CN102308189B - 用于称重传感器的支撑脚 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于称重传感器(5)的支撑脚，其包括力传递栓(1)和底板(2)，其中，所述力传递栓(1)通过上铰链(3)与所述称重传感器(5)并且通过下铰链(4)与所述底板(2)铰接地连接。本发明的特征是，所述上铰链(3)由放入到所述称重传感器(5)中的具有内支承杯(7)的支承套(6)构成，所述力传递栓(1)以其上部的球形的力导入面(8)支承在所述支承杯中。所述下铰链(4)由放入到所述底板(2)中的具有平坦支撑面的孔(9)构成，所述力传递栓(1)以其凸圆形的力接收面(10)支承在所述孔中。所述凸圆形的力接收面(10)的半径在此大致相应于所述力传递栓(1)的长度，而所述球形的力导入面(8)的半径为所述力接收面(10)的半径的几分之一并且最高为五分之一。

Description

用于称重传感器的支撑脚

技术领域

本发明涉及一种用于称重传感器的支撑脚。

背景技术

这种支撑脚特别是在平台秤中使用。为了成本低廉地制造这种平台秤，称重传感器间隔距离地在平台的四个角上直接固定在所述角下面。另一方面，称重传感器分别通过支撑脚支撑在地面或其他支撑面上。但是这种支撑脚也可以用于容器秤或者用于称量其他可载重的仪器。在此，支撑脚的任务是，接收待测量的重力并且将其无测量值误差影响地导入到称重传感器中。因为特别是在平台秤中，平台由于重量负荷常常稍稍弯曲并且由此向支撑脚传递水平的纵向力和扭矩，所述扭矩会导致称量精度变差。因此所述支撑脚必须降低由平台的运动导致的应力并且将重力尽可能不改变地导入到称重传感器中。因此以不同的实施方式公开了大量支撑脚和其他的负荷支撑装置，它们应将负荷承载件或秤平台的重量尽可能无应力地导入到称重传感器中。

因此由DE19625821C1公开了一种特别是用于平台秤的支撑脚，其具有铰接点，通过所述铰接点将重力直接导入到称重传感器。在此，支撑脚由负荷栓构成，所述负荷栓通过下铰链与底板连接。所述负荷栓在其上部分上具有螺纹杆，该负荷栓可利用所述螺纹杆高度可调地拧入到称重传感器中。在所述负荷栓的下部分上，该负荷栓设有用于将力导出到底板中的凸圆形支撑面。在所述底板中加工一孔，所述孔具有平坦的端面，所述负荷栓以其凸圆形的支撑面铰接地支承在所述端面上。为了防止拔出所述铰接地设置在底板中的负荷栓，不仅在底板中而且在负荷栓中加工环形槽。在此，在负荷栓上的环形槽中夹紧入一涨圈，该涨圈同样嵌入到底板上的对置的环形槽中并且防止底板的拔出。在重量负荷和与此相关的平台弯曲时，虽然通过脚中的滚动铰链不产生水平的纵向力，但是通过刚性的力导入点的水平偏转使得力不是竖直地导入到称重传感器中，这特别是通过相对长的负荷栓导致称量误差。

由DE19911895C2公开了一种用于测量传感器、特别是用于称重传感器的支撑脚，其中，在称重传感器与底板之间设置两个铰链。为此，所述两个铰链设置在上力传递件和下力传递件中。上力传递件由拧入到称重传感器中的螺纹件构成，该螺纹杆具有接在其上的圆柱形压力件接收装置，后者具有竖直的孔，所述孔具有平坦的端面。下力传递件同样由拧入到称重传感器中的螺纹件构成，该螺纹杆具有向上指向的圆柱形压力件接收装置，后者同样具有竖直的孔，所述孔具有平坦的端面。在这些彼此对置的压力件接收装置中设置相对短的力传递栓作为压力件，其在两个端部上分别具有同类的凹下或凸圆形的压力面或力传递面。由此，所述力传递栓在两个孔中分别形成上铰链和下铰链并且由此铰接地被支承。在平台秤受载并且弯曲时，虽然仅仅在相对短的力传递栓中导致水平的偏转，但是由此也使得力导入点与力接收点之间的间距相对于竖直的力导入增大。由此虽然减小了测量误差，但是不能完全避免测量误差。

