用于实验仪器的气流防护设备的制作方法

专利名称：用于实验仪器的气流防护设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于实验仪器的气流防护设备。所述气流防护设备包括封闭称量 隔室的后壁、前壁、两个侧壁和顶盖，该称量隔室包围天平盘。
背景技术：
例如，该类实验仪器不但在许多产业领域中(特别是在研发部门的实验室中)而 且在如质量控制的生产领域用作分析天平。在US4，700, 793A中详细描述了一种具有称量隔室的分析天平。分析天平具有非 常高的计量结果分辨率。因此，即使最小的外界因素作用在称量物体或者在负载接收器上 可以在称量结果中引入误差。外部影响因素很少是稳定的，并且这可以导致不能确定称量 物体的精确重量的情况。为了防止称量系统受环境的影响，因此，利用所谓的气流防护设备 来封闭称量隔室。如US4，700，793A所示，分析天平的气流防护设备在大多数情况中具有两个可滑 动的侧壁并且有时还具有可滑动的顶盖，因为通常从侧面，也有时从上方，将称量物体输送 给负载接收器。前壁通常被刚性地连接到天平的外壳上，并且起结构支撑件的作用，为气流 防护设备提供稳定性。气流防护设备必须被尽可能紧密地封闭和紧密的构造，以便环境大 气的气流不会通过气流防护设备的间隙和开口扩散到称量隔室内并且引起称量隔室中的 大气干扰。为了使称量隔室并且特别是气流防护设备的侧壁更容易清理，在US6，686，545B2 中公开了一种气流防护设备，可以通过倾斜移动使其前壁和侧壁从装配形式位置上释放并 且随后通过拉拨移动从天平上除去。顶盖通过线性的导向约束件被连接到用作后壁的天平 外壳上。可以在天平外壳上方水平地滑动顶盖，由此，在顶部打开气流护罩。另外，也可以 通过倾斜移动将顶盖与线性的导向约束件分开。如上所述的所有天平都安装有气流防护设备，所述气流防护设备的侧壁处于其顶 部边缘和底部边缘上，以被引导在气流防护设备或者天平自身的外壳中水平地移动。该布 置具有的缺点是，尽管具有所有的预防措施，但是称量过的物质痕迹可以积聚在下部导轨 或者导向部分上。为了防止物质被分散在周围，必须仔细留心并且以相当大成本地周期性 清理下部导轨和导向部分。

发明内容
因此，本发明的目的是提供一种用于实验仪器的气流防护设备，其中所述气流防 护设备的至少一个可打开的侧壁在其底部边缘的区域中没有导向约束件或者导向部分的 情况下操作，并且按这样的方式来设计所述气流防护设备，以使在其关闭状态中，其尽可能 地紧密和稳定，以便周围环境的空气移动不会通过间隙和开口被输送到称量隔室内。通过具有权利要求1表示的特征的气流防护设备来解决该任务。此外，从属权利 要求中给出了发明的优选方案。
根据本发明的用于实验仪器的气流防护设备封闭称量隔室，该称量隔室包围天平 盘。所述气流防护设备包括后壁、前壁、两个侧壁、顶盖和由边界边缘所界定的底板。所述 气流防护设备进一步包括至少一个导向装置和/或保持器装置，所述导向装置被连接到所 述顶盖上并且用来引导至少一个可水平地滑动的侧壁的运动，所述保持器装置被连接到所 述顶盖上并且用来将所述前壁保持在适当的位置上，其中所述导向装置和/或保持器装置 按这样的方式来支承至少一个侧壁和/或前壁的重量，即，使它们被偏压力矩推靠着称量 隔室的底板。该力矩由朝向各个侧壁和/或前壁的所述边界边缘来承受_或更准确地，来 支承。本发明具有极大的优点。当可水平地滑动的侧壁承受指向底板的偏压力矩时，侧 壁被推靠着底板的边界边缘。侧壁靠着邻近的边界边缘的接触压力在侧壁和邻近的边界边 缘之间提供了足够的密封。既不是气流防护设备的部件的制造公差又不是可和如下所描述 的至少一个壁一起竖直地移动的顶盖的特性可能引起张开裂缝并且因此在气流防护设备 中渗漏。此外，利用根据本发明用于侧壁的导向约束件的设计，所述侧壁按一静定的方式被 支承，这产生了整个气流防护设备的稳定的结构，因为所述侧壁不能象钟摆一样内外摆动。 当然，相同的情况类似地应用到前壁和其保持器装置上。为了引导至少一个可水平地滑动的侧壁的移动，在朝向所述可水平地滑动的侧壁 的顶盖的侧面处布置第一导轨和与其平行的第二导轨。所述可滑动的侧壁还包括至少一个 导向构件，该导向构件按一布置来具有两个凹进部，在该布置中所述导轨中的每个通过所 述凹进部中的一个。所述第一凹进部具有导向接触区域，并且所述第二凹进部具有导向侧 面，其被布置成在所述气流防护设备的操作状态中，所述导向接触区域是实质上竖直的并 且搁靠在所述第一导轨上，而所述导向侧面搁在所述第二导轨上。这样选择导向侧面相对 于竖直面的倾角，使得-支承所述可滑动的侧壁的重量，以及-所述可滑动的侧壁由于其自重与作为松旋转支点的导向接触区域的作用相结合 而承受偏压力矩，该偏压力矩将所述可滑动的侧壁推靠着所述称量隔室的底板，其中所述 力矩由朝向侧壁的所述边界边缘来支承。