專利名稱：稱量模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于安裝在稱量模塊中的負(fù)載傳感器(load cell) 的稱量模塊。
背景技術(shù)：
根據(jù)使用的負(fù)載傳感器類型和期望的負(fù)載范圍，稱量模塊可被用于不 同的應(yīng)用領(lǐng)域。具有高負(fù)載量負(fù)載傳感器的稱量模塊主要用于測(cè)定重量 和稱量大容量容器、筒倉(cāng)、箱罐、反應(yīng)堆容器和/或反應(yīng)劑容器的內(nèi)容物。 內(nèi)容物的稱量可以通過(guò)容器在空的狀態(tài)下和被填充狀態(tài)下的差值稱量法 實(shí)現(xiàn)。這里描述的類型的稱量模塊也可以用于極端外界條件下，例如用 于戶外環(huán)境、技術(shù)設(shè)施或生產(chǎn)工廠中。
市場(chǎng)上可購(gòu)買到的稱量模塊包括由Mettler Toledo生產(chǎn)的 "Centerlign "和"Flexmount "型號(hào)的稱量模塊。CenterlignTM裝置包 括梁形負(fù)載傳感器。FlexmoimtTM裝置代表具有梁形稱量傳感器并具有提 升安全部件的稱量模塊。稱量傳感器設(shè)置在兩個(gè)安裝裝置之間，安裝裝 置被設(shè)計(jì)為可安裝在負(fù)載和支撐構(gòu)件之間。梁形負(fù)載傳感器為具有細(xì)長(zhǎng) 形狀的負(fù)載傳感器。梁形負(fù)載傳感器的一端與稱量模塊固定相連，另一 端設(shè)置為允許在負(fù)載下移動(dòng)。除了具有梁形負(fù)載傳感器的稱量模塊外， 還存在具有搖擺銷式負(fù)載傳感器的模塊。
例如在EP 1 275 943 A2中公開(kāi)了一種具有梁形負(fù)載傳感器的稱量模 塊，其中負(fù)載傳感器與銷形或球形力傳遞元件協(xié)作。
傳統(tǒng)的稱量模塊主要防止稱量模塊和/或負(fù)載傳感器的機(jī)械損傷。為 了防止例如在過(guò)重負(fù)載下安裝裝置的破壞性分離以及負(fù)載傳感器的毀 壞，它們包括提升安全裝置和/或過(guò)載安全裝置。已知的現(xiàn)有技術(shù)還包括 各種裝置，用于對(duì)準(zhǔn)和/或限制稱量模塊、尤其是安裝裝置相對(duì)于負(fù)載傳 感器以及彼此之間的自由游動(dòng)。
除了稱量模塊的不正確對(duì)準(zhǔn)之外，還存在可能對(duì)稱量結(jié)果具有影響的 其他因素。這些因素包括例如由于由容器內(nèi)部的攪拌機(jī)構(gòu)所引起的容器 的擺動(dòng)/振動(dòng)而導(dǎo)致的水平面中的沖擊力以及一方面由于室外溫度和/或 室內(nèi)溫度的變化、另外當(dāng)待稱量容器加熱和/或冷卻時(shí)可能發(fā)生的溫度波 動(dòng)和/或溫度變化。如果例如當(dāng)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)時(shí)被稱量的容器被加熱或冷 卻，容器的熱膨脹可能導(dǎo)致容器尺寸的變化。
因此，稱量模塊裝置和/或各稱量模塊應(yīng)具有限制稱量容器在水平面 中擺動(dòng)并同時(shí)調(diào)節(jié)由于溫度變化引起的熱膨脹及熱收縮的能力。 一方 面，各稱量模塊應(yīng)當(dāng)是本質(zhì)上剛性的，以允許它們支撐待稱量容器的負(fù) 載并限制其擺動(dòng)，并且另一方面，它們應(yīng)具有足夠的活動(dòng)性，以允許稱 量容器的不受阻礙的膨脹并吸收外來(lái)力而不損害負(fù)載傳感器和/或稱量模 塊的固有功能，而且不允許容器翻倒。
