotation causes the adjustment lever 33 'a slight raising and lowering of the intermediate piece 28', the intermediate piece is' in parallel 28 'by the parallel movement of the arms 29' and 30 . - From the same existing second adjusting lever 33 can be seen in Fig. 3, only the rear end, the position 34 and the thin 36th - The operation of this corner load adjustment has already been explained with reference to FIGS . 1 and 2. Compared to the arrangement in FIGS. 1 and 2, the links 29 , 30 , 29 'and 30 ' are folded through 90 °, this shortens the overall length of the weighing system.
Der Abstützpunkt 21' des oberen Teillenkers 24' der ersten Parallelführung befindet sich in vertikaler Richtung zwischen dem oberen Lenker 29' und dem unteren Lenker 30' der weiteren Parallelführung. In Fig. 3 ist die zugehörige "Höhenlinie" 37 gestrichelt eingezeichnet. Da diese Höhenlinie 37 deutlich näher am oberen Lenker 29' als am unteren Lenker 30' der Justierparallelführung liegt, muß der obere Lenker 29' gegenüber waagerechten Kräften in x-Richtung deutlich steifer ausgeführt sein als der untere Lenker 30'. Dies wird einmal dadurch erreicht, daß der obere Lenker 29 einschließlich seiner Dünnstellen 39' dicker ist als der untere Lenker 30' einschließlich dessen Dünnstellen 40', zum anderen dadurch, daß der Lenker 30' in x-Richtung schmaler ausgeführt ist als der Lenker 29'. Dasselbe gilt für die Lage des Abstützpunktes 21 und die Dimensionierung der beiden Lenker 29 und 30 der zweiten Justierparallelführung. Je nach Genauigkeitsanforderungen reicht es dabei aus, das richtige Verhältnis der Steifigkeiten der Lenker 29 und 30 bzw. 29' und 30' einmal an einem Prototypen zu ermitteln und dann in der Serie konstant zu lassen, oder das richtige Verhältnis wird an jedem einzelnen Wägesystem individuell einjustiert, beispielsweise indem die Breite der unteren Lenker 30 und 30' (in x-Richtung) durch Abfräsen auf den richtigen Wert verringert wird.The support point 21 'of the upper part link 24 ' of the first parallel guide is located in the vertical direction between the upper link 29 'and the lower link 30 ' of the further parallel guide. In Fig. 3, the associated "contour line" 37 is shown in dashed lines. Since this contour 37 is clearly closer to the upper link 29 'than to the lower link 30 ' of the parallel adjustment guide, the upper link 29 'must be designed to be significantly stiffer than the lower link 30 ' in relation to horizontal forces in the x direction. This is achieved on the one hand by the fact that the upper link 29 including its thin points 39 'is thicker than the lower link 30 ' including its thin points 40 ', and on the other hand that the link 30 ' is made narrower in the x direction than the link 29 '. The same applies to the position of the support point 21 and the dimensioning of the two links 29 and 30 of the second adjustment parallel guide. Depending on the accuracy requirements, it is sufficient to determine the correct ratio of the stiffness of the handlebars 29 and 30 or 29 'and 30 ' once on a prototype and then leave it constant in series production, or the correct ratio is individual for each individual weighing system adjusted, for example by reducing the width of the lower links 30 and 30 '(in the x direction) by milling to the correct value.
