DE19859992A1 - Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Wägezelle I - Google Patents

Abstract

Bei einer Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Wägezelle, mit einem zur Aufnahme der zu messenden Kraft dienenden Lastaufnehmer, der über zwei in parallel zueinander verlaufenden Ebenen angeordnete, in diesen Ebenen steife und quer dazu auslenkbare Lenker bezüglich einem feststehenden Teil parallel geführt ist, wobei jeder Lenker an seinem einen Ende mit dem Lastaufnehmer und an seinem dazu entgegengesetzten anderen Ende mit dem feststehenden Teil verbunden ist, und einer Justiereinrichtung, mit der die Lage mindestens eines zur Befestigung eines der Lenker an dem feststehenden Teil dienenden Befestigungsbereichs in einer quer zur Ebene der Lenker verlaufenden Richtung justierbar ist, mit einem sich in seiner Längsrichtung etwa parallel zu den Ebenen der Lenker erstreckenden Arm, der um eine etwa parallel zu diesen Ebenen und etwa senkrecht zu seiner Längsrichtung verlaufende Schwenkachse verschwenkbar an das feststehende Teil angelenkt ist und den Befestigungsbereich sowie einen Angriffsbereich für ein zum Verschwenken des Arms um die Schwenkachse dienendes Stellglied aufweist, wird eine Weiterbildung vorgeschlagen, bei der die Entfernung zwischen dem Angriffsbereich und dem Befestigungsbereich in Längsrichtung des Arms mindestens genauso groß ist wie die Entfernung zwischen dem Befestigungsbereich und der Schwenkachse und eine Justierbewegung des Angriffsbereichs um eine vorgegebene Strecke eine Bewegung des Befestigungsbereichs um eine kürzere Strecke zum Ergebnis hat.

Description

Die Erfindung betrifft eine Kraftmeßvorrichtung, insbe­ sondere eine Wägezelle, mit einem zur Aufnahme der zu messen­ den Kraft dienenden Lastaufnehmer, der über zwei in parallel zueinander verlaufenden Ebenen angeordnete, in diesen Ebenen steife und quer dazu auslenkbare Lenker bezüglich einem fest­ stehenden Teil parallel geführt ist, wobei jeder Lenker an seinem einen Ende mit dem Lastaufnehmer und an seinem dazu entgegengesetzten anderen Ende mit dem feststehenden Teil ver­ bunden ist, und einer Justiereinrichtung, mit der die Lage mindestens eines zur Befestigung eines der Lenker dienenden Befestigungsbereichs des feststehenden Teils in einer quer zur Ebene der Lenker verlaufenden Richtung justierbar ist, mit einem sich in seiner Längsrichtung etwa parallel zu den Ebenen der Lenker erstreckenden Arm, der um eine etwa parallel zu diesen Ebenen und etwa senkrecht zu seiner Längsrichtung ver­ laufende Schwenkachse verschwenkbar an das feststehende Teil angelenkt ist und den Befestigungsbereich sowie einen An­ griffsbereich für ein zum Verschwenken des Arms um die Schwenkachse dienendes Stellglied aufweist.

Mit derartigen Wägezellen kann ein das Gewicht einer eine an den Lastaufnehmer gekoppelte Waagschale oder Lastplatte be­ aufschlagenden Last darstellender Meßwert erzeugt werden, der unabhängig von der Lage der Last auf der Waagschale bzw. Lastplatte ist, weil durch die mit den beiden Lenkern er­ reichte Parallelführung des Lastaufnehmers eine ansonsten bei nicht zentrischer Auflage des Wägegutes auf der Waagschale bzw. Lastplatte zu befürchtende, von der Lage des Wägegutes abhängige Verkippung des Lastaufnehmers verhindert wird. Die­ ser Vorteil wird jedoch nur dann zuverlässig erreicht, wenn die Lenker der Parallelführung genau parallel zueinander verlau­ fen. Daher ist es insbesondere bei hochauflösenden Waagen er­ forderlich, eine Justiereinrichtung bereitzustellen, mit der die Ausrichtung eines der Lenker bezüglich dem anderen Lenker genau justiert werden kann.

Eine mit einer derartigen Justiereinrichtung ausgestat­ tete Wägezelle ist beispielsweise in der DE 86 15 750.7 U1 an­ gegeben. Bei der in dieser Schrift beschriebenen Wägezelle ist ein Ende der Lenker über eine zusätzliche Parallelogrammfüh­ rung an dem feststehenden Teil der Wägezelle befestigt. Dabei schließt eine dem zur Befestigung des Lenkers dienenden oberen Befestigungsbereich abgewandte untere Begrenzungsfläche der Parallelogrammführung mit einer bezüglich dem feststehenden Teil stationären Gegenfläche einen etwa keilförmigen Spalt ein. In diesem Spalt ist ein sich parallel zu den Ebenen der Lenker erstreckender Bolzen eingesetzt, der von einer sich etwa senkrecht zu seiner Längsrichtung erstreckenden und von einem in dem feststehenden Teil vorgesehenen Gewinde aufgenom­ menen Stellschraube durchsetzt ist. Mit dieser Stellschraube kann der einerseits an der unteren Begrenzungsfläche der Par­ allelführung und andererseits an der stationären Gegenfläche anliegende Bolzen innerhalb des keilförmigen Spaltes verstellt werden. Dadurch wird eine Justierung des in Form einer Befe­ stigungsfläche gebildeten oberen Befestigungsbereichs der Par­ allelführung und damit auch des daran befestigten Lenkers in einer quer zur Ebene der Lenker verlaufenden Richtung ermög­ licht. Durch diese Justierung kann die gewünschte parallele Ausrichtung des an der oberen Befestigungsfläche der zusätzli­ chen Parallelführung festgelegten Lenkers bezüglich dem ande­ ren Lenker erreicht werden. Diese Justiereinrichtung ist je­ doch mit einem hohen konstruktiven Aufwand verbunden, weil zu­ sätzlich zu der Parallelführung für den Lastaufnehmer auch noch eine Parallelführung für den zur Befestigung eines der Lenker an dem feststehenden Teil dienenden Befestigungsbe­ reichs benötigt wird.

