DE7828439U1 - Elektromagnetisch kompensierende praezisionswaage - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine elektromagnetisch kompensierende
Präzisionswaage, Fein- oder Analysenwaage. Es ist bereits seit
langer Zeit bekannt, daß sowohl mechanische Waagen als auch Waagen
mit einer Einrichtung zur elektromagnetischen Lastkompensation | besonders empfindlich sind gegen äußere Erschütterungen und Stör- J vibrationen. Solche Erschütterungen und Vibrationen können senkrecht | von unten auf das Waagengehäuse oder seitlich, schräg oder als I

Drehschwingungen auf das Waagengehäuse einwirken. Dies wirkt besonders | dann unangenehm, wenn die von außen einwirkenden Schwingungen zu J Resonanzschwingungen in der Waage führen. j

Zur Vermeidung solcher Resonanzschwingungen ist es bereits seit |

langem bekannt bei einer Präzisionswaage die Schwenkachse eines \

einarmigen Hebels auf derselben Seite anzuordnen, an dem sich auch i

die Schwenklager der Parallelführung befinden, die aus einem Ober- {

und Unterlenker und einer beide verbindenden Koppel besteht, wobei J

diese Koppel die Aufgabe des Lastaufnehmers übernimmt und in der | eigentlichen Lastschale endet. Der Schwerpunkt des Gegengewichtes

befindet sich etwa senkrecht unter der Lastschale, so daß aufgrund |

der Kopplung des einarmigen Hebels mit der Parallelführung sich die I

Massen aus Lastschale und Gegengewicht beim Einschwingen in ihren ^

Bewegungen gegeneinander blockieren. !

Bei einer anderen Waage der eingangsgenannten Gattung ist es aus | einer jüngeren Druckschrift bereits bekannt, anstelle eines ein- j armigen Übersetzungshebels einen zweiarmigen Übersetzungshebel zu | verwenden, an dessen freien Ende das Gegengewicht angeordnet ist. § Die Schwenkachse dieses zweiarmigen Hebels liegt bezüglich seines
Gegengewichtes auf derselben Seite wie die Drehachse der Lenker
bezüglich des Lastaufnehmers. Mit dieser Anordnung soll eine
besonders kompakte Bauweise erreicht werden.

Bei dieser Anordnung bewegen sich jedoch der Lastaufnehmer und das
mit diesem gelenkig verbundene Ende des Hebels auf entgegengesetzten
Kreisbogen, so daß bei Auslenkung aus der Nullage die gelenkige
Verbindung sich gegenüber der senkrechten Ausgangsposition schräg
stellt und die Gelenkstellen dadurch auf Biegung beansprucht werden
und rücktreibentie: .Blreh*moTTiente"öi?Zeugen.

Auch wenn bei elektromagnetisch kompensierenden Waagen die Auslenkung glaring ist, tritt dieser Effekt bei hoher Auflösung doch störend in Erscheinung besonders dann, wenn beim harten Aufbringen der Last der Lastaufnehmer bis zu seinem mechanischen Anschlag nachgibt.

Außerdem führt eine solche Anordnung dann zu Schwierigkeiten, wenn innerhalb der Parallelführung auch die Anordnung des Magnetsystems und des Spulenträgers erfolgt, da die miteinander in Wirkverbindung stehenden Bauteile einer genauen Justierung bedürfen und dies durch die Anordnung des Hebels innerhalb des sehr kleinen Bereichs zwischen den Gelenkpunkten der Lenker erschwert wird.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunge, mit einfachen Mitteln eine Waage der eingangs genannten Bauart so weiterzubilden, daß zum einen die Rückwirkungen aus der gelenkigen Verbindung zwischen Lastäufnehmer und Hebel möglicht gering gemacht werden, und daß zum anderen eine gute Zugänglichkeit und Justierbarkeit der einzelnen Bauteile des mechanischen Systems gewährleistet ist, ohne daß die Unempfindlichkeit gegen äußere Störvibrationen beeinträchtigt wird.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Schwenkachse des Hebels auf der von den Lenkern freien Seite dies Lastaufnehmer angeordnet ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen unter Schutz gestellt.

