DE3330988A1 - Oberschalige analysenwaage - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine oberschalige Analysenwaage mit einem die Waagschale bei Ihrer Vertikalbewegung horizontal parallelführenden Gelenkviereck dessen eine vertikale Seite gehäusefest gehalten ist, dessen andere vertikale Seite in Form eines Koppelstückes einen die Waagschale aufnehmenden Ausleger trägt und dessen beide horizontalen Seiten durch einen Ober- und Unterlenker mit den vertikalen Seiten gelenkig verbunden sind, wobei das Gelenkviereck unter der Rückstellkraft eines Lastwandlers steht. Derartige Analysenwaagen sind nach dem Stand der Technik bekannt, z.B. durch die

CH-PS 397 262

GB-PS 7 112 179
Dh-OS 3 144 103
DE-GM 82 03 807.4
DE-GM 82 03 094.4

Zur Justierung der Waage sind ein oder mehrere Justiergewichte unmittelbar unter der Waagschale angeordnet. Diese Justiergewichte können durch eine Hubmechanik für den Justiervorgang -belastend mit dem Waagschalenträger gekoppelt werden und v/erden für den normalen Wägebetrieb entlastend ausgekoppelt. Gleichermaßen ist es"bekannt, sogenannte Substitutionsgewichte unmittelbar unterhalb der Waagschale an Waagschalenträger anzuordnen, um den Wägebereich substituierend zu erweitern indem bei zunehmender Last entsprechend einzelne Substitutionsgewichte vom Waagschalenträger abgekoppelt werden.

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Die Anordnung eines Auslegers oder Kragarmes zur Aufnahme der Waagschale bringt gewisse bauliche, gestaltungstech-.nische und bedienungstechnische Vorteile gegenüber der Anordnung der Lastschale direkt in der Achse des Lastaufnehmers bzw. Koppelstückes im Gelenkviereck. Bei der Wahl eines solchen Konstruktionsprinzips besteht allerdings die Gefahr, daß aufgrund des Kragarmes schädliche Drehmomente über die Verformung des Koppelstückes in die empfindlichen Eiegefedern eingeleitet werden und das Verhalten der Waage gegenüber außermittig aufgesetzten Lasten auf der Lastschale ungünstiger wird, d.h. das sogenannte Ecklastverhalten wird schlechter.

Bei einer bekannten Analysenwaage der eingangs genannten Gattung ist der Ausleger oberhalb der unteren Lenkerebene am Koppelstück gelagert, wobei die Lagerstelle aus zwei am Koppelstück in Richtung des eigentlichen Auslegers beidseitig vorkragenden kurzen Kragarmen besteht, an denen sich der eigentliche Ausleger beidseitg abstützt. Der Ausleger besteht dabei aus zwei den Querschnitt des Koppelstückes umfassenden Stegen, die sich mit Hilfe von zwei Querstücken auf den kurzen Kragarmen abstützen. Zum Auffangen seitlicher, auf die Waagschale wirkender Stöße ist der Ausleger am Koppelstück·begrenzt horizontal verschwenkbar gelagert. Diese Lagerstellen bieten zusätzliche Gefahrenmomente und erhöhen die Empfindlichkeit der Konstruktion gegen auf die Waagschale wirkenden Ecklasten.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, bei einer Analysenwaage der eingangs genannten Bauart eine bessere Krafteinleitung von der Waagschale in die Parallelführung zu erreichen insbesondere zu vermeiden, daß schädliche Drehmomente in die f'elenkstellen der Parallelführung eingehen und damit die Ecklastempfindlichkeit der Waage erhöhen.

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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der die Waagschale aufnehmende Ausleger L-förmig ausgebildet ist und der horizontale L-Schenkel (Schalenarm) an seinem freien Ende die starre damit verbundene Wa agschale trägt und der vertikale L-Schenkel (Lagerarm) an Steg einer U-förmigen Armlagerung gelagert ist, welche mit ihren beiden horizontalen U-Schenkeln das vertikal bewegliche Ende des Gelenkvierecks in den Lenkerebenen oben und unten übergreift und an diesem in zwei vertikal übereinanderliegenden Lagerstellen befestigt ist; oben verschraubt und unten um eine vertikale Achse im Rahmen der elastischen Verwindbar.keit der Armlagerung drehbar beweglich.

Der Vorteil einer solchen Anordnung ist darin zu sehen, daß die Krafteinleitung auf der Waagschale in der Lenkerebene erfolgt, so daß auf das Koppelstück keine Momente und Kräfte eingeleitet werden und eine störende Durchbiegung des Koppelstückes nicht eintritt. Diese An-Ordnung ermöglicht außerdem eine gute Justiermöslichkeit der Waagschale in horizontaler und vertikaler Richtung. Sin weiterer Vorteil ist die Unempfindlichkeit der *./n.agschale gegen seitliche Stöße infolge dev elastischen 7erwindbarkeit der Armlagerung.