Bei einer aus der DE 87 08 485.6 U1 bekannten Wägezelle der eingangs angegebenen Art ist der mit der Justiereinrich­ tung justierbare und zur Befestigung eines der Lenker an dem feststehenden Teil dienende Befestigungsbereich an einem über ein Biegegelenk an das feststehende Teil angelenkten Arm ge­ bildet. Bei der in der genannten Schrift beschriebenen Wäge­ zelle ist dieser Arm durch einen in der dem Lastaufnehmer ab­ gewandten Rückseite der Wägezelle auslaufenden und sich etwa parallel zu den Ebenen der Lenker in Richtung auf den Lastauf­ nehmer erstreckenden Schlitz in dem feststehenden Teil gebil­ det. Das der Rückseite der Wägezelle abgewandte Ende des Schlitzes begrenzt mit einer oberen Begrenzungsfläche des feststehenden Teils eine das Biegelenk bildende Materialbrücke geringer Dicke zwischen dem Arm und dem Schlitz. Der justier­ bare Befestigungsbereich ist an der Oberseite des dem Biegege­ lenk abgewandten hinteren Endbereiches des Arms angeordnet. Zur Justierung der Lage dieses Befestigungsbereiches in einer quer zu den Ebenen der Lenker verlaufenden Richtung ist bei der bekannten Wägezelle ein Stellglied in Form einer Differen­ tialschraube vorgesehen. Ein Gewindeabschnitt dieser Differen­ tialschraube ist in einer das hintere Ende des Arms durchset­ zenden und mit einem entsprechenden Gegengewinde versehenen Ausnehmung aufgenommen, während der andere Gewindeabschnitt der Differentialschraube in ein entsprechendes Gegengewinde im feststehenden Teil eingeschraubt ist. Durch Drehen der Diffe­ rentialschraube läßt sich die Lage des am hinteren Ende des Arms vorgesehenen Befestigungsbereichs genau einstellen.

Bei einer durch Drehen der Differentialschraube hervorge­ rufenen Verschwenkung des Arms der bekannten Wägezelle um die durch das Biegegelenk zwischen dem Arm und dem feststehenden Teil definierte Schwenkachse erfolgt jedoch eine geringfügige Verkippung des in der den Arm durchsetzenden Ausnehmung gebil­ deten Gewindes bezüglich dem im feststehenden Teil gebildeten Gewinde. Daher werden durch Betätigung der Differential­ schraube Querkräfte auf den Arm ausgeübt, die zu einer uner­ wünschten Verwindung des Arms führen können. Zur Beseitigung dieses Mangels ist bei der bekannten Wägezelle eine Einlage in den Schlitz eingesetzt, die sowohl an der dem Befestigungsbe­ reich abgewandten Unterseite des Arms als auch an einer dem Arm zugewandten Begrenzungsfläche des feststehenden Teils li­ nienförmig anliegt, wobei die Berührungslininen etwa parallel zueinander verlaufen.

Wenngleich mit dieser durch den an das feststehende Teil angelekten Arm die Differentialschraube und die Einlage gebil­ deten Justiereinrichtung im Vergleich zu der durch Anbringung einer zusätzlichen Parallelführung für den Befestigungsbereich gebildeten Justiereinrichtung bereits deutliche konstruktive Vorteile erzielt werden, ist die Herstellung der Justierein­ richtung dieser Waage immer noch mit einem hohen Aufwand ver­ bunden, weil neben der Anfertigung von den Gewindeabschnitten der Differentialschraube entsprechenden Innengewinden in dem Arm und dem feststehenden Teil auch noch die Bereitstellung und Montage einer Einlage mit zwei genau parallel zueinander verlaufenden Berührungslinien notwendig ist.

Angesichts der vorstehend erläuterten Probleme im Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kraftmeßvorrichtung der eingangs angebenen Art bereitzustel­ len, die unter Gewährleistung einer hohen Meßgenauigkeit kon­ struktiv einfach aufgebaut ist.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Weiterbil­ dung der bekannten Kraftmeßvorrichtung gelöst, die im wesent­ lichen dadurch gekennzeichnet ist, daß die Entfernung zwischen dem Angriffsbereich und dem Befestigungsbereich in Längsrich­ tung des Arms mindestens genauso groß ist, wie die Entfernung zwischen dem Befestigungsbereich und der Schwenkachse und eine beispielsweise durch Betätigung eines geeigneten Stellglieds bewirkte Justierbewegung des Angriffsbereichs um eine vorgege­ bene Strecke eine Bewegung des Befestigungsbereichs um eine kürzere Strecke zum Ergebnis hat.

