DE20217590U1

DE20217590U1 - Oberschalige Waage mit Ecklastjustiermöglichkeit

Info

Publication number: DE20217590U1
Application number: DE20217590U
Authority: DE
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius Weighing Technology GmbH
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2002-11-14
Publication date: 2003-01-16
Anticipated expiration: 2012-11-15

Description

Oberschalige Waage mit Ecklastjustiermöglichkeit

Beschreibung:

Die Erfindung bezieht sich auf eine oberschalige Waage mit einem oberen Lenker und einem unteren Lenker, die zusammen als Parallelführung einen Lastaufnehmer mit einem gehäusefesten Trägerbereich verbinden, wobei der vertikale Abstand der trägerbereichsseitigen Abstützstellen des oberen und des unteren Lenkers zur Ecklastjustierung durch elastische Verformung von Teilen des Trägerbereiches verändert werden kann.

Waagen dieser Art sind z. B. aus der DE 195 40 782 Cl bekannt. Die allgemein bekannte Ecklastjustierung durch elastische Verformung von Teilen des Trägerbereiches ist in dieser Schrift dadurch feinfühliger gemacht, dass durch das verschieden starke Anziehen einer vertikalen Schraube eine veränderbare Kraft auf den Trägerbereich ausgeübt wird und dieser dadurch mehr oder weniger zusammengepresst wird, Ist der Trägerbereich z. B. um den Faktor 100 steifer als die Schraube, so führt z. B. bei einer Gewindesteigung von 1 mm eine Verstellung der Schraube um eine zehntel Umdrehung zu einem Kraftgleichgewicht, wenn sich die Schraube um 1/10 mm längt und die Höhe des Trägerbereiches um 1 &mgr;&eegr;&igr; zusammengepresst wird. Auf diese Weise lässt sich eine Weguntersetzung bei der Ecklastjustierung erreichen, wobei das Übersetzungsverhältnis durch entsprechende Wahl der Elastizität der Schraube und Wahl der Gewindesteigung

einerseits und der Elastizität des Trägerbereiches andererseits in sehr weiten Grenzen konstruktiv vorgegeben werden kann. Nachteilig an dieser bekannten Bauart ist nur, dass die Schraube relativ hohe Kräfte auf den Trägerbereich ausüben muss, die Flächenpressung am Schraubenkopf und die Belastung am Gewinde also hoch ist. Dadurch besteht die Gefahr, dass durch Materialfließen eine langsame Änderung der Ecklast-Einstellparameter erfolgt.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Waage der eingangs genannten Art anzugeben, bei der die Ecklastjustierung mit geringeren Kräften durchgeführt werden kann.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass der Trägerbereich auf der den Abstützstellen des oberen oder des unteren Lenkers gegenüberliegenden Seite einen auskragenden Vorsprung aufweist und dass das freie Ende dieses Vorsprunges zur Ecklastjustierung relativ zum restlichen Trägerbereich verstellbar ist.

Dadurch wird die Änderung des vertikalen Abstandes der trägerbereichsseitigen Abstützstellen der Lenker nicht durch Stauchung erreicht, sondern durch leichte Verbiegung von Teilen des Trägerbereiches. Die Weguntersetzung wird dabei durch die unterschiedlichen Hebelarme für die Abstützstellen des Lenkers einerseits und für das freie Ende des Vorsprunges andererseits erreicht. Dieses Hebelverhältnis ist durch entsprechende konstruktive Gestaltung in sehr weiten Bereichen wählbar. Die erforderliche Justierkraft am freien Ende des Vorsprunges ist durch entsprechende konstruktive Gestaltung des zu verbiegenden Teiles des Trägerbereiches deutlich geringer als beim Stand der Technik.

Die Verstellung des freien Endes des Vorsprunges kann vorteilhafterweise durch Druck- und/oder Zugschrauben erfolgen. Wird nur eine Druckschraube oder eine Zugschraube eingesetzt, so kann der Vorsprung nur in einer Richtung mehr oder

weniger verstellt werden, was bei den Maßen der Parallelführung im unverspannten Zustand berücksichtigt werden muss. Werden Druck- und

Zugschrauben eingesetzt, so ist eine Verstellung des Vorsprunges in beiden Richtungen möglich.

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Um eine Ecklastjustierung in Längs- und Querrichtung zu ermöglichen, stutzt sich vorteilhafterweise mindestens einer der Lenker an zwei Abstützstellen am Trägerbereich ab, ist der Trägerbereich zumindest teilweise in zwei Teilträgerbereiche aufgeteilt und jeder Teilträgerbereich weist einen auskragenden, verstellbaren Vorsprung auf. Durch gleichsinnige Verstellung der beiden Vorsprünge ist dann eine Ecklastjustierung in Längsrichtung möglich, während eine gegensinnige Verstellung der beiden Vorspränge zu einer Ecklastjustierung in Querrichtung führt.

