称量模块的制作方法

专利名称：称量模块的制作方法
技术领域：
本发明公开了一种用于安装在称量模块中的负载传感器(load cell) 的称量模块。
背景技术：
根据使用的负载传感器类型和期望的负载范围，称量模块可被用于不 同的应用领域。具有高负载量负载传感器的称量模块主要用于测定重量 和称量大容量容器、筒仓、箱罐、反应堆容器和/或反应剂容器的内容物。 内容物的称量可以通过容器在空的状态下和被填充状态下的差值称量法 实现。这里描述的类型的称量模块也可以用于极端外界条件下，例如用 于户外环境、技术设施或生产工厂中。
市场上可购买到的称量模块包括由Mettler Toledo生产的 "Centerlign "和"Flexmount "型号的称量模块。CenterlignTM装置包 括梁形负载传感器。FlexmoimtTM装置代表具有梁形称量传感器并具有提 升安全部件的称量模块。称量传感器设置在两个安装装置之间，安装装 置被设计为可安装在负载和支撑构件之间。梁形负载传感器为具有细长 形状的负载传感器。梁形负载传感器的一端与称量模块固定相连，另一 端设置为允许在负载下移动。除了具有梁形负载传感器的称量模块外， 还存在具有摇摆销式负载传感器的模块。
例如在EP 1 275 943 A2中公开了一种具有梁形负载传感器的称量模 块，其中负载传感器与销形或球形力传递元件协作。
传统的称量模块主要防止称量模块和/或负载传感器的机械损伤。为 了防止例如在过重负载下安装装置的破坏性分离以及负载传感器的毁 坏，它们包括提升安全装置和/或过载安全装置。已知的现有技术还包括 各种装置，用于对准和/或限制称量模块、尤其是安装装置相对于负载传 感器以及彼此之间的自由游动。
除了称量模块的不正确对准之外，还存在可能对称量结果具有影响的 其他因素。这些因素包括例如由于由容器内部的搅拌机构所引起的容器 的摆动/振动而导致的水平面中的冲击力以及一方面由于室外温度和/或 室内温度的变化、另外当待称量容器加热和/或冷却时可能发生的温度波 动和/或温度变化。如果例如当进行化学反应时被称量的容器被加热或冷 却，容器的热膨胀可能导致容器尺寸的变化。
因此，称量模块装置和/或各称量模块应具有限制称量容器在水平面 中摆动并同时调节由于温度变化引起的热膨胀及热收縮的能力。 一方 面，各称量模块应当是本质上刚性的，以允许它们支撑待称量容器的负 载并限制其摆动，并且另一方面，它们应具有足够的活动性，以允许称 量容器的不受阻碍的膨胀并吸收外来力而不损害负载传感器和/或称量模 块的固有功能，而且不允许容器翻倒。
为了称量大容量容器，可以使用具有若干个在其各自的活动性程度方 面彼此不同的称量模块装置。例如， 一个固定模块与两个或更多个允许 运动的模块一起使用。称量模块的游动通常由复杂装置限定，其例如要 求精确对准或导致在负载传感器和用于限定该游动的装置之间产生摩擦 力。当摩擦力存在时，它们可能导致例如对负载传感器施加外来侧向力， 由此称量准确度降低，或导致材料的磨损，由此可能改变限定装置的功

发明内容
本发明公开了一种具有可简单地适应于期望要求的自由游隙的称量 模块。
这里描述的称量模块可以是稳定的以及本质上是柔性的。这里描述的 称量模块可具有位置-回复作用或位置-回复力，因此其具有当外来力发生 时吸收该外来力的能力和在该外来力的活性减退后回复到基准位置的能 力。
一种示例性的称量模块具有第一和第二安装装置。第一安装装置与待 测量负载、例如待称量的容器进行力传递接触，第二安装装置可与支撑 该称量模块的构件相连。取决于为称量模块设计的负载特性以及取决于 需要执行的任务，支撑构件可以为例如厂房地板、地面、适宜的基础结 构或工作台。作用于称量模块上的力可以通过所述安装装置之一传递至 设置在两个安装装置之间的负载传感器并与力传递元件进行力传递接
触。称量模块具有第一和第二接受杯(receiving cup)，每个接受杯具有 用于接受(容纳)力传递元件的凹腔，其中接受杯设置在安装装置之间。 第一和/或第二接受杯的相应凹腔被成形为在垂直于负载方向延伸的平面 中具有椭圆形横截面。这里，术语凹腔指接受杯中的凹入凹部。
