專利名稱：具有可聯(lián)接和脫開的校準(zhǔn)重量體的力傳遞機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于重量測量儀器的力傳遞機(jī)構(gòu)，其中，力傳遞機(jī)構(gòu)包括載荷接收部分和靜止部分。連接到載荷接收部分的稱重盤接收待稱重的載荷。載荷施加到稱重盤上的力直接地或借助于減力杠桿裝置傳遞到測量變換器。約束稱重盤和載荷接收部分使它們做垂直引導(dǎo)運(yùn)動的平行四邊形連桿、力傳遞機(jī)構(gòu)和測量變換器實(shí)質(zhì)上共同構(gòu)成重量測量儀器的稱重單元。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中的稱重單元根據(jù)不同的工作原理，例如基于應(yīng)變儀、拉緊弦振動器或電磁力補(bǔ)償(EMFC)工作。具有振動弦或EMFC稱重單元的重量測量儀器可獲得具有非常高的精度的稱重結(jié)果。

在EMFC稱重單元中，載荷的重力直接地或借助于一個或多個力傳遞杠桿傳遞到機(jī)電式測量變換器，所述機(jī)電式測量變換器產(chǎn)生表示稱重載荷的重量的電信號。信號被電子信號處理裝置進(jìn)一步處理，且呈現(xiàn)在指示器上。在它們的機(jī)械結(jié)構(gòu)中，基于振動弦原理的稱重單元與EMFC稱重單元基本類似，除了振動弦變換器用于代替電磁變換器以外。稱重載荷引起振動弦中的張力變化，所述張力變化的頻率的變化進(jìn)而代表施加的載荷的量度。在測量時，EMFC稱重單元的機(jī)械系統(tǒng)處于與具有配重的機(jī)械梁稱重裝置的平衡相當(dāng)?shù)钠胶馕恢谩Ｏ啾?，振動弦稱重單元的載荷接收部分將相對于靜止部分稍微改變其垂直位置，這是因?yàn)榫€被使得處于張力下，從而在稱重載荷下被拉長非常小的程度。因此，振動弦稱重單元也稱作“小偏斜”力測量單元。這兩種類型的稱重單元例如用于毫克范圍內(nèi)的精密稱重裝置和分析稱重裝置中，或用于微克范圍內(nèi)的微量稱重裝置中，且需要根據(jù)制造商的規(guī)格和調(diào)節(jié)要求定期地重新校準(zhǔn)，以便使它們能夠給出處于指定公差范圍內(nèi)的測量值。這些定期校準(zhǔn)是消除對稱重單元具有影響的因素、例如環(huán)境溫度或大氣壓力的變化的修正措施。校準(zhǔn)操作通過定期地給載荷接收部分加載已知重量執(zhí)行。基于在稱重單元發(fā)貨之前的最后檢查過程中確定的重量值與在當(dāng)前測量中發(fā)現(xiàn)的值之差，可計(jì)算修正值，借助于所述修正值，可修正稱重單元的后續(xù)的測量結(jié)果。為了提供最可能準(zhǔn)確的校準(zhǔn)值，校準(zhǔn)重量體應(yīng)等于稱重單元的載荷容量。這可使得需要非常大的校準(zhǔn)重量體?，F(xiàn)有技術(shù)包括多種重量測量儀器，該重量測量儀器具有一體植入的校準(zhǔn)重量體。EP O 955 530 BI中公開了這種類型的重量測量儀器，其根據(jù)電磁力補(bǔ)償原理操作，且具有內(nèi)置的桿形校準(zhǔn)重量體。桿形校準(zhǔn)重量體設(shè)置在稱重單元之外，且放置在校準(zhǔn)重量體臂上，所述校準(zhǔn)重量體臂連接到載荷接收部分，且充當(dāng)力放大杠桿。由于該杠桿優(yōu)點(diǎn)，校準(zhǔn)重量體的質(zhì)量、從而其尺寸可保持為小。由于校準(zhǔn)重量體臂始終連接到載荷接收部分，因此，校準(zhǔn)重量體臂在校準(zhǔn)過程中僅執(zhí)杠桿作用和支撐校準(zhǔn)重量體，而不是校準(zhǔn)重量體本身的一部分。因此，校準(zhǔn)重量體臂是力傳遞機(jī)構(gòu)的一部分，更具體地講是用于將載荷傳遞和通過杠桿作用到測量變換器的杠桿機(jī)構(gòu)的一部分，且在裝置以正常的稱重模式操作時還保持連接到稱重單元的載荷接收部分。如CH 661 121 A5中所公開，力傳遞機(jī)構(gòu)還可包括多于一級的杠桿機(jī)構(gòu)，其中，各個杠桿借助于聯(lián)接元件合適地彼此連接，使得在載荷接收部分與測量變換器之間實(shí)現(xiàn)力的降低。聯(lián)接元件中的一個包括被設(shè)計(jì)用于接收校準(zhǔn)重量體的保持裝置。JP 3761792 B2中公開的具有應(yīng)變儀的稱重單元具有校準(zhǔn)重量體，所述校準(zhǔn)重量體具有比例杠桿。聯(lián)接元件設(shè)置在比例杠桿與載荷接收部分之間。通過抬起校準(zhǔn)重量體和聯(lián)接元件，形成在聯(lián)接元件上的載荷支承部與刀片邊緣脫開，所述刀片邊緣設(shè)置在載荷接收部分上，從而比例杠桿與載荷接收部分脫開。所有前面描述的現(xiàn)有技術(shù)的解決方案包括校準(zhǔn)重量體加載裝置，所述校準(zhǔn)重量體加載裝置在稱重技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是熟悉的。
修正值的精確確定不僅是測量變換器的精度的函數(shù)，而且還在相當(dāng)大的程度上取決于幾何比例可保持如何準(zhǔn)確。即使校準(zhǔn)重量體與其正常位置存在最小的偏差，例如在EP O 955 530 BI中描述的校準(zhǔn)重量體臂上，在CH 661 121 A5中描述的聯(lián)接件上，或JP3761792 B2中的載荷支承部相對于刀片邊緣的位置的最小變化使得有效杠桿臂伸長或縮短，從而在修正中引起誤差。因此，校準(zhǔn)重量體與校準(zhǔn)重量體臂之間或刀片邊緣與載荷支承部之間的接觸點(diǎn)以最嚴(yán)格的精度完成，從而具有聞的成本。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種用于重量測量儀器的力傳遞機(jī)構(gòu)，所述重量測量儀器具有測量變換器，其中，校準(zhǔn)重量體可聯(lián)接到力傳遞機(jī)構(gòu)而使幾何形狀的變化對校準(zhǔn)重量體施加在測量變換器上的力的影響程度最小化。上述目的通過一種具有校準(zhǔn)重量體杠桿的本發(fā)明的力傳遞機(jī)構(gòu)以及一種包括根據(jù)本發(fā)明的力傳遞機(jī)構(gòu)的重量測量儀器實(shí)現(xiàn)。重量測量儀器的力傳遞機(jī)構(gòu)包括靜止部分和載荷接收部分。載荷接收部分通過力傳遞連接直接地或借助于至少一個聯(lián)接元件和至少一個杠桿聯(lián)接到測量變換器，所述測量變換器設(shè)置在靜止部分上。根據(jù)本發(fā)明的力傳遞機(jī)構(gòu)還包括聯(lián)接裝置、和具有支點(diǎn)的校準(zhǔn)杠桿。所述校準(zhǔn)杠桿具有第一和第二校準(zhǔn)杠桿臂，其中，聯(lián)接裝置設(shè)置在校準(zhǔn)杠桿與所述至少一個杠桿之間。聯(lián)接裝置被分為第一聯(lián)接部件和第二聯(lián)接部件，所述第一聯(lián)接部件和第二聯(lián)接部件相對彼此定向成僅可在它們之間傳遞拉力或壓力。校準(zhǔn)杠桿的支點(diǎn)支撐在載荷接收部分上。聯(lián)接裝置的兩部件式的布置方式使得可將包括連接成一體的校準(zhǔn)重量體的校準(zhǔn)杠桿通過力傳遞接合聯(lián)接到載荷接收部分或使校準(zhǔn)杠桿與載荷接收部分完全脫開。所述聯(lián)接裝置特別是通過傳遞拉力或壓力用于傳遞校準(zhǔn)力。當(dāng)沿相反方向推動時，聯(lián)接裝置的兩個部件彼此分離，使得沒有力可在它們之間傳遞。根據(jù)所述聯(lián)接裝置的兩個部件的實(shí)際結(jié)構(gòu)，還可以僅在聯(lián)接裝置的一個部件相對于另一個部件移位小的量時產(chǎn)生分離，在這種情況下，這種移位單獨(dú)應(yīng)認(rèn)為滿足本發(fā)明的精神。在脫開狀態(tài)，兩個聯(lián)接部件不彼此接觸，因此，沒有力可在它們之間傳遞。將校準(zhǔn)杠桿的支點(diǎn)布置在載荷接收部分上的思想有利于力傳遞機(jī)構(gòu)的緊湊設(shè)計(jì)。