CN116761986A - 计量系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对计量介质进行计量的计量系统(1)，包括框架壳体单元(2)及安置在框架壳体单元(2)上的、具有杠杆支架(4)的杠杆轴承单元(3)。本发明进一步包括杠杆(30)，优选不对称杠杆，其借助杠杆支架(4)围绕倾斜轴(R)可旋转安置且具有基本上沿杠杆(30)纵向(30L)延伸的双侧杠杆臂(31)，其中一杠杆臂侧(35)，优选较长杠杆臂侧(35)，具有靠近倾斜轴的第一致动器作用点(36)，并在该杠杆臂侧远离倾斜轴的末端部(33)与喷射件(13)、优选柱塞(13)相接触，且其中另一杠杆臂侧(32)，优选较短杠杆臂侧(32)，具有靠近倾斜轴的第二致动器作用点(37)。另外，本发明包括两个致动器(50a,50b)，其在操作期间于第一和第二致动器作用点(36,37)对杠杆(30)沿相反方向施加倾覆力矩，其中致动器(50a，50b)彼此倾斜设置。在此杠杆轴承单元(3)、所述杠杆(30)和所述两个致动器(50a，50b)共同形成运动机构(4，30，50a，50b)，其经由至少一个弹簧件(21)，优选碟形弹簧组件(21)，撑固在框架壳体单元(2)上，其中弹簧件(21)优选如此设置，即其通过杠杆(30)及两个致动器(50a、50b)将杠杆轴承单元(3)撑固在框架壳体单元(2)上。

Description

计量系统

技术领域

本发明涉及一种用于对计量介质进行计量的计量系统，具有框架壳体单元；安置在框架壳体单元上的带杠杆支架的杠杆轴承单元；借助杠杆支架围绕倾斜轴可旋转安置的杠杆，其双杠杆臂基本沿纵向延伸，其中一杠杆臂侧具有靠近倾斜轴的第一致动器作用点，并在该杠杆臂侧远离倾斜轴的末端部与喷射件相接触，且其中另一杠杆臂侧具有靠近倾斜轴的第二致动器作用点。该计量系统还包括两个致动器，其在操作期间于第一和第二致动器作用点对杠杆沿相反方向施加倾覆力矩。

背景技术

开头所提的计量系统类型通常用于待计量介质，典型如液体至粘性计量物质的定向计量。在所谓“微计量技术”框架内，通常需要将极少量计量介质或计量物质精确并且无接触地施加到目标表面，即计量系统和目标表面之间不存在直接接触。该无接触方法通常也被称为“喷射方法”。典型示例为在组装印刷电路板或其他电子元件时对胶点、焊膏等的计量，或对LED转换器材料的应用。

因此，重要挑战是将计量介质高精度，即在正确时间、正确地点及按精确计量剂量，输送至目标表面。譬如这可由计量系统喷嘴通过逐滴分配计量介质来实现。此处优选方法系“喷墨工艺”式的单滴喷射，正如其以类似形式应用于喷墨打印机一样。液滴大小或单滴介质量可通过结构和控制以及由此实现的喷嘴效果尽可能精确地预先确定。

为从计量系统中输出介质，可在计量系统喷嘴中布置可移动喷射件(通常为柱塞)。柱塞可在喷嘴内以相对较高速度沿喷嘴开口方向，亦即沿计量方向被向前推动或移动，由此单滴介质喷出，随后柱塞再次被抽回。

通常柱塞也可通过在喷嘴中牢固连接至喷嘴口密封座并暂停于此而进入关闭位置。对于更粘稠的计量介质，柱塞仅处于回缩位置亦已足够，即柱塞远离密封座，无一滴介质从喷嘴口溢出。

本发明适用上述所有变体，不囿于具体喷射原理，即可采用喷墨工艺、开放式喷墨工艺甚至也可采用传统密封件。

鉴于谋求持续实现更高机器生产率或操作速度，现存进一步需要，更快施加计量介质，譬如将液滴以较高喷射频率，快速连续喷至目标表面。

因此产生振动，其可从计量系统动态激发部件扩散至整个计量系统中。概因计量系统系振荡系统，该系统结构中的激励可能会被放大。尤其是在此过程中，系统固有频率可能被激发。如固有频率和激励频率一致，则会产生共振，从而导致非必要相对运动，对计量行为产生负面影响，尤其影响计量精度和计量质量。

实践中已知的计量系统只能在理论上以这种理想喷射频率运行。试验表明，目前已知计量系统不能继续在所需质量标准框架内按理想输出频率稳定顺畅地工作。计量质量和计量精度都下降到如此程度，以至于无法在预设计量频率下获得令人满意的计量结果。

发明内容

为解决此问题，在实践中经常使用预紧弹簧，即用于直接预紧致动器的弹簧。在高动态负荷下，部件、尤其是致动器和框架部件，会不均匀且不同程度地升温。由此导致密封件与喷嘴位置出现偏差，从而导致计量结果出现偏差。此外，在高激励频率下，动态共振的预紧弹簧会发生固有共振，这也会对计量过程产生负面影响。在所需高频范围内，将可能导致干扰和/或共振效应，譬如在短期内对计量结果产生负面影响且在长期内导致相关部件摩擦增多或磨损加剧。

因此，本发明任务系改进已知计量系统，尤其是提供一个特别快速的计量系统，借其实现计量介质在工件上的更高计量频率及高计量精度和高计量质量。

这一任务由根据专利权利要求1的计量系统来实现。

如开头所述，根据本发明的用于将计量介质在工件或基材上进行计量的计量系统包括框架壳体单元。所谓框架壳体单元是指计量系统的“框架式”封闭壳体，即围绕侧面封闭计量系统组件主要部分的壳体，譬如计量系统的运动机构，这将在随后解释。出于功能考虑，框架壳体单元被设计成相对坚固和惰性的，概因其充当稳定支座或作为计量系统的惰性框架，以便尤其能将计量系统的动态部件相对弹性地安置，譬如前述运动机构，下文会进一步解释。

框架壳体单元被如此相应惰性或沉重坚固地设计，以至于其对运动机构的高振荡或运动频率几乎未有或根本未有响应，相对于动态运动机构，其呈静态表现。通过舒缓整个计量系统，确保始终如一的良好计量行为。

框架壳体在此可优选形成具有低固有频率的计量系统的第一主质量，其对计量系统运动机构的动态、高频运动、较轻的单个部件的频率范围尽可能不敏感，即尽可能不被激发振荡，因此在计量操作中，基于不同振动频率，整个计量系统由干扰引起的振荡或后振荡几乎被排除。

同样如开头所述，根据本发明的计量系统还包括安置在框架壳体单元上的杠杆轴承单元，其具有至少一个用于计量系统的杠杆的杠杆支架。杠杆轴承单元可有利地与框架壳体单元分离，因为其在结构上受到保护，不会倾斜或扭曲，但可沿深度方向或计量方向轴线相对于框架移动。该位移被压电致动器所阻止，压电致动器通过杠杆轴承单元在框架壳体单元和杠杆轴承单元之间被弹簧加载拉紧。由此确保两个压电致动器中的相同热变化和/或框架壳体单元中的热变化导致喷嘴和喷射件之间的距离发生相关变化，这将在后面解释。

在此杠杆轴承单元优选部分布置在框架壳体单元内部，部分布置在框架壳体单元外部，即安置在框架壳体单元上。

杠杆轴承单元的杠杆支架为枢轴轴承的第一枢轴轴承部分，该枢轴轴承为运动机构的一部分。枢轴轴承或倾斜轴承由杠杆支架和杠杆形成，且将由两个致动器交替产生的、用于计量操作的力间接传递至待驱动喷射件。喷射件在本发明当前构造中也可优选为柱塞，然后根据开头所释计量方法或计量类型之一将计量介质至少部分输出喷嘴。

按字面含义，杠杆支架用于支撑杠杆，该杠杆借助于杠杆支架围绕倾斜轴承的倾斜轴可旋转或可倾斜安置，从而使杠杆可以从初始静止位置，即水平中心位置，相对于倾斜轴沿计量系统的预定计量方向移动，或至少可倾斜成限定冲程长度的特定角。倾斜轴或旋转轴，其上杠杆被可倾斜地安置，亦相应水平运行，但垂直于杠杆或杠杆纵向方向。