由于至少一个凹腔具有椭圆形横截面，例如如果若干个称量模块被用 于称量负载时，限定和/或改变以这种方式构造的称量模块的活动性将是 很简单的事情。因此，称量模块能够允许不受阻碍的热膨胀和热收缩、 限制水平面中的摆动以及吸收外来干扰力的作用而不损害其功能性或不 允许负载、例如待称量容器倾翻。取决于待称量负载的形状或容器的形 状，例如具有不同活动性程度的模块彼此结合在称量模块装置中。 一个 无游动的模块可与至少两个允许运动的模块一起使用。
取决于其构造，称量模块可适应具有不同负载范围的不同类型的负载
传感器。优选地，可被使用的负载传感器具有配备有应变仪的可弹性变 形体并可被构造为单端梁式负载传感器或摇摆销式负载传感器。
在称量模块中，负载传感器与力传递元件协作(或配合)，在示例性 实施例中，该力传递元件呈球形，并在第一安装装置和负载传感器之间 建立力传递接触。该示例性实施例可以很好地适用于其中称量模块为梁 形负载传感器构造的情况下。
在另一示例性实施例中，负载传感器和力传递元件形成一个单元，该 单元具有两个凸球形端面，该两个凸球形端面具有相同或不同的几何形 状。已知技术的摇摆销式负载传感器提供了具有对称凸球面的这种单元 的例子。
接受杯、例如其形状和尺寸可以适配于期望的负载传感器和力传递元 件。为了允许力传递元件设置为在接受杯中具有活动性，接受杯中的凹 腔的半径可以大于设置在凹腔中的力传递元件部分的半径。
第一和/或第二接受杯的凹腔的椭圆形横截面指定了力传递元件的优 选移动方向，并相对于称量模块限制了在垂直于该移动方向的方向上的 安装装置之间的水平游隙。如果一个接受杯被构造为具有椭圆形凹腔而 另一个接受杯具有圆形凹腔，移动仅仅可能沿椭圆形凹腔的纵向轴线方 向进行。
如果称量模块具有两个接受杯，每个接受杯具有圆形横截面凹腔，力 传递元件可沿各个方向偏转并因此可被称为可自由运动。
如果称量模块中的一个接受杯具有椭圆形横截面凹腔而另一个接受 杯具有圆形横截面凹腔，或者如果两个接受杯均具有相对于凹腔的纵向 轴线彼此平行设置的椭圆形凹腔，力传递元件被限制为沿椭圆形凹腔的 纵向轴线偏转。在这种情况下，称量模块具有有限的活动性。
如果称量模块具有两个纵向轴线彼此相对旋转特定角度、例如90。的
椭圆形横截面接受杯，力传递元件的活动性被进一步抑制，或者甚至在 90。角的情形下被几乎完全阻止。因此，后一种称量模块为固定称量模块。
第一和/或第二接受杯可根据其椭圆形凹腔的纵向轴线以若干种预定 角度设置，因此力传递元件相对于负载传感器或称量模块的偏转方向可 以改变。因此，例如仅仅通过旋转具有椭圆形凹腔的接受杯并使其再次 固定到新位置，固定称量模块可以转变为有限活动性的称量模块。
在一示例性实施例中，第一接受杯与顶部安装装置相连，第二接受杯 形成于负载传感器处。这种设置是有利的，因为其允许减小称量模块的 总高度并使称量模块更稳定。
在另一示例性实施例中，负载传感器和力传递元件形成一个单元，该 单元具有两个凸球形端面，所述两个凸球形端面具有相同或不同的几何 形状。具有同样成形的球形端面的现有摇摆销式负载传感器提供了这种 单元的例子。该负载传感器优选设置在分别与两个安装装置之一相连的 两个接受杯之间。这种称量模块不具有用于安装的优选取向，因此任何 一个安装装置可以与负载相连。
在一示例性实施例中，一种称量模块装置用于测定质量或可由所述质 量衍生的负载的物理量，该称量模块装置具有至少三个其内部容纳有负 载传感器的称量模块，其中所述负载与所述至少三个称量模块刚性连接。 例如，所述负载可以为容器和/或其内容物。形成称量模块装置的各称量 模块的主偏转方向可以在初始时指定，固定称量模块被用作固定锚定点。


下面结合附图在实施例的描述中阐述示例性称量模块的细节，其中:
图l示出了一示例性称量模块的简化三维视图2以简化端视图方式示出了沿B方向观察的图1的示例性称量模块；