在具有電磁力補(bǔ)償?shù)姆Q重單元中，由于在平衡狀態(tài)下進(jìn)行測量，因此力傳遞機(jī)構(gòu)的撓曲樞轉(zhuǎn)部中的彎矩近似為零。校準(zhǔn)杠桿、具體地講是其支點(diǎn)撓曲部優(yōu)選被相應(yīng)地設(shè)計(jì)，使得在校準(zhǔn)過程中在支點(diǎn)撓曲部中不產(chǎn)生彎矩。在一個實(shí)施例中，所述聯(lián)接裝置被構(gòu)造為平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置，所述平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置的第一聯(lián)接部件包括第一和第二平行元件，所述第一和第二平行元件彼此平行地設(shè)置，且通過所述第一和第二平行元件，第一平行引導(dǎo)聯(lián)接部件連到校準(zhǔn)杠桿或連到載荷接收部分，使得在通過平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置傳遞力時產(chǎn)生的沿橫向方向的相對運(yùn)動被第一和第二平行元件吸收。不同形式的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置例如描述于歐洲專利申請EP 2 434 264Al中，該專利申請?jiān)诖送ㄟ^引用包括在本公開中。從而，借助于所述平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置，校準(zhǔn)重量體可聯(lián)接到力傳遞機(jī)構(gòu)，借此，力傳遞機(jī)構(gòu)可被校準(zhǔn)。在將校準(zhǔn)重量體聯(lián)接到與力傳遞機(jī)構(gòu)接合的過程中，由于旋轉(zhuǎn)半徑差異，將在校準(zhǔn)重量體的聯(lián)接點(diǎn)與至最近的樞轉(zhuǎn)點(diǎn)的距離之間產(chǎn)生橫向移位。這些移位特別是可通過平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置補(bǔ)償，具體地講通過聯(lián)接裝置的平行引導(dǎo)聯(lián)接部件補(bǔ)償。 在這種布置中，平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置被構(gòu)造成僅可傳遞沿著平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置的中 心縱向軸線指向的壓力或拉力。此外，聯(lián)接裝置的平行引導(dǎo)聯(lián)接部件的兩個平行元件被構(gòu)造成一方面盡可能撓性，使得偏斜僅會引起小的彎矩，另一方面仍足夠堅(jiān)硬而使得聯(lián)接裝置的部件不會在它們自身的重量作用下或由于當(dāng)力傳遞機(jī)構(gòu)以正常操作模式工作時的慣性力和動態(tài)力而偏斜。兩個平行元件彼此平行，且與可通過平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置傳遞的力的方向平行。兩個平行元件具有在校準(zhǔn)重量體的聯(lián)接時吸收橫向相對移位的目的，即使橫向相對移位相對較小，所述橫向相對移位可在確定校準(zhǔn)測量值的過程中通過聯(lián)接傳遞力時產(chǎn)生。在此已經(jīng)描述的還以良好的近似度適用于振動弦稱重單元，這是因?yàn)檩d荷放置在載荷接收部分上僅引起弦的輕微拉長，因此，在力傳遞機(jī)構(gòu)的撓曲樞轉(zhuǎn)部中產(chǎn)生的彎矩僅具有有限的幅度。而且，這種類型的聯(lián)接裝置還可用于應(yīng)變儀載荷單元中。根據(jù)另一實(shí)施例，所述聯(lián)接裝置被構(gòu)造為單向聯(lián)接裝置，所述單向聯(lián)接裝置同樣被分成第一和第二聯(lián)接部件。第一聯(lián)接部件包括第一撓曲樞轉(zhuǎn)部，第二聯(lián)接部件包括第二撓曲樞轉(zhuǎn)部，其中，聯(lián)接部件中的一個通過其相應(yīng)的撓曲樞轉(zhuǎn)部連到載荷接收部分，另一聯(lián)接部件連到校準(zhǔn)杠桿。兩個聯(lián)接部件的撓曲樞轉(zhuǎn)部被構(gòu)造成一方面盡可能撓曲而使得偏斜僅引起小的彎矩，另一方面仍能夠執(zhí)行它們的普通功能，即沿它們的中心縱向軸線的方向傳遞拉力或壓力。而且，撓曲樞轉(zhuǎn)部必須被設(shè)計(jì)成使它們在壓力下失穩(wěn)彎曲趨勢不會使得聯(lián)接部件在它們自身的重量作用下或由于在力傳遞機(jī)構(gòu)以正常操作模式工作時的慣性力和動態(tài)力而側(cè)向偏斜。這兩個聯(lián)接部件彼此對齊，使得由于單向聯(lián)接裝置分成兩個部件，因此，可從第二撓曲樞轉(zhuǎn)部傳遞到第一撓曲樞轉(zhuǎn)部的力為純拉力或純壓力。優(yōu)選地，第一和第二撓曲樞轉(zhuǎn)部的中心縱向軸線彼此一致，使得在單向聯(lián)接裝置內(nèi)沒有失穩(wěn)力矩出現(xiàn)。然而，如果第一和第二聯(lián)接部件之間的至少一個接觸區(qū)被設(shè)計(jì)成具有抵抗兩個聯(lián)接部件的橫向偏斜的固有穩(wěn)定性，則可容許兩個中心縱向軸線之間的較小的平行度偏差。在拉力的傳遞中，這種穩(wěn)定性作為物體在牽拉下的自然特性出現(xiàn)。相比，如果正在傳遞壓力，僅有某些特定的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)可用于使單向聯(lián)接裝置固有地穩(wěn)定。單向聯(lián)接裝置的不同實(shí)施例例如描述于EP 2 336 736 Al中，該專利申請?jiān)诖送ㄟ^引用包括在本申請中。
與通過校準(zhǔn)重量體的支撐接觸點(diǎn)傳遞力的現(xiàn)有技術(shù)不同，根據(jù)本發(fā)明的思想的校準(zhǔn)重量體的力通過聯(lián)接裝置傳遞。在平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置中，力通過平行元件傳遞，在單向聯(lián)接裝置中，力通過撓曲樞轉(zhuǎn)部傳遞。因此關(guān)鍵的幾何尺寸始終保持不變，因?yàn)榈谝缓偷诙?lián)接部件之間的微小位置偏移被容許，而不出現(xiàn)于力導(dǎo)入的實(shí)際點(diǎn)，所述力導(dǎo)入的實(shí)際點(diǎn)由平行元件或撓曲樞轉(zhuǎn)部的不可改變的位置限定。在一個實(shí)施例中，第一聯(lián)接部件和第二聯(lián)接部件分別具有用于傳遞壓力的至少一個接觸部位，第一和第二聯(lián)接部件的相應(yīng)的接觸點(diǎn)被定向成使它們面向彼此。力傳遞接觸部位可被設(shè)計(jì)成使第一和第二聯(lián)接部件在校準(zhǔn)過程中相對彼此對中。如果要傳遞拉力，兩個聯(lián)接部件中的一個可包括例如具有凸出部的第一牽拉元件，另一聯(lián)接部件包括例如具有凹形支承部的第二牽拉元件，其中，第一和第二牽拉元件伸入彼此中，所述凸出部與凹形支承部對齊，且拉力在凸出部和支承部彼此接觸時傳遞。所述力傳遞機(jī)構(gòu)還可包括平行引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，所述平行引導(dǎo)機(jī)構(gòu)借助于至少一個上平行引導(dǎo)件和至少一個下平行引導(dǎo)件將載荷接收部分連到靜止部分，在操作位置，所述至少 一個上平行引導(dǎo)件和至少一個下平行引導(dǎo)件弓I導(dǎo)載荷接收部分使其做垂直運(yùn)動。校準(zhǔn)重量體可聯(lián)接到校準(zhǔn)重量體加載裝置，所述校準(zhǔn)重量體加載裝置通過驅(qū)動源驅(qū)動，且通過抬起或下降校準(zhǔn)重量體使得校準(zhǔn)重量體與力傳遞機(jī)構(gòu)的杠桿系統(tǒng)聯(lián)接和脫開。根據(jù)一個實(shí)施例，校準(zhǔn)重量體加載裝置設(shè)置在載荷接收部分上，這有利于力傳遞機(jī)構(gòu)的緊湊結(jié)構(gòu)。