CN1257997A - 测力装置、尤其是称重单元 - Google Patents

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Abstract

测力装置,尤其是称重单元,具有一个固定部分,一个与固定部分相连、承受待测力、可相对于固定部分偏移的承载体,以及一个杠杆,它借助第一连接元件与承载体相连并借助第二连接元件绕垂直于其纵向伸展的杠杆轴可摆动地与固定部分连接,以可改变的变换比将承载体的偏移传送到杠杆的沿纵向与第一连接元件和第二连接元件间隔开的输出区上,杠杆具有至少三个沿其纵向彼此间隔、分别为固定连接元件之一而设置的固定区。

Description

测力装置、尤其是称重单元
本发明涉及一种测力装置、尤其是称重单元,它具有一个固定部分、一个与该固定部分相连并用来承受待测力的承载体,该承载体通过待测力的作用可相对于固定部分偏移,还具有一个杠杆,它借助第一连接元件与承载体连接并借助一个沿纵向与第一连接元件间隔一定距离的第二连接元件绕一个杠杆轴可摆动地与固定部分相连,以便以可改变的变换比将承载体的偏移传递到该杠杆的一个沿纵向与第一连接元件和第二连接元件间隔一定距离的输出区上。
这种类型的测力装置例如已由CH 591684公开。其中,在许多情况下,由一种称重单元基本类型派生出一组或多组在称重范围或分辨率方面与基本类型不同的类型。为了减少生产这些称重单元类型所需构件的数量,在上述文献中提出,改变用来将承载体的偏移传送到一个电磁力补偿系统的补偿线圈上的杠杆的变换比,该补偿线圈安置在杠杆的输出区并被容纳在一个安置在固定部分上的磁铁系统的一磁铁间隙内。为此目的,在该文献中提出,将一单臂式杠杆借助一个设置成两个受拉—弯曲支承件形式的连接元件绕由该受拉—弯曲支承件(Zug—Biegelager)确定的杠杆轴可摆动地固定在固定部分上,其中,杠杆臂的长度可借助垫片在杠杆轴与一个用于将杠杆固定在承载体上的固定区之间改变。为此,公知的称重单元的垫片一方面被设置在杠杆与用于固定在固定部分上的受拉—弯曲支承件之间且另一方面在该受拉—弯曲支承件与固定部分之间。此外在上述文献中还提出,相应的垫片还可设置在一个用于在承载体与杠杆之间形成连接的受拉—弯曲支承件形式的固定元件与支承体之间和/或在受拉—弯曲支承件与杠杆的相应连接区之间。一种近似的称重单元已由CH591685公开,其中,两臂式杠杆的变换比通过相应的垫片配置可改变。
公知的称重单元的称重范围可通过垫片位置的改变和由此实现的承载体的偏移与固定在杠杆输出区上的补偿线圈的偏移之间的变换比的改变在至少两个数值间选择。
不过已表明,当采用公知的称重单元时,为改变称重范围所需的垫片位置的改变通常与高的时间消耗相连系,并可导致测量精度的降低。
鉴于已有技术中的这一问题,本发明的目的在于,提供一种测力装置,它可使测量范围快速和可靠地改变。
按照本发明,上述目的通过对开头所述测力装置的进一步构造来达到,其主要特征是,杠杆具有至少三个沿纵向彼此间隔一定距离、分别为固定连接元件之一而设置的固定区。
本发明基于下面的认识,即开头所述及的现有技术中的问题主要归结于改变测量范围时的垫片的操作问题。为实现该操作,必须首先将受拉—弯曲支承件从杠杆和固定部分或承载体上松开。此后,可将垫片从其原始位置移开并装入其新的位置。然后,受拉—弯曲支承件必须被重新固定到杠杆上和固定部分或承载体上,同时,定距快必须位置精确地保持在其新位置上。后者在装配受拉—弯曲支承件时导致操作问题,由此,为改变测量范围所需的总时间被增加。此外,该操作问题还会导致垫片从其新的规定位置移开,由此使测量精度变坏。
在本发明改进的测力装置中,垫片操作方面的问题不再存在,因为杠杆从前端开始具有至少三个沿其纵向彼此间隔一定距离的、分别为固定连接元件之一而设置的固定区,在每一个测量范围内,它们中只有两个被需要,因此,测量范围可通过对实际用来固定连接元件的固定区的简单选择或改变被调节或改变,而不需要费时和导致错误的垫片操作。由此,在减少改变测量范围所需时间的同时,确保了测力装置更高的工作可靠性。
此外,本发明的测力装置具有制造技术方面的优点,即可借助同一个杠杆部件生产具有不同测量范围或称重范围的秤,其中,测量范围的确定通过对固定元件的相应固定区的适当选择来实现。当测力装置在原本的工作期间不必改变测量范围时,这种制造上的优点则可被利用。
