CH635194A5

CH635194A5 - Balance for the weighing of persons or loads

Info

Publication number: CH635194A5
Application number: CH14279A
Authority: CH
Inventors: Peter Kipfer
Original assignee: Peter Kipfer
Priority date: 1979-01-08
Filing date: 1979-01-08
Publication date: 1983-03-15
Also published as: DE2938507C2; DE2938507A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Waage zum Wiegen von Personen oder Lasten, mit einem Oberteil und einem Unterteil, in welchem zwei zueinander parallel verlaufende, elastische Träger angeordnet sind, die in ihren Mittelteilen im Unterteil eingespannt sind und an ihren Enden zur Abstützung des Oberteiles Verbindungsglieder und an ihren beidseitig der Einspannstelle liegenden Flächen Messelemente einer Wheatstone-Brücke tragen, die bei Belastung der Waage ein resultierendes elektrisches Signal abgibt. The invention relates to a scale for weighing people or loads, with an upper part and a lower part, in which two mutually parallel, elastic supports are arranged, which are clamped in their central parts in the lower part and at their ends to support the upper part connecting links and carry measuring elements of a Wheatstone bridge on their surfaces on both sides of the clamping point, which emits a resulting electrical signal when the scale is loaded.

Die bekannten Waagen, insbesondere Personenwaagen, The known scales, in particular personal scales,

sind so konstruiert, dass zur Lagerung des Oberteiles auf dem Unterteil Schneidenlager angewandt werden. Diese Schneidenlager verursachen, dass der Oberteil bei Belastung der Waage wackelt. Wenn aber ein Gewicht auf den Rand der mit Oberteil verbundenen Wiegeplattform aufgelegt wird, kann der obere Teil kippen. are designed in such a way that cutting edge bearings are used to support the upper part on the lower part. These cutting edge bearings cause the upper part to wobble when the scale is loaded. However, if a weight is placed on the edge of the weighing platform connected to the upper part, the upper part can tip over.

Bei der elektromechanischen Waage nach der DE-OS 25 56 533 stützt sich der Oberteil der Waage auf dem Unterteil über Verbindungsglieder ab, die an Enden von zwei im Unterteil eingespannten Trägern angeordnet sind. Die Verbindungsglieder bestehen hier aus einer Schraube, die in ihrem Kopf eine In the electromechanical balance according to DE-OS 25 56 533, the upper part of the balance is supported on the lower part via connecting links which are arranged at the ends of two supports clamped in the lower part. The links here consist of a screw, one in their head

Rille besitzt, und einem Federstahlplättchen, das mit einem Endteil, der eine U-förmige Aussparung aufweist, in die Rille der Schraube rittlings eingreift. Der andere Teil des Federstahl-plättchens ist am Oberteil der Waage befestigt. An jedem Trä-s ger sind Messelemente angelegt, die bei Belastung der Waage wegen Durchbiegung der Träger auf Zug bzw. auf Druck beansprucht sind. Die Messelemente bilden eine Wheatstone-Brük-ke, die ein resultierendes Signal abgibt, das ablesbar gemacht wird. Has groove, and a spring steel plate which engages astride the groove of the screw with an end portion which has a U-shaped recess. The other part of the spring steel plate is attached to the upper part of the scale. Measuring elements are attached to each beam, which are subjected to tensile or pressure loads when the scale is loaded due to the beam bending. The measuring elements form a Wheatstone bridge, which emits a resulting signal that is made readable.

