DE2813782A1

DE2813782A1 - Hebelfreier waagensensor

Info

Publication number: DE2813782A1
Application number: DE19782813782
Authority: DE
Inventors: John M Burke; Walter Edwin Jacobson
Original assignee: Revere Corp of America
Current assignee: Revere Corp of America
Priority date: 1977-03-30
Filing date: 1978-03-30
Publication date: 1978-10-19
Also published as: FR2386024A1; IT7821816A0; CA1107310A; AU511814B2; SE7803618L; GB1581899A; IN148733B; FR2386024B1; AU3460578A; JPS53143263A; CH638310A5; ES468345A1; NL7803374A; IT1113067B

Description

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PATENTANWÄLTE ^Z ° ' ° ' ° *

Dlpl.-lng. P. WIRTH · Dr. V. SCH MIED-KOWARZIK Dipl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P. WEI NHOLD ■ Dr. D. GUDEL

281134 GR. ESCHENHEIMER STH. 39

TELEFON: C06115 _{2B7(m 6Q0O} _FRANKFURTAM MAIN 1

29. März 1978
Da/Rb/Kt

REVERE CORPORATION OF AMERICA 845 N. Colony/ Road
Wallingford, Connecticut / USA

Hebelireier ifeagensensor

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REVERE CORPORATION OF AMERICA

Hebelfreier Waagensensor

Die Erfindung betrifft eine Lastzellenar.Ordnung, mittels der eine Waage gegenüber exzentrischen Lasten auf der Wiegeplatte unempfindlich ist. Die Lastzellenanordnung ist allgemein von Nützlichkeit auch bei anderen Anwendungen von Laäzellen, bei denen eine Unempfindlichkeit gegenüber exzentrischen Lasten erwünscht ist.

Die Lastzelle enthält einen einstückigen Block mit. zwei horizontal eingearbeiteten Öffnungen, die den Block in zwei verti kale Elemente und drei horizontale Elemente teilen, v/elche d.i e vertikalen Elemente miteinander verbinden.

Das obere und das untere horizontale Element sind derart ausgebildet, daß sie die meisten Biegemomente, die durch exzentrische Lasten herrühren, von einem vertikalen Element zum anderen übertragen. Das mittlere horizontale Element ist derart ausgebildet, daß es den größten Teil der Drucklasten über trägt. Jedes der drei horizontalen Elemente besitzt zwei hori zontal beabstandete Bereiche mit minimalem Querschnitt. In einer Ausführungsform der Erfindung enthält das mittlere Element an seinen Enden zwei schmale vertikale Halsbereiche und einen vertikalen breiteren Mittelbereich. Eine zweite Gruppe aus vier Löchern ist quer durch den Mittelbereich hindurchgebohrt. Ein vertikaler Schlitz erstreckt sich abwärts vom oberen horizontalen Schlitz und verbindet ein vertikales Loch

paar. Ein weiterer vertikaler Schlitz erstreckt sich vom unteren horizontalen Schlitz aufwärts durch das andere Lochpaar. Auf diese Weise werden zwei flexible Balkenelemente erzeugt, die sich von den beiden vertikalen Elementen nach innen er strecken. Die inneren Enden dieser Elemente fluchten in vertikaler Richtung und sind durch ein Biegeelement verbunden, das schmale Halsbereiche in der Nähe seines oberen und seines unteren Endes aufweist. Das Biegeelement biegt sich leicht in Abhängigkeit von horizontalen Kräften, die an seinen Enden angreifen, und es überträgt derartige Kräfte nicht. Das Biegeelement überträgt vertikale Kräfte von einem Balkenelement zum anderen. Die flexiblen Elemente werden daher nur durch vertikale Kräfte belastet, die auf die Lastzelle ausgeübt werden, sie werden durch Momente, die aufgrund exzentrischer Lasten auf der Biegeplatte hervorgerufen werden, nicht belastet. Die Dehnungsmesser sind auf den flexiblen Elementen angeordnet und messen nur das Gewicht der Last, sie werden von der Exzentrizität der Lastposition nicht beeinflußt.

Gemäß einer anderen Ausführungsforin der Erfindung besitzen die oberen und unteren Elemente zwei Bereiche mit minimalem Querschnitt, die voneinander in einem Abstand horizontal beabstan— det sind, der mindestens das Zweifache des Abstands der beiden Bereiche auf dem mittleren Element beträgt. Die oberen und unteren Elemente besitzen Federraten von etwa einem Zehntel derjenigen des mittleren Elements_o Das mittlere Element besitzt daher eine größere Steifheit gegenüber vertikalen Lasten.

Die Begriffe "horizontal" und "vertikal" geben in der hier verwendeten Bedeutung die Orientierung einer Lastzelle wieder, die in einer Waage verwendet wird. Wenn die Lastzelle für andere Zwecke eingesetzt wird, z.B. zum Messen von anderen als vertikal abwärts gerichteten Kräften, kann sie in anderer Orientierung als der dargestellten verwendet werden, und die in der Beschreibung als horizontal und vertikal bezeichneten

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Richtungen sind entsprechend zu ändern.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen :

Fig. 1 eine Ansicht einer erfindungsgemäßen Waage, bei der Teile ausgebrochen sind und andere im Schnitt dargestellt sind;

Fig. 1A eine Ansicht der Waage der Figur 1 längs der Linie 1A-1A der Figur 1, wobei einige Teile weggebrochen sind und andere im Schnitt dargestellt sind;

Fig. 2 eine Aufsicht auf die Waage der Figur 1, wobei ein Großteil der Wiegeplatte weggebrochen ist;

Fig. 3 eine Ansicht eines in der Lastzelle der Figur 1 verwendeten einstückigen Blocks in vergrößertem Maßstab, wobei die meisten anderen Teile entfernt sind;

Fig. 4 einen Querschnitt längs der Linie 4-4 der Figur 3» Fig. 5 einen Querschnitt längs der Linie 5-5 der Figur 3;

Fig. 6 ein Schaltbild, das die Dehnungsmeßeleiaente der Waage und den hierdurch gesteuerten elektrischen Schaltkreis zeigt;

Fig. 7 eine Ansicht des Lastzellenblocks nach Figur 3» wobei gestrichelte Linien hinzugefügt sind, die die Störung des Blocks unter Last zeigen;

Fig. 8 eine der Figur 3 entsprechende Ansicht einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

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Fig. 9 einen Schnitt längs der Linie 9-9 der Figur 8;

Fig.10 eina perspektivische Ansicht einer abgewandelten Ausführungsform des Lastzellenblocks ;

Fig.11 einen Schnitt längs der Linie 11-11 der Fig. 10;

Fig. 12 eine perspektivische Ansicht, die der Figur 10 entspricht und eine weitere Ausführungsform zeigt;

Fig. 13 eine Ansicht einer Waage nach der Erfindung, wobei einige Teile ausgebrochen sind;

Fig.14 einen Querschnitt längs der Linie 14-14 der Fig.13i Fig_a15 eine Teilansicht längs der Linie 15-15 der Fig.13»

Fig.'l6 eine der Figur 13 entsprechende Ansicht einer v/eiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig.17 eine Ansicht längs der Linie 17-17 der Fig. 16.

