CN118408661A - 用于测力装置、尤其是称重装置的电流传输装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于测力装置、尤其称重装置的电流传输装置,其中,测力装置(100)具有壳体(102)和主体区及活动区。电流传输装置具有耐压壳体(202),其可机械固定连接至测力装置(100)的主体区,电流传输装置还具有在从壳体(202)伸出的外端区域在工作状态下可机械固定连接至测力装置(100)的活动区的连接件(216)。连接件(216)在工作状态下非接触且防蹿燃地穿过壳体壁(208)。连接件(216)被设计成活动的电缆贯通口并将第一电缆(220)引入壳体内。固定于壳体的电缆通道(206)将第二电缆引入壳体内。在该壳体内设有用于两根电缆的力分流小的电连接。电流传输装置(200)设计成它能安装在测力装置(100)的壳体(102)中或外装在壳体(102)上。
Description
技术领域
本发明涉及用于测力装置、尤其是称重装置的电流传输装置。
背景技术
在测力装置的两个可相对运动的区域之间传输电流或电能的情况下,在测力装置被用在爆炸危险环境中时必须采取适当的安全措施。这种测力装置例如可以是具有带有电驱动装置的传送带的称重装置,输送带作为预负荷作用于安置在称重装置壳体内的称重单元。在此,通常设有供电线,它们例如从设置在称重装置壳体中的电源件或在称重装置壳体上安置在单独壳体内的电源件被引导向传送带的电驱动装置,以及还设有从设于称重装置壳体内的控制单元被引导向传送带的电驱动装置的通信导线。
为了将这种称重装置设计成防爆而已知有各种方法。例如整个壳体可填充有保护性气氛。由于在称重装置中总是必须使承载器或与之接合的元件尽可能非接触地、即力分流小地从壳体伸出,故必须在承载器用贯通口区域中力分流尽可能小地设置与承载器之间的完全紧密的密封例如波纹套,或者在承载器和贯通口之间设置足够小的间隙,该间隙也可以通过迷宫密封被密封。在完全紧密密封的情况下,壳体可以被填充(静态)保护气氛。在承载器和贯通口之间留有间隙的情况下,必须连续供应惰性气体(动态保护气氛)以避免惰性保护气氛随着时间推移而稀薄到足够程度以致出现爆炸危险气氛。由此在壳体中出现小的过压力,其阻止在壳体中形成爆炸危险气氛。在此情况下也可用常规室内空气代替保护气体,前提是保证室内空气不含爆炸危险成分。
这种称重装置也可以如此设计成防爆,即,称重装置具有耐压壳体或耐压封壳,其中,该壳体或封壳必须承受住或许存在于壳体中的爆炸性混合物的压力并防止爆炸向外传递。在此也必须避免壳体或封壳的组成部件在壳体内出现混合物爆炸的情况下呈子弹状从壳体中被甩出。此外,在壳体或封壳内发生爆炸的情况下必须确保不会蹿燃到环境中,以避免在壳体或封壳外存在有爆炸危险的气氛的情况下在壳体外也引起爆炸。例如,如果在壳体中设有多个开口如用于活动部件的贯穿口,则这些开口必须被设计成不会有由爆炸产生的灼热微粒通过这种开口逃逸,使其不足以在外部空间中造成可能存在的爆炸危险气氛的点燃。逃逸气体对此也应该不超过一定的最高温度。为了确保这一点,一个开口的尺寸可被设定成存在足够小的横截面(气体出口方向垂直于此横截面延伸),该开口例如是围绕穿过壳体壁的元件的环形间隙。此外,出口孔必须具有预定的最小长度(沿出口方向看),使得气体出口温度不超过预定最大值。
然而,用于称重装置的防爆设计的这些措施需要相应大量的构造工作,这增大装置壳体的结构尺寸及其重量并且还牵涉到相应的制造成本。提供静态或动态的保护气氛或动态供应环境空气(无爆炸危险)也需要用于保护气体供应的相应支出并导致高的运行成本。
已知的是,在这种称重装置的壳体内的位置固定部件与传送带电驱动装置之间如此按照基本上没有力分流的方式形成电连接,即,相应的导线被引导经过穿过壳体壁的承载器内部。在承载器的位于称重装置壳体内的下端部处设有电路板,其具有连接到穿过承载器的导线的端头的触点。在壳体中设有另一个位置固定的电路板,其也具有触点,这些触点连接至来自壳体内或壳体外的相应部件的相应的供电线或控制线。两个电路板对于每条导线分别具有桥触点,其中,每两个彼此对应的桥触点通过足够柔性的、通常较短的呈薄电导体形式的电桥来连接。这些电导体通常未被绝缘或者最多用薄漆层被绝缘,以确保足够弹性。通过这种方式,在力分流小的同时确保承载器相对于合适的测量传感器的位置固定区域有充分的活动性。