发明内容

因此本发明的任务是，这样地改善本文开头所述类型的支撑脚，使得由此提高秤的测量精度。

所述任务通过以下技术方案予以解决，即，本发明提出了一种用于称重传感器的支撑脚，其包括力传递栓和底板，其中，所述力传递栓通过上铰链与所述称重传感器并且通过下铰链与所述底板铰接地连接，所述上铰链由放入到所述称重传感器中的具有内支承杯的支承套构成，所述力传递栓以其上部的球形的力导入面支承在所述支承杯中，所述下铰链由放入到所述底板中的具有平坦支撑面的孔构成，所述力传递栓以其凸圆形的力接收面支承在所述孔中，其特征在于，所述支承套完全放入到所述称重传感器中，所述力传递栓的上部的力导入面构造为球形，所述下铰链的所述孔放入到所述底板中，所述下部的凸圆形的力接收面的半径大致相应于所述力传递栓的长度，而所述上部的球形的力导入面的半径为所述力接收面的半径的几分之一并且最高为五分之一。

本发明具有的优点是，通过具有相对小的支承球的上铰链，力导入点即使在秤平台弯曲时也不相对于力接收点改变，从而由此可实现高的称量精度。这还通过以下方式得到支持：即，通过底板内部的具有相应于力传递栓长度的半径的凸圆形力接收面，即使在侧向偏转的情况下也可将重力始终竖直地导入到称量传感器中，由此附加地改善了称量精度。

此外，本发明具有的优点是，通过在称量传感器的中性线的区域中导入力，即使在秤平台弯曲或侧向移位时也不会在称量传感器中出现弯曲应力的改变，其会使得称量过程的测量精度变差。在此，特别是将力导入点移位到称量传感器中具有的优点是，由此可实现具有小结构高度的无应力的铰接式支撑脚，该支撑脚也可以用于扁平结构类型的秤。

附图说明

下面借助于图中所示的实施例详细解释本发明。图中示出：

图1：是用于称重传感器的支撑脚的剖视图，

图2：是平台秤的一部分，具有装配好的称重传感器和装配在该称重传感器上的支撑脚。

具体实施方式

在附图的图1中示出用于称重传感器5的支撑脚的剖视图，该支撑脚包括拧入到称重传感器5中的支承套6、底板2和设置在支承套与底板之间的高度可调的力传递栓1，其中，所述力传递栓1用其球形的力导入面8铰接地支承在所述支承套6中并且用其凸圆形的力接收面10铰接地支承在所述底板2中。

所述支撑脚优选设置用于平台秤，在附图的图2中以局部的方式示出所述平台秤。所述平台秤通常包括矩形的平台11，在所述平台的四个角区域中分别从下面拧上一个用于求得重力的称重传感器5。所述称重传感器5构造为弯梁，该弯梁水平地设置在所述平台11下面并且借助于两个螺钉12固定在所述平台上。与所述固定螺钉12对置地，所述称重传感器5包括阶梯孔13，所述支撑脚拧入到所述阶梯孔中并且所述称重传感器5相对于所述秤的支撑面28支撑在所述支撑脚上。在此，这种支撑脚优选设置用于公称负荷在220kg至4.4t的平台秤。图1和2中示出的支撑脚在此针对公称负荷为2.2t的平台秤设计并且在底板2的直径为约50mm的情况下具有可调节的65至72mm的高度。

为了将所述支撑脚与所述称重传感器5连接，所述支撑脚借助于支承套6拧紧在阶梯孔13中。为此，支承套6同样构造为阶梯栓，在其外圆周面上至少在上部区域中设置外螺纹14，所述外螺纹拧入称重传感器的阶梯孔13中的同类的内螺纹中。在支承套6的下部中加工一竖直孔，在该竖直孔中构造一锥形的支撑面作为支承杯7。锥顶在此这样地加工在支承套6中，使得该锥顶在称重传感器5的中性线（neutralen Faser）15的高度上结束。支承套6优选由硬化的抗磨损的不锈钢制成，所述不锈钢在公称负荷的情况下仅仅不显著地变形。在支承套6的内圆周面中还加工一上环形槽16，该上环形槽是上部的防拔出装置的一部分。