Die Figuren 1 bis 6 zeigen eine Waage, die eine Platte 1 auf einer Lastzelle 2 enthält, die auf einer festen Grundplatte 3 gehalten ist. Die Lastzelle 2 enthält einen einstückigen Block 4 aus elastischem Material, gewöhnlicherweise Metall, und besitzt eine rechteckförmige Gestalt, wie sich aus Figur 3 entnehmen läßt, in der die Lastzelle von anderen Teilen der Waage getrennt dargestellt ist. Eine Gruppe von vier Löchern 5a, 5b, 5c und 5d wird durch den Block von vorn nach hinten gebohrt, vergleiche Figuren 1 und 3. Die Löcher 5a und 5b stellen ein erstes vertikales Paar dar, die Löcher 5c und 5d stellen ein zweites vertikales Lochpaar dar. Die Achsen jedes vertikalen Lochpaares verlaufen in einer vertikalen Ebene. Ein oberer Spalt 6a (vergleiche Figur 3) wird durch den Block 4 geschnitten und verbindet die oberen Löcher 5a und 5c Ein unterer

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Spalt 6b wird durch den Block geschnitten und verbindet die unteren Löcher 5b und 5d. Die Löcher 5a, 5b, 5c, 5d und die Schlitze oder Spalte 6a und 6b teilen den Block in zwei relativ feste vertikale Elemente 4a und 4b und drei relativ flexible horizontale Elemente 4c, 4d und 4e.

Das mittlere flexible horizontale Element 4d enthält ein flexibles Balkenelement 7, ein Biegeelement 8, das als Säule belastet ist, und ein flexibles Balkenelement 9. Das flexible Element 4d ist durch eine Gruppe von vier Löchern 11a, 11b, 11c und 11d in zwei flexible Balkeneleaiente 7 und 9 und das Biegeelement 8 geteilt. Ein Spalt 12 erstreckt sich aufwärts vom Spalt 6b durch das Loch 11d und mündet im Loch 11c. Ein weiterer Spalt 13 erstreckt sich vom Spalt 6a abwärts durch das Loch 11a und mündet in das Loch 11b,

Die Vorder- und die Rückseite des Biegeelements sind ausgenommen, wie an der Stelle 14 in Figur 4 gezeigt ist, so daß das Biegeelement 8 eine Querschnittsgestalt in Form eines I-Balkens aufweist.

Das flexible Element 7 enthält einen schmalen Halsbereich 7a zwischen den Löchern oder Öffnungen 5a und 5b, der an seinem linken Ende einstückig mit dem vertikalen Element 4a verbunden ist, vergleiche Figur 3» das flexible Element 7 erstreckt sich vom schmalen Halsbereich 7a nach rechts zu einem Ansatz 7b, der einstückig mit dem oberen Teil des Biegeelements 8 ausgebildet ist. In ähnlicher Weise enthält das flexible Balkenelement 9 einen schmalen Halsbereich 9a, der an seinem rechten Ende einstückig mit dem mittleren Bereich des vertikalen Elements 4b ausgebildet ist, und das Balkenelement 9 erstreckt sich vom Hals 9a nach links bis zu einem Ansatz 9b, der einstückig mit dem Boden des Biegeelements 8 ausgebildet ist.

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Die vertikalen Elemente 4a und 4b und die oberen und unteren horizontalen Elemente 4c und 4e lassen sich als ein Rahmen bezeichnen, welcher das mittlere horizontale Element 4d umgibt, der ein fünftes Element des Lastzellenblocks darstellt.

Ein Ständer 15 (Figur 1) besitzt zwei Bügelarme 15a, 15b, die mittels Schrauben 16 an der Vorderseite und der Rückseite des vertikalen Elements 4a befestigt sind. Die Bügelarme erstrecken sich über den Lastzellenblock 4 und sind mit einem horizontalen Arm 15c verbunden, der mittels Schrauben 18 an einem Balken 20 befestigt sind, der einen Querschnitt mit umgedrehter Kanalform aufweist. Ein Tragkreuz 21 enthält zwei Seitenplatten 22 und zwei Endplatten 23* Jede Seitenplatte ist in ihrem mittleren Bereich, z.B. durch Schweißen, an einem Flansch des Balkens 20 befestigt, und ihr Endbereich steht von diesem Balken ab. Die Enden der Seitenplatten 22 sind z.B. durch Schweißverbindungen mit Koppelstücken 24 verbunden, die ebenfalls an den Enden der Endplatten 23 befestigt sind. Schrauben 25 erstrecken sich durch die Platte 1 und durch die Koppelstücke 24. Flügelmuttern 26 wirken mit den Schrauben 25 zusammen und halten die Platte auf dem Tragkreuz 21 an ihrem Platz.

Die Lastzelle 2 wird auf der Grundplatte 3 durch eine im wesentlichen ähnliche Haltestruktur gehalten, die nicht in Einzelheiten dargestellt ist und einen Ständer 17» einen kanalförmigen Balken 19, Seitenplatten 27, Koppelstücke 28, Endplatten 29 und Schrauben 30 enthält. Die Schrauben 30 sind in die Grundplatte 3 geschraubt.

Ein Block 31 ist im kanalförmigen Balken 19 befestigt. Eine Schraube 33 mit einem geschlitzten Ende 33a an ihrem unteren Ende und einem hexagonalen Kopf 33b an ihrem oberen Ende wird durch den Block 31 geschraubt. Diese Schraube kann mittels einer Gegenmutter 34 vertikal einjustiert werden und in Jeder

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Stellung im Block 31 festgesetzt werden. Der Block 31 enthält eine Ausnehmung 31a in seiner Oberfläche, und diese Ausnehmung kann einen Teil des Kopfes 33b aufnehmen. Die Schraube 33 dient als Überlaststopp, um die Abwärtsbewegung des vertikalen Elements 4a der Lastzelle zu begrenzen. Ein ähnlicher Überlaststopp ist im kanalförmigen Balken 20 vorgesehen. Dieses Stoppglied enthält einen Block 35 und eine Schraube 36 mit einem angesetzten sechseckigen Kopf 36b und dient dazu, die Abwärtsbewegung der Platte bezüglich des vertikalen Elements 4b zu begrenzen. Die Dehnungsmeßelemente 41 und 42 sind auf der oberen bzw. unteren Seite des schmalen Halsbereichs 7a angeordnet. Ähnliche Dehnungsmeßelemente 43 und 44 sind auf der oberen und der unteren Seite des schmalen Halsbereichs 9a angeordnet. Wenn eine Last auf die Waage gelegt wird, werden die Dehnungsmeßelemente 41 und 44 Druckbelastungen, und die Elemente 42 und 43 Zugbelastungen ausgesetzt. Diese Dehnungsmeßelemente sind in einer Brücken schaltung 45 (Figur 6) verbunden, die an eine Speisequelle angeschlossen ist, und deren Ausgangsanschlüsse an ein Anzeigegerät 47 angeschlossen sind, welches alternativ auch als Aufzeichnungsgerät ausgebildet sein kann.