测量传感器例如可以是根据电动力补偿原理工作的称重传感器。在此情况下,在承载器与固定座之间只需要极小或甚至小到可以忽略不计的偏转。因此,电桥可设计得很短。
但在这种情况下必须将称重装置的整个壳体设计成是防爆的以便能够保证防爆。这是因为上述的穿过承载器的信号传输或驱动电力传输的方式带来以下风险,即,在发生故障情况下例如短路时可能在桥导体之间出现电弧或线夹放电,这将会点燃位于壳体内的爆炸危险环境。但这又牵涉到相应的成本。
发明内容
鉴于该现有技术,本发明所基于的任务是提供一种用于测力装置、特别是称重装置的电流传输装置,借此能以防爆方式构成测力装置且因此在爆炸危险环境中来使用,并且该电流传输装置可以简单且划算地实现。此外,本发明所基于的任务是提供一种具有这种电流传输装置的测力装置、特别是称重装置。
在下文中,称重装置是指用于检测重力的任何装置。
本发明通过具有独立权利要求1或15的特征来完成该任务。
本发明基于以下认识:可如此确保用于具有壳体的测力装置的防爆,即,并非整个壳体都必须满足防爆要求,而是仅将本发明的电流传输装置安置在测力装置壳体中或外连至测力装置壳体。这种电流传输装置在此用于电能有线传输,尤其用于任何部件(如电驱动装置)的供电和/或用于有线通信(即用于电信号传输)。
在此,根据本发明的电流传输装置具有耐压壳体,其具有壳体壁,其中,该壳体可被机械牢固连接至测力装置的主体区。测力装置的主体区例如可以是测力装置壳体。此外,电流传输装置具有连接件,它在从壳体突出的外端部在工作状态中能够被机械牢固连接至测力装置的活动区域。在此情况下,它例如可以是从测力装置壳体伸出的承载器区域或与之相连的部件、例如位于壳体外的承载板。在具有壳体和位于壳体外的传送带的称重装置的上述例子的情况下,作为预负荷作用于设于壳体内的力传感器(如称重单元)的传送带可以布置在这样的承载板上。
从电流传输装置壳体突出的连接件被设计成其在工作状态下非接触且防蹿燃地穿透壳体壁。术语“防蹿燃”在此是指连接件穿过壳体壁的通道被设计成确保防爆(或许考虑相应法规且或许还考虑不同防爆级别)。
在此,电流传输装置的连接件被设计为活动电缆通道,其中,具有至少一根电导线的第一电缆在外端区(即在电流传输装置壳体外)被引导入连接件中并穿过它。该电缆在突入壳体中的连接件内端处被引导入壳体中。因此该电缆在连接件内被引导入壳体中,其中,穿过连接件的电缆穿引必须至少设计成防蹿燃。例如电缆可被引导穿过连接件内的凹空部并被粘接入该凹空部中。代替粘接,电缆也可以用适当的结构性措施被夹紧在连接件的凹空部内。还可能的是将电缆的单独芯线(以下称为导线)在某个轴向区域去除电缆皮套并粘接在连接件的凹空部中。通过这种方式,可以做到的是出现在壳体内的过大压力(在爆炸情况下)不会使壳体外的电缆皮套鼓胀并或许导致爆炸式爆裂,其中,在这种情况下甚至可能存在蹿燃风险。
显然也可以代替唯一电缆地将多根均具有唯一或多条导线(这些导线合称为电缆)的电缆引导穿过连接件地进入电流传输装置壳体中。
至少一根电缆穿过连接件的通道在此也必须是耐压的,以避免在壳体内因爆炸而产生过压的情况下该连接件内的电缆用凹空部破裂。在此情况下可能又发生蹿燃或电缆各部分或电缆通道用部件松脱和甩出。
此外,电流传输装置的壳体具有固定于壳体的电缆通道,其被设计用于将具有至少一根电导线的第二电缆以耐压且防蹿燃的方式穿过壳体壁。在这里,也可以又使用多根各自具有唯一导线的电缆来代替唯一电缆。以上针对穿过连接件的说明类似地适用于穿过壳体。
在连接件的第二端部设有与之机械牢固连接的动触点机构,并且在壳体中设有机械牢固连接至壳体的固定于壳体的触点机构,其中,在动触点机构与固定于壳体的触点机构之间形成至少一个柔性的电触点桥。
第一电缆的至少一条导线被机械和电气连接到动触点机构,并且第二电缆的至少一条导线按下述方式被机械和电气连接到固定于壳体的触点机构,即,通过该至少一个触点桥形成在第一电缆的至少一根导线与第二电缆的至少一根导线之间的电气和机械接触。
该至少一个柔性电触点桥被设计成使由此产生的通过在具有这种电流传输装置的测力装置的主体区与活动区域之间的第一和第二电缆造成的力分流小于预定阈值。该阈值当然可以根据测力装置所要求的测量精度来选择。电触点桥可以例如设计为薄的柔性金带或由多个单独细金属丝形成。