為了稱量大容量容器，可以使用具有若干個(gè)在其各自的活動(dòng)性程度方 面彼此不同的稱量模塊裝置。例如， 一個(gè)固定模塊與兩個(gè)或更多個(gè)允許 運(yùn)動(dòng)的模塊一起使用。稱量模塊的游動(dòng)通常由復(fù)雜裝置限定，其例如要 求精確對(duì)準(zhǔn)或?qū)е略谪?fù)載傳感器和用于限定該游動(dòng)的裝置之間產(chǎn)生摩擦 力。當(dāng)摩擦力存在時(shí)，它們可能導(dǎo)致例如對(duì)負(fù)載傳感器施加外來(lái)側(cè)向力， 由此稱量準(zhǔn)確度降低，或?qū)е虏牧系哪p，由此可能改變限定裝置的功

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有可簡(jiǎn)單地適應(yīng)于期望要求的自由游隙的稱量 模塊。
這里描述的稱量模塊可以是穩(wěn)定的以及本質(zhì)上是柔性的。這里描述的 稱量模塊可具有位置-回復(fù)作用或位置-回復(fù)力，因此其具有當(dāng)外來(lái)力發(fā)生 時(shí)吸收該外來(lái)力的能力和在該外來(lái)力的活性減退后回復(fù)到基準(zhǔn)位置的能 力。
一種示例性的稱量模塊具有第一和第二安裝裝置。第一安裝裝置與待 測(cè)量負(fù)載、例如待稱量的容器進(jìn)行力傳遞接觸，第二安裝裝置可與支撐 該稱量模塊的構(gòu)件相連。取決于為稱量模塊設(shè)計(jì)的負(fù)載特性以及取決于 需要執(zhí)行的任務(wù)，支撐構(gòu)件可以為例如廠房地板、地面、適宜的基礎(chǔ)結(jié) 構(gòu)或工作臺(tái)。作用于稱量模塊上的力可以通過(guò)所述安裝裝置之一傳遞至 設(shè)置在兩個(gè)安裝裝置之間的負(fù)載傳感器并與力傳遞元件進(jìn)行力傳遞接
觸。稱量模塊具有第一和第二接受杯(receiving cup)，每個(gè)接受杯具有 用于接受(容納)力傳遞元件的凹腔，其中接受杯設(shè)置在安裝裝置之間。 第一和/或第二接受杯的相應(yīng)凹腔被成形為在垂直于負(fù)載方向延伸的平面 中具有橢圓形橫截面。這里，術(shù)語(yǔ)凹腔指接受杯中的凹入凹部。
由于至少一個(gè)凹腔具有橢圓形橫截面，例如如果若干個(gè)稱量模塊被用 于稱量負(fù)載時(shí)，限定和/或改變以這種方式構(gòu)造的稱量模塊的活動(dòng)性將是 很簡(jiǎn)單的事情。因此，稱量模塊能夠允許不受阻礙的熱膨脹和熱收縮、 限制水平面中的擺動(dòng)以及吸收外來(lái)干擾力的作用而不損害其功能性或不 允許負(fù)載、例如待稱量容器傾翻。取決于待稱量負(fù)載的形狀或容器的形 狀，例如具有不同活動(dòng)性程度的模塊彼此結(jié)合在稱量模塊裝置中。 一個(gè) 無(wú)游動(dòng)的模塊可與至少兩個(gè)允許運(yùn)動(dòng)的模塊一起使用。
取決于其構(gòu)造，稱量模塊可適應(yīng)具有不同負(fù)載范圍的不同類型的負(fù)載
傳感器。優(yōu)選地，可被使用的負(fù)載傳感器具有配備有應(yīng)變儀的可彈性變 形體并可被構(gòu)造為單端梁式負(fù)載傳感器或搖擺銷式負(fù)載傳感器。