Diese Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, daß der zur Bereitstellung eines justierbaren Befestigungsbereichs verschwenkbar an das feststehende Teil angelenkte Arm gleich­ zeitig als Hebel eingesetzt werden kann, mit dem die durch Be­ tätigung des Stellgliedes bewirkte Schwenkbewegung des Arms entsprechend dem Verhältnis des Abstands zwischen dem Befesti­ gungsbereich und der Schwenkachse einerseits zu dem Abstand zwischen dem Angriffsbereich und dem Befestigungsbereich ande­ rerseits untersetzt wird. Mit Hilfe dieser Untersetzung kann eine genaue Justierung der Lage des Befestigungsbereichs unter Einsatz einer einfachen Justierschraube mit einem einzigen Feingewinde erreicht werden, die entweder in ein entsprechen­ des Gegengewinde in dem feststehenden Teil oder ein entspre­ chendes Gegengewinde in dem Angriffsbereich des Arms einge­ schraubt wird und an dem jeweils anderen Bauelement anliegt. Eine derartige, in nur ein Gegengewinde eingeschraubte Ju­ stierschraube kann so angeordnet werden, daß bei einer zur Ju­ stierung erforderlichen Verschwenkung des Arms keine nennens­ werten zu Verwindungen führenden Querkräfte auf den Arm ausge­ übt werden. Folglich erlaubt die erfindungsgemäße Weiterbil­ dung einer Kraftmeßvorrichtung eine genaue Justierung des Be­ festigungsbereiches unter Verwendung einer einfachen, in nur ein Gegengewinde eingeschraubten Justierschraube ohne den zu­ sätzlichen Einsatz einer zwei exakt parallel zueinander ver­ laufende Berührungslinien aufweisenden Einlage. Daher ist die erfindungsgemäße Wägezelle unter Gewährleistung einer hohen Genauigkeit mit einem vergleichsweise geringen konstruktiven Aufwand herstellbar.

Als konstruktiv besonders zweckmäßig hat es sich erwie­ sen, wenn der den Befestigungsbereich aufweisende Arm ein­ stückig mit dem feststehenden Teil gebildet und über ein die Schwenkachse festlegendes Biegegelenk in Form einer Material­ brücke geringer Wandstärke zwischen dem Arm und dem festste­ henden Teil mit dem feststehenden Teil verbunden ist, weil die erfindungsgemäße Wägezelle bei dieser Anordnung des Arms aus besonders wenigen Bauteilen zusammengesetzt werden kann.

Zur Bereitstellung einer besonders kompakten Wägezelle ist es vorteilhaft, wenn der den Befestigungsbereich aufwei­ sende Arm in Form eines einarmigen Hebels ausgeführt ist, bei dem der Befestigungsbereich in Längsrichtung des Arms betrach­ tet zwischen der Schwenkachse und dem Angriffsbereich angeord­ net ist. Dabei kann der Raum zwischen den mit dem feststehen­ den Teil verbundenen Enden der Lenker und den mit dem Lastauf­ nehmer verbundenen Enden der Lenker zur Unterbringung des den Befestigungsbereich aufweisenden Arms ausgenutzt werden, wenn sich dieser in einer sich senkrecht zu seiner Schwenkachse er­ streckenden Schnittebene ausgehend von der Schwenkachse in Richtung auf die mit dem Lastaufnehmer verbundenen Enden der Lenker erstreckt. Dabei kann der Raum zwischen der Schwenk­ achse bzw. dem Biegegelenk und dem Befestigungsbereich zur Un­ terbringung eines Teils des über den Befestigungsbereich mit dem feststehenden Teil zu verbindenden Lenkers genutzt werden, wenn dieser über ein sich ausgehend von seinem dem Lastaufneh­ mer entgegengesetzten Ende in Richtung auf den Lastaufnehmer erstreckendes Biegegelenk an dem Befestigungsbereich befestigt ist. Bei dieser Ausführung kann der den Befestigungsbereich aufweisende Arm nahezu vollständig in dem zur Unterbringung der Lenker ohnehin benötigten Bauraum untergebracht werden.

Dabei kann eine besonders starke Untersetzung der durch Betätigung des Stellgliedes bewirkten Schwenkbewegung des Arms erreicht werden, wenn sich der Arm etwa über die gesamte Länge der Lenker zwischen deren mit dem feststehenden Teil verbunde­ nen Enden und deren mit dem Lastaufnehmer verbundenen Enden erstreckt.

Falls sich auch das feststehende Teil etwa über die ge­ samte Länge der Lenker erstreckt, kann der an das feststehende Teil angelenkte Arm durch Bildung eines Schlitzes in dem fest­ stehenden Teil verwirklicht werden. Dieser Schlitz kann bei­ spielsweise in einer dem Lastaufnehmer benachbarten Vorder­ seite des feststehenden Teils auslaufen. Falls das festste­ hende Teil an seiner dem Lastaufnehmer benachbarten Vorder­ seite auch noch einen Ankopplungsbereich zum Ankoppeln eines zum Übertragen mindestens eines Teils der von dem Lastaufneh­ mer aufgenommenen Kraft auf einen Meßwandler dienenden Hebels aufweist, hat es sich jedoch als besonders zweckmäßig erwie­ sen, wenn sich der Arm zwischen dem Ankopplungsbereich und der Schwenkachse erstreckt und der Schlitz in einer parallel zu den Ebenen der Lenker verlaufenden Begrenzungsfläche des fest­ stehenden Teils, beispielsweise in dessen Oberseite ausläuft.