由于其自重的结果，侧壁通过导向侧面、边界边缘和松旋转支点被保持成与导轨 稳定的接合。因此，其向下拉的自重越大，则可水平地滑动的侧壁对由环境大气的空气移动 所引起的摆动的抵抗越大。为了使在打开和关闭过程中的摩擦力最小，可以在导向构件中布置至少一个导向 辊子，其中所述导向辊子包括导向侧面和/或导向接触区域。此外，由于至少一个侧壁可以被可拆卸地连接到顶盖上的事实，进一步的优点始 于带有两个导轨的创造性的设计构思。应当注意到，两个凹进部不必是非常精确的孔，该非 常精确的孔装配成有围绕按相同精度制造的导轨的最小可能的间隙量。因此，该布置可以 包括具有上述导向接触区域和导向侧面的狭缝形凹进部，每个凹进部的一端在导向构件的 侧边缘处是敞开的。因此，实质上沿重力的方向移动侧壁以将其钩在轨道上。作为对刚才所描述的方案的替代，还可以根据以下说明来设计导向装置。第一导轨和第二导轨被设置在所述顶盖朝向所述侧壁的侧面上，所述第一导轨平 行于所述第二导轨延伸。所述可滑动的侧壁具有至少一个导向构件，所述导向构件包括至少一个刚性地保持的第一导向辊子和被可倾斜的枢轴保持并被弹性构件偏置的第二导向 辊子。在所述第一导轨上的第一导向辊子用来支承所述可滑动的侧壁的重量并且约束该侧 壁横向地移动，即，正交于该滑动方向。所述可滑动的侧壁进一步被所述可倾斜的第二导向 辊子朝着所述第二导轨弹性地偏压并且因此承受将所述侧壁推向所述底板的力矩，所述力 矩由靠着所述侧壁的所述边界边缘支承。此外，如上所述，前壁同样可以具有带创造性特征的保持器装置。在顶盖与前壁相 会的顶盖的边界边缘处，在所述顶盖边缘的各端处设置保持器设备，其中两个保持器设备 中的每个具有平行于顶盖边缘延伸的两个支座凹槽。此外，在所述前壁邻近所述顶盖边缘 的两个拐角处有销钉块，所述销钉块设置有平行于所述顶盖边缘延伸的两个销钉。所述第 一支座凹槽具有销钉接触区域，并且所述第二支座凹槽具有销钉导向侧面。在所述气流防 护设备的操作状态中，所述销钉接触区域被定向成实质上竖直的，并且所述第一销钉靠着 所述销钉接触区域。所述第二销钉搁靠在所述销钉导向侧面上，其中这样选择所述销钉导 向侧面相对于竖直方向的倾角，使得所述前壁的重量被支承，以及所述前壁由于其自重以 及作为松旋转支点的销钉接触区域的作用而被偏压力矩推靠着所述称量隔室的底板。该力 矩被朝向所述前壁的所述边界边缘支承。为了便于清理，至少一个侧壁和/或前壁至顶盖的连接是可拆卸的。此外，可以在所述导向构件中设置至少一个锁定设备，在操作状态中，所述锁定设 备局部地钩在导轨中的至少一个的周围，从而只有释放所述锁定设备才可以将所述导向构 件与所述导轨分开。已知气流防护设备能尽可能地遮挡实验仪器周围存在的所有空气移动，则如果沿 底板的至少一个边界边缘设置至少在所述边界边缘的长度上延伸的密封滑动条、密封刷或 者密封辊子是有益的。这用来密封底板的边界边缘和侧壁之间可能存在的间隙，同时允许 侧壁在所述边界边缘上平稳地滑动。对于具有特别易于破坏的表面的侧壁，例如，镀膜玻璃 板，当竖直地移动侧壁时，人们还可以使用在所述侧壁上滚动的密封辊子，并且其具有用于 侧壁的水平移动的足够光滑的表面特性。如果这些措施仍然不够，则人们当然还可以沿底 板的边界边缘设置支承滚动球或者一排滚动球，以便在所述滚动球和侧壁之间从不发生滑 动接触移动，而与移动方向无关，因为滚动球的转动方向自身适应侧壁的移动。单独的滚动 球之间的间隙或者它们的接触点与侧壁之间的凹进部必须充分地装填有例如刷子区段或 者密封条区段，以使两个相邻的滚动球和靠着滚动球的侧壁之间没有间隙或者仅留下极小 的间隙。气流防护设备的竖直边缘的区域中的漏隙可以通过在这些壁的竖直边界区域中设 置柔软的弹性密封唇或者刷子来封闭，作为前壁、后壁和侧壁关于彼此的角度未对准的结 果，会产生该漏隙。此外，实际上已知的是，称量隔室的体积可以限制天平的精度。其原因是封闭在大 的称量隔室中的空气更加强烈得多地受到气流护罩外面环境的影响，例如受进入的热量和 光辐射的影响。此外，例如，在侧壁已经被关闭后，在大的称量隔室中，与所封闭的体积成比 例，很少的表面来减慢空气的移动。因此，如果称量隔室具有小的体积，其有助于使称量隔 室内部的空气很快达到静止。此外，受限高度的称量隔室中的空气仅被移动至最小的程度， 并且对于称量隔室内部的空气仅需要花相对短的时间，就能达到在称量隔室高度上的稳定 的温度分布轮廓。
