DE19857381C2 - Wägeaufnehmer mit zwei Parallelführungen - Google Patents

Abstract

Für einen Wägeaufnehmer mit einer ersten Parallelführung mit mindestens vier Dehnungsmessstreifen (13...16) auf Dünnstellen (6...9) der Lenker, mit einer zweiten, weicheren Parallelführung, wobei beide Parallelführungen aus einem einzigen Metallblock herausgearbeitet sind, in Richtung der Längserstreckung des Metallblocks nebeneinander angeordnet und kraftmäßig in Reihe geschaltet sind, so dass die Gewichtskraft des Wägegutes beide Parallelführungen beaufschlagt, wird vorgeschlagen, dass die erste und zweite Parallelführung zu einer einzigen Parallelführung integriert sind, deren oberer Lenker (4) und deren unterer Lener (5) jeweils vier Dünnstellen (26, 6, 7 und 27 bzw. 28, 8, 9 und 29) aufweisen. DOLLAR A Dadurch wird eine einfache Herstellung der Parallelführung und eine einfache Applikation der DMS erreicht. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann die zweite Parallelführung ebenfalls mit Dehnungsmessstreifen bestückt werden, die zur Korrektur von Ecklastfehlern des Wägeaufnehmers herangezogen werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Wägeaufnehmer mit einer ersten Parallelführung mit mindestens vier Dehnungsmessstreifen (DMS) auf Dünnstellen der Lenker, mit einer zweiten, weicheren Parallelführung, wobei beide Parallelführungen aus einem einzigen Metallblock herausgearbeitet sind, in Richtung der Längserstreckung des Metallblocks nebeneinander angeordnet und kraftmäßig in Reihe geschaltet sind, so dass die Gewichtskraft des Wägegutes beide Parallelführungen beaufschlagt.

Wägeaufnehmer dieser Art sind z. B. aus der GB 2 182 156 A bekannt. Dort sind an den Dünnstellen beider Parallelführungen DMS angeordnet und die vier DMS der ersten, härteren Parallelführung geben ein Signal für einen groben Wägebereich ab, während die vier DMS der zweiten, weicheren Parallelführung ein Signal für einen zweiten, feineren Wägebereich abgeben. Die DMS sind dabei sowohl auf der Oberseite als auch auf der Unterseite des gemeinsamen Metallblockes und zusätzlich auf zwei Innenflächen der einen Parallelführung angeordnet, so dass die Applikation der DMS an insgesamt vier Flächen aufwendig ist. - Auch die Herstellung der beiden Parallelführungen aus dem Metallblock ist aufwendig, da mindestens zwei Ausnehmungen aus dem Metallblock herausgearbeitet werden müssen.

Weiterhin ist es aus der EP 345 169 bekannt, eine erste Parallelführung mit DMS aus einem Metallblock herauszuarbeiten, während eine zweite Parallelführung um diesen Block herum aus einzelnen Teilen montiert ist. Die zweite Parallelführung dient dabei als Überlastsicherung: Die geringe Auslenkung der ersten Parallelführung mit den DMS wird unter Belastung durch die zweite, weichere Parallelführung auf einige zehntel mm vergrößert, so dass es leichter ist, die weitere Auslenkung unter Überlast durch Anschläge zu begrenzen. - Die in der EP 345 169 angegebene Bauform ergibt zwar einen sehr kompakten Wägeaufnehmer, vergrößert aber die Bauhöhe des Wägeaufnehmers. Außerdem ist der Montageaufwand für die zweite Parallelführung hoch.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Wägeaufnehmer der eingangs genannten Art anzugeben, der sich einfacher herstellen lässt und bei dem die Applikation der DMS einfacher ist.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass die erste und zweite Parallelführung zu einer einzigen Parallelführung integriert sind, deren oberer Lenker und deren unterer Lenker jeweils vier Dünnstellen aufweisen.

Durch diese Integration muss nur eine einzige Ausnehmung aus dem Metallblock herausgearbeitet werden und die Applikation der DMS erfolgt nur an zwei Außenflächen bzw. in einer vorteilhaften Ausgestaltung sogar nur an einer Außenfläche.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Figuren beschrieben. Dabei zeigt:

Fig. 1 den Wägeaufnehmer in einer ersten Ausgestaltung in Seitenansicht,

Fig. 2 den Wägeaufnehmer aus Fig. 1 in Aufsicht,

Fig. 3 den Wägeaufnehmer in einer zweiten Ausgestaltung in Seitenansicht und

Fig. 4 den Wägeaufnehmer aus Fig. 3 in Aufsicht.