Es wird nun der erste Zustand betrachtet, bei dem die Mittellinie der Last vertikal mit dem Mittelpunkt des vertikalen Elements 4a fluchtet. Der Rahmen 4a, 4b, 4c, 4e wird ähnlich wie ein Parallelogrammgestände ausgelenkt, sodaß die Elemente 4a und 4b vertikal bleiben, das Element 4a bewegt sich jedoch seitlich auf das Element 4b zu. Das Element 4c wird mit Zug belastet, und das Element 4e erfährt eine Druckbe lastung. Jeglichem durch die Last hervorgerufenen Moment wird durch die flexiblen Elemente 4c und 4e Widerstand geleistet. Die Momente, die an entgegengesetzten Enden des Elements 8 wirken, sind im wesentlichen gleich und einanderentgegengesetzt und gleichen sich daher aus. Irgendein über das mittlere flexible Element 4d übertragene Moment ist zu klein, um

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bedeutend zu sein. Unter idealen Bedingungen verbleibt das Element 8 vertikal. Das Element 8 ist an seinen schmalen Halsbereichen zwischen den Löchern 11a und 11c und zwischen den Löchern 11d und 11b so flexibel, daß es sich leicht in seitlichen Richtungen biegt und daher kein Moment überträgt. Die einzige Belastung im Element 4d erfolgt daher aufgrund des Gewichts der Last, und die Dehnungsmeßelemente 41, 42, 43 und 44 messen diese Last genau, und diese Messung erscheint an der Anzeigeeinrichtung 47.

Unter derartigen Belastungsbedingungen werden die Spalte und 13 leicht verengt, wenn Last angelegt ist.

Es soll nun die Situation betrachtet werden, bei der die Last nicht mit dem vertikalen Element 4a fluchtet. Zum Beispiel soll der Zustand betrachtet werden, bei dem sich der Schwerpunkt der Last in der Mitte der linken Kante der Platte 1 befindet, vergleiche Figur 2. Die Last übt dann ein Moment im Gegenuhrzeigersinn auf den oberen Bereich des in Figur dargestellten vertikalen Elements 4a aus, welches danach trachtet, das flexible Element 4c mit Zug zu belasten und das flexible Element 4e mit Druck zu belasten. Wenn der Schwer punkt der Last in Figur 2 längs der horizontalen Mittellinie der Platte 1 nach rechts bewegt wird, ändert sich die Richtung des Moments vom Gegenuhrzeigersirm zum Uhrzeigersinn, wenn der Schwerpunkt über das vertikale Element 4a läuft. Während sich die Last weiter nach rechts bewegt, belastet das Moment zunehmend das flexible Element 4c mit Druck und das Element 4e mit Zug. Unter bestimmten Lastbedingungen sind daher die Belastungsrichtungen in den Elementen 4c und 4e den Belastungen unter gewissen anderen Lastbedingungen entgegengesetzt.

Je nach der Exzentrizität der Last können die Spalte 12 und 13 beide verengt oder beide erweitert sein, oder es kann ein Spalt verengt und der andere erweitert sein. Das Biegeelement

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verbleibt immer im wesentlichen vertikal, obwohl es typischerweise unter den meisten Lastbedingungen leicht aus der Vertikalen abweicht.

Wenn die Last auf der Platte 1 exzentrisch liegt, wird dem vertikalen Element 4a sowohl eine abwärts gerichtete Kraft, die ein Maß für die Last oder das Gewicht ist, als auch ein Moment übertragen, dessen Richtung von der Entfernung des Schwerpunkts der Last bezüglich der Mitte der Platte abhängt. Das Moment trachtet danach, den Block 4 dadurch zu verwinden, daß es das obere Ende des vertikalen Elements 4 a bezüglich dessen unterem Ende seitlich bewegt. Dieses Moment kann entweder senkrecht zur Ebene des Papiers oder parallel zur Papierebene wirken. Im Moment irgendeiner bestimmten exzentrischen Belastung können normalerweise Momente in diesen beiden Richtungen vorhanden sein, und normalerweise sind derartige Momente auch vorhanden.

Wenn ein Moment senkrecht zur Papxerebene vorhanden ist, widersteht sowohl das obere flexible Element 4c und das untere flexible Element 4e diesem Moment, und diese Elemente werden von diesem Moment belastet. Im mittleren flexiblen Element 4d ist jedoch das Biegeelement S von diesem Moment leicht und ohne größere Belastung gebogen. Diese Leichtigkeit bei der Biegung in dieser Richtung wird durch die Ausnehmungen 14 (Figur 4) erleichtert, die es dem Biegeelement 8 ermöglichen, sich leichter zu biegen als die breiteren Ansätze 7b, 9b, mit denen das Biegeelement einstückig verbunden ist. Bevor sich das Biegeelement 8 weit genug durchbiegt, um merklich belastet zu werden, erzeugen die Elemente 4c und 4e genügend Spannung oder Beanspruchung, um dem Moment zu widerstehen. Das gesamte Moment wird im wesentlichen durch die Elemente 4c und 4e aufgenommen, durch das fünfte Element 4d wird, im wesentlichen kein Moment aufgenommen«

Wie bei den Momenten parallel zur Papxerebene widersteht das

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mittlere Element 4d keinen Druck- oder Zugkräften, die über die schmalen Halsbereiche 7a und 9a ausgeübt werden. Dagegen biegt sich einfach das Biegeelement 8 an seinen schmalen Halsbereichen in der geforderten Weise, um sich an die an die Enden des flexiblen Elements 4d angreifenden Kräfte anzupassen, ohne daß eine wesentliche Beanspruchung durch dieses Element übertragen würde.

Bei allen beliebigen Momenten oder Kombinationen aus Komponenten von Momenten werden die Dehnungsmeßelemente 41, 42, 43 und 44, die auf dem flexiblen Element 4d angeordnet sind, nicht durch Momente, sondern nur durch auf die Platte 1 vertikal ausgeübte Kräfte belastet. Die Nichtabgeglxchenheit der Brückenschaltung 45 hängt daher nur vom Gewicht der auf die Platte 1 gelegten !Last ab, und dieses Gewicht wird von der Anzeigeeinrichtung 47 ohne Störung durch irgendein durch exzentrische Belastung hervorgerufenes Moment angezeigt.