因此，如果顶盖和两个侧壁和/或前壁和/或后壁中的至少一个可相对于底板竖 直地滑动则是有益的。侧壁的创造性的导向布置是更加有益的，因为在底板的区域中没有 导向设备阻碍该类的竖直移动。仅这是必需的，这样配置实验仪器邻接底板的边界边缘的 外壳壁，即，使得可竖直移动的壁在经过那些边界边缘后可以竖直地滑动。此外，可以有至少一个驱动机构为所述竖直和/或水平移动提供动力。然而，优选 是，有至少一个驱动机构用于顶盖和连接到其上的侧壁、前壁和/或后壁的竖直移动，同时 有另一驱动机构用于至少一个侧壁的水平移动。所述驱动机构可以被连接到控制设备上， 所述控制设备可以由人们通过输入单元来操作。如果驱动机构被用于顶盖的竖直移动或者用于气流防护设备的部件的高度调节， 则优选在实验仪器内部设置传感器设备，由此至少可以检测已经设置在天平盘上的接收容 器的高度。在一个可能的实施例中，传感器设备可以包括两个激光二极管和两个光电池，这 样布置所述激光二极管和光电池，即，使由两个激光二极管所发射的射线在剂量分配设备 的开口或输送孔口正下方彼此交叉。根据本发明的气流防护设备可被用于大量不同类型的实验仪器。所述实验仪器例 如可以是天平、剂量分配仪器或者移液或滴定设备。


将基于以下附图来更详细地描述根据本发明的气流防护设备和所述设备在实验 仪器中的使用，其中一个图与另一个图的相同构件具有相同的附图标记，并且其中图1描绘了具有剂量分配设备和根据本发明的气流防护设备的第一实施例的实 验仪器的三维视图，所述气流防护设备具有可竖直地移动的顶盖，连接到该顶盖上的两个 侧壁、前壁和后壁的一部分，其中所图示的顶盖的位置对应于离底板的最大可能的距离；图2显示了一个侧壁被打开的图1的实验仪器，其中所示的顶盖的位置对应于离 底板的最小可能的距离；图3描绘了按横截面来示出的可滑动的侧壁以及称量隔室的一部分、顶盖和底板 以及导轨的细节图；图4示意性地示出了图3的可滑动的侧壁及作用在其上并支承侧壁的作用力；图5描绘了可拆卸的侧壁附件的三维细节图；图6描绘了可拆卸的前壁附件的三维细节图；图7显示了根据发明的气流防护设备的三维表示，所述气流防护设备具有用于两 个侧壁的驱动机构和用于顶盖和壁的竖直移动的两个线性的导轨；图8描绘了按横截面示出的导向构件和第一及第二导轨的细节图，其中所述导向 构件包括被刚性地支承的第一导向辊子和通过可倾斜的枢轴被支承在所述导向构件中的
第二导向辊子。
具体实施例方式图1显示了第一实施例中的根据本发明的带有剂量分配设备120和气流防护设备 110的实验仪器100。气流防护设备110包括顶盖111、由边界边缘133、134、135、136界定
8出的底板115、第一侧壁112及第二侧壁113、前面板114和分开的后壁116。气流防护设备 112封闭了称量隔室140。气流防护设备110是按关闭状态来示出的，并且因为侧壁112、113和前壁114是 由透明材料制成的，所以从三个侧面能自由观察到由气流防护设备110所包围的称量隔室 140内部。侧壁112、113两者都可相对于顶盖111按线性水平移动来滑动。第一侧壁112装备有导向构件127，所述导向构件127被沿第一导轨161和平行 于第一导轨延伸的第二导轨162按线性运动来引导。导轨161、162两者都被稳固地连接到 顶盖111上。在类似的布置中，第二侧壁113装备有导向构件，所述导向构件在相应的导轨 上被水平地引导，该相应的导轨被连接到顶盖111上。由于根据本发明的导轨161、162的 配置，可水平地滑动的侧壁112、113被保持在竖直位置中并且被偏压力矩压靠在底板115 上，从而朝向边界边缘133、134的侧壁112、113的表面区域始终靠着邻近的边界边缘133、 134。结果是，气流防护设备可以始终形成几乎无泄漏的外壳，而与顶盖111离底板的距离 无关。此外，因为侧壁112、113被偏压力矩压靠着底板，所以它们不会被来自周围环境的气 流摇动。如果允许这种情况发生的话，则其将引起称量隔室140中的空气移动，并且不可能 获得称量结果。底板115被稳固地连接到实验仪器100的机座外壳130上。在机座外壳130内部， 设置有称量单元(在图中未示出)，所述称量单元的负载接收部分通过负载传递构件(未 示出)被连接到天平盘131上，所述天平盘131被设置在底板115上方并且因此设置在称 量隔室140内。如图所示，底板115从其中心朝向两个侧壁112、113和前壁114向下倾斜。 如图1中所示，这并未排除底板115的单独表面区域还可以水平地延伸的可能性。底板115 的中心具有通道开口 132，以允许负载传递构件(因为天平盘131而不可见)穿过底板115 进入称量隔室140内。与底板115相似，也给予了顶盖111截棱锥形状的类似设计，但是处于颠倒位置。 代替通道开口 132，顶盖111具有开口 119。该开口 119可以适用于如本文中以下进一步描 述的剂量分配头122。