在稱量模塊中，負(fù)載傳感器與力傳遞元件協(xié)作(或配合)，在示例性 實(shí)施例中，該力傳遞元件呈球形，并在第一安裝裝置和負(fù)載傳感器之間 建立力傳遞接觸。該示例性實(shí)施例可以很好地適用于其中稱量模塊為梁 形負(fù)載傳感器構(gòu)造的情況下。
在另一示例性實(shí)施例中，負(fù)載傳感器和力傳遞元件形成一個(gè)單元，該 單元具有兩個(gè)凸球形端面，該兩個(gè)凸球形端面具有相同或不同的幾何形 狀。已知技術(shù)的搖擺銷式負(fù)載傳感器提供了具有對(duì)稱凸球面的這種單元 的例子。
接受杯、例如其形狀和尺寸可以適配于期望的負(fù)載傳感器和力傳遞元 件。為了允許力傳遞元件設(shè)置為在接受杯中具有活動(dòng)性，接受杯中的凹 腔的半徑可以大于設(shè)置在凹腔中的力傳遞元件部分的半徑。
第一和/或第二接受杯的凹腔的橢圓形橫截面指定了力傳遞元件的優(yōu) 選移動(dòng)方向，并相對(duì)于稱量模塊限制了在垂直于該移動(dòng)方向的方向上的 安裝裝置之間的水平游隙。如果一個(gè)接受杯被構(gòu)造為具有橢圓形凹腔而 另一個(gè)接受杯具有圓形凹腔，移動(dòng)僅僅可能沿橢圓形凹腔的縱向軸線方 向進(jìn)行。
如果稱量模塊具有兩個(gè)接受杯，每個(gè)接受杯具有圓形橫截面凹腔，力 傳遞元件可沿各個(gè)方向偏轉(zhuǎn)并因此可被稱為可自由運(yùn)動(dòng)。
如果稱量模塊中的一個(gè)接受杯具有橢圓形橫截面凹腔而另一個(gè)接受 杯具有圓形橫截面凹腔，或者如果兩個(gè)接受杯均具有相對(duì)于凹腔的縱向 軸線彼此平行設(shè)置的橢圓形凹腔，力傳遞元件被限制為沿橢圓形凹腔的 縱向軸線偏轉(zhuǎn)。在這種情況下，稱量模塊具有有限的活動(dòng)性。
如果稱量模塊具有兩個(gè)縱向軸線彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)特定角度、例如90。的
橢圓形橫截面接受杯，力傳遞元件的活動(dòng)性被進(jìn)一步抑制，或者甚至在 90。角的情形下被幾乎完全阻止。因此，后一種稱量模塊為固定稱量模塊。
第一和/或第二接受杯可根據(jù)其橢圓形凹腔的縱向軸線以若干種預(yù)定 角度設(shè)置，因此力傳遞元件相對(duì)于負(fù)載傳感器或稱量模塊的偏轉(zhuǎn)方向可 以改變。因此，例如僅僅通過(guò)旋轉(zhuǎn)具有橢圓形凹腔的接受杯并使其再次 固定到新位置，固定稱量模塊可以轉(zhuǎn)變?yōu)橛邢藁顒?dòng)性的稱量模塊。
在一示例性實(shí)施例中，第一接受杯與頂部安裝裝置相連，第二接受杯 形成于負(fù)載傳感器處。這種設(shè)置是有利的，因?yàn)槠湓试S減小稱量模塊的 總高度并使稱量模塊更穩(wěn)定。
在另一示例性實(shí)施例中，負(fù)載傳感器和力傳遞元件形成一個(gè)單元，該 單元具有兩個(gè)凸球形端面，所述兩個(gè)凸球形端面具有相同或不同的幾何 形狀。具有同樣成形的球形端面的現(xiàn)有搖擺銷式負(fù)載傳感器提供了這種 單元的例子。該負(fù)載傳感器優(yōu)選設(shè)置在分別與兩個(gè)安裝裝置之一相連的 兩個(gè)接受杯之間。這種稱量模塊不具有用于安裝的優(yōu)選取向，因此任何 一個(gè)安裝裝置可以與負(fù)載相連。
在一示例性實(shí)施例中，一種稱量模塊裝置用于測(cè)定質(zhì)量或可由所述質(zhì) 量衍生的負(fù)載的物理量，該稱量模塊裝置具有至少三個(gè)其內(nèi)部容納有負(fù) 載傳感器的稱量模塊，其中所述負(fù)載與所述至少三個(gè)稱量模塊剛性連接。 例如，所述負(fù)載可以為容器和/或其內(nèi)容物。形成稱量模塊裝置的各稱量 模塊的主偏轉(zhuǎn)方向可以在初始時(shí)指定，固定稱量模塊被用作固定錨定點(diǎn)。


