DE7935202U1 - Waage mit ueberlastsicherung - Google Patents

Description

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Beschreibung

□ie Erfindung betrifft eine Waage mit einer Überlastsicherung nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches. Empfindliche Waagen, insbesondere Präzisions- und Feinwaagen arbeiten bei den mech« Bauarten mit Hilfe einer Hebelanordnung und schaltbaren Gewichtssätzen odsr elektromechanisch, wobei ein Meßwandler nach dem elektromagnetischen Kraftkompensationsprinzip, nach dem Prinzip der schwingenden Saite oder mit DehnungsmeBstreifen arbeitet. In allen Fällen führt der die Waagschale tragende Lastaufnehmer eine Vertikalbewegung von wenigen 10tel - oder wenigen mm aus, ehe er auf einen gehäuse festen Anschlag aufsetzt, der die Waacrenmechanik gegen Überbeanspruchung schützen soll. Dersrtige Belastungen treten auf, wenn durch fehlerhaftes Bedienen Lasten zu hart auf die Waagschale aufgesetzt werden, zu sehr im Peripheriebereich oder sonst wie unsachgemäß positioniert werden.

Bei einer bekannten Überlastsicherung nach dem Oberbegriff (DE-GM 7β 20 776) besteht die Hilfsparallelführung aus einem Oberlenker und Unterlenker, die mit Hilfe einer vorgespannten Blattfeder und eines Widerlagers eine quasi starre Einheit bilden, wenn die Last innerhalb des zulässigen Wägebereiches auf diese Hilfsparallelführung einwirkt. Diese Art der Hilfsparallelführung führt jedoch zu einer relativ sperrigen Konstruktion, so dafl bei Integration dieser

3D Parallelführung in die Lastschale, diese eine zu groE Bauhöhe erhält und bei Integration der Hilfsparallelführung in das Wägesystem wertvoller Platz verloren geht.

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Bei Brückenwaagen, bei denen sioh die rechteckige Lastschale an mindestens drei Punkten au-f einem Rahmen abstützt, sind überlaötsicherungen in Perm van vorgespannten Schrauben·?edern bekannt, die bei Überschreiten einer zulässigen Höchstlast nachgeben und dafür sorgen, daB sich die Waagschale auf Anschlägen oder direkt auf das Gehäuse aufsetzt und das Wägesystem und die damit gekoppelten Hebel vor Beschädigungen schützt (FR-PS 71 98 40). Da sich bei Brückenwaagen die Lastschale über mindestens drei Punkten auf dem System abstützt, ist es nicht nachteilig, wenn die Lastschale durch die freie Abstützung auf den Federn eine gewisse Unstabilität in horizontaler Richtung aufweist. Erfolgt jedoch die Krafteinleitung von der Lastschale in das Wägesystem mittels eines einzigen zentralen Zapfens, so scheidet eine teleskonartige Führung des Lastschalenzapfens bzw. seiner axialen Verlängerung innerhalb von Führungshülsen aus, da bereits bei geringen Ecklasten der Lastschalenzapfen bzw. dessen Verlängerung sich in den Führungshülsen verklemmt und die Reibgungskräfte so groß sind, daB die Überlastsicherung überhaupt nicht zur Wirkung kommt. Diese Verklemmung tritt besonders stark auf, wenn die Lastschale in Rechteckform der einer Brückenwaage angepaßt ist, jedoch eine zentrale Krafteinleitung in das Wägesystem hat.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die eingangs geschilderten Mangel der bekannten Überlastsicherung zu beseitigen und eine Überlastsicherung zu schaffen, bei der die Parallelführung der Lastschale auch bei starker außermittiger Belastung exakt zur Wirkung kommt.

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Diese Aufgäbe wifd erfindungsgsmäß dadurch gelöst, daß die Hilf späFallelfuhr uflg durch einen die Waag^ schale und sich auf der vorgespannten Feder ab"
stützenden, vertikal beweglichen Tfagzapfen und
durch zwei im Abstand voneinander am Lastaufnehmer befestigten und den Tragzapfen mit rollender Reibung umschließenden Kugelkäfigen gebildet ist.

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

Der Erfindungsgedanke, der die verschiedensten
Ausführungsmöglichkeiten zuläßt, ist in einem Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden Zeichnung schematisch in einem Vertikalschnitt dargestellt.

Die Überlastsicherung findet im vorliegenden Beispiel Anwendung bei einer oberschaligen Präzisionsoder Feinwaage mit elektromagnetischer Lastkompensation und bei der eine relativ große kreisrunde Lastschale oder eine relativ große rechteckige Lastschale Verwendung findet.

Die wesentlichen mechanischen Teile der Waage bestehen aus dem Lastaufnehmer 1, der darauf abgestützten Lastschale 2 mit Lastschalenhülse 24, dem Oberlenker und Unterlenker 5, die mit Hilfe von Biegefedern 4 den Lastaufnehmer 1 mit Festpunkten des Waagengehäuses B verbinden und in vertikaler Richtung parallel führen, wenn sich der Lastaufnehmer zwischen Anschlägen 19 bewegt. Zwischen Ober- und Unterlenker 5 ist das Magnetsystem 9 angeordnet, welches sich ortsfest auf einer Konsole 10 oder direkt auf dem Gehäuseboden abstützt,

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wählend die mit dem Magnetfeld des ortsfesten Magnetsysteftis 2 in Wechselwirkung stehende Spule 8 mittels eines Spulenträger 7 am Lastau-fnehmsr

1 befestigt ist und sich mit diesem vertikal be-

wegt« Ein Lagensensor 11 tastet die Lage des Lastaufnehmers 1 ab und liefert in bekannter Weise über einen Regelvcrstärker den zur Kompensation der Belastung notwendigen Strom für die Spule 8j die Meßspannung wird einem Wandler 21 zugeführt, digitalisiert und in die Anzeige 22 gebracht.

