专利名称：带有校准秤砣的机械式连接区域的秤的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种秤，在该秤中，将要被称重的负载的重力通过一个负载接收器引入，该负载接收器被两个彼此间隔开一定距离并且相互平行着伸展的导向件限制着沿该平行方向运动，每个导向件分别在其一端连接着负载接收器，并在相反一端连接着秤的一个静止部件。负载接收器被引导着在一个由所述导向件的四个端部确定的平行四边形上相对于秤的静止部件作平行位移运动。秤中有一个力转换器用以将重力转换为电信号，以及一个杠杆机构用以将重力从负载接收器传输到力转换器上，该杠杆机构包含第一杠杆和第二杠杆，以及一个机械式连接区域用于以可释放的方式连接一个校准秤砣。第一杠杆上有一个输入臂从一个连接部件处开始伸向第一支撑，该连接部件用于从负载接收器引入重力并且成形于负载接收器上的一个面对着静止部件的部分上，该第一支撑用作杠杆支点并且成形于静止部件上的一个面对着负载接收器的部分上；第一杠杆上还有一个输出臂从该第一支撑开始沿着指向静止部件的方向伸展。第二杠杆通过一个连接部件从第一杠杆的输出臂上接收力，该第二杠杆被第二支撑保持着，该第二支撑用作杠杆支点并且成形于静止部件上的一个面对着负载接收器的部分上；第二杠杆上还有一个部分沿着指向负载接收器的方向伸展并用于进一步将重力传输到力转换器上。
在这种类型的一种现有秤(DE19605087A1)中，其杠杆机构中一共包含三个杠杆，用于依次削减引入负载接收器中的重力，连接区域用于连接安置在第三杠杆上的校准秤砣，第三杠杆则与第二杠杆连接在一起(在力削减链中，第三杠杆位于第二杠杆下游)。这样，一个引入连接区域的小的校准力等效于负载接收器中的一个放大了的重力，放大倍数取决于杠杆机构的削减率。因此，通过采用这种连接区域的结构，施加在负载接收器中的相对较大的重力可以用一个具有理想的小尺寸的校准秤砣模拟出来。具体地讲，通过采用一个重量仅为秤负载能力一小部分的校准秤砣，就可以完成校准工作，如同在秤上加载了满负荷一样。
然而，在这种满负载能力的模拟中，在校准过程中不能消除杠杆机构中的位于与连接区域相连的杠杆之前的各杠杆中出现的杠杆比率误差。在一个秤的整个使用寿命中，这种杠杆比率误差很容易产生，这是因为第一杠杆后面的各杠杆彼此之间以很精细的方式支撑和连接着，当秤受到冲击力时，薄挠性铰链会受到变形的伤害。
因此，本发明的目的是研制一种开始描述过的类型的秤，通过一个重量仅为秤负载能力一小部分的校准秤砣，即可以完成校准工作，而又不会受到杠杆机构比率误差的影响，从而基本上避免出现外界引起的杠杆比率误差的可能。
根据本发明，可以通过下面的方案解决这个问题，即在第一杠杆的输入臂上附加一个延伸部分，该延伸部分伸展着超过连接部件并伸入与负载接收器上背对着静止部件的一侧相邻近的空间内，在此位置，该延伸部分带有一个连接区域以连接校准秤砣。
通过本发明的解决方案，校准秤砣通过延伸部分直接作用在第一杠杆的输入臂上。这样，在校准过程中可以消除杠杆机构中各部件可能出现的比率误差，例如，因冲击引起的杠杆连接部件和支点变形所导致的比率误差。延伸部分以一个适宜的长度超出连接着负载接收器与输入杠杆臂的连接部件，通过使该长度与输入杠杆臂上的位于连接部件与第一支撑之间的部分的长度具有一个适宜的比例，可以使得校准秤砣相对于秤的满负载能力有一个相同的削减比例，例如为秤的满负载能力的1/10或1/40。这样，可以通过一个相对较小的校准秤砣实现满负载校准，从而使得秤的尺寸和重量具有结构经济性。