分开的后壁116沿其宽度在底板115的整个邻近的边界边缘136上延伸，并且包 括第一后壁面板117和第二后壁面板118，其中第一后壁面板117被稳固地连接到顶盖111 上，并且第二后壁面板118被稳固地连接到底板115上并且连接到机座外壳130上。这样 相对于彼此设置两个后壁面板117、118，以使它们的表面彼此靠着并且由此彼此局部地重 叠，但是然而相对于彼此可竖直地移动。顶盖111和连接到其上的壁可在竖直方向上相对于机座外壳130滑动。为了使这 成为可能，必须可以将前壁114和两个侧壁112、113竖直地移动经过底板115的各自邻近 的边界边缘133、134、135并且经过外壳壁137、138、139，该外壳壁邻接所述边界边缘。因 此，优选是将机座外壳130的外壳壁137、138、139设计为竖直表面，侧壁112、113和前壁 114局部地重叠外壳壁137、138、139，以便得到气流密封的称量隔室。机座外壳130的高度 优选与顶盖111相对于底板115或者相对于天平盘131的竖直位移高度相匹配。如果用于 例如实验台的实验仪器100的支承表面(未显示)具有当顶盖111被向下移动时接收前壁 114和侧壁112、113的适当的凹进部，则人们还可以为机座外壳130选择更低的高度。剂量分配设备120具有设置在剂量分配设备外壳121中的驱动和控制单元(未显示)。分配头122被可拆卸地安装在剂量分配设备120的分配头保持器123中，并且可以被 连接到驱动和控制单元上。此外，分配头122的一部分通过开口 119进入到称量隔室140 内。开口 119与分配头122对应的轮廓剖面相匹配，当分配头122被设置到分配头保持器 123内时，其位于开口 119的区域中。这用来防止环境大气的气流通过开口 119进入到称量 隔室140内。取决于分配头122和顶盖111中的开口 119的设计，还可以在没有分配头保 持器123的情况下达到该目的。优选是，如图1所示，至少分配头122或者整个剂量分配设备120因此被连接到顶 盖111上并且跟随顶盖111的竖直移动。图1中示出的顶盖111的位置对应于离底板115 的最大可能距离。图2显示了几乎完全和图1的实验仪器100相同的实验仪器200。和图1中不同的 是，图2中的实验仪器200的气流防护设备210显示为具有处于打开状态的第一侧壁112， 并且顶盖111的位置对应于离底板115的最小可能的距离。当实验仪器200的气流防护设备210应该最大可能程度地阻挡在实验仪器200周 围出现的所有外界空气的移动时，朝向第一侧壁112的边界边缘133安装有第一密封滑动 条251。同样，在第二侧壁113和邻近的边界边缘134之间设置第二密封滑动条252，并且 在前壁114和邻近的边界边缘135之间设置第三密封滑动条253。如图2所示，与第一侧壁 112接触的第一密封滑动条251几乎延伸过机座外壳130的整个第一外壳壁138。该密封 条用来密封底板115的边界边缘133和第一侧壁112之间可能的间隙，并且允许第一侧壁 112相对于边界边缘133的平稳的滑移运动，以便不刮伤第一侧壁112。图2还显示了处于角杆(angled lever)形状的第一携带锁存器225。所述携带锁 存器可以沿线性路径被移动，该线性路径由剂量分配设备外壳121中的狭缝263形成并且 平行于导轨161、162延伸。通过设置在剂量分配设备外壳121内部的驱动机构(未显示) 来产生该线性运动。以下在图7的上下文中更详细地涉及了该驱动机构。第一携带锁存器 225可以通过简单的旋转运动被接合到导向构件127上，由此第一携带锁存器225的线性运 动被传递给第一侧壁112。类似地，可以具有用于第二侧壁113的第二携带锁存器，在该情 况中，通过驱动机构同时移动两个携带锁存器。当其没有被接合到第一携带锁存器225上 时，可以手动地移动第一侧壁112。图3以横截面描绘了可滑动的侧壁112以及称量隔室140、顶盖311和底板315的 一部分以及导轨161、162的细节图。顶盖311被分成顶盖框架312和顶盖插入件313，以便 可以轻易地将顶盖插入件313与顶盖框架312分开以用于清理。设置在可滑动的侧壁112上的导向构件127具有第一凹进部361和第二凹进部 362。垂直于附图的平面来延伸，第一导轨161和第二导轨162分别被接合到第一凹进部 361和第二凹进部362中。在第一凹进部361处形成导向接触区域363，在气流防护设备的 操作状态中，所述导向接触区域363基本上竖直地定向并且搁靠在第一导轨161上。第二 凹进部362具有搁靠在第二导轨162上的导向侧面364。这样选择所述导向侧面364相对 于导向接触区域(即，相对于竖直面)的倾角α，g卩，使得在气流防护设备的操作状态中，可 滑动的侧壁112的重量被支承，并且可滑动的侧壁112由于其自重以及用作松旋转支点的 导向接触区域363而承受偏压力矩M,该偏压力矩M将该侧壁推靠着该底板315。