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Dokumentenidentifikation DE19911895C2 25.10.2001
Titel Standfuß für eine Meßzelle
Anmelder Borngässer, Johannes, 19372 Dütschow, DE
Erfinder Borngässer, Johannes, 19372 Dütschow, DE
Vertreter Jaap, R., Pat.-Anw., 19370 Parchim
DE-Anmeldedatum 17.03.1999
DE-Aktenzeichen 19911895
Offenlegungstag 28.09.2000
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 25.10.2001
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.10.2001
IPC-Hauptklasse G01G 21/23
IPC-Nebenklasse G01D 11/02   

Beschreibung[de]

Die Erfindung bezieht sich auf einen Standfuß nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Derartige Standfüße mit den dazugehörigen Meßzellen werden insbesondere im Waagenbau verwendet.

Eine Waage wird beispielsweise als Plattform- oder Behälterwaage ausgeführt und besteht aus einer Wägeplatte mit mindestens drei Standfüßen und einer gleichen Anzahl von auf Druck-, Biegung oder Scherung beanspruchter Meßzellen. Jedem Standfuß ist eine Meßzelle zugeordnet. Die Standfüße mit den Meßzellen sind im Bereich der Wägeplatte räumlich voneinander verteilt angeordnet, wobei die Meßzellen als Bindeelement zwischen der Wägeplatte und den Standfüßen fungieren. Dazu sind sie einerseits mit ihrem Gehäuse an der Wägeplatte und mit ihrem Meßarm am Standfuß befestigt.

Diese Waagen werden in der Regel fabrikmäßig vorbereitet und am Aufstellungsort unter Berücksichtigung der örtlichen Bedingungen nachjustiert.

Die Standfüße haben die Aufgabe, die zu messende Last aufzunehmen und die entsprechende Gegenkraft weitestgehend ohne äußere Beeinflussung in die Meßzelle einzuleiten. Weiterhin besteht ihre Aufgabe darin, die Höhenunterschiede zwischen den Standorten der einzelnen Standfüße beim Justieren der Waage am Aufstellungsort auszugleichen sowie auf die Wägeplatte wirkende Horizontalkräfte so aufzunehmen, daß keine Beeinträchtigung des Meßergebnisses erfolgt.

Dazu müssen sie eine hohe Kraftaufnahmefähigkeit, Höhenverstellbarkeit und eine große Gelenkfähigkeit besitzen.

Es sind nun eine Reihe von Standfüßen in den unterschiedlichsten Ausführungen bekannt. So zeigt die DE 297 18 113 U1 des Anmelders einen Standfuß mit einem Lastbolzen, der einerseits als Druckkopf und andererseits als Gewindeschaft ausgebildet ist. Der Druckkopf besitzt eine stirnseitige Druckfläche und ist wahlweise in der Meßzelle oder in eine Bodenplatte eingesetzt. Dazu ist in der Meßzelle oder in der Bodenplatte eine Grundbohrung mit einer Gegendruckfläche eingearbeitet. Der Lastbolzen ist im Bereich des Druckkopfes durch einen speziellen Federring und im Bereich des Gewindeschaftes durch einen Sicherungsring gegen Herausfallen gesichert. Ein Standfuß mit einem solchen Lastbolzen hat sich im allgemeinen bewährt. Es haben sich aber mit der Zeit zwei Nachteile herausgestellt. So ist der Abstand zwischen den beiden entgegengesetzten Kraftübertragungspunkten an der Bodenplatte und an der Meßzelle relativ groß. Bei einem Auslenken des Lastbolzens aus der Senkrechten wirkt dieser Abstand am Lastbolzen als Hebelarm, der im Zusammenhang mit der eingeleiteteten Kraft den Lastbolzen verformt und damit die Meßergebnisse verfälscht.

Nachteilig ist auch, daß der Gewindeschaft des Lastbolzens in der Meßzelle oder in der Bodenplatte fest eingespannt ist und somit der Wägeplatte in horizontaler Richtung nur eine begrenzte Bewegungsfreiheit erlaubt.