In der Seitenansicht von Fig. 1 erkennt man den Wägeaufnehmer 1, der mit seinem gehäusefesten Teil 2 am - nur angedeuteten - Gehäuse 10 befestigt ist (Befestigungsschraube 12). Der Wägeaufnehmer 1 weist weiterhin einen Lastaufnahmeteil 3 auf, an dem eine - in Fig. 1 ebenfalls nur angedeutete - Unterschale 11 befestigt ist, die wiederum die - nicht gezeichnete - Waagschale trägt. Der Lastaufnahmeteil 3 ist über einen oberen Lenker 4 und einen unteren Lenker 5 mit dem gehäusefesten Teil 2 verbunden. Die Lenker 4 und 5 entstehen durch das Ausfräsen der Öffnung 20. Materialdünnstellen 6 und 7 am oberen Lenker 4 und Materialdünnstellen 8 und 9 am unteren Lenker 5 bilden die Gelenkstellen der ersten Parallelführung. Auf den Dünnstellen 6 und 7 des oberen Lenkers 4 sind vier DMS 13. . .16 appliziert. In der Seitenansicht (Fig. 1) sind nur die beiden DMS 15 und 16 erkennbar, die Anordnung aller vier DMS erkennt man in der Aufsicht (Fig. 2). Die DMS 13 und 15 werden unter Last gedehnt, während die DMS 14 und 16 unter Last gestaucht werden. Alle vier DMS 13. . .16 sind auf einer gemeinsamen Folie 17 untergebracht und werden gemeinsam in einem Arbeitsgang appliziert. Auf der Folie 17 ist auch die interne Verdrahtung zwischen den DMS und zu den Anschlusslötstützpunkten 18 untergebracht. Die den DMS nachgeschaltete Elektronik ist allgemein bekannt und in den Figuren deshalb nicht eingezeichnet.

Die zweite Parallelführung wird durch die Dünnstellen 26 und 27 des oberen Lenkers 4 und die Dünnstellen 28 und 29 des unteren Lenkers 5 gebildet. Die vier Dünnstellen 26. . .29 sind geringfügig dicker als die Dünnstellen 6. . .9, trotzdem ist die zweite Parallelführung aufgrund des größeren horizontalen Abstandes der Dünnstellen 26 und 27 bzw. 28 und 29 weicher als die erste Parallelführung aus den Dünnstellen 6. . .9.

Die beiden Parallelführungen sind also bei dem erfindungsgemäßen Wägeaufnehmer ineinander integriert. Sie können durch eine einzige Ausfräsung 20 hergestellt werden. Auch die Applikation der vier DMS 13. . .16 ist einfach, da sie auf einer gemeinsamen Folie 17 in einem einzigen Arbeitsgang appliziert werden können. Ohne die Dünnstellen 26. . .29 der zweiten Parallelführung würde sich der Lastaufnehmer unter Last nur sehr wenig absenken - z. B. nur in der Größenordnung von 10 µm -, erst durch die zusätzlichen Dünnstellen 26. . .29 senkt sich der Lastaufnehmer 3 unter Last mehr ab - z. B. um einige zehntel mm -, so dass eine Wegbegrenzung bei Überlast durch einen Anschlag 19 leicht möglich ist. Der Überlastanschlag 19 ist in Fig. 1 nur ganz schematisch eingezeichnet; selbstverständlich kann er in bekannter Weise einstellbar sein und auch durch weitere Überlastanschläge an der Unterschale 11 oder an der Waagschale ergänzt werden.

Dadurch kann der Abstand der Dünnstellen 6 und 7 bzw. 8 und 9 ohne Rücksicht auf eine Überlastsicherung gewählt werden. Macht man diesen Abstand sehr kurz (z. B. 2 bis 5 mm), so wird auch die DMS-Folie 17 klein und damit preiswert.