相对方向指征，如“上”、“下”、“上侧”、“下侧”、“横向”、“左”、“右”、“纵向”等，均任意指代以下图示说明，尽管在操作中，计量系统主要按图1所示方向使用。这说明，在喷射方法中，对工件的计量通常如此进行，即被计量液滴基本上以自由落体或飞行方式通过重力撞击工件，换言之，计量系沿计量方向或深度方向向下进行。

从广义而言，杠杆仅表示刚性体组成的机械力转换器，该刚性体通常绕支点，即倾斜轴，可旋转安置。根据本发明的计量系统的杠杆在此包括基本上沿纵向延伸的双侧或双臂杠杆臂。“基本上沿纵向”系指杠杆至少在一个主要延伸方向上，即在喷射件和致动器之间的纵向偏移方向上，延伸穿过计量系统。然而，杠杆基本上是三维部件，其也至少部分地在空间中的另外两个正交空间方向上延伸。譬如，其可在两个侧表面之间的横向方向(平行于倾斜轴)或在深度方向(垂直于倾斜轴和纵轴)沿杠杆支架方向至少延伸到如此程度，即至少能在这些方向上测出其纵向主延伸方向上的一部分。

如通常一样，术语“杠杆臂”也指杠杆的一部分(或长度)，其从杠杆的倾斜轴或旋转轴延伸到力作用于或接触于杠杆的作用点。双侧或双臂杠杆臂相应地具有两个此类部分或杠杆臂，每个均具有作用点，力通过该作用点作用于杠杆上。在下文中，杠杆臂也可以称为杠杆的杠杆臂的杠杆臂侧。作用点至公共旋转轴的相应距离也称为杠杆臂长度。原则上，作用点和倾斜轴之间的距离越大，即杠杆臂长度越大，力则越小，以便用相应较短的杠杆臂长度补偿相应较大的力。

在根据本发明的计量系统中，双侧杠杆臂的其中一杠杆臂侧还具有靠近倾斜轴的第一致动器作用点，即力作用第一点。在远离倾斜轴的末端部，相关杠杆臂侧与上述带有计量系统喷嘴的喷射件相接触。杠杆在计量系统计量方向上的运动又反过来按计划传递至喷射件。术语“靠近倾翻轴”和“远离倾翻轴”系相互关联。因此，靠近倾斜轴布置仅意味着相关部件布置得比远离倾斜轴线布置的部件更靠近倾斜轴。

另一杠杆臂侧在倾斜轴附近也具有第二致动器作用点，即与第一点交替的力作用第二点，如下所述。在远离倾斜轴的、具有第二致动器作用点(远离喷射件)的杠杆臂侧，相关杠杆臂侧可设为与另一杠杆臂侧对称，譬如不产生任何效果。杠杆的优选设计形式和改进方案将在后面解释。

此外，根据本发明的计量系统包括两个致动器，其在操作期间于第一和第二致动器作用点对杠杆沿相反方向施加倾覆力矩。

在本发明范围中，倾覆力矩应简单地理解为确保杠杆倾斜一定角并且接触的喷射件因此按照预定方式移动以进行计量的扭矩。然而，此处使用的术语“倾覆力矩”并非指受其影响的物体自该特定倾覆力矩倾斜或翻倒的经典倾覆力矩。相反，倾覆字面含义是指杠杆与水平面，或与中心位置，倾斜成特定角，至少在启动前或在致动器刚断电时，杠杆处于该位置。

上述致动器作用点至少是指致动器在杠杆上的接触点或作用点意义上的单个点或致动器接触点，致动器在该点作用于杠杆或与杠杆相接触。然而，致动器作用点也可由多点、线条或区域组成。譬如，致动器作用点可设计为横向于杠杆延伸且垂直于致动器作用方向的两条细长作用线或致动器接触点。这有助于将杠杆相对于杠杠支架的旋转运动或倾斜运动限制为仅围绕倾斜轴的预定倾斜运动，以便在期望计量方向上移动喷射件。因此几乎不可能再出现旋转分量，其可在系统中造成譬如额外摩擦或磨损。致动器的优选设计形式后面还将阐述。

开头提到根据本发明的计量系统的致动器彼此倾斜设置。所谓“彼此倾斜设置”是指致动器在前面的公共平面中倾斜朝向彼此运行，或者倾斜指向倾斜轴之外或之后的公共点。在下面进一步解释的实施例中，譬如其指向由杠杆支架和杠杆组成的倾斜轴承的倾斜轴的水平面下方一点。

然而，在任何情况下，“彼此倾斜设置”主要是指致动器或其作用方向彼此成小于180°但大于0°的角设置或排列。因此，本发明并不要求致动器彼此完全相对或平行或反平行排列，这将在下文详细解释。

此外，根据本发明，杠杆轴承单元(与杠杆支架)、杠杆和两个致动器共同构成运动机构，该运动机构借助至少一个弹簧件撑靠在框架壳体单元上。

运动机构按如此方式设计，即其可为计量系统喷射件按需设置超高频率的、沿计量方向和逆计量方向(即通常布置为向下或向上)的纵向弹出运动和回缩运动。为此，在执行点的喷射件，譬如柱塞上的柱塞头，可在结构上与运动机构连接或耦联，或借助弹簧，譬如扭力弹簧，对其进行预紧，即仅与运动机构处于压力接触状态。在任何情况下，耦联均以如此方式进行，即致动器产生的倾覆力矩(通常是简单的线性偏移或线性运动)交替或轮流自杠杆(作为弹出或回缩运动)通过杠杆接触面被传递至喷射件，优选柱塞的柱塞头以便从喷嘴输送计量介质。

弹簧件譬如可是至少一个压力弹簧。其可预紧约3-4千牛，即其可将运动机构撑固在框架壳体单元上。因此两个致动器譬如可各自预紧或预载1.5至2千牛，优选1.8千牛。弹簧件的优选设计方案还将在后面阐述。

通过根据本发明的本发明主题结构，计量系统的更高喷射频率可通过持续良好的计量精度和计量质量实现。此外，利用根据本发明的结构，两个致动器均无需设置动态加载复位弹簧，该复位弹簧不能在所有频率下稳定工作，因为其会导致系统摇摆运动或预期外振荡，尤其当快速或高频计量时，与本发明预期一致。

通过运动机构对框架壳体单元的整体弹簧预紧可确保动态振动保持在动态系统中，其中整体弹簧预紧并非动态系统的一部分。此外，由于各个计量系统部件(压电致动器、框架壳体单元、杠杆等)的不同局部升温而产生的任何单独热效应不会单独(这在现有技术中很常见)对喷射件和喷嘴之间的距离产生影响，而是会尽可能得到补偿。因此，整个计量系统的计量精度和计量质量不会再受到此类效应的重大影响。

根据本发明的本发明主题结构，尤其是致动器在共同平面内的倾斜设置，还使得两侧致动器作用点在杠杆支点周围的位置更紧更近，该杠杆反过来通过其杠杆臂移动喷射件以进行计量。故杠杆可布置得更小、更轻，因此具有更低的惯性力矩，使得根据本发明的计量系统可进行更高加速，从而更快进行计量。

另一个优点是，液滴大小或每个液滴介质量甚至也可进一步减少。此外，在相同时间间隔内，计量介质可浸润更大面积。尤其是对于在目标表面上进行的计量介质或计量物质的少量非接触式计量(即微量、非常精确和非碰触式，即计量系统和目标表面之间未直接接触)，即采用喷射方法或借助喷射方法进行计量，则根据本发明的构造特别合适。

此外，本发明特别有利的设计方案和改进方案产生于从属权利要求和以下描述，其中不同实施例或变型形式的每个特征也可组合形成新的实施例或变型形式。

存在多种方法可增加计量系统的喷射频率。譬如，可优化或改进设计运动机构，特别是杠杆。

原则上，彼此倾斜设置的致动器可作用在杠杆的两个纵侧上，譬如作用在杠杆的杠杆臂末端部上。为此，可以在杠杆两个相对纵侧上各自设一个致动器作用点。

两个致动器可优选位于杠杆的共同纵侧上，以便其可基本上从共同方向作用在杠杆上。相应地，第一致动器作用点和第二致动器作用点可设计和布置在杠杆的同一纵侧上。

在计量系统的正常布置中(计量口朝下)，所述纵侧(譬如在后面更详细描述的实施例中)是指杠杆纵向运行的上侧。因此，其只沿杠杆一个纵侧相反或交替地对杠杆施加倾覆力矩，即仅在一侧对杠杆进行加载。此外，在杠杆的相对(通常较低)纵侧上有足够空间用于杠杆支架，以此确保整个计量系统具有特别节省空间的紧凑设计。此外，在杠杆的一个纵侧上布置致动器，使得杠杆支架和杠杆可通过前述弹簧件同时撑固在致动器上，因此，运动机构作为“动态”单元，对作为“静态”单元的框架壳体单元进行预紧，以抑制振动。