Aus der EP 0 361 518 A2 wurde nun ein Standfuß mit einem, die Kraft zwischen der Bodenplatte und der Meßzelle übertragenden, Lastbolzen bekannt, der an beiden Enden mit einem Druckkopf ausgebildet ist. Dieser Lastbolzen ist beidseitig in Grundbohrungen lose eingelegt und gegen Herausfallen dadurch gesichert, daß die Meßzelle und die Bodenplatte durch eine Abhebesicherung zusammengehalten werden.

Bei diesem Standfuß ist die gezeigte Abhebesicherung von Nachteil, da sie die horizontale Bewegungsfreiheit der Wägeplatte stark einschränkt. Damit wird der eigentliche Vorteil der beiden Druckköpfe wieder aufgehoben.

Allen bekannten Standfüßen ist gemeinsam, daß sie jeweils nur auf einen bestimmten Meßzellentyp ausgelegt und damit nicht universell einsatzfähig sind.

Es besteht daher die Aufgabe, einen Standfuß der vorliegenden Gattung zu entwickeln, der höhenverstellbar ist und der eine an unterschiedliche Meßzellen anpaßbare Aufnahmevorrichtung und eine von der Meßzelle unabhängige und die Meßwerte nicht beeinflussende Abhebesicherung besitzt.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Zweckdienliche Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen 2 bis 3.

Der neue Standfuß beseitigt alle genannten Nachteile des Standes der Technik. So besitzt er beispielsweise den Vorteil, höhenverstellbar zu sein. Er zeichnet sich durch einen kurzen Hebelarm zwischen den beiden Kontakt- und Druckpunkten zwischen der Meßzelle und dem Standfuß aus, das Wägefehler bei einem seitlichen Lastangriff auf ein Minimum reduziert. Durch eine gedrungene und kompakte Bauweise des Druckstückes können die balligen Druckflächen mit einem großen Krümmungsradius ausgestattet werden, was eine günstige Lastverteilung bewirkt und eine hohe Lastaufnahmefähigkeit sichert.

Von großem Vorteil ist auch die gute Beweglichkeit des tragenden Gelenkes, die sowohl bei Bodenunebenheiten als auch bei seitlichem Auswandern der Last dafür sorgt, daß sich die tragende Kontaktfläche immer senkrecht unter dem Lastarm der Meßzelle befindet und somit das Meßergebnis nicht beeinflußt wird.

Von Vorteil ist auch die doppelte Abhebesicherung mit ihrem einfachen Aufbau und ihrer hohen Funktionalität. Besonders vorteilhaft ist aber die hohe Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Meßzellentypen. Je nach Erfordernis kann der Standfuß durch Austausch einiger Einzelteile ohne Mühe auf alle herkömmlichen Meßzellen ausgerichtet werden. So kann das obere Kraftübertragungsstück entfallen und das Druckstück direkt in eine vorhandene Grundbohrung der Meßzelle eingesetzt werden. Möglich ist auch, das Druckstück mit dem oberen Kraftübertragungsstück in eine Durchgangsbohrung und notfalls mit einer Konterung einzuschrauben. Das Druckstück kann auch an seinen beiden zylindrischen Enden einen gleichen oder einen unterschiedlichen Durchmesser aufweisen.

Die Erfindung soll nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert werden.

Dazu zeigen

Fig. 1: eine vereinfacht dargestellte Plattformwaage,

Fig. 2: ein mit der Meßzelle verschraubter Standfuß und

Eine Plattformwaage nach der Fig. 1 besteht in der Hauptsache aus einer Wägeplatte 1, mehreren starr mit der Wägeplatte 1 verbundenen Meßzellen 2 und mehreren Standfüßen 3, wobei jeder Meßzelle 2 ein Standfuß 3 zugeordnet ist.