图3示出了与一紧固装置相连的第一安装装置的简化侧视图(沿图l 中指示的方向A);
图4示出了与一紧固装置相连的第二安装装置的简化侧视图(沿图l 中指示的方向A);
图5示出了一示例性称量模块的第二安装装置的简化俯视图6示出了具有以横截面方式示出的摇摆销式负载传感器的示例性称
量模块的简化侧视图7a示出了具有四个称 示意性俯视图7b示出了具有三个称 示意性俯视图7c示出了具有四个称 置的示意性俯视图8示出了具有设置在其中的球形力传递元件的两个示例性接受杯的 简化侧视图9示出了其中设置有具有力传递元件和负载传感器的单元的两个示 例性接受杯的简化侧视图10以剖面图方式示出了垂直于负载方向延伸的具有圆形横截面凹 腔的示例性接受杯；以及
图ll以剖面图方式示出了垂直于负载方向延伸的具有椭圆形横截面 凹腔的示例性接受杯。
具体实施例方式
图1示出了这里所述的一示例性称量模块的简化三维视图。该称量模 块具有两个大体板形安装装置1， 2和设置在安装装置1， 2之间的梁形
量模块的示例性径向定位的称量模块装置的 量模块的示例性切向定位的称量模块装置的 量模块的用于矩形容器的示例性称量模块装
负载传感器3。负载传感器3可以为任何种类的梁形负载传感器或平衡盘 式负载传感器。平衡盘的使用主要在称量模块的运输和/或安装期间是有 利的。当工作时，称量模块优选如此定位，以使得第一安装装置1与待 测量负载接触，第二安装装置2与支撑构件相连。
当工作时，第一安装装置1与待测量负载进行力传递接触。为了将称
量模块紧固到负载和/或支撑构件上，安装装置l， 2在各拐角处具有用于 适宜紧固装置的开口 4。与负载接触的一示例性安装装置1在图3中示出， 与支撑构件相连的一安装装置2在图4中示出。
在背离负载传感器的一侧，安装装置l具有一个几乎在安装装置l的整 个顶面上延伸的大表面凹部5。表面凹部5由环绕其周边的隆起6限定，其中隆起的顶部提供用于负载的紧固装置的接触面。
另一通道开口7大约设置在表面凹部5的中心处，用于紧固力传递装置 的接受杯，该接受杯与负载传感器3进行力传递接触(参见图2和3)。开 口7的位置主要取决于负载传感器3在称量模块内部的定向和设置方式。
在工作状态下，第二安装装置2与支撑构件相连并且同样在各拐角处 配备有用于适宜紧固装置的开口4。
在朝向负载传感器3的安装装置2的一侧设置有安装基座8，负载传感 器3紧固在该安装基座8上。负载传感器3如此定向，以使得一端与安装基 座8固定连接。另一端沿负载方向自由偏转并被设置为与安装装置保持一 定距离，其中该距离一方面由安装基座8的高度确定，并且另一方面由安 装辅助件9的深度确定。安装辅助件9被成形为安装装置2中类似沟槽的凹 部，并从安装基座8向下倾斜至安装装置2的相对边缘。这便于在组装好 的称量模块中的负载传感器3的安装或更换。
在工作状态下，力传递元件(这里不可见)建立了两个安装装置l， 2 之间的力传递接触。称量模块具有若干个不同的安全部件，其用于限制
安装装置l， 2彼此之间的水平和竖直游隙。
提升安全装置设置在两个安装装置l， 2之间，并具有多个部件，在该 例子中，为彼此互相啮合的钩子形装置IO， 11。两个钩子10与第一安装
装置1相连，另外两个钩子11与第二安装装置2相连。钩子IO， ll彼此成 对啮合，同时负载传感器3设置在两个钩子对10， ll之间。
作为另一示例性安全部件，如可在图2和3中更清楚地看到的那样， 称量模块具有与第一安装装置1相连的过载安全装置12。钩子对IO， 11 和过载安全装置12限制了安装装置1， 2彼此之间的水平游隙。
除了用于将称量模块紧固到支撑构件上的开口4外，第二安装装置2 还具有另外三个开口13，其中只有一个开口可在该视图中看到。这些开 口13可以容纳竖直限制装置，该竖直限制装置可与钩子IO (在图中位于 开口13的正上方)和过载安全装置12协作。竖直限制装置的布置与功能 将参照图2和图5更详细地解释。