校準(zhǔn)重量體加載裝置可例如通過力傳遞機(jī)構(gòu)的平行引導(dǎo)件被供給電流。此外，也可通過力傳遞機(jī)構(gòu)的平行引導(dǎo)件傳遞電信號，例如還可傳遞控制命令或從校準(zhǔn)重量體加載裝置取回?cái)?shù)據(jù)。這種思想在校準(zhǔn)重量體加載裝置設(shè)置在載荷接收部分上時特別有利，這是因?yàn)檫@種結(jié)構(gòu)在過濾掉驅(qū)動源的電磁干擾中特別有效。從靜止部分到載荷接收部分的電流和/或電信號的傳遞也可通過細(xì)電線實(shí)施。電線應(yīng)非常細(xì)，以便不會妨礙力傳遞機(jī)構(gòu)的功能。校準(zhǔn)重量體加載裝置可例如通過自抑偏心件(self-inhibitingeccentric)致動。校準(zhǔn)重量體加載裝置的其他設(shè)計(jì)選項(xiàng)包括外置于力傳遞機(jī)構(gòu)且僅用于聯(lián)接和脫開校準(zhǔn)重量體的驅(qū)動源。力傳遞機(jī)構(gòu)可由多個單獨(dú)構(gòu)件組成，所述多個單獨(dú)構(gòu)件借助于連接器元件組裝成一個單元。然而，這些構(gòu)件中的多個構(gòu)件也可彼此連接成一個整體。優(yōu)選地，至少載荷接收部分、靜止部分、校準(zhǔn)杠桿和聯(lián)接裝置彼此連接成一體。如前所述，根據(jù)本發(fā)明的力傳遞機(jī)構(gòu)與測量變換器和校準(zhǔn)重量體一起可用作重量測量儀器中的稱重單元。重量測量儀器通常以這種方式進(jìn)行校準(zhǔn)校準(zhǔn)重量體的重力在通過力傳遞機(jī)構(gòu)傳遞之后將與施加到載荷接收部分上的力以相同的方向作用在測量變換器上。因此，校準(zhǔn)力的載荷與按正常稱重模式操作過程中的稱重載荷以相同的方式施加到測量變換器。在振動弦稱重單元中，測量變換器在大部分情況下僅可接受與稱重載荷以相同方向作用的載荷。因此，前面描述的本發(fā)明的思想同樣適用于振動弦稱重單元和EMFC稱重單元。在另一個實(shí)施例中，校準(zhǔn)重量體可設(shè)置在樞轉(zhuǎn)接合部與聯(lián)接裝置之間，使得由校準(zhǔn)重量體產(chǎn)生的重力以與放置在載荷接收部分上的載荷產(chǎn)生的力相反的方向作用在力測量變換器上。這種結(jié)構(gòu)特別適合于EMFC稱重單元，所述EMFC稱重單元的測量變換器根據(jù)US 2008/0218303A1中詳細(xì)描述的推-拉原理操作。在這種設(shè)計(jì)下，校準(zhǔn)重量體可用作補(bǔ)償重量體，以擴(kuò)大稱重單元的載荷范圍或補(bǔ)償作用在載荷接收器上的預(yù)加載荷。這種結(jié)構(gòu)的稱重單元例如可在校準(zhǔn)重量體處于脫開位置時用于稱量0-100克范圍內(nèi)的載荷，且通過使校準(zhǔn)重量體與力傳遞機(jī)構(gòu)聯(lián)接將載荷稱重范圍擴(kuò)展到100-200克，這是因?yàn)樾?zhǔn)重量體的重力抵抗作用在載荷接收部分上的載荷。校準(zhǔn)重量體通常由具有P=8. Okg/dm3的均勻密度的耐腐蝕材料制成。然而，校準(zhǔn)重量體也可部分地與力傳遞機(jī)構(gòu)由相同材料制成，且可增配有較高密度的附屬質(zhì)量體。校準(zhǔn)值的精度可通過使用用于測量重量測量儀器的環(huán)境大氣壓力的壓力傳感器得到進(jìn)一步提高。其測量值可用于計(jì)算針對校準(zhǔn)重量體的空氣浮力的修正量，因?yàn)橛尚?zhǔn)重量體擠出的空氣的浮力與校準(zhǔn)重量體的重力以相反方向作用。



下面，將借助于附圖更詳細(xì)地描述根據(jù)本發(fā)明的力傳遞機(jī)構(gòu)的實(shí)施例的不同變型以及它們在重量測量儀器中的應(yīng)用，其中，在各個附圖中，相同元件以相同的附圖標(biāo)記表示，附圖包括圖I以側(cè)視圖示意性地示出了稱重單元，其中，具有一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)，該力傳遞機(jī)構(gòu)包括位于載荷接收部分和測量變換器之間的杠桿系統(tǒng)，以降低作用在載荷接收部分上的力，且僅能夠傳遞壓力的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置設(shè)置在杠桿系統(tǒng)與校準(zhǔn)杠桿之間，而且校準(zhǔn)杠桿加裝到載荷接收部分；圖2以側(cè)視圖示意性地示出了稱重單元，其中，具有另一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)，該力傳遞機(jī)構(gòu)包括位于載荷接收部分和測量變換器之間的杠桿系統(tǒng)，以降低作用在載荷接收部分上的力，且僅能夠傳遞拉力的單向聯(lián)接裝置設(shè)置在杠桿系統(tǒng)與校準(zhǔn)杠桿之間；圖3以側(cè)視圖示意性地示出了稱重單元，其中，具有另一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)，該力傳遞機(jī)構(gòu)包括位于載荷接收部分和測量變換器之間的具有兩個杠桿的杠桿系統(tǒng)，以降低作用在載荷接收部分上的力，且僅能夠傳遞壓力的單向聯(lián)接裝置設(shè)置在兩個杠桿的第二聯(lián)接元件與校準(zhǔn)杠桿之間；圖4以側(cè)視圖示意性地示出了稱重單元，其中，具有另一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)，該力傳遞機(jī)構(gòu)包括位于載荷接收部分和測量變換器之間的由兩個杠桿構(gòu)成的杠桿系統(tǒng)，以降低作用在載荷接收部分上的力，且僅能夠傳遞拉力的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置設(shè)置在兩個杠桿的第二聯(lián)接元件與校準(zhǔn)杠桿之間；圖5以側(cè)視圖示意性地示出了稱重單元，其中，具有另一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)，該力傳遞機(jī)構(gòu)包括位于載荷接收部分和測量變換器之間的三個杠桿的杠桿系統(tǒng)，以降低作用在載荷接收部分上的力，且僅能夠傳遞拉力的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置設(shè)置在杠桿系統(tǒng)與校準(zhǔn)杠桿之間；圖6以側(cè)視圖示意性地示出了稱重單元，其中，具有另一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)，該力傳遞機(jī)構(gòu)包括位于載荷接收部分和測量變換器之間的杠桿系統(tǒng)，以降低作用在載荷接收部分上的力，且僅能夠傳遞拉力的單向聯(lián)接裝置設(shè)置在杠桿系統(tǒng)與校準(zhǔn)杠桿之間，而且校準(zhǔn)杠桿直接加裝到載荷接收部分；圖7示出了僅能夠傳遞拉力的單向聯(lián)接裝置的一個實(shí)施例；圖8示出了僅能夠傳遞壓力的單向聯(lián)接裝置的一個實(shí)施例；圖9示出了僅能夠傳遞拉力的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置的一個實(shí)施例；圖10示出了僅能夠傳遞壓力的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置的另一個實(shí)施例；圖11示出了僅能夠傳遞拉力的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置的一個實(shí)施例；以及圖12示出了僅能夠傳遞壓力的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置的一個實(shí)施例。
具體實(shí)施方式

