DE9103487U1 - Top-loading electronic scale with calibration weight circuit - Google Patents

Description

BeschreibungDescription

Die Erfindung bezieht sich auf eine oberschalige elektronische Waage mit zwei Lenkern, die als Parallelführung einen Lastaufnehmer mit einem gehäusefesten Systemträger verbinden, mit mindestens einem Übersetzungshebel, der mittels zweier Biegefedern mit dem Systemträger verbunden ist, und mit einem Koppelelement, das die der Masse des Wägegutes entsprechende Kraft vom Lastaufnehmer auf den kürzeren Hebelarm des Übersetzungshebels überträgt, während am längeren Hebelarm des Übersetzungshebels die Gegenkraft angreift, wobei die beiden Biegefedern und das Koppelelement durch einen gemeinsamen Quersteg miteinander verbunden sind und zusammen mit dem Übersetzungshebel aus einem einzigen Blech bestehen, dessen Dicke größer ist als der kurze Hebelarm des Übersetzungshebels, und wobei sowohl im Bereich der beiden Biegefedern als auch im Bereich des Koppelelementes die Materialdicke derart verringert ist, daß durch einen in Hebellängsrichtung erzeugten Versatz der Dünnstelle des Koppelelementes gegenüber den Dünnstellen der Biegefedern der kürzere Hebelarm gebildet ist.The invention relates to a top-loading electronic scale with two links that connect a load receiver to a system carrier fixed to the housing as a parallel guide, with at least one transmission lever that is connected to the system carrier by means of two spiral springs, and with a coupling element that transfers the force corresponding to the mass of the goods to be weighed from the load receiver to the shorter lever arm of the transmission lever, while the counterforce acts on the longer lever arm of the transmission lever, whereby the two spiral springs and the coupling element are connected to one another by a common crossbar and, together with the transmission lever, consist of a single sheet whose thickness is greater than the short lever arm of the transmission lever, and whereby both in the area of the two spiral springs and in the area of the coupling element the material thickness is reduced in such a way that the shorter lever arm is formed by an offset of the thin point of the coupling element relative to the thin points of the spiral springs in the longitudinal direction of the lever.

Waagen dieser Art sind z. B. durch die DE-PS 38 38 906 bekannt .
25Scales of this type are known, for example, from DE-PS 38 38 906.
25

Verbesserungsbedürftig an dieser bekannten Ausführungsform ist jedoch das Fehlen einer Kaiibriergewichtsschaltung, wie sie im Prinzip z. B. aus dem DE-GM 84 38 006 bekannt ist.What needs to be improved in this known embodiment is, however, the lack of a calibration weight circuit, as is known in principle, for example, from DE-GM 84 38 006.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine oberschalige elektronische Waage der eingangs genannten Art durch eine konstruktiv einfache und zuverlässige Kaiibriergewichtsschaltung zu erweitern.The object of the invention is therefore to expand a top-loading electronic scale of the type mentioned above by a structurally simple and reliable calibration weight circuit.

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Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, daß aus dem gleichen Blech, das den Übersetzungshebel, die Biegefedern und das Koppelelement bildet, auch Streben zur Aufnahme eines Justiergewichtes hergestellt sind. 5According to the invention, this is achieved by making struts for holding an adjustment weight from the same sheet metal that forms the transmission lever, the bending springs and the coupling element. 5

Es ist also gegenüber dem Stand der Technik nur eine andere Form des Bleches notwendig. Zusätzliche Teile und deren Montage am beweglichen System der Waage sind nicht notwendig .Compared to the state of the art, only a different shape of the sheet is required. Additional parts and their assembly on the moving system of the scale are not necessary.

Eine besonders einfache Herstellung ergibt sich, wenn der Übersetzungshebel, die Biegefedern, das Koppelelement, der Quersteg und die Streben zur Aufnahme des Justiergewichtes als einziges Stanzbiegeteil ausgebildet sind.A particularly simple production is achieved if the transmission lever, the bending springs, the coupling element, the crossbar and the struts for holding the adjustment weight are designed as a single stamped and bent part.