该力矩M 由朝向侧壁112的边界边缘133，更具体地说由设置在边界边缘133区域中的密封辊子351来支承。在图4中示意性示出了作用在可滑动的侧壁112上和支承该可滑动的侧壁112的 作用力并且以下将进行说明。图3的侧壁112 (此处，简化为其基本的功能性轮廓)具有质 量，为了简化起见，假定其该质量集中于质量重心(mass center of gravity) S。因此，侧壁 112承受重力Fm，其作用点为质量重心S。如图3的上下文中所描述的并且如图4中图解地 来显示的，重力Fm由搁置在第二导轨162上的导向侧面364按照以下平衡条件来支承Fay = Fffl,其中Fay代表导向侧面上的接触力的竖直分量。因为导向侧面364相对于导向接触区域363被倾斜了倾角α，所以这样来得到垂 直于导向侧面364的合成的接触力FKesFEes = FAY/sin(a )因此，还存在作用在侧壁上的按照以下方程的水平力分量FxFx = FAY/tan ( α )由于该水平力分量Fx，导向接触区域363在轨距(rail distance)h处被压靠着第 一导轨161，并且因此承受第一水平反作用力FAX1。如图4所示，这产生了将侧壁112推靠 着底板315的按照以下方程式的力矩MM = FxXh-FmXd如可以从图4中的重心S的位置推导出的，由于在离第二导轨162的距离d处作 用在重心S上的重力Fm的作用，力矩M的大小减小了。当然，通过将重心S转移到第二导 轨162的另一侧上，还可以增大力矩M。此外证实，导向侧面364和导向接触区域363之间的倾角α以及导向接触区域 363相对于重力Fm的对准角β是第一导轨161上的接触力和第二导轨162上的接触力之 间的力的分布的关键因素。在本实例中，对准角β =0°，导向接触区域363竖直地定向。 当然，对准角β ^O0也是可能的，但是始终以其产生了将侧壁112推靠着底板315的力矩 M为条件。然而，在该情况下，导轨161、162和边界边缘133关于彼此的位置以及倾角α和 对准角β必须彼此高精度地匹配。偏压力矩M由边界边缘133来支承，其产生了具有以下大小的第二水平反作用力
F
1 ΑΧ2Fax2 = Μ/1和第一水平反作用力Faxi = Fx-Fax2。边界边缘距离1是边界边缘133离第一导轨161的距离。方程式说明对于给定的质量，S卩，已知的重力Fm，如何可以通过倾角α以及距离 d、h和1的选择来影响第一水平反作用力Faxi和第二水平反作用力FAX2。知道这些作用力 的大小是很重要的原因是可滑动的侧壁112的滑动摩擦对于驱动机构的设计、手工操作的 减轻以及侧壁112与第一导轨161、第二导轨162和边界边缘133的接触区域中产生的磨损 具有重要影响。因此，所述倾角α可以特别地与经受滑动摩擦的材料的抗磨性相匹配，同 时不必降低侧壁112承受气流的稳定性。图5显示了在前述图中已经利用第一侧壁112示出(没有文字说明)类型的可拆卸侧壁附件的三维细节图。导向构件127包括第一凹进部361和第二凹进部362，该第一 凹进部361和第二凹进部362为狭缝形状并且逆着重力方向被定向，因此可以将第一侧壁 112钩在第一导轨161和第二导轨162上。两个导轨161、162为所悬挂的侧壁112提供稳 定性，以允许后者仅沿导轨161、162水平地滑动并且通过逆着重力方向的旋转和拉拔运动 而从导轨161、162上被拆卸下来。图6显示了在图1中已经示出(没有文字说明)类型的可拆卸侧壁附件的三维细 节图。为了清晰起见，仅显示了顶盖111、顶盖边界边缘611、第二侧壁113和与顶盖111分 开的前壁114的不完整部分。为了在前壁114和顶盖111之间提供可拆卸的连接并且与将 前壁114推靠着底板的力矩的本发明构思相一致，紧挨着顶盖111放置的前壁114的拐角 携带销钉块680，每个所述销钉块680装备有第一销钉681和第二销钉682。两个销钉681、 682可以分别接合在形成于保持器685中的第一凹槽683和第二凹槽684中。这些保持器 685中的一个被设置在顶盖边界边缘611朝向前壁114的每个拐角处。可以利用单只手运 动将装备有该前壁紧固布置的前壁114从保持器685上拆卸下来或者附接到其上。如图6所示，第一凹槽683具有用作销钉导向区域686的平行的竖直侧面。除了 其他特征之外，第二凹槽684具有销钉导向侧面687，该销钉导向侧面687设置成相对于竖 直面成销钉导向侧面角X。如已经在用于侧壁113的实例的图4的上下文中详细地描述 过的，作为第一凹槽683和第二凹槽684的创造性结构的结果，安装的前壁114承受将前壁 114偏压靠着底板的力矩。