Im Sinne eines möglichst kompakten Aufbaus der erfin­ dungsgemäßen Kraftmeßvorrichtung hat es sich weiter als beson­ derst vorteilhaft erwiesen, wenn sich der Arm im wesentlichen in einer zwischen den Ebenen der Lenker angeordneten und zu diesen Ebenen parallelen Ebene erstreckt, weil durch diese Bauform der zwischen den Lenkern vorhandene Bauraum zur Unter­ bringung des Arms ausgenutzt werden kann.

Der den Befestigungsbereich aufweisende Arm der erfin­ dungsgemäßen Kraftmeßvorrichtung kann unter Gewährleistung einer besonders hohen Torsionsfestigkeit im Bereich des Befe­ stigungsbereichs mit einem besonders geringen Gewicht ausge­ führt werden, wenn ein den Befestigungsbereich aufweisender Abschnitt des Armes in einer senkrecht zu den Ebenen der Len­ ker verlaufenden Richtung dicker ist als ein den Angriffsbe­ reich aufweisender Abschnitt des Arms.

Falls der Arm zum Erhalt eines möglichst großen Unterset­ zungsverhältnisses eine besonders große Länge aufweist, kann eine seitliche Stabilisierung des Arms unter gleichzeitiger Sicherstellung der gewünschten Justiermöglichkeit erreicht werden, wenn die erfindungsgemäße Kraftmeßvorrichtung ein einerseits mit dem Arm und andererseits mit dem feststehenden Teil verbundenes, einer Auslenkung des Arms parallel zu den Ebenen der Lenker entgegenwirkendes und in einer quer zu die­ sen Ebenen nachgiebiges, vorzugsweise elastisch formbares Sta­ bilisierungselement aufweist. Ein derartiges Stabilisierungs­ element kann besonders einfach nach Art einer Blattfeder in Form eines zwischen dem Arm und dem feststehenden Teil ange­ ordneten Verbindungsstegs mit mindestens einer Biegung um eine parallel zur Schwenkachse verlaufende Biegeachse verwirklicht werden, wobei durch die Biegung die Verformbarkeit in der quer zu den Ebenen der Lenker verlaufenden Richtung sichergestellt wird.

Mit einem derartigen Verbindungssteg wird unter Gewähr­ leistung einer elastischen Verformbarkeit in einer quer zu den Ebenen der Lenker verlaufenden Richtung eine besonders wir­ kungsvolle Stabilisierung des Armes in einer parallel zu den Ebenen der Lenker verlaufenden Richtung erreicht, wenn er in einer sich senkrecht zur Schwenkachse erstreckenden Schnitt­ ebene einen im wesentlichen S-förmigen Querschnitt mit einem etwa parallel zur Ebene der Lenker verlaufenden Abschnitt auf­ weist, der an seinem einen Ende über eine erste Biegung um eine erste parallel zur Schwenkachse verlaufende Biegeachse und einen ersten quer zu den Ebenen der Lenker verlaufenden Abschnitt mit dem Arm und an seinem dazu entgegengesetzten an­ deren Ende über eine zweite Biegung um eine zweite parallel zur Schwenkachse verlaufende Biegeachse und einen zweiten quer zu den Ebenen der Lenker verlaufenden Abschnitt mit dem Lenker verbunden ist.

Mit dem in Form eines Verbindungsstegs gebildeten Stabi­ lisierungselement kann zusätzlich zu der Versteifung in einer parallel zu den Ebenen der Lenker verlaufenden Richtung auch noch einer Torsion des Arms um dessen Längsachse entgegenge­ wirkt werden, wenn die Breite des Verbindungssteges in einer parallel zur Schwenkachse verlaufenden Richtung wesentlich größer ist als seine Dicke in einer senkrecht dazu verlaufen­ den Richtung. Zweckmäßigerweise weist der Verbindungssteg etwa die gleiche Breite auf wie der Arm.

Im Hinblick auf einen möglichst kompakten Aufbau der er­ findungsgemäßen Kraftmeßvorrichtung hat es sich als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn das Stabilisierungselement in Längsrichtung des Arms betrachtet im wesentlichen zwischen dem Angriffsbereich und Befestigungsbereich angeordnet ist. Dabei kann der zwischen den Lenkern frei bleibende Raum ausgenutzt werden, wenn das Stabilisierungselement in einer sich senk­ recht zur Schwenkachse erstreckenden Schnittebene im wesentli­ chen zwischen den Lenkern angeordnet ist.

In konstruktiver Hinsicht hat es sich als besonders vor­ teilhaft erwiesen, wenn das Stabilisierungselement einstückig mit dem Arm und/oder dem feststehenden Teil gebildet ist, weil diese Anordnung zur Reduzierung der Anzahl der zur Herstellung und Montage einer erfindungsgemäßen Wägezelle benötigten Bau­ elemente beiträgt.

Falls einer der Lenker über zwei voneinander beabstandete Befestigungsbereiche mit dem feststehenden Teil verbunden ist, kann eine besonders genaue Ausrichtung dieses Lenkers bezüg­ lich dem anderen Lenker erreicht werden, wenn die Lagen dieser Befestigungsbereiche mit der Justiereinrichtung unabhängig voneinander in einer quer zu den Ebenen der Lenker verlaufen­ den Richtung justierbar sind.