圖I示意性地示出了具有一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)110的稱重單元100。力傳遞機(jī)構(gòu)110包括靜止部分11和載荷接收部分12。載荷接收部分12連到靜止部分11，且借助于第一平行引導(dǎo)件14和第二平行引導(dǎo)件15被以平行運(yùn)動引導(dǎo)。校準(zhǔn)杠桿120借助于支點(diǎn)113可樞轉(zhuǎn)地支撐在載荷接收部分12上。支點(diǎn)13以及力傳遞機(jī)構(gòu)110的所有樞轉(zhuǎn)接合部以大的原點(diǎn)表示，且可通過任何傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)施。這些樞轉(zhuǎn)接合部通常被構(gòu)造為窄的撓性材料連接部。成稱重盤的形式的載荷接收器40連接到載荷接收部分12。而且，能夠產(chǎn)生表示力的稱重信號的測量變換器30剛性地安裝在靜止部分11上。在該圖示中，測量變換器30包括線圈31和具有永磁體的磁體系統(tǒng)32以及位置傳感器33。磁體系統(tǒng)32剛性連接到靜止部分11，且待測量的力作用在線圈31上，所述線圈31設(shè)置在磁體系統(tǒng)32內(nèi)的無接觸的懸浮位置。作用在線圈31上的力使得線圈31相對于磁體系統(tǒng)32移動，且該移位通過位置傳感器33探測。由位置傳感器33產(chǎn)生的信號發(fā)送到電子控制電路(圖中未示出)，所述電子控制電路連續(xù)地調(diào)節(jié)流過線圈31的電流，使得不管施加的力如何相對于磁體系統(tǒng)32恢復(fù)線圈31的初始位置。流過線圈31的電流被測量，且最終的原始測量信號通過稱重裝置的電子器件處理，以產(chǎn)生發(fā)送到指示器且被顯示的測量值。當(dāng)然，在此示出的測量變換器30也可被其他測量變換器例如振動弦變換器、感應(yīng)式測量變換器或電容式測量變換器、基于應(yīng)變儀的變換器等替換。由于測量變換器30僅可產(chǎn)生有限的補(bǔ)償力來平衡作用在載荷接收部分12上的力，因此，在許多情況下使用具有一級或多級的杠桿機(jī)構(gòu)來降低待測量的力。杠桿機(jī)構(gòu)置于載荷接收部分12與測量變換器30之間，以執(zhí)行其力傳遞功能。圖I中示出的杠桿機(jī)構(gòu)具有杠桿16，所述杠桿16可樞轉(zhuǎn)地支撐在靜止部分11上，且杠桿16的短的杠桿臂17借助于第一聯(lián)接元件19連接到載荷接收部件12。杠桿16的長的杠桿臂18連接到線圈31。力傳遞機(jī)構(gòu)110還包括校準(zhǔn)杠桿，所述校準(zhǔn)杠桿通過支點(diǎn)113可樞轉(zhuǎn)地安裝在載荷接收部分12上，且所述校準(zhǔn)杠桿的第一校準(zhǔn)杠桿臂121剛性地連接到校準(zhǔn)重量體23。校準(zhǔn)重量體23在這種情況下設(shè)置在載荷接收部分12的貫通開口 135中。在該實(shí)施例中，傳遞校準(zhǔn)重量體23的重力的功能通過平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置124執(zhí)行，所述平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置124包括第一平行引導(dǎo)聯(lián)接部件125和第二固定聯(lián)接部件126。第一聯(lián)接部件125借助于兩個平行元件連接到第二校準(zhǔn)杠桿臂122，在這種情況下，所述兩個平行元件包括撓曲樞轉(zhuǎn)部，且固定聯(lián)接部件126連接到杠桿臂17，使得平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置124設(shè)置在杠桿16與第二校準(zhǔn)杠桿臂122之間。
如圖I中所示，校準(zhǔn)重量體加載裝置50穩(wěn)固地加裝到載荷接收部分12，且根據(jù)其凸輪盤51的位置，或?qū)⑿?zhǔn)重量體23保持在載荷接收部分12上的被支撐的位置處或釋放校準(zhǔn)重量體23。在此示出的校準(zhǔn)重量體加載裝置優(yōu)選包括在此通過凸輪盤51示出的自抑偏心件。在被支撐的狀態(tài)，第一平行引導(dǎo)聯(lián)接部件125和第二固定聯(lián)接部件126彼此脫開。在校準(zhǔn)重量體加載裝置50的釋放狀態(tài)，兩個聯(lián)接部件125、126靠在彼此上，使得校準(zhǔn)重量體23的重力通過杠桿臂17、18傳遞到測量變換器30的線圈31。在圖I的實(shí)施例中，校準(zhǔn)重量體加載裝置50設(shè)置在載荷接收部分12的外側(cè)。該結(jié)構(gòu)一方面要求良好地屏蔽磁場，但另一方面使得校準(zhǔn)重量體加載裝置50具有更靈活的設(shè)計(jì)，因?yàn)樾?zhǔn)重量體加載裝置50可例如被實(shí)施為具有凸輪盤50的偏心件，或還可通過合適的聯(lián)接方式連接到校準(zhǔn)重量體23，使得校準(zhǔn)重量體加載裝置50可如圖I所示地實(shí)質(zhì)上設(shè)在稱重單元100的外側(cè)，特別是設(shè)在力傳遞機(jī)構(gòu)110的外側(cè)。從該示意性圖示可以清楚地看出，平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置124僅可傳遞壓力，這是因?yàn)樵谛?zhǔn)重量體23的釋放位置，第二固定聯(lián)接部件126被朝著第一平行引導(dǎo)聯(lián)接部件125推動，與由測量變換器30產(chǎn)生的反作用力相反地作用。 平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置124用于吸收可能伴隨不具有平行引導(dǎo)特征的聯(lián)接部件的移位的橫向力，這是因?yàn)樵谶@種情況下，由于旋轉(zhuǎn)半徑的不同，相對水平移位可在杠桿支點(diǎn)中引起相反的反作用力。這些橫向力通過平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置124吸收，特別是通過平行引導(dǎo)聯(lián)接部件125吸收。圖2以側(cè)視圖示意性地示出了稱重單元200，該稱重單元200具有另一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)210。圖7中詳細(xì)示出的單向聯(lián)接裝置224被設(shè)計(jì)用于傳遞拉力，其中，在該實(shí)施例中，校準(zhǔn)重量體23通過杠桿支點(diǎn)213連接到載荷接收部分12。聯(lián)接校準(zhǔn)重量體23、即在連接和脫開狀態(tài)之間移動校準(zhǔn)重量體23的功能可通過具有如前面圖I所示的凸輪盤的校準(zhǔn)重量體加載裝置50執(zhí)行，或可例如通過可從外部聯(lián)接的驅(qū)動源執(zhí)行。校準(zhǔn)重量體加載裝置可通過力傳遞機(jī)構(gòu)210的平行引導(dǎo)件14、15被供給電流和/或電信號，例如控制命令。實(shí)際中，這例如可通過將導(dǎo)電跡線(圖中未示出)直接布置在平行引導(dǎo)件14、15的表面上實(shí)現(xiàn)，使得不會影響力傳遞機(jī)構(gòu)210的正確操作。作為另一可能性，電流和/或信號也可通過設(shè)置在載荷接收部分12與靜止部分11直接的細(xì)電線傳輸。圖2中的校準(zhǔn)杠桿220具有第一校準(zhǔn)杠桿臂221和第二校準(zhǔn)杠桿臂222，其中，第一校準(zhǔn)杠桿臂221從校準(zhǔn)重量體23延伸到支點(diǎn)213，第二校準(zhǔn)杠桿臂222在支點(diǎn)213與單向聯(lián)接裝置224的第一聯(lián)接部件225之間延伸。單向聯(lián)接裝置224具有第一和第二聯(lián)接部件225、226，所述第一和第二聯(lián)接部件225、226在它們的脫開狀態(tài)彼此不接觸。一旦校準(zhǔn)重量體23被釋放且拉力需要通過兩個聯(lián)接部件225、226傳遞到杠桿16的長的杠桿臂18，第一聯(lián)接部件225就會經(jīng)受輕微的相對移位，且與第二聯(lián)接部件226接觸。