Der Erfindungsgedanke, der die verschiedensten Ausführungsmöglichkeiten zuläßt ist in zwei Ausführungsbeispielen schematisch in der heiligenden Zeichnung darstellt. Dabei zeigt:

Fig. 1 einen Vertikalschnitt durch das Wägesystem und Fig. 2 eine Variante zu Fig. 1 in entsprechender Darstellung. Gezeigt ist eine oberschalige Präzisions- oder Analysenwaage mit einer Einrichtung zur elektromagnetischen Lastkompensation. Die Waage gemäß Fig. 1 und 2 besteht im Wesentlichen aus dein Lastaufnshmer 1, der darauf angeordneten Lastschale 2, den mit dem Lastaufnehmer 1 verbundenden Lenkern 7, dem Magnetsystem 6 und der Hebelübersetzung 10 bis 14 mit dem Gegengewicht 12.

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Die Parallelführung besteht in üblicher Weise aus dreieckförmigen oder trapezförmigen Lenkern 7, die jeweils mit zwei Gelenkstellen an Festpunkten 3 des Gehäuses und jeweils mit einer (bzw. zwei) Gelenkstelle B mit dem Lastaufnehmer 1 verbunden sind, der gleichzeitig d^e Koppel zwischen Ober- und Unterschenkel 7 bildet und dessen Vertikalbewegung durch die Anschläge 20 begrenzt ist. Am Lastaufnehmer 1 ist weiterhin starr befesbigt ein Kragarm 4 für Spulenkörper 5, dessen Spule 16 in den Luftspalt des Pergamentmagnetensystems B eintaucht. Dieses ist starr an Fe-stpunkten 3 mit dem Gehäuse verbunden.

Wie ersichtlich ist, befindet sich das Magnetsystem B im Freiraum zwischen Ober- und Unterlenker 7. Auf der der Parallelführung 1,7 abgewandten und somit freien Stelle ist am Lastaufnehmer 1 eine j Konsole 10 befestigt, welche am freien Ende mit Hilfe eines auf Druck und Zug beanspruchbares Verbindungsteil 13 mit dem Hebel 11 gekoppelt ist, der seinerseits über ein Kreuzband 14 an einem Festpunkt 3 des Gehäuses aufgehängt ist und an seinem freien Ende ein Gegengewicht 12 trägt, dessen Schwerpunkt direkt unter der Systemachse bzw. unter dem Schwerpunkt der Lastschale 2 liegt. Der Drehpunkt 9 des zweiarmigen Hebels 11 liegt im Schnittpunkt der Kreuzbänder 14, also auf den der Parallelführung 1,7 abgewandten Seite.

An das System ist in üblicher Weise eine Abtestjng 16 und ein Regelkreis zur Regelung des Stromes durch die Spule 18 angeschlossen. Dam Regelkreis nachgeschaltet ist ein Wandler 17 und eine Anzeigevorrichtung 15 für die Wägeergebnisse.

Die vorliegende Darstellung bezieht sich zwar auf eine oberschalige Präzisionswaage, jedoch ist es selbstverständlich, daß das gleiche System Verwendung finden kann für eine unterschalige Präzisionswaage. Ebenso ist s selbstverständlich, daß bei Verwendung von Gewichten zur substituierenden Erweiterung des Wägebereichs diese ebenfalls senkrecht unten bzw. bei unterschaligen Waagen senkrecht über der Waagschale angeordnet sind, damit die erstrebte Wirkung der sich in ihrer Bewegung gegenseitig blockierenden Massen aus Lastaufnehmer 1 und Gegengewicht 12 erreicht wird.