致动器相对于杠杆的设置存在多种优选可能。譬如，一个致动器可垂直与杠杆接触，而另一个致动器与杠杆成特定角度，如此，两个致动器在任何情况下均彼此倾斜设置。

然而，致动器可优选各自布置成与公共角平分线或对称轴(来自致动器组成的假想“V”形)角度相同，其中角平分线或对称轴垂直于杠杆上侧。因此，从纵侧观察，致动器可如此布置成V形，即其可通过与对称轴或角平分线的假想反射对齐。从空间观察，致动器可如此布置成V形，即其可通过与所述对称轴和垂直于致动器之间水平延伸的对称轴的对称面上的假想反射对齐，稍后仍将借助实施例进行说明。

特别优选地，致动器可如此以V形彼此倾斜设置，即杠杆纵向或杠杆纵轴位于由作用方向或致动器纵轴跨越的虚拟平面中，或者杠杆倾斜轴垂直于该虚拟平面。实际上，尽管致动器彼此成倾斜设置(在垂直于杠杆纵向的横向方向上)，但计量系统可设计得非常平坦，即类似于那些设计中的平坦(比如当今常态)即只安置一个或两个平行致动器。

原则上，致动器可布置在两个极端位置之间的角度范围内---即一方面为平行、并行位置，另一方面为相反正面位置，即当致动器从不同侧成一条直线或共同排列朝向杠杆或彼此相向延伸时---(不包括所述极端位置)，彼此倾斜于杠杆纵侧，与共同角平分线成轴对称。

根据本发明的优选实施例，致动器，更确切地说是其纵轴或作用方向，可彼此最大或最高成150°角布置或安排成V形。更优选地，其可彼此最大成120°角并且甚至更优选地最大成90°角彼此对齐。特别优选地，其可最大成60°角且非常特别优选地最大成30°角彼此倾斜布置。

小于20°角，特别是小于10°角则只能通过致动器相应较小的横截面或通过致动器变压器的相应加长和变薄来实现。对于20°角，“相应较小”意味着，譬如，每个致动器一半横截面在任何情况下均小于10°。另一方面，所提到的加长将不可避免地导致壳体或计量系统的显著扩大，这反过来又使结构更大并且更容易受到弯曲强度的影响。

然而，如所述缺点不相关，则也可期望致动器优选彼此最大成20°角，并且特别优选彼此成10°角倾斜设置。

众所周知以下原则适用：致动器相对于彼此布置得越陡，即其之间公共角度越小，传递到杠杆的力就越大，因为其与杠杆更“垂直”，可以说，横向力的比例就会减小。然而同时，更陡峭的布置也导致顶端的致动器必须越来越多地被进一步移开或相互隔开，因为其由于自身尺寸，特别是由于其横向延伸或垂直于其纵轴的直径，而自我挡路或自我阻挡。因此，随着位置变得越来越陡峭，致动器作用点越来越远离彼此或中间倾斜轴，直到处于平行位置，其彼此相对于中心纵轴的间距至少为其直径距离，这在现有技术中是不利的。当两个致动器平行布置时，致动器的力臂应相当于致动器直径的一半。

由于使用压电致动器，可实现的机械能取决于致动器体积，即致动器横截面或直径和长度，较薄致动器比相同长度的较厚致动器功率小。此外，致动器设计得越薄，其越不稳定，其特性就越不可预测(参见“屈曲杆问题”或“弯曲强度”)。鉴于上述原因，使用更薄、相应更长的致动器来减少力臂以增加杠杆偏移无济于事。

致动器越离开或远离倾斜轴作用在杠杆上，在各自致动器固定冲程长度下，越小的冲程或杠杆偏移可被转换或传递到杠杆。因为致动器的冲程长度-在具有堆叠压电件设计中，即“压电堆叠致动器”-取决于其特定长度(故受限于给定长度)。因此，通过优化选择位置，即相应致动器作用在杠杆上的致动器作用点，尽管致动器本身冲程长度有限，但可优选通过杠杆增加可能的杠杆偏移，以便实现比致动器实际冲程长度更大的冲程运动。此处规则是，致动器越靠近倾斜轴，杠杆偏移越大，但由于力臂较短，因此需要的力也越大。

与两个致动器的平行布置(具有相同致动器设计)相比，在倾斜位置，致动器可布置得更靠近倾斜轴，从而得以实现更大的杠杆偏移。

计量系统的致动器可以通过多种方式实现，其中压电致动器特别适用于需要非常精细的计量分辨率的应用。压电致动器，也称为压电操作致动器，相较其他类型致动器，譬如液压、气动和/或电磁操作致动器，具有非常精确且最重要的快速可控的优点。压电致动器的有利特征是反应或响应时间极短，通常远低于其他致动器原理的相应值。另一个优点为，与其他类型致动器相比，压电致动器在计量系统中所占空间相对较小。因此，压电致动器为计量系统操作提供了一种有效解决方案，尤其是在具有非常精细计量要求的情况下。

对于压电堆叠致动器，基本上其只产生相当小的冲程，但相对较高的力。譬如，长度为36毫米的压电堆可实现50微米的冲程长度。因此，通常有必要将小冲程转化为明显大冲程，从而使力自然地相应减少。

替选地，致动器也可是磁致伸缩致动器。其使用原理为，当施加外部磁场时，铁磁材料的偶极子相等，即沿共同方向对齐。通过将偶极子旋转致其原始位置，材料的长度会发生变化，范围从多个微米/米到毫米/米，具体取决于相应材料。

因此，计量系统可优选设计成使得致动器尽可能靠近倾斜轴起作用，以便产生最大可能的杠杆偏移。由于致动器的力因此减小并且力臂驱动扭矩仅为一次方-这在动态应用中处于劣势，譬如当计量设备中的计量系统相对于工件动态移动进行计量，则将杠杆尺寸或一般杠杆尺寸设计得尽可能小以获得更快的计量系统是有利的。基于角动量守恒，与质量惯性矩较大的杠杆相比，质量惯性矩较小的杠杆可更快地“转动”或围绕旋转轴或倾斜轴来回移动。

由于质量惯性矩取决于(杠杆的)各个质点与支点或与倾斜轴的间距二次方，因此其随杠杆长度(以及质点与支点的间距)不成比例地增加。

通过根据本发明将致动器彼此倾斜布置，在给定传动比(力对力臂)情况下，杠杆的质量惯性矩也可更小，因为力臂和支点间距或力臂长度减少，这反过来允许形成较小杠杆。较小杠杆，伴随较小质量惯性矩，最终导致与具有相同设计的并联致动器系统相比，致动器彼此倾斜布置的计量系统的共振频率更高。

因此，为更快移动杠杆，将更多质量集中在更靠近倾斜轴的位置是有益的。

因此，杠杆可优选具有不均匀的质量分布。不均匀指杠杆质量在其纵向长度上非对称分布或非均匀分布，而是杠杆结构不对称，至少就其质量而言。

杠杆的质量也可特别优选沿杠杆相对于倾斜轴如此分布，即杠杆作为整体具有相对于倾斜轴尽可能小的(质量)惯性矩。因此，也优选在结构中确保尽可能多的质量位于支点附近并且在远离支点位置，即朝向喷射件的细长悬臂上，安排尽可能少的质量。

然而，杠杆重量可优选仅刚好减少或分配到支点，其仍具有足够高的稳定性，该稳定性，除其他外，能使杠杆特别快速地摆动。譬如在俯视图中，即从上方观察时，杠杆轮廓大致为“勺形”，其中大部分支点附近的质量被布置在围绕支点的“椭圆形”或“圆形”部分。

杠杆可优选具有多个凹槽，特别优选具有横向或沿杠杆横向延伸的通孔，以减轻重量。

杠杆上用于致动器的致动器作用点优选不能位于或安排在倾斜轴平面上。这表示其与倾斜轴不在同个平面上，而仅倾斜轴处于该平面上。

特别是在动态情况下(譬如，当计量设备中的计量系统相对于用于工件动态移动以进行计量时)，当杠杆由于致动器倾覆力矩而围绕倾斜轴倾斜几度时，杠杆上致动器作用点布置在平面外将有利于实现此任务，即致动器对杠杆施加倾覆力矩(以纵向偏移形式)时，只进行垂直于致动器作用方向尽可能小的横向或剪切运动。