Die Figuren 8 und 9 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform des einstückigen Blocks 51 zur Verwendung in einer Lastzelle entsprechend der in Figur 1 dargestellten Lastzelle. Vier Öffnungen oder Löcher 52a, 52b, 52c und 52d sind durch den Block 51 hindurchgearbeitet. Die Löcher 52a und 52c sind durch einen oberen Spalt 53a verbunden. Die Löcher 52b und 52d sind durch einen unteren Spalt 53b verbunden. Die Löcher" 52a, 52b, 52c und 52d und die Spalte 53a und 53b teilen den Block 51 in zwei relativ feste vertikale Elemente 51a und 51b und drei relativ flexible horizontale Elemente 51c, 51 d und 51 e. Ein Spalt 54 erstreckt sich vom Spalt 53a abwärts, er erstreckt sich fast die gesamte Strecke durch das flexible Element 51d. Ein ähnlicher Spalt 55 erstreckt sich vom Spalt 53b aufwärts fast die gesamte Strecke durch das Element 51d. Die Spalte 54 und 55 teilen das flexible Element 51 d in zwei flexible Balkenelemente 56 und 57, die durch ein vertikales Biegeelement 58 getrennt sind. Das Biegeelement 58 ist an seinem oberen und unteren Ende an den Stellen 58a

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mit Kerben versehen, vergleiche Figur 8» Die Kerben 58a erhöhen die Flexibilität des Biegeelements 8 in Abhängigkeit von den Momenten parallel zur Papierebene, vergleiche Figur 8. Das Biegeelement 58 ist ebenso an seinen Vorder- und Rückflächen mit Kerben versehen, vergleiche 58b (Figur 9). Diese Seiten des Biegeelements 58 sind mit Ausnehmungen 5Sc versehen. Diese Ausnehmungen 58c und die Kerben 58b erhöhen die Flexibilität des Biegeelements 58' in Abhängigkeit von Momenten, die senkrecht zur Papierebene wirken, vergleiche Figur 8. Ss lassen sich auch die Kerben gemäß 58b bei jeder anderen Ausführungsform der Erfindung verwenden, sofern dies erwünscht ist.

Der Betrieb des Lastzellenblocks 51 ist dem Betrieb des Blocks 4 ähnlich, der in Verbindung mit den Figuren 1 bis 7 beschrieben wurde.

Die Figuren 10 und 11 zeigen eine abgewandelte Ausführungsform des Lastsellenblocks, die bei der Waage nach den Figuren 1 bis 6 anstelle des Blocks 4 verwendet werden kann. -

Der Block öl besitzt einen Aufbau,, der in Frontansicht eine rechteckförmige Gestalt besitzt_s Vier Löcher 62a, 62b, 62c und 62d sind durch den Block gebohrt. Die Löcher 62a und 62c sind durch den Spalt 63 miteinander verbundene Die Löcher 62b una 62d sind durch einen Spalt 64 verbundene Die Löcher 62a, 62bj 62c und 62d und die Spalte 63 und 64 teilen den Block in zviei relativ feste vertikale Elemente 6ia und Gib und drei relativ fle^cLble horizontale Elemente 61 c, 6id und 61 e. Das Element 6id ist mit'vier Löchern oder Öffnungen 65 versehen. Die linken Löcher 65 sind durch einen Spalt 66 verbunden, der sich aufwärts vom Spalt 64 erstreckt» Die beiden rechten Löcher 65 sind durch einen Spalt 67 verbunden, der sich abwärts vom Spalt 63 erstreckt. Die Löcher 65 und die Spalte 66 und 67 teilen das mittlere Element 6ib in zwei flexible Balkenelemente 68 und 69 und ein vertikales Biegeelement 70.

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Das vertikale Balkenelement 68 erstreckt sich vom vertikalen festen Element 61a über einen schmalen Halsbereich 72 bis zu einer integralen Verbindung mit dem oberen Bereich des Biegeelements 70, Das flexible Balkenelement 69 erstreckt sich vom vertikalen Element 6ib über einen schmalen Halsbereich 73 bis zu einer integralen Verbindung mit dem unteren Bereich des Biegeelements 70. Die schmalen Halsbereiche 72 und 73 sind in vertikaler Richtung beträchtlich breiter als die schmalen Halsbereiche 7a und 9a der Figur 3. Der schmale Halsbereich 72 ist an seinen einander gegenüberliegenden Flächen mit zwei Ausnehmungen 72a, 72b versehen (vergleiche Figur 11), die einen dünnen Steg 74 in der Mitte des schmalen Halsbereichs 72 stehen lassen. Zwei Bohrungen 75 sind durch einen dünnen Steg 74 gebohrt, die nur einen schmalen Brückenteil belassen, der sich horizontal über die Mitte des Stags 74 erstreckt. Die Dehnungsmeßelemente 76, 77, 78 und 79 sind an einander gegenüberliegenden Flächen des Brücken·?- teils des Stegs 74 angeordnet. Das obere und das untere Dehnungsmeßelement 76 und 77 sind um 45° gegenüber der Horizontalen angeschrägt und verlaufen in gegeneinander senkrechten Richtungen. Die beiden anderen Dehnungsmeßelemente 78 und sind ähnlich orientiert, mit der Ausnahme, daß das Dehnungsmeßelement 78 senkrecht zu dem unmittelbar gegenüberliegenden Dehnungsmeßelement 76 angeordnet ist. Diese Dehnungsmeßelementa 76, 77, 78 und 79 messen anstelle der Druck- und Zugbelastungen die Scherbeanspruchung.

Die Vorder- und Rückseiten des Blocks 71 zwischen den vertikalen Elementen 61 a und 61 b sind ausgenommen, wie an der Stelle 6if gezeigt ist, so daß der mittlere Teil des Blocks dünner als die vertikalen Elemente 61a und 61b ist. Dieser Aufbau bewirkt, daß die mit den Ausnehmungen versehenen Teile des Blocks in Abhängigkeit von einer gegebenen Last stärker beansprucht werden, so daß dadurch die Dehnungsmeßelemente 76, 77, 78 und 79 empfindlicher sind.

Figur 12 zeigt eine weitere Ausführungsforra des Lastzellen-

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blocks 81. Der Block ist mit vier Löchern 81a, 81b, 81c und