当至少两个固定区沿垂直于杠杆纵向伸展方向彼此相对错位设置时,本发明测力装置测量范围变更的进一步简化成为可能,因为一连接元件固定到固定区中的一个时、不会受到已固定到另一固定区上的连接元件的妨碍。
当至少一个用于固定第二固定元件的固定区具有至少两个沿杠杆轴方向彼此间隔一定距离设置的固定段,且第二固定元件的例如两个受拉一弯曲支承件可被固定在它们上面时,连接元件的杠杆轴可在阻止杠杆绕一个平行于其纵向伸展的翻转轴翻转的同时特别精确地被确定。
当至少一个固定区在杠杆的一个背向输出区的端面上具有一个最好基本垂直于杠杆纵向伸展的固定面时,本发明测力装置的测量范围变更的进一步简化可以实现,因为连接元件可以不受通常设在杠杆的输出区上的、例如设置成电磁力补偿系统形式的测量互感器(Messwandler)的阻碍而被固定在一个如此设置的固定面上。在此,一个基本垂直于杠杆纵向伸展的固定面尤其还可由一组在一平行于杠杆轴伸展方向彼此间隔一定距离设置的固定面段组成。在此,尤其还可考虑下面一种实施形式,即一个用来固定第一个、例如设置成一个弯曲支承件的连接元件的固定面沿平行于杠杆轴伸展方向被设置在一个用来将第二连接元件固定在杠杆上的固定面的两个固定面段之间。
当承载体和固定部分总共具有三个沿杠杆纵向彼此间隔一定距离、分别为一个连接元件的联接而设置的联接区时,可实现本发明测力装置测量范围变更的进一步简化。其中,联接区沿杠杆纵向之间的间距分别与固定区之间的相应间距相同。借助承载体和固定部分联接区的这种结构配置可在杠杆相对于承载体和固定部分的位置不改变的情况下实现测量范围的变更,因为对于杠杆的每一个固定区都提供了一个相应的承载体或固定部分的联接区,且测量范围的调整在不改变杠杆位置情况下可通过简单地选择用于固定或联接连接元件的固定区或联接区来实现。
基于已结合固定区的优选结构配置所阐明的原因,如果至少两个联接区沿垂直于杠杆纵向伸展方向彼此平行移位设置,并且至少固定部分的一个联接区具有至少两个沿杠杆轴方向彼此间隔一定距离设置的联接段,是尤其具有优点的。在此,这些联接区也可以各自具有一个最好是大致垂直于杠杆纵向伸展的并且背向杠杆输出区的联接面。当至少一个联接面与一固定面对准时,使用简单的、具有一个或多个弯曲支承件的连接元件成为可能。
尤其在本发明最后所述的具有优点的实施形式中,如果一个联接区与一个固定区之间的间距和另一个联接区与另一个固定区之间的间距相当,并且一个固定元件既可用来形成一个联接区与一个固定区之间的连接也可用来形成另一个联接区与另一个固定区之间的连接,则不同测量范围的调整可在采用仅仅两个连接元件的情况下实现,其中每一个连接元件可具有一个或多个弯曲支承件。
当固定区的至少一个和/或联接区的至少一个被设置用来形成与一个连接元件的一个螺纹连接、并且尤其具有至少一个螺纹孔时,可实现本发明测力装置测量范围变更的进一步简化。
在本发明尤其具有优点的实施形式中,固定区和/或联接区被设置成相对于一垂直于杠杆轴伸展的平面基本呈镜面对称,因为通过这种结构配置可达到特别高的测量精度。在此,如果至少一个用来固定第一连接元件的固定区和/或承载体的一个联接区沿平行于杠杆轴伸展方向被设置在一用来固定第二连接元件的固定区的两个固定段之间和/或固定部分的两个联接段之间,是有意义的。
如承载体沿杠杆的纵向被安置在固定区和输出区之间,最好被容纳在一个穿过杠杆的空槽内,则本发明的测力装置可被构造得结构特别紧凑,为了能够将一个另一方面固定在杠杆的背向输出区的端侧上的连接元件固定在安置在固定区和输出区之间的承载体上,该承载体以有利的方式具有一个沿杠杆纵向向固定区方向伸展的并具有一个联接区的托架。
当固定部分具有两个在一基本垂直于杠杆轴伸展的平面内延伸的侧部件,并且杠杆基本上被安置在这些侧部件之间时,本发明称重单元在结构尽可能紧凑方面尤其具有优点。利用这种结构配置,除实现特别紧凑的结构外还可确保,使杠杆有意通过一侧的作用而被偏移。在最后所述的本发明实施形式中,当每个侧部件具有至少一个联接区的联接段时,固定部分联接段的上述对称结构配置可被特别简单地实现。在此,为了确保连接元件不受通常安置在输出区上的测量互感器的阻碍作用,这些联接段以有利的方式被设置在侧部件的背向输出区的端部上。在此,当安置在侧部件之间的杠杆具有至少一个突出部时,该突出部基本平行于杠杆向一个侧部件伸展并且具有至少一个固定区的固定段,杠杆与固定部分之间则实现一种没有其它载荷只有受拉的连接,其中,突出部的固定段沿垂直于由杠杆轴和杠杆纵向确定的平面伸展方向相对于相应侧部件的联接段被平行移位地设置。
