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Dokumentenidentifikation DE3916868A1 29.11.1990
Titel Waage mit einer drehbar gelagerten Lastschale
Anmelder Scheurich GmbH & Co Elektronik;
Bott GmbH, 7954 Bad Wurzach, DE
Erfinder Scheurich, Hans-Jürgen;
Bott, Alois jun., 7954 Bad Wurzach, DE
Vertreter Eisele, E., Dipl.-Ing.; Otten, H., Dipl.-Ing. Dr.-Ing., Pat.-Anwälte, 7980 Ravensburg
DE-Anmeldedatum 24.05.1989
DE-Aktenzeichen 3916868
Offenlegungstag 29.11.1990
Veröffentlichungstag im Patentblatt 29.11.1990
IPC-Hauptklasse G01G 23/14
IPC-Nebenklasse G01G 19/22   
Zusammenfassung Bei einer Waage, insbesondere Abfüll- oder Zuteilwaage für industrielle Anwendungen, mit einem Basisgestell (1) und einer an der lastaufnehmenden Seite eines Wägemechanismus (2) drehbar gelagerten Lastschale (8) sowie einer selbsttätig steuerbaren Antriebsvorrichtung (3) für diese wird das Taragewicht dadurch verringert, daß die Antriebsvorrichtung (3) an dem Basisgestell (1) angeordnet und während des Wägens und des Entleerens von der Lastschale (8) berührungsfrei abgekuppelt ist. Eine Rastvorrichtung (12) hält die Lastschale (8) in ihrer jeweils erreichten Lage fest. Als Kupplungsvorrichtung dient vorzugsweise eine Hülse (6) mit einer stirnseitigen Diametralnut (11), welche mit einem Querstift (10) an der Antriebswelle zusammenwirkt. Als Rastvorrichtung ist zweckmäßigerweise ein zylindrischer Lagerzapfenabschnitt (13) mit Umfangsaussparungen vorgesehen, in welche zwei an federelastisch vorgespannten Hebeln (15) gelagerte Rastorgane (19) eingreifen (hierzu Zeichnung).

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Waage, insbesondere Abfüll- oder Zuteilwaage, mit einer an der lastaufnehmenden Seite eines Wägemechanismus drehbar gelagerten Lastschale, wobei der Wägemechanismus an einem Basisgestell angeordnet ist, und mit einer selbsttätig steuerbaren Antriebsvorrichtung für die Entlade- und Rückstellbewegung der Lastschale. Derartige Waagen werden beispielsweise als Einzelkomponenten in umfangreichen Anlagen zum Auswiegen der Mischungsbestandteile von Mischungen in der Industrie verwendet.

Bei einer bekannten Waage, deren Wägemechanismus einen Meßkörper mit piezo-resistiven Eigenschaften enthält, wird die in 180°-Schritten arbeitende Antriebsvorrichtung mitgewogen. Diese Antriebsvorrichtung ist mit dem Drehlager der Lastschale kombiniert und sitzt an der lastaufnehmenden Seite des Meßkörpers.

Nachteilig ist, daß infolge des verhältnismäßig hohen Gewichts der Antriebsvorrichtung und trotz Verwendung leichter Werkstoffe für die Lastschale das Tara-Gewicht einen verhältnismäßig großen Anteil des Brutto-Gewichts, d. h. des Meßbereichs des jeweils verwendeten Meßkörpers, ausmacht. Damit sinkt der Netto-Meßbereich, was wiederum eine größere Zahl von Einzelkomponenten bei den erwähnten Großanlagen erfordert. Vor allem aber beeinträchtigen die Zuleitungen der Antriebsvorrichtung, seien es nun Luftschläuche oder elektrische Leitungen, die Meßgenauigkeit, weil die von den Leitungen hervorgerufenen Störkräfte zufallsbedingt sind. Diese Schwierigkeit macht sich besonders bei hochgenauen Waagen mit einer Meßgenauigkeit von unter 1 g bemerkbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Waage der einleitend bezeichneten Art das Tara-Gewicht zugunsten einer Erhöhung des Netto-Gewichts zu senken und die erzielbare Genauigkeit zu verbessern.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Antriebsvorrichtung an dem Basisgestell angeordnet und während des Wägens und des Entleerens von der Lastschale berührungsfrei abgekuppelt ist. Es gibt also keine leitungsbedingten Störkräfte mehr und das Tara-Gewicht kann mindestens um den beträchtlichen Anteil verringert werden, der bislang auf die nunmehr fest unterstützte Antriebsvorrichtung zurückzuführen war.