为了传递重力，在称重传感器5与接收力的底板2之间在支承套6中设置一竖直的力传递栓1，所述力传递栓在其轴向长度方面可调节地构成。为此，所述力传递栓1两部分式地构成，其中，这两个部分通过可纵向旋拧的螺纹彼此连接。力传递栓1的上部分24包括六角管17、球适配件18、支承球19和螺纹杆20。在此，支承球19以其球形的力导入面8靠触在锥形的支承杯7上并且在所述中性线15的高度上形成上铰链3。通过所述锥形的球适配件18将硬化的支承球19固定在力传递栓1上。在所述球适配件18下方在该球适配件与六角管17之间加工一环形槽，在该环形槽中卡入一个属于上部的防拔出装置的涨圈21。在此，在所述涨圈21与所述上环形槽16之间以及在支承套6的内圆周面与力传递栓1的外直径之间存在至少1至2毫米的间隙，以便允许所述上铰链3的侧向偏转。

力传递栓1的下部分25包括两侧整平的圆管件22，所述圆管件具有外螺纹和内螺纹以及设置在下端部上的凸圆形力接收面10。为了进行高度调节，将力传递栓1的上部分24的螺纹杆20拧入到所述下部分25的内螺纹中并且可通过这两个部分的旋转调节它们的轴向长度。为了固定所述调节，还设有锁紧螺母23，所述锁紧螺母在力传递栓1的下部分25的外螺纹上被导向。在所示的实施例中，所述力传递栓1具有约35mm的长度并且在其轴向长度上能调节约6mm。

为了构造下铰链4，在圆形底板2中加工一中央孔9，所述中央孔的直径比力传递栓1的下部分25的外直径大约1至2mm。在此，底板2中的中央孔9的端面平坦地构成。为了传递力，力传递栓1以其凸圆形的力接收面10支撑在底板孔9的平坦端面上并且与该端面形成下铰链4。在所述底板孔9的内圆周面上为了防止拔出还加工有一下环形槽，在该环形槽中同样有一个涨圈21以约1至2mm的间隙嵌入力传递栓1的下部分24上的环形槽31中。

为了无变形地传递力，支撑脚的各部件优选由可承受高载荷的不生锈的钢制成，其中，支承球19优选被硬化。为了补偿不平的支撑面28，底板2还与橡胶盘29连接，所述支撑脚利用所述橡胶盘支撑在所述支撑面28上。

通过前述的支撑脚将处于平台11上的重量负荷如下所述地传递到支撑面28上：

在用重量负荷加载平台11时，通过支撑脚的支承套9将反作用力导入到称重传感器5中。所述反作用力然后通过力传递栓1借助于所述上铰链3和下铰链4导出到底板2中并且通过所述底板的横截面传递到支撑面28上。在公称负荷的情况下，称重传感器5的梁弯曲约0.05至0.2mm，从而使得优选安置在竖直膜片上的作为剪力接收器26的应变片与力导入成比例地改变其电阻。在此，所述剪力接收器26关于所述中性线15对称地布置，在该中性线中，弯曲应力为零，由此可实现高的测量精度。

在平台秤的情况下，在重量负荷时所述平台11同时也会稍稍弯曲，从而在按照前述现有技术的支撑脚中会有倾翻力矩传递到那里的力导入元件中，这会导致弯曲应力或非竖直的力导出。因为在本发明的支撑脚中，在所述中性线15的高度上（在此不会出现弯曲应力）进行力导入，因此在那里不会出现侧向偏转，而是仅仅出现围绕上铰链3的轻微倾翻运动。但是所述倾翻运动刚好在支承套6中的锥形支承杯7的尖端中进行，在该支承套中竖直的重力通过具有力导入面8的支承球19铰接地支承。由此确保力导入点也不水平移位，从而使得重力被竖直地传递到所述力传递栓1中。在此，通过支承套6的锥面实现的是，即使在倾翻过程时所述力导入点也不会像在具有大半径的滚动面的情况中在平坦的力导入面上进行的那样水平移位。因此仅仅设置相对小的球形力导入面8，其中，球直径这样小地选择，使得该球直径刚好还能无塑性变形地传递允许的公称负荷。为此不仅支承球19而且支承套6都由高强度且硬化的不锈钢制成，其中，支承球19在最高4.4t的公称负荷的情况下优选具有4至10mm的球直径。对于这种支撑脚优选设置力传递长度为约40至90mm的力传递栓1。力导入面8的半径相对于所述长度（该长度同时大概地表示凸圆形力接收面10的半径）是极小的数（几分之一），优选为五十分之一至五分之一，确切地说与可传递的公称负荷有关。对于这种铰接式支承来说，不仅支承杯7的锥形构造而且其他凹下弯曲的构造都是可以的，但是其铰接点总是必须处于所述中性线15与支撑脚对称轴线27的交点上。