为了称量具有搅拌机构的容器或在不利外界环境条件下称量，可安装 现有技术中已知的横向导向元件，以用于在这些条件下可能出现的扭矩 和侧向负载的补偿。为了连接横向导向元件，第二安装装置2具有紧固块 14，第一安装装置l具有至少一个紧固装置，这里该紧固装置以两个钻孔 15的形式构造。
图2示出了图1所示的示例性称量模块的简化B向端视图。从该视图中 可以清楚地看到，第一安装装置1和第二安装装置2分别在背离负载传感 器3的一侧具有凹部5， 16。这些凹部具有提供称量模块与负载和/或支撑 构件的热绝缘的用途。
与第一安装装置1相连的钩子10以及过载安全装置12分别在其自由 端具有凹槽17，该凹槽可与设置在第二安装装置2中的竖直限制装置18 协作。凹槽17的尺寸适配于竖直限制装置18。
竖直限制装置18设置在第二安装装置2中每个钩子10的下面和过载安
全装置12的下面。竖直限制装置18具有三个功能部件，即，基本上设置 在第二安装装置2中的锚定座19、具有与锚定座19相比扩大的横截面的头 部20以及面向第一安装装置1的限位挡块(止动器)21。例如具有头部的 螺钉或具有适宜螺母的螺杆可被用作限制装置18。限制装置18优选设计 为是可调节的，因此从第二安装装置2伸出的限制装置18的部分的高度可 以改变并且两个安装装置彼此之间的竖直游隙可以调节。
如果两个安装装置l， 2之间的游动通过可调节的限制装置18消除，限 制装置18不仅用作过载安全装置12和钩子10的限位挡块，而且可以与它 们协作，因此限定出或者甚至例如固定称量模块的静止位置。
与负载传感器3协作的力传递元件22设置在钩子对10， 11和过载安 全装置12之间以及第二安装装置2和负载传感器3之间。力传递元件22 可以为任何已知的负载接受器，而且如这里所示，其为可移动地安置在 两个接受杯23， 24中的球形元件。两个安装装置l， 2之间的力传递接 触仅仅通过负载传感器3和在接受杯23， 24中自由运动的力传递元件22 建立。
接受杯23与第一安装装置1相连，并且接受杯24与负载传感器3 相连。每个接受杯23， 24具有凹腔25， 26，该凹腔可以具有圆形或椭圆 形横截面。在该例子中，接受杯23具有椭圆形横截面凹腔25，其中凹腔 25的纵向轴线垂直于附图平面延伸。接受杯23可在第一安装装置的接收 孔7中锁定就位。优选地，接收孔7和与接收孔7配合的接受杯23的端 部被设计为具有多边形横截面，例如呈对称形状，即，正方形或正六边 形，因此接受杯23可被设置在若干固定位置中的一个中，在接受杯具有 椭圆形凹腔的情况下，这些固定位置允许依次指定力传递元件22的偏转 方向。
另一接受杯24可以与第二安装装置2刚性连接和/或设计为固定在若 干角位置(角坐标)处，或者作为减小称量模块的总高度的装置，接受
杯24可以构造在负载传感器3上和/或整合到后者中。接受杯24中的凹腔26 设计为圆形。由于接受杯23， 24的不同几何形状，球形力传递元件22的 活动性受到限制并且其偏转被限制在优选方向，即，沿椭圆形凹腔25的 纵向轴线。
为了设置和/或限制两个安装装置l， 2彼此之间的水平游隙，钩子IO， 11以及过载安全装置12包括固定的水平限制装置31和/或可调节的水平限 制装置32。在本例子中，固定限制装置31为已经直接成形为钩子10的一 部分的简单限位挡块。可调节的限制装置32例如可以为固定螺钉或在垂 直于负载方向设置的孔33中延伸的螺杆。钩子IO， ll以及过载安全装置 12可被设计为具有固定水平限制装置31或具有可调节的水平限制装置 32，其中可调节的限制装置32允许使称量模块适配不同的外部条件。
图2进一步示出了沟槽形安装辅助件9和排流部件。面向负载传感器3 的第二安装装置2的表面27被设计为排流表面，参考图示状态，该表面向 着外部向下倾斜，因此落到第二安装装置2上的水汽和/或流体被迅速排 出。类似功能也由安装辅助件9提供。
