| Dokumentenidentifikation |
EP1743143 03.01.2008 |
| EP-Veröffentlichungsnummer |
0001743143 |
| Titel |
SCHMALES, SEITLICH ENG ANEINANDERREIHBARES WÄGESYSTEM |
| Anmelder |
Kuhlmann, Otto, 37085 Göttingen, DE; Sartorius AG, 37075 Göttingen, DE |
| Erfinder |
KUHLMANN, Otto, Göttingen, DE; FLEICHER, Peter, Göttingen, DE |
| DE-Aktenzeichen |
502005002048 |
| Vertragsstaaten |
CH, DE, FR, GB, LI |
| Sprache des Dokument |
DE |
| EP-Anmeldetag |
11.04.2005 |
| EP-Aktenzeichen |
057379547 |
| WO-Anmeldetag |
11.04.2005 |
| PCT-Aktenzeichen |
PCT/EP2005/003771 |
| WO-Veröffentlichungsnummer |
2005106404 |
| WO-Veröffentlichungsdatum |
10.11.2005 |
| EP-Offenlegungsdatum |
17.01.2007 |
| EP date of grant |
21.11.2007 |
| Veröffentlichungstag im Patentblatt |
03.01.2008 |
| IPC-Hauptklasse |
G01G 7/04(2006.01)A, F, I, 20061219, B, H, EP
|
| Beschreibung[de] |
|
Die Erfindung bezieht sich auf ein Wägesystem nach
dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation mit zwei Lenkern, die als
Parallelführung einen Lastaufnehmer mit einem gehäusefesten Basisbereich
verbinden, und mit mindestens einem Übersetzungshebel, der am Basisbereich
gelagert ist und an dessen kurzem Hebelarm über ein Koppelelement die vom Lastaufnehmer
übertragene Gewichtskraft angreift und an dessen langem Hebelarm eine Spule,
die in den Luftspalt eines Permanentmagnetsystems hineinragt, befestigt ist.
Wägesysteme dieser Art sind allgemein bekannt und
beispielsweise in der
DE 32 43 350 C2
beschrieben. Bei dem dort beschriebenen Wägesystem befindet sich
der Übersetzungshebel, das Permanentmagnetsystem und die Spule im Bereich innerhalb
der Parallelführung, also zwischen dem Basisbereich, dem Lastaufnehmer und
den beiden Lenkern. Dieses System lässt sich zwar schmal bauen, dafür
ist aber die Länge des Übersetzungshebels und der Raum für das Permanentmagnetsystem
sehr eingeschränkt.
Ein entsprechendes System ist auch aus der
EP 0 291 258 A2
bekannt, wobei dort auch der Aufbau aus zwei Teilbereichen, die über
Abstandsstücke miteinander verbunden sind, beschrieben ist.
Um den Nachteil der beschränkten Länge des Übersetzungshebels
zu vermeiden, ist es aus der
DE 100 15 311 A1
bekannt, den Übersetzungshebel auf einer Seite neben dem Basisbereich
entlang zu führen und das Permanentmagnetsystem und die Spule außerhalb
der Parallelführung anzuordnen. Dadurch ist zwar eine größere Länge
des Übersetzungshebels möglich, die Breite des Wägesystems ist aber
durch den seitlichen Übersetzungshebel deutlich größer.
Sollen nun mehrere schmale Wägesysteme eng in einer
Reihe seitlich nebeneinander angeordnet werden, so ist der Raum für das Permanentmagnetsystem
auch in der Breite sehr eingeschränkt. Sollen die Wägesysteme z. B. in
einem seitlichen Abstand von 15 mm nebeneinander angeordnet sein, so darf das Permanentmagnetsystem
höchstens eine Breite von 15 mm aufweisen, bei zylindrischen Permanentmagnetsystemen
also einen Durchmesser von höchsten 15 mm. Dadurch ist die erzielbare Tragkraft
solcher schmaler Wägesysteme sehr gering.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Wägesystem
der eingangs genannten Art anzugeben, von dem mehrere in engem Abstand seitlich
nebeneinander angeordnet werden können und bei dem die Größe des
Permanentmagnetsystems weniger beschränkt ist und das deshalb für größere
Höchstlast geeignet ist.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass
das Permanentmagnetsystem breiter ist als der aus dem Basisbereich, den Lenkern,
dem Lastaufnehmer und dem/den Übersetzungshebel(n) gebildete Systemkörper,
und dass jedes Wägesystem einen Freiraum aufweist, in den das Permanentmagnetsystem
eines benachbarten Wägesystems hineinragen kann bzw. in den die Permanentmagnetsysteme
benachbarter Wägesysteme hineinragen können.
Dadurch kann das Permanentmagnetsystem praktisch doppelt
so breit wie der Systemkörper gemacht werden. Das Permanentmagnetsystem kann
entweder symmetrisch nach beiden Seiten überstehen und in beide benachbarte
Wägesysteme hineinragen oder aber asymmetrisch angeordnet sein und an der einen
Seite nicht überstehen und nur auf der anderen Seite in der vollen Breite in
das benachbarte Wägesystem hineinragen. Dadurch entstehen in dieser zweiten
Variante praktisch Wägesystempaare. Vorteilhafterweise befindet sich das Permanentmagnetsystem
des einen Wägesystems oberhalb der horizontalen Mittelebene des Wägesystems
und das Permanentmagnetsystem des jeweils benachbarten Wägesystems unterhalb
der horizontalen Mittelebene. Dies lässt sich in einer einfachen und vorteilhaften
Ausgestaltung z. B. dadurch erreichen, dass jedes zweite Wägesystem um eine
horizontale Längsachse gedreht - und damit oben und unten vertauscht - eingebaut
ist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung
der Erfindung ist das Permanentmagnetsystem des Wägesystems nicht innerhalb
der Parallelführung, sondern außerhalb auf der anderen Seite des Basisbereiches
angeordnet. Dadurch lässt sich der Übersetzungshebel länger bauen
und es kann ein größeres Übersetzungsverhältnis realisiert werden.