在横向运动较大的情况下，即横向于作用方向的方向分量或横向分量，在作用方向上的实际直线偏移，导致致动器沿转动圆或围绕倾斜轴的圆，经杠杆上致动器的两个致动器作用点，进行明显的弧形钟摆运动。通过减少横向分量，钟摆运动变得更加线性。这尽可能地避免了具有非常大质量的致动器在其沿作用方向纵向偏移期间发生横向钟摆振荡并且因此导致期望外振动效应和/或较高部件磨损。

原则上，致动器作用点可布置在杠杆倾斜轴上方，譬如直接形成在上侧表面上，使得致动器在该处作用于杠杆。

为能够在致动器彼此倾斜布置时，将致动器作用点安排得更靠近倾斜轴，杠杆优选如此设计和安排，即两个致动器作用点位于或陷于杠杆中，比倾斜轴更远离杠杆朝向致动器的一个上侧或纵侧，在该倾斜轴上，杠杆如前述可旋转或可倾斜地支撑在杠杆支架上。“进一步远离杠杆指向致动器的上侧或纵侧”是指当杠杆按预定方式布置在杠杆支架上时，致动器作用点布置在杠杆上比倾斜轴更远离致动器的压电件的位置或比倾斜轴更低的位置。因此，致动器如此布置，即其前端或尖端各自首先经过倾斜轴，即其经过或穿过倾斜轴平面，然后仅在实际倾斜轴以下的凹陷致动器作用点作用于杠杆，或仅在该处与杠杆接触。

因此，两个致动器各自的致动器作用点可以相同方式平行于共同倾斜轴布置，或相同地偏移布置。在另个优选实施例中，致动器也可各自作用于杠杆致动器作用点，该作用点沿横向方向或平行于纵向方向偏移。

在杠杆上呈V字形布置的或撞击杠杆的致动器优选可如此排列或作用于致动器作用点，即在杠杆水平中心位置，致动器纵轴基本上垂直于相关致动器作用点和共同倾斜轴之间的各自连接线。

换言之，致动器作用于偏移至连接线的致动器作用点，与倾斜轴线成直角。杠杆中间位置对应于杠杆地点或位置，其中杠杆呈水平状态并且两个致动器当前被关闭或断电。

因此，致动器可以V形作用于杠杆致动器作用点，在每种情况下，其作用方向均经过倾斜轴，其中如此排列或倾斜设置，即其作用方向通过杠杆上两个致动器作用点与围绕杠杆中心倾斜轴的圆相切(或垂直于从各自致动器作用点至倾斜轴，尤其是至形成倾斜轴的圆柱销的表面，的连接线，这将在后面实施例中解释)，以便因此在致动器来回运动时，即压电件伸展或收缩时，致动器沿圆或圆弧长(致动器作用点沿其移动或穿越)的横向运动或钟摆运动的横向比例尽可能最小。

在此应指出，从微观上看，并非圆柱销中心轴代表准确的倾斜轴，而是圆柱销(牢固安置在底部的杠杆支架上)侧表面与相应杠杆稍大圆柱形凹陷侧表面的连接，这些侧表面相互切向压紧，因此杠杆侧表面在倾斜时对圆柱销侧表面进行最小的滚动运动。在此意义上，没有确切的倾斜轴，而是更复杂的运动。然而，在此至少从宏观角度来看，圆柱销中心轴可近似地等同于倾斜轴。

换言之，致动器可优选如此在致动器作用点处围绕倾斜轴圆周切向布置，即其在操作期间基本上执行直线运动，以在弹出运动和回缩运动中对计量介质进行计量。此处“基本上”是指致动器在弹出运动和回缩运动中执行直线运动，而在钟摆运动的意义上在圆上未进行任何明显横向运动。所述切向布置代表致动器纵轴或作用方向在致动器作用点处与围绕倾斜轴的圆相切，如前文已经解释的那样。

计量系统的进一步设计存在更多优选可能。

杠杆轴承单元优选可被设计成多个部分。

除已阐明的杠杆支架外，其可特别优选包括用于计量系统流体单元的流体定位(Fluidikpositionierung)。该计量系统流体单元也可耦联(gekoppelt)到杠杆轴承单元。

在这种情况下，杠杆支架可非常特别优选经由位于框架壳体单元外部的旋转接头以可旋转、可铰接或可倾斜方式连接至流体定位。

替选地或附加地，杠杆支架和流体定位可以彼此相互机械调节，即在可旋转、可倾斜或可移位的意义上，譬如，通过调整件，可调整相对于旋转接头的角度。

杠杆支承单元可优选地包括环结构，其以环状方式包围框架壳体单元的一部分，同时留有至少一个间隙。“间隙”在这里通常理解为形成空间的狭窄、细长的开口。“环结构”或“环状”是指由两个部件组成的结构，该两部件的形状或构造呈环状，即为结构性设计。因此，环结构是指环状构造或环状布置，其中两部件可以环状方式连接，形成自成一体的环。框架壳体单元部分可以是，譬如，框架壳体单元的壳体座。

杠杆轴承单元特别优选借助弹簧件可滑动地安置在框架壳体单元上，该弹簧件优选布置在杠杆轴承单元和框架壳体单元部分之间的间隙中。

替选地或附加地，环结构可包括旋转接头。如计量系统如以上所述构造而成，则旋转接头可以是上述旋转接头。

在此杠杆轴承单元的杠杆支架可通过杠杆和柱塞与流体定位机械地耦联，以便通过调整件，特别是调整螺钉，在远离旋转接头的流体定位一侧调整柱塞-喷嘴的距离，同时留有至少一个间隙至框架壳体单元，在杠杆轴承单元的环结构中以环状将弹簧件与自身封闭。调整螺钉也可是细牙螺钉，譬如借此可精细调整柱塞在喷嘴中的位置，即柱塞与喷嘴的距离，甚至更精确地调整和设置。

“远离旋转接头的一侧”是指沿流体定位的至少一部分(从旋转接头到柱塞)，位于柱塞侧当中，超过流体定位中心，即尽可能靠近柱塞。

尽管压电致动器有上述优点，但压电致动器代表实施大功率损耗的部件，这可导致压电材料显著升温，其中压电材料本身由于其特定的居里温度而具有热限(thermischeBegrenzungen)，电极的各自触点也具有热限。

为额外抵消运动机构升温，特别是压电致动器，两种压电致动器均可设计为带压缩室内空气或压缩空气绕其流动，因为压缩空气在大多数计量系统-装备中均可使用。

如该压缩空气不能从压电致动器散发足够的热量，譬如由于计量系统应用区域环境温度较高，为使压电致动器和计量系统其他温度敏感区域长久保持在对计量系统精确操作至关重要的温度以下，致动器优选各自被冷却装置包围，气体、优选空气或液体流经该冷却装置。

在这种情况下，冷却装置可优选具有位于致动器之间的供应通道，其具有多个进入致动器的入口和两个偏心排出通道，其具有多个进入排出通道的出口。冷却装置可设计成基本上闭合的回路，即冷的冷却流被引入计量系统，在降低运动机构温度的同时吸收热量，然后从计量系统排出。

通过这种由一个供应通道和两个排出通道构成的冷却装置的设计，可降低冷却装置中的动态压力。供应通道譬如可以居中延伸，基本上平行于致动器。然而，其可优选集成在围绕致动器的框架壳体单元中。两个排出管道可形成并布置在致动器彼此背对的外侧上，与供应管道相对，使得冷却流可轻易经过各自连续运行的致动器来吸收热量。

譬如，运动机构的杠杆和杠杆支架不能单独有气体流入，而只能通过压电致动器的排出气体绕流。

根据本发明的有利设计方案，致动器可另外各自被封装起来。譬如，致动器可以足够间隙被可移动地封闭在基本为圆柱形的封装内。

以此方式，可向致动器提供沿其纵向延伸、围绕封装平行流动的冷却流。冷却流的冷却介质可为譬如空气、氮气等气体，也可为液体或粘液，譬如冷却液，只要其具有足够流速将封装致动器热量散发出去即可。