下面結(jié)合附圖在實(shí)施例的描述中闡述示例性稱量模塊的細(xì)節(jié)，其中:
圖l示出了一示例性稱量模塊的簡(jiǎn)化三維視圖2以簡(jiǎn)化端視圖方式示出了沿B方向觀察的圖1的示例性稱量模塊；
圖3示出了與一緊固裝置相連的第一安裝裝置的簡(jiǎn)化側(cè)視圖(沿圖l 中指示的方向A);
圖4示出了與一緊固裝置相連的第二安裝裝置的簡(jiǎn)化側(cè)視圖(沿圖l 中指示的方向A);
圖5示出了一示例性稱量模塊的第二安裝裝置的簡(jiǎn)化俯視圖6示出了具有以橫截面方式示出的搖擺銷式負(fù)載傳感器的示例性稱
量模塊的簡(jiǎn)化側(cè)視圖7a示出了具有四個(gè)稱 示意性俯視圖7b示出了具有三個(gè)稱 示意性俯視圖7c示出了具有四個(gè)稱 置的示意性俯視圖8示出了具有設(shè)置在其中的球形力傳遞元件的兩個(gè)示例性接受杯的 簡(jiǎn)化側(cè)視圖9示出了其中設(shè)置有具有力傳遞元件和負(fù)載傳感器的單元的兩個(gè)示 例性接受杯的簡(jiǎn)化側(cè)視圖10以剖面圖方式示出了垂直于負(fù)載方向延伸的具有圓形橫截面凹 腔的示例性接受杯；以及
圖ll以剖面圖方式示出了垂直于負(fù)載方向延伸的具有橢圓形橫截面 凹腔的示例性接受杯。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了這里所述的一示例性稱量模塊的簡(jiǎn)化三維視圖。該稱量模 塊具有兩個(gè)大體板形安裝裝置1， 2和設(shè)置在安裝裝置1， 2之間的梁形
量模塊的示例性徑向定位的稱量模塊裝置的 量模塊的示例性切向定位的稱量模塊裝置的 量模塊的用于矩形容器的示例性稱量模塊裝
負(fù)載傳感器3。負(fù)載傳感器3可以為任何種類的梁形負(fù)載傳感器或平衡盤 式負(fù)載傳感器。平衡盤的使用主要在稱量模塊的運(yùn)輸和/或安裝期間是有 利的。當(dāng)工作時(shí)，稱量模塊優(yōu)選如此定位，以使得第一安裝裝置1與待 測(cè)量負(fù)載接觸，第二安裝裝置2與支撐構(gòu)件相連。
當(dāng)工作時(shí)，第一安裝裝置1與待測(cè)量負(fù)載進(jìn)行力傳遞接觸。為了將稱
量模塊緊固到負(fù)載和/或支撐構(gòu)件上，安裝裝置l， 2在各拐角處具有用于 適宜緊固裝置的開(kāi)口 4。與負(fù)載接觸的一示例性安裝裝置1在圖3中示出， 與支撐構(gòu)件相連的一安裝裝置2在圖4中示出。
在背離負(fù)載傳感器的一側(cè)，安裝裝置l具有一個(gè)幾乎在安裝裝置l的整 個(gè)頂面上延伸的大表面凹部5。表面凹部5由環(huán)繞其周邊的隆起6限定，其中隆起的頂部提供用于負(fù)載的緊固裝置的接觸面。
另一通道開(kāi)口7大約設(shè)置在表面凹部5的中心處，用于緊固力傳遞裝置 的接受杯，該接受杯與負(fù)載傳感器3進(jìn)行力傳遞接觸(參見(jiàn)圖2和3)。開(kāi) 口7的位置主要取決于負(fù)載傳感器3在稱量模塊內(nèi)部的定向和設(shè)置方式。
在工作狀態(tài)下，第二安裝裝置2與支撐構(gòu)件相連并且同樣在各拐角處 配備有用于適宜緊固裝置的開(kāi)口4。