如前面已描述的,杠杆的一个用于固定第一连接元件的固定区被设置在侧部件的端部之间。在此,当承载体的联接区沿一个垂直于由杠杆轴和杠杆纵向所确定的平面伸展方向相对于设置在侧部件之间的固定区平行移位地设置时,可确保杠杆与承载体之间只受拉力不承受其它载荷的连接。
为了避免由于通过与承载体相连的称盘或承载板而传入不对中的力导致的测量错误,如果承载体通过两个安置在彼此平行伸展的平面内的臂架相对于固定部分被平行导向,臂架在这两个平面内是刚性的并且在垂直于上述平面方向可被偏移,则是特别有利的,其中,每个臂架的一端与承载体连接而其相反的另一端与固定部分连接。利用这种结构配置,当杠杆沿其纵向基本平行于臂架平面伸展并且基本上被安置在臂架的这些平面之间时,可达到本发明称重单元的结构特别紧凑的实施形式。
通过承载体的平行导向来避免不对中施载时的测量误差,只有当臂架彼此精确地平行伸展时才被确保。为了确保臂架的精确平行定向,本发明测力装置设有一个调节装置,利用该装置,至少一个使一个臂架与固定部分相连的连接元件可沿一个垂直于臂架平面的伸展方向被调节。这种形式的调节装置能够以尤其简单的方式实现,即它具有至少一个臂及一个作用于该臂的作用区上、并使该臂摆动的调节元件,该臂沿其纵向平行于臂架平面伸展、可绕一个平行于臂架平面但垂直于臂纵向伸展的摆动轴摆动地铰接在固定部分上、并且具有连接区。其中,作用区与连接区之间的距离至少和连接区与摆动轴之间的距离一样大。
利用这种结构配置,由调节元件产生的所述臂在作用区范围内的摆动运动被转换成连接区的为其二分之一的摆动运动,因此,在采用简单的调节螺钉形式的调节元件情况下,可实现连接区的精确调节。
构成调节装置一部分的臂借助一个弯曲铰链联接在固定部分上并且最好与固定部分一体构成。在此,当臂沿其纵向从摆动轴向臂架的与承载体连接的端部方向伸展时,使得具有上述调节装置的本发明称重单元的一种特别结构紧凑的实施形式成为可能。这种类型的臂例如可通过一个在固定部分的一个侧部件内形成的缝槽来实现。如果臂架被固定在固定部分的两个侧部件上,这被证明是尤其具有优点的,这时,每个侧部件包含一个臂,它由在其内部形成的缝槽所实现、并具有一个用于一个臂架的连接区,其中,每个臂通过操纵相应的调节元件可绕一个基本平行于臂架面伸展的摆动轴摆动,因此,设在侧部件上的臂的连接区可相互独立地被调节。
当调节装置的至少一个臂基本上在一个设在臂架的平面之间并与这些平面平行的平面内伸展时,这尤其有利于其结构紧凑。
当臂的具有固定区的一段沿垂直于臂架平面伸展方向比该臂的具有作用区的一段更厚时,可通过避免称重单元的不必要的重量增加来避免臂在固定区内所不希望的扭曲。
所不希望的臂沿垂直于摆动轴伸展方向的偏移可通过一个一方面与臂连接而另一方面与固定部分连接的、阻止臂平行于臂架平面偏移的、并且沿垂直于臂架平面伸展方向可柔性、最好是弹性变形的稳定元件来避免。
在尤其具有优点的本发明实施形式中,稳定元件具有至少一个与臂和/或固定部分一体构成的连接横挡,它在垂直于摆动轴伸展平面内具有基本呈S形的横截面。当该连接横挡在平行于摆动轴伸展方向上的宽度比在与之垂直的伸展方向上的厚度大得多时,可实现调节装置的臂的抗扭强度的进一步提高。
当稳定元件沿臂纵向看基本上被设置在作用区和连接区之间时,尤其有利于本发明称重单元的结构紧凑性。如果稳定元件在一个垂直于摆动轴伸展的平面内被设置在基本上位于臂架之间,则可实现利用所提供的空间的进一步改进。
下面将参照附图就有关本发明重要的、并且在描述中未述详尽的详节进一步详细说明。其中,
图1:本发明的称重单元的透视图,
图2:图1中称重单元沿箭头A所示方向的侧视图,
图3:本发明称重单元的一个剖面图,
图4,图1至3所示称重单元的一个杠杆的透视图。
附图中所示的称重单元主要由一个总体用10标明的固定部分、一个上臂架40、在与该上臂架40的平面平行伸展的一个平面内安置的一个下臂架50(参照图2和图3)及一个承载体60,它被借助于臂架40和50相对于固定部分10平行导向。