圖3以側(cè)視圖示意性地示出了稱重單元300，其具有另一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)310，所述力傳遞機(jī)構(gòu)310包括位于載荷接收部分12與測量變換器30之間的具有兩個杠桿336、337的杠桿系統(tǒng)，以降低作用在載荷接收部分12上的力。圖3中示出的一些元件與前面的圖中的元件類似，因此以相同的附圖標(biāo)記表示或在說明書中不再論述。第一杠桿336通過力傳遞聯(lián)接元件334連接到第二杠桿337。被設(shè)計(jì)用于僅傳遞壓力的單向聯(lián)接裝置324設(shè)置在聯(lián)接元件334與校準(zhǔn)杠桿320之間，所述校準(zhǔn)杠桿320可樞轉(zhuǎn)地連接到載荷接收部分12。聯(lián)接裝置324的第一聯(lián)接部件325連接到第二杠桿335，第二聯(lián)接部件326連接到校準(zhǔn)杠桿320。為了便于更換測量變換器30，靜止部分11具有貫通開口 335，第二杠桿337穿過貫通開口 335，使得測量變換器30可設(shè)置在靜止部分11的背向平行引導(dǎo)件14、15的一側(cè)。圖4以側(cè)視圖示意性地示出了稱重單元400，其具有另一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)410，該力傳遞機(jī)構(gòu)410類似于圖3而包括位于載荷接收部分12與測量變換器30之間的具有兩個杠桿436、437的杠桿系統(tǒng)，以降低作用在載荷接收部分12上的力。圖4中示出的一些元件與前面的圖中的元件類似，因此以相同的附圖標(biāo)記表示，或在說明書中不再論述。第一杠桿436通過力傳遞聯(lián)接元件434連接到第二杠桿437。被設(shè)計(jì)用于僅傳遞拉力的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置424設(shè)置在聯(lián)接元件434與校準(zhǔn)杠桿420之間，所述校準(zhǔn)杠桿420可樞轉(zhuǎn)地連接到載荷接收部分12。平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置424的固定聯(lián)接部件426連接到聯(lián)接元件434，平行引導(dǎo)聯(lián)接部件425連接到校準(zhǔn)杠桿420。 平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置424包括平行引導(dǎo)聯(lián)接部件425和固定聯(lián)接部件426，它們在未加載的狀態(tài)伸到彼此中而不接觸。一旦校準(zhǔn)重量體23被釋放而使得拉力從固定聯(lián)接部件426傳遞到平行引導(dǎo)聯(lián)接部件425、進(jìn)而傳遞到杠桿436，固定聯(lián)接部件426就會在兩個部件已經(jīng)沿著確定的短的移位路徑相對彼此移動之后與平行引導(dǎo)聯(lián)接部件425咬合。在示出的實(shí)施例中，聯(lián)接元件434中的、和被側(cè)向連接的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置424中的各個力作用線之間的偏錯產(chǎn)生會在杠桿436、437的支點(diǎn)460、461中引起反作用力的力矩。因此，參看圖5所述的兩個作用線彼此一致的解決方案是優(yōu)選的。而且，這種力矩可通過合適地選擇例如圖3中示出的聯(lián)接裝置被補(bǔ)償。在圖4的實(shí)施例中，從校準(zhǔn)重量體23傳遞到杠桿436的拉力與由放置在載荷接收器40上的載荷產(chǎn)生的待測量的力具有相同的作用。圖5以側(cè)視圖示意性地示出了稱重單元500，其具有另一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)510。力傳遞機(jī)構(gòu)510包括位于載荷接收部分12與測量變換器30之間的具有三個杠桿536、537、538的杠桿系統(tǒng)，以降低作用在載荷接收部分12上的力。如圖3和4所示以及如上所述，第一杠桿536通過第二聯(lián)接元件539連接到第二杠桿537，第二杠桿537通過第三聯(lián)接元件529連接到第三杠桿538，以建立力傳遞連接。被設(shè)計(jì)用于僅傳遞拉力的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置524設(shè)置在杠桿系統(tǒng)與校準(zhǔn)杠桿520之間。力在將第一杠桿536連接到第二杠桿537的第二聯(lián)接元件539處被導(dǎo)入，其中，平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置524不像圖4所示那樣以并聯(lián)結(jié)構(gòu)設(shè)置，而是與第二聯(lián)接元件539串聯(lián)設(shè)置。串聯(lián)布置方式避免以下不足力矩在校準(zhǔn)過程中施加在第二聯(lián)接元件539上，這在圖4所示的聯(lián)接元件434的情況下可能發(fā)生。當(dāng)然，校準(zhǔn)重量體23也可被設(shè)計(jì)成更直接地作用在載荷接收部分12上，如圖6所示，圖6示出了稱重單元600的側(cè)視圖，其具有另一種實(shí)施方式的力傳遞機(jī)構(gòu)610。除了校準(zhǔn)杠桿620和單向聯(lián)接裝置624以外，示出的所有元件與圖I中的元件均類似，因此在下面的描述中不再談及。杠桿機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在載荷接收部分12與測量變換器30之間的杠桿16。通過單向聯(lián)接裝置624可樞轉(zhuǎn)地連接到靜止部分11的具有校準(zhǔn)重量體23的校準(zhǔn)杠桿620位于載荷接收部分12的下方(相對于稱重單元600的操作位置)。校準(zhǔn)杠桿620通過支點(diǎn)樞轉(zhuǎn)部613支撐在載荷接收部分12上。
從校準(zhǔn)杠桿620向載荷接收部分12的力傳遞借助于單向聯(lián)接裝置624進(jìn)行，所述單向聯(lián)接裝置624被設(shè)計(jì)成傳遞拉力。在該實(shí)施例中，第一聯(lián)接部件625連接到校準(zhǔn)杠桿620，第二聯(lián)接部件626連接到載荷接收部分12。校準(zhǔn)杠桿620的第二杠桿臂622相對于第一校準(zhǔn)杠桿臂621越短，通過單向聯(lián)接裝置624傳遞到載荷接收部分12的校準(zhǔn)力就越大。當(dāng)然，圖6的例子中的布置結(jié)構(gòu)也可與一種系統(tǒng)組合使用，其中，待測量的力直接地被導(dǎo)入，如例如CH 593 481 A5或EP I 726 926 Al中所公開的。在這種情況下，校準(zhǔn)重量體23可通過聯(lián)接裝置624直接聯(lián)接到測量系統(tǒng)，這在圖6中由以下事實(shí)指出支點(diǎn)樞轉(zhuǎn)部613加裝到載荷接收部分12。圖7-12示出了平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置的不同實(shí)施例，所述平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置可設(shè)置在圖1-6所示的稱重單元的力傳遞機(jī)構(gòu)中。聯(lián)接裝置可被構(gòu)造為平行引導(dǎo)或單向聯(lián)接裝置，要么用于傳遞拉力，要么用于傳遞壓力。聯(lián)接裝置包括第一和第二聯(lián)接部件，所述第一和第二聯(lián)接部件可被使得彼此接觸咬合，以傳遞力。根據(jù)本發(fā)明，聯(lián)接裝置設(shè)置在校準(zhǔn)杠桿與力傳遞機(jī)構(gòu)的杠桿系統(tǒng)之間。 圖7示出了處于操作位置的單向聯(lián)接裝置的一個實(shí)施例，所述單向聯(lián)接裝置被設(shè)計(jì)用于僅傳遞拉力。