在朝向負(fù)載傳感器3的安裝裝置2的一側(cè)設(shè)置有安裝基座8，負(fù)載傳感 器3緊固在該安裝基座8上。負(fù)載傳感器3如此定向，以使得一端與安裝基 座8固定連接。另一端沿負(fù)載方向自由偏轉(zhuǎn)并被設(shè)置為與安裝裝置保持一 定距離，其中該距離一方面由安裝基座8的高度確定，并且另一方面由安 裝輔助件9的深度確定。安裝輔助件9被成形為安裝裝置2中類似溝槽的凹 部，并從安裝基座8向下傾斜至安裝裝置2的相對(duì)邊緣。這便于在組裝好 的稱量模塊中的負(fù)載傳感器3的安裝或更換。
在工作狀態(tài)下，力傳遞元件(這里不可見(jiàn))建立了兩個(gè)安裝裝置l， 2 之間的力傳遞接觸。稱量模塊具有若干個(gè)不同的安全部件，其用于限制
安裝裝置l， 2彼此之間的水平和豎直游隙。
提升安全裝置設(shè)置在兩個(gè)安裝裝置l， 2之間，并具有多個(gè)部件，在該 例子中，為彼此互相嚙合的鉤子形裝置IO， 11。兩個(gè)鉤子10與第一安裝
裝置1相連，另外兩個(gè)鉤子11與第二安裝裝置2相連。鉤子IO， ll彼此成 對(duì)嚙合，同時(shí)負(fù)載傳感器3設(shè)置在兩個(gè)鉤子對(duì)10， ll之間。
作為另一示例性安全部件，如可在圖2和3中更清楚地看到的那樣， 稱量模塊具有與第一安裝裝置1相連的過(guò)載安全裝置12。鉤子對(duì)IO， 11 和過(guò)載安全裝置12限制了安裝裝置1， 2彼此之間的水平游隙。
除了用于將稱量模塊緊固到支撐構(gòu)件上的開(kāi)口4外，第二安裝裝置2 還具有另外三個(gè)開(kāi)口13，其中只有一個(gè)開(kāi)口可在該視圖中看到。這些開(kāi) 口13可以容納豎直限制裝置，該豎直限制裝置可與鉤子IO (在圖中位于 開(kāi)口13的正上方)和過(guò)載安全裝置12協(xié)作。豎直限制裝置的布置與功能 將參照?qǐng)D2和圖5更詳細(xì)地解釋。
為了稱量具有攪拌機(jī)構(gòu)的容器或在不利外界環(huán)境條件下稱量，可安裝 現(xiàn)有技術(shù)中已知的橫向?qū)蛟?，以用于在這些條件下可能出現(xiàn)的扭矩 和側(cè)向負(fù)載的補(bǔ)償。為了連接橫向?qū)蛟?，第二安裝裝置2具有緊固塊 14，第一安裝裝置l具有至少一個(gè)緊固裝置，這里該緊固裝置以兩個(gè)鉆孔 15的形式構(gòu)造。
圖2示出了圖1所示的示例性稱量模塊的簡(jiǎn)化B向端視圖。從該視圖中 可以清楚地看到，第一安裝裝置1和第二安裝裝置2分別在背離負(fù)載傳感 器3的一側(cè)具有凹部5， 16。這些凹部具有提供稱量模塊與負(fù)載和/或支撐 構(gòu)件的熱絕緣的用途。
與第一安裝裝置1相連的鉤子10以及過(guò)載安全裝置12分別在其自由 端具有凹槽17，該凹槽可與設(shè)置在第二安裝裝置2中的豎直限制裝置18 協(xié)作。凹槽17的尺寸適配于豎直限制裝置18。
豎直限制裝置18設(shè)置在第二安裝裝置2中每個(gè)鉤子10的下面和過(guò)載安
全裝置12的下面。豎直限制裝置18具有三個(gè)功能部件，即，基本上設(shè)置 在第二安裝裝置2中的錨定座19、具有與錨定座19相比擴(kuò)大的橫截面的頭 部20以及面向第一安裝裝置1的限位擋塊(止動(dòng)器)21。例如具有頭部的 螺釘或具有適宜螺母的螺桿可被用作限制裝置18。限制裝置18優(yōu)選設(shè)計(jì) 為是可調(diào)節(jié)的，因此從第二安裝裝置2伸出的限制裝置18的部分的高度可 以改變并且兩個(gè)安裝裝置彼此之間的豎直游隙可以調(diào)節(jié)。