图3示出了处于对应于图1的A向视图的取向的示例性第一安装装置1 的简化侧视图。两个钩子IO (在该视图中只有一个钩子是可见的)、具 有固定水平限制装置31的过载安全装置12和具有椭圆形凹腔25的接受杯 23设置在第一安装装置1上。在工作状态下背离负载传感器的安装装置l 的一侧具有用作称量模块的热绝缘的表面凹部5。表面凹部5由环绕其周 边的隆起6限定，其中隆起的顶部提供紧固装置28的接触面。
紧固装置28例如可以为尺寸与安装装置1相匹配的凸缘。紧固装置28 在顶部关闭凹部5 (参考附图)，由此形成封闭的空腔。该空腔可以包括
例如真空或标准气垫，或者其还可以填充限定导热性的材料，优选标准 气垫。
紧固装置28通过适宜的紧固装置(紧固件)29与第一安装装置1相连。 优选地，使用分别设置在安装装置1的拐角处的四个紧固装置29 (也参见 图l)。这些装置包括分别具有一螺母的螺钉，以及具有两个螺母的螺杆 或其他已知的用于凸缘紧固的装置。紧固装置28则与这里作为待称量容 器的基座的负载30相连。
图4示出了沿图1中方向A看到的示例性第二安装装置2的简化侧视 图。为清楚起见，该视图中未示出竖直限制装置(参见图2)。
参考附图，第二安装装置2具有两个钩子11、用于横向导向元件的紧 固块14和从安装基座8朝向左侧向下倾斜的沟槽形安装辅助件9，其中这 里只有一个钩子是可见的。面向负载传感器的第二安装装置2的顶面27如 此成形，以使得其在所有侧面上向下倾斜。负载传感器3与具有可容纳球 形力传递元件22的圆形凹腔26的接受杯24相连。
在工作状态下，第二安装装置2与支撑构件34相连，该支撑构件优选 具有用作紧固装置35的凸缘。安装装置2通过适宜的紧固装置29与紧固装 置35相连。与第一安装装置类似，第二安装装置2可以构造为具有或不具 有如这里所示的用于第二安装装置2的热绝缘装置。
图5示出了没有负载传感器的示例性第二安装装置2的简化俯视图， 其另外配备有横向限位挡块36。对负载传感器的横向偏转设置额外限制 的横向挡块36被设置成紧邻用于紧固梁形负载传感器(这里未示出)的 安装基座8。负载传感器的可移动端设置在由力传递元件22的位置指示 的钩子ll之间。在这里所示的示例性实施例中，已有设计的横向导向元 件可直接连接在横向限位挡块36上。
该示例性第二安装装置2具有基本矩形形状，其中在所有四个拐角上
设置用于将第二安装装置2连接到支撑构件或负载上的紧固装置的通道 开口4。
对于竖直限制装置(参见图2)，第二安装装置2具有三个通道开口 或孔13。孔13设置在一三角形的拐角处，该三角形的中心大体上由力传 递元件22的位置确定。在称量模块的直立位置，孔13的位置大体上与 第一安装装置的钩子和过载安全装置的位置相匹配。两个孔13紧邻钩子 11设置并位于钩子11和横向挡块36之间，第三孔13设置在位于相对安 装基座8的第一安装装置2的相对侧的沟槽9中。
图6以简化侧视图的方式示出了如这里所述的具有摇摆销式负载传感 器37或相应的平衡盘负载传感器的另一示例性实施例。负载传感器37设 置在两个安装装置38， 39之间。摇摆销式负载传感器37不具有用于安装 的优选取向，因此在工作状态下，安装装置38， 39与待测量负载和/或支 撑构件进行力传递接触。两个安装装置38， 39均在背离负载传感器37的 一侧具有作为热绝缘装置的表面凹部40， 41。为了保护称量模块，具有 若干部件的提升安全装置42设置在安装装置38， 39之间。
当称量模块被最佳地对齐和调节时，两个安装装置38， 39仅通过负载 传感器37彼此接触。负载传感器37安置在两个接受杯43， 44中，该接受 杯分别与两个安装装置38， 39中的一个相连。两个接受杯43， 44均具有 凹腔45， 46，该凹腔45， 46可以具有圆形或椭圆形横截面。在图示的示 例性实施例中，凹腔45具有椭圆形横截面，凹腔46具有圆形横截面。根 据接受杯45， 46的形状，可以设定摇摆销式负载传感器39的横向偏转的 优选方向。
称量模块的尺寸可以适配于期望的负载传感器37，从而允许使用具有 不同测量范围的负载传感器37，即，高负载容量负载传感器和精确负载 传感器。
