CN110388976B - 具有悬臂式称重盘的实验室称量装置 - Google Patents

Abstract

实验室称量装置包括具有称重室后壁的称重室、称重室内的称重盘、邻接称重室后壁的壳体和壳体内的称重单元，其中，称重单元包括负载接收结构。负载接收结构包括横向延伸的悬挂栓，称重盘可纵向移动，称重室后壁有至少一个通道开口，称重盘可通过通道开口与负载接收结构相接合。称重盘包括间隔开且通过连接件保持在一起的两个侧杆，侧杆具有L形结构，其具有成直角地连接在一起的水平部分和竖直部分。竖直部分包括构造成能够与负载接收结构的悬挂栓相接合的钩形部分。竖直部分还包括从钩形部分沿水平底部的相反方向延伸并且从钩形部分向上倾斜的引导部分。通过悬挂栓和引导部分之间的滑动接触，钩形部分被引导以将其自身安置在悬挂栓上的接合位置。

Description

具有悬臂式称重盘的实验室称量装置

技术领域

本发明涉及一种实验室称量装置，其中，称重盘由悬臂支撑，该悬臂沿大致水平的方向从容纳称重单元的壳体突出到称重室、即与壳体邻接并容纳称重盘的封闭隔室中。悬臂式支撑臂连接至称重单元的负载接收部件，通过位于壳体中的通道开口，悬臂式支撑臂到达称重室中，从而通过悬臂和负载接收部件将物体施加在称重盘上的重力从称重盘传递到称重单元。重力通过称重单元使用已知的机电原理测量，并且数字地提供测量结果用于显示和/或进一步处理。

背景技术

实验室称量装置中的悬臂支撑的称重盘或称重平台的构思属于现有技术。此配置用于最高精度级别的称量装置，其通常用于化学和药物实验室、工业质量控制、珠宝贸易、钱币学、空气污染过滤器称重和许多其它应用。使得称量装置能够非常精确地测量重量的灵敏度也使得称量装置易受称重盘区域中的任何空气循环的影响。这种对气流的敏感性是上述封闭式称重室、也称为防风罩的原因。

具有悬臂式称重盘的实验室称量装置描述于例如US 2003/0188897中。在其操作位置，这种类型的称量装置本身具有位于前方、即最靠近用户的防风罩封闭式称重室，而具有称重单元的壳体位于后方、即远离用户的一侧。悬臂式支撑臂是L形的，L的竖直腿部连接至位于称重单元前侧上的负载接收部件，而水平腿部与称重盘从称重单元向前突出到称重室中。悬臂式支撑臂和称重单元的负载接收部件之间的连接设计成能够可靠地传递竖直方向的重力，但是以脱离完全接合的方式屈服于横向的水平方向的力。

根据US 2003/0188897的具有悬臂支撑式称重盘的称量装置不需要通过称重室的底部的通道开口。这使得称重室易于清洁并且消除了溢出的材料通过底部开口落入称重室下方的基部隔室中的问题。如果称量装置具有安装在称重室下方的基座外壳中的内置校准机构，则这一点尤为重要。

在US 6,557,391中，描述了类似于前述示例的实验室称量装置，其中悬臂式称重盘可以与用于称重负载的不同种类的保持器装置、例如可以将试管保持在倾斜位置的装置互换。

在US 7,227,088中描述的实验室称量装置中，悬臂式支架臂设计成能够以可调节的角度保持烧瓶，其中烧瓶的口部邻近位于防风罩的侧壁板中的小开口定位，物质可以通过该小开口例如从吸管分配到烧瓶中。悬臂式支架臂与称重单元的负载接收部件的连接类似于前面的示例，因此不同的称重负载支架可以在相同的称量装置上互换使用。

在US 2010/0170723A1中进一步展现悬臂式支架臂的构思的多功能性，其中用于多个接收容器的转盘机构安装在悬臂式支架臂上，并且剂量分配装置被布置成能够以自动化过程将规定量的物质分配到接收容器中，其中称量装置、转盘机构和剂量分配装置与根据软件程序控制操作流程的计算机或处理器连接。