Jeder Standfuß 3 besitzt eine Bodenplatte 4, in der eine Durchgangssbohrung mit einem Gewindeteil 5 und einer der Bodenfläche näherliegenden Auskesselung 6 eingearbeitet ist. Zum Standfuß 3 gehört weiterhin ein unteres Kraftübertragungsstück 7, ein oberes Kraftübertragungsstück 8 und ein dazwischen liegendes Druckstück 9. Das untere Kraftübertragungsstück 7 ist mit einem Gewindeteil 10 und mit einer Druckstückaufnahme 11 ausgebildet, mit der Bodenplatte 4 verschraubt und mittels einer Kontermutter 12 verspannt. Damit ist für einen festen und spielfreien Sitz des unteren Kraftübertragungsstückes 7 in der Bodenplatte 4 gesorgt. Am unteren Ende des Gewindeteiles 10 ist eine Nut 13 eingearbeitet, in die ein Sicherungsring 14 eingesetzt ist, der im Zusammenwirken mit der Auskesselung 6 ein unbeabsichtigtes Herausdrehen des unteren Kraftübertragungsstückes 7 aus der Bodenplatte 4 verhindert.

Die Auskesselung 6 ist so bemessen, daß eine Montage des Sicherungsringes 14 möglich ist und eine ausreichende Höhenverstellung durch Drehen des unteren Kraftübertragungsstückes 7 erfolgen kann. Für die Höhenverstellung ist das untere Kraftübertragungsstück 7 mit, einer entsprechenden Schlüsselfläche ausgerüstet. Das obere Kraftübertragungsstück 8 besitzt ebenfalls ein Gewindeteil 10' mit einer Schlüsselfläche und eine Druckstückaufnahme 11', wobei das Gewindeteil 10' in eine Durchgangsbohrung der Meßzelle 2 eingeschraubt ist. Dadurch sind die beiden Druckstückaufnahmen 11 und 11' des unteren und des oberen Kraftübertragungsstückes 7 und 8 gegenüberliegend ausgerichtet und in unmittelbarer Nähe angeordnet.

Sowohl das untere Kraftübertragungsstück 7 als auch das obere Kraftübertragungsstück 8 sind im Bereich der Druckstückaufnahmen 11, 11' mit je einer Grundbohrung 16, 16' ausgerüstet, die je eine plane Druckfläche 17, 17' und eine innere Ringnut 18, 18' besitzen.

Das Druckstück 9 ist ein zylindrischer Körper mit stirnseitigen Druckflächen 19, 19' und einer Mantelfläche, in die in unmittelbarer Nähe zu den stirnseitigen Druckflächen 19, 19' spezielle Ringnuten 20, 20' eingebracht sind. Diese Ringnuten 20, 20' sind maßlich und räumlich auf die Ringnuten 18, 18' in den beiden Kraftübertragungsstücken 7 und 8 abgestimmt. Die Druckflächen 19, 19' des Druckstückes 9 sind ballig ausgeführt. Das Druckstück 9 ist in die Grundbohrungen 16, 16' des unteren Kraftübertragungsstückes 7 und des oberen Kraftübertragungsstückes 8 eingesetzt und durch jeweils einen, in den Ringnuten 18, 18' bzw. 20, 20' befindlichen Federring 21 mit beiden Kraftübertragungsstücken 7, 8 verbunden.

Zur Gewährleistung einer relativ großen Auslenkfähigkeit des oberen Kraftübertragungsstückes 8 ist der Durchmesser des Druckstückes 9 und die beiden Grundbohrungen 16, 16' des unteren und des oberen Kraftübertragungsstückes 7, 8 mit einem großen Spiel aufeinander abgestimmt. Zum anderen sind die gegenüberliegenden Ringnuten 18 und 20 bzw. 18' und 20' in der Art gestaltet, daß beide etwa gleich breit sind, wobei die Nutbreiten den Durchmesser des Federringes 21 um ein bestimmtes Maß übersteigen. Weiterhin besitzt die Ringnut 18, 18' der Grundbohrung 16, 16' eine zylindrische Mantelfläche und die Ringnuten 20, 20' des Druckstückes 19 eine konkav geformte Mantelfläche. Die jeweils konkav geformte Mantelfläche der Ringnut 20, 20' läuft beidseitig im Außendurchmesserbereich des Druckstückes 9 aus, wobei der zur Druckfläche 19, 19' des Druckstückes 9 gerichtete Auslauf gegenüber dem innenliegenden Auslauf eine geringere Steigung besitzt.