第一聯(lián)接部件725通過第一撓曲樞轉(zhuǎn)部764連接到載荷接收部分或力傳遞機(jī)構(gòu)的杠桿系統(tǒng)(僅部分不出)。由于第一聯(lián)接部件725的懸置位置,第一撓曲樞轉(zhuǎn)部764可具有非常纖細(xì)形狀。第一聯(lián)接部件725還包括第一牽拉元件746。第二聯(lián)接部件726通過第二撓曲樞轉(zhuǎn)部765連接到校準(zhǔn)杠桿720 (僅部分示出)。為了使第二撓曲樞轉(zhuǎn)部765保持在其直立位置，它需要具有較硬的彈性常數(shù)，因此比第一撓曲樞轉(zhuǎn)部764更厚。如果它針對力傳遞機(jī)構(gòu)的操作條件被合適地設(shè)計(jì)，則第二聯(lián)接部件726在其自身重量下或由于在操作過程中產(chǎn)生的慣性力和動態(tài)力不被偏斜。第二聯(lián)接部件726包括第二牽拉元件747。當(dāng)力從第二撓曲樞轉(zhuǎn)部765傳遞到第一撓曲樞轉(zhuǎn)部764時，第一牽拉元件746在輕微的相對移位之后與第二牽拉元件747咬合。為了提供更可靠的拉力傳遞，第一牽拉元件746可具有凸出部743，第二牽拉元件747可具有接收座749。一旦第一牽拉元件746和第二牽拉元件747彼此相互咬合，凸出部743和接收座749由于它們的成型方式而彼此自對中對齊，且凸出部743與接收座749力傳遞接觸。圖8示出了處于工作位置的僅能夠傳遞壓力的單向聯(lián)接裝置的一種可能設(shè)計(jì)。第一聯(lián)接部件825借助于第一撓曲樞轉(zhuǎn)部864連接到部分示出的載荷接收部分或力傳遞機(jī)構(gòu)的杠桿系統(tǒng)。第二聯(lián)接部件826借助于第二撓曲樞轉(zhuǎn)部865連接到部分示出的校準(zhǔn)杠桿820。假如校準(zhǔn)過程中傳遞的力是壓力且聯(lián)接裝置的兩個部件825、826決不能允許在載荷下歪斜，則單向聯(lián)接裝置需要固有地穩(wěn)定。第二聯(lián)接部件826具有面向第一聯(lián)接部件825的表面866，且具有從表面866突出的兩個凸出部843，所述兩個凸出部843相對于第二撓曲樞轉(zhuǎn)部865的中心縱向軸線X鏡像對稱地設(shè)置。而且，第一聯(lián)接部件825具有兩個面向第二聯(lián)接部件826的接觸區(qū)域867，使得兩個凸出部843中的每個凸出部可坐落在相應(yīng)的一個接觸區(qū)域867上。因此，該設(shè)計(jì)提供了兩個接觸部位，所述接觸部位位于與兩個撓曲樞轉(zhuǎn)部864,865的中心縱向軸線X正交的平面上，且使得單向聯(lián)接裝置具有固有的穩(wěn)定性來執(zhí)行其傳遞壓力的功能。如圖8所示，這種結(jié)構(gòu)使得第一聯(lián)接部件825和第二聯(lián)接部件826可在校準(zhǔn)過程中彼此對齊。從而，可防止與撓曲樞轉(zhuǎn)部864、865的中心縱向軸線X正交的方向上的移位。為了執(zhí)行它們的對齊功能，第一聯(lián)接部件825的兩個接觸區(qū)域867相對彼此以鈍角傾斜。然而，為了滿足單向聯(lián)接裝置的固有穩(wěn)定性的要求，接觸區(qū)域867的傾斜角度必須處于某些限度內(nèi)。接觸區(qū)域867的傾斜角度的限度依賴于單向聯(lián)接裝置的幾何形狀，其中，重要因素是接觸表面區(qū)域867中的一個與撓曲樞轉(zhuǎn)部864的中心縱向軸線X之間所夾的角度α。定義參數(shù)是，接觸點(diǎn)、即凸出部843到撓曲樞轉(zhuǎn)部的中心縱向軸線X之間的垂直距離b以及接觸表面區(qū)域867上的接觸點(diǎn)與第一撓曲樞轉(zhuǎn)部864的樞轉(zhuǎn)軸線Y之間的距離S。X =arcsin (b/s)α = (90° - X ) =arcos (b/s)角度α必須處于以下限度內(nèi)
90° ^ a Sarcos (b/s)根據(jù)上面給出的角度α的定義，如果通過接觸點(diǎn)傳遞的力的作用線W在第一聯(lián)接部件825內(nèi)未彼此相交，則滿足固有穩(wěn)定性的條件。極限情況a =arcos (b/s)在圖8中示出。圖9示出了平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置的一個實(shí)施例，其中，第一平行引導(dǎo)聯(lián)接部件925包括具有支承部的第二牽拉元件947，第二固定聯(lián)接部件926包括具有凸出部的第一牽拉元件946，其中，聯(lián)接部件925、926可相互咬合，以傳遞力。在該圖中，平行引導(dǎo)聯(lián)接部件925包括兩個被構(gòu)造成板簧的平行元件927、928。圖10示出了被設(shè)計(jì)成僅傳遞壓力的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置的一種可能的結(jié)構(gòu)。平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置包括第二固定聯(lián)接部件1026和第一平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1025，所述第一平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1025具有彼此平行設(shè)置的兩個平行元件1027、1028。平行元件1027、1028在這種情況下被構(gòu)造為引導(dǎo)件，所述每個引導(dǎo)件具有兩個撓曲樞轉(zhuǎn)部，但也可使用其他任何傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的平行引導(dǎo)元件。平行元件的幾何布置使得它們能夠吸收可在力通過平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置傳遞時出現(xiàn)的橫向力。假設(shè)在校準(zhǔn)過程中傳遞的力是壓力、且所述聯(lián)接裝置的兩個部件1025、1026決不可在載荷下歪斜，平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1025需要固有地穩(wěn)定。固定聯(lián)接部件1026具有面向平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1025的表面，所述表面具有兩個代表第一接觸部位1044的凸出部，所述凸出部相對于兩個平行元件1027、1028之間的中心縱向軸線鏡像對稱地設(shè)置。而且，平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1025具有兩個第二接觸部位1045，所述兩個第二接觸部位1045面向固定聯(lián)接部件1026且第一接觸部位1044可坐落在所述第二接觸部位上以用于力傳遞接觸。因此，這種設(shè)計(jì)提供了接觸部位1044、1045，所述接觸部位1044、1045位于與兩個平行元件1027、1028的中心縱向軸線X正交的平面上，且用于在校準(zhǔn)力在兩個部件1025、1026之間傳遞時使聯(lián)接裝置的兩個部件1025、1026相對彼此對中。如圖10所示，這種結(jié)構(gòu)使得平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1025和固定聯(lián)接部件1026在校準(zhǔn)過程中可彼此對齊。這可防止在與平行元件1027、1028的中心縱向軸線X正交的方向上的移位。為了執(zhí)行它們的對齊功能，平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1025上的兩個第二接觸部位1045相對彼此以鈍角傾斜。圖11示出了另一平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置，其具有平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1125和固定聯(lián)接部件1126。