在所有前述示例中，称重物体支架(这里通常称为称重盘)构造为大致L形的结构，其中L的竖直腿部可释放地连接至称重单元的负载接收部件，L的底部形成悬臂式支撑臂，该悬臂式支撑臂伸入称重室中并承载称重平台或其它负载支撑元件。虽然在上面引用的现有技术的称量装置中连接和释放称重盘的操作不需要使用工具，但是它不能以随意的方式进行，因为它需要一定程度的努力以确保称重盘和称重单元的负载接收部件之间的正确接合。

发明内容

本发明的目的是通过提供一个或多于一个新特征来改进上述类型的实验室称量装置，所述新特征有利于接合和释放称重盘与称重单元的负载接收部件之间的连接的操作。

该任务通过根据本发明的具有称重盘的实验室称量装置来解决。

本发明所涉及类型的实验室称量装置包括容纳称重盘的称重室和容纳称重单元的壳体。称重室具有称重室后壁，所述称重室后壁是壳体的一部分。从称重室到壳体的方向被定义为实验室称量装置的纵向或前后方向。横向方向被限定为水平的并且垂直于纵向方向。称重单元包括负载接收结构，该负载接收结构布置在称重单元的前侧上并且紧邻称重室后壁。负载接收结构包括沿负载接收结构的横向方向延伸的悬挂栓。称重盘可沿纵向方向朝向和远离称重室后壁移动，并且称重室后壁具有至少一个通道开口，称重盘可通过该通道开口与负载接收结构相接合。称重盘包括间隔开并通过连接件保持在一起的两个侧杆，每个侧杆具有以字母L的形状连接的大致水平腿部和大致竖直腿部，其中竖直腿腿部包括具有构造成能够与负载接收结构的悬挂栓相接合的钩形部分的纵向向后定向的端部。根据本发明，所述两个侧杆中的每一个的竖直腿部的纵向向后定向的端部还包括面向下的引导部分，该引导部分位于钩形部分的后方并从钩形部分向上倾斜，由此，通过引导部分和悬挂栓之间的滑动接触，钩形部分可被引导以将其自身安置在悬挂栓上的接合位置。

在根据本发明的实验室称量装置的优选实施例中，负载接收结构包括至少一个布置在悬挂栓下方一位置处的支座元件，而称重盘的所述两个侧杆中的每一个的竖直腿部包括布置在所述纵向向后定向的端部下方一位置处的纵向向后定向的支撑部分。支撑部分构造成能够将其自身安置在支座元件上，使得支撑部分和支座元件之间的接合接触形成相对于称重盘的重量的静态力矩的杠杆支点，以将钩形部分拉入与悬挂栓的牢固接合。

在根据本发明的实验室称量装置的优选实施例中，悬挂栓和支座元件彼此间隔开并且被布置成沿负载接收结构的横向方向延伸，此外，悬挂栓和支座元件具有矩形、圆形、椭圆形或多边形横截面。

优选地，钩形部分和支撑部分之间的间距大致等于悬挂栓和支座元件之间的间距。这种布置确保了当称重盘安装在称重单元的负载接收部件上时称重盘和负载接收结构之间的对准。

称重盘的钩形部分优选地具有被设计用于与悬挂栓相接合的弓形轮廓形状。钩形部分的弓形轮廓形状与悬挂栓的横截面完美配合。

在根据本发明的实验室称量装置的优选实施例中，称重盘的连接件构造为连接所述两个侧杆的竖直腿部的横杆。除了用于连接功能之外，横杆还限制称重盘沿纵向方向向内移动的程度。横杆的另一个优点是被称重物品、例如瓶不与称重室后壁物理接触。由于被称重物品仅与称重盘接触，因此可确保正确的重量测量。