Der Lastaufnehmer 1 ist im Vertikalschnitt U-förmig ausgebildet, wobei der vertikale Steg 12 die Koppel zwischen Ober- und Unterlenker 5 bildet, während die beiden horizontalen Schenkel 13 und 14 Führungen für den Tragzapfen 3 bilden, der in direkter axialer Verlängerung die Lastschale 2 abstützt. Die seitliche Führung des Tragzapfens 3 wird durch die im oberen Schenkel 13 und unteren Schenkel 14 angeordneten Kugelkäfige 16 und 17 erreicht, die den TragzapFen 3 umschlieBen und auf diesen lediglich eine rollende Reibung ausüben. Zwischen den beiden Kugelkäfigen 16 und 17 ist eine vorgespannte Druckfeder

2 auf dem Tragzapfen 3 angeordnet, deren Federvorspannung um 5 bis 10 % über der Höchstlast liegt und damit eine quasi starre Verbindung des Tragzapfens 3 und der Hauptparallelführung bzw. des eigentlichen Lastaufnehmers 1 bildet.

Der Bewegungsspielraum des Lastaufnehmers 1 in vertikaler Richtung ist durch Anschläge 19 am Gehäuse 6 und eine Justierschraube 23 am Lastaufnehmer 1 auf 1 bis 2/10 mm festgelegt. Bei Auflegen einer Last bis zur zulässigen Höchstlast auf die Waagschale

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kann der Lastaufnehmer 1 also nur max. bis auf den unteren Anschlag 19 durchsacken, ehe das Kraftkompensationssystem den Lastaufnehmer 1 in einer Zwischenlage hält. Dabei wird die bis dahin quasi starre Verbindung zwischen Tragzapfen 3 und Lastaufnehmer 1 aufgehoben und die vorgespannte Schraubenfeder 15 weiter zusammengedrückt, wobei die Bewegung des Tragzapfens 3 durch einen weiteren justierbaren Anschlag 20 begrenzt ist. Der Anschlag 20 stützt dann die volle Überlast ab und entlastet somit das System.

Die Überlast kann dadurch entstehen, daß eine höhere Last P als die zulässige Last sachgemäß mittig auf die Lastschale 2 gesetzt oder als Gewicht P1 unsachgemäß am Außenrand der Lastschale 2 aufgesetzt wird. Die Last P1 wirkt als sogenannte Ecklast und führt dazu, daß ein starkes Drehmoment auf den Tragzapfen 3 und den Lastaufnehmer 1 insgesamt ausgeübt wird und hierdurch hohe Lagerdrücke in die Führungsstellen des Lastaufnehmer 1 übertragen werden. Dadurch, daß diese Führungsstellen erfindungsgemäß zwischen Lastaufnehmer 1 und Tragzapfen 3 als Kugelkäfige 16 und 17 ausgebildet sind, ist die rollende Reibung so klein, daß eine exakte Parallelführung des Tragzapfens 3 auch bei wirksam werdender Überlastsicherung gewährleistet ist, ohne daß schädliche Kräfte auf die empfindlichen Biegefedern 4 eingehen und als Hysteresefehler zurückbleiben.

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Claims (5)

Sartcrius GmbH Weender Landstraße 94-108 Göttingen Akte SW 791B Waage mit Überlastsicherung Ansprüche

1. Waage, deren Waagschale am oberen Ende eines mit einem Meßwandler gekoppelten Lastaufnehmers angeordnet ist, wobei :or Lastaufnehmer ΐ^π vertikaler i.ichtung zwischen Anschlägen parallel geführt ist und eine mit einer vorgespannten Feder ausgestattete Hilfsparallelführung als Überlastsicherung in sich aufnimmt, die die Waagschale mit dem Lastaufnehmer im Wägebereich quasi starr und bei Überschreiten des Wägebereichs elastisch nachgiebig koppelt und bei der der Federweg bis zu einem gehäusefesten Anschlag größer ist als der Weg der Waagschale innerhalb des Wägebereichs, dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfsparallelführung durch einen die Waagschale (2) und sich auf der vorgespannten Feder (15) abstützenden, vertikal beweglichen Tragzapfen (3) und durch zwei im Abstand voneinander am Lastaufnehmer (1) befestigten und den Tragzapfen (3) mit rollender Reibung umschließenden Kugelkäfigen (16, 17) gebildet ist.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (15} durch einen den Tragzapfen (3] umschließende Schraubenfeder gebildet ist.

3. Waage nach Anspruch 1 ader 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schraubenfeder C15 3 auf dem Tragzapfen (3) im Freiraum zwischen den Kugelkäfigen (16, 17) angeordnet ist.

4. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Tragzapfen (3) in axialer Verlängerung des Lastschalenzapfens bzw. -hülse (24) angeordnet ist.

5. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastaufnehmer (1) ein im Vertikalschnitt U-förmiges Koppelglied zwischen einem horizontalen Ober- und Unterlenker (5) der Hauptparallelführung bildet und dessen horizontale Schenkel (13, 14) je einen Kugellagerkäfig (16, I7) aufnehmen und den Tragzapfen (3) umschließen.

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