io Obwohl durch solche Verbindungsglieder das Wackeln des Oberteiles bei Belastung der Waage vermieden wird, besteht noch immer der Nachteil, dass nämlich solche Verbindungsglieder nicht auf Zug belastbar sind. Durch das auf die Schraube aufgesteckte Stahlplättchen wird auch keine stabile Verbindung 15 des Oberteiles mit dem Unterteil der Waage erzielt. Wenn ein Gewicht auf den Rand der Wiegeplattform aufgelegt wird, werden die gegenüberliegenden Federplättchen aus der Rille der Schraube etwas hinaufrutschen, was Messfehler und somit ungenaue Anzeigewerte zur Folge hat. Die Wiegeplattform kann 20 durch ein auf den Rand derselben aufgelegtes Gewicht sogar teilweise zum Kippen gebracht werden, wenn das Federplättchen aus der Rille der Schraube weiter hinaufgezogen wird. Die Stahlplättchen haben weiter den Nachteil, dass sie nur in einer Richtung reibungsfrei nachgiebig sind. In der anderen Richtung 25 entsteht in der Rille der Versteilschraube Reibung, was wiederum die Genauigkeit der Anzeigewerte nachteilig beeinflusst. io Although such connecting links prevent the upper part from wobbling when the scale is loaded, there is still the disadvantage that such connecting links cannot be subjected to tensile loads. Due to the steel plate attached to the screw, no stable connection 15 of the upper part to the lower part of the scale is achieved. If a weight is placed on the edge of the weighing platform, the opposite spring plates will slide out of the groove of the screw, which leads to measurement errors and thus inaccurate readings. The weighing platform can even be partially tilted by a weight placed on the edge of the weighing platform when the spring plate is pulled further out of the groove of the screw. The steel plates also have the disadvantage that they are only flexible in one direction. In the other direction 25, friction occurs in the groove of the adjusting screw, which in turn adversely affects the accuracy of the display values.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine Waage zum Wiegen von Personen oder Lasten zu schaffen, deren Oberteil mit dem Unterteil stabil verbunden ist. Eine solche stabile Verbindung 30 soll aber auch in allen Richtungen reibungsfrei arbeiten. Durch eine solche Verbindung soll bei Belastung der Waage das Wak-keln oder sogar das Kippen des Oberteiles mit der Wiegeplattform vermieden werden. Des weiteren sollen bei Belastung der Waage die von den vier Messelementen abgegebenen elektri-35 sehen Signale durch einfache mechanische Mittel abgeglichen werden. Es sollen weiter Messfehler vermieden werden, wenn ein Gewicht auf eine beliebige Stelle an der Wiegeplattform gestellt wird. Die Konstruktion der Waage soll einfach sein mit einer möglichst kleinsten Anzahl an Bestandteilen. It is the object of the invention to provide a scale for weighing people or loads, the upper part of which is stably connected to the lower part. Such a stable connection 30 should also work smoothly in all directions. Such a connection is intended to avoid wobbling or even tilting of the upper part with the weighing platform when the scale is loaded. Furthermore, when the scale is loaded, the electrical signals emitted by the four measuring elements are to be compared by simple mechanical means. Further measurement errors should be avoided if a weight is placed anywhere on the weighing platform. The construction of the scale should be simple with the smallest possible number of components.

40 Diese Aufgaben werden erfindungsgemäss bei der eingangs erwähnten Waage auf solche Weise gelöst, dass die Verbindungsglieder Stifte umfassen, die im Oberteil und in den Trägern eingepresst und auf Zug belastbar sind, und dass sich jeder elastische Träger auf dem Unterteil über jeweils ein beidseitig 45 der Einspannstelle angeordnetes federndes Mittel abstützt, das quer zum Träger in einem Ubertragungshebel verschiebbar ist. These objects are achieved according to the invention in the aforementioned scales in such a way that the connecting members comprise pins which are pressed into the upper part and in the carriers and can be subjected to tensile stress, and that each elastic carrier on the lower part has a 45 on both sides Supporting arranged resilient means supports, which is displaceable transversely to the carrier in a transmission lever.

Mit Vorteil umfassen die Verbindungsglieder weiter an den Trägern abnehmbar befestigte erste Lagerstücke, in welchen die einen Enden der Stifte eingepresst sind, wobei jedes erste La-50 gerstück eine in seiner Längsachse verlaufende, gegen den Oberteil mündende, sich in Richtung zu ihrer Mündung erweiternde Bohrung aufweist, die es erlaubt, dass der in dem ersten Lagerstück nicht eingepresste Stiftteil seitlich beschränkt ausschwenken kann, und wobei die anderen Enden der Stifte in 55 zweiten Lagerstücken eingepresst sind, die am Oberteil abnehmbar befestigt sind. Advantageously, the connecting links further comprise first bearing pieces detachably fastened to the supports, in which the one ends of the pins are pressed in, each first bearing piece having a bore which runs in its longitudinal axis and opens towards the top and widens towards its mouth which allows the pin part which is not pressed in in the first bearing piece to pivot laterally to a limited extent, and wherein the other ends of the pins are pressed in 55 second bearing pieces which are detachably fastened to the upper part.