相对于连接所述两个侧杆的竖直腿部而言附加地或替代地，称重盘的连接件可包括连接两个L形侧杆的水平底部的格栅形平台。格栅形平台用作称重盘的主要负载接收部分。

在称重盘的一有利配置中，呈板形式的样品接收器被布置并牢固地附接在格栅形平台的顶部上。样品接收器可作为视觉引导，以用于使称重负载在称重盘上居中，以便最大限度地减少因称重负载偏离中心而引起的称重误差。它还为无法安全地放置在格栅上的小型或不规则形状的称重物体提供了可靠的支撑表面。

有利地，称重室后壁中的通道开口以两个竖直缝的形式构造，其宽度、高度和相对于彼此的距离适配所述两个侧杆的竖直部分，使得具有足以允许侧杆穿过竖直缝的余隙。

在本发明的优选实施例中，称重室后壁的两个竖直缝之间的间距大致等于称重盘的两个整个侧杆之间的间距。换句话说，所述两个侧杆彼此平行。因此，在将称重盘安装在称重单元的负载接收部件上的操作期间，所述两个竖直缝不费力地引导所述两个侧杆。

有利地，悬挂栓比称重盘的所述两个侧杆之间的间距长。由于称重盘可能沿横向方向移位，这种布置防止了称重盘和负载接收部件之间的任何不希望的脱离。

使用根据本发明的实验室称量装置，将称重盘安装在称重单元的负载接收部件上的操作通过以下步骤顺序完成：

a.将称重盘定位在称重室底部上，使两个L形侧杆的竖直腿部邻近并面向称重室后壁的两个竖直缝；

b.将所述两个侧杆的竖直部分推进到称重室后壁的两个对应的竖直缝中；

c.以足以使所述两个侧杆的竖直腿部上的倾斜的引导部分在负载接收结构的悬挂栓上向上滑动的力沿朝向称重室后壁的方向推动称重盘；

d.继续沿着朝向称重室后壁的方向推动称重盘，直到钩形部分与悬挂栓相接合并且L形侧杆的竖直腿部的支撑部分与支座元件可靠地接触(solid contact)，在该位置，称重盘到达其操作位置。

如果连接所述两个侧杆的竖直腿部的横杆布置成能够在L形侧杆的水平底部开始进入竖直缝之前阻挡称重盘的进一步前进，则可以有利地限制在最后步骤(d)中的称重盘的移动。

进一步根据本发明，拆卸称重盘的操作通过以下步骤顺序完成：

e.以足以使称重盘的钩形部分与悬挂栓脱离的力将称重盘沿大致竖直向上的方向抬起；

f.允许引导部分在重力作用下自由地在悬挂栓上滑回到称重盘不受悬挂栓影响并且可以从称重室中取出的位置。

附图说明

具有本发明的称重盘布置及其与称重单元的负载接收部件的附接的实验室称量装置将在下文中通过附图中示意性示出的实施例来描述，其中

图1以透视图表示本发明涉及的类型的完整实验室称量装置；

图2以透视图表示图1的实验室称量装置的防风罩；

图3A以透视图表示根据本发明的称量装置的称重盘；

图3B表示图3A的称重盘的侧视图；

图4A以透视图表示根据本发明的称量装置的称重单元的负载接收结构；

图4B表示图4A的负载接收结构的前视图；

图4C表示图4A的负载接收结构的侧视图；

图5A示出了安装在图4A至4C的负载接收结构上的图3A至3B的称重盘；

图5B以前视图示出了图5A至5C的称重盘和负载接收结构；

图5C以侧视图示出了图5A至5C的称重盘和负载接收结构；

图6A至6D示出了将称重盘连接至称重单元的负载接收结构的步骤顺序；和

图7A至7D示出了将称重盘从称重单元的负载接收结构上取下的步骤顺序。

具体实施方式

图1以三维视图示出了根据本发明的实验室称量装置1。实验室称量装置1的主要部分是显示控制台D、基体2、称重室10和容纳称重单元12的壳体11。这里显示为格栅形称重平台14的称重盘14被包围在称重室10内。称重室10通过防风罩5的透明壁板与环境空间隔离，通过称重室后壁4与壳体隔离，并且通过称重室底部3与基体2隔离。称量装置1的支撑脚S中的一个显示在基体2的面向观察者的拐角处。