81 d versehen. Die Locher 81a und 81c werden durch einen Spalt

82 verbunden. Die Löcher 81b und 81 d werden durch einen Spalt

83 verbunden. Die Löcher 81 und die Spalte 82 und 83 teilen den Block in zwei vertikale Elemente und drei horizontale Elemente, wie das bei den anderen Ausführungsformen der Fall ist» Die Löcher 81c und 81 d besitzen beträchtlich größere vertikale Abmessungen als die Löcher 81a und 81b, so daß ein schmaler Halsbereich 84 zwischen den Löchern 81c und 81 d wesentlich schmaler als der Halsbereich 85 zwischen den Löchern 81a und 81b ist. Dehnungsmeßelemente 86 und 87 werden nur auf dem schmalen Halsbereich 84 angeordnet, der stärker beansprucht wird als der dickere Halsbereich 85, wodurch die Anordnung empfindlicher ist. Die Ausbildung eines breiten und eines schmalen Halsbereiches macht den Zellenblock als Ganzes steifer (aufgrund des breiteren Halsbereichs 85) ohne Verlust an Empfindlichkeit (da die Dehnungsmeßelemente auf dem schmalen Halsbereich 84 angeordnet sind). Die anderen Teile dieser Struktur des Lastzellenblocks 81 entsprechen denjenigen des Blocks 4 und brauchen daher nicht näher erläutert werden. Es sei bemerkt, daß das linke Paar der inneren Löcher durch einen vertikalen Spalt durchschnitten wird, der in den Figuren 1 bis 7 und 12 vom oberen horizontalen Spalt abzweigt, und daß das linke Paar der inneren Löcher durch einen vertikalen Spalt durchschnitten wird, der in den Figuren 8 und 9 vom unteren horizontalen Spalt abzweigt. Dagegen wird das rechte Paar der inneren Löcher durch einen vertikalen Spalt durchschnitten, der in den Figuren 1 bis 7 und 12 vom unteren horizontalen Spalt abzweigt, das rechte Paar der inneren Löcher wird dagegen durch einen vertikalen Spalt durchschnitten, der in den Figuren 8 und 9 vom oberen horizontalen Spalt abzweigt. Im Aufbau gemäß den Figuren 1 bis 7 und 12 erfährt das zentrale Biegeelement 8 oder 88 durch eine Last auf der Platte 1 eine Zugbeanspruchung, während bei dem Aufbau gemäß den Figuren 8 und 9 das zentrale Biegeelement 58 und 70 eine DruckbeanspruchunfT erfährt. Zur Verwendung in einer Waage

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werden diejenigen Ausführungsformen bevorzugt, bei denen das zentrale Biegeelement einer Zugbelastung unterworfen wird. Alle Lastzellen sind Jedoch, universal in dem Sinne einsetzbar, daß sie sich zur Messung sowohl von Druckbelastungen als auch von Zugbelastungen eignen.

Die Figuren 13 bis 15 zeigen eine Waage einschließlich einer Platte 101, die auf einer Lastzelle 102 gehalten ist, wobei die Lastzelle 102 auf einer festen Grundplatte 103 angeordnet ist. Die Lastzelle 102 enthält einen einstückigen Block 104 aus elastischem Material, gewöhnlicherweise Metall, und sie enthält vier elektrische Widerstands-Dehnungsmeßeleinente 105a, 105b, 105c und 105d.

Der Block 104 enthält zwei horizontal beanstandete_f sich vertikal erstreckende Elemente 104a und 104b und drei vertikal beabstandete, horizontal verlaufende Elemente 104c, 104d und 104e. Das vertikal verlaufende Element i'04a ist mit einem einstückigen und seitlich abstehenden Flügel 106 versehen, der sich am unteren Ende nach außen erstreckt. Der Flügel 106 ist mittels Schrauben 107 an der Grundplatte befestigt. Eine Unterlage 108 trennt den Boden des Flügels 106 von der Grund« platte 103»

Das sich vertikal erstreckende Element 104fc> ist an dem oberen Ende mit einem ähnlichen einstückigen Flügel 111 versehen. Der Flügel 111 ist mittels Schrauben 112 an der Platte 101 befestigt. Eine Unterlage 113 ist zwischen dem Flügel 111 und der Platte 101 angeordnet. Das sich horizontal erstrekkende obere Element 104c besitzt zwei horizontal beabstandete Bereiche mit reduziertem Querschnitt, vergleiche 114, die durch Ausnehmungen mit bogen-förmigem Querschnitt in der oberen Oberfläche des Blocks 104 erzeugt sind, und es sind ähnlich ausgerichtete Ausnehmungen mit bogenförmigem Querschnitt in der unteren Oberfläche des Elements 104c vorgesehen.

Die Bereiche mit minimalem Querschnitt 114 sind durch einen Abstand L. horizontal von einander beabstandet. Der Block besitzt zwei Querbohrungen 115 und 116 mit unregelmäßiger Kontur, die das sich horizontal erstreckende Element 104d von den oberen und unteren Elementen 104c und 104e trennen. Die obere Oberfläche des mittleren, horizontal verlaufenden Elements 104d ist eben, und die vier Dehnungsmeßelemente 105a, 105b, 105c und 105d sind auf dieser ebenen Oberfläche angeordnet. Das mittlere Element 104d besitzt zwei horizontal beabstandete Bereich'e 117 mit reduziertem Querschnitt, die durch zwei Ausnehmungen mit bogenförmigem Querschnitt in der unteren Oberfläche festgelegt, sind« Die Bereiche 117 mit minimalem Querschnitt im mittleren Element 104d sind horizontal durch einen Abstand Lp voneinander getrennt.

Das untere Element 104e ist ebenfalls mit zwei Bereichen 121 mit minimalem Querschnitt versehen, die denjenigen des oberen Elements 104c ähnlich angeordnet sind und horizontal denselben Abstand L^ voneinander aufweisen. Der Abstand L. besitzt mindestens den doppelten ¥ert des Abstandes Lp und kann bis zum 6-fachen Wert von L^ betragen.

Dadurch, daß L^ größer als Lp gewählt wird, erhöht sich das Trägheitsmoment des äußeren Parallelogramms, welches aus den vertikalen Elementen 104a und 104b und den horizontalen Elementen 104c und 104e besteht. Die Vertikalabmessungen der reduzierten Bereiche 114 und 121 sind kleiner als die Vertikalabmessungen der reduzierten Bereiche 117 im mittleren Element 104d. Die Federrate oder -zahl der oberen und unteren Elemente 104c 104e betragen zusamen etwa 10 Prozent der Federzahl des mittleren Elements 104d. Das mittlere Element 104d trägt daher den größten Anteil der vertikalen Last, die zentral auf die Platte 101 ausgeübt wird, die oberen und die unteren Elemente 104c und 104e widerstehen dagegen am meisten dem Drehmoment, welches aufgrund von exzentrischen Lasten auftritt, d.h. aufgrund von Lasten,

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die horizontal von der Mittellinie 122 der Platte 101 beabstandet ausgeübt werden.

Die Querschnittflächen an den Stellen 114 und 121 müssen erhöht werden, wenn der Abstand L. größer als der Abstand L₂ ist, diese Erhöhung der Querschnittsflächen liefert im wesentlinen einen größeren Widerstand gegenüber außermittigen Lasten. Die dargestellte Struktur ist steifer und besitzt eine größere Eigenfrequenz oder Resonanzfrequenz als dies der Fall wäre, wenn L. gleich Lp wäre. Eine derartig höhere Eigenfrequenz hat eine schnellere Antwort der Waage bezüglich schnell ausgeübter Belastungen zur Folge. Sie ermöglicht auch die Verwendung einer höheren Grenzfrequenz in einem Hochpaßfilter im Ausgang der Schaltung, welche die Widerstandselemente. 105a, 105b, 105c und 105d enthält. Je größer die Rauschfrequenzen sind, die abgeschnitten werden, desto weniger niederfrequentes Rauschen wird in den elektronischen Schaltungen empfangen, an die die Widerstandselemente angeschlossen sind.

