DE8104877U1

DE8104877U1 - Oberschalige elektronische waage

Info

Publication number: DE8104877U1
Application number: DE19818104877U
Authority: DE
Original assignee: Sartorius AG
Current assignee: Sartorius AG
Priority date: 1981-02-21
Filing date: 1981-02-21
Publication date: 1982-06-16
Also published as: US4401176A; GB2093599A; JPH0138248B2; JPS57153223A; CH657453A5; GB2093599B

Description

Beschreibung

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Waage mit einer Waagschale, die sich oberhalb des Waagengehäuses befindet und die sich über ein Verbindungsstück auf einem innerhalb des Waagengehäuses angeordneten Lastaufnehmer abstützt, wobei der Lastaufnehmer Teil eines wegarmen Kraftmeßsystems ist.

Bei diesen oberschaligen Waagen ist für die Verbindung zwischen Waagschale und Lastaufnehmer im allgemeinen in der Überseite des Gehäuses ein rundes Loch vorgesehen, dessen Durchmesser um einiges größer ist als der Durchmesser des Verbindungsstückes zwischen Waagschale und Lastaufnehmer, da sowohl die Toleranzen des im allgemeinen aus mindestens zwei Teilen zusammengesetztem Gehäuses als auch die Toleranzen des darin montierten Kraftmeßsystems aufgefangen werden müssen. Dieser so entstehende, verhältnismäßig breite Spalt verringert jedoch die Schutzfunktion des Gehäuses gegen äußeren Luftzug und gegen Staubablagerungen auf dem Meßsystem. Weiter ist der Innenraum im Gehäuse einer elektronischen Waage wegen der Verlustwärme der elektronischen Bauelemente etwas wärmer als die Umgebung. Dadurch kann sich in dem obenerwähnten Spalt aufgrund der Kaminwirkung eine Luftströmung ausbilden, die direkt an der Waagschale vorbeiführt und so die Wägung verfälscht. Besonders bei hochauflösenden Waagen, die das Milligramm oder sogar Bruchteile davon anzeigen, tritt dieser Effekt in Erscheinung. Besonders störend ist er bei Waagen, die um die Waagschale einen mehr oder weniger luftdichten Windschutz aufweisen, der zum Beschicken der Waage geöffnet wird. Bei geöffnetem Wind-

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schutz stellt sich ein anderer Strömungszustand ein als bei geschlossenem Windschutz, so daß auch die Rückwirkung auf die Waagschale verschieden ist und sich eine andere Anzeige der Waage bei geschlossenem und bei geöffnetem Windschutz ergeben kann.

Weiter ist es bekannt, den Schutz des Kraftmeßsystems vor äußeren Einflüssen dadurch zu verbessern, daß der Spalt zwischen dem Verbindungsstück zwischen Waagschale und Lastaufnehmer einerseits und dem Gehäuse andererseits in Form eines Labyrinthes ausgebildet ist. Dabei sind mehrere kurze Zylinderstücke konzentrisch mit wachsendem Durchmesser abwechslnd am Gehäuse und an der Waagschale befestigt. Dies ergibt zwar einen guten Staubschutz, der obenbeschriebene störende Einfluß der aus dem Inneren des Waagengehäuses aufsteigenden, erwärmten Luft bleibt aber bestehen, denn durch den Strömungswiderstand des Labyrinthes wird die Strömungsgeschwindigkeit der Luft zwar geringer, dafür aber überträgt die strömende Luft bei jeder Umlenkung innerhalb des Labyrinthes von neuem einen senkrechten Impuls auf die Waagschale. Daneben hat ein Labyrinth den Nachteil, daß das unter der Waagschale befindliche Luftpolster vergrößert wird, so daß bei Temperaturunterschieden zwischen diesem Luftpolster und der Umgebungsluft die Auftriebskräfte auf die Waagschale größer ausfallen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine oberschalige elektronische Waage so weiterzubilden, daß die Waagschale mit ihrer Durchführung zum Lastaufnehmer im Inneren des Waagengehäuses besser gegen den Einfluß von Luftströmungen und Lufttemperaturunterschieden geschützt ist.