Die Herstellung erfolgt dabei vorteilhafterweise so, daß der Übersetzungshebel um etwa 90° gegenüber den Biegefedern, dem Koppelelement und dem Quersteg abgewinkelt wird und daß die Streben zur Aufnahme des Justiergewichtes ebenfalls um etwa 90°, jedoch in entgegengesetzer Richtung gegenüber den Biegefedern, dem Koppelelement und dem Quersteg abgewinkelt werden.The manufacture is advantageously carried out in such a way that the transmission lever is angled by approximately 90° relative to the bending springs, the coupling element and the crossbar and that the struts for holding the adjustment weight are also angled by approximately 90°, but in the opposite direction relative to the bending springs, the coupling element and the crossbar.

Das dynamische Verhalten und die Neigungsempfindlichkeit der Waage ist dann am günstigsten, wenn der Schwerpunkt des Übersetzungshebels und der Streben zusammen mit der Spule zur elektromagnetischen Erzeugung der Gegenkraft in Höhe der Dünnstellen der Biegefedern zu liegen kommt. Dies kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung leicht durch entspre-0 chende Formung des Übersetzungshebels und der Streben zur Aufnahme des Justiergewichtes erreicht werden.The dynamic behavior and the tilt sensitivity of the balance are most favorable when the center of gravity of the transmission lever and the struts together with the coil for electromagnetically generating the counterforce are at the level of the thin points of the bending springs. In an advantageous embodiment, this can easily be achieved by appropriately shaping the transmission lever and the struts to accommodate the adjustment weight.

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Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Figuren beschrieben. Dabei zeigt:The invention is described below with reference to the schematic figures.

Fig. 1 einen Längsschnitt durch die oberschalige elektronische Waage und ein Blockschaltbild der zugehörigen Elektronik undFig. 1 a longitudinal section through the top-loading electronic scale and a block diagram of the associated electronics and

Fig. 2 eine Aufsicht auf das wesentliche Stanzbiegeteil vor dem Biegevorgang.Fig. 2 is a top view of the essential stamped and bent part before the bending process.

In Fig. 1 ist die oberschalige elektronische Waage im Längsschnitt und die zugehörige Elektronik als Blockschaltbild dargestellt. Das Gehäuse der Waage ist dabei der Übersichtlichkeit halber weggelassen. Das Wägesystem besteht aus einem Systemträger 1, an dem über zwei Lenker 4 und 5 mit den Gelenkstellen 6 ein Lastaufnehmer 2 in senkrechter Richtung beweglich befestigt ist. Der Lastaufnehmer 2 überträgt die der Masse des Wägegutes auf der Waagschale 3 entsprechende Kraft über ein Koppelelement 9, das im nächsten Absatz näher erläutert wird, auf den kürzeren Hebelarm des Übersetzungshebels. Der Übersetzungshebel 7 ist durch zwei Biegefedern, die ebenfalls im nächsten Absatz näher erläutert werden, am Systemträger 1 gelagert. Am längeren Hebelarm 7 des Übersetzungshebels ist ein Spulenkörper mit einer Spule 11 befestigt. Die Spule 11 befindet sich im Luftspalt eines Permanentmagnetsystems 10 und erzeugt die Kompensationskraft. Die Größe des Kompensationsstromes durch die Spule 11 wird dabei in bekannter Weise durch einen Lagensensor 12/13 und einen Regelverstärker 14 so geregelt, daß Gleichgewicht zwischen dem Gewicht des Wägegutes und der elektromagnetisch erzeugten Kompensationskraft herrscht. Der Kompensationsstrom erzeugt an einem Meßwiderstand 15 eine Meßspannung, die einem Analog/ Digital-Wandler 17 zugeführt wird. Das digitalisierte Ergebnis wird von einer digitalen Signalverarbeitungseinheit 18 übernommen und in der Anzeige 19 digital ange-In Fig. 1, the top-pan electronic scale is shown in longitudinal section and the associated electronics as a block diagram. The scale housing has been omitted for the sake of clarity. The weighing system consists of a system carrier 1, to which a load receiver 2 is attached in a vertical direction via two links 4 and 5 with the joints 6. The load receiver 2 transfers the force corresponding to the mass of the weighing goods on the scale pan 3 to the shorter lever arm of the transmission lever via a coupling element 9, which is explained in more detail in the next paragraph. The transmission lever 7 is mounted on the system carrier 1 by two bending springs, which are also explained in more detail in the next paragraph. A coil body with a coil 11 is attached to the longer lever arm 7 of the transmission lever. The coil 11 is located in the air gap of a permanent magnet system 10 and generates the compensation force. The size of the compensation current through the coil 11 is regulated in a known manner by a position sensor 12/13 and a control amplifier 14 so that there is a balance between the weight of the weighing object and the electromagnetically generated compensation force. The compensation current generates a measuring voltage at a measuring resistor 15, which is fed to an analog/digital converter 17. The digitized result is taken over by a digital signal processing unit 18 and digitally displayed in the display 19.