在本发明的一个优选实施例中，校准秤砣的连接区域中包含一个导轨，用于将校准秤砣在延伸部分上定位，该导轨可以引导校准秤砣在重力的作用下位于其确定的工作位置上。这样，在校准秤砣被传送到导轨上时，其位置不需要任何特别精确确定。当校准秤砣在重力的作用下通过导轨时，它可以自动到达其精确确定的工作位置上，这样，在校准过程中，校准秤砣与第一杠杆的第一支撑之间的距离可以精确保持。
本发明的秤的一个实用结构具有下面的特征，即第一杠杆输入臂的延伸部分由两个腿构成，这两个腿彼此间隔一定的距离并位于平行四边形所在平面的两侧。所述腿上的邻近静止部件的端部牢固地固定在第一杠杆上，而校准秤砣的连接区域则成形于腿上的相反端部上，负载接收器在两个腿之间伸展并带有侧向间隙。这样可使两个腿的尺寸适合于所需满负载能力和所需校准秤砣的重量值，而又不会受由负载接收器、静止部件以及两个导向件所封闭的平行四边形的内部空间的限制。具体地讲，两个腿可以与第一杠杆分开成形并通过螺栓固定在第一杠杆。
在这方面的另一个有用的实施例中，两个腿上的用于构成连接区域的端部具有接收叉的形状，接收叉指向校准秤砣的重力方向的反向，而校准秤砣即沿着重力方向下降。当校准秤砣被放置好以后，它将在接收叉中下降一个深度，并且不带任何水平间隙地处在其相对于第一杠杆的精确确定的位置上，从而可以以高精度完成校准过程。
出于结构刚度方面的原因，在实际应用中可以通过一个系杆将两个腿连接起来，该系杆则垂直于平行四边形所在的平面伸展并位于构成连接区域的端部所在区域中。
根据本发明的另一个设想，力转换器位于一个空间中，该空间一方面被负载接收器上背对着静止部件的一侧限定，另一方面被校准秤砣的连接区域限定；而且，第二杠杆上的向着负载接收器伸展的部分上有一个延伸部分到达力转换器处。在本例中，力转换器所占用的空间同时还可以容纳输入杠杆臂上的沿着平行四边形所在平面方向伸展并通过此空间的延伸部分，这样，可以以节省空间的结构实现所需的用于传递校准秤砣的大杠杆比率。
作为这方面的另一个优点，力转换器安装在两个支撑部件上，这两个支撑部件彼此间隔开一定的距离并位于平行四边形所在平面的两侧，二者带有侧向间隙沿着负载接收器伸展并固定在静止部件上的一个面向负载接收器的部分上。
此外，还可以将第二杠杆的延伸部分由两个延伸腿构成，这两个延伸腿彼此间隔一定的距离并位于平行四边形所在平面的两侧，二者固定在第二杠杆上的一个向着负载接收器伸展的部分上，负载接收器位于两个延伸腿之间并留有侧向间隙。这样，两个沿侧向安置的延伸腿的结构相对于他们所要承受的力来说具有所需的刚度，而同时又使得他们所占用的侧向空间最小化。
本发明的结构便于在这样的秤中实施，即力转换器是一个电磁式力补偿系统，该系统中的负载补偿线圈安置在两个延伸腿上的指向力转换器的端部。在这种类型的秤中，流经负载补偿线圈的电流则被伺服控制，从而使得作用在负载补偿线圈上的磁力与将要被称重的负载的重力平衡，这样，负载接收器与杠杆机构会在一个位移传感器的控制下保持在零位。通过这种方式，流经负载补偿线圈的电流为将要被称重的负载提供了一个测量值。
一个特别重要的实施例具有这样的特征，即负载接收器、导向件、静止部件以及各杠杆作为整体相连的材料部分而成形于一个材料块的外面，并且彼此之间被无材料空间隔开。这种整体式结构消除了为连接这些部件而进行的组装过程以及它们的特别要求，即杠杆支点以及所有连接点都需要超精度的位置调节。
作为一个特别的优点，本发明提供的无材料空间至少部分地只由沿着平行四边形所在平面横穿材料块的薄长条切口形成。这些薄长条切口可以通过，例如，火花电蚀加工出。由于在这种情况下无材料空间所占据的空间被最小化了，从而使得，一方面，能获得紧凑的结构，另一方面，使得构成平行导轨以及杠杆机构的各个部件的材料部分的可用空间最大化，这样，这些部件可以设计得具有非常高的强度。