Die ebene Oberfläche des mittleren Elements 104b macht es leichter, die Dehnungsmeßelemente 105 anzubringen und eine gute Verbindung zwischen den Dehnungsineßelementen und der darunter liegenden Oberfläche zu erhalten. Es sind vier Dehnungsmeßelemente vorgesehen, wobei die Msßelemente 105a unt¹ 105c vertikal mit einem reduzierten Bereich 117 fluchten und die Elemente 105b und 105d vertikal mit dem anderen reduzierten Bereich 117 fluchten.

Bevorzugt werden alle vier Elemente 105 auf einer einzigen Bahn aus Kunststoffmaterial angeordnet, vergleiche Figur 15, so daß der größte Teil der Brückenschaltung einschließlich dieser Elemente auf einer einzigen Kunststoffbahn 123 angeordnet ist. Lediglich ein einzelnes Teil, das Bahnmaterial 123, muß dann sorgfältig bezüglich der reduzierten Bereiche 117 angeordnet werden. Wenn die Widerstandselemente separat angebracht werden, muß jedes dieser vier Widerstandselemente

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sorgfältig angeordnet werden. "Wie in Figur 15 dargestellt ist, werden fünf Anschlüsse von der Kunststoffbahn 123, welche die Elemente 105 trägt, herausgeführt, um die Einfügung von Sich-¥iderstandselementen in die Schaltung zu "erleichtern.

Der Block 104 kann aus Stabmaterial hergestellt werden, welches aus einer Fräse herauskommt und dessen Abmessungen nicht genau kontrolliert werden müssen. Die verschiedenen Löcher, Öffnungen und Ausnehmungen im Stabmaterial lassen sich durch eine numerisch gesteuerte Fräsmaschine herstellen. Durch Verwendung von Ausnehmungen 114 in den äußeren Oberflächen der oberen und unteren Elemente 104 a, 104 b wird sichergestellt, daß alle Abmessungen, welche das Verhalten der Lastzelle kritisch beeinflussen, zwischen den Oberflächen liegen, die durch Betrieb der Fräsmaschine, nicht dagegen durch irgendeine Oberfläche des ursprünglichen Stabnaterials, erzeugt werden. Die effektive Höhe H des Blocks 104 liegt zwischen der horizontalen Mittellinie der reduzierten Bereiche 114 und der horizontalen Mittellinie der reduzierten Bereiche 121. Die obere Ebene Oberfläche des Elements 104 d auf der die Dehnungsmeßelemente 105 angeordnet sind, befindet sich einen Abstand H/2 von jeder dieser horizontalen Mittellinien entfernt. Die e'bene Oberfläche auf dem Element 104 d enthält somit die neutrale Achse der Lastzelle 102. Alle Drehmomente, die durch außermittige Lasten auftreten, besitzen daher an der neutralen Achse der Lastzelle einen minimalen Einfluß. Diese Auswirkungen derartiger außermittiger Lasten erscheinen daher nicht im Ausgangssignal der Dehnungsmeßschaltung.

Die Dicke der Unterlage 108 bestimmt die Auslenkung des vertikalten Elements 104 b, bei dem die Basis 103 als Überlaststopp für das untere Ende des Elements 104 b dient.

Die seitlichen Oberflächen des Elements 104 d sind v/eggeschnitten, um dieses Element wesentlich dünner als das obere und das untere Element 104 c und 104 e zu machen,

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vergleiche Figur 14. Durch diese geringe Dicke wird das Element 104 d weniger widerstandsfähig bezüglich außermittiger Lasten, so daß der größte Teil derartiger Lasten vom oberen und unteren Element 104 c und 104 d aufgenommen wird.

Die Figuren 16 und 17 zeigen eine weitere Ausfuhrungsform der Erfindung, bei der die Lastzelle 102 der Figuren 13 und 14 durch die Lastzelle 126 ersetzt ist, die einen Block 127 aus elastischem Material und vier Dehnungsmeßeleraente 12Sa, 123b, 128c und 123 d enthält. Der Aufbau der Lastzelle 126 ist im wesentlichen der gleiche v/ie bei der Lastzelle 102, mit der Ausnahme, daß das mittlere Element 104 d der Lastzelle 102 durch zwei parallele Elemente 131 und 132 ersetzt ist. Die reduzierten Bereiche der Elemente 131 und 132 sind durch zwei, sich schneidende Bohrungen 133, 134 festgelegt, die auch als die beiden mittleren Elemente trennend beschrieben v/erden können. Das obere Element 131 besitzt eine obere ebene Oberfläche, die von der neutralen Achse der Lastzelle um einen Abstand X entfernt ist. Die untere Oberfläche des Elements 132 ist ebenfalls eben und ist von der neutralen Achse der Lastzelle 126 um den Abstand X beabstandet.

Die Elemente 131 und 132 nehmen einen größeren Anteil der durch außermittige Lasten erzeugten Drehmomente auf als das Element 104 d der Figur 13 und 14, Trotzdem besitzen die Beanspruchungen aufgrund derartiger Lasten einen gleichen und entgegengesetzten Effekt auf die Brückenschaltung, die die Dehnungsmeßelemente 128 enthält, so daß sich diese Effekte aufheben. Der Betrieb der Anordnung gemäß den Figuren 16 und 17 ist ansonsten im wesentlichen dem Betrieb der Anordnung nach den Figuren 13 und 14 ähnlich.

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Bei der Struktur nach den Figuren 16 und 17 heben sich alle "thermischen Beanspruchungen gegenseitig auf, die von der Erwärmung der Elemente131 und 132 - entweder durch den durch die Dehnungsmeßelemente fliei3enden elektrischen Strom oder durch andere Quellen hervorgerufen - herrühren, so daß die Anzeige der ^T,vaage durch derartige "üiermische Beanspruchungen nicht beeinflußt wird.

Bei der Struktur nach den Figuren 13 und 14 erfolgt ebenfalls eine Selbstkorrektur der thermischen Beanspruchungen auf die Dehnungsmeßelemente 105. Unter bestimmten Betriebsbedingungen, bei denen die Temperaturen der Dehnungsmeßelemente 105 nicht gleich sind, kann eine-thermische Beanspruchung angetroffen werden, die sich nicht selbst aufhebt. In diesem Fall läßt sich vorteilhafterweise die Anordnung gemäß den Figuren 16 und 17 verwenden.

Obwohl es als vorteilhaft angesehen wird, alle vier Dehnungsmeßelemente 105 auf einer einzigen Kunststoff matarialbahn anzubringen, lassen sich auch getrennte Dehnungsmeßelemente verwenden, oder es lassen sich Dehnungsmeßelemente paarweise auf jeweils einer von zwei Kunststoffbahnen anordnen.

Bei der exzentrischen Belastung, von der in der Beschreibung die Rede ist, bezieht sich die Exzentrizität auf die geometrische Mitte der Lastenzelle, d.h. auf den Schnittpunkt der Mittellinie 122 mit der oberen Oberfläche der Lastzelle, vergleiche Figur 14.