固定部分具有两个通过刚性连接支撑彼此相连的、各自大致垂直于臂架40和50的平面伸展的侧部件20和侧部件30。侧部件20和侧部件30连同以刚性板形式构成的臂架40和50一起围成称重单元的一个大致呈矩形的内腔,承载体60和一个用来将作用于承载体上的载荷传送给测量传感器的、总体用100标明的杠杆被容纳在该内腔中。
杠杆100自其总体用110标明的前端面起沿其在图1和图4中由箭头102表示的纵向方向平行于臂架40和50及侧部件20和30向形成它的一个输出区的后端部130方向伸展。在杠杆100的与前端面110相反对置的后端部上固定着一个电磁线圈136,它被容纳在一个相对于固定部分10固定的磁轭138内。线圈136与磁轭138一起构成一个电磁的力补偿系统,借助该系统,可使由作用于承载体60并被传送到杠杆100上的力引起的杠杆偏移被平衡。在此,为平衡偏移所需的通过补偿线圈136的电流是作用于承载体60上力的一个量值。该电流因此形成一个与待测力相对应的电测量参数,对它可做进一步的电的或电子的处理。
如在图4中特别清楚地示出的那样,杠杆100在其前端面110区域内具有两个沿彼此相反方向垂直于杆100纵向102伸展的突出部106和108。突出部106的边界面包括一个端面段112,它设在一垂直于纵向102伸展的平面内、并由一个螺纹孔112a穿过、并且通过一个设在一大致平行于纵向102伸展的平面内的过渡面段113朝向突出部108方向过渡到一个同样由一螺纹孔114a穿过的端面段114,该端面段同样设在一个基本垂直于纵向102伸展的平面内。突出部108同样具有一个设在一基本垂直于纵向102伸展的平面内、并由一个螺纹孔118a穿过的端面段118,它通过一个设在一基本平行于纵向102伸展的平面内的过渡面段117朝突出部106方向过渡到一个由一个螺纹孔116a穿过的端面段116,该端面段同样设在一个基本垂直于纵向102伸展的平面内。端面段112和118设在同一个基本垂直于纵向102伸展的平面内。同样,端面段114和116设在同一个基本垂直于纵向102伸展的平面内,该平面相对于具有端面段112和114的平面向前平行错位伸展。
外侧的端面段112和118一起构成一个用来与固定部分10形成连接的第一固定面。同样,设在外端面段112和118之间的端面段114和116构成一个用来与固定部分10形成连接的第二固定面。
最后,杠杆100的端面110也具有一个由一螺孔120a穿过的第三固定面120,它被设计用于杠杆100与承载体60的连接。固定面120同样设在一个基本垂直于纵向102伸展的、相对于端面段112、114、116和118向前平行移位设置的平面内。图中所示的杠杆100因此总共具有三个沿纵向102彼此间隔一定距离的固定面,它们中,一方面由端面段112和118而另一方面由端面段114和116构成的固定面被用来固定例如由两个弯曲支承件实现的并为形成杠杆100与固定部分10之间的连接而设置的连接元件,而固定面120是为固定最好同样以弯曲支承件形式构成的并用来形成杠杆100与承载体60之间连接的连接部件而设置的。
为了另一方面固定在杠杆100的相应固定面上的弯曲支承件的联接,固定部分10设有与端面段112、114、116和118相应的端面段。为此,在侧部件20的前端部上形成一个设在杠杆100突出部106上方的突出部200,而在侧部件30的前端部上形成一个设在杠杆100突出部108上方的突出部300。突出部200的前端面具有一个设在一基本垂直于杠杆100纵向102伸展的平面内、并由一螺纹孔212a穿过的端面段212,它通过一个设在一基本平行于纵向102伸展的平面内的过渡面段213向侧部件30方向过渡到一个由螺孔214a穿过的端面段214,该端面段214同样设在一个基本平行于纵向102伸展的平面内。同样,突出部300具有一个设在一基本垂直于纵向102伸展的平面内、并由一螺纹孔(未示出)穿过的端面段318,它通过一个设在一基本平行于纵向102伸展的平面内的过渡面段317过渡到一个由一螺纹孔316a穿过的端面段316,该端面段316同样设在一个基本垂直于纵向102伸展的平面内。
端面段212和318在与杠杆100的端面段112和118相同的平面内伸展并共同构成一个另一方面固定在端面段112和118上的弯曲支承件的联接面。此外,端面段214和316设在与杠杆100的端面段114和116相同的平面内并共同构成一个另一方面固定在端面段114和116上的弯曲支承件的联接面。