Der obere und der untere Lenker, der Lastaufnehmer, der Trägerbereich und der Vorsprung werden vorteilhafterweise monolithisch aus einem Metallblock herausgearbeitet. Dadurch werden die Vorteile der monolithischen Bauweise, nämlich wegfallender Montageaufwand und sehr reproduzierbare Geometrie, auch für die wesentlichen Teile der Ecklastjustiereinrichtung erreicht.

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

Figur 1 eine Seitenansicht der für die Erfindung wesentlichen Teile der

Waage und

Figur 2 eine Aufsicht auf die für die Erfindung wesentlichen Teile der

Waage.

In Figur 1 erkennt man das eigentliche Messsystem einer oberschaligen Waage in Seitenansicht. Das Messsystem besteht aus einem Trägerbereich 1, der fest mit

dem nur schematisch angedeuteten Gehäuse 8 der Waage verbunden ist. Am

Trägerbereich 1 stützt sich ein oberer Lenker 3 und ein unterer Lenker 4 ab, die

zusammen eine Parallelführung für den Lastaufnehmer 2 bilden. Die von der (nicht dargestellten) Waagschale übertragene Belastung ist nur schematisch durch den Kraftpfeil 9 angedeutet. Diese Belastung wird durch eine seitliche Lamelle 10 am Lastaufnehmer 2 über einen Druckstabil auf einen ersten

Übersetzungshebel 6 und von diesem auf einen zweiten Übersetzungshebel 7

übertragen. Die Übersetzungshebel 6 und 7 sind durch Materialdünnstellen an einem vorkragenden Bereich 5 des Trägerbereiches 1 gelagert. Am Ende des

Übersetzungshebel 7 ist die Spule 12 der elektromagnetischen Kraftkompensation

befestigt, die nur in der Aufsicht in Figur 2 erkennbar ist. - Alle bisher

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beschriebenen Teile der Waage sind allgemein bekannt, weshalb sie hier nur ganz kurz erläutert wurden.

Zur Ecklastjustierung ist bei der erfindungsgemäßen Waage nun der Trägerbereich 1 so gestaltet, dass durch eine Einfräsung 23 ein säulenförmiger Bereich 20 stehen bleibt. An diesem Bereich 20 stützt sich an der einen Seite 24 der Lenker 3 ab, an der anderen, gegenüberliegenden Seite 25 wird durch die Einfräsung 23 ein auskragender Vorsprung 21 erzeugt. Dieser Vorsprung ist durch die Zugschraube 22 verstellbar mit dem restlichen Trägerbereich verbunden. Wird die Zugschraube 22 z. B. weiter in die Gewindebohrung 26 hineingedreht, so wird der Vorsprung 21 an seinem freien Ende 27 nach unten durchgebogen, übt dadurch ein Biegemoment auf den Bereich 20 aus und verbiegt diesen geringfügig; dadurch hebt sich die Abstützstelle 24 für den Lenker 3 geringfügig und der vertikale Abstand des oberen Lenkers 3 vom unteren Lenker 4 vergrößert sich. Die Steifigkeit des Vorsprunges 21 ist bei der aus Figur 1 erkennbaren Dimensionierung deutlich geringer als die Steifigkeit des Bereiches 20, sodass sich eine sehr große Untersetzung zwischen der vertikalen Bewegung des freien Ende 27 des Vorsprunges 21 und der vertikalen Bewegung der Abstützstelle 24 des oberen Lenkers 3 ergibt. Für die Einstellschraube 22 sind also keine Feingewinde, Differenzgewinde oder ähnliche Maßnahmen zur Steigerung der Feinfühligkeit notwendig. Trotzdem ist die Justiermöglichkeit für den Lenkerabstand sehr feinfühlig. Entsprechend ist der maximale Einstellbereich für die Ecklastjustierung natürlich gering und auf einige 10 &mgr;&pgr;&igr; beschränkt. Die Fertigung der Parallelführung muss also entsprechend präzise sein, damit der geringe Einstellbereich ausreicht.

Die Kräfte, die von der Schraube 22 aufgebracht werden müssen, sind deutlich geringer als bei der als Stand der Technik zitierten DE 195 40 782, da nur der relativ weiche Vorsprung 21 verbogen werden muss. Die Anforderungen an die Schraube 22 zur Ecklastjustierung sind also insgesamt unkritisch. Selbstverständlich ist der Wunsch nach kleinen Einstellkräften bei der Ecklastverstellung dadurch begrenzt, dass die Steifigkeit des Bereiches 20 nur soweit herabgesetzt werden darf, dass der Bereich 20 die horizontalen Kräfte des Lenkers 3 bei ausmittiger Belastung der Waage aufnehmen kann, ohne merklich nachzugeben.