Durch diese Maßnahme lässt sich die Höchstlast des Wägesystems
weiter steigern. Die Durchführung des Übersetzungshebels durch den Basisbereich
hindurch lässt sich vorteilhafterweise dadurch erreichen, dass der Basisbereich
in zwei getrennte Teilbereiche unterteilt ist, dass der Übersetzungshebel zwischen
diesen beiden Teilbereichen hindurchgeführt ist und dass die Basisbereiche
zweier benachbarter Wägesysteme so miteinander verbunden sind, dass die beiden
Teilbereiche des Basisbereiches des jeweils einen Wägesystems die beiden Teilbereiche
des Basisbereiches des jeweils anderen Wägesystems in ihrer Lage zueinander
fixieren. Sowohl für den Basisbereich als auch für den Übersetzungshebel
kann dadurch die volle zur Verfügung stehende Breite genutzt werden und die
Stabilität des Basisbereiches wird durch die Paarbildung erreicht.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der schematischen
Figuren beschrieben. Dabei zeigt:
- Figur 1
- eine Aufsicht auf mehrere nebeneinander angeordnete Wägesysteme ,
- Figur 2
- ein Wägesystem in Seitenansicht,
- Figur 3
- das benachbarte Wägesystem in Seitenansicht,
- Figur 4
- eine Variante zu Figur 1,
- Figur 5
- eine zweite Variante eines Wägesystems in Seitenansicht,
- Figur 6
- einen Schnitt längs der Linie VI - VI in Figur 5,
- Figur 7
- eine dritte Variante eines Wägesystems in Seitenansicht,
- Figur 8
- zwei benachbarte Wägesysteme in perspektivischer Ansicht als vierte Variante
und
- Figur 9
- die beiden Wägesysteme aus Figur 8 vor der Montage.
In Figur 1 sind in Aufsicht fünf nebeneinander angeordnete
Wägesysteme 1...5 dargestellt. Das in Figur 1 oberste Wägesystem 1 ist
in Figur 2 in Seitenansicht dargestellt. Dieses Wägesystem 1 besteht aus einem
Basisbereich 11, zwei Lenkern 12 und 13 und einem Lastaufnehmer 14. Die beiden Lenker
12 und 13 mit den Gelenkstellen 15 bilden eine Parallelführung und verbinden
den Lastaufnehmer 14 vertikal beweglich mit dem Basisbereich 11. Am Lastaufnehmer
ist eine Waagschale 16 befestigt, die in Figur 2 nur ganz schematisch dargestellt
ist und die in Figur 1 nur durch den Kreis 16" angedeutet ist. Weiter weist das
Wägesystem einen Übersetzungshebel 17 auf, der am Basisbereich 11 drehbar
gelagert ist. Am kürzeren Hebelarm des Übersetzungshebels greift die vom
Lastaufnehmer übertragene Gewichtskraft an, am längeren Hebelarm ist die
Spule 18 der elektromagnetischen Kraftkompensation befestigt. Die Spule ragt in
den Luftspalt eines Permanentmagnetsystems 19 hinein. - Wägesysteme dieser
Art sind allgemein bekannt und sind daher hier nur ganz kurz erläutert.
Beim erfindungsgemäßen Wägesystem ist nun
der Durchmesser des Permanentmagnetsystems 19 etwa doppelt so groß wie die
Breite des aus dem Basisbereich 11, den Lenkern 12 und 13 und dem Lastaufnehmer
14 gebildeten Systemkörpers. Weiter weist das Wägesystem 1 einen Freiraum
10 auf, in den das Permanentmagnetsystem 29 des benachbarten Wägesystems 2
hineinragen kann. Das benachbarte Wägesystem ist nämlich gemäß
Figur 3 aufgebaut: Der Übersetzungshebel 27 endet hier im unteren Bereich des
Systemkörpers und das Permanentmagnetsystem 29 erstreckt sich unterhalb der
strichpunktiert eingezeichneten horizontalen Mittelebene 100. Dadurch kann sich
das Permanentmagnetsystem 29 des Wägesystems 2 in den Freiraum 10 im Wägesystem
1 erstrecken und umgekehrt kann sich das zum Wägesystem 1 gehörende Permanentmagnetsystem
19, das sich oberhalb der horizontalen Mittelebene 100 befindet, in den Freiraum
20 des Wägesystems 2 erstrecken. Durch die Freiräume 10, 20 etc. in den
einzelnen Wägesystemen 1,2 etc. können die Wägesysteme dicht nebeneinander
angeordnet sein in einem seitlichen Abstand, der nur durch die Breite des Systemkörpers
der Wägesysteme begrenzt ist. Die Permanentmagnetsysteme 19, 29, 39 etc. können
dabei bis zu doppelt so breit sein wie die Systemkörper. - Die in Figur 1 eingezeichneten
weiteren Wägesysteme sind entsprechend aufgebaut, die Wägesysteme 3 und
5 sind also identisch mit dem Wägesystem 1 und das Wägesystem 4 ist identisch
mit dem Wägesystem 2. Auf diese Weise lassen sich beliebig viele Wägesysteme
eng nebeneinander anordnen. - Die bisher nicht erwähnten Teile 21 - 26 und
28 des Wägesystems 2 sind im Wesentlichen identisch mit den entsprechenden
Teilen 11 bis 16 und 18 des Wägesystems 1.
Wie man beim Vergleich der Figuren 2 und 3 erkennt, sind
die benachbarten Wägesysteme vorteilhafterweise identisch aufgebaut, das Wägesystem
2 - und genauso das Wägesystem 4 - ist nur um 180° um die horizontale
Mittelachse gedreht eingebaut. Dazu muss der Lastaufnehmer 14, 24 etc. sowohl auf
der Unterseite als auch auf der Oberseite Befestigungsmöglichkeiten für
die Waagschale aufweisen, von denen jeweils nur eine genutzt wird.