Um einen sicheren Wägebetrieb zu gewährleisten und die Lastschale insbesondere beim Beladen und Wägen ruhigzustellen, wird weiter vorgeschlagen, daß an der lastaufnehmenden Seite des Wägemechanismus eine Rast- oder Bremsvorrichtung vorgesehen ist, welche die Lastschale in ihrer beim Abkuppeln der Antriebsvorrichtung jeweils erreichten Lage festhält. Abgesehen von an sich möglichen elektromagnetischen Kupplungsvorrichtungen könnte eine mechanische Kupplung und Entkupplung erfolgen durch Vorschieben und Zurückziehen eines Antriebsorgans oder durch kraftschlüssige Anlage in Umfangsrichtung und anschließendes Zurückdrehen. Vorzugsweise dreht die Antriebsvorrichtung die Lastschale um jeweils 180° von ihrer Entladestellung in die Ladestellung, wobei die Drehrichtung fortlaufend oder alternierend sein kann.

Als besonders einfache und zuverlässige Ausführungsform wird vorgeschlagen, daß eine Kupplungsvorrichtung aus zwei mit Winkel- und Radialspiel koaxial ineinandergreifenden Kupplungsteilen sowie eine federbelastete Drehrastvorrichtung vorgesehen sind, wobei der beim Einfallen der Raste bewirkte Vortriebswinkel wenigstens gleich dem halben Spielwinkel ist. Der antreibende Kraftschluß erfolgt hierbei in Umfangsrichtung und beim Einfallen der Raste wird die Lastschale in gleicher Richtung weitergedreht, so, daß bei erreichtem Stillstand das Antriebsorgan sowohl in radialer Richtung als auch in Umfangsrichtung vollkommen vom angetriebenen Organ getrennt ist.

Im einzelnen besteht die Kupplungsvorrichtung zweckmäßigerweise aus einer Hülse mit stirnseitiger Diametralnut und einem Zapfen mit zweiseitigem Querstift. Als Rastvorrichtung dient vorzugsweise ein zylindrischer Lagerzapfenabschnitt der Lastschale mit am Umfang diametral angeordneten Aussparungen sowie zwei an Hebeln gelagerten Rastorganen, die gegeneinander elastisch verspannt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung erläutert. Im einzelnen zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Waage,

Fig. 2 einen Querschnitt II-II gemäß Fig. 1 und

Fig. 3 einen Querschnitt III-III gemäß Fig. 1.

Die Fig. 2 und 3 geben jeweils verschiedene Winkelstellungen a, b und c wieder, wobei die Figuren mit gleichen Buchstaben zusammengehören.

Fig. 1 zeigt, wie auf einem Basisgestell 1 ein Meßkörper 2 und eine Antriebsvorrichtung 3 montiert sind. Die Abdeckung des Meßkörpers läßt dessen Strukturen und piezoelektrische Applikationen im einzelnen nicht erkennen. Jedenfalls bildet die mit 4 bezeichnete Kante die lastaufnehmende Seite des Meßkörpers. Die Antriebsvorrichtung 3 beinhaltet einen pneumatischen Drehantrieb, dessen Abtriebswelle 5 eine erste Kupplungshälfte in Form einer Hülse 6 trägt.

Auf dem Meßkörper 2 sitzen zwei Lager 7, in welchen eine Lastschale 8 mittels einer Antriebswelle 9 drehbar gelagert ist. Das gegenüberliegende Ende der Antriebswelle 9 weist einen diametralen Querstift 10 auf und bildet die zweite Kupplungshälfte. Das Wellenende ragt stirnseitig in die mit reichlich Spiel bemessene zentrale Ausnehmung der Hülse 6 hinein, wobei eine Diametralnut 11 den Querstift 10 ebenfalls mit reichlich Spiel aufnimmt.

Zur Arretierung der Lastschale 8 in der Be- und Entladestellung dient eine Rastvorrichtung 12, die zwischen den Lagern 7 angeordnet ist. Hierzu gehört einerseits ein zylindrischer Abschnitt 13 größeren Durchmessers der Antriebswelle 9 mit achsparallelen halbzylindrischen Umfangsaussparungen 14 (Fig. 2a). Andererseits umfaßt die Rastvorrichtung zwei Hebel 15, die zwischen Lageraugen 16 des Meßkörpers achsparallel zur Antriebswelle 9 gelagert und an ihren freien Enden durch eine Zugfeder 17 zusammengespannt sind. Beide Hebel 15 haben in der Mitte ein Fenster 18, in welchem je eine Rastwalze 19 ebenfalls achsparallel gelagert ist. Diese Rastwalzen 19 stehen einander bezüglich des zylindrischen Abschnitts 13 diametral gegenüber und passen in die Umfangsaussparungen 14.

