专利名称：称量系统的制作方法
称量系统本发明涉及一种称量系统，包括基础区域；平行导向的承载座； 至少一个传动杠杆，其通过至少一个十字弹簧接头可偏转地支承在所 述基础区域上；以及耦合元件，其将承载座连接于所述传动杠杆的短 的杠杆臂。这种型式的称量系统总的来说是已知的并且例如描述于德国的实 用新型DE-Gbm 81 35 182中。在该已知的称量系统中不利的是，由于十字弹簧接头由单个的片 簧构成，因此组装和调整费用很高，并且，由于各片簧在传动杠杆上 以及在基础区域上的固定而有可能使得十字弹簧接头张力过大，由此可能会引起滞后效应、漂移和差的长期稳定性。为了排除这些问题，例如由US3 700 289已知，这样构造万向接 头，即，在一外管中通过钻孔来产生十字弹簧接头的各水平的弹簧接 片，而在一内管中以相应的方式来产生各垂直的弹簧接片。在两个管同心的组装的情况下按这种方式形式了十字弹簧接头。 但在这里制造和组装花费也很高，因为必须彼此非常精确地对准水平 的和垂直的弹簧接片的交点，以避免在偏转时的反作用力。还由US3 063 670已知一种十字弹簧接头，其包括一个垂直的和 两个水平的片簧，它们由一立方形料块通过铣削加工而成。但是，为 此必须要从四个不同方向以较大的切削体积进行导轨铣削，因而制造 是耗费时间的，因此本发明的目的是，为文首所述型式的称量系统提供一种改进 的十字弹簧接头，其可以简单地制造并且尽可能没有滞后现象。按照本发明，通过这样一种称量系统实现上述目的，其包括基 础区域；平行导向的承载座；至少一个传动杠杆，其通过至少一个十 字弹簧接头可偏转地支承在所述基础区域上；以及耦合元件，其将承 载座连接于所述传动杠杆的短的杠杆臂；其中，十字弹簧接头、传动 杠杆的至少一部分和基础区域的至少一部分整体地由一个料块加工而 成，并且十字弹簧接头的至少一个弹簧接片具有两个彼此间隔开的材 料薄细点。由于整体的构造方式，十字弹簧接头的各个弹簧不必通过螺钉连 接、焊接或以其他的方式连接于基础区域和传动杠杆，因此，从根本 上避免在组装时带来张力。称量系统的整体的构造方式本身由实用新型DE 295 09 829 Ul是 已知的；但是，在那里并没有为传动杠杆的支承设置十字弹簧接头， 而是采用垂直的单个弹簧。各单个弹簧可以容易得多地进行整体组合， 因为对它们来说并不出现弹簧接片的交点。由上述实用新型不能得知 有关十字弹簧接头的整体式结构形式的启示。此外，单个弹簧与十字 弹簧相比在称量系统的运输安全性方面的要求要苛刻很多，所以它通 常不能代替十字弹簧接头。只有通过下述方式才可能实现费用合理的整体化制造，即，构成十字弹簧接头的弹簧接片中的至少一个具有两个彼此间隔开的材料薄 细点。由此取消了在十字弹簧接头的旋转轴线中的材料薄细点(其在 那里只能在技术费用显著很高的情况下进行制造)，而通过在旋转中心 之外的两个材料薄细点来取代。在那里提供了容易很多的可加工性。 有利地，例如通过四个平行于十字弹簧接头的旋转轴线延伸的水平的 孔，可以在由一料块构成的基本轮廓中加工出十字弹簧接头的弹簧接 片的形状。由诸从属权利要求得出有利的结构i殳计。 以下借助于示意的附图来描述本发明。其中 图l 称量系统的透视图；图2 称量系统的对本发明来说重要的部件的按第一实施形式 的透视图；图3 图2的实施形式从另一方向观察的透视图； 图4 图2和3的实施形式的侧视图5 称量系统的对本发明来说重要的部件的按第二实施形式 的透视图；图6 图5的实施形式的侧视图；图7 称量系统的对本发明来说重要的部件的按第三实施形式 的透视图；图8 称量系统的对本发明来说重要的部件的按第四实施形式 的透视图；图9 图8的实施形式从另一方向观察的透视图，以及