提升安全装置42具有与安装装置39相连的具有若干个部件的提升安 全元件47和与另一安装装置38相连并限制提升安全元件47的限制元件 48。具有多个部件的提升安全元件47具有基座49和可拆卸地与基座49相 连的固定销50。与基座49相连的固定销50的端部具有比面向安装装置38 的自由端小的直径。在准确调节的称量模块中，提升安全元件47被限制 在限制元件48的内部，从而两者之间没有任何接触。负载、例如待称量 容器可以与安装装置38接触，并且安装装置39也可以与支撑构件接触， 但是可以按照相反取向安装称量模块。
两个安装装置38， 39可以构造为板形并适应于待称量容器和/或支撑 构件的形状。为了将称量模块安装连接到容器和/或支撑构件上，两个安 装装置38， 39均若干个适宜的紧固装置29。
固定销50设置为不与导向部件48中的空腔51接触并可起到防止称量 模块散架和安装装置38， 39分离的作用。
限制元件48中的空腔51如此设计，以使得如果称量模块被最佳地对 准，具有若干部件的提升安全元件47没有接触地限制在限制元件48的内 部并与安装装置38维持一定量的间隙。因此，限制元件48提供一种容纳 提升安全元件47的套筒，其中空腔51的形状基本上与提升安全元件47的 形状相吻合。
如果外来力干扰称量模块，安装装置38与固定销50接触，或者在横 向作用的外来力的情况下，提升安全元件47的部件与限制元件48内部 接触，由此控制称量模块的游动。因此，限制元件48用作横向和竖直限 制装置，并且固定销50提供一种过载安全装置。为了提升安全元件47 和限制元件48之间距离的精确调整，可以在限制元件48中设置多个限 制装置52，以限定提升安全元件47和限制元件48之间的距离。优选地， 这种限制装置52是可调节的，因此游动量可以被调节。
用于称量大容量容器的示例性称量模块装置包括至少三个称量模块， 其中一个称量模块被调节为几乎固定，其它称量模块具有给定的游动量。 根据容器的形状、例如容器基座的形状，称量模块彼此相对定位。各称 量模块彼此之间的取向如此选择，以使得称量容器的摆动、外来扰动力
和容器的热膨胀或热收縮不会影响称量结果。图7a至图7c示出了不同称
量模块装置的例子。
图7a示出了具有圆形基座的示例性容器60和固定连接到容器60上的 称量模块装置。该称量模块装置包括四个径向定位的称量模块61， 62， 63，这些称量模块彼此之间以90。角设置在容器60周边处。在这种情况 下，基本上为矩形的称量模块61， 62， 63的纵向轴线相对于容器60的基 座径向定位。 一个称量模块61被设置为几乎固定并充当固定点和/或锚定 点。在一个方向上具有有限活动性的称量模块63与该称量模块61相对。 两个其余位置被两个可完全运动的称量模块62占用。
由于图1至图6所示的具有力传递元件一尤其是，具有包括负载传感器 和设置在两个接受杯之间的力传递元件的单元一的设计，可以通过接受 杯的取向和/或类型的选择设定称量模块61， 62和63的构造，g卩，通过提 供如图1和图2所示的开口将其中一个接受杯装配新位置上，或者通过利 用另一个接受杯简单地更换两个接受杯中的一个。当使用梁型负载传感 器时，优选地更换与安装装置相连的接受杯。
固定称量模块61通过使用两个具有椭圆形凹腔的接受杯实现，这些凹 腔被设置为它们各自的纵向轴线彼此垂直定位。具有有限活动性的称量 模块63优选具有一个具有圆形凹腔的接受杯和一个具有椭圆形凹腔的接 受杯，通过旋转椭圆形接受杯，可以任意改变运动的优选方向。可自由 运动的称量模块62具有两个具有圆形凹腔的接受杯。
图7b同样示出了具有圆形基座的示例性容器60。与容器60固定连
接的称量模块装置由三个称量模块61， 62， 70组成，这些称量模块沿切 向排列在容器60的周边处。该称量模块装置由固定称量模块61、有限活 动性称量模块70和可完全活动的称量模块63组成，这些模块相对于容 器60的基座彼此之间以大约120°的间隔设置。