Der Erfindungsgegenstand wird nachstehend anhand einer Zeichnung beispielsweise näher erläutert. Es zeigen The subject matter of the invention is explained in more detail below using a drawing, for example. Show it

Fig. 1 einen Teilschnitt einer Waage zum Wiegen von Perso-60 nen oder Lasten, 1 is a partial section of a scale for weighing people or loads,

Fig. 2 eine schematische Draufsicht auf die Waage nach der Fig. 1, teilweise aufgebrochen und Fig. 2 is a schematic plan view of the scales according to FIG. 1, partially broken away and

Fig. 3 eine schematische Ansicht eines Übertragungshebels. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, besteht die Waage zum 65 Wiegen von Personen oder Lasten aus einem Oberteil 1 und einem Unterteil 2. Sowohl der Oberteil 1 als auch der Unterteil 2 sind je aus einem Gussstück hergestellt. Der Oberteil 1 ist auf der Aussenseite mit einer Wiegeplattform 14 versehen, die aus Fig. 3 is a schematic view of a transmission lever. As can be seen from FIG. 1, the scale for weighing people or loads consists of an upper part 1 and a lower part 2. Both the upper part 1 and the lower part 2 are each made from a cast piece. The upper part 1 is provided on the outside with a weighing platform 14, which consists of

3 3rd

635 194 635 194

Nadelfilz, Teppich oder Gummimatte besteht. Die Wiegeplattform 14 nach der Fig. 1 besteht aus Nadelfilz und ist auf der äusseren Fläche des Oberteiles 1 aufgeklebt. Needle felt, carpet or rubber mat. The weighing platform 14 according to FIG. 1 consists of needle felt and is glued to the outer surface of the upper part 1.

Im unteren Teil 2, wie insbesondere aus der Fig. 2 zu entnehmen ist, sind zwei zueinander parallel verlaufende elastische Träger 3 angeordnet, die aus im Querschnitt rechteckigen Stahlstäben bestehen und in ihren Mittelteilen im unteren Teil 2 eingespannt sind. Die Einspannstelle 6 ist einerseits durch einen nach innen gebogenen Abschnitt 2' des Unterteiles 2 und andererseits durch Briden 11 gebildet. Der nach innen gebogene Abschnitt 2' sowie die Briden 11 liegen auf der unteren bzw. oberen Fläche der Träger 3 auf; der gebogene Abschnitt 2' und die Briden 11 sind miteinander durch Bolzen 12 und Muttern 13 verbunden. Somit sind die beiden mit Abstand voneinander liegenden Träger 3 in ihrer Mitte am Unterteil 2 fest verankert, wobei ihre Endteile federnd nach oben und nach unten schwenken können. Auf der Aussenfläche des Unterteiles 2 sind mindestens drei Fiisse 15 aus Gummi angebracht. In the lower part 2, as can be seen in particular in FIG. 2, two mutually parallel elastic supports 3 are arranged, which consist of steel bars with a rectangular cross-section and are clamped in their central parts in the lower part 2. The clamping point 6 is formed on the one hand by an inwardly bent section 2 ′ of the lower part 2 and on the other hand by clips 11. The inwardly bent section 2 'and the brackets 11 rest on the lower or upper surface of the carrier 3; the bent section 2 'and the brackets 11 are connected to one another by bolts 12 and nuts 13. Thus, the two spaced-apart supports 3 are firmly anchored in the middle of the lower part 2, their end parts being able to pivot resiliently up and down. At least three rubber feet 15 are attached to the outer surface of the lower part 2.

Zur Abstützung des Oberteiles 1 sind an den Enden der beiden Träger 3 Verbindungsglieder vorgesehen, deren jedes einen Stift 5 aus rostfreiem Federstahl und ein Lagerstück 7 unifasst. Jeder Stift 5 ist mit seinem einen Ende im Lagerstück 7 eingepresst. Das Lagerstück 7 weist eine in seiner Längsachse verlaufende, gegen den Oberteil 1 mündende Bohrung 9 auf, die sich in Richtung zu ihrer Mündung erweitert. Somit entsteht im Lagerstück 7 ein seitlicher Anschlag, durch welchen die seitliche Ausschwenkung des im Lagerstück 7 nicht eingepressten Stiftteiles seitlich beschränkt ist. Das in das entsprechende Loch am Ende jedes Trägers 3 eingesetzte Lagerstück 7 ist am Träger 3 mittels einer Mutter 16 festgehalten. To support the upper part 1 3 connecting links are provided at the ends of the two supports, each of which has a pin 5 made of stainless spring steel and a bearing piece 7. One end of each pin 5 is pressed into the bearing piece 7. The bearing piece 7 has a bore 9 which runs in its longitudinal axis and opens towards the upper part 1 and widens in the direction of its mouth. This results in a lateral stop in the bearing piece 7, by means of which the lateral pivoting out of the pin part which is not pressed in in the bearing piece 7 is limited laterally. The bearing piece 7 inserted into the corresponding hole at the end of each carrier 3 is held on the carrier 3 by means of a nut 16.