图2示出了称重室10本身，没有显示称量装置1的其余部分。称重室10分别在顶部、侧面和前面由防风罩壁板6、7、8和9包围；在后侧由称重室后壁4包围，并且在底部由称重室底部3包围。称重室后壁4是模块化结构，其具有基部模块15和顶部模块16。称重室后壁4的基部模块15具有两个呈竖直缝31形式的通道开口，如下文详细描述和图示的，称重盘14通过该通道开口连接至称重单元12。

图3A以透视图示出了称量装置1的称重盘14，图3B以侧视图示出了该称重盘14。称重盘14的主要构件是两个L形侧杆29和横杆57以及格栅58的沿横向方向延伸的杆，所述L形侧杆29沿纵向或前后方向和竖直方向(相对于称量装置1中的称重盘14的安装位置)延伸。连接L形侧杆29的竖直部分或腿56的横杆57和连接L形侧杆29的水平部分或悬臂底部55的格栅58在本文中统称为连接件30。竖直部分56的与本发明相关并且其功能将从图4至图6的描述和图示中变得显然的特定特征包括钩形部分64、倾斜引导部分65和支撑部分66。呈板形式的样品接收器67布置并牢固地连接在格栅58的顶部上。样品接收器67用作视觉引导件，以用于使称重负载在称重盘14上居中，以便最小化由于称重负载偏离中心导致的称重误差。它还为不能安全地安放在格栅58上的小的或不规则形状的称重物体提供了可靠的支撑表面。

图4A至4C分别示出了负载接收部件或负载接收结构13的透视图、前视图和侧视图，该负载接收部件或负载接收结构13是实验室称量装置1的称重单元12的一部分。负载接收结构13的与本发明相关的特定特征包括悬挂栓27和支座元件28。当称重盘14安装在负载接收结构13上时(见图5A至5C)，L形侧杆29的竖直腿部56上的钩形部分64与悬挂栓27的两端处的台阶式下降端部部分相接合，而L形侧杆29的竖直腿部56上的支撑部分66安置在支座元件28的侧向端部上。所示的负载接收结构13在其下端处包括具有横向校准重量架73的悬臂式支撑臂72。支撑臂72和校准重量架73是包围在位于实验室称量装置1的称重室底部3下方的基体2中的校准机构的一部分。然而，支撑臂72和校准重量架73与本发明无关，并且绝不应被视为对本发明的限制。

图5A至5C分别示出了图3A和3B的称重盘14连同图4A至4C的负载接收结构13的透视图、前视图和侧视图，以说明它们如何相互连接。当安装在称量装置内时，L形侧杆29的水平部分55与格栅平台58在称重室底部3上方的一定竖直距离处延伸到称重室10中，而具有校准重量架73的支撑臂72位于称重室底部3下方的基体2内。类似地，称重盘14的竖直腿部56的面向前的部分位于称重室后壁4前方一明确距离处，而负载接收结构13位于称重室后壁4后方一明确距离处。侧杆29的向后折叠的纵向定向部分以全面环绕的侧向余隙延伸通过称重室后壁4的竖直缝31，从而与负载接收结构13的悬挂栓27和支座元件28接合。