Die Verbindung der einzelnen Wägesysteme untereinander
kann in beliebiger Weise erfolgen. In Figur 1 bis 3 weist der Basisbereich 11, 21
etc. z.B. mehrere Löcher 99 auf; durch diese Löcher können Gewindestangen
hindurchgesteckt werden, wobei Unterlegscheiben 98 für einen geringen gegenseitigen
Abstand der Wägesysteme sorgen (kein Berühren der beweglichen Teile der
Wägesysteme), und durch Muttern 97 an den Enden wird das Wägezellen-Paket
zusammengehalten. In Figur 1 ist der Übersichtlichkeit halber nur
eine solche Gewindestangen-Verbindung eingezeichnet.
In Figur 4 ist eine Variante zu Figur 1 gezeigt. Entsprechende
Teile wie in Figur 1 sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und nur durch
einen hinzugefügten Beistrich unterschieden. In Figur 4 ist das Permanentmagnetsystem
19' des Wägesystems 1' seitlich so weit verschoben, dass das Permanentmagnetsystem
19' und das Permanentmagnetsystem 29' des benachbarten Wägesystems 2' genau
übereinander zu liegen kommen; das Permanentmagnetsystem 29' ist in Figur 4
daher nicht erkennbar. Gerade noch erkennbar ist ein kleiner Teil des Übersetzungshebels
27', der genauso wie der Übersetzungshebel 17' an der Seite des Basisbereiches
11' bzw. 21' in Figur 4 nach rechts austritt und an seinem abgewinkelten Ende die
Spule 18' bzw. 28' (nicht erkennbar) trägt.
Bei der in Figur 4 gezeigten Anordnung ragt das Permanentmagnetsystem
immer nur in den Freiraum eines benachbarten Wägesystems hinein und
füllt ihn weitgehend aus. Im Gegensatz dazu ragt in Figur 1 z. B. der Magnet
29 sowohl in den Freiraum unterhalb des Permanentmagnetsystems 19 als auch in den
Freiraum unterhalb des Permanentmagnetsystems 39 hinein. Der Freiraum wird aber
jeweils nur etwa zur Hälfte ausgenutzt und die nicht ausgenutzte Hälfte
steht für das Permanentmagnetsystem des anderen benachbarten Wägesystems
zur Verfugung. - Bei der Anordnung gemäß Figur 4 werden gewissermaßen
Wägesystempaare gebildet; im Beispiel der Figur 4 also aus den Wägesystemen
1' und 2' und aus den Wägesystemen 3' und 4'. Diese Paarbildung kann man z.
B. auch dazu nutzen, die beiden fluchtend übereinander liegenden Permanentmagnetsysteme
zu einem einzigen Doppelmagnetsystem zusammenzufassen.
In den Figuren 5 und 6 ist eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen
Wägesystems gezeigt; Figur 5 ist eine Seitenansicht, Figur 6 ein Schnitt längs
der gestrichelten Linie VI - VI in Figur 5. Das Wägesystem 6 besteht aus einem
Basisbereich 61, zwei Lenkern 62 und 63, dem Lastaufnehmer 64, der Waagschale 66,
dem Übersetzungshebel 67, der Spule 68 und dem Permanentmagnetsystem 69. Der
Übersetzungshebel 67 steht ab der Kante 67" seitlich vor, sodass er im Bereich
67' zum Teil in einer Wanne 61' des Basisbereiches und zum anderen Teil neben dem
Basisbereich entlang geführt ist, wie es im Schnitt in Figur 6 erkennbar ist.
Durch diese Gestaltung ist weder der Übersetzungshebel noch der Basisbereich
wesentlich geschwächt. - Das benachbarte Wägesystem ist identisch mit
dem gezeichneten Wägesystem und wird wieder um 180° gedreht eingebaut.
Dadurch erstreckt sich das Permanentmagnetsystem des benachbarten Wägesystens
in den Freiraum 60 des Wägesystems 6 und der vorstehende Bereich des Übersetzungshebels
des benachbarten Wägesystems ragt ebenfalls in die Wanne 61' des Wägesystems
6 hinein (unterhalb der Mittelebene 100). Das benachbarte Wägesystem weist
ebenfalls die Wanne im Basisbereich auf, sodass die Systemkörper der beiden
Wägesysteme wieder direkt nebeneinander angeordnet sein können, ohne auf
das Überstehen des Übersetzungshebels Rücksicht nehmen zu müssen.
In der Variante gemäß Figur 5 und 6 ist weiter
gezeigt, dass das Permanentmagnetsystem 69 an einem vorkragenden Ausleger 61" des
Basisbereiches befestigt werden kann. Dadurch ist eine Befestigung am Boden des
Permanentmagnetsystems möglich, während in den Ausgestaltungen gemäß
Figur 1 bis 3 und Figur 4 eine Befestigung des Permanentmagnetsystems an seiner
Mantelfläche vorgesehen ist.
Die bisher beschriebenen Varianten haben alle den Vorteil,
dass der Übersetzungshebel durch entsprechende Dimensionierung des Basisbereiches
praktisch beliebig lang gewählt werden kann und dass das Permanentmagnetsystem
doppelt so breit wie ein einzelner Systemkörper sein kann. Dadurch lässt
sich sowohl ein großes Übersetzungsverhältnis realisieren als auch
ein entsprechend großes Permanentmagnetsystem einsetzen. Beides erlaubt auch
mit schmalen Wägesystemen von z. B. 10mm bis 15mm Breite eine relativ hohe
Tragkraft. Sind die Anforderungen bezüglich der Tragkraft nicht ganz so hoch,
so reicht häufig auch ein Wägesystem gemäß Figur 7, bei dem
der Übersetzungshebel nicht ganz so lang gemacht werden kann, wie in den vorhergehenden
Varianten, bei dem dadurch aber der Übersetzungshebel und der Basisbereich
an keiner Stelle schmaler als der restliche Systemkörper gemacht werden müssen.