通过上铰链3在力导入面8上的这种构造确保即使在平台11垂直弯曲的情况下也能将重力竖直地传递到支撑面28上。为此，所述支撑脚同时也高度可调地构成，从而平台秤即使在不水平的支撑面或地面的情况下也能水平地定向。这可以通过力传递栓1的所述两个部分24、25的彼此指向的旋转进行。为此，六角管17和圆管件22的整平部位借助于匹配的螺母扳手相对旋转，直到平台11水平地定向为止。然后为了固定，锁紧螺母23可以朝六角管17旋转并且从而锁紧。

为了无应力地进行力传递，支撑脚还附加地铰接地支承在底板2中。为此，力传递栓1在其力接收面10上凸圆形地构成，从而使得即使在力传递栓1的可能的侧向偏转的情况下该力传递栓也可铰接地在平坦的中央孔面9上滚动。由此，通过所述凸圆形力接收面10的半径（其等于力导入栓1的长度）确保力导入点始终竖直地位于力接收点上方。因为通过所述凸圆形力接收面10的半径同时确保：力导入点与力接收点之间的间距即使在侧向偏转时也始终保持不变，所以重力始终竖直地被导入到称重传感器5中。因此通过本发明的支撑脚确保：即使在平台11由于重量负荷而弯曲或侧向偏转时也能将力无测量误差地导入到称重传感器5中。

Claims (6)

1.用于称重传感器（5）的支撑脚，其包括力传递栓（1）和底板（2），其中，所述力传递栓（1）通过上铰链（3）与所述称重传感器（5）并且通过下铰链（4）与所述底板（2）铰接地连接，所述上铰链（3）具有内支承杯（7）的支承套（6）构成，所述力传递栓（1）支承在所述支承杯中，所述下铰链（4）由具有平坦支撑面的孔（9）构成，所述力传递栓（1）以其凸圆形的力接收面（10）支承在所述孔中，其特征在于，所述支承套（6）完全放入到所述称重传感器（5）中，所述力传递栓（1）的上部的力导入面（8）构造为球形，所述下铰链（4）的所述孔（9）设置在所述底板（2）中，所述下部的凸圆形的力接收面（10）的半径大致相应于所述力传递栓（1）的长度，而所述上部的球形的力导入面（8）的半径为所述力接收面（10）的半径的几分之一并且最高为五分之一。

2.如权利要求1所述的支撑脚，其特征在于，所述支承套（6）在内部包括竖直的中央盲孔（32），所述盲孔的端面构造为锥形的内支承杯（7）。

3.如权利要求1或2所述的支撑脚，其特征在于，所述力传递栓（1）两部分地构成，其中，上部分（24）由固定在球适配件（18）中的支承球（19）构成，所述球适配件（18）与六角管（17）连接，在所述六角管的下端部上设置具有外螺纹的螺纹杆（20）。

4.如权利要求3所述的支撑脚，其特征在于，所述力传递栓（1）的下部分（25）由圆管件（22）构成，所述圆管件具有凸圆形的支撑面（30）作为力接收面（10），所述力接收面具有内螺纹以接收和导向所述螺纹杆（20）并且具有外螺纹以接收和导向锁紧螺母（23）。

5.如权利要求4所述的支撑脚，其特征在于，不仅在所述力传递栓（1）的上部分（24）上而且在其下部分（25）上设置具有涨圈（21）的环形槽作为防拉出装置，其中，所述涨圈（21）分别嵌入到支承套（6）的内圆周面上的和底板（2）中的孔（9）的具有间隙的上和下环形槽（31）中。

6.如权利要求1或2所述的支撑脚，其特征在于，所述支撑脚固定在称重传感器（5）的孔（13）中，其中，所述支撑脚的力导入点以其上部的力导入面（8）位于所述称重传感器（5）的中性线（15）上。

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