图10 图8和9的实施形式的侧视图。图1中以透视图示出的称量系统ll包括一与壳体固定的基础区域 1和一承载座4，承栽座通过一上导杆5和一下导杆6以平行导轨的形 式沿垂直方向可动地连接于基础区域。起铰接点作用的材料薄细点用 9标记。作用在承载座4上的称量物品的重力，其例如在孔12处引入， 经由一突出部8和一在图1中只可部分看出的耦合元件7传递到一传 动杠杆2的短的杠杆臂。传动杠杆2通过十字弹簧接头3可偏转地支 承在基础区域l的一个凸出的部分l'上。在传动杠杆2的长的杠杆臂 2'上固定着在图1中看不见的线圏。该线團伸入到未示出的永久磁铁 系统的空气间隙中，该永久磁铁系统可在自由空间10内固定于基础区 域1上。下文借助图2至4、 5和6、 7或8至10说明十字弹簧接头3 的结构。称量系统的其余部件的结构和功能方式总的来说是已知的， 因此不必更详细地说明。图2至4示出十字弹簧接头的第一实施形式，其中，两弹簧接片 具有两个间隔开的薄细点，图2和3是从两个不同方向观察的透视图， 图4是侧视图。由各图可看出，十字弹簧接头3大体上是通过四个水 平的、等直径的孔31、 32、 33和34由料块30加工而成的。在图4 中，用细的轴线交叉表示这些孔的中心。这些中心位于一个建立在各 顶点的正方形的各角中。孔31在十字弹簧接头的区域内向上扩展成一 通口，以相同的方式，孔33向下扩展成一通口.在四个孔之间先留下 一个十字形的内部部分35/35'，其通过四个材料薄细点36、 37、 38和 39与剩余的料块30相连接。在下一制造步骤中，通过一垂直的切口 40将十字弹簧接头3与传动杠杆2分开，并通过另一垂直的切口 (图 2和3中可看到其后面的边界41)分成两个分区域。紧接着在图中位 于前面的分区域内，在十字形的内部部分35上分开两个对置的材料薄 细点，从而使该内部部分仅仅还通过材料薄细点36和38与料块的其 余部分连接。以相应的方式，在图中后面的分区域内，在十字形的内 部部分35'上分开两个对置的材料薄细点，从而后面的内部部分仅仅还 通过材料薄细点37和39与料块的其余部分连接。以所述的方式形成两个分开的、成十字形设置的弹簧接片，亦即 在图中前面的弹簧接片36/35/38以及在图中后面的弹簧接片 37/35'/39。两弹簧接片共同构成十字弹簧接头3。上文中，为了更好地理解，借助一种制造顺序描述了十字弹簧接 头的几何形状。但该顺序仅仅是用以产生本发明的整体式十字弹簧接 头结构的不同可能性之一。重要的是，通过四个水平的孔产生四个材料薄细点，其中对于每 一弹簧接片分别除去两个。因此该十字弹簧接头只用合理的费用就可 整体地加工制造。每一带有两个起铰接点作用的弹簧接片的结构，还 使得十字弹簧接头对制造公差是不敏感的，因为总共四个铰接点在十 字弹簧接头运动时更加容易补偿制造偏差。在图2至4中，不仅在料块30的前面的区域内产生一个十字弹簧 接头，而且以相应的方式在料块的后面的区域内在传动杠杆2后面同 样产生两个成十字形设置的弹簧接片，因此料块30就被分成一基础区 域l'和一传动杠杆2,它们通过两个十字弹簧接头可偏转地相互连接。借助图2至4说明的料块30可以作为称量系统的部分来使用，方 式是将基础区域l'用螺钉固定在称量系统的基础区域1上，传动杠杆 2以一长的杠杆臂2'进行补足并且在短的杠杆臂上用螺钉固定一耦合 元件(对此在图2中简化表示了两个固定孔42);或者，料块30不是 作为单独的块制造，而是与称量系统的其余部分一起由唯一一个较大 的料块加工而成，如其已经在图1中图示的那样。