图6A至6D示出了用于将称重盘附接至称重单元的负载接收部件的动作顺序：

·在图6A中，称重盘14在称重室后壁4前方放置在称重盘底部3上，其中，侧杆29的向后折叠的纵向定向部分对准以用于进入称重室后壁4的竖直缝31中。

·在图6B中，称重盘沿着朝向称重室后壁4的方向被推动到侧杆29的向后折叠的纵向定向部分的倾斜引导部分65已经穿过竖直缝31并开始在悬挂栓27上滑动的位置。

·在图6C中，称重盘已被进一步向后推到接合运动的最高点，在此倾斜引导部分65与钩形部分64相会。

·在图6D中，称重盘14被推动超过倾斜引导部分65的界限，并且在重力的影响下，进入钩形部分64环抱悬挂栓27的接合。同时，支撑部分66可靠地布置到支座元件28。支撑部分66和支座元件28之间的接合接触形成相对于称重盘14的重量的静态力矩的杠杆支点，以将钩形部分64拉动到与悬挂栓27牢固接合的位置。

图7A至7D示出了用于将称重盘从称重单元的负载接收部件分离的动作顺序：

·在图7A中，称重盘14附接至负载接收结构13。

·在图7B中，称重盘14开始从其在负载接收结构13上的支座上抬起。钩形部分64不再以可靠的接触安置在悬挂栓27上。

·在图7C中，称重盘14已到达脱离运动的最高点，其中钩形部分64已从悬挂栓27上滑落，并且倾斜引导部分65开始在悬挂栓27上向下滑动。

·在图7D中，引导部分65在重力作用下沿着悬挂栓27滑动回到称重盘14搁置在称重室底部3上、并从悬挂栓27和支座元件28释放并且可以从称重室10中取出的位置。

尽管已经通过本发明的将悬臂式称重盘附接至称重单元的负载接收结构的构思的一个特定实施例的呈现描述了本发明，但是不言而喻的是，许多其它变体被包含在本发明的教导中，例如包括除了格栅形平台之外任何其它类型的悬臂式称重物体保持器。连接至称重单元的负载接收结构的悬臂式称重物体支架的本发明布置的这种组合和变体无一例外地被认为落入由此在本发明中寻求的保护范围内。

附图标记列表

1 实验室称量装置

2 基体

3 称重室底部

4 称重室后壁

5 防风罩

6 顶部壁板

7 第一侧壁板

8 第二侧壁板

9 前侧壁板

10 称重室

11 壳体

12 称重单元

13 称重单元的负载接收结构、负载接收部件

14 称重盘

15 基部模块

16 顶部模块

27 悬挂栓

28 支座元件

29 侧杆

30 连接件

31 竖直缝

55 L形侧杆29的水平部分、底部

56 L形侧杆29的竖直部分、竖直腿部

57 横杆

58 格栅

64 钩形部分

65 引导部分

66 支撑部分

67 样品接收器

72 悬臂式支撑臂

73 校准重量架

D 显示控制台

S 支撑件

Claims (14)

1.一种实验室称量装置(1)，包括具有称重室后壁(4)的称重室(10)、位于称重室(10)内的称重盘(14)、邻接称重室后壁(4)的壳体(11)和位于壳体(11)内的称重单元(12)，其中，称重单元(12)包括布置在称重单元(12)的面向称重室后壁(4)的一侧的负载接收结构(13)，所述负载接收结构(13)包括沿负载接收结构(13)的横向方向延伸的悬挂栓(27)，其中，称重盘(14)能够沿实验室称量装置(1)的纵向方向朝向和远离称重室后壁(4)移动，并且称重室后壁(4)具有至少一个通道开口，称重盘(14)能够通过所述通道开口与负载接收结构(13)相接合，其中，称重盘(14)包括间隔开的并且通过连接件(30)保持在一起的两个侧杆(29)，所述两个侧杆(29)中的每一个都具有L形的结构，所述L形的结构具有成直角地连接在一起的水平部分(55)和竖直部分(56)，其中，竖直部分(56)还包括构造成能够与负载接收结构(13)的悬挂栓(27)接合的钩形部分(64)，其特征在于，所述两个侧杆(29)中的每一个的竖直部分(56)还包括引导部分(65)，所述引导部分(65)从钩形部分(64)沿朝向负载接收结构(13)的方向延伸并从钩形部分(64)向上倾斜，其中，通过悬挂栓(27)和引导部分(65)之间的滑动接触，钩形部分(64)能够被引导以将钩形部分(64)自身安置在悬挂栓(27)上的接合位置。