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In Figur 1 ist gestrichelt eine Druckschraube 28 eingezeichnet. Diese Druckschraube ist in einem Gewindeloch im Vorsprung 21 geführt und drückt gegen eine zentrierende Vertiefung 29 im Trägerbereich 1. Mit der Druckschraube 28 kann der Vorsprung 21 nach oben gedrückt werden, während er mit der Zugschraube 22 nach unten gezogen werden kann. Beide Schrauben 22 und 28 zusammen erlauben also eine Ecklastjustierung in beide Richtungen, jede Schraube für sich allein nur eine Ecklastjustierung in eine Richtung. Je nach Zweckmäßigkeit kann man also das Messsystem so fertigen, dass die Justierung immer nur in eine Richtung notwendig ist, oder man fertigt so, dass die Ecklast im Mittel richtig ist und justiert in beide Richtungen. Im letzteren Fall kann man dann entweder die Waage zuerst bezüglich Ecklast ausmessen und bestückt dann nur mit der notwendigen Schraube 22 oder 28, oder man bestückt von vornherein beide Schrauben und hält sich so beide Justierrichtungen offen.

Im Vorstehenden ist immer nur anhand von Figur 1 die Ecklastjustierung in der Richtung links/rechts in Figur 1 behandelt worden. Im allgemeinen ist jedoch auch eine Ecklastjustierung in der Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Figur 1 also in der Richtung oben/unten in der Aufsicht der Figur 2 - notwendig. Dazu ist, wie in Figur 2 erkennbar, die beschriebene Justiermöglichkeit doppelt vorhanden:

Ein Vorsprung 21 befindet sich in Figur 2 im unteren Bereich - dieser Vorsprung 21 ist auch in Figur 1 erkennbar - , ein zweiter Vorsprung 21' befindet sich in Figur 2 im oberen Bereich. Der Trägerbereich ist dazu durch einen vertikalen Schlitz 30 - der in der beschriebenen Ausgestaltung mit elektromagnetischer Kraftkompensation den Magneten aufnimmt - in zwei Teilbereiche 1 und 1' aufgeteilt; durch Verstellen des Vorsprunges 21 kann dann die Abstützstelle 24 des Lenkers 3 vertikal justiert werden und durch Verstellen des Vorsprunges 21' kann die andere Abstützstelle 24' des Lenkers 3 vertikal justiert werden. Durch gleichsinniges bzw. gegensinniges Verstellen der beiden Justiermöglichkeiten kann dann die Ecklast in beiden zueinander orthogonalen 0 Richtungen j ustiert werden.

Wie aus den Figuren ersichtlich, ist das Messsystem der Waage so konstruiert, dass die wesentlichen Teile aus einem Metallblock herausgearbeitet werden können. Insbesondere sind der gehäusefeste Trägerbereich 1, die beiden Lenker 3 und 4, der Lastaufnehmer 2 und die Vorspränge 21 und 21' monolithisch ausgebildet. Dadurch werden die Vorteile der monolithischen Bauweise auch für

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die Ecklastjustierung erreicht, insbesondere sind dies eine hohe Stabilität (keine Hysterese an verschraubten Verbindungsflächen) und geringer Montageaufwand.

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Claims

1. Oberschalige Waage mit einem oberen Lenker (3) und einem unteren Lenker (4), die zusammen als Parallelführung einen Lastaufnehmer (2) mit einem gehäusefesten Trägerbereich (1) verbinden, wobei der vertikale Abstand der trägerbereichsseitigen Abstützstellen des oberen und des unteren Lenkers zur Ecklastjustierung durch elastische Verformung von Teilen des Trägerbereiches verändert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Trägerbereich (20/1, 20/1') auf der den Abstützstellen (24, 24') des oberen oder des unteren Lenkers gegenüberliegenden Seiten (25) einen auskragenden Vorsprung (21, 21') aufweist und dass das freie Ende (27, 27') dieses Vorsprunges zur Ecklastjustierung relativ zum restlichen Trägerbereich (1, 1') verstellbar ist.

2. Oberschalige Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das freie Ende (27, 27') des Vorsprunges (21, 21') durch Druck- und/oder Zugschrauben (28, 22, 22') verstellbar ist.

3. Oberschalige Waage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens einer der Lenker (3, 4) sich an zwei Abstützstellen (24, 24') am Trägerbereich (20/1, 20/1') abstützt, dass der Trägerbereich zumindest teilweise in zwei Teilträgerbereiche (1, 1') aufgeteilt ist und dass jeder Teilträgerbereich einen auskragenden, verstellbaren Vorsprung (21, 21') aufweist.

4. Oberschalige Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der obere und der untere Lenker (3, 4), der Lastaufnehmer (2), der Trägerbereich (1, 1') und der Vorsprung (21, 21') monolithisch aus einem Metallblock herausgearbeitet sind.