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zeigt. Die Bauart des schon erwähnten Koppelelementes 9 und der Biegefedern erkennt man genauer aus Fig. 2: Dort ist das Stanzbiegeteil, das den Übersetzunghebel 7, die Biegefedern 33 zur Lagerung, das Koppelelement 9 und die Streben 8 zur Aufnahme des Kalibriergewichtes bildet, vor dem Biegevorgang gezeigt. Der Teil 7 wird beim anschließenden Biegen im gestrichelt angedeuteten Bereich 31 um etwa 90° hinter die Zeichenebene gebogen, die beiden Teile 8 werden im gestrichelt angedeuteten Bereich 30 ebenfalls um etwa 90° gebogen, jedoch vor die Zeichenebene. Die Biegefedern 33 sind in ihrem unteren Bereich durch zwei Schrauben 23 (in Fig. 1 erkennbar), die durch die Löcher 22 hindurchreichen, am Systemträger 1 befestigt. Das Koppelelement 9 weist zwei übereinanderliegende Dünnstellen 26 und 27 auf und ist in seinem unteren Bereich durch zwei Schrauben 25 (in Fig. 1 erkennbar), die durch die Löcher 24 hindurchreichen, am Lastaufnehmer 2 befestigt. Das Koppelelement 9 und die Biegefedern 33 sind auf der anderen Seite der Dünnstellen 26 bzw. 28 durch einen Quersteg 32 miteinander verbunden. Die beiden Dünnstellen 26 und 27 des Koppelelementes 9 sind, wie in Fig. 1 erkennbar, gegenüber den Dünnstellen 28 der Biegefedern 33 geringfügig (< 2 mm) gegeneinander versetzt, so daß die Kraft, die vom Wägegut auf das Koppelelement 9 übertragen wird, an einem kleinen Hebelarm angreift und ein belastungsproportionales Drehmoment am Übersetzungshebel erzeugt. Der lange Hebelarm 7 des Übersetzungshebels ist demgegenüber wesentlich größer, so daß dies Drehmoment durch relativ kleine Kräfte in der Spule kompensiert werden kann.shows. The design of the coupling element 9 and the spiral springs mentioned above can be seen more clearly in Fig. 2: There, the stamped and bent part, which forms the transmission lever 7, the spiral springs 33 for storage, the coupling element 9 and the struts 8 for holding the calibration weight, is shown before the bending process. During the subsequent bending, part 7 is bent behind the drawing plane by approximately 90° in the dashed area 31, and the two parts 8 are also bent by approximately 90° in the dashed area 30, but in front of the drawing plane. The spiral springs 33 are fastened to the system carrier 1 in their lower area by two screws 23 (visible in Fig. 1) which extend through the holes 22. The coupling element 9 has two thin points 26 and 27 lying one above the other and is fastened in its lower area to the load receiver 2 by two screws 25 (visible in Fig. 1) which extend through the holes 24. The coupling element 9 and the bending springs 33 are connected to one another on the other side of the thin points 26 and 28 by a crossbar 32. The two thin points 26 and 27 of the coupling element 9 are, as can be seen in Fig. 1, slightly offset from one another (< 2 mm) compared to the thin points 28 of the bending springs 33, so that the force which is transmitted from the weighing object to the coupling element 9 acts on a small lever arm and generates a torque proportional to the load on the transmission lever. The long lever arm 7 of the transmission lever is, in contrast, considerably larger, so that this torque can be compensated by relatively small forces in the coil.