杠杆100固定面以及固定部分联接面的所述配置提供了这样的可能性,即在固定面120配置保持不变的情况下可将杠杆100绕两个沿杠杆100纵向102彼此相互错位设置的并大致平行于纵向102伸展的杠杆轴可摆动地铰接在固定部分10上。对此,可使用两个沿垂直于纵向102伸展的方向彼此相邻设置的弯曲支承件,其中一个形成侧部件20的突出部200与杠杆100的突出部106之间的连接,而另一个形成侧部件30的突出部300与杠杆100的突出部108之间的连接。在此,当一个弯曲支承件一方面固定在突出部200的端面段214上,且另一方面固定在突出部106的端面段114上,而另一个弯曲支承件一方面固定在突出部300的端面段316上,且另一方面固定在突出部108的端面段116上时,在固定面120与由弯曲支承件定义的杠杆轴之间便获得了一个特别短的杠杆臂。当一个弯曲支承件一方面固定在突出部200的端面段212上且另一方面固定在突出部106的端面段112上,而另一个弯曲支承件一方面固定在突出部300的端面段318且另一方面固定在突出部108的端面段118上时,则获得一个较长的杠杆臂。
在图中所示的本发明实施形式中,螺纹孔212a、214a、316a和穿过端面段318的螺纹孔分布在一个平行于臂架40和50的平面伸展的平面内。同样,螺纹孔112a、114a、116a和118a分布在一个平行于臂架40和50的平面伸展的平面内。此外,螺纹孔212a、214a、316a和穿过端面段318的螺纹孔沿垂直于臂架40和50平面伸展的方向相对于螺纹孔112a、114a、116a和118a平行移位地设置。对于构成固定面的端面段112、114、116和118和构成联接面的端面段212、214、316和318同样如此。由此实现,可采用相同形状的弯曲支承件来形成杠杆的各固定面与固定部分10的联接面之间的连接。
通过采用两个侧向彼此错位设置的弯曲支承件形式的连接元件来实现杠杆100与固定部分10之间的连接,大大避免了所不希望的杠杆100绕一个大致平行于其纵向102伸展的倾翻轴线倾翻。
如图3特别清楚示出的那样,承载体60在一个基本垂直于杠杆轴伸展的剖面内具有基本上呈L型的横截面,该杠杆轴通过一方面在固定面另一方面在联接面之间的弯曲支承件而确定。在此,承载体60的一个基本垂直于臂架平面伸展的腿62设在杠杆的前端面110和输出区130之间的一个槽132内(见图4)。垂直腿62的一个上边界面62a用来固定上臂架40,而该腿62的一个下边界面用来固定下臂架50。
承载体60的水平腿64从垂直腿62的下端部起在杠杆100的下方向该杆的前端面110方向伸展,并终止于一个基本上垂直于杠杆100纵向102伸展、与固定面120对准、由一螺纹孔66a穿过的端面66。该端面66构成一个另一方面固定在固定面120上的、例如以弯曲支承件形式形成的固定元件的联接面。借助该固定元件,承载体62沿垂直于臂架40和50平面伸展方向的位移可被传送到杠杆100上。
如图1中所明显示出的,承载体60的联接区66和穿过它的螺纹孔66a沿垂直于臂架40和50平面的伸展方向平行移位地设置在固定面120及穿过它的螺纹孔的下方。通过这种结构配置,使力能够传入杠杆100,承载体60进行几乎完全在垂直于臂架40和50平面伸展方向上的偏移。如图1中可进一步看出,固定面120和联接面66在平行于可能的杠杆轴伸展的方向上被设置在侧部件20和30的突出部200和300或者杠杆100的突出部106和108之间,该可能的杠杆轴在图2中用十字140和142表明,其中,杠杆100的固定面与固定部分10及承载体60的联接面一样被设置成总体上相对于一个垂直于可能的杠杆轴140和142伸展的平面呈镜面对称。通过联接区和固定区的这种镜面对称结构配置,实现一种向杠杆的力传递,它与杠杆绕其纵轴扭转力矩无关。
为改变图中所示称重单元的测量范围,只需将杠杆与固定部分之间的由两个弯曲支承件形成的固定元件在杠杆和凸缘200和300的形成短杠杆臂的端面段与形成较长杠杆臂的端面段之间换位。为此需要的改装工作通过以下方式被简化,即总的固定和联接区被设置在称重单元的背向电磁力补偿系统的端面上,而各单一端面段在一个垂直于杠杆纵向伸展的平面内彼此平行移位设置。此外,改装工作还通过以下方式被简化,即,由于突出部200和300的各个端面段以及突出部106和108的与之对应的端面段的结构配置,可采用相同形状的弯曲支承件来确定两个可能的杠杆轴。