根据本发明的一个实施例,电流传输装置被设计为使连接件被设计成基本上柱形的元件,并且在连接件用贯通口区域中的壳体壁具有预定的厚度且贯通口具有预定的横截面,所述厚度和横截面被选择为使得在工作状态下在连接件与贯通口内壁之间形成防蹿燃的环形间隙。
防蹿燃的环形间隙在此具有如下前提:其横截面(在连接件纵轴线方向上看)和其长度被如此确定,即,即便在壳体内部发生爆炸的情况下也确保不会蹿燃到壳体周围空间中,即使在其中存在爆炸危险气氛。在此,环形间隙的沿连接件纵轴线的横截面也可以变化。
在另一个实施例中,壳体可以具有可分离连接至壳体的壳盖,其被设计成壳盖以延伸入壳体内的接合区如此与在连接件外周面上的至少一个止挡凸肩配合,即,实现关于连接件运动的限位止挡,至少抵制连接件在离开壳体的运动方向上的运动。
壳盖为此可具有延伸入壳体中的优选环绕的法兰,法兰形成接合区。
该至少一个止挡凸肩可由在连接件的外周面中的凹空部如槽形成。
通过这种限位止挡来防止在电流传输装置壳体内发生爆炸的情况下该连接件像子弹那样从其容纳口被甩出。
除了限制这种离开壳体的运动的止挡凸肩外,还可以设有另一个止挡凸肩,其防止连接件过深地运动进入壳体。通过这种方式,尤其可以避免破坏至少一个触点桥或甚至动触点机构或固定于壳体的触点机构。
例如在该连接件的外周面中的一个槽能同时实现两个止挡凸肩。
为了更容易安装电流传输装置,可以设有环形安装件,其包围连接件并设计成在连接件上在连接件的纵轴线方向上可在校准位置和工作位置之间移动。此外,用于连接件的贯通口为此可以在关于壳体指向外的区域形成环形安装件用接合区。安装件和接合区在此可如此设计并且在安装件位于校准位置时如此配合,即,连接件就位在壳体中,使得除了接合区外,在连接件和贯通口内壁之间形成防蹿燃的环形间隙。在该校准位置,连接件如此机械连接至测力装置的活动区域并且电流传输装置的壳体如此机械连接至测力装置的主体区域,即,在安装件和接合区脱离接合之后允许连接件在贯通口内(基本仅沿轴向)运动。在工作位置,安装件因此释放该连接件,即,连接件非接触地穿过贯通口。
因此,可由此将电流传输装置非常简单地安装在测力装置之处或之中,其中,可以确保连接件相对于电流传输装置壳体的极其精确的校准。
根据本发明的一个实施方式,安装件可设计成在工作位置和/或校准位置可锁定在连接件上。通过锁定在工作位置,安装件可在工作状态中保持在连接件上,而不会干扰连接件在贯通口内的自由活动性。
安装件也可被设计为其在工作位置一并形成迷宫密封,即,成为迷宫密封的一部分,迷宫密封尤其保护环形间隙以免水、灰尘或其它微粒渗入。
根据本发明的另一个实施方式,安装件被环形件包围,环形件可从安装位置运动到工作位置,其中,环形件在工作位置在朝向壳体的方向上相对于安装件错位定位,并且与安装件和壳体一起形成迷宫密封。
环形件也可以在工作位置相对于安装件且因此相对于连接件被锁定。工作位置也可按下述方式来选择,即,该环形件的下端面、即环形件的朝向壳体外侧的端面就连接件运动到壳体中而形成止挡。
此外,壳体可以具有包围贯通口的突出的法兰用于共同形成迷宫密封,法兰优选被环形件围绕,其中,在环形件的内壁和法兰的外壁之间形成一个环形间隙。环形间隙也可以形成迷宫密封的一部分。
根据另一实施方式,动触点机构和固定于壳体的触点机构可以分别设计为印刷电路板。在印刷电路板的相关触点之间的至少一个柔性电触点桥可以设计为柔性电导体、特别是金属导体如金带。
为了简化本发明电流传输装置的安装,形成动触点机构和固定于壳体的触点机构的电路板可在安装状态下相互机械连接。因此,两个连接的印刷电路板例如可以在连接件被插入到壳体中之后被连接至壳体或连接件内端。连接件在此可以处于如下位置,在该位置,安装件以其在连接件上的校准位置插入壳体的入口区域中并由此相对于壳体如此定位连接件,即,连接件非接触地穿过壳体。随后,可以取消两个印刷电路板之间的连接,而不存在敏感的至少一个触点桥被损坏的风险。
印刷电路板尤其可以通过可分离部连接,由此实现印刷电路板的一件式制造。可分离部在此通过印刷电路板的相应狭窄或薄的选定部分限定。
因此,本发明的电流传输装置允许提供一种用在爆炸危险环境中的测力装置,它具有简单且划算的结构并且在测力装置的两个可相对运动的区域之间形成电气线路连接,其仅产生很小的力分流。根据本发明的电流传输装置在此具有模块式设计且也可被用于对已有测力装置进行相对简单的改装或改造。此外,通过模块式设计可允许被用于各种类型的测力装置。根据本发明的电流传输装置在此能接纳其它非本质安全设计的电气部件,这些电气部件是测力装置所必需的且在没有本发明电流传输装置的情况下应该布置在测力装置壳体中(其中,在不采用本发明电流传输装置情况下测力装置的整个壳体必须设计成防爆的)。