Die Vorteile dieser Konstruktion werden auch beibehalten, wenn die Justiergewichte unmittelbar unter der Waagschale angeordnet sind und zeitweise den Ausleger belasten. Das Koppelstück ist außerdem frei für die zusätzliche Aufnahme von.Substitutionsgewichten, welche vorteilhafterweise direkt in der vertikalen Achse des Lastaufnehmers bzw. Koppelstückes angeordnet sind.

Der Erfindungsgedanke, der die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zuläßt ist in einen bevorzugten Aus füh rungsheispiel anhand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert. Dabei cei^t:
Fig. 1 in schematischer Darstellung 'iinen Seitenaufriß

bzw. einen Vertikalschnitt durch die Analysenwaage

mit angedeutetem Gehäuse,

Pig· 2 In größerer Darstellung einen Vertikalschnitt durch den L-förmigen Ausleger mit PCoppelstück,

Pig· 3 eine Draufsicht auf den L-förmigen Ausleger, 5

Fig. ²J einen Detailschnitt durch das Knie des L-förmigen Auslegers und dessen Eingriff in eine überlastsicherung,

Fig. 5 in schematischer Darstellung eine Draufsicht auf

die Hubmechanik für die Justiergewichte und

Pig. 6 eine Frontansicht der Hubmechanik.

Gemäß Pig. 1 arbeitet die Waage nach dem Prinzip der elektromagnetischen Lastkompensation, wie sie durch den eingangs genannten Stand der Technik bereits bekannt ist. Die mechanischen Glieder bestehen dabei aus einem Gelenkviereck', bestehend aus einem im Grundriß dreieckförmigen, trapezförmigen oder rechteckförmigen Oberlenker 5 reit Gelenkstellen 5', der an Lagerböcken 7 an Gehäusefestpunkten 2' aufgehängt ist und über weitere Gelenke 5' mit dem vertikal ausgerichteten Koppelstück 9 verbunden ist. Das Koppelstück 9 ist außerdem mit einem Unterlenker 6 mit Gelenkstellen 6' an entsprechenden Lagerböcken δ gelagert, so daß insgesamt ein Gelenkviereck 5,5',6,6^!,7,8^9 ge- ~ bildet ist, welches durch Anschläge begrenzt vertikal im Bereich des Koppelstückes 9 beweglich ist und" in einem Ausleger 16 die Waagschale 17 mit Tragzapfen 17' trägt. Der Wäge raum 1 ist von einem Gehäuse 2 umschlossen. Die frontseitige Digitalanzeige 3 ist über eine elektrische Schaltung und Regelung 4 mit einem Lagensensor 15 und einem Magnetsystem 13, 14 elektrisch verbunden. Am Koppelstück 9 1st außerdem ^e-

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lenkig über ein Verbindungsgelenk: 10 ein Ubersetzur.gshebel 11 gelagert, der seinerseits über eine Aufhängung gelenkig an Pestpunkten 2' des Gehäuses angelenkt ist und an seinem hinteren Ende die Spule 14 trägt, die in das Magnetfeld eines Permanentmagneten 13 eintaucht. Bei aufgelegter Last auf die Waagschale 17 bzw. bei aufgelegten Justiergewichten 21 erzeugt die stromdurchflossene Spule im Feld des Permanentmagnetsystems 13 eine lastproportionale Gegenkraft, welche über den Lagensensor 15 und die Auswerte- und Regelelektronik 4 digitalisiert und zur Anzeige in der Anzeigeeinheit 3 gebracht wird. Insofern wird auf den Stand der Technik nach der DE-OS 31 44 verwiesen.

Erfindungsgemäß ist gemäß Fig. 2 und 3 der Ausleger 16 in der Seitenansicht L-förmig ausgebildet und der horizontale L-Schenkel (Schalenarm) l6^fT trägt an seinem freien Ende die starr damit verbundene Waagschale 17 und der vertikale L-Schenkel (Lagerarm) 16' ist am Steg 18''' einer U-förmigen Armlagerung 18 gelagert, welche mit ihren beiden horizontalen U-Schenkeln 18', 18'' das vertikal bewegliche Ende 9 des Gelenkviereckes 5,6,7,8,9 in den Lenkerebenen, vorzugsweise in den Ebenen der Federgelenke 5',6' oben und unten übergreift und an diesem in zwei vertikal übereinanderliegenden Lagerstellen Il8',ll8'' befestigt ist.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich ist, weist der Lagerarm 16'-seitliche Lagerbleche auf, welche die abgewinkelten Lagerbleche 118 der Armlagerung 18 umgreifen und durch eine Schwenkachse 20 miteinander verbunden sind. Zwischen der Schwenkachse 20 und dem Steg 18'·' der ü-förmigen Arnlagerung 18 ist eine Blattfeder 19 angeordnet, deren freie Enden 70 sich an der Armlagerung abstützen. Die Beuge der Blattfeder stützt sich an der horizontalen Schwenkachse 20 ab