该力矩由底板的边界边缘的反作用力来抗衡。因此，在不允许前 壁在保持器685中象钟摆一样摆动的情况下，具有两个销钉681、682和两个凹槽683、684 的布置确保了前壁114相对于顶盖111的稳定的、对准的位置。在图7中，从后面按三维视图方式示出了根据本发明的气流防护设备110，其与图 1的气流防护设备110是相同的。为了集中于以上已经提到过的驱动机构780的几个细节， 已经省去了所有的封闭面板和整个剂量分配设备。这里仅再示出了机座外壳，以更好地图 解顶盖111的竖直导向布置，该顶盖111带有连接到其上的两个侧壁112、113和前壁114， 因为机座外壳130同时形成了底板115的基座。驱动机构780具有马达781，所述马达781 的运动经由带齿的带传动782被传递到第一携带锁存器225和第二携带锁存器226。在纵 向弓丨导约束件783上引导两个携带锁存器225、226，该纵向弓丨导约束件783平行于可水平地 滑动的侧壁112、113的导轨161、162延伸并且可以被彼此独立地接合到它们各自的相关侧 壁 112,113 上。此外，为了图解顶盖111以及连接到其上的构件(艮M则壁112、113、前壁114、第 一后壁面板117和驱动机构780)的竖直可动性，图7中示意性地显示了两个竖直引导件 784。当然，气流防护设备110还具有用于竖直移动的驱动源，但是为了清晰的缘故，此处未 示出用于竖直移动的该驱动源。图8描绘了按横截面示出的导向构件827和第一及第二导轨161、162的细节图。 代替刚性的导向接触区域，导向构件827包括刚性地支承的第一导向辊子868。导向辊子 868具有围绕其周边延伸的V形凹槽863，当导向构件处于导轨上的适当位置中时该V形凹 槽863骑跨在第一导轨161上。因此，表示导向构件827和连接到其上的侧壁112的总重量 的重力Fm*导轨来支承。另外，所述V形凹槽863横向地约束导向构件827。此外，代替刚 性的导向侧面，导向构件827具有承载所述导向侧面864的第二导向辊子869。当侧壁112沿导轨161、162滑动时，该布置显著地减小了摩擦阻力。导向辊子869在可倾斜的枢轴861 上转动，所述可倾斜的枢轴861的轴可以在由边界所界定的倾角δ内上下旋转，当导向构 件827未位于导轨161、162上时，利用拉伸弹簧867将可倾斜的枢轴861偏压靠着止动块 866。为了将导向构件827设置在导轨161、162上，需要倾斜导向辊子869以将两个导向辊 子868、869之间的间距打开足够宽用于将它们卡扣成(snapinto)与导轨接合。当导向构 件827被设置在如图8所示的位置中时，可倾斜的枢轴861被从止动块866释放并且由弹 簧构件867所施加的弹簧力作用在第二导轨162上。由于导向侧面864被以角度α倾斜 并且与弹簧力配合，所以在导轨162处产生了合成的接触力FKes，所述合成的接触力Fltes可 以被再分成水平矢量分量Fx和竖直矢量分量FY。因为竖直分量Fy具有与重力F11^H同的方 向，所以竖直支承力为Fay = Fm+Fy。如以上参照图4所阐明的，水平力分量Fx产生了力矩 M，该力矩M支承在底板315的边界边缘133处。虽然已经通过介绍实施例的具体实例来描述了本发明，但是很明显，可以从对本 发明的认识中产生许多进一步的变形的实施例，例如，通过将单独实施例的特征彼此结合 和/或互换实例中所描述的实施例的单独的功能性单元。除了其他的可能性，人们可以想 到本发明构思的实施例，例如，其中导向接触区域也被形成在可在导向构件中倾斜的导向 辊子上，或者其中侧壁装备有类似于前壁的保持器装置。当然，被竖直地分成两个或更多个 区段的侧壁还可以装备有根据发明的导向装置，以便在单独区段的每一个中，重力和反作 用支承力共同产生将侧壁区段推向底板的力矩。此外，侧壁或者前壁还可以通过铰接接头 被连接到导向装置或者保持器装置上，其中可以通过所述铰接接头中的弹簧构件来产生所 述力矩。此外，导轨还可以被设置在可滑动的侧壁和顶盖、前壁或者后壁处的导向构件处。 作为又一可能性，导向构件还可以由几个部件所构成，而不是由一个零件形成。附图标记列表200，100实验仪器
210，110气流防护设备
311，111顶盖
112第一侧壁
113第二侧壁
114前壁
315，115底板
116后壁
117第一后壁面板
118第二后壁面板
119开口
120剂量分配设备
121剂量分配设备外壳
122分配头
123分配头保持器
827，127导向构件
130机座外壳