平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1125包括成凹口(indentation)形式的第二牽拉元件1147,所述第二牽拉元件1147起著接收座的作用，且位于兩個平行元件1128、1127之間的中間位置處，所述平行元件具有成窄的材料連接部的形式的撓曲樞轉(zhuǎn)部。聯(lián)接裝置的固定聯(lián)接部件1126包括第一牽拉元件1146，所述第一牽拉元件1146類似于凸出部起作用，且在這種情況下被構(gòu)造為球或桿。第一牽拉元件1146借助于連接器元件1152連接到固定聯(lián)接部件1126，所述連接器元件1152基本上設(shè)置在平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1125的內(nèi)部且具有允許自由運(yùn)動的間隙。為了使兩個牽拉元件定中地對齊，平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1125中的通孔1153在背向牽拉元件1146的開口處可具有凹部1154，形成在固定聯(lián)接部件1126上的凸出部1155可伸入到所述凹部1154中。再請參看圖9，在此示出的第二牽拉元件同樣可至少部分設(shè)置在包括第一牽拉元件的聯(lián)接部件內(nèi)，如針對圖11中的第二牽拉元件所述的那樣。圖12示出了能傳遞壓力的另一平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置。平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置包括第二 固定聯(lián)接部件1226和平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1225。固定聯(lián)接部件1226具有一種立柱，接觸部位1244形成在所述立柱的自由端處。柱設(shè)置在平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1225的兩個平行元件1227、1228之間。為了傳遞力，接觸部位1244可與設(shè)置在平行引導(dǎo)聯(lián)接部件1225上的接觸部位1245接觸。除了其中第一和第二平行元件示為撓曲樞轉(zhuǎn)部的板簧的圖9-12所示的實(shí)施例夕卜，還具有其他可使用的具有一定的固定剛度或有限的樞轉(zhuǎn)范圍的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，所述傳統(tǒng)設(shè)計(jì)對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是公知的。平行元件的這種性能在它們被實(shí)施為平行引導(dǎo)聯(lián)接部件的直立結(jié)構(gòu)中的撓曲樞轉(zhuǎn)部時特別有利。盡管通過特定的示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但顯而易見，可基于本發(fā)明的教導(dǎo)產(chǎn)生多種另外的變型，例如通過彼此組合實(shí)施例的各個例子的特征和/或通過在實(shí)施例之間互換各個功能單元。在其他可能方案中，可以想到本發(fā)明的以下實(shí)施例所述實(shí)施例例如包含多個校準(zhǔn)重量體，所述多個校準(zhǔn)重量體可借助于根據(jù)本發(fā)明提出的平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置和/或單向聯(lián)接裝置彼此獨(dú)立地聯(lián)接到杠桿機(jī)構(gòu)。這使得可例如幾乎實(shí)現(xiàn)了稱重裝置的稱重范圍的任何期望的擴(kuò)展。當(dāng)然，人們也可使用分成兩個或多個區(qū)段且可彼此獨(dú)立地操作的聯(lián)接裝置、校準(zhǔn)杠桿和校準(zhǔn)重量體。這樣的實(shí)施例也是可以的校準(zhǔn)杠桿和校準(zhǔn)重量體組合成一體。本發(fā)明的布置方式的其他優(yōu)點(diǎn)源自以下事實(shí)在使用相同的構(gòu)件的情況下，如果校準(zhǔn)重量體可在距離校準(zhǔn)杠桿的支點(diǎn)的不同距離處安裝在校準(zhǔn)杠桿臂上，則可覆蓋不同的載荷范圍。通過合適地設(shè)計(jì)，也可在校準(zhǔn)重量體與校準(zhǔn)杠桿之間設(shè)置調(diào)節(jié)螺釘，以調(diào)節(jié)校準(zhǔn)重量體與校準(zhǔn)杠桿的支點(diǎn)之間的精確距離。這使得校準(zhǔn)力可通過重量體的精確位置調(diào)節(jié)設(shè)定，使得校準(zhǔn)裝置的不同的制造單元具有相同的校準(zhǔn)力，不管由制造公差和不均勻的材料引起的差異如何。附圖標(biāo)記列表600、500、400、300、200、100 稱重單元610,510,410,310,210,110 力傳遞機(jī)構(gòu)11 靜止部分12 載荷接收部分
613、513、413、313、213、113 樞轉(zhuǎn)接合部、支點(diǎn)14 第一平行引導(dǎo)件15 第二平行引導(dǎo)件16 杠桿17 短的杠桿臂18 長的杠桿臂19 第一聯(lián)接元件820、720、620、520、420、320、校準(zhǔn)杠桿 220621、221、121 第一校準(zhǔn)杠桿臂622、222、122 第二校準(zhǔn)杠桿臂23 校準(zhǔn)重量體624、524、424、324、224、124 聯(lián)接裝置1225、1125、1025、925、825、 第一聯(lián)接部件725、625、425、325、225、1251226、1126、1026、926、826、 第二聯(lián)接部件726、626、426、326、226、1261227、1127、1027、927 第一平行元件1228、1128、1028、928 第二平行元件529 第三聯(lián)接元件30 測量變換器31 線圈32 磁體系統(tǒng)33 位置傳感器434、334 聯(lián)接元件535、435、335 貫通開口536、436、336 第一杠桿537、437、337 第二杠桿538 第三杠桿539 第二聯(lián)接元件40 載荷接收器843,743 凸出部1244、1044 第一接觸部位1245、1045 第二接觸部位1146、946、746 第一牽拉元件1147、947、747 第二牽拉元件749 接收座50 校準(zhǔn)重量體加載裝置51 凸輪盤
1152連接器元件1153通孔1155凸出部460支點(diǎn)461支點(diǎn)864,764第一撓曲樞轉(zhuǎn)部865,765第二撓曲樞轉(zhuǎn)部866表面/接觸區(qū)域
867 坐落區(qū)域/接觸部位
權(quán)利要求
1.一種重量測量儀器的力傳遞機(jī)構(gòu)(110，210，310，410，510，610)，包括靜止部分(11)和載荷接收部分(12)，其中，載荷接收部分(12)通過力傳遞連接直接地或借助于至少一個聯(lián)接元件(19)和至少一個杠桿(16，336，436，636)連接到測量變換器(30)，所述測量變換器設(shè)置在靜止部分(11)上，其特征在于，力傳遞機(jī)構(gòu)(110，210，310，410，510，610)包括聯(lián)接裝置(124，224，324，424，524，624)和校準(zhǔn)杠桿(220，320，420，520，620)，所述校準(zhǔn)杠桿具有支點(diǎn)(113，213，313，413，513，613)、第一校準(zhǔn)杠桿臂(121，221，621)和第二校準(zhǔn)杠桿臂(122，222，622)，其中，第一校準(zhǔn)杠桿臂(121，221，621)剛性地連接到校準(zhǔn)重量體(23)，且聯(lián)接裝置(124，224，324，424，524，624)設(shè)置在校準(zhǔn)杠桿(220，320，420，520，620)與所述至少一個杠桿(16)之間，聯(lián)接裝置(124，224，324，424，524，624)被分成第一聯(lián)接部件(125，225，325，425，525，625)和第二聯(lián)接部件(126，226，326，426，526，626)，而且，在第一聯(lián)接部件(125，225，325，425，525，625)與第二聯(lián)接部件(126, 226，326，426，526，626)之間僅能夠傳遞拉力或壓力，支點(diǎn)(113，213，313，413，513，613)被支撐在載荷接收部分(12)上。