图5和6中示出一种有利的实施形式，其中，耦合元件的上薄细 点可以与十字弹簧接头一起制造。图5是透视图，其观察方向相当于 图2中的观察方向；图6是侧视图。与图2至4中相同的部分用相同 的附图标记表示并不再次予以说明。按图5和6的实施形式具有两个 附加的切口 50和51以及一个附加的孔/铣削部52。两切口 50和51 将耦合元件7的上面部分与传动杠杆2分开。孔/铣削部52与对于十 字弹簧接头所需要的孔32 —起产生耦合元件的上铰接薄细点53。切 口 50和51仅仅有这样的深度，即，使得传动杠杆2的下面部分54 和54'仍稳定地与传动杠杆的主体部分相连结，但这在各图中是看不见 的。按图5和6的这种实施形式现在可以方便地补充成一整体的总称量系统，其除了线圏和永久磁铁系统之外完全是由唯--个料块加工而成的。图1中所示的称量系统ll具有这样的整体式构造方式。在图7中示出另一实施形式。与按图5和6的实施形式相同的部 分再次用相同的附图标记表示并不再次予以说明。按图7的实施形式 区别只在于在材料薄细点36、 37、 38和39中的附加的槽孔60。这些 槽孔是通过从上面钻孔产生的并且设置成使它们不触及材料薄细点的 边缘。借此，它们减小了十字弹簧接头的弹簧常数，而不显著降低其 稳定性。在图8至10中示出第四实施形式。表示方式相当于图2至4中的 表示方式图8和9是从两个不同方向观察的透视图，图IO是侧视图。 与图2至4中相同的部分再次用相同的附图标记表示并不再次予以说 明。在按图8至10的实施形式中，仅仅后面的弹簧接片37/35739具 有两个彼此间隔开的材料薄细点，前面的弹簧接片36/38只具有唯一 一个材料薄细点59。这样的几何形状由此产生，即，孔31…34的中 心不是设置在一个正方形的各角中，而是设置在一个不等边的矩形的 各角中。这在图IO中可最好地看出孔31与34以及32与33的间距 小于孔31与32以及34与33的间距，因此，在各孔之间保留的材料 薄细点36和38厚于材料薄细点37和39。材料薄细点37和39以已
经在其他实施形式中描述的方式起铰链的作用。较厚的"材料薄细点"36和38明显是更稳定的并且在它们之间通过一附加的材料薄细点59 产生实际上的铰链。由于该材料薄细点59只位于图中前面的弹簧接片 中，因此其可以容易地由料块加工出来。在后面的带有间隔开的材料 薄细点37和39的弹簧接片中，实际上不能整体地制造这样一个中心 的材料薄细点。按该结构设计，在后面的弹簧接片中有两个间隔开的 材料薄细点37和39而在前面的弹簧接片中有材料薄细点59作为唯一 的铰链，其下述具有优点，即，至少在一个方向上更精确地确定十字 弹簧接头的运动学的旋转中心。因此，该十字弹簧接头与通常的非整 体式十字弹簧接头相比，处于更加近似的情形，在通常的非整体式十 字弹簧接头中，两个弹簧接片的薄细点直接位于交点的情形(如同例 如在已引用的US 3 700 289中那样)。若十字弹簧接头的两个弹簧接片 不是相对于水平方向成+/-45。设置一如所示的实例中那样，而是水平 和垂直设置，则这一点特别有利。
附图标记清单1 基础区域1' 基础区域的部分2 传动杠杆2' 传动杠杆的较长的杠杆臂3 十字弹簧接头4 承载座5 上导杆6 下导杆7 耦合元件8 承栽座上的突出部9 材料薄细点(铰链)10 用于永久磁铁系统的自由空间11 称量系统12 孑L 30料块 31孑L 32 孑L 33孑L 34孑匕35、 35' 内部部分36 材料薄细点37 材料薄细点38 材料薄细点39 材料薄细点40 切口41 切口边界