附图说明
本发明的其它设计来自从属权利要求。以下将结合如图所示的实施例来详细解释本发明,但该实施例不应被理解为限制本发明的前述基础核心概念。在图中:
图1示出称重装置的透视图,其具有壳体、安置在壳体外的承载板和安置在壳体内的力传感器,力传感器的负荷传入机构机械连接至承载板;
图2示出根据图1的称重装置的透视图,但没有带有根据本发明的电流传输装置的壳体侧壁;
图3示出根据图2的电流传输装置的局剖侧视图;
图4示出根据图3的电流传输装置的连接件连同固定在其上的动触点机构的透视图;
图5示出根据图3的电流传输装置的壳体的侧壳盖的透视图。
具体实施方式
图1以透视图的形式示出呈称重装置100形式的测力装置,其具有壳体102,壳体具有底板104、环绕的侧壁106和上壳体壁108。承载板110机械连接到三个支承件,它们被引导穿过上壳体壁108,其中,这些支承件非接触地穿过上壳体壁108。在上壳体壁108中的对应缺口或由缺口内壁和从中穿过的支承件的外壁形成的环形间隙分别借助迷宫密封件112被“密封”,其中,在这种情况下的密封意味着由每个迷宫密封件形成的、横截面呈曲折状延伸的环状的环形间隙防止水、灰尘和其它微粒渗入。在此,支承件的贯穿保持不接触且绝不产生力分流。
在壳体壁106的在图1中靠左的一侧设有一个插座装置114,借此可以给称重装置100供应电能并且借此可在称重装置101和上级单元如外部控制单元(未示出)之间建立单向通信连接或双向通信连接。
称重装置100的壳体102未被设计成是防爆的。但是,称重装置100总体上看还是应被设计成其能够在考虑相应规定下在爆炸性环境中工作。
图2示出图1的称重装置100,但没有示出壳体102的环绕侧壁。如从该图中看到地,在壳体102内设有力传感器116,其在所示实施例中按照电磁力补偿原理工作。力传感器116具有主体118,该主体一方面包括主体区120,另一方面包括通过连杆机构被连接到主体区120的负荷传入区域122。负荷传入区域122在其顶侧具有托板124,托板本身又连接到上述支承件,支承件非接触地穿过上壳体壁108。托板124例如可被螺纹联接到负荷传入区域122。
因此,力传感器116可以检测作用于承载板110的重力。承载板110可被连接到另一个装置并承受负荷,该另一装置例如是未示出的传送装置如电动传送带。传送带的电驱动装置在此必须被供应电能。在这种情况下需要在称重装置100或通过插座装置114连接至称重装置的外部单元之间建立通信连接。为此,通常使用在称重装置和与之机械牢固连接的其它装置之间的电缆连接。在此,术语“电缆连接”被用于表示按照任意设计的用于传输电流的有线连接(无论电流用途如何)。图1和图2示出这种电缆连接的电缆126的局部,其中,仅示出电缆126的穿过称重装置100的壳体102的上壳体壁108的部分。
图2示出布置在壳体102内腔中的电流传输装置200,该电流传输装置具有壳体202。壳体202具有设置在前侧壁上的封盖204,封盖通过多个螺钉连接到壳体202。在其右侧壁,壳体202具有固定于壳体的电缆通道206,其中,在图2中仅示出连接到壳体的连接部208,但没有示出穿过连接部208并保持在其中的电缆。被引导入电流传输装置200的壳体202中的电缆例如可被连接到插座装置114,从而通过插座装置114的接线端可以建立从外部单元(未示出)到电流传输装置200以及从电流传输装置到连接至承载板110的单元例如传送带的相应线路连接。
电流传输装置200允许将在其侧壁处通过固定于壳体的电缆通道206被引入壳体202中的电缆(未示出)按下述方式连接至电缆126,即,关于力传感器116(和进而还有称重装置100)的可彼此相对运动的部分仅产生很小的力分流。