Die Streben 8 sind nahe ihrem Ende im Bereich 29 zu einer V-förmigen Nut gebogen und bilden dort ein V-Lager für ein Kalibriergewicht 20. In Fig. 1 ist dies Kalibriergewicht durch eine Hubgabel 21 und eine nur durch den Doppelpfeil 16 angedeutete Hubvorrichtung angehoben. Dies ist die nor-The struts 8 are bent into a V-shaped groove near their end in the area 29 and form a V-bearing for a calibration weight 20. In Fig. 1, this calibration weight is lifted by a lifting fork 21 and a lifting device indicated only by the double arrow 16. This is the normal

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male Wägestellung. Zum Kalibrieren wird die Hubgabel soweit abgesenkt, daß das Kalibriergewicht 20 auf der V-förmigen Vertiefung 29 an den Streben 8 aufliegt.male weighing position. For calibration, the lifting fork is lowered so far that the calibration weight 20 rests on the V-shaped recess 29 on the struts 8.

Die Biegung der Streben 8 und des langen Hebelarms 7 des Übersetzungshebels kann je unter einem Winkel von erfolgen, wie in Fig. 1 gezeichnet. Es ist jedoch auch eine etwas geringere oder eine etwas stärkere Biegung möglich dies wird vorzugsweise dazu eingesetzt, um den Schwerpunkt des gesamten beweglichen Teils des Übersetzungshebels einschließlich der daran befestigten Spule 11 und des beweglichen Teils 12 des Lagensensors und einschließlich der Streben 8 auf die Höhe der Drehachse, die durch die Dünnstellen 28 der Biegefedern 33 gegeben ist, zu bringen.The bending of the struts 8 and the long lever arm 7 of the transmission lever can each take place at an angle of as shown in Fig. 1. However, a slightly smaller or a slightly stronger bend is also possible this is preferably used to bring the center of gravity of the entire movable part of the transmission lever including the coil 11 attached to it and the movable part 12 of the position sensor and including the struts 8 to the height of the axis of rotation, which is given by the thin points 28 of the bending springs 33.

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Claims (4)