2.根据权利要求1所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，负载接收结构(13)包括支座元件(28)，称重盘(14)的所述两个侧杆(29)中的每一个的竖直部分(56)还包括纵向延伸的支撑部分(66)，所述支撑部分(66)构造成能够与支座元件(28)相接合，以便牢固地固定钩形部分(64)与悬挂栓(27)的接合。

3.根据权利要求2所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，悬挂栓(27)和支座元件(28)间隔开并被布置成沿负载接收结构(13)的横向方向延伸，悬挂栓(27)和支座元件(28)具有矩形、圆形、椭圆形或多边形的横截面。

4.根据权利要求2所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，钩形部分(64)和支撑部分(66)之间的间距等于悬挂栓(27)和支座元件(28)之间的间距。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，称重盘(14)的钩形部分(64)是弓形的，钩形部分(64)的轮廓构造成能够与悬挂栓(27)相接合。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，称重盘(14)的连接件(30)是连接所述两个侧杆(29)的竖直部分(56)的横杆。

7.根据权利要求1-4中任一项所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，称重盘(14)的连接件(30)是连接所述两个侧杆(29)的水平部分(55)的格栅。

8.根据权利要求7所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，称重盘(14)还包括呈板形式的样品接收器(67)，所述样品接收器(67)牢固地附接至格栅。

9.根据权利要求1-4中任一项所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，称重室后壁(4)包括具有两个竖直缝(31)，所述竖直缝(31)的尺寸和间距足以允许所述两个侧杆(29)的竖直部分(56)通过。

10.根据权利要求9所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，称重室后壁(4)的所述两个竖直缝(31)之间的距离等于称重盘(14)的所述两个侧杆(29)之间的距离。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的实验室称量装置(1)，其特征在于，悬挂栓(27)比称重盘(14)的所述两个侧杆(29)之间的距离长。

12.一种将称重盘(14)安装在根据前述权利要求1-11中任一项所述的实验室称量装置(1)的负载接收结构(13)上的方法，所述方法具有以下步骤：

a.将称重盘(14)定位在称重室底部(3)上，使所述两个侧杆(29)的竖直部分邻近并面向称重室后壁(4)的两个竖直缝(31)；

b.将所述两个侧杆(29)的竖直部分推进到称重室后壁(4)的两个对应的竖直缝(31)中；

c.以足以使所述两个侧杆(29)的竖直腿部上的倾斜的引导部分(65)在负载接收结构(13)的悬挂栓(27)上向上滑动的力沿朝向称重室后壁(4)的方向推动称重盘(14)；

d.继续沿着朝向称重室后壁(4)的方向推动称重盘(14)，直到钩形部分(64)进入与悬挂栓(27)的接合并且所述两个侧杆(29)的竖直腿部的支撑部分(66)与支座元件(28)可靠地接触，在该位置处，称重盘(14)到达称重盘的操作位置。

13.一种从根据权利要求1-11中任一项所述的实验室称量装置(1)的负载接收结构(13)拆卸称重盘(14)的方法，所述方法具有以下步骤

a.以足以使称重盘(14)的钩形部分(64)与悬挂栓(27)脱离的力将称重盘(14)沿竖直向上的方向抬起；

b.允许引导部分(65)在重力作用下自由地在悬挂栓(27)上滑回到称重盘(14)不受悬挂栓(27)影响并且能够从称重室(10)中取出的位置。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，连接所述两个侧杆(29)的竖直腿部的横杆(57)布置成能够在侧杆(29)的水平部分(55)开始进入竖直缝(31)之前阻止称重盘(14)朝向称重室后壁(4)的进一步前进。

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