Das Wägesystem 8 in Figur 7 - einer Seitenansicht - besteht wieder aus einem
Basisbereich 81, zwei Lenkern 82 und 83, dem Lastaufnehmer 84 mit der Waagschale
86, dem Übersetzungshebel 87, der Spule 88 und dem Permanentmagnetsystem 89.
Das Permanentmagnetsystem 89 befindet sich oberhalb der Mittelachse 100, sodass
wieder ein Freiraum 80 verbleibt, in den die Permanentmagnetsysteme der benachbarten
Wägesysteme hineinragen können. Das Permanentmagnetsystem darf also wieder
doppelt so breit sein wie der Systemkörper. Dies entspricht - in Aufsicht gesehen
- einer Anordnung wie sie in Figur 1 dargestellt ist. - Diese Variante hat den Vorteil,
dass der Systemkörper nur zweidimensional bearbeitet werden muss, sodass eine
gleichzeitige Fertigung mehrerer gestapelter Systemkörper - beispielsweise
durch Drahterodieren oder durch Fräsen - möglich ist.
In Figur 7 ist aber auch angedeutet, dass der Übersetzungshebel
87 rechts von der Kante 87' seitlich abgeknickt sein kann, sodass aus zwei identischen
Wägesystemen - das zweite gegenüber dem ersten um 180° gedreht -
ein Wägesystempaar entsteht. Die beiden Permanentmagnetsysteme befinden sich
dann axial übereinander bzw. bilden ein gemeinsames Doppelspalt-Magnetsystem
und befinden sich in der Trennebene der beiden Wägesysteme. Diese Bauweise
wurde bereits im Zusammenhang mit Figur 4 beschrieben. In Figur 7 ist für diese
Bauweise die notwendige geringe Wanne 81' im Basisbereich eingezeichnet, in die
der vorspringende Teil des Übersetzungshebels des zweiten Wägesystems
hineinragen kann.
In den Figuren 8 und 9 ist nun eine weitere Variante eines
Wägesystempaares gezeigt, die die sich aus der Paarbildung ergebenden Möglichkeiten
noch weitgehender ausnutzt. Figur 8 ist eine perspektivische Ansicht des Wägesystempaares,
Figur 9 ist eine perspektivische Ansicht der beiden einzelnen Wägesysteme vor
der Montage, dargestellt wie ein aufgeklapptes Buch. Der Übersichtlichkeit
halber sind dabei die beiden Permanentmagnetsysteme und die Spulen nicht eingezeichnet,
sie sind in gleicher Weise aufgebaut wie schon beschrieben.
Das in Figur 9 rechts dargestellte Wägesystem 119
besteht aus einem in zwei Teilbereiche 102 und 103 unterteiltem Basisbereich, zwei
Lenkern 104, einem Lastaufnehmer 105 und einem Übersetzungshebel 106. Die Befestigungsstelle
am Lastaufnehmer für die nicht dargestellte Waagschale ist nur durch das Loch
110 angedeutet. Die beiden Lenker verbinden als Parallelführung den Lastaufnehmer
mit dem Basisbereich. Der Übersetzungshebel ist mit der Dünnstelle 108
am Basisbereich verschwenkbar gelagert, die Übertragung der Gewichtskraft vom
Lastaufnehmer auf den kürzeren Hebelarm des Übersetzungshebels erfolgt
durch eine Dünnstelle 109 und am Ende 107 des längeren Hebelarms sind
Befestigungslöcher 111 für die nicht dargestellte Spule vorgesehen.
Der in Figur 9 dargestellte Systemkörper 101 zeichnet
sich nun dadurch aus, dass die beiden Teilbereiche 102 und 103 des Basisbereiches
nicht miteinander verbunden sind. Es gibt also hinter dem Übersetzungshebel
106 keine in der Figur verdeckte stabile Verbindung zwischen den beiden Teilbereichen
102 und 103 ! Dadurch kann der Übersetzungshebel zwischen den beiden Teilbereichen
102 und 103 hindurchgeführt werden und beliebig lang sein; trotzdem kann der
Übersetzungshebel praktisch die volle Breite des Systemkörpers aufweisen.
Dadurch ist der Übersetzungshebel sehr stabil und neigt im Betrieb nicht zu
störenden Eigenschwingungen. - Ein Wägesystem mit dem Systemkörper
101 ist natürlich wegen der unverbundenen Teilbereiche 102 und 103 allein nicht
funktionsfähig. Funktionsfähig wird das Wägesystem erst dadurch,
dass zwei Wägesysteme so miteinander verbunden werden, dass die beiden Teilbereiche
des Basisbereiches des jeweils einen Wägesystems die beiden Teilbereiche des
Basisbereiches des jeweils anderen Wägesystems in ihrer Lage zueinander fixieren.
Die in Figur 9 wie ein aufgeklapptes Buch gezeichneten Systemkörper 101 und
101' zweier Wägesysteme sind also nach der Montage wie ein zugeklapptes Buch
nebeneinander angeordnet, wie es in Figur 8 dargestellt ist, und die Basisbereiche
sind miteinander verbunden.
In Figur 8 und 9 sind die einzelnen Teile der beiden Wägesysteme
119 und 119' mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, die Teile des Wägesystems
119' sind jeweils nur mit einem Beistrich versehen, um sie von den Teilen des Wägesystems
119 zu unterscheiden.
In Figur 9 sind die Teilbereiche 102 und 103 sowie 102'
und 103', die die volle Breite des Systemkörpers aufweisen, schraffiert dargestellt.