图7c示出了具有矩形基座的示例性容器64。其通过设置在容器64的四 个拐角处的四个称量模块61， 62， 63支撑。两个可自由运动的称量模块 62设置在对角线相对拐角处，而固定称量模块61和有限活动性称量模块 62分别设置在另外两个拐角处。
图7a至图7c清楚地显示了起到支撑和在容器和支撑该容器的构件之 间建立接触作用的不同示例性称量模块。因此，称量模块的不正确调整 也对容器的稳定性具有影响，该稳定性必须始终确保，尤其是例如当内 容物为化学侵蚀性或对环境有害的物质时。因此，必须设计称量模块， 以使它们尽可能的稳定并保护它们免受过载、干扰外来力以及扭矩的影 响。
图8和图9给出了示例性接受杯、力传递元件和负载传感器的布置情况 的侧视图。图8所示的为梁型负载传感器3，而图9示出了摇摆销式负载传 感器37，其中力传递元件形成具有负载传感器的单元。
图8所示的示例性负载传感器3与一示例性接受杯24相连。球形力传递 元件22设置在与负载传感器3相连的接受杯24和另一个接受杯23之间。接 受杯23， 24具有不同横截面形状的凹腔25， 26。凹腔26具有圆形横截面， 而凹腔25具有椭圆形横截面，其中凹腔25的纵向轴线垂直于附图平面延 伸，因此力传递元件22的偏转被限制在垂直于附图平面的方向。类似的 效果可以通过彼此平行排列的两个椭圆形凹腔获得。两个凹腔的半径均 大于力传递元件22的半径。
图9所示的摇摆销式负载传感器37直接设置在两个接受杯43，44之间，
在该表现形式中，接受杯43， 44具有椭圆形横截面的凹腔。凹腔45被排
列成使得它们的纵向轴线垂直于附图平面延伸并且负载传感器的游动在 该方向上受到更大的限制。
表示在垂直于负载方向的平面中的剖视图的图10和图11示出两个具 有凹腔66， 69的示例性接受杯65， 68，该凹腔66， 69中安置有力传递元 件67或由力传递元件和负载传感器组成的单元。图10所示的接受杯65具 有圆形横截面的凹腔66，该凹腔允许力传递元件67在所有方向上运动。 图9示出了具有椭圆形横截面的凹腔69的接受杯68，在这种情况下，力传 递元件67的运动在优选方向上被引导。
通过仅仅选择接受杯中的凹腔的横截面，可以因此限定力传递元件以 及称量模块的优选运动方向。还可以专门提供包括具有椭圆形凹腔的接 受杯的称量模块。
当使用摇摆销式负载传感器时，还可以不同地成形负载传感器的端 面，例如使一个端面具有圆形横截面，并使相对的端面具有椭圆形横截 面。
在称量容器承受摆动/振动和例如由于温度的改变使待称量容器或负 载的尺寸产生变化的情况下，引导和限制力传递元件的运动的构思将是 非常有利的。
本领域的技术人员可以理解，本发明在不偏离其本质或实质特征的情 况下可表现为其他特定形式。因此，从各方面看，这里公开的实施例被 看作是示例性而非限制性的。本发明的范围由后附权利要求、而非上述 描述限定，并且落入其含义、范围和等效替换的改变均被认为包含在其 中。
附图标记列表
1安装装置33
2安装装置34
3负载传感器35
4开口36
1中的表面凹部37
6隆起38
7开口39
8安装基座40
9安装辅助件41
10钩子42
11钩子43
12过载安全装置44
13开口45
14紧固块46
15孔47
162中的凹部48
17凹槽49
18竖直限制装置50
19锚定座51
20头部52
21限位挡块60
22力传递元件61
23接受杯62
24接受杯63
2523中的凹腔64
孔
支撑构件
紧固装置
横向限位挡块
负载传感器
安装装置
安装装置
38中的凹部
39中的凹部
提升安全装置
接受杯
接受杯
43中的凹腔
44中的凹腔
提升安全元件
限制元件
基座
固定销
空腔
限制装置 容器
固定称量模块 可完全运动的称量模块 有限活动性称量模块 容器200710128601.0
说明书第18/18页
2624中的凹腔65接受杯
272的表面6665中的凹腔
28紧固装置67力传递元件
29紧固装置68接受杯
30负载6968中的凹腔
31固定水平限制装置70有限活动性称量模块