Wirken Erschütterungen senkrecht van unten auf das Gehäuse 3 ein, so hat die Masse aus dem Gegengewicht 12 und dem Hebel 11 und die Masse

aus dem Lastaufnehmer 1 mit Waagschale, Parallelführung und den daran befindlichen Bauteilen das Betreben, sich relativ gegenüber dem Gehäuse 3 nach unten zu bewegen. Aufgrund der Hebelanordnung wirkt jedoch die Masse des Gegengewichtes 12 der sich in gleicher Richtung gewcgenden Masse aus dem Lastaufnehmer 1 entgegen, so daß eine gegenseitige Blockierung eintritt und damit dievon außen einwirkenden Störvibrationen eliminiert werden. Derselbe Effekt tritt auf, wenn Rotationsschwingungen auf da-3 System einwirken, d. h. wenn das Waagengehäuse um eine horizontale Querachse gewegt wird.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Abstand der Gelenkstellen B der Lenker 7 gleich dem Abstand des Verbindungsteiles 13 zur Schwenkachse 9 des Hebels 11, wodurch sich gleiche Radien der Kreisbögen beim Verschwenken ergeben.

Abweichend von Fig. 1 ist in Fig. 2 die Spule 18 und der Spulenkörper 5 Teil des Gegengewichtes 12, wobei diese einschließlich des Magneten 6 notationssymmetrisch um die Vertikalachse 19 des Lastaufnehmers 1 mit Lastschale 2 angeordnet sind. Vorzugsweise ist das Gegengewicht 12 vom Lastaufnehmer 1 berührungsfrei durchsetzt, so daß die Schwerpunkte aus Gegengewicht 12 und aus Lastschale 2 und Lastaufnehmer 1 nahezu auf der Vertikalachse 19 zusammenfallen, wodurch sich eine ausgezeichnete Unempfindlich keit gegenüber äußeren Störvibrationen ergibt.

Claims (6)

r - · ι t > Sartorius GmbH Weender Landstr. 94-108 Göttingen SV 7804 Elektromagnetisch kompensierende Präzisionswaage Schutzansprüche

1. Elektromagnetisch kompensierende Präzisionswaage mit einem die Lastschale tragenden, mit Lenkern parallel geführten Lastaufnehmer und einem mit diesem gelenkig verbundenen schwenkbaren Hebel, der an seinem freien Ende ein Gegengewicht trägt, welches der auf den Lastaufnehmer einwirkenden Belastungen entgegenwirkt, wobei der Schwerpunkt des Gegengewichtes und der Schwerpunkt von Lastaufnehmer und Lastschale wenigstens annähernd senkrecht übereinander liegen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (9) des Hebels

(11) auf der von den Lenkern (7) freien Seite des Lastaufnehmers (1) angeordnet ist.

2. Präzisionswaage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwerpunkt des Gegengewichtes

(12) und der Schwerpunkt aus Lastschale (2) und Lastaufnehmer (1) nahezu auf einer gemeinsamen Vertikallinie (19) zusammenfallen.

3. Präzisionswaage nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spule (18) und Spulenkörper (5) der elektromagnetischen Lastkompensationseinrichtung Teil des Gegengewichtes (12) sind.

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4. Präzisionswaage nach Anspruch 1 "bis 3 j dadurch, gekennzeichnet, da_3 Last aufnehmer (1), Waagschale (2), Gegengewicht (12), Spule (16), Spulenkörper (5) und der zugehörige Permanentmagnet (6) rotationssymmetrisch um eine gemeinsame Vertikalachse (19) angeordnet sind.

5- Präzisionswaage nach. Anspruch 1 "bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Gelenkstellen (8) der Lenker (7) gleich dem Abstand des Yerbindungsteiles (13) zur Schwenkachse (9) des Hebels (11) ist.

6. Präzisionswaage nach Anspruch 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengewicht (12) vom Lastaufnehmer (1) berührungsfrei durchsetzt ist.