In konstruktiver Hinsicht hat es sich als besonders vor­ teilhaft erwiesen, wenn der Angriffsbereich eine den Arm in einer quer zu den Ebenen der Lenker verlaufenden Richtung durchsetzende Ausnehmung zur Aufnahme eines Stellgliedes in Form einer in ein entsprechendes Gewinde in dem feststehenden Teil eingeschraubten Stellschraube aufweist. Dabei kann die Stellschraube mit einem Schraubenkopf an einer dem feststehen­ den Teil abgewandten Außenfläche des Armes anliegen, wenn die Justiereinrichtung eine den Arm gegen den Schraubenkopf drän­ gendes Vorspannelement aufweist. Der Befestigungsbereich kann in Form einer bezüglich der übrigen oberen Begrenzungsfläche erhabenen und von einer zur Festlegung eines Biegelagers die­ nenden Gewindebohrung durchsetzenden Befestigungsfläche gebil­ det sein.

Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung, auf die hinsichtlich aller erfindungswesentlichen und in der Beschreibung nicht näher herausgestellten Einzel­ heiten ausdrücklich verwiesen wird, erläutert. In der Zeich­ nung zeigt:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsge­ mäßen Wägezelle,

Fig. 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Wägezelle in der in der Fig. 1 mit dem Pfeil A angedeuteten Richtung und

Fig. 3 eine Schnittansicht durch die in Fig. 1 darge­ stellte Wägezelle.

Die in der Zeichnung dargestellte Wägezelle besteht im wesentlichen aus einem insgesamt mit 10 bezeichneten festste­ henden Teil, einem oberen Lenker 40, einem sich in einer par­ allel zu der Ebene des oberen Lenkers 40 erstreckenden Ebene angeordneten unteren Lenker 50 (vgl. Fig. 2 und 3) sowie einem mit den Lenkern 40 und 50 bezüglich dem feststehenden Teil 10 parallel geführten Lastaufnehmer 60.

Das feststehende Teil weist zwei über starre Verbindungs­ streben miteinander verbundene, sich jeweils etwa senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 erstreckende Seitenteile 20 und 30 auf. Diese Seitenteile 20 und 30 begrenzen zusammen mit den in Form von starren Platten gebildeten Lenkern 40 und 50 einen etwa quaderförmigen Innenraum der Wägezelle, in dem der Lastaufnehmer 60 und ein zum Übertragen der den Lastaufnehmer beaufschlagenden Kraft auf einen Meßwandler dienender Hebel 62 aufgenommen sind. Der Hebel 62 ist über Kopplungsbereiche 26 und 36 der Seitenteile 20 bzw. 30 an das feststehende Teil 10 koppelbar und kann über ein Biegelager zwischen einer an sei­ ner vorderen Stirnfläche angeordneten Befestigungsfläche 62a (Fig. 3) und einer vorderen Stirnfläche 61a des Lastaufnehmers an den Lastaufnehmer gekoppelt werden.

In jedem der Seitenteile 20 und 30 ist ein sich ausgehend von einer Materialbrücke 24 bzw. 34 geringer Stärke in Rich­ tung auf den Kopplungsbereich 26 bzw. 36 erstreckender und in einem den Kopplungsbereich 26 bzw. 36 begrenzenden und sich etwa senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 erstrecken­ den materialfreien Raum 28 bzw. 38 an der Oberseite der fest­ stehenden Teile 20 bzw. 30 auslaufender Schlitz 22 bzw. 32 ge­ bildet. Durch die Schlitze 22 und 32 in den Seitenteilen 20 und 30 wird an jedem der Seitenteile 20 und 30 ein sich ausge­ hend von der Materialbrücke 24 bzw. 34 bis zu dem material­ freien Raum 28 bzw. 38 etwa parallel zu den Lenkern 40 und 50 in Richtung auf den Kopplungsbereich 26 bzw. 36 erstreckender Arm 70 gebildet. Jeder dieser Arme 70 weist einen zur Befesti­ gung des oberen Lenkers 40 an dem feststehenden Teil 10 die­ nenden Befestigungsbereich 72 und einen Angriffsbereich in Form einer den Arm 70 in einer senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Richtung durchsetzende, zur Auf­ nahme einer Stellschraube (nicht dargestellt) dienende Ausneh­ mung auf. Dabei ist der zur Festlegung des oberen Lenkers 40 am feststehenden Teil 10 dienende Befestigungsbereich 72 zwi­ schen der Materialbrücke 24 bzw. 34 und der Ausnehmung 74 an­ geordnet, wobei der Abstand A zwischen der Ausnehmung 74 und dem Befestigungsbereich 72 größer ist als der Abstand B zwi­ schen dem Befestigungsbereich 72 und der Materialbrücke 24 bzw. 34 (vgl. Fig. 2).

Die obere Begrenzungsfläche 72a des Befestigungsbereichs 72 ist gegenüber der übrigen oberen Begrenzungsfläche 72b des Arms 70 geringfügig erhöht. Auf den oberen Begrenzungsflächen 72a der Befestigungsbereiche 72 jedes Arms 70 sind Befesti­ gungsenden 43 bzw. 45 von sich ausgehend von dem dem Lastauf­ nehmer 60 entgegengesetzten hinteren Ende des oberen Lenkers 40 in Richtung auf den Lastaufnehmer 60 erstreckenden Biegela­ gern 42 und 44 befestigt. Über diese Biegelager 42 und 44 ist der obere Lenker 40 biegeelastisch an die Befestigungsbereiche 72 und damit auch an die über die Materialbrücke 24 und 34 mit den Befestigungsbereichen 72 verbundenen Seitenteile 20 und 30 des feststehenden Teils 10 gekoppelt. Andererseits ist der obere Lenker 40 über Biegelager 46 und 48 an den Lastaufnehmer 60 gekoppelt. Ebenso ist der ebenfalls in Form einer starren Platte gebildete untere Lenker 50 über den Biegelagern 42 und 44 entsprechende Biegelager an die Seitenteile 20 und 30 und über den Biegelagern 46 und 48 entsprechende Biegelager an den Lastaufnehmer 60 gekoppelt. In den Fig. 2 und 3 sind die den Biegelagern 42 und 46 entsprechenden, diesen Biegelagern ge­ genüberstehenden Biegelager 52 und 56 zur Ankopplung des unte­ ren Lenkers 50 an das Seitenteil 30 einerseits und den Last­ aufnehmer 60 andererseits dargestellt.