下面将说明图中所示的称重单元的臂架40和50的安装。为了实现上臂架40相对于下臂架50可调节地在固定部分10上的联接,在每一个侧部件20和30内都构造了一个从很小厚度的实体桥24或34起向突出部200或300方向伸展的缝槽22或32,它们延伸到在固定部分20或30上侧的空心腔28或38,空心腔28或38形成突出部200或300的边界并且大致垂直于臂架40和50的平面伸展。借助在侧部件20或30中的缝槽20和30,在每个侧部件20和30上都形成一个从实体桥24或34起至空心腔28或38基本平行于臂架40和50向突出部200或300方向伸展的臂70。每个臂具有一个用来将上臂架40联接在固定部分10上的连接区72和一个沿垂直于臂架40和50平面的伸展方向设置在臂70上的、用来容纳一调节螺钉(未示出)的凹槽形式的作用区。在此,用来使上臂架40联接在固定部分10上的连接区72设在实体桥24或34与凹孔74之间,其中,凹孔74与连接区72之间的间距A大于连接区72与实体桥24或34之间的间距B(见图2)。
连接区72的上边界面72a与臂70的其余上边界面相比略高。在每个臂70的连接区72的上边界面72a上固定着从上臂架40的与承载体60相反对置的后端部起向承载体60方向伸展的弯曲支承件42和44的固定端43或45。借助该弯曲支承件42和44,上臂架40有弯曲弹性地联接在连接区72上并因此也联接在固定部分10的通过实体桥24和34与结合区72相连的侧部件20和30上。
另一方面,上臂架40通过其另一端的被固定在承载体60的腿62的上边界面62a上的弯曲支承件46和48被联接在承载体60上。同样地,同样以刚性板形式构成的下臂架50通过与弯曲支承件42和44相对的弯曲支承件联接在侧部件20和30上,并通过与弯曲支承件46和48相对的弯曲支承件被联接在承载体60的腿62的下边界面上。在图2和3中示出了,与弯曲支承件42和46对应的弯曲支承件52和56,它们用来使下臂架50一方面联接在侧部件30上而另一方面联接在承载体60上。
每个臂都可通过一个插入相应的孔74内的调节螺钉的旋转而绕一个摆动轴线摆动,该摆动轴线由形成弯曲铰链的实体桥24或34确定、大致平行于臂架40和50的平面并垂直于相应臂的纵向伸展。通过这种摆动,可沿基本垂直于上臂架40的平面伸展的方向调整连接区72的上边界面72a并因此调整另一方面与上臂架40连接的弯曲支承件42和44的固定在其上面的固定端43和45。通过这种方式,上臂架40可以被精确地平行于下臂架定向。在此,每个臂70都起到单臂杠杆的作用,借助它,通过操作相应的调节螺钉而引起的在凹孔74范围内的移动在相应的连接区72内被超过2倍地减小。因此,每个连接区72在垂直于上臂架40平面伸展的方向上的精确调整可借助一个简单的、穿过相应孔74的调节螺钉来实现。
所不希望的臂70在连接区72内的扭曲一方面通过连接区72内高的材料厚度、另一方面通过容纳在缝槽22和32内的稳定元件80来避免。每一稳定元件80都是以与相应的臂70和相应的侧部件20或30成一体的连接横挡形式设在臂70的一个下边界面和相应侧部件20或30的一个上边界面之间。在此,每个连接横挡80在一个垂直于由实体桥24或34确定的摆动轴线之平面伸展的剖面内具有大致呈S形的截面。对此,每个连接横挡80都具有一个大致平行于臂架40和50的平面伸展的中心段,中心段的一端通过一个绕一平行于由实体桥24或34确定的摆动轴线伸展的弯曲轴线的第一弯曲段和一个大致垂直于臂架40和50的平面伸展的第一端部段85与相应的臂70相连,中心段的相反的另一端通过一个绕平行于相应摆动轴线伸展的第二弯曲轴线的第二弯曲段以及同样垂直于臂架40和50的平面伸展的第二端部段87与相应的侧部件20或30相连。每个连接横挡80在平行于由相应的实体桥24或34确定的转动轴线伸展的方向上在相应的臂70的整个宽度上伸展并在与上述伸展方向垂直的方向上具有很小的材料厚度。在此,每个连接横挡80沿相应臂70的纵向被设置在孔74和连接区72之间,并在一个垂直于由实体桥24或34确定的摆动线轴伸展的剖面内位于上臂架40和下臂架50之间。