本发明的范围还包括一个提升机构，该提升机构与校准秤砣的连接区域协同工作，从而使得校准秤砣可以在一个校准位置和一个休息位置之间输送，在校准位置，校准秤砣被支撑在连接区域，在休息位置，校准秤砣被提升而离开连接区域。由于这个提升机构，校准秤砣不需要手工操作。相反，校准过程可以通过秤上的控制键盘操纵提升机构来完成。
在这种结构中，可以使校准秤砣具有大致细长圆筒形的形状，圆筒的长度方向的轴线与重力方向呈直角，而提升结构可以防止圆筒绕着其长度方向的轴线旋转。除非能接受校准秤砣的高制造费用，否则的话，圆筒形校准秤砣的重心线可能会有小的偏差并从圆筒长度方向的轴线上偏开。由于限制了圆筒的旋转，从而避免了因旋转对称性偏差所引起的连续校准过程中的测量偏差。因此，虽然有旋转对称性偏差，也可以避免校准误差。
在一个可行的实施例中，校准秤砣的圆筒表面上包含一个平面部分，该平面部分以限制旋转的方式将校准秤砣放置在提升机构的一个提升元件上的三个支撑点上，该提升机构则用于将校准秤砣在其休息位置与校准位置之间输送。由于三点支撑的作用，校准秤砣可以在一个不变的转角位置上被高精度地保持着，以确保高精度校准。
本发明的其它特征、细节以及优点将在下面的解释及附图中呈现出来，作为参考的附图中包含了本发明的所有的基本细节，而这些细节并未在前文中清楚地说明。
图1是秤的基本部件的透视图，其中罩盖、秤盘以及校准秤砣被拆走，该视图是从侧面转过一个角度并稍稍高于秤处所作的。
图2是与图1相同的视图，但校准秤砣就位。
图3是从秤侧面看的局部剖开的视图。
图4(a)和(b)是校准秤砣的提升机构相反端部的局部剖开的视图。
如图1至3所示，秤包含一个整体式材料块1，该材料块1的两个最大侧表面2、2’平行于图3中的制图平面伸展，其中，材料块的两个最大侧表面中的一个2在图3中面对着观察者。在垂直于材料块的一对最大侧表面2、2’的两对窄侧中，两个长窄侧中的一个3面向上方，而另一个长窄侧3’则平行于表面3而面向下方且观察者不能看到。此外，在图1和2中，两个短窄侧中的一个4面向后方，而另一个平行于短窄侧4的短窄侧4’则基本上被挡住而不能看到。
作为材料块1中的部分，有一个负载接收器5、一个静止部件6以及两个相互平行的导向件7、7’，导向件7、7’上的彼此背对着的外表面被长窄侧3、3’限定，而它们的彼此面对着的内表面则被薄长条切口8、8’限定，薄长条切口8、8’形成了无材料空间。导向件7、7’在其一侧端部接合在负载接收器5上，而在另一侧，即静止部件6处的一侧则形成薄弹性部分9、10、11、12，这些薄弹性部分9、10、11、12由薄长条切口8、8’上的弯曲段形成，这些弯曲段向着限定导向件7、7’外表面的相应窄侧3、3’偏移。而在另一侧，也在窄侧3、3’上以镜象的方式成形出弯曲凹槽。这些薄弹性部分9至12确定了一个平行四边形的各个顶点，而该平行四边形则平行于图3中的制图平面。
薄长条切口8、8’除了其弯曲段以外，基本上平行于长窄侧3、3’，并分别带有段13、13’，段13、13’在负载接收器一侧延伸超过薄弹性部分10、11并平行于一条假想的连接着负载接收器附近的薄弹性部分10和11的直线，而且伸入对面相应的导向件7、7’中，在此，段13、13’上带有以镜象的方式彼此面对着的弯曲段并因此形成薄弹性连接部分14、15，薄弹性连接部分14、15通过一个连接部件16连接起来，而连接部件16则由段13、13’上的相互平行的部分限定。连接部件16通过导向件7’附近的薄弹性连接部分15连接着负载接收器5。