如果兩個(gè)安裝裝置l， 2之間的游動(dòng)通過(guò)可調(diào)節(jié)的限制裝置18消除，限 制裝置18不僅用作過(guò)載安全裝置12和鉤子10的限位擋塊，而且可以與它 們協(xié)作，因此限定出或者甚至例如固定稱量模塊的靜止位置。
與負(fù)載傳感器3協(xié)作的力傳遞元件22設(shè)置在鉤子對(duì)10， 11和過(guò)載安 全裝置12之間以及第二安裝裝置2和負(fù)載傳感器3之間。力傳遞元件22 可以為任何已知的負(fù)載接受器，而且如這里所示，其為可移動(dòng)地安置在 兩個(gè)接受杯23， 24中的球形元件。兩個(gè)安裝裝置l， 2之間的力傳遞接 觸僅僅通過(guò)負(fù)載傳感器3和在接受杯23， 24中自由運(yùn)動(dòng)的力傳遞元件22 建立。
接受杯23與第一安裝裝置1相連，并且接受杯24與負(fù)載傳感器3 相連。每個(gè)接受杯23， 24具有凹腔25， 26，該凹腔可以具有圓形或橢圓 形橫截面。在該例子中，接受杯23具有橢圓形橫截面凹腔25，其中凹腔 25的縱向軸線垂直于附圖平面延伸。接受杯23可在第一安裝裝置的接收 孔7中鎖定就位。優(yōu)選地，接收孔7和與接收孔7配合的接受杯23的端 部被設(shè)計(jì)為具有多邊形橫截面，例如呈對(duì)稱形狀，即，正方形或正六邊 形，因此接受杯23可被設(shè)置在若干固定位置中的一個(gè)中，在接受杯具有 橢圓形凹腔的情況下，這些固定位置允許依次指定力傳遞元件22的偏轉(zhuǎn) 方向。
另一接受杯24可以與第二安裝裝置2剛性連接和/或設(shè)計(jì)為固定在若 干角位置(角坐標(biāo))處，或者作為減小稱量模塊的總高度的裝置，接受
杯24可以構(gòu)造在負(fù)載傳感器3上和/或整合到后者中。接受杯24中的凹腔26 設(shè)計(jì)為圓形。由于接受杯23， 24的不同幾何形狀，球形力傳遞元件22的 活動(dòng)性受到限制并且其偏轉(zhuǎn)被限制在優(yōu)選方向，即，沿橢圓形凹腔25的 縱向軸線。
為了設(shè)置和/或限制兩個(gè)安裝裝置l， 2彼此之間的水平游隙，鉤子IO， 11以及過(guò)載安全裝置12包括固定的水平限制裝置31和/或可調(diào)節(jié)的水平限 制裝置32。在本例子中，固定限制裝置31為已經(jīng)直接成形為鉤子10的一 部分的簡(jiǎn)單限位擋塊?？烧{(diào)節(jié)的限制裝置32例如可以為固定螺釘或在垂 直于負(fù)載方向設(shè)置的孔33中延伸的螺桿。鉤子IO， ll以及過(guò)載安全裝置 12可被設(shè)計(jì)為具有固定水平限制裝置31或具有可調(diào)節(jié)的水平限制裝置 32，其中可調(diào)節(jié)的限制裝置32允許使稱量模塊適配不同的外部條件。
圖2進(jìn)一步示出了溝槽形安裝輔助件9和排流部件。面向負(fù)載傳感器3 的第二安裝裝置2的表面27被設(shè)計(jì)為排流表面，參考圖示狀態(tài)，該表面向 著外部向下傾斜，因此落到第二安裝裝置2上的水汽和/或流體被迅速排 出。類似功能也由安裝輔助件9提供。
圖3示出了處于對(duì)應(yīng)于圖1的A向視圖的取向的示例性第一安裝裝置1 的簡(jiǎn)化側(cè)視圖。兩個(gè)鉤子IO (在該視圖中只有一個(gè)鉤子是可見(jiàn)的)、具 有固定水平限制裝置31的過(guò)載安全裝置12和具有橢圓形凹腔25的接受杯 23設(shè)置在第一安裝裝置1上。在工作狀態(tài)下背離負(fù)載傳感器的安裝裝置l 的一側(cè)具有用作稱量模塊的熱絕緣的表面凹部5。表面凹部5由環(huán)繞其周 邊的隆起6限定，其中隆起的頂部提供緊固裝置28的接觸面。