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Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht., daß unterhalb der Waagschals mit geringem Abstand zu dieser ein Unterteller am Waagengehäuse befestigt ist, daß der Unterteller im Zentrum ein Loch aufweist, durch das das Verbindungsstück zwischen Waagschale und Lastaufnehmer mit geringem seitlichen Spiel hindurchpaßt, und daß der Unterteller so ausgebildet ist, daß zwischen Unterteller und Waagengehäuse ein Weg mit geringem Strömungswiderstand zwischen Innenraum und Außenraum für die Luft offenbleibt.

Durch den Einbau der Unterschale wird das Luftpolster unterhalb der Waagschale auf ein Minimum reduziert. Weiter wird durch die Unterschale der Strömungsweg der Luft zwischen Innenraum des Gehäuses und Außenraum in zwei Bereiche aufgeteilt:

einen Weg mit hohem Strömungswiderstand durch den engen Spalt zwischen Unterteller und Verbindungsstück zwischen Waagschale und Lastaufnehmer und durch den kleinen Zwischenraum zwischen Waagschale und Unterschale und auf der anderen Seite einen Weg mit geringem Strömungswiderstand, der zwischen Unterteller und Waagengehäuse entlangführt. Der größte Teil der Luft wird deshalb durch den strömungsgünstigeren Weg strömen, und so gar — nicht mit der Waagschale in Berührung kommen. Der enge Spalt zwischen Unterteller und Verbindungsstück zwischen Waagschale und Lastaufnehmer ist trotz Bauteile- und Montagetoleranzen möglich, da der Unterteller auf dem Gehäuse justierbar befestigt wird.

Der Unterteller wird zweckmäßigerweise größer als die Waagschale ausgebildet, damit die zwischen Unterteller

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und Waagengehäuse entlangströmende Luft sicher von der Waagschale ferngehalten wird. Dies wird besonders gut erreicht, wenn der Unterteller einen hochstehenden Kragen trägt, der dicht außerhalb der Waagschale umläuft. Zusätzlich werden durch diesen hochstehenden Kragen Luftströmungen aus der Umgebung der Waage von der Waagschale weggelenkt und beeinflussen diese weniger. Der hochstehende Kragen liegt dabei vorteilhafterweise nur auf dem Unterteller auf und kann von diesem abgenommen werden. Dadurch ist es leichter möglich, z.B für Reinigungszwecke, die Waagschale abzunehmen. Weiter sind vorteilhafterweise zwischen hochstehendem Kragen und Unterteller öffnungen vorgesehen, die ein Abfließen von Flüssigkeit gestatten, die evtl. zwischen Waagschale und hochstehendem Kragen eingedrungen ist. Um zu verhindern, daß diese evtl. eingedrungene Flüssigkeit in das Innere des Waagengehäuses gelangt, hat der Unterteller vorteilhafterweise auf seiner Oberseite einen ringförmigen Wulst um das zentrische Loch.

Daneben ist es zweckmäßig, die Oberseite des Untertellers in ihrer Form der Unterseite der Waagschale anzugleichen. Beispielsweise können Waagschale und Unterteller in der gleichen Tiefziehform hergestellt werden. Dadurch fallen keine zusätzlichen Formkosten an, gleichzeitig wird auch das verbleibende Luftvolumen zwischen Waagschale und Unterschale besonders gering.

Soll die Waagschale besonders gut gegen von außen kommende Luftströmungen geschützt werden, so kann in einer vorteilhaften Weiterbildung zusätzlich zum Unterteller ein

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Ring in Form eines Kegelstumpfes oder eines Zylinders um den Unterteller und die Waagschale vorgesehen sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben. Dabei zeigen

Fig. 1 und Fig. 2 je eine Ausgestaltung der oberschaligen elektronischen Waage im Schnitt, wobei nur die für ^g das Verständnis der Erfindung

wichtigen Teile dargestellt sind.