在薄弹性连接部分14上的与薄弹性连接部分15相反的端部处，连接部件16连接着第一杠杆18上的输出杠杆臂17’，第一杠杆18在邻近长窄侧3的一侧处被限定着导向件7的薄长条切口8限定。静止部件6上有一个部分19在导向件7、7’之间向着负载接收器5伸展，在部分19中有一个长条切口段20从薄长条切口段13’上向着长窄侧3伸出，从而形成了一个凸向短窄侧4的曲线。在一条假想的连接着负载接收器附近的薄弹性部分10和11的直线的另一侧，以镜象的方式成形，薄长条切口段20有一个相对应的长条切口段21，该长条切口段21从邻近导向件7’的端部开始并伸入另一个薄长条切口22中，而薄长条切口22则首先向着限定静止部件6的短窄侧4伸展，接着，又到达一条假想的连接着静止部件附近的薄弹性部分9、12的直线处，之后，又沿着该直线的一部分向着距第一杠杆18较远的长窄侧3’延伸。在沿着上述假想的直线延伸之后，薄长条切口22的延伸部分24带有弯曲的端部，所述端部的凸形侧面对着该假想的直线。在该假想的直线的另一侧，一个长条切口段25以类似于延伸部分24的镜象的方式伸展，并终止于一个钻出孔26处，该钻出孔还是限定着第一杠杆18的薄长条切口8的终点。如果各薄长条切口是通过火花电蚀加工出的，则该钻出孔26可以用于穿入一根火花电蚀线。如果薄弹性部分9、12不是以上述方式安置在垂直于长窄侧3、3’的假想直线处，那么他们也可以彼此稍稍偏置。同样，薄弹性部分10、11也不是必须处于上下竖直的位置上。
与构成连接部件16的薄长条切口段13、13’类似，有一个第二连接部件27被限定在延伸部分24和长条切口段25之间，第二连接部件27在其端部有一个薄弹性部分28连接着第一杠杆18。
同样，在与薄弹性部分28相反的端部上，连接部件27上带有一个薄弹性部分29，连接部件27在薄弹性部分29处连接着第二杠杆30，第二杠杆30在其面对着第一杠杆18的一侧被薄长条切口22限定。在背向第一杠杆18的一侧，有一个薄长条切口31将第二杠杆30与静止部件6的部分19隔开，该薄长条切口31大致上沿着长窄侧3、3’的长度方向伸展。在邻近负载接收器5的端部处，薄长条切口31穿过两个钻出孔32、33并连接到限定着第一杠杆18的薄长条切口22上。在邻近静止部件6的端部处，薄长条切口31以凸形曲线的形式到达一条假想的连接着静止部件6附近的薄弹性部分9、12的直线处。在该假想直线的另一侧，一个长条切口段34上的凸形曲线段以类似于薄长条切口31的凸形曲线的镜象的方式伸展，并终止于钻出孔26处。二凸形曲线段之间所确定的材料部分形成一个薄弹性部分35，该薄弹性部分35构成第二支撑点，以用作第二杠杆30的支点。
这样，为了传递力，第二杠杆30连接到第一杠杆18的输出臂17’上(输出臂17’在第二连接部件27的薄弹性部分28与第一支撑23之间伸展)，而在第一支撑23与薄弹性连接部分14之间伸展的第一杠杆18的输入臂17则连接到负载接收器5上。一个用于盛放被称重负载的秤盘(未画出)位于被长窄侧3限定着的导向件7的上方，并通过一个悬臂支撑37而固定到负载接收器5上的一个支撑表面38(非常清楚地见于图1和2中)上，悬臂支撑37只以简图并局部切开的方式显示于图3中。在图中未显示的有，一个固定在悬臂支撑37上并承载着秤盘的支撑柱从一个罩盖顶36上的开孔中伸出，秤盘即防止在该罩盖顶36上方。罩盖顶36上的外围边缘39则向下伸展并与一个平衡基板41上的一个竖直边缘40会合，静止部件6以某种未详细示出的方式安装在平衡基板41上。当负载放置在秤盘中后，负载接收器5会有平行于薄弹性部分10和11间的假想直线向下移动的趋势，从而使得图3中显示的第一杠杆18会有绕着第一支撑23顺时针旋转的趋势，而第二杠杆30(与第一杠杆18连接在一起)会有绕着第二支撑35逆时针旋转的趋势。包含着第一和第二杠杆18、30的杠杆机构出现这种运动趋势是因为，第一杠杆18是一个双臂杠杆，即它的输入臂17和输出臂17’从第一支撑23开始向着相反的方向伸展，而第二杠杆30是一个单臂杠杆，即从第二支撑35构成的支点开始的杠杆部分伸向薄弹性部分29，其伸展方向与杠杆部分42从薄弹性部分29向着负载接收器5伸展的方向相同。
杠杆机构的初始运动传输到一个力转换器43上，该力转换器43邻近于被材料块1的短窄侧4’限定着的负载接收器5外侧。如图1和2所示，力转换器43通过两个悬臂44、44’安装到静止部件6上，悬臂44、44’则通过约束在锥形孔45、45’(图3)中的螺栓46、46’固定在材料块的侧表面2、2’(平行于上述平行四边形所在平面)上，锥形孔45、45’位于向着负载接收器5伸展的静止部件上的部分19中。在材料块的侧表面2、2’以及相应的悬臂44、44’之间装有垫圈，以保证负载接收器5以及后面将要解释的秤其它部件在悬臂44、44’之间具有间隙。两个悬臂在他们从负载接收器5被材料块1的短窄侧4’限定着的地方伸出的部分上通过一个平台47连接起来，平台47位于负载接收器5位移的横向，力转换器43即安装在平台47上。在图示的实施例中，力转换器中包含一个力补偿系统，这种力补偿系统对于本专业的技术人员来说是熟知的，其包含一个负载补偿线圈，用于通过杠杆机构接收被称负载的杠杆传递的重力，该负载补偿线圈被包围在一个安装在平台47上的永磁系统中，而流经负载补偿线圈的补偿电流则通过秤中的一个电子伺服控制系统100控制，从而使得永磁系统与负载补偿线圈之间的作用力合力抵消重力的作用，这样，杠杆系统会保持在其零位，该零位会被一个与伺服控制系统100输入端相连的位置探测器探测到。
为了传递被杠杆机构削减了的重力，第二杠杆30上的向着负载接收器5伸展的部分42上带有两个延伸腿48、48’。通过垫圈49、49’提供的间隙，延伸腿48、48’分别在其一端通过约束在第二杠杆的部分42的锥形孔50、50’(图3)中的螺栓51、51’而固定在材料块1上的限定着第二杠杆30的侧表面2、2’上。垫圈49、49’具有适宜的尺寸，从而使得，在由相应悬臂44、44’与最大侧表面2、2’包围着的空间内，延伸腿48、48’分别具有自由间隙。在延伸腿48、48’的另一端部52、52’上，即远离锥形孔50、50’的端部上，则固定着包围在永磁系统中的负载补偿线圈。
在平行四边形所在平面的两侧，分别有两个腿56、56’彼此相对着设置，二者通过约束在第一杠杆(图3)的锥形孔53、53’中的螺栓54、54’(图2)而固定在两个最大侧表面2、2’限定着的第一杠杆18的两侧上，第一杠杆则通过垫圈55、55’提供间隙。垫圈55、55’具有适宜的尺寸，从而使得，在由相应最大侧表面2、2’与延伸腿48、48’包围着的空间内，腿56、56’分别具有自由间隙，而一对延伸腿48、48’则保持着负载补偿线圈。
在腿56、56’上的通过螺栓54、54’固定着第一杠杆18的端部上，腿56、56’沿着负载接收器5从第一杠杆18的薄弹性连接部分14处伸出，并伸入力转换器43所占据的空间，再超出力转换器43，以此形成输入臂17的一个延伸段，该延伸段超过了材料块1的短窄侧4’，而短窄侧4’则在背向静止部件6的一侧限定着负载接收器5。在他们的远离螺栓54、54’的一端上，腿56、56’通过一个系杆57连接在一起，该系杆57则垂直于平行四边形所在平面伸展。此外，在腿56、56’所在的位置上，成形出一个连接区域58，以连接一个校准秤砣59。可以想象，但不是很方便，腿56、56’伸过材料块1的短窄侧4’只到力转换器43所占据的空间为止，并在此处沿着向上的方向延伸足够远，从而使连接区域位于力转换器43顶部上的自由空间内。为了避免因倾斜而造成的误差，优选使得校准秤砣59的重心、第一杠杆18的第一支撑23以及用于连接第一杠杆18与连接部件16的薄弹性连接部分14位于同一条直线上。