COPV ]

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Wie aus Pig. 4 ersichtlich ist, greift das Knie des Auslegers 16 mit einer Nase durch eine Durchbrechung der Armlagerung 18 hindurch und stützt sich auf dem unteren freien Ende der Blattfeder 19 federnd ab. Der L-förmige Ausleger 16, die Armlagerung l8 und die zwischen beiden eingeschaltete Blattfeder 19 sind Bestandteil einer Oberlastsicherung gegen vertikal wirkende Überlasten auf der Waagschale 17· Im Lastbereich bewirkt die Blattfeder ein quasi starres- und im Uberlastbereich begrenzt nachgiebiges Widerlager für den Schalenarm I6¹'. Bei Überlast schwenkt der Ausleger l6 gering um seine Schwenkachse 20, wobei · das freie Ende der Feder 19 unter dem Druck der Nase am Schalenarm nach rechts ausweicht und somit die empfindliche Lenkermechanik vor Oberlaststößen schützt. Zusätzlich stößt die Waagschale 17 gegen den gehäusefesten Anschlag 31 und entlastet damit den Ausleger l6. Der untere U-Schenkel 18'' der U-förmigen Armlagerung lS. ist am Koppelstück 9 durch eine Loch-Zapfen-Lagerstelle II8¹ und der obere U-Schenkel l8' als Justierlagerstelle II8'' für die Höhen-, Seiten- und Parallel justierung der Waagschale 17 ausgebildet. Die Krafteinleitung erfolgt quasi in den Ebenen der blattförmigen Federgelenke 5',6' der beiden Lenker 5,6 und in der vertikalen Systemachse des Koppelstückes, so daß auf dieses keine schädlichen Kräfte, insbesondere Drehmomente einwirken und zu einer störenden Durchbiegung führen können. Außerdem wird auf diese V/eise eine einfache Justiermöglichkeit der Waagschale 17 erreicht, um den seitlichen und vertikalen Abstand zu den Gehäusedurchbrechungen erreichen zu können.

Am Koppelstück 9 sind Ausnehmungen 30 zur Aufnahme von walzenförmigen Substitutionsgewichten vorgesehen, so daß bei Verwendung zusätzlicher Justiergewichte unter der V/a ag-

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schale 17 trotzdem noch eine kompakte Bauweise des Wägesystems gewährleistet ist.

Wie aus Pig. 2 ersichtlich ist, lagert das Justiergewicht 21 z.B. mit einem Gewichtswert von 30 g und das Justiergewicht 21' z.B. mit einem Gewichtswert von 120 g in Walzenform unmittelbar unter der Waagschale 17 und ist an gehäusefesten Anschlägen 2' durch die in Fig. 5 und 6 dargestellten Hubmechanik arretiert, so daß für den Transport bzw. für das Auswägen von Wägegut der Schalenarm - wie dargestellt - unbelastet ist. Durch die in Pig« 5 und 6 dargestellte Hubmechanik lassen sich das eine oder andere Gewicht wahlweise bzw. gemeinsam in die Ausnehmungen 29,29' des Schalenarmes absenken, so daß eine Justierung der '/aage für den anschließenden Wägebetrieb erfolgen kan'n. Die Hubmechanik besteht aus einem elektrischen Schalter 22, ',/eicher an der Außenseite des Gehäuses angeordnet ist und einen Elektromotor 23 mit Schaltkontakten 24 einschaltet. Der riotor trägt auf seiner Nockenwelle 25 einen ::*ubnocken 26, der je nach Stellung die Hubgabeln 28 und 28' für beide Justiergewichte 21 und 21' betätigt und damit die Justiergewichte 21,21' nacheinander auf den Schalenarm l6'^r absenkt bzw. von diesem abhebt und gegen die gehäusefesten Anschläge 2' gemäß Fig. 2 preßt. Eine Feder sorgt dafür, daß die Hubgabeln 28,28' im ständigen Eingriff mit dem Schaltnocken 26 stehen.

Zur leichteren Montage, Demontage und Justierung der Kubmechanik 22,23,24,25,26,27,28 und der Justiergewichte 21,21' ist der L-förmige Ausleger 16 um seine horizontale Querachse 20 um etwas mehr als 90° nach oben verschwenkbar, wie dies in Pi^. 1 angedeutet ist, so daß die darunter befindliche Mechanik frei zugänglich ist.