还可设想，封装致动器和壳体之间的间隙或空间优选填充柔软但导热的物质，以便来自致动器的废热可直接释放到框架壳体单元，并在该处通过外表面消散到环境中或通过强制对流，譬如通过风扇，以强化形式消散到环境中。

替选地或附加地，致动器可各自包括至少一个温度传感器，以便测量或监控致动器的升温并且在必要时相应调节运行速度以减少部件的运行升温。如存在封装，则温度传感器可布置在封装内部或外部。通过温度传感器测得的温度数据，可微调阀室或喷嘴室的喷嘴中柱塞的位置，如需要，优选自动控制，因此，即使温度发生变化，柱塞总是杠杆的中间位置，将阀室的喷嘴(取决于采用上述哪种方法)或者准确关闭(柱塞尖在密封座上)或者刚刚打开(柱塞尖离喷嘴有段距离)。

运动机构和柱塞之间的耦联可优选可锁定的耦联。这表示该两个部件可优选以形状配合的方式相互连接以进行操作，如拧、点击、锁住，尤其优选加上预紧装置，其无论如何均会持续接触这些部件。

如前所述，框架壳体单元与固定在其上的部件可优选形成计量系统的“第一主质量”。具有致动器、杠杆和杠杆轴承单元的运动机构可优选组成计量系统总质量的第二主要质量部分，即(必要时可结合其他组件，如流体单元)形成计量系统“第二主质量”。

为改善一般计量结果或平息计量系统的动态部件，计量系统的总质量可基本上均匀分配，即基本上以相同比例分配给框架壳体单元和杠杆轴承单元。将计量系统总质量合理分配给两个大致相等的“主质量”可确保整个振动耦联系统首先不对运动机构的高频振动作出反应。

为将运动机构作为整体弹性地安置在框架壳体单元上，弹簧件优选碟形弹簧组件。碟形弹簧组件尤其可优选具有若干单个弹簧板和/或弹簧组件。不同单个弹簧板和/或弹簧组件也可组合成碟形弹簧组件。因此，碟形弹簧组件可用来对运动机构进行预紧，以补偿致动器的热特性，譬如与温度有关的变形等。

附图说明

下面将参照附图结合实施例对本发明进行更详细阐述。在各附图中，相同部件具有相同附图标记。通常，附图并非按比例绘制，且仅应被理解为示意性表示。附图示出：

图1示出根据本发明的计量系统实施例的部分纵向剖视图(根据图2沿剖面线(Schnittlinie)A-A)，可观察到计量系统壳体内部，

图2示出图1实施例的俯视图，为更清楚更直观，未包括壳体，

图3示出图1实施例杠杆放大、孤立的俯视图，

图4示出沿剖面线B-B通过根据图3的杠杆的纵向剖视图，

图5示出与根据图1杠杆接触的两个致动器放大的、透视的、部分透明的局部视图。

具体实施方式

图1示出沿一条至少主要为纵向方向30L(见图1：水平方向或左-右方向)贯穿计量系统1的剖面线A-A的计量系统1的部分纵向剖视图，该剖视图展示了根据本发明的计量系统1的第一实施例全貌，该系统用于在工件上对计量介质进行计量。该剖面线A-A在图2计量系统1的平面图或俯视图中示出。其居中穿过计量系统1，尤其通过计量系统1的杠杆30，但在杠杆30的位于杠杆30上的两个致动器50a、50b的两个所谓致动器作用点36、37之间的区域中沿杠杆30的横向方向30Q(在图1中延伸到绘图平面，在图2中向上延伸)跳跃进入偏心平行截面。因此可以看到计量系统1的两个分散圆柱销42(见图5)中的至少一个形成杠杆30的旋转轴R或倾斜轴线R。图1中计量系统1的其余垂直运行方向也列在下面作为杠杆30的深度方向30T。在该方向上，图1中所示的轴或对称轴S_T也在两个致动器50a、50b之间居中运行，该两致动器倾斜于该轴S_T或该两致动器彼此倾斜，其中对称轴S_T与上述倾斜轴R垂直相交。在图2中，该对称轴S_T相应地延伸到绘图平面中。水平轴或对称轴S_Q运行并垂直于致动器50a、50b的上述竖直对称轴S_T，这里在图2中从上到下或反之亦然。轴S_T和S_Q一起形成对称平面S_Q、S_T，致动器50a、50b相对于该平面一起形成对称图形“V”。前述剖面线A-A穿过计量系统1，此外也垂直通过对称平面S_Q、S_T。

除静态框架壳体单元2尽可能在所有侧面包围着计量系统1外，本发明主要部件还包括动态运动机构3、4、5、30、50a、50b(即具有杠杆支架4和流体定位5的杠杆轴承单元3、上述杠杆30和两个致动器50a、50b)，弹簧件21，此处设计为碟形弹簧组件21，其将动态运动机构3、4、5、30、50a、50b撑固或预紧在静态框架壳体单元2上，以及流体单元8，其可与杠杆轴承单元3的流体定位5相耦联(下文进一步解释)，并且除其他外，还包括与杠杆30相接触的、具有喷嘴12的阀单元9，用于沿计量方向DR(此处朝下)对计量介质进行计量。为更好区分或分离，图1中静态框架壳体单元2从左上到右下用阴影线表示，而动态运动机构3、4、5、30、50a、50b则从左下到右上用阴影线表示，两个致动器50a、50b除外。

杠杆支架4是计量系统1的至少由两部分组成的杠杆轴承单元3的一部分，其位于框架壳体单元2内。流体定位5是杠杆轴承单元3的一部分，位于框架壳体单元2外。两部分4、5通过框架壳体单元2外的旋转接头6可旋转地相互连接。基本上细长的流体定位5从旋转接头6(图1中位于右侧，在框架壳体单元2下方)开始，以一定距离，平行于框架壳体单元2或优选可拆卸地耦联至框架壳体单元2的壳体座2'(即平行于弹性安置在框架壳体单元2内侧的杠杆支架4)延伸，并且通过调整件7(在此为调整螺钉7，用于调整喷射件13的预紧力，在此为柱塞13的预紧力)，拉靠在杠杆支架4上。如此，两部分4、5一起形成一种环结构或环，该环以环状方式围绕或包围上述框架壳体单元2的壳体座2'(如后所述)和弹簧件21。

在杠杆30的一个末端部33和流体定位5之间，插入上述阀单元9。该阀单元9也包括一个空心圆柱形阀腔10，柱塞13在其中被可移动地引导。在此柱塞弹簧15被布置在阀腔10和末端柱塞头14之间，位于柱塞13的柱塞尖16的另一端，这样柱塞13得以被弹性安置。通过调整螺钉7，喷嘴12和杠杆30的末端部33之间的距离因此可改变，如此可相对于喷嘴插件12'精确设置柱塞端部位置，从而可安全关闭计量系统1。调整螺钉7具有带螺旋压缩弹簧的细牙轴，以便能够对杠杆支架4和流体定位5的间距进行微调。通过调整螺钉7，可确保计量系统1按喷嘴12和柱塞13的特性做精确调整，如此补偿可能的制造公差或磨损。

在阀单元9区域，流体定位5还包括集成在流体定位5中的加热装置，该装置由阀单元9的电子设备供应和控制。该加热装置本身又包括筒式加热器(Heizpatrone)和传感器，以便根据需要加热或加温计量介质以进行计量。

除所述阀单元9外，可拆卸地耦联到流体定位5的流体单元8还包括计量介质供应接口17，用于将用于计量系统1的计量介质从储存器17r，在此，譬如一个计量物质盒17r，充分和连续地供应或送入阀室11。为此，在计量介质供应接口17和阀室11之间的流体单元8内部运行一个介质供应通道或介质输送通道(未示出)。

从图1中可以看出，流体单元8还包含加热装置，即加热单元18，其具有沿介质输送通道的第二加热区，以及一个在喷嘴区或阀单元9的喷嘴室11上的加热件20。为此，加热单元18经由连接件19或加热电缆19供应。因此，在纯被动的，即非自加热和自调节的流体单元的情况下，喷嘴区温度控制也是可行的。此外，尤其是介质输送通道也可被调温，如此可改善计量介质的预热，这对大体积流量特别有利。

在流体定位5远离旋转接头的界面5s处，靠近加热件20，上述流体单元8被可拆卸地安置，其又有从计量介质供应接口17到阀单元9的阀室11的介质供应通道，以便从储存器17r连续供应计量介质，在此，譬如计量物质盒17r通过计量介质供应接口17和介质供应通道进入阀室11。