Das andere Ende jedes Stiftes 5 ist ebenfalls in einem Lagerstück 10 eingepresst, das in einer Versenkung einer Ecke des Oberteiles 1 mittels einer Schlitzmutter 17 festgehalten ist. Die vier Lagerstücke 10 des Oberteiles 1 liegen genau gegenüber den an den Trägern 3 festgehaltenen Lagerstücken 7. Durch die in die Lagerstücke 7 und 10 eingepressten Stifte 5 wird eine stabile Verbindung des Oberteiles 1 mit dem Unterteil 2 der Waage erreicht. Der Stift 5 stellt ein elastisches, reibungsfreies und doch steifes Gelenk dar, durch welches der Oberteil 1 direkt abgestützt und mit dem Unterteil 2 verbunden ist. Die Stifte 5 sind auf Zug belastbar, so dass kein Wackeln oder Kippen des Oberteiles 1 mit der an ihm vorgesehenen Wiegeplattform 14 möglich ist. The other end of each pin 5 is also pressed into a bearing piece 10, which is held in a recess in a corner of the upper part 1 by means of a slotted nut 17. The four bearing pieces 10 of the upper part 1 lie exactly opposite the bearing pieces 7 held on the supports 3. The pins 5 pressed into the bearing pieces 7 and 10 achieve a stable connection of the upper part 1 with the lower part 2 of the balance. The pin 5 represents an elastic, friction-free and yet stiff joint, by means of which the upper part 1 is supported directly and connected to the lower part 2. The pins 5 can be loaded under tension, so that the upper part 1 cannot be wobbled or tilted with the weighing platform 14 provided on it.

An beiden Trägern 3 beidseitig der Einspannstelle 6 ist jeweils ein Messelement 4 angebracht. An einem der Träger 3 A measuring element 4 is attached to both supports 3 on both sides of the clamping point 6. On one of the carriers 3

liegt das eine Element einmal auf der Oberfläche und zum anderen Mal auf der Unterfläche desselben ; die Messelemente 4 auf dem anderen Träger 3 sind versetzt angeordnet. Die einen Messelemente werden bei Belastung der Waage auf Druck, die s versetzten auf Zug beansprucht. Die flachen Messelemente 4 bilden eine Wheatstone-Brücke, die bei Belastung der Waage ein resultierendes elektrisches Signal abgibt, das lesbar gemacht werden kann. Die Wheatstone-Brücke wird von einer nicht dargestellten Batterie über Kabeln 18 mit Strom gespeist (siehe loFig. 2). one element lies on the surface once and the other on the lower surface of the same; the measuring elements 4 on the other carrier 3 are arranged offset. One of the measuring elements is subjected to pressure when the scale is loaded, the s are put under tension. The flat measuring elements 4 form a Wheatstone bridge which, when the scale is loaded, emits a resulting electrical signal which can be made readable. The Wheatstone bridge is powered by a battery, not shown, via cables 18 (see loFig. 2).

Jeder elastische Träger 3 stützt sich auf dem Unterteil 2 über jeweils eine beidseitig der Einspannstelle 6 angeordnete Schraubenfeder 8 ab. Diese Schraubenfeder 8 ist in einem Übertragungshebel 19, der am Träger 3 befestigt ist, zu dem 15 Träger quer verschiebbar. Beim Eichen der Waage sollen bei Eckenbelastung die vier Signale genau gleich gross sein. Um dies zu erreichen, werden alle vier Schraubenfedern 8 so lange verschoben, bis die von den Messelementen 4 abgegebenen Signale abgeglichen sind. Die Abgleichung wird somit auf mecha-20nische Weise erreicht. An Stelle der Schraubenfedern können Blattfedern oder andere Federn verwendet werden. Der Übertragungshebel 19 ist ein abgewinkeltes, gehärtetes Stahlblech mit senkrecht zu seiner Ebene verlaufenden Seitenwänden 20 zum Führen der Schraubenfeder 8. Each elastic support 3 is supported on the lower part 2 by means of a helical spring 8 arranged on both sides of the clamping point 6. This coil spring 8 is transversely displaceable in a transmission lever 19, which is fastened to the carrier 3, to the 15 carriers. When calibrating the scales, the four signals should be exactly the same size when subjected to corner loads. In order to achieve this, all four coil springs 8 are shifted until the signals emitted by the measuring elements 4 are balanced. The alignment is thus achieved in a mecha-20nical way. Instead of the coil springs, leaf springs or other springs can be used. The transmission lever 19 is an angled, hardened steel sheet with side walls 20 running perpendicular to its plane for guiding the coil spring 8.