131天平盘132通道开口133朝向第一侧壁的边界边缘134朝向第二侧壁的边界边缘135朝向前壁的边界边缘136朝向后壁的边界边缘137第三外壳壁138第一外壳壁139第二外壳壁140称量隔室161第一导轨162第二导轨225第一携带锁存器226第二携带锁存器251第一密封滑动条252第二密封滑动条253第三密封滑动条263狭缝312顶盖框架313顶盖插入件351密封辊子361第一凹进部362第二凹进部363导向接触区域864,364 导向侧面611顶盖的边界边缘680销钉块681第一销钉682第二销钉683第一凹槽684第二凹槽685保持器686销钉导向区域687销钉导向侧面780驱动机构781马达782带齿的皮带驱动783纵向引导件784竖直引导件
861可倾斜的枢轴
863槽
866止动块
867拉伸弹簧
868第一导向辊子
869第二导向辊子
α倾角
β对准角
χ销钉导向侧面角
δ倾角
S重
Fm重力
Fay竖J 反作用力
Faxi第—▽K平反作用分量
ρ 1 ΑΧ2第二-水平反作用分量
F 1 Res合力矢量
Fx水平力矢量分量
Fy竖]1力矢量分量
h导轨之间的距离
d离重心的距离
1边界边缘距离
M力矩
权利要求
用于实验仪器(100、200)的气流防护设备(110、210)，其封闭称量隔室(140)，该称量隔室(140)包围天平盘(131)并包括后壁(116)、前壁(114)、两个侧壁(112、113)、顶盖(111、311)和由边界边缘(133、134、135、136)所界定出的底板(115)，其特征在于，所述气流防护设备(110、210)包括至少一个导向装置和/或包括保持器装置，所述导向装置被连接到所述顶盖(111、311)上并且用来引导至少一个可水平地滑动的侧壁(112、113)，所述保持器装置被连接到所述顶盖(111、311)上并且用来将所述前壁(114)保持在适当的位置上，其中所述导向装置和/或保持器装置按这样的方式来支承至少一个侧壁(112、113)和/或前壁(114)的重量，即，使所述至少一个侧壁(112、113)和/或前壁(114)被偏压力矩(M)推靠着所述底板(115、315)，其中所述力矩(M)由朝向各个侧壁(112、113)和/或前壁(114)的所述边界边缘(133、134、135)来支承。
2.根据权利要求1所述的气流防护设备(110、210)，其特征在于，作为导向装置， 第一导轨(161)和第二导轨(162)，所述第一导轨(161)和第二导轨(162)被设置在 所述顶盖(111、311)朝向所述侧壁(112、113)的侧面上，所述第一导轨(161)平行于所述 第二导轨(162)延伸， 所述可滑动的侧壁(112、113)包括至少一个导向构件(127、827)，该导向构件(127、 827)按一布置来具有两个凹进部(361、362)，在该布置中所述导轨(161、162)中的每个分 别通过所述凹进部(361、362)中的一个， 所述第一凹进部(361)具有导向接触区域(363)，并且所述第二凹进部(362)具有导 向侧面(364)， 在所述气流防护设备(110、210)的操作状态中，所述导向接触区域(363)被实质上在 竖直方向上定向并且搁靠在所述第一导轨(161)上，而所述导向侧面(364)搁在所述第二 导轨(162)并且被定向成相对于竖直面成倾角(α)，这样选择所述倾角(α)，使得〇支承所述可滑动的侧壁(112、113)的重量，以及〇所述可滑动的侧壁(112、113)由于其自重以及用作松旋转支点的导向接触区域 (363)的作用而承受偏压力矩(M)，该偏压力矩(M)将所述可滑动的侧壁推靠着所述称量隔 室的底板(115、315)，其中所述力矩(M)由朝向各侧壁(112、113)的所述边界边缘(133、 134)来支承。
3.根据权利要求2所述的气流防护设备(110、210)，其特征在于，在所述导向构件 (127,827)中，设置至少一个辊子(868、869)，所述辊子(868,869)包括导向侧面(364,864) 和/或导向接触区域(363)。
4.根据权利要求2或3所述的气流防护设备，其特征在于，所述凹进部(361、362)成狭 缝形并且每个凹进部(361、362)的一端在所述导向构件(127、827)的侧边缘处是开口的， 以使所述侧壁(112,113)可以被钩在所述导轨(161,162)内。
5.根据权利要求1所述的气流防护设备(110、210)，其特征在于，用作所述导向设备 第一导轨(161)和第二导轨(162)，所述第一导轨(161)和第二导轨(162)被设置在所述顶盖(111、311)朝向所述侧壁(112、113)的侧面上，所述第一导轨(161)平行于所述 第二导轨(162)， 所述可滑动的侧壁(112、113)还包括至少一个导向构件(827)，所述导向构件(827) 包括至少一个刚性地支承的第一导向辊子(868)和被可倾斜的枢轴保持并被弹性构件(867)偏置的第二导向辊子(869)， 所述第一导向辊子(868)在所述第一导轨(161)上支承所述可滑动的侧壁(112、113) 的重量并且约束其横向地移动，即，竖直于所述第一导轨移动， 所述可滑动的侧壁(112、113)被所述可倾斜的第二导向辊子(869)朝着所述第二导 轨(162)弹性地偏压并且因此承受将所述侧壁(112、113)推向所述底板(115、315)的力矩 (M)，所述力矩(M)由朝向所述侧壁(112、113)的所述边界边缘(133、134)支承。