在计量系统1中，所需计量介质在操作过程中从储存器17r经阀室11的喷嘴12分次施加到工件上。为此，在计量过程中，至少一滴所需的其量可被精确计量分配的计量介质或计量物质，沿计量方向DR通过喷嘴12或喷嘴12中的喷嘴插件12'的开口横截面被输出。这可借助柱塞13的快速运动或柱塞运动30B来完成，柱塞13间接通过杠杆30控制，并由相对工作的致动器50a、50b驱动。阀室11的喷嘴12中的可更换喷嘴插件12'能够针对不同应用区更具体地调整液滴剂量和形状。

现将框架壳体单元2内的其余部件描述如下。

撑固框架壳体单元2中的运动机构3、4、5、30、50a、50b的弹簧件21(如前所述)被安置在框架壳体单元2内部，位于框架壳体单元2的壳体座2'的底部，并以此将围绕旋转轴R可旋转安置在杠杆支架4上的杠杆30，通过位于靠近倾斜轴R的杠杆30上的两个致动器50a、50b，撑固在框架壳体单元2的上部或框架。在拉紧过程中两个压电致动器通过杠杆轴承单元被预紧，此为避免动态操作中的拉伸力所必需。同时，由于框架壳体单元2的相对惯性质量，动态振动被大大削弱，热差或温度梯度(其可由高动态运行的运动机构3、4、5、30、50a、50b产生)被从计量系统1的框架壳体单元2中解耦，并与阀单元9耦联或等同。因此，这些效果对来自阀单元9的喷嘴12的计量介质的计量过程几乎没有影响。在此所示的根据本发明的计量系统1的实施例中，弹簧件21为碟形弹簧组件21，具有譬如四个单独弹簧板垂直安置在彼此上方，其上下叠加弹性安置，并且其弹簧力相加。该结构被平面压缩在一起，这导致碟形弹簧组的高阻尼，从而也导致框架壳体单元相对杠杆轴承单元摆动趋势降低。

如前所述，弹簧件21可与框架壳体单元2底部的壳体座2'，譬如金属板、平板等连接，在此譬如采用螺丝固定。其可被牢固耦联在一侧，在此是在底面。替选地，弹簧件也可仅被夹紧。

为使两个部分4、5可与壳体座2'相隔一定距离或具有间隙地相互支撑，环形或环状地包围或围绕碟形弹簧组件21，图1中壳体座2'在碟形弹簧组件21的右侧和左侧(边上或向下)有切口。

杠杆支架4搁置在弹簧件21上侧且如前所述被致动器50a、50b压靠在弹簧件21上。

杠杆支架4有两个横向“腿”(位于图1沿绘图平面方向前后并立)，其具有呈半圆状向上打开的槽。在两腿之间，形成与杠杆30相适应的必要活动空间的内室，以部分容纳杠杆30。在根据图1的侧视图中，杠杆支架4的两个所述腿中只有一个可见，因为这两个腿(从此方向观察)一个立在另一个后面。在可见腿(此处为前腿)的槽处，可见形成旋转轴R的两个圆柱销42中的一个(见图5)。为了能够更好地识别计量系统1的该部分结构，图3中纵向穿过孤立显示的杠杆30的剖面线B-B采用了剖面线路径法(以“单一矩形脉冲”的方式)，上述图2中剖面线A-A也采用此法。

如图5所示，所述圆柱销42各自以外半部42a(沿圆柱销轴)近似于横向搁置在杠杆支架4的腿上，同时用另一个内半部42b在杠杆支架4的内室固定(围绕自身旋转)杠杆30。为此，圆柱销42各自伸入沿侧向，横向(沿横向方向30Q)设在杠杆30上的、底部开放(在顶部封闭)的杠杆30的U形凹槽41中(以下进一步解释)，该凹槽41在图3的杠杆30俯视图中用虚线表示，在图4中以侧面示出。

形象地说，杠杆30的形状可被描述为一个两面的、三维的、不对称的力转换器，其方式是“护栏臂(Schrankenbaums)”(带配重)。具体来说，杠杆30的杠杆臂31在其纵向方向30L上大约包括一半是大量、相当庞大、大致呈长方体的部分，另一半是狭窄、尽可能结构轻巧、细长的手柄或“悬臂”。长方体部分的一半(图3右侧)属于双侧杠杆臂31的较短杠杆臂侧32。长方体部分的另一半(图3左侧)，连同相邻的细长悬臂，属于双侧杠杆臂31的较长的杠杆臂侧35。在其之间是杠杆30的旋转轴R，其旁边是运动机构3、4、5、30、50a、50b的两个致动器50a、50b经由杠杆30上的致动器作用点36、37处作用于杠杆。其中第一致动器50a(在图1和图2中为左侧)作用于双侧杠杆臂31的第一杠杆臂侧35的凹陷或嵌入杠杆30内部的第一(此处为左侧)致动器作用点36，且第二(此处为右侧)致动器50b作用于双侧杠杆臂31的第二杠杆臂侧32的同样凹陷或嵌入的第二(此处为右侧)致动器作用点37(致动器作用点36、37的位置亦见图3至5)。

因此，在如图1所示的计量系统1的正常布置中，两个致动器50a、50b位于杠杆30的旋转轴R两侧的长方体部分(在致动器作用点36、37的各自圆柱销36z、37z上，这将在下面解释)的(杠杆的)上侧40(在图1中位于深度方向30T顶部)，直接位于杠杆30上。

利用杠杆30和两个致动器50a、50b的一部分，其在图5中的透视图中部分透明，显示了两个致动器50a、50b或其前端54是如何与杠杆40啮合或与之接触，以便按预期将其围绕旋转轴R或倾斜轴R倾斜几度，即其如何在各自的作用方向52a、52b向杠杆30传递倾覆力矩或纵向偏移。从图5的放大部分可以看出，致动器50a、50b及其作用方向52a、52b与作用点(或致动器作用点36、37)的圆K相切，因此，作用方向52a、52b分别与圆K中心的共同旋转轴R的径向连接线V_a、V_b垂直。由于52a、52b的作用方向与圆K相切，所以产生纵向偏移，即各自的致动器50a、50b的倾覆力矩，致动器前端54与杠杆30一起沿圆K围绕旋转轴R(围绕图5所示的杠杆的切线位置或中心位置Po)以弧形向下或向上移动几度，只产生最小的横向运动。如致动器50a、50b或其作用方向52a、52b各自沿圆K进一步向上或向下作用，同样沿圆K偏移几度就会使各自致动器50a、50b的前端54产生明显更大的横向运动。此种本来明显的弧形圆周运动或沿圆K的钟摆运动，可通过切向布置圆K上围绕旋转轴R的作用方向52a、52b，减至为尽可能的直线纵向偏移。

在一个(杠杆)底侧(在图1中深度方向30T底部)，杠杆30在致动器作用点36、37之间旋转轴R上长方体部分间接地(通过圆柱销42的外半部42a)靠在杠杆支架4上，与细长悬臂的末端部分33中的柱塞13的柱塞头14接触。在杠杆30的悬臂末端部33又形成杠杆30上的孔34。其用于引入永磁体，从而用连接到杠杆轴承单元3的霍尔传感器(HALL-Sensor)确定杠杆30的位置。

为使致动器50a、50b首先在旋转/旋转轴平面X_R以下与杠杆30内的致动器作用点36、37接触(且尚未在杠杆30的上侧40上表面)，杠杆30具有向下逐渐变细的楔形凹槽39，该楔形凹槽从上侧40开始，延伸至杠杆30内的致动器作用点36、37。楔形凹槽39在杠杆30中各自的最低地点或位置为第一致动器50a(在图1中为左致动器)限定第一致动器作用点36，为第二致动器50b(在图1中为右致动器)限定第二致动器作用点37。楔形凹槽39被如此设计，即当计量系统1按计划装配时，彼此倾斜布置的致动器50a、50b的同样呈楔形逐渐变细的前端或尖端54，可在侧面寻找空间容纳或通过一定间隙被容纳。