通过前面所述及图中所示形式的连接横挡,一方面使臂70在垂直于臂架40和50平面的伸展方向上获得了一种可弹性变形的支撑,另一方面使臂70在平行于上述平面方向上被加固。此外,连接横挡80还阻止了臂70绕其纵轴线的扭曲。
如从图3中可清楚地看到,固定部分10除侧部件20和30外还具有一个中心支架12,它穿过与图1中所示上臂架40中的窗口41相对应的下臂架50上的窗口。借助该中心支架12,可将图中所示的称重单元固定在一个秤座上。
本发明不仅限于图中所示实施例。相反,还可以考虑,使承载体具有多个沿杠杆纵向彼此相对移位设置的联接区,它们与杠杆的联接区对应配置。此外,杠杆还可具有多于两个沿纵向依次前后设置的固定面,相应于它们的数量在固定部分上配置相应数量的联接面。此外还可考虑这样一种实施形式,其中,具有承载体联接面的腿在杠杆上方伸展。在此,承载体的每个联接面也可具有多个联接面,它们用来联接固定元件的相应弯曲支承件,该固定元件用于形成与杠杆的连接。此外,也可采用具有两个或多个杠杆的杠杆系统来代替将作用于承载体上的力传送给仪用互感器的一个杠杆,其中,杠杆系统的至少一个杠杆具有至少三个沿其纵向彼此间隔一定距离的、分别为固定连接元件而设置的固定区。

Claims (29)

1、测力装置,尤其是称重单元,具有一个固定部分(10)、一个与该固定部分(10)相连并用来承受待测力的承载体(60),该承载体可在待测力的作用下相对于固定部分(10)偏移,还具有一个杠杆(100),它借助一连接元件与承载体(60)相连并借助一个沿其纵向与第一连接元件间隔一定距离的第二连接元件绕一个垂直于其纵向(102)伸展的杠杆轴(140,142)可摆动地与固定部分(10)连接,该杠杆(100)以可改变的变换比将承载体(60)的偏移传送到杠杆(100)的一个输出区(130)上,该输出区沿杠杆的纵向与第一连接元件以及第二连接元件相隔一定间距,其特征是,杠杆(100)具有至少三个沿其纵向(102)彼此间隔一定距离、分别为固定一个连接元件而设置的固定区。
2、按照权利要求1所述的测力装置,其特征是,至少两个固定区沿垂直于杠杆(100)纵向(102)的方向彼此错位设置。
3、按照权利要求1或2所述的测力装置,其特征是,至少一个用来固定第二固定元件的固定区具有至少二个沿杠杆轴(140,142)方向彼此间隔一定距离设置的固定段(112,114,116,118)。
4、按照上述权利要求之一所述的测力装置,其特征是,至少一个固定区在杠杆(100)的一个背向输出区(130)的端面(110)上具有一个最好基本垂直于杠杆(100)的纵向(102)伸展的固定面(112,118;114,116;120)。
5、按照上述权利要求之一所述的测力装置,其特征是,承载体(60)和固定部分(10)具有总共至少三个沿杠杆(100)的纵向(102)彼此间隔一定距离的、分别为联接一个连接元件而设置的联接区,其中,这些联接区之间沿杠杆(100)的纵向(102)的间距与固定区之间相应的间距相同。
6、按照权利要求5所述的测力装置,其特征是,至少两个联接区沿垂直于杠杆(100)的纵向(102)方向彼此平行移位设置。
7、按照权利要求5或6所述的测力装置,其特征是,固定部分(10)的至少一个联接区具有至少两个沿杠杆轴(140,142)方向彼此间隔一定距离设置的联接段(212,318;214,316)。
8、按照权利要求5至7之一所述的测力装置,其特征是,至少一个联接区具有一个垂直于杠杆(100)的纵向(102)伸展的、背向输出区(130)的联接面(212,318;214,316)。
9、按照权利要求8所述的测力装置,其特征是,至少一个联接面(212,318;214,316)与杠杆(100)的一个固定面(112,118;114,116)对准。
10、按照上述权利要求之一所述的测力装置,其特征是,固定区中的至少一个和/或联接区中的至少一个被设置成可与连接元件中的一个形成螺纹连接,尤其是具有至少一个螺纹孔(112a,114a,116a,118a,120a,212a,214a,316a,66a)。
11、按照上述权利要求之一所述的测力装置,其特征是,固定区和/或联接区被设置成相对于一个垂直于杠杆轴(140,142)伸展的平面大致镜面对称。
12、按照上述权利要求之一所述的测力装置,其特征是,承载体(60)沿杠杆(100)的纵向(102)设置在固定区和输出区(130)之间,最好是被容纳在一个贯穿杠杆(100)的空槽(132)中。