Die Flügel 111 und 106 ermöglichen es, daß die Lastzelle mittels Schrauben entweder des britischen oder des metrischen Maßsystems von der Platte 101 und der Grundplatte 103 befestigt werden kann. Die Schrauben sind nicht

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mit den Flügeln 111 und 106 verschraubt, sondern laufen durch die Flügel mit geringem Spiel hindurch. Die Schrauben 112 werden nur in die Muttern unter dem Flügel 111 geschraubt. Die Schrauben 107 werden nur in die Grundplatte geschraubt,

Die üblichen Abmessungstoleranzen von Fräsmaschinen sind nicht klein genug, um innerhalb der zulässigen Fehlergrenze die geforderten Eigenschaften zu ergeben. Nach dem Anbringen der Dehrtungsmeßelemcnte 105 1st es notwendig, die Lastzelle dadurch zu eichen, daß kleine Materialmengen abgefeilt oder auf andere Art selektiv von einem, oder mehreren der verringerten Bereiche 114, 117 und 121 entfernt werden. Wenn Material auf diese tfeise entfernt wird, wird es von der am wenigsten empfindlichen Seite der Lastzelle entfernt. Herrn, die Dehnungsmeßelemente hinterher, entfernt oder ersetzt werden, ist eine v/eitere Eichung durch selektives Abnehmen von Material erforderlich.

Idealerweise ist es wünschenswert, daß das obere und das untere Element 104 c und 104 e nur die durch exzentrische Belastungen hervorgerufene Drehmomente aufnehmen, und daß das mittlere Element 104 d nur die vertikalen Lasten aufnimmt. Dieser Idealzustand läßt sich nicht erreichen. Durch die richtige Auslegung und Eichung der Elemente 104 c, 104 d und 104 e nähern sich die Eigenschaften jedoch, wie beschrieben, dem Idealzustand innerhalb beliebiger zugelassener Fehlergrenzen an.

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Claims

Patentansprüche

Lastzslle,

gekennzeichnet durch einen Rahmen, der zwei horizontal beabstandete, sich vertikal erstreckende Elemente (4a,b; 51a,b; 61 a,b;

104 a, b) und drei vertikal beabstandste, sich horizontal erstreckende Elemente (4 c, d, e; 51 c, d, e; 61 c, d, e; 104 c, d, e) enthält, die an den Enden mit den vertikal verlaufenden Elementen verbunden sind,

wobei jedes horizontal verlaufende Element (4c, d, e; 51 c, d, e; 61 c, d, e; 104 c, d, e) zv/ei horizontal beabstandcTce Bereiche verringerten Querschnitts aufweist,
Widerstands-Dehnungsmeßelemente (41 - 44; 76 -793

105 a, b, c, d; 128 a, b, c, d,) die an den Bereichen mit verringertem Querschnitt des mittleren der drei horizontal verlaufenden Elemente angeordnet sind, Einrichtungen (1, 15, 18, 20, 22-26; 101, 111, 112, 113) zum Aufbringen einer zu messenden Kraft.an das obere Ende lediglich eines vertikal verlaufenden Elements (4 a; 104a),

Einrichtungen (27, 28, 30; 106, 107, 108) zur Ausübung einer Reaktionskraft auf das untere Ende lediglich des anderen vertikal verlaufenden Elements (4 b; 104 b) und

Einrichtungen (45, 46, 47)*die die Widerstands-Dshnungsmeßelem&nte enthalten, zw. Messen der zu messenden Kraft.
2. Lastzolle nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtungen (I₁ 15, 18, 20, 22 - 26; 101,

ORfGlNAL INSPECTED

111, 112, 113) zur Aufbrinung einer zu messenden Kraft eine Wiegeplatte (1; 101) zur Aufnahme der zu wägenden Last enthalten und daß die Einrichtungen (27, 28, 30; 105, 107, 108) zur Erzeugung einer Reaktionskraft eine Grundplatte (3; 103) enthalten.
3. Lastzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere Element (104 d) mindestens eine ebene und horizontale Seite enthält, auf welche die Dehnungsneßelemente (iO5a,b,c,d) angeordnet sind.
4. Lastzelle nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die ebene Seite des mittleren Elements (104d) mit der neutralen Achse der Lastselle zusammen i'ällt.
5. Lastzelle nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß die obere und die untere Seite des mittleren und horizontal verlaufenden Elements (Figur 16) eben und von der neutralen Achse der Lastzelle gleich beanstandet sind, und daß die Dehnungsmeßelemente (123 a, b, c, d) auf beiden ebenen Seiten des mittleren Elements angeordnet sind.
6. Lastzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmen der Lastzelle aus einem einzelnen integralen Stück eines Stabmaterials herstellbar ist, daß die Bereiche des oberen und unteren, horizontal verlaufenden Elements mit reduziertem Querschnitt durch innere Bohrungen (5 a,b,c,d; 52 a,b.c,dj 81 a,b,c,cl), die sich horizontal durch den Rahmen erstrecken, und

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durch Ausnehmungen (114, 121) mit bogenförmigem Querschnitt in der äußeren Oberfläche des Rahmens definiert sind, die mit den inneren Bohrungen fluchten.
7. Lastzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß der horizontale Abstand (L^) zwischen den Bereichen mit reduziertem Querschnitt des oberen und des unteren horizontal verlaufenden Elements (104c, 104 e) mindestens den doppelten Wert des horizontalen Abstands, (L ^) zwischen den Bereichen mit reduziertem Querschnitt des mittleren horizontal verlaufenden Elements (iO4d) beträgt.
8. Lastzelle nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, daß der horizontale Abstand (L^ ) zwischen den Bereichen mit reduziertem Querschnitt des oberen und des unteren horizontal verlaufenden Elements nicht mehr als etwa das sechsfache des Abstands (L^ ) zwischen den Bereichen mit reduziertem Querschnitt des mittleren horizontal verlaufenden Elements trägt.
9. Lastzelle nach Anspruch 2,
gekennzeichnet durch einen einstückigen Flügel (111) der sich vom oberen Ende des einen vertikal verlaufenden Elements (iO4b) auswärts erstreckt,

Einrichtungen (112, 113) zur Befestigung der Platte (101) auf dem Flügel (111),

einen zweiten Flügel (106), der sich vom unteren Ende des anderen vertikal verlaufenden Elements (104 a) auswärts erstreckt, und
Einrichtungen (107, 108) zum Befestigen des zweiten