緊固裝置28例如可以為尺寸與安裝裝置1相匹配的凸緣。緊固裝置28 在頂部關(guān)閉凹部5 (參考附圖)，由此形成封閉的空腔。該空腔可以包括
例如真空或標(biāo)準(zhǔn)氣墊，或者其還可以填充限定導(dǎo)熱性的材料，優(yōu)選標(biāo)準(zhǔn) 氣墊。
緊固裝置28通過(guò)適宜的緊固裝置(緊固件)29與第一安裝裝置1相連。 優(yōu)選地，使用分別設(shè)置在安裝裝置1的拐角處的四個(gè)緊固裝置29 (也參見(jiàn) 圖l)。這些裝置包括分別具有一螺母的螺釘，以及具有兩個(gè)螺母的螺桿 或其他已知的用于凸緣緊固的裝置。緊固裝置28則與這里作為待稱量容 器的基座的負(fù)載30相連。
圖4示出了沿圖1中方向A看到的示例性第二安裝裝置2的簡(jiǎn)化側(cè)視 圖。為清楚起見(jiàn)，該視圖中未示出豎直限制裝置(參見(jiàn)圖2)。
參考附圖，第二安裝裝置2具有兩個(gè)鉤子11、用于橫向?qū)蛟木o 固塊14和從安裝基座8朝向左側(cè)向下傾斜的溝槽形安裝輔助件9，其中這 里只有一個(gè)鉤子是可見(jiàn)的。面向負(fù)載傳感器的第二安裝裝置2的頂面27如 此成形，以使得其在所有側(cè)面上向下傾斜。負(fù)載傳感器3與具有可容納球 形力傳遞元件22的圓形凹腔26的接受杯24相連。
在工作狀態(tài)下，第二安裝裝置2與支撐構(gòu)件34相連，該支撐構(gòu)件優(yōu)選 具有用作緊固裝置35的凸緣。安裝裝置2通過(guò)適宜的緊固裝置29與緊固裝 置35相連。與第一安裝裝置類似，第二安裝裝置2可以構(gòu)造為具有或不具 有如這里所示的用于第二安裝裝置2的熱絕緣裝置。
圖5示出了沒(méi)有負(fù)載傳感器的示例性第二安裝裝置2的簡(jiǎn)化俯視圖， 其另外配備有橫向限位擋塊36。對(duì)負(fù)載傳感器的橫向偏轉(zhuǎn)設(shè)置額外限制 的橫向擋塊36被設(shè)置成緊鄰用于緊固梁形負(fù)載傳感器(這里未示出)的 安裝基座8。負(fù)載傳感器的可移動(dòng)端設(shè)置在由力傳遞元件22的位置指示 的鉤子ll之間。在這里所示的示例性實(shí)施例中，已有設(shè)計(jì)的橫向?qū)蛟?件可直接連接在橫向限位擋塊36上。
該示例性第二安裝裝置2具有基本矩形形狀，其中在所有四個(gè)拐角上
設(shè)置用于將第二安裝裝置2連接到支撐構(gòu)件或負(fù)載上的緊固裝置的通道 開(kāi)口4。
對(duì)于豎直限制裝置(參見(jiàn)圖2)，第二安裝裝置2具有三個(gè)通道開(kāi)口 或孔13?？?3設(shè)置在一三角形的拐角處，該三角形的中心大體上由力傳 遞元件22的位置確定。在稱量模塊的直立位置，孔13的位置大體上與 第一安裝裝置的鉤子和過(guò)載安全裝置的位置相匹配。兩個(gè)孔13緊鄰鉤子 11設(shè)置并位于鉤子11和橫向擋塊36之間，第三孔13設(shè)置在位于相對(duì)安 裝基座8的第一安裝裝置2的相對(duì)側(cè)的溝槽9中。