Die elektronische Waage in Fig. 1 besteht aus einem weitgehend geschlossenen Gehäuse 1, das nur zum Teil gezeichnet ist, weiter aus einem wegarmen Kraftmeßsystem 2, das z.B. nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation arbeiten kann, wie es z.B. in der DE-OS 29 19 227 beschrieben ist, das aber auch als Schwingsaiten-System oder als Dehnungsmeßstreifen-Wägezelle aufgebaut sein kann. Dieses in Fig. 1 nur angedeutete Kraftmeßsystem 2 besitzt als Krafteinleitungspunkt einen Lastaufnehmer B, auf dem über ein Verbindungsstück 4 und 5 die Waagschale 3 befestigt ist. Zur Durchführung weist das Gehäuse 1 an dieser Stelle ein rundes Loch 10 auf. Unterhalb der Waagschale 3 befindet sich ein Unterteller 7, der durch Schrauben 8 in seitlicher Richtung justierbar am Waagengehäuse 1 befestigt ist. Durch Abstandsstücke 19 ist dafür gesorgt,, daß zwischen Unterteller 7 und Waagengehäuse 1 ein Abstand bleibt, ebenso ist zwischen der Hülse 12 des Untertellers und dem Rand des Loches 10 ein großer Abstand.,' so daß zwischen Unterteller 7 und Waagengehäuse 1 ein Weg mit geringem Strömungswiderstand zwischen Innenraum des Waagengehäuses und Außenraum 20 für die Luft offenbleibt.

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Demgegenüber ist das Loch in der Hülse 12 des Untertellers nur wenig gröBer als der Außendurchmesser des Verbindungsstückes 4, ebenso ist der Abstand zwischen Waagschale 3 und Unterteller 7 klein, so daß dieser zweite Weg zwischen Innenraum 11 des Waagengehäuses und Außenraum 20 der Luft einen sehr viel größeren Strömungswiderstand bietet. Die Luft im Inneren 11 des Waagengehäuses , die durch die Verlustleistung der elektronischen Waage etwas wärmer als die Umgebungsluft ist, kann also zwischen Unterteller 7 und Waagengehäuse entweichen, ohne mit der Waagschale 3 in Berührung zu kommen und ohne das Wägeergebnis zu beeinflussen. Auch die Auftriebskräfte dieser erwärmten Luft können sich kaum auf das Wägeergebnis auswirken, da einmal das Luftvolumen zwischen Waagschale 3 und Unterteller 7 sehr klein ist, und da zum anderen die Luft in diesem Bereich durch die großen Oberflächen schon deutlich weniger Übertemperatur aufweist.

Auf dem Unterteller -7 sitzt weiter ein Kragen 17, der dicht außerhalb der Waagschale 3 umläuft und etwa bis zu deren Oberkante reicht. Dieser Kragen lenkt Luftströmungen, die die Waage beispielsweise während des Beschiukungsvorganges durch öffnen des angedeuteten Windschutzes 22 treffen, von der Waagschale weg. Durch einige Sicken im Kragen 17 sind Öffnungen 13 erzeugt, so daß Flüssigkeit, die in den Raum zwischen Unterteller 7, Kragen 17 und Waagschale 3 eingedrungen ist, abfließen kann. Ein Wulst 14, erzeugt durch eine kleine Verlängerung der Hülse 12, sorgt dafür, daß diese Flüssigkeitnicht in den engen Spalt zwischen der Hülse 12 und dem Verbindungsstück 4 gelangen kann. In gleicher Weise sorgt ein Wulst 18 am Gehäuse 1 dafür, daß diese Flüssigkeit nicht durch das Loch 10 in das Innere der Waage gelangen kann .

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Fig. 2 zeigt eine andere Ausgestaltung der elektronischen Waage. Gleiche Teile uie in Fig. 1 sind durch gleiche Bezugszahlen gekennzeichnet. In dieser Ausgestaltung ist der Unterteller 7 nicht in seinem äußeren Bereich über Abstandsstücke am Gehäuse befestigt, wie in Fig. 1, sondern nahe der Mitte durch Schrauben 9. Durch Löcher 15 im Mittelteil 16 des Untertellers ist wieder für einen Luftweg mit geringem Strömungswiderstand zwischen Innenraum 11 des Waagengehäuses und Außenraum 20 gesorgt.