25 25th

Durch die oben beschriebenen Massnahmen wird eine stabile Verbindung zwischen dem Oberteil und dem Unterteil der Waage erreicht. Somit wird das Wackeln bzw. Kippen des Oberteiles der Waage verhindert. Um die Deformierung der Stifte 30 durch Seitenkräfte zu verhindern, ist der seitliche Anschlag in den Lagerstücken der Träger vorgesehen. Die Stifte 5 können relativ hoch auf Zug belastet werden. The measures described above achieve a stable connection between the upper part and the lower part of the scale. This prevents the upper part of the scale from wobbling or tipping. In order to prevent the deformation of the pins 30 by side forces, the side stop is provided in the bearing pieces of the carriers. The pins 5 can be loaded relatively high on train.

Die elektrischen Signale der an den Trägern angelegten 35 Messelemente werden durch die Verschiebung der Schraubenfedern mechanisch abgeglichen. Durch die richtige Einstellung der Schraubenfedern werden bei Eckbelastung von den entsprechenden Messelementen gleich grosse elektrische Signale abgegeben, so dass der elektronische Teil der Waage einfacher ge-40 staltet sein und betriebssicherer werden kann. Die einmal eingestellten Schraubenfedern sind temperaturstabil. Das resultierende elektrische Signal der Wheatstonschen Brücke entspricht dann genau der Summe der in den Trägern erzeugten Biegebeanspruchung als Anzeige des auf die Wiegeplattform aufgestell-45 ten Gesamtgewichtes. The electrical signals of the 35 measuring elements attached to the supports are mechanically adjusted by moving the coil springs. If the coil springs are set correctly, electrical signals of the same size are emitted by the corresponding measuring elements in the event of a corner load, so that the electronic part of the scale can be designed more simply and be more reliable. The coil springs, once set, are temperature stable. The resulting electrical signal of the Wheatston bridge then corresponds exactly to the sum of the bending stress generated in the beams as an indication of the total weight placed on the weighing platform.

C C.

1 Blatt Zeichnungen 1 sheet of drawings

Claims

635 194

1. Scales for weighing people or loads, with an upper part (1) and a lower part (2), in which two mutually parallel, elastic supports (3) are arranged, which are clamped in their central parts in the lower part (2) and at their ends to support the upper part (1) connecting links and at their faces on both sides of the clamping point (6) carry measuring elements (4) of a Wheatstone bridge, which emits a resultant electrical signal when the scale is loaded, characterized in that the connecting links have pins (5), which are pressed into the upper part (1) and in the carriers (3) and can be subjected to tensile stress, and that each elastic carrier (3) is arranged on the lower part (2) via a respective one on both sides of the clamping point (6) resilient means (8) supports, which is displaceable transversely to the carrier (3) in a transmission lever (19).

2. Scales according to claim 1, characterized in that the connecting members further comprise on the supports (3) removably fastened first bearing pieces (7), in which the one ends of the pins (5) are pressed, each first bearing piece (7) has in its longitudinal axis running, against the upper part (1) opening, widening in the direction of its mouth bore (9), which allows that the pin part not pressed in the first bearing piece (7) can pivot laterally to a limited extent.

2nd

PATENT CLAIMS

3. Scales according to claim 2, characterized in that the other ends of the pins (5) are pressed into second bearing pieces (10) which are removably attached to the upper part (1).

4. Balance according to one of claims 1 to 3, characterized in that the pins (5) consist of stainless spring steel.

5. Balance according to claim 1, characterized in that the resilient means (8) are helical or leaf springs.

6. Scales according to claim 1, characterized in that the transmission lever (19) is an angled, hardened steel sheet with perpendicular to its plane side walls (20).

7. Scales according to claim 1, characterized in that the clamping point (6) on the one hand by an inwardly bent section (2 ') of the lower part (2), which rests on the carriers (3), and on the other hand by clips (11), which also bear against the supports, is formed, the inwardly bent section (2 ') of the lower part (2) being connected to the brackets (11) by bolts (12) and nuts (13).