尤其如图5所示，致动器作用点36、37在结构上由已述两个圆柱销36z、37z组成，致动器50a、50b以其前端54靠在圆柱销36z和37z上，并可在圆柱销36z、37z上滚动。致动器50a、50b的用于接触的前端54的前侧在前部凹陷，具有可见的相对较大的半径，并与圆柱销36z、37z相适应。为此，核心孔沿横向方向30Q从杠杆30的一个纵侧到另个纵侧连续形成并穿过杠杆30，几乎完全由圆柱销36z、37z填充(见图5)，并与楔形凹槽39的一个端部区域相交，因此核心孔部分向上开放到楔形凹槽39。核心孔的半径与圆柱销36z、37z相适应，如此可确保安全固定，且致动器50a、50b及其前端54在固定的圆柱销36z、37z上确保低摩擦的相对滚动运动。

在纵向30L的中心位置，即上述核心孔之间的斜上方，是上面已提到的其他圆柱销42的凹槽41，通过这些凹槽，杠杆30围绕旋转轴R可倾斜地安置在杠杆支架4的两腿之间的内室。凹槽41的半径也比圆柱销42的半径大一些，因此也有一个“固定”的目标位置，但也确保低摩擦的相对滚动运动。凹槽41在楔形凹槽39外的横向方向30Q开始，位于杠杆30的相对的、间隔开的边缘区(见图3)。在杠杆30的深度方向30T，其从底部延伸到杠杆30的一个所谓的作用轴平面X_A之上(见图4)。根据定义，作用轴平面X_A由致动器作用点36、37跨越或形成，致动器作用点36、37位于圆柱销36z、37z的表面。在杠杆30的中心位置P_o作用轴平面X_A呈水平方向布置。圆柱销42(如图5所示)约有一半长度与内半部42b被容纳在凹槽41内(如上所述，其向上或通过上侧紧贴在凹槽内)，另一半外半部42a的底侧置于杠杆支架4半圆形向上开口的槽内的腿上。因此，在组装过程中，杠杆30可以非常容易地从上面插入杠杆支架4，在其他部件被放置或组装之前即可达到这种操作状态。

在操作状态下，杠杆30整体上以非常节省空间的方式布置在杠杆支架件4上或杠杠支架4中，因其沿其深度方向30T将约为其高度或深度的一半突出到杠杆支架4的腿之间的内室，或被容纳在其中。通过该安置类型，其可按照预定方式围绕倾斜轴R倾斜至少几度，而不与杠杆支架4直接接触，即优选+-0.1°到+-5°(度)。特别优选+-0.5°度的倾斜角。在此情况下，其旋转轴R在横向方向上穿过杠杆30，在纵向方向30L上偏离其重心。

为尽可能减轻杠杆30的重量，特别是其细长悬臂的重量，杠杆30在靠近悬臂部的楔形凹槽39(在图4左侧)旁边设有四个钻孔38或凹槽38。该钻孔38呈圆形，大小不一，朝向末端部33的方向上直径逐渐减小，因其适应杠杆30整体朝向末端部33愈发扁平的形状。该孔彼此之间稍有间隔，从横向方向30Q观察，每个孔均连续穿过杠杆30。该钻孔38在功能上保证了杠杆30的最大减重，而不影响杠杆30的稳定性。上述“扁平化”的意思是，杠杆30从靠近悬臂的楔形凹槽39开始，在纵向30L上至末端部33具有斜向上侧40的下侧，即在深度方向30T上变得不那么深，或更平。因此，在细长悬臂末端与柱塞头14接触的末端部33位于杠杆30的中心位置P_o，正好与杠杆30中、用于已述圆柱销42的设于杠杆30的大体积部分的凹槽41的上端处于相同高度。换言之，末端部33处于杠杆30的中间位置P_o，即恰好位于旋转平面或旋转轴平面X_R中。

为此，可以(非强制)在杠杆支架4顶部放置杠杆轴承盖(为清晰起见未示出)，至少在顶部围住圆柱销42，作为上盖或部分打开的盖，盖上具有用于致动器50a、50b的孔。为从上面几乎完全围住或包住杠杆30，此类杠杆轴承盖可具有与下面的杠杆支架4大致相同的尺寸和形状。其可具有用于致动器50a、50b的从上到下延伸的斜向通道开口，致动器50a、50b与其圆柱形发射器53(在致动器50a、50b的前端54后面的作用方向52a、52b上)穿过这些通道开口，以便能在致动器作用点36、37处作用于杠杆30。通过一个杠杆支架4和其上的杠杆轴承盖，将实现杠杆30可移动地安置在其中，并尽可能地与计量系统1的其余部分隔绝。

在杠杆30上方为两个彼此倾斜设置、并与轴线S_T对称的致动器50a、50b，如前所述，其尖端或前端54的设为凹陷的前侧靠在杠杆30上致动器作用点36、37的圆柱销36z、37z上。

两个结构相同的致动器50a、50b或压电致动器50a、50b分别是多个压电件51或“压电板”，其照常堆叠以形成压电堆，藉此施加电压时，通过所谓的“反压电效应”，在致动器50a、50b的纵向或作用方向52a、52b上产生机械运动，即沿各自致动器50a、50b的纵轴52a、52b，在法线或垂直于压电件51的表面上产生长度变化。

封装的致动器50a、50b各自在框架壳体单元2的、用O形环57密封的凹槽56中被嵌入压电件51周围，并在操作过程中借助于集成在框架壳体单元2中的计量系统1的冷却装置60在框架壳体单元2的凹槽56中进行冷却。

冷却装置60或冷却通道系统60包括一个供应通道61，用于在致动器50a、50b之间中央引入冷却压电件51的冷却介质，以及两个排放通道63a、63b，用于在压电件51或致动器50a、50b旁边沿纵向方向30L(在图1中为左侧和右侧)平行地、连续地、随后地横向再排放冷却介质。从框架壳体单元2的上部或框架处连接到计量系统1的源头，冷却介质在与致动器50a、50b平行的供应通道61中沿冷却流方向60i(在图1中指向下方)流向致动器50a、50b的变压器53。紧贴变压器53的上方(由两个O型环57密封，用于密封凹槽56和被严格密封的致动器50a、50b的外层之间的间隙)被偏移或分流到与致动器50a、50b的作用方向52a、52b相反的方向，到致动器50a、50b的末端连接件55(在图1中斜向上)，然后通过供应通道61的横向入口62垂直(斜向向下)流入致动器50a、50b的、彼此倾斜设置的压电件51的凹槽56，因此，冷却介质在致动器50a、50b的压电件51周围流动。冷却介质从致动器50a、50b之间的中心内侧(略微斜向下)沿密封堆叠的压电件51的蜿蜒外层或者围绕压电件51向外均匀传播，在压电件51周围，吸收由致动器50a、50b产生的热量，然后通过横向出口64流出凹槽56，进入致动器50a、50b外侧的两个排放通道63a、63b(右和左)。此处，在两个横向排放通道63a、63b中，加热的冷却介质沿(向上)冷却流方向60o被吸入或排放到冷却通道系统60的位于框架壳体单元2的上部或框架的两个排放通道63a、63b的出口。通过沿纵向30L相互远离的致动器50a、50b的两个外侧的单一中心引入和冷却介质的两侧平行排放，冷却通道系统60中的冷却介质的背压可被最小化，因此冷却通道系统60的冷却性能或冷却效果可被最大化。

除用于控制致动器50a、50b的电流或电压供应的端部连接件55外，致动器50a、50b各自包括温度传感器65，其提供温度数据，通过这些数据可以调节或控制冷却通道系统60的冷却能力等。

总之，计量系统1在结构上和功能上可基本划分为两个单元2、60、3、4、5、30、50a、50b，通过弹簧件21相互弹性安置，如下所示。“静态”单元2除其他外包括框架壳体单元2和框架壳体单元2的壳体座2'。此外，其至少可包括集成冷却装置60、用于控制计量系统1的控制板、绝缘板、连接板、可能的连接件，尤其是用于冷却介质来源和输出以及计量系统1的电力供应。

“动态”单元3、4、5、30、50a、50b或运动机构3、4、5、30、50a、50b至少包括具有杠杆支架4和流体定位5的杠杆轴承单元3、杠杆30和两个致动器50a、50b。此外，其还可在流体定位5处与阀单元9和流体单元8耦联，并必要时包括杠杆30上的永磁体和杠杆轴承单元3上相应的、用于确定杠杆30位置或定位的霍尔传感器。计量物质盒17r或者仅仅是来自计量物质罐的供应管或软管均可在计量介质供应接口17处连接到流体单元8。