Jeder der Arme 70 ist durch Betätigung einer in die ent­ sprechende Ausnehmung 74 eingeführten Stellschraube um eine durch die ein Biegegelenk bildende Materialbrücke 24 bzw. 34 festgelegte, etwa parallel zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 und senkrecht zur Längsrichtung des entsprechenden Arms ver­ laufende Schwenkachse verschwenkbar. Durch diese Verschwenkung können die oberen Begrenzungsflächen 72a der Befestigungsbe­ reiche 72 und damit auch die daran festgelegten Befestigungs­ enden 43 und 45 der andererseits mit dem oberen Lenker 40 ver­ bundenen Biegelager 42 und 44 in einer sich etwa senkrecht zur Ebene des oberen Lenkers 40 erstreckenden Richtung justiert werden. Auf diese Weise kann der obere Lenker 40 genau paral­ lel zu dem unteren Lenker ausgerichtet werden. Dabei wirkt je­ der der Arme 70 als einarmiger Hebel, mit dem eine durch Betä­ tigung einer entsprechenden Stellschraube hervorgerufene Bewe­ gung im Bereich der Ausnehmung 74 in dem entsprechenden Befe­ stigungsbereich 72 um einen Faktor von mehr als zwei unter­ setzt wird. Daher kann eine genaue Justierung jedes Befesti­ gungsbereichs 72 in einer senkrecht zur Ebene des oberen Len­ kers verlaufenden Richtung mit Hilfe einer einfachen, die ent­ sprechende Ausnehmung 74 durchsetzenden Justierschraube vorge­ nommen werden.

Dabei wird eine unerwünschte Verwindung der Arme 70 in den Befestigungsbereichen 72 einerseits durch eine erhöhte Ma­ terialstärke in den Befestigungsbereichen 72 und andererseits durch in den Schlitzen 22 und 32 aufgenommene Stabilisierungs­ elemente 80 verhindert. Jedes dieser Stabilisierungselemente 80 ist in Form eines einstückig mit dem entsprechenden Arm 70 und dem entsprechenden Seitenteil 20 bzw. 30 gebildeten Ver­ bindungsstegs zwischen einer unteren Begrenzungsfläche des Arms 70 und einer oberen Begrenzungsfläche des entsprechenden Seitenteils 20 bzw. 30 gebildet. Dabei weist jeder Verbin­ dungssteg 80 in einer senkrecht zur Ebene der durch die Ma­ terialbrücken 24 bzw. 34 festgelegten Schwenkachsen verlaufen­ den Schnittebene einen etwa S-förmigen Querschnitt auf. Dazu weist jeder Verbindungssteg 80 einen etwa parallel zur Ebene der Lenker 40 und 50 verlaufenden zentralen Abschnitt 82 auf, der an seinem einen Ende über eine erste Biegung 84 um eine parallel zur durch die Materialbrücke 24 bzw. 34 festgelegten Schwenkachse verlaufende Biegeachse und einen ersten etwa senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Ab­ schnitt 85 mit dem entsprechenden Arm 70 und an seinem dazu entgegengesetzten anderen Ende über eine zweite Biegung 86 um eine zweite parallel zu der entsprechenden Schwenkachse ver­ laufende Biegeachse und einen zweiten ebenfalls senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Endabschnitt 87 mit dem entsprechenden Seitenteil 20 bzw. 30 verbunden ist. Jeder der Verbindungsstege 80 erstreckt sich in einer parallel zu der durch die entsprechende Materialbrücke 24 bzw. 34 fest­ gelegten Schwenkachse erstreckenden Richtung über die gesamte Breite des entsprechenden Arms 70 und weist in einer senkrecht dazu verlaufenden Richtung eine wesentlich geringere Material­ stärke auf. Dabei ist jeder Verbindungssteg 80 in Längsrich­ tung des entsprechenden Arms 70 betrachtet zwischen der Aus­ nehmung 74 und dem Befestigungsbereich 72 angeordnet und be­ findet sich in einer sich senkrecht zu den durch die Material­ brücken 24 und 34 festgelegten Schwenkachse erstreckenden Schnittebene zwischen dem oberen Lenker 40 und dem unteren Lenker 50.

Durch die vorstehend beschriebene und in der Zeichnung dargestellte Form der Verbindungsstege 80 wird einerseits eine elastisch verformbare Abstützung der Arme 70 in einer senk­ recht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufenden Richtung und andererseits eine Versteifung der Arme 70 in einer paral­ lel zu diesen Ebenen verlaufenen Richtung erreicht. Ferner wirken die Verbindungsstege 80 einer Torsion der Arme 70 um deren Längsachse entgegen.