32可调节的水平限制装置
2权利要求
1.一种称量模块，包括与待测定负载进行力传递接触的第一安装装置；可与支撑所述称量模块的支撑构件相连的第二安装装置；以及设置在所述安装装置之间并与一负载传递装置协作的负载传感器，其中所述称量模块具有第一和第二接受杯，每个接受杯具有设计为接受力传递元件的凹腔，所述接受杯设置在所述安装装置之间，并且至少一个凹腔在基本上垂直于负载方向的平面中具有椭圆形横截面。
2. 如权利要求1所述的称量模块，其特征在于，所述力传递元件被 成形为球形。
3. 如权利要求1所述的称量模块，其特征在于，所述负载传感器和 所述力传递元件形成一单元，所述单元具有两个凸球形端面，所述两个 凸球形端面具有相同或不同的几何形状。
4. 如权利要求1所述的称量模块，其特征在于，所述第一凹腔和所 述第二凹腔中的至少一个具有圆形横截面。
5. 如权利要求1所述的称量模块，其特征在于，所述凹腔的半径大 于设置在所述凹腔中的力传递元件部分的半径。
6. 如权利要求1所述的称量模块，其特征在于，构造有椭圆形横截 面凹腔的第一和第二接受杯中的至少一个可按照彼此相对旋转的凹腔纵 向轴线的至少两个角取向设置。
7. 如权利要求6所述的称量模块，其特征在于，构造有椭圆形横截 面凹腔的第一接受杯和/或构造有椭圆形横截面凹腔的第二接受杯可按照 彼此相对旋转90。的凹腔纵向轴线的两个角取向设置。
8. 如权利要求1所述的称量模块，其特征在于，所述第一和第二接 受杯分别与所述安装装置之一相连。
9. 如权利要求1所述的称量模块，其特征在于，所述第一接受杯与 一安装装置相连，所述第二接受杯形成于所述负载传感器处。
10. 具有至少三个根据权利要求1所述的称量模块的称量模块装置， 其用于测量负载的质量和可由所述质量衍生的负载的物理特性中的至少 一个，其中所述负载与所述称量模块装置进行力传递接触。
11. 如权利要求2所述的称量模块，其特征在于，所述第一和第二接 受杯分别与所述安装装置之一相连。
12. 如权利要求2所述的称量模块，其特征在于，所述第一接受杯与一安装装置相连，所述第二接受杯形成于所述负载传感器处。
13. 具有至少三个根据权利要求2所述的称量模块的称量模块装置， 其用于测量负载的质量和可由所述质量衍生的负载的物理特性中的至少 一个，其中所述负载与所述称量模块装置进行力传递接触。
14. 如权利要求3所述的称量模块，其特征在于，所述第一和第二接 受杯分别与所述安装装置之一相连。
15. 如权利要求3所述的称量模块，其特征在于，所述第一接受杯与 一安装装置相连，所述第二接受杯形成于所述负载传感器处。
16. 具有至少三个根据权利要求3所述的称量模块的称量模块装置， 其用于测量负载的质量和可由所述质量衍生的负载的物理特性中的至少 一个，其中所述负载与所述称量模块装置进行力传递接触。
17. 如权利要求4所述的称量模块，其特征在于，所述第一和第二接受杯分别与所述安装装置之一相连。
18. 如权利要求4所述的称量模块，其特征在于，所述第一接受杯与 一安装装置相连，所述第二接受杯形成于所述负载传感器处。
19. 具有至少三个根据权利要求4所述的称量模块的称量模块装置， 用于测量负载的质量和可由所述质量衍生的负载的物理特性中的至少一 个，其中所述负载与所述称量模块装置进行力传递接触。
全文摘要
一种称量模块，其具有与待测定负载进行力传递接触的第一安装装置，并具有可与支撑称量模块的支撑构件相连的第二安装装置。一负载传感器设置在所述安装装置之间并与一负载传递装置协作。所述称量模块具有第一和第二接受杯，每个接受杯具有设计为接受力传递元件的凹腔，所述接受杯设置在所述安装装置之间。至少一个凹腔在基本上垂直于负载方向的平面中具有椭圆形横截面。
文档编号G01G21/23GK101101232SQ20071012860
公开日2008年1月9日 申请日期2007年7月4日 优先权日2006年7月7日
发明者G·奎因, H·博伊梅尔, T·莱希 申请人:梅特勒-托利多公开股份有限公司