Die anderen Bereiche sind 0,2 mm schmaler, sodass diese sich beim Zusammenbau nicht
berühren und sich unabhängig voneinander bewegen können. Beim Zusammenbau
der beiden Systemkörper können sich also nur die schraffierten Teile der
Teilbereiche des Basisbereiches berühren. Aufgrund der Geometrie dieser Teilbereiche
berühren sich in Wirklichkeit jedoch nur die kreuzschraffierten Anlageflächen:
die Anlagefläche 131 liegt an der Anlagefläche 131' an, die Anlagefläche
121 liegt an der Anlagefläche 121' an, die Anlagefläche 120 liegt an der
Anlagefläche 130' an und die Anlagefläche 130 liegt an der Anlagefläche
120' an. Die aneinander anliegenden Bereiche werden jeweils durch Schrauben fest
miteinander verbunden, die dazugehörigen Löcher bzw. Gewindelöcher
129 bzw. 129' sind in Figur 8 und 9 erkennbar. Der Teilbereich 103' verbindet also
über die Anlageflächen 130' - 120 und 131' - 131 die beiden Teilbereiche
102 und 103 des Basisbereiches des Systemkörpers 101 stabil miteinander; der
Teilbereich 102' verbindet über die Anlageflächen 121' -121 und 120' -130
nochmals die beiden Teilbereiche 102 und 103 des Basisbereiches des Systemkörpers
101 stabil miteinander. Durch diese doppelte Verbindung bilden die beiden Teilbereiche
102 und 103 einen stabilen Basisbereich für den Systemkörper 101. In gleicher
Weise verbindet der Teilbereich 103 über die Anlageflächen 130 -120' und
131 -131' die beiden Teilbereiche 102' und 103' des Basisbereiches des Systemkörpers
101' stabil miteinander; zusätzlich verbindet der Teilbereich 102 über
die Anlageflächen 121 -121' und 120 -130' noch einmal die beiden Teilbereiche
102' und 103' des Basisbereiches des Systemkörpers 101' stabil miteinander.
- Durch die beschriebenen Verbindungen entsteht also ein Wägesystem-Paar, bei
dem die beiden Basisbereiche 102 und 103 sowie 102' und 103' eine stabile Einheit
bilden. Dadurch sind sowohl die getrennten Teilbereiche 102 und 103 des Basisbereiches
des Systemkörpers 101 als auch die getrennten Teilbereiche 102' und 103' des
Basisbereiches des Systemkörpers 101' zueinander fixiert und verhalten sich
wie ein ungetrennter Basisbereich.
Die in Figur 8 und 9 dargestellten Systemkörper 101
und 101' sind identische Teile. Der Systemkörper 101' ist im Vergleich zum
Systemkörper 101 um 180° um eine horizontale Mittellängsachse gedreht.
Dazu muss nur bei jedem Lastaufnehmer 105 bzw. 105' sowohl auf der Oberseite als
auch auf der Unterseite je ein Befestigungsloch 110 bzw. 110' zur Befestigung der
Waagschale vorhanden sein. Die Systemkörper 101 bzw. 101' sind jeweils einstückig
aus einem Metallblock herausgearbeitet (z. B. durch Fräsen oder Drahterodieren).
Durch dieses monolithische Konstruktionsprinzip lassen sich sehr reproduzierbare
Wägesysteme herstellen, da keine Klemmungen, Verschraubungen etc. in der Nähe
von federnden oder beweglichen Teilen notwendig sind. Damit sich ein einzelner Systemkörper
überhaupt fertigen lässt, sind dünne Verbindungsstege 128 bzw. 128'
vorgesehen. Diese Verbindungsstege verbinden vor allem die beiden Teilbereiche 102
und 103 bzw. 102' und 103' des Basisbereiches über den Übersetzungshebel
106 bzw. 106' hinweg und verhindern so ein Auseinanderfallen der Teilbereiche 102
und 103 bzw. 102' und 103'. Nach der Montage der beiden einzelnen Systemkörper
101 und 101' zu einem Paar ist die Stabilität durch die gegenseitige Verbindung
gegeben und die Verbindungsstege können durchtrennt werden. (In allen Figuren
sind die Verbindungsstege bereits durchtrennt gezeichnet.)
In Figur 9 ist weiter erkennbar, dass das Ende 107 des
Übersetzungshebels 106 sich seitlich etwas über den Basisbereich 102/103
hinaus erstreckt. An der entsprechenden Stelle weist dann der Teilbereich 102' des
Basisbereiches des zweiten Systemkörpers 101' einen Freiraum 122' auf, in den
der überstehende Teil des Endes 107 des Übersetzungshebels hineinragen
kann. In gleicher Weise kann das überstehende Ende 107' des Übersetzungshebels
106' des zweiten Systemkörpers 101' in den Freiraum 122 am Teilbereich 102
des Basisbereiches des ersten Systemkörpers 101 hineinragen. - Dadurch befinden
sich die Enden 107 und 107' der Übersetzungshebel der beiden Systemkörper
101 und 101', die das Wägesystem-Paar bilden, genau übereinander in der
vertikalen Mittelebene des Wägesystem-Paares. Damit kann für beide Wägesysteme
des Paares ein gemeinsamer Doppelmagnet eingesetzt werden, wie er schon im Zusammenhang
mit den anderen Varianten erläutert wurde.
In Figur 8 und 9 ist weiter erkennbar, dass in einer vorteilhaften
Weiterbildung auch der Lagensensor für die Regelung der elektromagnetischen
Kraftkompensation mit in die Paarbildung einbezogen werden kann: Der Strahlungssender
für das erste Wägesystem 119 befindet sich im Loch 114 im Teilbereich
102 des Basisbereiches und beleuchtet den Schlitz 112 an der Fahne 127 am hinteren
Ende 107 des Übersetzungshebels 106. Der Strahlungsempfänger, der auf
die durch den Schlitz hindurchtretende Strahlung anspricht, befindet sich im Loch
113' im Teilbereich 102' und damit also am Systemkörper 101' des zweiten Wägesystems.