上述两个单元的尺寸和重量可以如此有利地使其具有基本相同的质量，即计量系统1的总质量基本平均分配给“静态”单元和“动态”单元。因此，正如本发明所致力的那样，由于两个单元的振动被相互削弱或相互补偿，所以总体上实现了更稳定、更高质量的计量结果和特别高的计量速度或计量频率。如流体单元8，如图1所示，被设计成具有计量物质盒17r，其内容随计量变化而变化，这可在总质量分布中被考虑到，譬如此类方式，总质量的主要质量至少平均相互平衡。

最后，再次指出，以上详细描述的装置仅为实施例，本领域技术人员可在不脱离本发明的范围内以各种方式进行修改。譬如，计量系统也可在结构上重新设计，可使用适当设计和布置的拉伸弹簧作为弹簧件。此外，使用不确定条款“一个”或“一个”并不排除有关特征亦不止一次出现的可能性。

附图标记列表

1 计量系统

2 框架壳体单元

2‘壳体座

3 杠杆轴承单元

4 杠杆支架

5 流体定位

5s流体定位和流体单元之间的界面

6旋转接头

7调整件/调整螺钉

8流体单元

9阀/阀单元

10阀腔

11阀室/喷嘴室

12喷嘴

12‘喷嘴插件

13喷射件/柱塞

14 柱塞头

15 柱塞弹簧

16 柱塞尖

17计量介质-供应接口

17r储存器/计量物质盒

18加热单元

19连接件/加热电缆

20加热件

21弹簧件/碟形弹簧组件

30 杠杆

30B 柱塞运动

30L 杠杆纵向

30Q 杠杆横向

30T 杠杠深度方向

31杠杆臂，双侧

32 较短杠杆臂侧

33 末端部

34(用于永磁体的)钻孔

35 较长杠杆臂侧

36 第一致动器作用点

36z第一致动器作用点的第一圆柱销

37第二致动器作用点

37z第二致动器作用点的第二圆柱销

38钻孔/通孔/凹槽

39 楔形凹槽

40 杠杆上侧

41杠杆支架上圆柱销的凹槽

42 圆柱销

42a 圆柱销外半部

42b 圆柱销内半部

50a,50b致动器/压电致动器(在此封装)

51压电件

52a第一作用方向/第一致动器纵轴

52b第二作用方向/第二致动器纵轴

53致动器变压器

54致动器前端/尖端

55 致动器连接件

56 压电致动器凹槽

57 O形环

60冷却装置/冷却通道系统

60i,60o冷却流方向

61 供应通道

62 致动器供应通道入口

63a,63b排出通道，2个

64 致动器排出通道出口

65 温度传感器

A-A 贯穿计量系统线

B-B 贯穿杠杆线

DR 计量方向

K 致动器作用点的圆

P_o 中心位置

R旋转/倾斜轴

S_T致动器对称平面第一对称轴

S_Q致动器对称平面第二对称轴

V_a 第一连接线

v_b 第二连接线

X_A 作用轴平面

X_R旋转/旋转轴平面。

Claims (14)

1.一种用于对计量介质进行计量的计量系统(1)，包括

-框架壳体单元(2)，

-安置在所述框架壳体单元(2)上的、具有杠杆支架(4)的杠杆轴承单元(3)，

-杠杆(30)，优选不对称杠杆，其借助所述杠杆支架(4)围绕倾斜轴(R)可旋转安置且具有基本上沿所述杠杆(30)纵向(30L)延伸的双侧杠杆臂(31)，

其中一杠杆臂侧(35)，优选较长杠杆臂侧(35)，具有靠近倾斜轴的第一致动器作用点(36)，并在该杠杆臂侧远离倾斜轴的末端部(33)与喷射件(13)、优选柱塞(13)相接触，和

其中，另一杠杆臂侧(32)，优选较短杠杆臂侧(32)，具有靠近倾斜轴的第二致动器作用点(37)，

-两个致动器(50a,50b)，其在操作期间于所述第一致动器作用点和所述第二致动器作用点(36,37)对所述杠杆(30)沿相反方向施加倾覆力矩，

其中，所述致动器(50a，50b)彼此倾斜设置，且其中所述杠杆轴承单元(3)、所述杠杆(30)和两个所述致动器(50a，50b)共同形成运动机构(3，4，5，30，50a，50b)，其经由至少一个弹簧件(21)，优选碟形弹簧组件(21)，撑固在所述框架壳体单元(2)上，

其中，所述弹簧件(21)优选如此设置，即其通过所述杠杆(30)及两个所述致动器(50a、50b)将所述杠杆轴承单元(3)撑固在所述框架壳体单元(2)上。

2.根据权利要求1所述的计量系统，其中两个所述致动器(50a，50b)位于所述杠杆(30)的公共纵侧上。

3.根据权利要求1或2所述的计量系统，其中所述致动器(50a，50b)呈V形，优选最大为150°角，进一步优选最大为120°角，再进一步优选最大为90°角，特别优选最大为60°角并且非常特别优选为最大为30°角彼此倾斜设置。

4.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统，其中，用于所述致动器(50a，50b)的所述杠杆(30)上的所述致动器作用点(36，37)不位于所述倾斜轴(R)的平面内。

5.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统，其中，所述杠杆(30)被如此设计和布置，即所述致动器作用点(36，37)被定位在所述杠杆(30)上比所述倾斜轴(R)更远离所述杠杆(30)朝向所述致动器(50a，50b)的纵侧，在所述倾斜轴(R)上，所述杠杆(30)可旋转地安放。

6.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统，其中，所述致动器(50a，50b)以如此方式作用于所述致动器作用点(36，37)，即在所述杠杆(30)的中心位置(P_o)，所述致动器(50a，50b)的各自纵轴(52a，52b)基本垂直于各自的所述致动器作用点(36，37)与所述倾斜轴(R)之间的各自连接线(V_a，V_b)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统，其中所述致动器(50a，50b)如此在所述致动器作用点(36，37)处切向布置在围绕所述倾斜轴(R)的圆(K)上，即在操作中，该致动器在弹出运动和回缩运动中主要进行直线运动，用于对计量介质进行计量。

8.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统，其中，所述杠杆(30)具有不均匀的质量分布，

其中，所述杠杆(30)的质量优选沿所述杠杆(30)相对于所述倾斜轴(R)如此分布，即所述杠杆(30)整体相对于所述倾斜轴(R)具有尽可能小的(质量)惯性矩。

9.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统，其中，所述杠杆(30)具有多个凹槽(38)，优选横向通孔(38)，以用于减轻重量。

10.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统，其中，所述计量系统(1)的总质量在所述框架壳体单元(2)和所述杠杆轴承单元(3)上基本平均分配。

11.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统，其中所述杠杆轴承单元(3)被设计成若干部分，尤其是除所述杠杆支架(4)之外，包括用于所述计量系统(1)的流体单元(8)的流体定位(5)，其中优选所述杠杆支架(4)通过旋转接头(6)可旋转地连接到所述流体定位(5)，和/或其中所述杠杆支架(4)和所述流体定位(5)可相互机械调节地安置。

12.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统，其中所述杠杆轴承单元(3)包括环结构(4、5)，其以环状方式包围所述框架壳体单元(2)的部分(2')，同时至少留下一处空隙，和

其中所述杠杆轴承单元(3)优选通过所述弹簧件(21)可移动地安置在所述框架壳体单元(2)上，所述弹簧件(21)优选布置在所述杠杆轴承单元(3)和所述框架壳体单元(2)的所述部分(2')之间的间隙中，

和/或

其中所述环结构(4，5)优选包括(所述)旋转接头(6)，并且所述杠杆轴承单元(3)的所述杠杆支架(4)通过所述杠杆(30)和所述柱塞(13)，借助调整件(7)，尤其是调整螺钉(7)，与所述流体定位(5)可机械调节地耦联，用于调整所述流体定位(5)在远离旋转接头一侧的柱塞-喷嘴距离。

13.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统，其中所述致动器(50a，50b)各自被封装，

和/或其中两个所述致动器(50a，50b)各自包括至少一个温度传感器(65)。

14.根据前述权利要求中任一项所述的计量系统，其中所述致动器(50a，50b)各自被气体，优选空气，或液体流经的冷却装置(60)所包围，

其中，所述冷却装置(60)优选包括所述致动器(50a，50b)之间的供应通道(61)，并具有进入所述致动器(50a，50b)的入口(62)；和两个偏心排放通道(63a，63b)，并具有排入所述排放通道(63a，63b)的出口(64)。