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COPY

Claims (8)

1. Sartorius GmbH · Akte SW 8303

   Weender Landstraße 9^-108 Kö/kl

   D-34OO Göttingen

   Oberschalige Analysenwaage

   Ansprüche:

   ι Iy Oberschalige Analysenwaage mit einem die Waagschale (17) bei ihrer Vertikalbewegung horizontal parallelführenden Gelenkviereck (5,6,7,8,9), dessen eine vertikale Seite (7,8) gehäusefest gehalten ist, dessen andere vertikale Seite in Form eines Koppelstückes (9) einen die Waagschale (17) aufnehmenden Ausleger (16) trägt· und -dessen beide horizontalen Seiten (5,6) durch einen Ober- und Unterlenker (5,5'; 6,6') mit den vertikalen Seiten (7,8,9) gelenkig verbunden sind, wobei das Gelenkviereck (5,6,7,8,9) unter der Rückstellkraft eines Lastwandlers (13,1*0 steht, dadurch gekennzeichnet, daß der die Waagschale (17) aufnehmende Ausleger (16) L-förmig ausgebildet ist und der horizontale L-Schenkel (Schalenarm) (l6^ff) an seinem freien Ende

   die starr damit verbundene Waagschale (17) trägt und der vertikale L-Schenkel (Lagerarm) (I6¹) am Steg (I8^flt) einer U-förmigen Armlagerung (18) gelagert ist, Vielehe mit ihren beiden horizontalen U-Schenkeln (I8',l8^lf) das vertikal bewegliche Ende (9) des Gelenkviereckes (5,6, 7,8,9) in den Lenkerebenen oben und unten übergreift und an diesem in zwei vertikal übereinanderliegenden Lagerstellen (118') starr befestigt ist.
2. 2. Analysenwaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der L-förmige Ausleger (16) mit seinem vertikalen Schenkel (Lagerarm) (16') an seinem freien Ende mittels einer Seitenflansche (118) der U-förmigen Armlagerung (18) durchsetzenden horizontalen Querachse (20) an der Arnlagerung (18) gelagert und der L-förnige Ausleger (l6) zu Montage- und Justierzwecken von unter der Lastschale (17) und dem Lastarm (16^I!) befindlichen Justiergewichten (21, 21') und deren ^wegungsmechanik (25,26,27,28) um seine horizontale Cuer- und Lagerachse (20) um etwas mehr als nach oben in Richtung des oberen Lagerpunktes der Arnlagerung (18) verschwenkbar ist.
3. 3· Analysenwaage nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der L-förmige Ausleger (l6), die Armlagerung (l8) und eine zwischen beiden eingeschaltete Blattfeder (19) Bestandteil einer Überlastsicherung gegen vertikal wirkende Überlasten sind.
4. 4. Analysenwaage nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Blattfeder (19) parallel zur Armlagerung (l8) und Lagerarm (16^T) verläuft und convex gewölbt ist, wobei sich die Wölbungsbeuge an der Schwenkachse (20) des Auslegers (Ib) und die freien Enden auf der Armlage-

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   rung (18) abstützen und das untere, dem Knie des Auslegers (16) zugewandte Ende der Blattfeder (19) Im Lastbereich ein quasi starres und im Überlastbereich ein begrenzt nachgiebiges Widerlager für den Schalenarm (16'') bildet.
5. 5· Analysenwaage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelstück (9) Lagerstellen (30) für walzenförmige Substitutionsgewichte aufweist.
6. 6. Analysenwaage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekenn— zeichnet, daß der untere Lagerpunkt (13' ') der U-förmigen Armlagerung (18) am Koppelstück (9) durch eine Lang-Loch-Zapfen-Lagerstelle und der obere Lagerpunkt (l8^Tf) als Justierlagerstelle für die Höhen-, Seiten- und Paralleljustierung der Waagschale (17) ausgebildet ist.
7. 7· Analysenwaage nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das freie Ende des Schalenarmes (16') zwei schalenförmige Ausnehmungen (29,29') für zwei walzenförmige Justiergewichte (21,21') aufweist, die über eine Bewegungsmechanik (22,23,24,25,26,27,28) auf den Schalenarm (16') belastend absenkbar und gegen ein gehäusefestes Widerlager (2'') entlastend anhebbar sind. 25
8. 8. Analysenwaage nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekenn-

   zeichent, daß die Bewegungsmechanik (22,23,24,25,26,27,28) • für die Justiergewichte (21,21') durch einen motorischen Nockentrieb (23,24,25,26) mit die Justiergewichte (21,21') untergreifenden Hubgabeln (27,28) gebildet ist.

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