图3示出电流传输装置200的沿(关于图2中的图示)竖直的中心平面的截面图。首先从该图中可以看到,壳体202具有很厚的壁,其造成壳体的抗压强度。固定于壳体的电缆通道206的连接部208被拧入壳体的右侧壁中,其中,显然也必须将这一螺纹连接设计成耐压以避免在壳体202内爆炸的情况下将连接部208像子弹那样甩出壳体202。穿过连接部208的未示出的电缆必须至少防蹿燃地连接到连接部208。如上已述,这可以通过未详细示出的夹紧机构或通过粘入或浇注进行。由于电缆通常包括多个汇集在其中的导线,故为了改善电缆与连接部208之间的连接,也可以在连接部208的轴向内侧区域中去除缆套,使得这些导线可分别单独来看连接到连接部208,例如通过粘接或浇注。
在壳体202的内腔中还设有一个固定于壳体的触点机构210,其可以例如借助于两个螺钉212(在图2中只示出左侧螺钉212)被拧紧到壳体上。固定于壳体的触点机构210具有接线触点210a,其可连接至电缆所包含的导线的端头。这可以通过钎焊或任何夹紧机构进行。
在壳体202的上壁中形成贯通口214,连接件216延伸穿过贯通口。连接件216至少处于工作状态,在工作状态中该连接件216连接至称重装置100的活动部分、特别是托板124且进而也连接到承载板110,并且非接触并且防蹿燃地穿过贯通口214。为此,贯通口214的横截面相对于连接件216(在贯通口214的区域中)的横截面被如此设定尺寸,即,在工作状态下,在贯通口214的内壁与连接件216的外壁或外周面之间有防蹿燃的环形间隙。因此该工作状态当然以连接件216相对于壳体202且因此相对于贯通口214足够精确定位为前提条件。
如图3所示,至少在连接件216穿过贯通口214的区域中,连接件216可设计为柱形、特别是圆柱形。由此得到简单的结构设计,因为贯通口214可被设计为孔。
在其上侧区域中,连接件216可具有用于另一个连接部208的容纳区,该另一连接部可以具有与固定于壳体的触点机构210的连接部208相同的结构设计。由此得到一种简单的结构设计。但连接件216的该区域显然也能以任何其它合适的方式形成。在这种情况下,连接部208也耐压地保持在连接件216中。
连接件216总体被设计为电缆通道,为此具有在其整个长度上穿过连接件216的凹空部218,其中,凹空部218的上侧区域设计用于容纳带内螺纹的连接部208,该内螺纹与连接部208的外螺纹配合。
被拧入连接件216的上侧区域中的连接部208容纳电缆连接126的电缆220(图2),并将其至少防蹿燃地引入凹空部218中。当然,电缆220也可以具有多条导线,这些导线如上所述也可被单独固定在连接部208中。
电缆220或相关的导线被引导穿过凹空部218并以其内端突入壳体202的内腔中。连接件216的内侧区域也突入壳体202的内腔中,因而如图3所示在连接件216的内端处可以固定有动触点机构222。这种固定也可以又借助螺钉224进行。
动触点机构222也具有接线触点222a,其连接至电缆220所包含的至少一个导线(未示出)的端头。该连接又可以通过例如钎焊或合适的夹紧机构进行。动触点机构222因此可与连接件216一起活动,其中,可实现相对于壳体202的相对运动。运动位移在此取决于力传感器116的设计。如果它被设计成按照机电力补偿原理的力传感器,则必须执行尽量小到可以忽略不计的运动位移,因为该测量原理基于的是尽可能将承载器保持在预定位置,其中,对此所需的电流是待检测重力的尺度。
固定于壳体的触点机构210的接线触点210a和动触点机构222的接线触点222a通过触点桥226连接,其中,触点桥226分别将一个接线触点210a连接至一个对应所属的接线触点222a。相应地,借助电缆通道206被引入壳体202中的电缆的导线被连接到借助连接件216被引入壳体202中的电缆的对应导线。触点桥226为了尽量最大限度地减小力分流而由很柔软的电导体如金丝或金带构成。它们可以与接线触点222a或210a通过粘接、钎焊等连接。如果触点桥226应被设计用于传导更高电流强度,则也可以将各两条或更多条金属线连接至相关的接线触点。
如图3所示,触点机构210和222可作为印刷电路板构成,其中,接线触点210a或222a能以相应的印制导线或印制导线部段的形式构成。接线触点210a和222a也可以分别具有头部和尾部,它们可通过一个或多个印制导线线路连接。因此触电桥的端头被连接到接线触点的区域可以位于与接线触点的与在电缆中被引导的导线的相应端头相连接的区域不同的位置。