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Flügels (106) auf der Grundplatte (103).
10. Lastzelle nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet, dai3 zwischen dem zweiten Flügel (106) und der Grundplatte (103) eine Unterlage (108) vorgesehen ist, daß sich die Grundplatte (103) über die Unterlage (108) hinaus und unter dem ersten vertikalen Element erstreckt und als Überlast-Stoppglied dient, wenn die Last auf der Waage ausreicht, das erste vertikale Element (104 d) eine Strecke auszulenken, die gleich der vertikalen Abmessung der Unterlage (108) ist.
11. Lastzelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das mittlere horizontal verlaufende Element zwei Elemente (7,9) enthält, die je an einem Ende (7a,9a) mit je einem der beiden vertikal verlaufenden Elemente (4a,4b) verbunden sind und deren entgegengesetzten Enden sich gegen das andere der beiden vertikal verlaufenden Elemente erstreckt, daß die entgegengesetzten Enden vertikal beabstandet und ausgerichtet sind, daß ein vertikal verlaufendes Biegeelement (8) zwischen den genannten entgegengesetzten Enden der beiden flexiblen Elemente (7,9) vorgesehen ist, daß das Biegeelenient (8) durch eine Last auf der Platte vertikal beansprucht ist und in Abhängigkeit von horizontalen Kräften seitlich flexibel ist, so daß im wesentlichen nur vertikale Kräfte durch die angeschlossenen flexiblen Elemente (7,9) übertragen werden und im wesentlichen alle Momente, die durch exzentrische Last erzeugt sind, durch die horizontal verlaufenden Elemente (4c,d,e) von einem vertikal verlaufenden Element

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zum anderen vertikal ver.1 auf enden Element übertragen werden.
12. Lastzelle nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die ¥iegeplatte (1; 101) eine horizontale Ausdehnung in beiden gegeneinander senkrecht verlaufenden Richtungen besitzt, die größer als die entsprechende horizontale Ausdehnung der Lastzelle ist, wodurch die Wiegeplatte (1y101) Lasten aufnehmen kann, die bezüglich der Lastzelle exzentrisch ansetzen.
13· Lastzelle nach Anspruch 11,

dadurch gekennzeichnet, daß die horizontalen und vertikalen Elemente (4a,b,c, d, e; 51a, b, .c, d,e; 104a, b, c, d, e) Bereiche eines einstückigen Blocks (4; 51) aus elastischem Material darstellen, daß der Block (4; 51) eine Gruppe aus vier parallelen Löchern (5 a, b, c, d; 52 a, b, c, d; 81 a, b, c, d) enthält, die sich in zwei Paaren durch den Block (4; 51; 81) erstrecken, daß die Achsen jedes Lochpaares in einer Ebene liegen, die parallel zu der zu messenden Kraft verläuft, und daß der Block (4, 51,81) zwei Spalte (6a, 6h; 53a_f 53b; 82, 83) enthält, daß jeder Spalt ein Loch eines Lochpaars mit einem Loch eines anderen Lochpaares verbindet, daß die Spalte senkrecht zur Kraftrichtung verlaufen, daß die Spalte und Löcher zusammen die Elemente ( 4a,b,c,d,e; 51 a, b,c,d,e; 61 a, b, c, d, e) bilden, wobei ein fünftes Element (4d, 51d, 61d) zwischen den Spalten liegt.
14. Lastzelle nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet,

daß das fünfte Element ( 4d; 51 d; 61d) enthält: eine zweite Gruppe aus vier parallelen Löchern (11a, b, c, d, e; 65), die sich in zwei fluchtenden Paaren durch das fünfte Element erstrecken, wobei die Achsen der Lochpaare in einer Ebene liegen, die parallel zur zu messenden Kraft verläuft, einen dritten Spalt (12; 67), der sich von einem der beiden ersten und zweiten Spalten durch beide Löcher (11c, d) eines Lochpaares der zweiten Lochgruppe erstreckt,

und einen vierten Spalt (13; 66), der sich vom anderen der beiden ersten und zweiten Spalten in beide Löcher (11a, 11b) des anderen Lochpaares der zweiten Lochgruppe erstreckt, daß die zweite Lochgruppe und die dritten und vierten Spalten das Biegeelement (8; 70) festlegen und zusammen mit der ersten Lochgruppe (5a, b, c, d; 62 a, b, c, d) die flexiblen Elemente (7, 9; 68, 69) definieren.
15. Lastzelle nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß alle vier Löcher (11; 52; 62;) eine zylinderförmige Gestalt besitzen und gleichen Durchmesser aufweisen, und daß die auf Belastung einsprechenden Einrichtungen Dehnungsmeßstreifen auf beiden flexiblen Elementen (7, 9; 56, 57; 58, 59) enthalten.
16. Lastzelle nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Löcher eines Lochpaars (S1c,d) größere Abmessungen in Richtung der Kraft als die anderen beiden Löcher (81 a. b) aufweisen, so daß eines der flexiblen Elemente an der Stelle zwischen den Löchern schmaler ist als das andere flexible Element

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zwischen den anderen beiden Löchern.
17. Lastzelle nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß einandergegenüber]iegende Flächen des Biegeelements (8; 58) gegenüber den angrenzenden Flächen des Blocks (4; 51) Ausnehmungen aufweisen, so daß der Querschnitt des Biegeelements (8, 58) längs seiner Mittellinie und senkrecht 2u den ausgenommenen Flächen im wesentlichen die Form eines I-Balkens besitzt.
18. Lastzelle nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß sich querprstreckende, halbzylindrische Kerben (58b) an den gegenüberliegenden, ausgenommenen Flächen des Biegeeler/ients (58) in der Mitte des _Wiegeelements vorgesehen sind.
19. Lastzelle nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß das Biegeelement halbzylindrische Kerben auf beiden Seitenflächen den Enden benachbart aufweist.
20. Lastzelle nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet, daß zwei zueinander ausgerichtete Ausnehmungen (72a, 72b) sich parallel zu den Löchern (62a, 62b) durch einen schmalen Halsteil (72) des anderen flexiblen Elements (68) erstrecken und einen dünnen Materialsteg (75) zwischen den fluchtenden Ausnehmungen (72a, 72b) stehen lassen, daß ein Paar Löcher (75), deren Mittellinien längs einer parallel zur zu messenden Kraft verlaufenden Gerade liegen, durch die

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Katerialbahn verlaufen und einen schmalen Brückenbereich (?4) stehen lassen,und daß die belastungsempfindlichen Einrichtungen Dehnungsmeßelemente (76 - 79) enthalten und auf dem schmalen Brückenbereicli (?4) des Materialstsgs angeordnet sind.
21. Lastselle nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher die Lage von vier schmalen Halsbereichen gleicher Abmessung in dem Paar der relativ flexiblen Elemente festlegen,und daß die schmalen Hälsbereiche in der Nähe der gegenüberliegenden Enden jedes flexiblen Elementes liegen.
22. Lastzelle nach Anspruch 15,

da durch gekennzeichnet, daß die Lochpaare zwei schmale Halsbereiche gleicher Abmessungen in der Nähe der gegenüberliegenden Enden des fünften Elements bilden, und daß die Dehnungsmeßelemente an den Halsbereichen angeordnet sind.
23. Lastz^lle nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß die belastungsempfindlichen Einrichtungen Dehnungsmeßelemente enthalten, die nur auf dem schmaleren Element angeordnet sind.

Patenanwalt

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