Wie besonders deutlich in Fig. 3 dargestellt, weist der Lastaufnehmer 60 an seinem unteren Ende einen sich etwa paral­ lel zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 nach hinten erstrecken­ den Ausleger 61 auf. Dieser Ausleger 61 wird an seinem hinte­ ren Ende von einer sich senkrecht zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 erstreckenden Stirnfläche 61a begrenzt, die mit einer vorderen Stirnfläche 62a des über Biegelager (nicht darge­ stellt) mit den Kopplungsbereichen 26 und 36 der Seitenteile 20 und 30 gekoppelten Hebels 62 fluchtet. Durch ein zwischen diesen Stirnflächen 61a und 62a des Auslegers 61 bzw. Hebels 62 angeordnetes Biegelager kann die den Lastaufnehmer 60 be­ aufschlagende Kraft auf den Hebel 62 übertragen werden. Da­ durch wird der Hebel um seine durch die an die Kopplungsberei­ che 26 und 36 gekoppelten Biegelager festgelegte und etwa par­ allel zu den Ebenen der Lenker 40 und 50 verlaufende Hebel­ achse ausgelenkt.

Wie besonders deutlich in Fig. 3 dargestellt, erstreckt sich der Hebel 62 über die gesamte Länge der Wägezelle und trägt an seinem der Stirnfläche 62a entgegengesetzten hinteren Ende eine Magnetspule 64, die in einem bezüglich dem festste­ henden Teil 10 festgelegten Magnetjoch 66 aufgenommen ist. Die Spule 64 bildet zusammen mit dem Magnetjoch 66 ein elektroma­ gnetisches Kraftkompensationssystem, mit dem eine durch eine den Lastaufnehmer 60 beaufschlagende und auf den Hebel 62 übertragene Kraft ausgelöste Auslenkung des Hebels 60 ausge­ glichen werden kann. Dabei stellt der zum Ausgleich der Aus­ lenkung benötigte Strom durch die Kompensationsspule 64 ein Maß für die den Lastaufnehmer 60 beaufschlagende Kraft dar. Dieser Strom bildet also eine der zu messenden Kraft entspre­ chende elektrische Meßgröße, die einer weiteren elektrischen bzw. elektronischen Verarbeitung unterzogen werden kann.

Wie der Fig. 3 weiter zu entnehmen ist, weist das fest­ stehende Teil 10 neben den Seitenteilen 20 und 30 auch noch einen zentralen Träger 12 auf, der ein dem in Fig. 1 darge­ stellten Fenster 41 im oberen Lenker 40 entsprechendes Fenster im unteren Lenker 50 durchsetzt. Über diesen zentralen Träger 12 kann die in der Zeichnung dargestellte Wägezelle an einem Waagengestell befestigt werden.

Die Erfindung ist nicht auf das anhand der Zeichnung er­ läuterte Ausführungsbeispiel beschränkt. Vielmehr ist auch an eine Ausführungsform gedacht, bei der sich die Schlitze 22 und 32 ausgehend von den Materialbrücken 24 und 34 bis zur vorde­ ren Begrenzungsfläche der Seitenteile 20 und 30 erstrecken. Weiter kann jeder Lenker 40 und 50 auch über nur ein Biegela­ ger an den Lastaufnehmer 60 gekoppelt sein. Ebenso ist auch daran gedacht, die Lenker 40 und 50 über nur ein Biegelager an das feststehende Teil zu koppeln. Ferner kann anstelle eines Hebels zur Übertragung der den Lastaufnehmer beaufschlagenden Kraft auf einen Meßwandler auch ein zwei oder mehr Hebel auf­ weisendes Hebelsystem eingesetzt werden.

Claims (20)

1. Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Wägezelle, mit einem zur Aufnahme der zu messenden Kraft dienenden Lastaufnehmer, (60), der über zwei in parallel zueinander verlaufenden Ebenen angeordnete, in diesen Ebenen steife und quer dazu auslenkbare Lenker (40, 50) bezüglich einem feststehenden Teil (10) paral­ lel geführt ist, wobei jeder Lenker (40, 50) an seinem einen Ende mit dem Lastaufnehmer (60) und an seinem dazu entgegenge­ setzten anderen Ende mit dem feststehenden Teil (10) verbunden ist, und einer Justiereinrichtung, mit der die Lage mindestens eines zur Befestigung eines der Lenker (40) an dem feststehen­ den Teil (10) dienenden Befestigungsbereichs (72) in einer quer zur Ebene der Lenker (40, 50) verlaufenden Richtung ju­ stierbar ist, mit einem sich in seiner Längsrichtung etwa par­ allel zu den Ebenen der Lenker (40, 50) erstreckenden Arm, der um eine etwa parallel zu diesen Ebenen und etwa senkrecht zu seiner Längsrichtung verlaufende Schwenkachse (24, 34) ver­ schwenkbar an das feststehende Teil (10) angelenkt ist und den Befestigungsbereich (72) sowie einen Angriffsbereich (74) für ein zum Verschwenken des Arms (70) um die Schwenkachse (24, 34) dienendes Stellglied aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Entfernung (A) zwischen dem Angriffsbereich (74) und dem Befestigungsbereich (72) in Längsrichtung des Arms (70) minde­ stens genauso groß ist wie die Entfernung (B) zwischen dem Be­ festigungbereich (72) und der Schwenkachse (24, 34) und eine Justierbewegung des Angriffsbereichs (74) um eine vorgegebene Strecke eine Bewegung des Befestigungsbereich (72) um eine kürzere Strecke zum Ergebnis hat.

2. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß der Arm (70) über ein Biegegelenk (24, 34) an das feststehende Teil (10) angelenkt ist.

3. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Arm (70) einstückig mit dem feststehenden Teil (10) gebildet ist und das Biegegelenk (24, 34) die Form einer Materialbrücke geringer Wandstärke zwischen dem Arm (70) und dem feststehenden Teil (10) aufweist.

4. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungsbereich (72) in Längsrichtung des Arms (70) betrachtet zwischen der Schwenkachse (24, 34) und dem Angriffsbereich (74) angeordnet ist.

5. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich­ net, daß sich der Arm in seiner Längsrichtung ausgehend von der Schwenkachse (24, 34) in Richtung auf die mit dem Lastauf­ nehmer (60) verbundenen Enden der Lenker (40, 50) erstreckt.

6. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß sich das feststehende Teil (10) etwa über die gesamte Länge der Lenker (40) zwischen deren mit dem feststehenden Teil (10) verbundenen Enden und deren mit dem Lastaufnehmer (60) verbundenen Enden erstreckt und der Arm (70) durch einen Schlitz (22, 32) in dem feststehenden Teil (10) gebildet ist.

7. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich­ net, daß das feststehende Teil (10) an seinen den mit dem Lastaufnehmer verbundenen Enden der Lenker (40, 50) benachbar­ ten Enden einen Ankopplungsbereich (26, 36) zum Ankoppeln eines zum Übertragen mindestens eines Teils der von dem Last­ aufnehmer (60) aufgenommenen Kraft auf einen Meßwandler (64, 66) dienenden Hebels (62) aufweist und der Arm (70) sich zwi­ schen dem Ankopplungsbereich (26, 36) und der Schwenkachse (24, 34) erstreckt.

8. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Arm (70) im wesent­ lichen in einer zwischen den Ebenen der Lenker (40, 50) ange­ ordneten und zu diesen Ebenen parallelen Ebenen erstreckt.

9. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß ein den Befestigungsbereich (72) aufweisender Abschnitt des Armes in einer senkrecht zu den Ebenen der Lenker (40, 50) verlaufenden Richtung dicker ist, als ein den Angriffsbereich (74) aufweisender Abschnitt des Armes (70).

10. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, gekennzeichnet durch ein einerseits mit dem Arm (70) und andererseits mit dem feststehenden Teil (10) verbundenes, einer Auslenkung des Armes (70) parallel zu den Ebenen der Lenker (40, 50) entgegenwirkendes und in einer quer zu diesen Ebenen verlaufenden Richtung nachgiebiges, vorzugsweise ela­ stisch verformbares Stabilisierungselement (80).

11. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Stabilisierungselement mindestens einen zwi­ schen dem Arm (70) und dem feststehenden Teil (10) angeordne­ ten Verbindungssteg (80) mit mindestens einer Biegung (84, 86) um eine parallel zur Schwenkachse (24, 34) verlaufende Biege­ achse aufweist.

12. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungssteg (80) in einer sich senkrecht zur Schwenkachse (24, 34) erstreckenden Schnittebene einen im wesentlichen S-förmigen Querschnitt aufweist.

13. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Verbindungssteg (80) einen etwa parallel zur Ebene der Lenker (40, 50) verlaufenden Abschnitt (82) auf­ weist, der an seinem einen Ende über eine erste Biegung (84) um eine erste parallel zur Schwenkachse (24, 34) verlaufende Biegeachse und einen ersten quer zu den Ebenen der Lenker (40, 50) verlaufenden Abschnitt (85) mit dem Arm (70) und an seinem dazu entgegengesetzten anderen Ende über eine zweite Biegung (86) um eine zweite parallel zur Schwenkachse verlaufende Bie­ geachse und einen zweiten quer zu den Ebenen der Lenker (40, 50) verlaufenden Abschnitt (87) mit dem feststehenden Teil (10) verbunden ist.

14. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Verbindungsstegs (80) in einer parallel zur Schwenkachse (24, 34) verlaufenden Richtung wesentlich größer ist als seine Dicke in einer senk­ recht dazu verlaufenden Richtung.

15. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabilisierungselement in Längsrichtung des Arms (70) zwischen dem Angriffsbereich (74) und dem Befestigungsbereich (72) angeordnet ist.

16. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabilisierungselement in einer sich senkrecht zur Schwenkachse (24, 34) erstreckenden Schnittebene im wesentlichen zwischen den Lenkern (40, 50) an­ geordnet ist.

17. Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabilisierungselement ein­ stückig mit dem Arm (70) und/oder dem feststehenden Teil (10) gebildet ist.

18. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens einer der Lenker (40) über mindestens zwei voneinander beabstandete Befesti­ gungsbereiche (72) mit dem feststehenden Teil (10) verbunden ist und die Lagen dieser Befestigungsbereiche (72) mit der Ju­ stiereinrichtung unabhängig voneinander in einer quer zu den Ebenen der Lenker (40, 50) verlaufenden Richtung justierbar sind.

19. Kraftmeßvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü­ che, dadurch gekennzeichnet, daß der Angriffsbereich (72) eine den Arm (70) in einer quer zu den Ebenen der Lenker (40, 50) verlaufenden Richtung durchsetzende Ausnehmung (74) zur Auf­ nahme eines Stellgliedes in Form einer in ein entsprechendes Gewinde in dem feststehenden Teil (10) eingeschraubten Stell­ schraube aufweist.

20. Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Stellschraube mit einem Schraubenkopf an einer dem feststehenden Teil (10) abgewandten Außenfläche (72b) des Armes (70) anliegt und die Justiereinrichtung ein den Arm gegen den Schraubenkopf drängendes Vorspannelement aufweist.