在图3所示的实施方式中,触点机构210和222的印刷电路板仍通过连条228相连。因为触点机构的印刷电路板在本实施例中作为具有形成触点机构210的第一区域和形成触点机构222的第二区域的唯一印刷电路板制成。由此简化电流传输装置200的安装。例如形成触点机构210、222的仍是一体式的电路板可首先被插入壳体202中并用螺钉212固定。随后,借助电缆通道206被引入壳体中的电缆的导线的末端可被连接到接线触点210a。随后,可将连接件216插入贯通口214中,直到连接件216的内侧端相对于该电路板被定位,使得该电路板可以用螺钉224被连接到连接件216。在此状态下,电缆220不必与连接部208一起被拧入连接件216的上侧区域中。但这一情况也是可能的。
但在连接件216的该安装状态下还不能保证连接件216非接触地穿过贯通口214而突出,因为相关的环形间隙具有极小的尺寸并且仅通过形成触点机构210、222的电路板固定连接件216不足以达成这种精确定位。
为了这种精确定位,设计成环形的安装件230设置在连接件216上,该安装件包围该连接件并且在连接件216上可轴向(在连接件的纵轴线L的方向上)移动。安装件230无间隙但可轴向移动地包围连接件216,使得在安装件230固定的情况下在其中被引导的连接件216也被准确定位在相关位置。
如图3所示,壳体202在上壳体壁上的贯通口214区域中具有接合区232,接合区被设计成其与安装件230的下侧区域配合以精确定位安装件230和进而连接件216。为此,接合区232例如可以具有环形凸肩234,其具有竖直延伸的内壁,内壁与安装件230的下侧区域的竖直外壁配合。安装件230下侧区域中的外壁和环形凸肩234的内壁可以设计成与纵轴线L正好同轴。环形凸肩或其与纵轴线L同轴延伸的(竖直)内壁在此可形成在相对于上壳体壁的表面突出的壳体壁区域中和/或形成在相对于该表面向内错位的壳体壁区域中。因此通过将安装件230的下侧区域置于与接合区232的接合中,可由此获得连接件216的精确定位。
当然,也可以设置仅局部围绕安装件230周面分布的元件或区域来代替环绕的环形凸肩,所述元件或区域以类似方式实现连接件216的精确定位。
安装件230也可设计成相对于连接件216可锁定,例如借助一个或多个埋头螺钉236被锁定,埋头螺钉垂直于纵轴线L地在安装件230的壁内向内延伸向连接件216。
因此电流传输装置200的上述安装可被补充如下:在将形成触点机构210、222的电路板连接至该连接件216之后,安装件230可以被向下推移入接合区232并在该位置被锁定。随后,连条228可被分离并且封盖204被插入并螺纹连接到壳体202。电流传输装置200在这种预安装状态下被存放、包装或也安装到称重装置100中。
电流传输装置200可以设置在壳体102内的任何合适位置,例如靠近力传感器在底板104上的固定点或者靠近负荷传入区域122或者在力传感器116的连杆机构的旋转接头区域中。
为了确保在连接件216和贯通口214内壁之间的防蹿燃环形间隙不被微粒、水等渗入,安装件230与接合区232一起可形成迷宫密封238。在此,尤其是安装件230的下端面可以用作迷宫密封238的界壁。
如可从图3中看到地,安装件230可被环形件240包围,这也有助于形成迷宫密封238。环形件240具有基本上对应于安装件230的外横截面的内横截面,使得环形件240基本上紧密包围安装件230。环形件也可以通过埋头螺钉236被固定在安装件230上。为了获得环形件240在安装件230上的轴向定位,安装件230可以具有两个凹空部242,环形件240内的埋头螺钉236可插入凹空部中。第一凹空部242(如图4所示)可用于将环形件240在推移到上方的状态中按如下方式锁定在安装件230上,即,使连接件230可插入入口区232中。在推移到下方的状态下(如图4所示),环形件240内的埋头螺钉236插入安装件230内的另一个凹空部中,以将环形件在推移到下方的位置锁定在连接件216上。在此位置,迷宫密封238如图3所示由接合区232、环形凸肩234、安装件230的下端面和环形件240形成。
在向下推移的工作位置,环形件240的朝向上壳体壁的下端面也可以用作限位止挡,以限制连接件216沿轴向进入壳体202的运动。
连接件216的位移路径的这种限制也可通过使封盖204具有基本上水平突入壳体内的法兰204a来实现,该法兰插入该连接件的设于延伸入壳体内的区域的周面上的槽244中。槽244的水平延伸面在此具有一个轴向距离,该轴向距离相对于法兰204a的厚度被选择成使连接件216能进行足够大的轴向位移运动。