2.如權(quán)利要求I所述的力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于，聯(lián)接裝置是平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置(924，1024，1124，1224)，所述平行引導(dǎo)聯(lián)接裝置的第一聯(lián)接部件(925，1025，1125，1225)包括彼此平行地設(shè)置的第一和第二平行元件(927，1027，1127，1227;928, 1028，1128，1228)，使得在通過聯(lián)接裝置(924，1024，1124，1224)傳遞力時產(chǎn)生的相對橫向運(yùn)動被第一和第二平行元件(927，1027，1127，1227;928, 1028，1128，1228)吸收。
3.如權(quán)利要求I所述的力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于，聯(lián)接裝置是單向聯(lián)接裝置(224，324，624，724，824)，所述單向聯(lián)接裝置的第一聯(lián)接部件(225，325，625，725，825)包括第一撓曲樞轉(zhuǎn)部，所述單向聯(lián)接裝置的第二聯(lián)接部件(226，326, 626, 726, 826)包括第二撓曲樞轉(zhuǎn)部。
4.如權(quán)利要求1-3中任一所述的力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于，第一聯(lián)接部件(125，325，825，1025，1225)和第二聯(lián)接部件(126，326，826，1026，1226)分別具有至少一個接觸部位(1044，1244; 1045，1245;866;867)，以用于傳遞壓力，其中，第一和第二聯(lián)接部件的相應(yīng)的接觸部位面向彼此。
5.如權(quán)利要求1-3中任一所述的力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于，兩個聯(lián)接部件(725,925，I125; 726，926，I 126)中的一個包括具有凸出部的第一牽拉元件(746，946，1146)，而另一個聯(lián)接部件(725,925，1125; 726，926，1126)包括具有凹形支承部的第二牽拉元件(747，947，1147)，其中，第一牽拉元件(746，946，1146)和第二牽拉元件(747，947，1147)伸入彼此中，當(dāng)傳遞拉力時，凸出部與凹形支承部接觸。
6.如權(quán)利要求1-5中任一所述的力傳遞機(jī)構(gòu),其特征在于,在力傳遞機(jī)構(gòu)的操作位置，載荷接收部分(12)借助于至少一個上平行引導(dǎo)件(14)和至少一個下平行引導(dǎo)件(15)連到靜止部分(11)而被引導(dǎo)做垂直運(yùn)動。
7.如權(quán)利要求1-6中任一所述的力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于，校準(zhǔn)重量體(23)聯(lián)接到校準(zhǔn)重量體加載裝置(50 )，所述校準(zhǔn)重量體加載裝置(50 )包括驅(qū)動源，且使得校準(zhǔn)重量體(23)與力傳遞機(jī)構(gòu)(110，210，310，410，510，610)的杠桿系統(tǒng)聯(lián)接和脫開。
8.如權(quán)利要求7所述的力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于，校準(zhǔn)重量體加載裝置(50)設(shè)置在載荷接收部分(12)上。
9.如權(quán)利要求7或8所述的力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于，通過所述力傳遞機(jī)構(gòu)的平行引導(dǎo)件，電流被供給和/或電信號被傳遞到校準(zhǔn)重量體加載裝置(50)。
10.如權(quán)利要求7-9中任一所述的力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于，力傳遞機(jī)構(gòu)包括細(xì)電線，電流和/或電信號通過所述細(xì)電線從靜止部分傳遞到載荷接收部分。
11.如權(quán)利要求7-10中任一所述的力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于，校準(zhǔn)重量體加載裝置的驅(qū)動源包括自抑偏心件(51)。
12.如權(quán)利要求1-11中任一所述的力傳遞機(jī)構(gòu)，其特征在于，至少載荷接收部分、靜止部分、校準(zhǔn)杠桿和聯(lián)接裝置被形成為連接成一體的單元。
13.—種重量測量儀器，所述重量測量儀器具有載荷接收器、校準(zhǔn)重量體(23)和根據(jù)權(quán)利要求1-12中任一所述的力傳遞機(jī)構(gòu)(110，210, 310, 410, 510, 610)。
14.如權(quán)利要求13所述的重量測量儀器，其特征在于，校準(zhǔn)重量體(23)的重力可通過力傳遞機(jī)構(gòu)(110，210，310，410，510，610)傳遞，使得所述重力與施加到載荷接收部分(12)上的力以相同的方向作用在測量變換器(30)上。
15.如權(quán)利要求13或14所述的重量測量儀器，其特征在于，校準(zhǔn)重量體(23)與力傳遞機(jī)構(gòu)(110，210，310，410，510，610)由相同的材料制成，且附屬質(zhì)量體連接到校準(zhǔn)重量體(23)以補(bǔ)償密度的影響，和/或壓力傳感器被提供用于測量重量測量儀器的環(huán)境大氣壓力。
全文摘要
重量測量儀器的力傳遞機(jī)構(gòu)(110,210,310,410,510,610)包括靜止部分(11)和載荷接收部分(12)，其中，載荷接收部分通過力傳遞連接直接地或借助于至少一個聯(lián)接元件(19)和至少一個杠桿(16,336,436,636)連接到設(shè)置在靜止部分上的測量變換器(30)。力傳遞機(jī)構(gòu)包括聯(lián)接裝置(124,224,324,424,524,624)和校準(zhǔn)杠桿(220,320,420,520,620)，校準(zhǔn)杠桿具有支點(diǎn)(113,213,313,413,513,613)、第一校準(zhǔn)杠桿臂(121,221,621)和第二校準(zhǔn)杠桿臂(122,222,622)，第一校準(zhǔn)杠桿臂剛性地連接到校準(zhǔn)重量體(23)，且聯(lián)接裝置(124,224,324,424,524,624)設(shè)置在校準(zhǔn)杠桿與所述至少一個杠桿之間，聯(lián)接裝置被分成第一聯(lián)接部件(125,225,325,425,525,625)和第二聯(lián)接部件(126,226,326,426,526,626)，而且在第一聯(lián)接部件與第二聯(lián)接部件之間僅能夠傳遞拉力或壓力，支點(diǎn)被支撐在載荷接收部分上。
文檔編號G01G23/01GK102818618SQ20121019041
公開日2012年12月12日 申請日期2012年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月9日
發(fā)明者H-R·布克哈德, F·施奈德 申請人:梅特勒-托利多公開股份有限公司