42 固定孔50 切口51 切口52孑U铣削部53 铰接薄细点54、 54' 传动杠杆2的部分59 材料薄细点60 槽孔
权利要求
1.称量系统，包括基础区域(1)；平行导向的承载座(4)；至少一个传动杠杆(2)，其通过至少一个十字弹簧接头(3)可偏转地支承在所述基础区域(1)上；以及耦合元件(7)，其将承载座(4)连接于所述传动杠杆(2)的短的杠杆臂；其中，十字弹簧接头(3)、传动杠杆(2)的至少一部分和基础区域的至少一部分(1′)整体地由一个料块加工而成，并且十字弹簧接头(3)的至少一个弹簧接片(36/35/38，37/35′/39)具有两个彼此间隔开的材料薄细点(36、38，37、39)。
2. 按照权利要求l所述的称量系统，其特征在于，十字弹簧接头 (3)的两弹簧接片(36/35/38， 37/35'/39)都具有两个彼此间隔开的材料薄细点。
3. 按照权利要求2所述的称量系统，其特征在于，两弹簧接片基 本上由四个平行于十字弹簧接头的旋转轴线延伸的水平的孔(31、 32、 33、 34)限定，四个孔(31、 32、 33、 34)的中心布置在一个正方形 的各角中，各孔(31、 32、 33、 34)具有相同的直径，并且，所述正 方形的边长比孔(31、 32、 33、 34)的直径大所述材料薄细点(36、 37、 38、 39)的厚度。
4. 按照权利要求l所述的称量系统，其特征在于，两弹簧接片基 本上由四个平行于十字弹簧接头的旋转轴线延伸的水平的孔(31、 32、 33、 34)限定，四个孔(31、 32、 33、 34)的中心设置在一矩形的各 角中，各孔(31、 32、 33、 34)具有相同的直径，并且，所述矩形的 较短边比孔(31、 32、 33、 34)的直径大所述材料薄细点(37、 39) 的厚度。
5. 按照权利要求1至4之一项所述的称量系统，其特征在于，十 字弹簧接头(3)具有两对弹簧接片，其中一对(36/35/38， 37/35739) 沿十字弹簧接头(3)的轴向方向与另一对间隔开地设置。
6. 按照权利要求1至5之一项所述的称量系统，其特征在于，通 过加工槽孔(60)使材料薄细点(36、 37、 38、 39)得以削弱，各槽 孔不触及材料薄细点(36、 37、 38、 39)的边缘。
7. 按照权利要求1至6之一项所述的称量系统，其特征在于，除 基础区域(1)、传动杠杆(2)和十字弹簧接头(3)之外还有承载座(4)、平行导轨的导杆(5、 6)和耦合元件(7)都是整体地由一个料 块加工出来的。
8. 按照权利要求3和7所述的称量系统，其特征在于，十字弹簧 接头(3)的四个水平的孔(31、 32、 33、 34)同时限定耦合元件(7) 的一薄细点。
全文摘要
本发明涉及一种称量系统，包括基础区域；平行导向的承载座；至少一个传动杠杆，其通过至少一个十字弹簧接头(3)可偏转地支承在所述基础区域上；以及耦合元件，其将承载座连接于所述传动杠杆的短的杠杆臂；本发明建议，十字弹簧接头(3)、传动杠杆(2)的至少一部分和基础区域(1)的至少一部分整体地由一个料块加工而成，并且十字弹簧接头(3)的至少一个弹簧接片(36/35/38，37/35′/39)具有两个彼此间隔开的材料薄细点(36、38，37、39)。借此可以实现一种无滞后的十字弹簧接头，而不需要组装花费。
文档编号G01G21/00GK101115975SQ200680004003
公开日2008年1月30日 申请日期2006年2月1日 优先权日2005年2月5日
发明者F·黑尔姆森, O·库尔曼, P·弗莱舍尔, T·费林 申请人:扎托里乌斯股份公司