电流传输装置200安装到例如呈称重装置100形式的测力装置中可以如下所述地进行:
如上所述的预安装的电流传输装置200通过插入接合区234的安装件230(在电流传输装置200的调校和或许锁定的状态下)连接到称重装置100的位置固定区域。为此,壳体202可被连接到称重装置100的壳体102的底板104。这可以通过例如螺纹连接等方式实现。为了将连接件216连接到承载器或力传感器116的负荷传入区域,如图2所示,连接件216的基本设计成圆柱形的上侧头部可以在适当的轴向区域中具有两个相互平行延伸的表面246。利用该轴向区域,连接件216的头部可以插入托板124内的设计成叉形的区域的缝中。然后,螺母248可被拧到连接件的上头部上,以将连接件216机械牢固地连接至托板124。随后,可以装上该壳体102的上壳体壁108,其中,连接件216的上侧区域和从托板124向上延伸的三个其它元件延伸穿过上壳体壁108。随后,在连接件216的上侧区域贯穿上壳体壁108的区域中以及在其它元件的区域中都能够形成迷宫密封112,并且安装承载板110。在下一步骤中,可以将另一装置如传送带安装在承载板上并与之连接。电缆220可以连接到另一装置的电气机构例如传送带的驱动机构。
在安装过程之后,可以将安装件230推移入其上侧位置并锁定在此位置。最后,环形件240可以被置入其下侧位置并被锁定在此位置。最后,借助固定于壳体的电缆通道206从电流传输装置200的壳体202被引出的电缆可以被连接至插座机构114。在安装壳体侧壁之后,安装过程结束。
要指出的是,上述安装过程的一个或多个步骤当然也能以不同的顺序来进行。例如壳体102也可被设计为套罩式壳体,即,上壳体壁108和侧壁106是一体形成的。
因此,模块化设计的电流传输装置200在现有的测力装置情况下也能通过少量的修改措施以简单方式来改装,以将相关的测力装置设计成防爆或一并实现防爆。通过模块结构,同一个电流传输装置200也可被用于不同类型的测力装置。
最后要指明的是,除了上述力分流小的电连接外,还可以在壳体202中布置其它的非本安设计的电气或电子部件,使得在称重装置100的壳体102中不再容装可引起壳体102内爆炸性气氛的点燃的危险部件。
整个电流传输装置200也可以布置在测力装置的壳体之外,例如在共用的底架上或被连接到测力装置的壳体。
附图标记列表
100 称重装置
102 壳体
104 底板
106 环绕侧壁
108 上壳体壁
110 承载板
112 迷宫密封
114 插座机构
116 力传感器
118 主体
120 主体区
122 负荷传入区域
124 托板
126 电缆连接
200 电流传输装置
202 壳体
204 封盖
206 电缆通道
208 连接部
210 固定于壳体的触点机构
210a接线触点
212 螺钉
214 贯通口
216 连接件
218 凹空部
220 电缆
222 动触点机构
224 螺钉
226 触点桥
228 连条
230 安装件
232 接合区
234 环形凸肩
236 埋头螺钉
238 迷宫密封
240 环形件
242 凹空部
244 槽
246 表面
L 纵轴线
Claims (15)
1.一种用于测力装置、尤其是称重装置的电流传输装置,其中,该测力装置(100)具有壳体(102)和能彼此相对运动的主体区以及活动区,
(a)该电流传输装置具有带有壳体壁的耐压壳体(202),该壳体能机械固定连接至该测力装置(100)的主体区,该电流传输装置还具有连接件(216),该连接件在从该壳体(202)伸出的外端区域处在工作状态下能够机械固定连接至该测力装置(100)的活动区,
(b)其中,该连接件(216)被设计成其在工作状态中非接触且防蹿燃地穿过该壳体壁,
(c)其中,该连接件(216)被设计成活动的电缆贯通口,其中,具有至少一根导线的第一电缆(220)在外端区域被引入该连接件(216)中、穿过该连接件并且在该连接件(216)的内端区域被引入该壳体(202)中,
(d)其中,该壳体(202)具有固定于壳体的电缆通道(206),其设计用于耐压且防蹿燃地供具有至少一根导线的第二电缆穿过该壳体壁,
(e)其中,在该连接件(216)的内端区域设有与之固定机械连接的动触点机构(222)并且在该壳体(202)中设有与该壳体固定机械连接的固定于壳体的触点机构(210),其中,在该动触点机构(222)与该固定于壳体的触点机构(210)之间形成至少一个柔性的电触点桥(226),