In entsprechender Weise ist der Strahlungssender für das zweite Wägesystem
119' in einem (nur in Figur 8 erkennbaren) Loch 114' im Teilbereich 102' des Basisbereiches
angeordnet, die Strahlung durchsetzt den Schlitz 112' und wird von einem Strahlungsempfänger,
der sich im Loch 113 befindet, detektiert.
Die gerade beschriebene Einbeziehung des Lagensensors der
elektromagnetischen Kraftkompensation in die Paarbildung kann selbstverständlich
auch in den vorher beschriebenen Varianten eingesetzt werden, z. B. für die
Variante gemäß Figur 4, gemäß Figur 5/6 und gemäß
Figur 7.
Bezugszeichenliste
- 1,1'
- Wägesystem
- 2, 2'
- Wägesystem
- 3, 3'
- Wägesystem
- 4, 4'
- Wägesystem
- 5
- Wägesystem
- 6
- Wägesystem
- 8
- Wägesystem
- 10
- Freiraum
- 11,11'
- Basisbereich
- 12,12'
- Lenker
- 13
- Lenker
- 14,14'
- Lastaufnehmer
- 15,15'
- Gelenkstelle (Materialdünnstelle)
- 16
- Waagschale
- 16', 16"
- Kreis
- 17,17'
- Übersetzungshebel
- 18,18'
- Spule
- 19,19'
- Permanentmagnetsystem
- 20
- Freiraum
- 21, 21'
- Basisbereich
- 22
- Lenker
- 23
- Lenker
- 24
- Lastaufnehmer
- 25
- Gelenkstelle (Materialdünnstelle)
- 26
- Waagschale
- 27, 27'
- Übersetzungshebel
- 28, 28'
- Spule
- 29, 29'
- Permanentmagnetsystem
- 39, 39'
- Permanentmagnetsystem
- 60
- Freiraum
- 61
- Basisbereich
- 61'
- Wanne im Basisbereich 61
- 61"
- Ausleger des Basisbereiches 61
- 62
- Lenker
- 63
- Lenker
- 64
- Lastaufnehmer
- 66
- Waagschale
- 67
- Übersetzungshebel
- 67'
- Bereich des Übersetzungshebels 67
- 67"
- Kante am Übersetzungshebel 67
- 68
- Spule
- 69
- Permanentmagnetsystem
- 80
- Freiraum
- 81
- Basisbereich
- 81'
- Wanne im Basisbereich 81
- 82
- Lenker
- 83
- Lenker
- 84
- Lastaufnehmer
- 86
- Waagschale
- 87
- Übersetzungshebel
- 87'
- Kante am Übersetzungshebel 87
- 88
- Spule
- 89
- Permanentmagnetsystem
- 97
- Mutter
- 98
- Unterlegscheibe
- 99
- Loch
- 100
- Horizontale Mittelebene
|
| Anspruch[de] |
|
Wägesystem nach dem Prinzip der elektromagnetischen Kraftkompensation
mit zwei Lenkern, die als Parallelführung einen Lastaufnehmer mit einem gehäusefesten
Basisbereich verbinden, und mit mindestens einem Übersetzungshebel, der am
Basisbereich gelagert ist und an dessen kurzem Hebelarm über ein Koppelelement
die vom Lastaufnehmer übertragene Gewichtskraft angreift und an dessen langem
Hebelarm ein Spule, die in den Luftspalt eines Permanentmagnetsystems hineinragt,
befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Permanentmagnetsystem (19,
19', 29, 39, 39', 69, 89) breiter ist als der aus dem Basisbereich (11,11', 21,
21', 61, 81,102,102',103,103'), den Lenkern (12, 12', 13, 22, 23, 62, 63, 82, 83,
104, 104'), dem Lastaufnehmer (14, 14', 24, 64, 84, 105, 105') und dem/den Übersetzungshebel(n)
(17, 17', 27, 27', 67, 87, 106, 106') gebildete Systemkörper, und dass jedes
Wägesystem einen Freiraum (10, 20, 60, 80) aufweist, in den das Permanentmagnetsystem
eines benachbarten Wägesystems hineinragen kann bzw. in den die Permanentmagnetsysteme
benachbarter Wägesysteme hineinragen können.
Wägesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
von mehreren seitlich nebeneinander angeordneten Wägesystemen das Permanentmagnetsystem
(19, 19', 39, 39', 69, 89) des einen Wägesystems sich oberhalb der horizontalen
Mittelebene (100) des Wägesystems befindet und das Permanentmagnetsystem (29,
29') des/der benachbarten Wägesystems/Wägesysteme sich unterhalb dieser
horizontalen Mittelebene befindet.
Wägesystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
die Wägesysteme im Wesentlichen identisch ausgebildet sind und in der Weise
seitlich nebeneinander angeordnet sind, dass jedes zweite Wägesystem um eine
horizontale Längsachse gedreht eingebaut ist.
Wägesystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
der Lastaufnehmer (14,14', 24, 64, 84,105, 105') jedes Wägesystems sowohl auf
der Oberseite als auch auf der Unterseite Befestigungsmöglichkeiten für
eine Waagschale aufweist.
Wägesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
das Permanentmagnetsystem (19', 29', 39') jedes Wägesystems sich soweit seitlich
außerhalb der vertikalen Mittelebene des Systemkörpers befindet, dass
die Permanentmagnetsysteme zweier benachbarter Wägesysteme sich fluchtend übereinander
befinden.
Wägesystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die beiden benachbarten Wägesysteme ein gemeinsames Permanentmagnetsystem besitzen.
Wägesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens ein Übersetzungshebel (67, 87, 107, 107') sich zumindest teilweise
seitlich neben dem Basisbereich (61, 81,102,102', 103,103') erstreckt und dass der
Basisbereich einen weiteren Freiraum (61', 81', 122, 122') aufweist, in den der
überstehende Bereich des Übersetzungshebels des benachbarten Wägesystems
hineinragen kann.
Wägesystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
von mehreren seitlich nebeneinander angeordneten Wägesystemen der überstehende
Bereich des Übersetzungshebels (67, 87, 107') des einen Wägesystems sich
oberhalb der horizontalen Mittelebene (100) des Wägesystems befindet und der
überstehende Bereich des Übersetzungshebels (107) des benachbarten Wägesystems
sich unterhalb der horizontalen Mittelebene befindet.
Wägesystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass
die Systemkörper im Wesentlichen identisch ausgebildet sind und in der Weise
seitlich nebeneinander angeordnet sind, dass jeder zweite Systemkörper um eine
horizontale Längsachse gedreht eingebaut ist.
Wägesystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
der Basisbereich in zwei getrennte Teilbereiche (102, 103; 102', 103') unterteilt
ist, dass der Übersetzungshebel (106, 106') zwischen diesen beiden Teilbereichen
hindurchgeführt ist und dass die Basisbereiche von zwei benachbarten Wägesystemen
so miteinander verbunden sind, dass die beiden Teilbereiche (102, 103) des Basisbereiches
des jeweils einen Wägesystems die beiden Teilbereiche (102', 103') des Basisbereiches
des jeweils anderen Wägesystems in ihrer Lage zueinander fixieren.
Wägesystem nach einem der Ansprüche 5 bis 10 mit einem optischen
Lagensensor zur Regelung des Stromes durch die Spule der elektromagnetischen Kraftkompensation,
dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungssender für das jeweilige
Wägesystem am Basisbereich dieses Wägesystems angeordnet ist, während
der Strahlungsempfänger für das jeweilige Wägesystem am Basisbereich
des jeweils anderen Wägesystems angeordnet ist.
Wägesystem nach einem der Ansprüche 5 bis 10 mit einem optischen
Lagensensor zur Regelung des Stromes durch die Spule der elektromagnetischen Kraftkompensation,
dadurch gekennzeichnet, dass der Strahlungsempfänger für das jeweilige
Wägesystem am Basisbereich dieses Wägesystemes angeordnet ist, während
der Strahlungssender für das jeweilige Wägesystem am Basisbereich des
jeweils anderen Wägesystems angeordnet ist.
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| Anspruch[en] |
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Weighing system according to the principle of electromagnetic force
compensation with two guides, which as parallel guide means connect a load receiver
with a base region fixed relative to the housing, and with at least one translation
lever, which is mounted at the base region and at the short lever arm of which the
weight force transmitted by the load receiver acts by way of a coupling element
and at the long lever arm of which a coil, which projects into the air gap of a
permanent magnet system, is fastened, characterised in that the permanent
magnet system (19, 19', 29, 39, 39', 69, 89) is wider than the system body formed
from the base region (11, 11;, 21, 21', 61, 81, 102, 102', 103, 103'), the guides
(12, 12', 13, 22, 23, 62, 63, 82, 83, 104, 104'), the load receiver (14, 14', 24,
64, 84, 105, 105') and the translation lever or levers (17, 17', 27, 27', 67, 87,
106, 106') and that each weighing system has a free space (10, 20, 60, 80), into
which the permanent magnet system of an adjacent weighing system can project or
into which the permanent magnet systems of adjacent weighing systems can project.
Weighing system according to claim 1, characterised in that of
several weighing systems arranged laterally adjacent to one another the permanent
magnet system (19, 19', 39, 39', 69, 89) of one weighing system is disposed above
the horizontal centre plane (100) of the weighing system and the permanent magnet
system (29, 29') of the adjacent weighing system or weighing systems is disposed
below this horizontal centre plane.
Weighing system according to claim 2, characterised in that the
weighing systems are of substantially identical construction and are arranged laterally
adjacent to one another in the manner that each second weighing system is installed
to be turned about a horizontal longitudinal axis.
Weighing system according to claim 13 characterised in that the
load receiver (14, 14', 24, 64, 84, 105, 105') of each weighing system has not only
on the upper side, but also on the lower side, fastening possibilities for a weighing
pan.
Weighing system according to claim 1, characterised in that the
permanent magnet system (19', 29', 39') of each weighing system is disposed laterally
outside the vertical centre plane of the system body to such an extent that the
permanent magnet systems of two adjacent weighing systems are disposed in alignment
one above the other.
Weighing system according to claim 5, characterised in that the
two adjacent weighing systems have a common permanent magnet system.
Weighing system according to claim 1, characterised in that at
least one translation lever (67, 87, 107, 107') extends at least partly laterally
adjacent to the base region (61, 81, 102, 102', 103, 103') and that the base region
has a further free space (61', 81', 122, 122') into which the protruding region
of the translation lever of the adjacent weighing system can project.
Weighing system according to claim 7, characterised in that of
several weighing systems arranged laterally adjacent to one another the protruding
region of the translation lever (67, 87, 107') of one weighing system is disposed
above the horizontal centre plane (100) of the weighing system and the protruding
region of the translation lever (107) of the adjacent weighing system is disposed
below the horizontal centre plane.
Weighing system according to claim 8, characterised in that the
system bodies are of substantially identical construction and are arranged laterally
adjacent to one another in the manner that each second system body is installed
to be turned through a horizontal longitudinal axis.
Weighing system according to claim 1, characterised in that the
base region is subdivided into two separate part regions (102, 103; 102', 103'),
that the translation lever (106, 106') is guided between these two part regions
and that the base regions of two adjacent weighing systems are so connected together
that the two part regions (102, 103) of the base region of one weighing system fix
the two part regions (102', 103') of the base region of the respective other weighing
system in their position relative to one another.