Ebenso ergibt der enge Spalt zwischen dem Mittelteil des Untertellers und dem Verbindungsstück 4 und 5 zwischen Waagschale und Lastaufnehmer einen großen Strömungswiderstand, der durch den geringen Abstand zwischen Unterteller 7 und Waagschale 3 weiter vergrößert wird.

Das Gehäuse ist in diesem Fall zweischalig ausgeführt: es besteht aus einer inneren Wand 1 und einer äußeren Wand 21, zwischen denen sich ein Luftraum befindet. Diese Bauweise ist bei besonders hochauflösenden Waagen günstig, um z.B. das Kraftmeßsystem vor dem Einfluß der Wärmeausstrahlung der Bedienungsperson zu schützen. In diesem Fall des zweischal igen Gehäuses ist der Unterteller an seinem Mittelteil 16 an der inneren Wand 1 des Gehäuses befestigt, und er sorgt dafür, daß sowohl die Luft aus dem Innenraum 11 der Waage als auch die Luft zwischen der inneren Wand 1 und der äußeren Wand 21 mit geringem Strömungswiderstand entweichen kann, ohne die Waagschale 3 zu beeinflussen. Zur Demontage des äußeren Gehäuses 21 kann in diesem Fall der äußere Teil des Untertellers 7 von seinem Mittelstück gelöst werden.

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Fig. 2 zeigt weiterhin einen hochstehenden Kragen 17 auf dem Unterteller, wobei in diesem Fall durch Löcher 23 für ein Abfließen evtl. eingedrungener Flüssigkeit gesorgt ist. Als zusätzliche Abschirmmaßnahme gegen äußere Luftströmungen ist ein Ring 24 in Form eines Kegelstumpfes auf das Waagengehäuse aufgesetzt.

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Claims

Sartorius GmbH Akte SW 8011 Weender Landstr. 94-108 Kö/kl Göttingen' Oberschalige elektronische Waage 10 Schutzansprüche:

1. Elektronische Waage mit einer Waagschale, die sich oberhalb des Waagengehäuses befindet und die sich über ein Verbindungsstück auf einem innerhalb des Waagengehäuses angeordneten Lastaufnehmer abstützt, wobei der Lastaufnehmer Teil eines wegarmen Kraftmeßsystems ist, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb der Waagschale (3) mit geringem Abstand zu dieser ein Unterteller (7) am Waagengehäuse (1) befestigt ist, daß der Unterteller (7) im Zentrum ein Loch aufweist, durch das das Verbindungsstück (4,5) zwischen Waagschale (3) und Lastaufnehmer (6) mit geringem seitlichen Spiel hindurchpaßt, und daß der Unterteller (7) so ausgebildet ist, daß zwischen Unterteller und Waagengehäuse ein Weg mit geringem Strömungswiderstand zwischen Innenraum und Außenraum für die Luft offenbleibt.

2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteller (7) größer als die Waagschale (3) ausgebildet ist.

3. Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteller (7] einen hochstehenden Kragen (17] trägt, der dicht außerhalb der Waagschale umläuft.

4. Waage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der hochstehende Kragen (17] auf dem Unterteller aufliegt und von diesem abnehmbar ist.

5. Waage nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet,, daß zwischen hochstehendem Kragen (17) und Unterteller (7) Öffnungen (13,23) vorgesehen sind, die ein' Abfließen von Flüssigkeit gestatten, die evtl. zwischen Waagschale (3) und hochstehendem Kragen (17) eingedrungen ist.

B. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteller (7) auf seiner Oberseite einen ringförmigen Wulst (14) um das zentrische Loch aufweist.

7. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis B, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberseite des Untertellers (7) in ihrer Form der Unterseite der Waagschale (3) angeglichen ist.

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8. Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zum Unterteller (7) ein Ring (24) in Form eines Kegelstumpfes oder eines Zylinders um den Unterteller (7] und die Waagschale (3) vorgesehen ist.

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