(f)其中,该第一电缆的该至少一根导线如此机械且电气连接至该动触点机构(222)并且该第二电缆的该至少一根导线如此机械且电气连接至该固定于壳体的触点机构(210),即,通过该至少一个触点桥(226)在该第一电缆的至少一根导线与该第二电缆的至少一根导线之间形成电接触,并且
(g)其中,该电流传输装置(200)被设计成它能安装在该测力装置(100)的壳体(102)中或外装在该壳体(102)上。
2.根据权利要求1所述的电流传输装置,其特征是,该连接件(216)被设计成基本上呈柱形的部件,并且该壳体壁在用于该连接件(216)的贯通口(214)区域中具有预定厚度,该贯通口(214)具有预定横截面,所述厚度和横截面被选择成在工作状态下在该连接件(216)与该贯通口(214)的内壁之间形成防蹿燃的环形间隙。
3.根据权利要求1或2所述的电流传输装置,其特征是,该壳体(202)具有可分离连接至该壳体的壳盖(204),该壳盖被设计成该壳盖(204)以延伸入壳体内的接合区(204a)如此与在该连接件(216)的外周面上的至少一个止挡凸肩配合,即,关于该连接件(216)的运动形成限位止挡,至少抵制该连接件(216)的在从该壳体(202)移出的运动方向上的运动。
4.根据权利要求3所述的电流传输装置,其特征是,该壳盖(204)具有延伸入该壳体(202)中的优选环绕的法兰(204a),该法兰形成该接合区。
5.根据权利要求3或4所述的电流传输装置,其特征是,该至少一个止挡凸肩由在该连接件(216)的外周面上的凹部(218)构成。
6.根据权利要求2至5之一所述的电流传输装置,其特征是,
(a)用于该连接件(216)的贯通口(214)在一个关于该壳体(202)指向外的区域被设计成用于环形安装件(230)的接合区(232),该安装件包围该连接件(216)并且被设计成在该连接件上能够在该连接件(216)的纵轴线(L)方向上在校准位置与工作位置之间移动,其中,该安装件(230)和该接合区(232)如此设计且在该安装件(230)处于该校准位置时如此配合,即,该连接件(216)按照除了该接合区(232)外在该连接件(216)与该贯通口(214)的内壁之间都形成该防蹿燃的环形间隙的方式被定位在该壳体(202)内,
(b)该安装件(230)在该工作位置释放该连接件(216)。
7.根据权利要求6所述的电流传输装置,其特征是,该安装件(230)设计成能够在该工作位置和/或该校准位置被锁定在该连接件(216)上。
8.根据权利要求7所述的电流传输装置,其特征是,该安装件(230)如此形成,即,它在该工作位置一并形成迷宫密封(238)。
9.根据权利要求8所述的电流传输装置,其特征是,该安装件(230)被一个环形件(240)包围,该环形件能从安装位置运动到工作位置,其中,该环形件(240)在该工作位置是相对于该安装件(230)在该壳体(202)的方向上错位布置的,并且与该安装件(230)和该壳体(202)形成该迷宫密封(238)。
10.根据权利要求9所述的电流传输装置,其特征是,该壳体(202)具有包围该贯通口(214)的突出的用于共同形成迷宫密封的法兰(234),该法兰优选被该环形件(240)包围,其中,在该环形件(240)的内壁与该法兰(234)的外壁之间形成一个环形间隙。
11.根据前述权利要求之一所述的电流传输装置,其特征是,该动触点机构(222)和该固定于壳体的触点机构(210)分别设计成印刷电路板。
12.根据权利要求11所述的电流传输装置,其特征是,该至少一个柔性的电触点桥(226)被设计成柔性电导体、尤其是金属导体如金带或金属丝。
13.根据权利要求11或12所述的电流传输装置,其特征是,形成该动触点机构(222)和该固定于壳体的触点机构(210)的印刷电路板在安装状态中相互机械连接。
14.根据权利要求13所述的电流传输装置,其特征是,这些印刷电路板通过可分离部(228)连接,其中,所述印刷电路板优选共同一体式制造并且所述可分离部(228)是所述印刷电路板的一部分。
15.一种测力装置、尤其是称重装置,具有根据前述权利要求之一所述的电流传输装置(200)。
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