Weighing system according to one of claims 5 to 10 with an optical sensor
for regulation of the current through the coil of the electromagnetic force compensation
means, characterised in that the radiation transmitter for the respective
weighing system is arranged at the base region of this weighing system, whilst the
radiation receiver for the respective weighing system is arranged at the base region
of the respective other weighing system.
Weighing system according to one of claims 5 to 10 with an optical sensor
for regulation of the current through the coil of the electromagnetic force compensation
means, characterised in that the radiation receiver for the respective weighing
system is arranged at the base region of this weighing system, whilst the radiation
transmitter for the respective weighing system is arranged at the base region of
the respective other weighing system.
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| Anspruch[fr] |
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Système de pesage selon le principe de la compensation de forces
électromagnétique avec deux bielles qui relient en tant que guidage parallèle
un récepteur de charge à une base fixée au boîtier, et avec
au moins un levier de transmission qui est logé sur la base et sur le bras
de levier court duquel est appliqué le poids transmis par le récepteur
de charge, par l'intermédiaire d'un élément de couplage et sur le
bras de levier long duquel est fixée une bobine qui pénètre dans
l'entrefer d'un système à aimants permanents, caractérisé
en ce que le système à aimants permanents 19, 19', 29, 39, 39', 69,
89 est plus large que le corps de système formé de la base 11, 11', 21,
21', 61, 81, 102, 102', 103, 103', des bielles 12, 12', 13, 22, 23, 62, 63, 82,
83, 104, 104', du récepteur de charge 14, 14', 24, 64, 84, 105, 105' et du/des
levier(s) de transmission 17, 17', 27, 27', 67, 87, 106, 106', et en ce que
chaque système de pesage présente un espace libre 10, 20, 60, 80, dans
lequel le système à aimants permanents d'un système de pesage contigu
peut pénétrer ou dans lequel les systèmes à aimants permanents
de systèmes de pesage contigus peuvent pénétrer.
Système de pesage selon la revendication 1, caractérisé
en ce que parmi plusieurs systèmes de pesage disposés latéralement
l'un à côté de l'autre, le système à aimants permanents
19, 19', 39, 39', 69, 89 d'un système de pesage se trouve au-dessus du plan
médian horizontal 100 du système de pesage et le système à aimants
permanents 29, 29' du/des système(s) de pesage contigu permanents se trouve
au-dessous de ce plan médian horizontal.
Système de pesage selon la revendication 2, caractérisé
en ce que les systèmes de pesage sont formés essentiellement de manière
identique et sont disposés latéralement l'un à côté de
l'autre de telle manière que chaque deuxième système de pesage soit
installé de manière à pivoter autour d'un axe longitudinal horizontal.
Système de pesage selon la revendication 3, caractérisé
en ce que le récepteur de charge 14, 14', 24, 64, 84, 105, 105' de chaque
système de pesage présente sur sa face supérieure ainsi que sur sa
face inférieure, des possibilités de fixation destinées à un
plateau.
Système de pesage selon la revendication 1, caractérisé
en ce que le système à aimants permanents 19', 29', 39' de chaque
système de pesage se trouve latéralement en dehors du plan médian
vertical du corps du système dans la mesure où les systèmes à
aimants permanents de deux systèmes de pesage contigus se trouvent en alignement
l'un sur l'autre.
Système de pesage selon la revendication 5, caractérisé
en ce que les deux systèmes de pesage contigus possèdent un système
à aimants permanents commun.
Système de pesage selon la revendication 1, caractérisé
en ce qu'au moins un levier de transmission 67, 87, 107, 107' s'étend au
moins en partie latéralement à côté de la base 61, 81, 102,
102', 103, 103', et en ce que la base présente un autre espace libre
61', 81', 122, 122', dans lequel la zone saillante du levier de transmission du
système de pesage contigu peut pénétrer.
Système de pesage selon la revendication 7, caractérisé
en ce que parmi plusieurs systèmes de pesage disposés latéralement
l'un à côté de l'autre de la zone saillante du levier de transmission
67, 87, 107' d'un système de pesage, se trouve au-dessus du plan médian
horizontal 100 du système de pesage et la zone saillante du levier de transmission
107 du système de pesage contigu se trouve au-dessous du plan médian horizontal.
Système de pesage selon la revendication 8, caractérisé
en ce que les corps de système sont formés essentiellement de manière
identique et sont disposés latéralement l'un à côté de
l'autre de telle manière que chaque deuxième corps de système soit
installé de manière à pivoter autour d'un axe longitudinal horizontal.
Système de pesage selon la revendication 1, caractérisé
en ce que la base est divisée en deux parties séparées 102, 103
; 102', 103', en ce que le levier de transmission 106, 106' est guidé
au travers de ces deux parties, et en ce que les bases de deux systèmes
de pesage contigus sont reliées l'une à l'autre de telle manière
que les deux parties 102, 103 de la base d'un système de pesage fixent les
deux parties 102', 103' de la base de l'autre système de pesage dans leur position
l'une par rapport à l'autre.
Système de pesage selon l'une quelconque des revendications 5 à
10 avec un capteur de position optique destiné à réguler le courant
traversant la bobine de la compensation de forces électromagnétique,
caractérisé en ce que l'émetteur de rayonnement pour le système
de pesage est disposé sur la base de ce système de pesage, alors que le
récepteur de rayonnement pour le système de pesage est disposé sur
la base de l'autre système de pesage .
Système de pesage selon l'une quelconque des revendications 5 à
10 avec un capteur de position optique destiné à réguler le courant
traversant la bobine de la compensation de forces électromagnétique,
caractérisé en ce que le récepteur de rayonnement pour le
système de pesage est disposé sur la base de ce système de pesage,
alors que l'émetteur de rayonnement pour le système dé pesage est
disposé sur la base de l'autre système de pesage.
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