Die Länge des zylindrischen Druckstückes 9 ist möglichst kurz bemessen, sodaß die beiden gegenüberliegenden Druckflächen 19, 19' dicht beieinander liegen. Damit wird der Hebelarm zwischen den Druckpunkten gering gehalten und die Gefahr des Verfälschens der Meßergebnisse minimiert. Die Tiefen der beiden Grundbohrungen 16 und 16' in beiden Kraftübertragungsstücken 7 und 8 sind in Abstimmung mit der Länge des Druckstückes 9 so aufeinander abgestimmt, daß sich zwischen dem unteren Kraftübertragungsstück 7 und dem oberen Kraftübertragungsstück 8 ein für die maximale Auslenkbewegung des oberen Kraftübertragungsstückes 8 ausreichender Abstand ergibt.

Die Fig. 2 zeigt eine andere Art der Befestigung des oberen Kraftübertragungsstückes 8 in der Meßzelle 2. Dabei durchdringt das Gewindeteil 10' die Durchgangsbohrung der Meßzelle 2 und wird von einer außen liegenden Kontermutter 22 festgesetzt. Aufstellung der Bezugszeichen 1 Wägeplatte

2 Meßzelle

3 Standfuß

4 Bodenplatte

5 Gewindeteil

6 Auskesselung

7 unteres Kraftübertragungsstück

8 oberes Kraftübertragungsstück

9 Druckstück

10, 10' Gewindeteil

11, 11' Druckstückaufnahme

12 Kontermutter

13 Nut

14 Sicherungsring

15 -

16, 16' Grundbohrung

17, 17' Druckfläche

18, 18' Ringnut

19, 19' Druckfläche

20, 20' Ringnut

21 Federring

22 Kontermutter


Anspruch[de]
  1. 1. Standfuß für eine Messzelle, die zusammen mit weiteren Messzellen (2) starr mit einer Wägeplatte (1) verbunden ist und die über eine Aufnahmebohrung mit dem Standfuß (3) verbunden ist, wobei der Standfuß (3) aus einer Bodenplatte (4) und einem Kraftübertragungsstück besteht und das Kraftübertragungsstück höhenverstellbar ausgeführt ist und ballige Druckflächen zur Kraftübertragung und eine entsprechende Abhebesicherung zwischen der Bodenplatte und der Messzelle besitzt, dadurch gekennzeichnet, dass
    1. - das Kraftübertragungsstück zweiteilig ausgeführt ist und aus einem unteren Kraftübertragungstück (7) und aus einem oberen Kraftübertragungsstück (8) besteht,
    2. - beide Kraftübertragungsstücke (7, 8) jeweils einerseits mit einem Gewindeteil (10, 10') zur Befestigung an die Messzelle (2) oder an die Bodenplatte (4) und andererseits mit einer Grundbohrung (16, 16') zur Aufnahme eines gemeinsamen Druckstückes (9) ausgestattet sind, wobei
    3. - jede Grundbohrung (16, 16') eine Druckfläche (17, 17') und das gemeinsame Druckstück (9) zwei gegenüberliegende Druckflächen (19, 19') besitzt und
    4. - zwischen dem Druckstück (9) und jedem Kraftübertragungsstück (7, 8) eine Federring-Nut- Verbindung besteht.
  2. 2. Standfuß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede der beiden Federring-Nut-Verbindungen aus einem Federring (21) und einer Ringnut (20, 20') im Druckstück (9) und einer Ringnut (18, 18') in der Grundbohrung (16, 16') besteht.
  3. 3. Standfuß nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beide Ringnuten (20, 20'; 18, 18') breiter als der Durchmesser des Federringes (21) ausgeführt sind, eine Ringnut (18, 18') eine plane Grundfläche und die andere Ringnut (20, 20') eine konkave Grundfläche besitzt, wobei die konkave Grundfläche im Außendurchmesserbereich beidseitig ausläuft und der zur Druckfläche (19, 19') des Druckstückes (9) gerichtete Auslauf eine geringere Steigung besitzt als der gegenüberliegende Auslauf.






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