In Fig. 3 erkennt man weiterhin einen Übersetzungshebel 42 mit einem Spulenkörper 43 und einer Abtastfahne 44. Der Übersetzungshebel 42 ist durch zwei Dünnstellen 45 drehbar mit dem Systemträger 20 verbunden. Die Gewichtskraft des Wägegutes auf der - nicht dargestellten - Waagschale wird dabei in bekannter Weise über ein in Fig. 3 nicht erkennbares Koppelband auf den kurzen Hebelarm des Übersetzungshebels 42 übertragen, während die stromdurchflossene Spule im - ebenfalls nicht eingezeichneten - Permanentmagneten die kompensierende Gegenkraft erzeugt. Einzelheiten dieser elektromagnetischen Kraftkompensation sind allgemein bekannt und z. B. in der schon zitierten DE-PS 44 27 087 erläutert.In Fig. 3, it further detects a transmission lever 42 with a bobbin 43 and a Abtastfahne 44th The transmission lever 42 is rotatably connected to the system carrier 20 by two thin points 45 . The weight of the goods to be weighed on the weighing pan (not shown) is transmitted in a known manner to the short lever arm of the transmission lever 42 via a coupling band (not shown in FIG. 3), while the current-carrying coil generates the compensating counterforce in the permanent magnet (also not shown). Details of this electromagnetic force compensation are generally known and z. B. explained in the already cited DE-PS 44 27 087.
Eine zweite Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wägesystems ist in Fig. 4 in Seitenansieht gezeigt. Der obere Lenker 54 und der untere Lenker 55 bilden die erste Parallelführung und verbinden den Lastaufnehmer 53 in senkrechter Richtung beweglich mit dem gehäusefesten Systemträger 50. Der Abstützpunkt 51 des oberen Lenkers 54 befindet sich an einem Zwischenstück 58, das durch die Justierparallelführung aus den Lenkern 59 und 60 mit dem Systemträger 50 verbunden ist. Die Justierung der Parallelität der Lenker 54 und 55 erfolgt durch Verstellen des Justierhebels 63 mittels der Schraube 65. Dabei wird der Justierhebel 63 um die Dünnstelle 64 verschwenkt und bewegt über die Koppel 62 das Zwischenstück 58 und damit den Abstützpunkt 51 des oberen Lenkers 54 in vertikaler Richtung. Der Abstützpunkt 51 des oberen Lenkers 54 befindet sich in vertikaler Richtung mittig zwischen den beiden Lenkern 59 und 60 der Justierparallelführung. Dementsprechend sind die beiden Lenker 59 und 60 gleich ausgebildet und damit gleich steif gegenüber waagerechten Kräften. - Die hinter der Zeichenebene sich befindende und daher in Fig. 4 nicht erkennbare zweite Justierparallelführung für den anderen Teillenker des oberen Lenkers 54 ist in gleicher Weise aufgebaut.A second embodiment of the weighing system according to the invention is shown in side view in FIG. 4. The upper link 54 and the lower link 55 form the first parallel guide and connect the load receiver 53 movably in the vertical direction to the system carrier 50 fixed to the housing. The support point 51 of the upper link 54 is located on an intermediate piece 58 , which is connected to the system carrier 50 by the parallel adjustment guide from the links 59 and 60 . The parallelism of the links 54 and 55 is adjusted by adjusting the adjusting lever 63 by means of the screw 65 . The adjusting lever 63 is pivoted about the thin point 64 and moves the intermediate piece 58 and thus the support point 51 of the upper link 54 in the vertical direction via the coupling 62 . The support point 51 of the upper link 54 is located in the vertical direction centrally between the two links 59 and 60 of the parallel adjustment guide. Accordingly, the two links 59 and 60 are of the same design and are therefore equally rigid with respect to horizontal forces. The second adjustment parallel guide for the other partial link of the upper link 54, which is located behind the plane of the drawing and therefore cannot be seen in FIG. 4, is constructed in the same way.
Bei der in Fig. 4 gezeigten Ausgestaltung sind die beiden Justierparallelführungen parallel zur ersten Parallelführung, jedoch in entgegengesetzter Richtung angeordnet. Dadurch vergrößern sie die Baulänge des Wägesystems nicht und vermeiden die Notwendigkeit, bei der Herstellung des Wägesystems auch von hinten fräsen zu müssen, wie es bei der Ausgestaltung gemäß Fig. 3 notwendig ist.In the embodiment shown in FIG. 4, the two parallel adjustment guides are arranged parallel to the first parallel guide, but in the opposite direction. As a result, they do not increase the overall length of the weighing system and avoid the need to also mill from behind when producing the weighing system, as is necessary in the embodiment according to FIG. 3.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |