专利名称：字盘秤的带传动系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及衡器的一种传动传统二、背景技术凡有字盘的衡器，都要把秤重时的竖直运动转变成字盘心轴的转动。这个过程通常是由齿条与齿轮的传动来完成。由于这种传动摩擦力大，使得指针转动不灵活，极大的影响了字盘秤的灵敏度和精确度。
针对这种情况所作的改进由来已久，但多局限于如何提高齿条、齿轮及相关零件的加工精度，优选新的低摩材料和最合理的齿形，以及润滑等方面。齿条齿轮为刚体，无论怎么改进都不可能使摩擦力有大幅度的减小。
那么能不能用其它形式的传动来取代齿轮传动呢？比如说带传动。现有的衡器还没有在字盘心轴上使用带传动的。现有的带传动，要想摩擦力尽量的小，那么传动带就应当尽量的薄而柔软，带的预拉力则要尽量的小。但这样会遇到诸多的问题。主要有1、这样的传动带，其物理性能极不稳定。带长没有一个定值，指针也就没有一个确定的指示值。2、平带传动的弹性滑动，使指针的指示值逐渐偏离原有的位置。3、带有一个预拉力，大了会使摩擦力加大，小了又要打滑。4、这种带的抗拉、抗磨性差，容易出现疲劳损坏。由于这些问题的存在，现有的带传动不能用在衡器的字盘心轴上。
三
发明内容
本实用新型的目的，是要提供一种改进的带传动系统。它能有效的克服这些问题，从而取代齿轮传动，大幅度减小字盘心轴的传动摩擦，提高字盘秤的灵敏度和精确度。
本实用新型的目的是这样实现的1、用极薄(厚度在0.02mm至0.5mm之间)的尼龙材料(如有比尼龙更柔韧的材料，当然更好)作传动带，使传动摩擦大幅度减小。2、带与轴之间采取独特的结合方式，使得带长的改变不会打乱指针原有的指示值。3、将带的一头固定在轴上，传动时不需要摩擦力，这就不存在弹性滑动和因为预拉力小了而打滑的问题。4、也正由于这样，带的预拉力极小；再将带的末端配上弹簧，以缓解冲击；字盘心轴用立槽来支承，放宽其活动范围。通过这些措施来减轻带的负荷，这样带在工作时就不易损坏。
本实用新型由于采用极薄的尼龙材料作传动带，因而能大幅度的减小传动摩擦，提高秤的灵敏度和精确度。这是齿轮传动所未能达到的。带的强度固然无法与齿轮相比，但因为它是柔性的，在传动过程中产生的和它所承受的力，就比齿轮传动要小得多。力的变化不大，没有金属碰撞的那种冲击力，有利于维持稳固的机械结构。在同等条件下，采用齿轮传动指针转一圈，而采用带传动指针可转数圈。这使得字盘秤更易于辨认。该系统柔软的传动带、缓冲弹簧、立槽式支承都具有减震作用。当字盘心轴变得十分灵活时，不会出现因指针震颤加剧而无法辨认的情况，因而可以应用在高灵敏度的手提式字盘秤上。
六
图1、图2为传动过程示意图。轴(12)的两端，穿在矩形框架(1)的两面侧壁上。在结合处配有轴承(19)。轴(12)可自由转动。传动带直接缠绕在轴上，共4根。靠里面的两根带(7)，相交成一个角，其顶点粘结固定在轴(12)的中间。在轴(12)上缠绕一圈后伸向轴(12)的上方，并分别粘结在联结板(4)下缘的两端。联结板(4)上缘的两端，由两个弹簧(3)钩着，弹簧(3)的另一头钩挂在矩形框架(1)的顶部。靠外面的两根带(11)，亦相交成一个角。它们的一头分别粘结固定在轴(12)的两端。然后沿着与带(7)相反的方向在轴(12)上缠绕数圈后，相互粘结于轴(12)的下方，并同时粘结上一根钢丝(14)。它的下端钩挂着盘子(21)，上端钩挂在联结板(4)下缘的中间。钢丝是用来负重的，而带刚好绷直，不承受重力。这时，整个模型的各部份处在相互平衡的状态。
向盘子(21)中放入重物(20)，便出现图2的传动过程重力驱使盘子(21)连同除轴(12)以外的其它部份一齐下沉。带(11)拉着轴(12)开始转动。这时，缠在轴(12)上的带(11)逐一放开。而带(7)则收拢，逐一缠绕于轴(12)上。这两个相反的收放过程同步进行。取出重物(20)，弹簧(3)往回拉，模型进行相反的过程，又回到图1的情形。如此周而复始轴(12)，便来回转动。
显而易见，由于带(7)和(11)的一头都固定在轴(12)上，传动时不需要摩擦力，也就不存在弹性滑动和因为预拉力小了而打滑的情况。带的预拉力极小(刚好绷直即可)，而且是恒定的(钢丝限定了带的上下末端间的距离)，这样，带的负荷及传动时的摩擦力，就比现有的带传动要小得多。
七、实施例下面以挂式(或手提式)字盘弹簧秤为例，详细说明依据本实用新型提出的传动系统，应用在字盘秤上的具体结构。
图3是采用带传动的挂式(或手提式)字盘弹簧秤的内部结构示意图。在框架(1)的顶部，用螺拴固定着挂(提)圈(10)。用来负重的两个弹簧(2)固定在它的两旁。钩着框架(1)底部的两个弹簧(16)，通过与丁字板(15)的钩挂联结将两个负重弹簧(2)向下拉紧。丁字板(15)的下端有挂钩(18)，是用来挂秤盘的。这部份与一般的秤没有什么不同。秤重时，丁字板(15)随重力作竖直方向的运动。将这种运动转变成字盘心轴的转动，由传动部份来完成。
秤的传动部份，处在秤的中心。字盘心轴(12)的两端，放置在两个立槽(6)中。在轴(12)上，按照图1所示的方式缠绕着带(7)和带(11)。伸向上方的两根带(7)，由两个弹簧(5)钩着，弹簧(5)的另一头分别钩挂在联结板(4)下缘的两端。联结板(4)上缘的两端由两个弹簧(3)钩着，弹簧(3)的另一头分别钩挂在框架(1)顶部的前后。伸向下方的两根带(9)，其末端相互粘结在一起，在粘结处由弹簧(13)钩着，弹簧(13)的另一头钩在丁字板(15)上缘的中间。在联结板(4)下缘的中间与丁字板(15)上缘的两端，由钢丝(14)钩挂联结。
这部份的总体结构，和前面的图1、图2基本一样。所不同的是框架绕着竖直方向的中轴线转了90°。由于有负重弹簧(2)来负重，这部份就只用来传动。弹簧(3)的大小与秤的荷载无关。它只用来维持这部份各部件之间的位置，并引导联结板(4)的运动，使其运动轨迹固定不变。至于每根带末端的弹簧，那是为了缓解冲击，使带免受损坏。钢丝(14)呈三角形，一是为了避开心轴(12)，二是为了保持结构的稳定性。用立槽(6)作心轴(12)的支承，可以放宽轴(12)的活动范围。工作时，受负重和卸重的冲击，轴(12)在立槽中下上翻滚，不断消耗自身的动能，从而减小施加给带的负荷。
这部份的工作过程，可参看前面的模型部份，就不再重复了。
这里有几点需要说明1、带(7)和带(11)之间在传动过程中最好不要相互接触，因为那样会增加一个不必要的摩擦。为了相互避开，一是静止时就隔开，二是带(7)的夹角不大于带(11)的夹角。最好是两夹角相等，这样4根带的受力情况就比较接近。2、相交的两根带，其夹角最好在30°至90°之间。超出这个范围，其稳定性会变差。3、4根带等长。4、指针(8)最好采用碳素材料来制作，尽量减轻质量，以减轻施加给带的负荷，其它部件没有特殊要求，可参照一般的字盘秤。5、轴的直径可在1mm到4mm之间。6、带的宽比上轴的直径，其比值可在0.5到4之间。
前面说过，带长的改变不会打乱字盘指针原有的指示值。这一点从图(3)中可以看到。4根带是等长的，在同样的条件下如果带长改变了，其改变的程度也应该是一样的。现在假设我们将带(7)和带(11)同时增长或缩短相同的缩一截，那会出现什么情况呢？显然只是弹簧(5)与(13)同时收紧或放松相同的一截，心轴(12)并不会发生偏转，指针(8)还是指在字盘(9)原来的地方。这里需要说明的是，4根带等长不是绝对的。因为带长改变的程度实际上受带长、带宽、带厚、弹簧、温度、湿度等多种因素的制约。比如说，将长一点的带适当的加宽一点，在受同样拉力时其拉长程度可以不变。设计时要综合考虑，相互协调，达到4根带变化程度相同的目的。
采用这种传动系统，指针可转数圈。为了便于使用，可在字盘显示的同时，配以立式刻度显示。从图形中可以看到固定在丁字板(15)上的横向指针(17)，指示出圈数。这里不难看出，指针(8)转动的圈数与带(11)在轴(12)上缠绕的圈数是一致的。设计时，可根据需要来确定带(11)缠绕的圈数。
该系统可应用在一切机械衡器上。在采用该系统的衡器中弹簧(3)的上端可选择固定不动而又便于安装的部位与其联接，钢丝(14)和弹簧(13)的下端可选择作竖直运动而又便于安装的部位与其联接。
权利要求1.用在衡器的字盘上，将竖直运动转变成心轴转动的带传动系统，其特征是该系统有4根传动带(7)、(11)，靠里面的两根带(7)相交成一个角，其顶点粘结固定在心轴(12)的中间，在轴(12)上缠绕一圈后伸向轴(12)的上方，其末端由两个弹簧(5)钩着，弹簧(5)的另一头分别钩挂在联结板(4)下缘的两端，联结板(4)上缘的两端由两个弹簧(3)钩着，弹簧(3)的另一头分别钩挂在框架(1)顶部的前后，靠外面的两根带(11)，亦相交成一个角，它们的一头分别粘结固定在心轴(12)的两端，然后沿着与带(7)相反的方向在轴(12)上缠绕数圈后，其末端相互粘结于轴(12)的下方，其粘结处由弹簧(13)钩着，弹簧(13)的另一头钩在丁字板(15)上缘的中间，联结板(4)下缘的中间与丁字板(15)上缘的两端，由钢丝(14)钩挂联结。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征是当联结板(4)随丁字板(15)作竖直运动时，与其相联的带(7)、(11)拉着心轴(12)转动。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征是带(11)在心轴(12)上缠绕的圈数，同要求指针转动的圈数相一致。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征是相交的两根带，其夹角在30°至90°之间。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征是传动带(7)、(11)的厚度在0.02mm至0.5mm之间。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征是心轴(12)的直径可在0.5mm至5mm之间。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征是带的宽与轴的直径之比，其比值可在0.5至5之间。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征是该系统可应用在一切机械衡器上，在采用该系统的衡器中，弹簧(3)的上端可选择固定不动而又便于安装的部位与其联结，钢丝(14)的下端和弹簧(13)的下端，可选择作竖直运动而又便于安装的部位与其联结。
专利摘要一种字盘秤的带传动系统，用来取代字盘心轴的齿条——齿轮传动。该系统有4根传动带，它们的一头都固定在心轴(12)上，然后互为反向缠绕在轴上，另一头分别在轴的上、下方与联结板(4)、丁字板(15)联结。当联结板、丁字板作竖直运动时，带拉着轴转动。此传动不需要摩擦力；带的负荷极小，不易损坏；且带长的改变不影响指针的指示值，因而可采用极薄的尼龙材料作传动带，大幅度的减小传动摩擦，提高秤的灵敏度和精确度。指针可转动数圈，易于辨认。用在手提式字盘秤上，对指针有减震作用。
文档编号G01G23/18GK2524229SQ0123369
公开日2002年12月4日 申请日期2001年8月13日 优先权日2001年8月13日
发明者饶弘剑 申请人:饶弘剑