Eine zweite, vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Wägeaufnehmers ist in den Fig. 3 und 4 gezeigt. Gleiche Teile wie in der ersten Ausgestaltung gemäß Fig. 1 und 2 sind mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet und werden nicht nochmal erläutert. Diese zweite Ausgestaltung gemäß Fig. 3 und 4 weist zusätzliche DMS 33 und 35 auf der Dünnstelle 26 und DMS 34 und 36 auf der Dünnstelle 27 auf. Diese DMS 33. . .36 können auf verschiedene Weise z. B. für die Ecklastkorrektur des Wägeaufnehmers benutzt werden:

• - Die vier DMS 33. . .36 werden in der üblichen Weise zu einer Wheatstoneschen Brücke verschaltet; das Ausgangssignal dieser Brücke wird zum Ausgangssignal der Wheatstoneschen Brücke aus den vier DMS 13. . .16 hinzuaddiert und vergrößert so dass insgesamt zur Verfügung stehende Ausgangsignal. Der Ecklastabgleich erfolgt nur an den Dünnstellen 26. . .29 der zweiten Parallelführung, dort wird der Summen-Ecklastfehler beider Parallelführungen korrigiert.
• - Es werden nur die beiden DMS 33 und 35 eingesetzt und ihre Widerstands­ werte einzeln ausgewertet. Aus der Differenz der Widerstandsänderungen wird ein Signal für die außermittige Belastung in der Richtung oben/unten in der Darstellungsweise von Fig. 4 hergeleitet. (Damit dieses Signal möglichst groß ausfällt, sind die DMS 33 und 35 mehr zum Rand hin versetzt als die DMS 13. . .16.) Aus der Summe der Widerstandsänderungen der DMS 33 und 35 wird ein Signal hergeleitet, das zum einen lastproportional anwächst und zum anderen einen Anteil proportional zur außermittigen Belastung in der Richtung links/rechts in der Darstellungsweise von Fig. 4 enthält. Nach Abzug des lastproportionalen Anteils, der ja aufgrund des Ausgangssignals der DMS 13. . .16 bekannt ist, verbleibt der Anteil proportional zur außermittigen Belastung in Richtung links/rechts. Mit Hilfe dieser beiden Ecklastsignale wird der Ecklastfehler im Ausgangssignal der DMS 13. . .16 rechnerisch korrigiert. - Einzelheiten dieser rechnerischen Ecklastkorrektur sind allgemein bekannt und beispielsweise in der DE-PS 30 03 862 und der DE-PS 195 11 353 beschrieben.
• - Die vier DMS 13. . .16 und die vier DMS 33. . .36 werden zu einer einzigen Brückenschaltung mit insgesamt acht DMS zusammengeschaltet, wie sie aus dem DE-GM 296 04 635 bekannt ist. Längs der Brückendiagonalen kann dann das lastproportionale Ausgangssignal und längs zweier Sehnen je ein Ecklast- Korrektursignal abgenommen werden.

Die DMS 13. . .16 sowie die DMS 33. . .36 sind auf einer gemeinsamen Folie 37 angeordnet und können daher in einem einzigen Arbeitsgang appliziert werden.

Claims (6)

1. Wägeaufnehmer mit einer ersten Parallelführung mit mindestens vier Dehnungsmessstreifen (13. . .16) auf Dünnstellen der Lenker, mit einer zweiten, weicheren Parallelführung, wobei beide Parallelführungen aus einem einzigen Metallblock herausgearbeitet sind, in Richtung der Längserstreckung des Metallblocks nebeneinander angeordnet und kraftmäßig in Reihe geschaltet sind, so dass die Gewichtskraft des Wägegutes beide Parallelführungen beaufschlagt, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Parallelführung zu einer einzigen Parallelführung integriert sind, deren oberer Lenker (4) und deren unterer Lenker (5) jeweils vier Dünnstellen (26, 6, 7 und 27 bzw. 28, 8, 9 und 29) aufweisen.

2. Wägeaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nur auf den Dünnstellen (6. . .9) der ersten Parallelführung Dehnungsmessstreifen (13. . .16) angeordnet sind.

3. Wägeaufnehmer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl auf den Dünnstellen (6. . .9) der ersten Parallelführung als auch auf den Dünnstellen (26. . .29) der zweiten Parallelführung Dehnungsmessstreifen (13. . .16, 33. . .36) angeordnet sind.

4. Wägeaufnehmer nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dehnungsmessstreifen (33. . .36) auf den Dünnstellen (26. . .29) der zweiten Parallelführung zur Korrektur von Ecklastfehlern benutzt werden.

5. Wägeaufnehmer nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass alle Dehnungsmessstreifen (13. . .16, 33. . .36) auf derselben Seite der Parallelführungen angeordnet sind.

6. Wägeaufnehmer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der horizontale Abstand der Dünnstellen (6 und 7 bzw. 8 und 9) der ersten Parallelführung 2 bis 5 mm beträgt.