Sartorius AG Akte SW 9105 Weender Landstraße 94-108 Kö/ek W-3400 Göttingen Oberschalige elektronische Waage mit Kalibriergewichtsschaltung Ansprüche:Sartorius AG File SW 9105 Weender Landstraße 94-108 Kö/ek W-3400 Göttingen Top-loading electronic scale with calibration weight circuit Claims: 1. Oberschalige elektronische Waage mit zwei Lenkern (4,5), die als Parallelführung einen Lastaufnehmer (2) mit einem gehäusefesten Systemträger (1) verbinden, mit mindestens einem Übersetzungshebel (7), der mittels zweier Biegefedern (33) mit dem Systemträger (1) verbunden ist, und mit einem Koppelelement (9), das die der Masse des Wägegutes entsprechende Kraft vom Lastaufnehmer (2) auf den kürzeren Hebelarm des Übersetzungshebels überträgt, während am längeren Hebelarm des Übersetzungshebels (7) die Gegenkraft angreift, wobei die beiden Biegefedern (33) und das Koppelelement (9) durch einen gemeinsamen Quersteg (32) miteinander ver-1. Top-loading electronic scale with two links (4,5) that connect a load receiver (2) to a system carrier (1) fixed to the housing as a parallel guide, with at least one transmission lever (7) that is connected to the system carrier (1) by means of two spiral springs (33), and with a coupling element (9) that transmits the force corresponding to the mass of the weighing goods from the load receiver (2) to the shorter lever arm of the transmission lever, while the counterforce acts on the longer lever arm of the transmission lever (7), the two spiral springs (33) and the coupling element (9) being connected to one another by a common crosspiece (32). bunden sind und zusammen mit dem Übersetzungshebel (7) aus einem einzigen Blech bestehen, dessen Dicke größer ist als der kurze Hebelarm des Übersetzungshebels, und wobei sowohl im Bereich der beiden Biegefedern (33) als auch im Bereich des Koppelelementes (9) die Materialdicke derart verringert ist, daß durch einen in Hebellängsrichtung erzeugten Versatz der Dünnstelle (26) des Koppelelementes (9) gegenüber den Dünnstellen (28) der Biegefedern (33) der kürzere Hebelarm gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß aus dem gleichen Blech auch Streben (8) zur Aufnahme eines Justiergewichtes (20) hergestellt sind.are connected and, together with the transmission lever (7), consist of a single sheet whose thickness is greater than the short lever arm of the transmission lever, and wherein both in the area of the two bending springs (33) and in the area of the coupling element (9) the material thickness is reduced in such a way that the shorter lever arm is formed by an offset of the thin point (26) of the coupling element (9) in relation to the thin points (28) of the bending springs (33) in the longitudinal direction of the lever, characterized in that struts (8) for receiving an adjusting weight (20) are also made from the same sheet. 2. Oberschalige elektronische Waage nach Anspruch 1,2. Top-loading electronic scale according to claim 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzungshebel (7), die Biegefedern (33), das Koppelelement (9), der Quersteg (32) und die Streben (8) zur Aufnahme eines Justiergewichtes (20) als einziges Stanzbiegeteil ausgebildet sind. characterized in that the transmission lever (7), the bending springs (33), the coupling element (9), the crosspiece (32) and the struts (8) for receiving an adjusting weight (20) are designed as a single stamped and bent part. 3. Oberschalige elektronische Waage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzungshebel (7) um etwa 90° gegenüber den Biegefedern (33), dem Koppelelement (9) und dem Quersteg (32) abgewinkelt ist und daß die Streben (8) zur Aufnahme des Justiergewichtes (20) ebenfalls um etwa 90°, jedoch in entgegengesetzter Richtung gegenüber den Biegefedern (33), dem Koppelelement (9) und dem Quersteg (32) abgewinkelt sind.3. Top-loading electronic balance according to claim 2, characterized in that the transmission lever (7) is angled by approximately 90° with respect to the bending springs (33), the coupling element (9) and the crosspiece (32) and that the struts (8) for receiving the adjustment weight (20) are also angled by approximately 90°, but in the opposite direction with respect to the bending springs (33), the coupling element (9) and the crosspiece (32). 4. Oberschalige elektronische Waage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Übersetzungshebel (7) und die Streben (8) zur Aufnahme des Justiergewichtes so geformt sind, daß der Schwerpunkt zusammen mit der Spule (11) zur elektromagnetischen Erzeugung der Gegenkraft in Höhe der Dünnstellen (28) der Biegefedern (33) zu liegen kommt.4. Top-loading electronic balance according to one of claims 1 to 3, characterized in that the transmission lever (7) and the struts (8) for receiving the adjustment weight are shaped such that the center of gravity together with the coil (11) for electromagnetically generating the counterforce comes to lie at the level of the thin points (28) of the bending springs (33). SW 9105SW9105