6.根据权利要求1到5中一项所述的气流防护设备(110、210)，其特征在于，在朝向所 述前壁(114)的顶盖边界边缘(611)处用作保持器装置 在所述顶盖边界边缘(611)的每个端部处设置保持器(685)，其中所述两个保持器设 备(685)中的每一个具有平行于所述顶盖边缘(611)延伸的两个支座凹槽(683、684)， 在所述前壁(114)朝向所述顶盖边缘(611)的两个拐角处有销钉块(680)，所述销钉 块(680)设置有平行于所述顶盖边缘延伸的两个销钉(681、682)， 所述第一支座凹槽(683)具有销钉接触区域(686)，并且所述第二支座凹槽具有销钉 导向侧面(687)， 在所述气流防护设备(110、210)的操作状态中，所述销钉接触区域(686)被定向成实 质上竖直的，并且所述第一销钉(681)靠着所述销钉接触区域，而所述第二销钉(682)搁靠 在所述销钉导向侧面(687)上，其中这样选择所述销钉导向侧面(687)相对于竖直方向的 倾角(X)，使得:〇支承所述前壁(114)的重量，以及〇所述前壁(114)由于其自重以及用作松旋转支点的销钉接触区域(686)的作用而被 偏压力矩(M)推靠着所述称量隔室的底板(115、315)，所述力矩(M)被朝向所述前壁(114) 的所述边界边缘(135)支承。
7.根据权利要求1到6中一项所述的气流防护设备(110、210)，其特征在于，所述至少 一个侧壁(112、113)和/或前壁(114)被可拆卸地连接到所述顶盖(111、311)上。
8.根据权利要求1到7中一项所述的气流防护设备(110、210)，其特征在于，在所述导 向构件(127、827)中设置至少一个锁定设备，在所述气流防护设备(110、210)的操作状态 中，所述锁定设备局部地钩在该至少一个导轨(161、162)周围，从而只有当释放所述锁定 设备时才可以将所述导向构件(127、827)与所述导轨(161、162)分开。
9.根据权利要求1到8中一项所述的气流防护设备(110、210)，其特征在于，沿所述底 板(115,315)的至少一个边界边缘(133、134、135、136)设置密封滑动条(251、252、253)、密 封刷或者密封辊(351)，该密封滑动条(251、252、253)、密封刷或者密封辊(351)至少在所 述边界边缘(133、134、135、136)的长度上延伸。
10.根据权利要求1到9中一项所述的气流防护设备(110、210)，其特征在于，所述顶 盖(111、311)，和所述两个侧壁(112、113)和/或所述前壁(114)和/或所述后壁(116)中 的至少一个可相对于所述底板(115、315)竖直地滑动。
11.根据权利要求10所述的气流防护设备(110、210)，其特征在于，存在至少一个驱动 机构(780)，以为所述顶盖(111、311)的竖直移动提供动力。
12.根据权利要求1到11中一项所述的气流防护设备(110、210)，其特征在于，存在至 少一个驱动机构(780)，以为所述至少一个侧壁(112、113)的水平移动提供动力。
13.具有根据权利要求1到12中一项所述的气流防护设备(110、210)的实验仪器 (100、200)，其中，所述实验仪器(100、200)具体地是天平、剂量分配仪器或者移液器具。
全文摘要
本发明涉及一种用于实验仪器的气流防护设备，其包括包围天平盘的称量隔室。所述气流防护设备包括后壁、前壁、两个侧壁、顶盖和由边界边缘所限定出的底板。所述气流防护设备还包括至少一个导向设备和/或保持器设备，所述导向设备连接到顶盖上并且用来引导至少一个水平地滑动的侧壁的运动，所述保持器设备连接到顶盖上并且用来将前壁保持在适当的位置中，其中所述导向设备和/或保持器设备按这样的方式来支承至少一个侧壁和/或前壁的重量，使得它们被偏压力矩挤靠在称量隔室的底板上。该力矩被朝向前壁的侧壁和/或前壁支承。
文档编号G01G21/28GK101886948SQ20101017674
公开日2010年11月17日 申请日期2010年5月13日 优先权日2009年5月13日
发明者P·卢清格尔, S·埃尔巴 申请人:梅特勒-托利多公开股份有限公司