连接区域58由腿56、56’上的两个端部形成，这两个端部制成接收叉60、60’的形式。具体地讲，每个接收叉60、60’上分别带有两个叉子，这两个叉子从他们的基部开始分开并指向重力方向的反向，两个叉子上分别具有内边61，内边61用作导轨，以使校准秤砣59在沿着重力方向下降时能够被引导着移向叉子的基部，并在此通过直接接触而使校准秤砣59位于其精确确定的工作位置上。为此，校准秤砣59的筒体上带有适宜尺寸的保持槽62、62’，校准秤砣59在保持槽62、62’处咬合接收叉60、60’。
在秤的基板41上邻近于力转换器43的前侧63(背向材料块1)安装着一个电动提升机构64(图3和4)，该提升机构64用于在校准模式下将校准秤砣59降低到连接区域58中，并在秤的正常工作模式下将校准秤砣59提升到一个休息位置，在此校准秤砣59被推回到一个顶靠着保持架65、65’的锁住位置，保持架65、65’则与校准秤砣59上的外围保持架槽66、66’咬合。
这种结构的一个结果是，通过校准秤砣59施加的校准力被以一个比率放大，该比率一方面取决于第一支撑23与连接区域58之间的距离，另一方面取决于输入臂17的长度，即第一支撑23与薄弹性连接部分14之间的距离。这样，秤在其满负载状态可以通过一个相对较小的校准秤砣校准。
在图4(a)和(b)中显示了提升机构64的两侧，视图方向垂直于平行四边形所在平面，以说明校准秤砣59的特征，大致为圆筒的校准秤砣59在其圆筒表面110上具有两个平行于圆筒表面110的切面的铣削平面区域111、111’，每个铣削平面区域111、111’分别从相应保持槽62、62’(图2)开始并伸入校准秤砣59在两个保持槽62、62’中所处区域内。这两个铣削平面区域111、111’一起构成一个平面表面，校准秤砣被两个安置在铣削平面区域111、111’下方的提升架112、112’以一个固定的旋转角度支撑在该平面表面上，提升架112、112’属于提升机构64中的部件并可以沿着重力方向在休息位置与校准位置之间移动。在提升架112的端面上成形有两个局部的支撑触点114、115，两个支撑触点面对着两个铣削平面区域中的一个111并通过凹槽部分113而与另一个相隔，校准秤砣59以其铣削平面区域111支撑在两个撑触点上。与之相反，在另一个提升架112’的端面上只成形有一个局部的支撑触点116，该支撑触点116面对着另一个铣削平面区域111’并从该端面的整体水平高度上向上伸出。因此，只有三个支撑触点114、115、116通过铣削平面区域111、111’支撑着整个校准秤砣59。通过这种方式，校准秤砣59在休息位置上的角度位置被精确地确定。这样，当校准秤砣被降低到校准位置时，它在着陆时总是保持着其在连接区域58中的接收叉60、60’上的相同的角度位置。
参考标号清单1材料块2,2’ 材料块的最大侧表面3,3’ 材料块的长窄侧4,4’ 材料块的短窄侧5负载接收器
6静止部件7,7’ 导向件8,8’ 薄长条切口9,10,11,12 导向件端部的薄弹性部分13,13’ 薄长条切口段14,15薄弹性连接部分16 连接部件17 输入杠杆臂17’输出杠杆臂18 第一杠杆19 静止部件上的部分20 长条切口段21 长条切口段22 薄长条切口23 第一支撑24 薄长条切口的延伸部分25 长条切口段26 钻出孔27 第二连接部件28 薄弹性部分29 薄弹性部分30 第二杠杆31 薄长条切口32,33钻出孔34 长条切口段
35构成第二支撑的薄弹性部分36罩盖顶37悬臂支撑38支撑表面39罩盖顶36的外围边缘40平衡基板41的竖直边缘41平衡基板42第二杠杆30的部分43力转换器44,44’悬臂45,45’锥形孔46,46’螺栓47平台48,48’延伸腿49,49’垫圈50,50’锥形孔51,51’螺栓52,52’延伸腿48、48’的端部53,53’锥形孔54,54’螺栓55,55’垫圈56,56’附着在第一杠杆18上的腿57系杆58连接区域59校准秤砣
60,60’ 接收叉61 导轨(内边，导向边)62,62’ 保持槽63 力转换器43的前侧64 提升机构65,65’ 保持架66,66’ 保持架槽100伺服控制系统110圆筒表面111,111’铣削平面区域(平面部分)112,112’提升架113凹槽部分114,115支撑触点116支撑触点
权利要求
1．一种秤，其具有A)一个负载接收器(5)，其用于引入一个将要被称重的负载的重力，并通过两个导向件(7、7’)而被相对于秤的一个静止部件(6)约束着，二导向件(7、7’)彼此间隔开一定距离并且平行着伸展，每个导向件分别在其一端通过薄弹性部分(10、11)连接着负载接收器(5)，并在相反一端通过薄弹性部分(9、12)连接着秤的静止部件(6)，从而使得负载接收器(6)被引导着在一个由二导向件(7、7’)的四个端部确定的平行四边形上作平行可偏移地运动；B)一个力转换器(43)，其用于将重力转换为一个电测量信号，以及C)一个杠杆机构，其包含一个第一杠杆(18)和一个第二杠杆(30)，还有一个机械式连接区域(58)用于以可释放的方式连接一个校准秤砣(59)，该杠杆机构用于将重力从负载接收器(5)传输到力转换器(43)上，其中，-第一杠杆(18)具有一个输入臂(17)，该输入臂(17)从一个连接部件(16)上的一个薄弹性连接部分(14)开始伸向一个第一支撑(23)，该连接部件(16)连接着负载接收器(5)用以传递力并成形于负载接收器(5)上的一个面对着静止部件(6)的区域上，该第一支撑(23)用作杠杆支点并成形于静止部件(6)上的一个面对着负载接收器(5)的部分(19)上；以及-第一杠杆(18)还具有一个输出臂(17’)，该输出臂(17’)从第一支撑(23)开始沿着指向静止部件(6)的方向伸展；以及-第二杠杆(30)被一个第二支撑(35)保持着，该第二支撑(35)用作杠杆支点并且成形于静止部件(6)上的一个面对着负载接收器(5)的部分(19)上，其中，第二杠杆还与第一杠杆(18)的输出臂(17’)连接着以传递力，此外，第二杠杆上还有一个沿着指向负载接收器(5)的方向伸展的部分(42)，用以进一步将重力传输到力转换器(43)上；其特征在于第一杠杆(18)的输入臂(17)具有一个延伸部分，该延伸部分伸展着超过薄弹性连接部分(14)并一直伸入与负载接收器(5)上背对着静止部件(6)的一侧(4’)相邻的空间内，在上述空间内，该延伸部分带有连接区域(58)以连接校准秤砣(59)。
2．根据权利要求1的秤，其特征在于，校准秤砣(59)的连接区域(58)包含一个导轨(61)，该导轨用于将校准秤砣(59)在延伸部分上定位，校准秤砣(59)可以在重力的作用下沿着该导轨被引导至其工作位置上。
3．根据权利要求1的秤，其特征在于，第一杠杆(18)的输入臂(17)的延伸部分由两个腿(56,56’)构成，这两个腿彼此间隔开一定的距离并位于平行四边形所在平面的两侧，所述腿包含邻近于静止部件(6)的第一端部以及面向相反方向的第二端部，所述第一端部牢固地固定在第一杠杆(18)上，而校准秤砣(59)的连接区域(58)则成形于所述第二端部上，负载接收器在两个腿(56,56’)之间伸展并带有侧向间隙。