Die beschriebene Anordnung wirkt wie folgt: In der Ausgangsstellung gemäß Fig. 1 und den Fig. 2c und 3c wird die Lastschale 8 mit einem - wie in der Zeichnung angedeutet - pulverförmigen Wiegegut beschickt. Sie ist durch die Rastvorrichtung 12 arretiert. Die Kupplungsteile 9, 10 sowie 6, 11 berühren sich nicht. Die lastaufnehmende Seite 4 des Meßkörpers 2 ist somit in ihren räumlichen Bewegungen unbehindert. Mit Erreichen eines vorbestimmten Gewichts wird der Wiegegut-Zustrom unterbrochen und die Entladung der Ladeschale 8 eingeleitet.

Hierzu setzt die Antriebsvorrichtung 3 die erste Kupplungshälfte in eine Drehbewegung (bezüglich der Fig. 2 und 3 nach rechts) um insgesamt 180°. Die Flanken der Diametralnut 11 kommen mit den Enden des Querstifts 10 in Berührung. Das übertragene Drehmoment ist so groß, daß die Rastwalzen 19 unter Dehnung der Zugfeder 17 aus ihren Umfangsaussparungen 14 herausgedrückt werden und fortan auf dem Umfang des zylindrischen Abschnitts 13 abrollen. Die Fig. 2a und 3a zeigen das Ende dieser Phase. Die Rastwalzen 19 haben nach einem Bogenweg von etwa 160° genau die Kante der Umfangsaussparungen 14 erreicht.

Während der Antrieb langsam weiterläuft, fallen die Rastwalzen 19 in die Vertiefungen ein, bis sie die Raststellung nach Fig. 2b erreicht haben. Dabei schnappt die Antriebswelle 9 im Beispiel um einen Winkel von etwa 20° weiter. Der Querstift 10 hat sich dabei bereits über seine Mittelstellung in der Diametralnut 11 hinausgedreht. Der Antrieb läuft jedoch weiter, bis die Hülse 6 schließlich in der Stellung nach Fig. 3c stehenbleibt. Das Wiegegut fällt aus der Lastschale 8 heraus und durch Überwachung des Tara-Gewichts kann festgestellt werden, ob die Lastschale 8 auch wirklich leer ist.

Anschließend dreht sich die Lastschale erneut um 180°, um wiederum beladen zu werden. Dabei ist in den jeweiligen Ruhestellungen die Antriebsvorrichtung mit ihrem Kupplungsteil 6, 11 berührungsfrei von der Antriebswelle 9 und ihrem Querstift 10 abgekuppelt.

Bezugszeichenliste

1 Basisgestell

2 Meßkörper

3 Antriebsvorrichtung

4 lastaufnehmende Seite

5 Abtriebswelle

6 Hülse

7 Lager

8 Lastschale

9 Antriebswelle

10 Querstift

11 Diametralnut

12 Rastvorrichtung

13 zylindrischer Abschnitt

14 Umfangsaussparung

15 Hebel

16 Lagerauge

17 Zugfeder

18 Fenster

19 Rastwalze


Anspruch[de]
  1. 1. Waage, insbesondere Abfüll- oder Zuteilwaage, mit einer an der lastaufnehmenden Seite eines Wägemechanismus drehbar gelagerten Lastschale, wobei der Wägemechanismus an einem Basisgestell angeordnet ist, und mit einer selbsttätig steuerbaren Antriebsvorrichtung für die Entlade- und Rückstellbewegung der Lastschale, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (3) an dem Basisgestell (1) angeordnet und während des Wägens und des Entleerens von der Lastschale (8) berührungsfrei abgekuppelt ist.
  2. 2. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an der lastaufnehmenden Seite (4) des Wägemechanismus (2) eine Rast- (12) oder Bremsvorrichtung vorgesehen ist, welche die Lastschale (8) in ihrer beim Abkuppeln der Antriebsvorrichtung (3) jeweils erreichten Lage festhält.
  3. 3. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung (3) die Lastschale (8) um jeweils etwa 180° von ihrer Entladestellung in die Ladestellung usw. dreht.
  4. 4. Waage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kupplungsvorrichtung aus zwei mit Winkel- und Radialspiel koaxial ineinandergreifenden Kupplungsteilen (6, 10, 9, 11) sowie eine federbelastete Drehrastvorrichtung (12) vorgesehen sind, wobei der beim Einfallen der Raste (19) bewirkte Vortriebswinkel wenigstens gleich dem halben Spielwinkel ist.
  5. 5. Waage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsvorrichtung aus einer Hülse (6) mit stirnseitiger Diametralnut (11) und einem Zapfen (9) mit zweiseitigem Querstift (10) besteht.
  6. 6. Waage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rastvorrichtung einen zylindrischen Lagerzapfenabschnitt (13) mit am Umfang diametral angeordneten Aussparungen (14) sowie zwei an Hebeln (15) gelagerte Rastorgane (19) aufweist, die gegeneinander elastisch verspannt (17) sind.






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