13、按照权利要求12所述和测力装置,其特征是,承载体(60)具有一个沿杠杆(100)的纵向(102)向固定区方向伸展并具有一个联接面的托架(64)。
14、按照上述权利要求之一所述的测力装置,其特征是,固定部分(10)具有两个设置在大致垂直于杠杆轴(140,142)伸展平面内的侧部件(20,30),杠杆(100)基本上被安置在这两个侧部件(20,30)之间。
15、按照权利要求14所述的测力装置,其特征是,每个侧部件(20,30)具有一个联接区的至少一个联接段(212,214,316,318)。
16、按照权利要求15所述的测力装置,其特征是,联接段(212,214,316,318)被设置在侧部件(20,30)的背向输出区(130)的端部上。
17、按照权利要求14至16之一所述的测力装置,其特征是,杠杆(100)具有至少一个突出部(106,108),它大致平行于杠杆轴(140,142)向一个侧部件(20,30)方向伸展并具有一个固定区的至少一个固定段(112,114,116,118)。
18、按照权利要求17所述的测力装置,其特征是,突出部(106,108)的固定段(112,114,116,118)沿垂直于一个由杠杆轴(140,142)和杠杆的纵向(102)形成的平面伸展方向相对于相应的侧部件(20,30)的联接段(212,214,316,318)平行移位地设置。
19、按照权利要求14至18之一所述的测力装置,其特征是,杠杆(100)的一个用来固定第一连接元件的固定区被设置在侧部件(20,30)的平面之间。
20、按照权利要求19所述的测力装置,其特征是,承载体(60)的一个联接区沿基本垂直于由杠杆轴(140,142)和杠杆(100)的纵向(102)形成的平面伸展方向相对于设置在侧部件(20,30)之间的固定区平行移位地设置。
21、按照上述权利要求之一所述的测力装置,其特征是,在输出区(130)上安置了一个电磁补偿系统的补偿线圈(136),它被容纳在一个安置在固定部分(10)上的电磁装置(138)内。
22、按照上述权利要求之一所述的测力装置,其特征是,承载体(60)借助两个设置在彼此平行伸展的平面内的、在这两个平面内是刚性的并且垂直于这些平面可偏移的臂架(40,50)可相对于固定部分(10)被平行导向,其中,每个臂架(40,50)在其一端部与承载体(60)连接,而在其相反的另一端部与固定部分(10)连接。
23、按照权利要求22所述的测力装置,其特征是,杠杆(100)的纵向(102)基本平行于臂架(40,50)的平面伸展,并且杠杆(100)基本上被安置在臂架(40,50)的平面之间。
24、按照权利要求21至23之一所述的测力装置,其特征是,至少为一个臂架(40)配置了一个调节装置,借助该调节装置,至少一个用来使该臂架(40)与固定部分(10)连接的连接区(72)沿垂直于臂架(40,50)的平面伸展方向可被调节。
25、按照权利要求24所述的测力装置,其特征是,调节装置具有至少一个臂(70),它沿其纵向基本平行于臂架(40,50)的平面伸展、绕一个基本平行于该平面伸展的摆动轴(24,34)可摆动地铰接在固定部分(10)上、并具有连接区(72);该调节装置还具有一个作用于臂(70)的一个作用区上并使臂(70)摆动的调整元件,其中,作用区(74)与连接区(72)之间的距离至少如同连接区(72)与摆动轴(24,34)之间的距离一样大。
26、按照权利要求25所述的测力装置,其特征是,臂(70)借助一个弯曲铰链(24、34)连接在固定部分(10)上,最好与固定部分(10)构造为成一体件。
27、按照权利要求25或26所述的测力装置,其特征为,具有一个一方面与臂(70)连接而另一方面与固定部分连接的、抵抗臂(70)平行于臂架(40,50)的平面偏移并在垂直于该平面伸展方向上可柔性、最好是可弹性变形的稳定元件(80)。
28、按照权利要求27所述的测力装置,其特征是,稳定元件(80)具有至少一个连接横挡,它在一个垂直于摆动轴(24,34)伸展的平面内具有一个基本上呈S形的横截面。
29、按照权利要求27或28所述的测力装置,其特征是,连接横挡(80)与臂(70)和/或固定部分(10)被构造为一体的。
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