4．根据权利要求3的秤，其特征在于，所述腿(56,56’)的第二端部成形为接收叉(60,60’)的形状，所述接收叉指向校准秤砣(59)的重力方向的反向，而校准秤砣可以沿着重力方向下降。
5．根据权利要求3的秤，其特征在于，所述腿(56,56’)在一个邻近所述第二端部的区域通过一个系杆(57)连接起来，该系杆(57)垂直于平行四边形所在的平面伸展。
6．根据权利要求1的秤，其特征在于，力转换器(43)安置在一个空间中，该空间位于负载接收器(5)上背对着静止部件(6)的一侧(4’)与校准秤砣的连接区域之间，而且，第二杠杆(30)上的向着负载接收器(5)伸展的部分(42)上有一个延伸部分一直伸到力转换器(43)处。
7．根据权利要求6的秤，其特征在于，力转换器(43)安装在两个悬臂(44、44’)上，两个悬臂彼此间隔一定的距离并位于平行四边形所在平面的两侧，并且沿着负载接收器(5)带侧向间隙伸展并固定在静止部件(6)上的面对着负载接收器(5)的部分(19)上。
8．根据权利要求6的秤，其特征在于，第二杠杆(30)上的延伸部分由两个延伸腿(48、48’)构成，两个延伸腿彼此间隔一定的距离并位于平行四边形所在平面的两侧，并且固定在第二杠杆(30)上的向着负载接收器(5)伸展的部分(42)上，负载接收器(5)两个延伸腿之间带侧向间隙伸展。
9．根据权利要求6的秤，其特征在于，力转换器(43)是一个电磁式力补偿系统，该系统中包含一个负载补偿线圈，此外，所述延伸腿(48、48’)上带有指向力转换器(43)的端部(52、52’)，而负载补偿线圈则安置在端部(52、52’)上。
10．根据权利要求1的秤，其特征在于，负载接收器(5)、导向件(7、7’)、静止部件(6)以及杠杆(18,30)成形为一个材料块(1)上的整体相连的材料部分，并且彼此之间被无材料空间隔开。
11．根据权利要求10的秤，其特征在于，所述无材料空间至少部分地只由跨过平行四边形所在平面并横穿材料块(1)的薄长条切口(8,8’,13,13’,20,21,22,25,31,34)形成。
12．根据权利要求1至11中任意一款的秤，其特征在于，其中装有一个提升机构(64)，该提升机构可以与校准秤砣(59)的连接区域(58)协同工作，提升机构(64)用于在一个校准位置和一个休息位置之间输送校准秤砣(59)，在校准位置，校准秤砣被支撑在连接区域(58)，在休息位置，校准秤砣被提升而离开连接区域(58)。
13．根据权利要求12的秤，其特征在于，校准秤砣(59)具有大致细长圆筒形状，圆筒的长度方向的轴线与重力方向呈直角，而提升结构(64)可以防止圆筒绕着其长度方向的轴线旋转。
14．根据权利要求13的秤，其特征在于，校准秤砣(59)的圆筒表面(110)上包含一个平面部分(111,111’)，通过该平面部分可将校准秤砣(59)以限制旋转的方式放置在提升机构(64)的一个提升元件(112,112’)上的三个支撑触点(114,115,116)上。
全文摘要
一个秤,其带有一个被平行可偏转导向的负载接收器和一个力削减机构,该力削减机构中采用了两个杠杆,在该秤中,第一杠杆上的输入臂延伸进入负载接收器外面的空间中并经过安置在该空间中的力转换器,将要被称重的负载的重力施加在该输入臂上,该延伸部分的端部带有一个连接区域以连接一个校准秤砣。这样就使校准力具有一个大的杠杆削减比率,并获得了紧凑的结构,从而可以通过一个相对较小的校准秤砣实现秤的满负载校准。
文档编号G01G21/24GK1235271SQ9910721
公开日1999年11月17日 申请日期1999年5月7日 优先权日1998年5月8日
发明者恩斯特·洪格尔比勒 申请人:梅特勒-托莱多有限公司