圖6以簡(jiǎn)化側(cè)視圖的方式示出了如這里所述的具有搖擺銷式負(fù)載傳感 器37或相應(yīng)的平衡盤負(fù)載傳感器的另一示例性實(shí)施例。負(fù)載傳感器37設(shè) 置在兩個(gè)安裝裝置38， 39之間。搖擺銷式負(fù)載傳感器37不具有用于安裝 的優(yōu)選取向，因此在工作狀態(tài)下，安裝裝置38， 39與待測(cè)量負(fù)載和/或支 撐構(gòu)件進(jìn)行力傳遞接觸。兩個(gè)安裝裝置38， 39均在背離負(fù)載傳感器37的 一側(cè)具有作為熱絕緣裝置的表面凹部40， 41。為了保護(hù)稱量模塊，具有 若干部件的提升安全裝置42設(shè)置在安裝裝置38， 39之間。
當(dāng)稱量模塊被最佳地對(duì)齊和調(diào)節(jié)時(shí)，兩個(gè)安裝裝置38， 39僅通過(guò)負(fù)載 傳感器37彼此接觸。負(fù)載傳感器37安置在兩個(gè)接受杯43， 44中，該接受 杯分別與兩個(gè)安裝裝置38， 39中的一個(gè)相連。兩個(gè)接受杯43， 44均具有 凹腔45， 46，該凹腔45， 46可以具有圓形或橢圓形橫截面。在圖示的示 例性實(shí)施例中，凹腔45具有橢圓形橫截面，凹腔46具有圓形橫截面。根 據(jù)接受杯45， 46的形狀，可以設(shè)定搖擺銷式負(fù)載傳感器39的橫向偏轉(zhuǎn)的 優(yōu)選方向。
稱量模塊的尺寸可以適配于期望的負(fù)載傳感器37，從而允許使用具有 不同測(cè)量范圍的負(fù)載傳感器37，即，高負(fù)載容量負(fù)載傳感器和精確負(fù)載 傳感器。
提升安全裝置42具有與安裝裝置39相連的具有若干個(gè)部件的提升安 全元件47和與另一安裝裝置38相連并限制提升安全元件47的限制元件 48。具有多個(gè)部件的提升安全元件47具有基座49和可拆卸地與基座49相 連的固定銷50。與基座49相連的固定銷50的端部具有比面向安裝裝置38 的自由端小的直徑。在準(zhǔn)確調(diào)節(jié)的稱量模塊中，提升安全元件47被限制 在限制元件48的內(nèi)部，從而兩者之間沒(méi)有任何接觸。負(fù)載、例如待稱量 容器可以與安裝裝置38接觸，并且安裝裝置39也可以與支撐構(gòu)件接觸， 但是可以按照相反取向安裝稱量模塊。
兩個(gè)安裝裝置38， 39可以構(gòu)造為板形并適應(yīng)于待稱量容器和/或支撐 構(gòu)件的形狀。為了將稱量模塊安裝連接到容器和/或支撐構(gòu)件上，兩個(gè)安 裝裝置38， 39均若干個(gè)適宜的緊固裝置29。
固定銷50設(shè)置為不與導(dǎo)向部件48中的空腔51接觸并可起到防止稱量 模塊散架和安裝裝置38， 39分離的作用。
限制元件48中的空腔51如此設(shè)計(jì)，以使得如果稱量模塊被最佳地對(duì) 準(zhǔn)，具有若干部件的提升安全元件47沒(méi)有接觸地限制在限制元件48的內(nèi) 部并與安裝裝置38維持一定量的間隙。因此，限制元件48提供一種容納 提升安全元件47的套筒，其中空腔51的形狀基本上與提升安全元件47的 形狀相吻合。
如果外來(lái)力干擾稱量模塊，安裝裝置38與固定銷50接觸，或者在橫 向作用的外來(lái)力的情況下，提升安全元件47的部件與限制元件48內(nèi)部 接觸，由此控制稱量模塊的游動(dòng)。因此，限制元件48用作橫向和豎直限 制裝置，并且固定銷50提供一種過(guò)載安全裝置。為了提升安全元件47 和限制元件48之間距離的精確調(diào)整，可以在限制元件48中設(shè)置多個(gè)限 制裝置52，以限定提升安全元件47和限制元件48之間的距離。優(yōu)選地， 這種限制裝置52是可調(diào)節(jié)的，因此游動(dòng)量可以被調(diào)節(jié)。
用于稱量大容量容器的示例性稱量模塊裝置包括至少三個(gè)稱量模塊， 其中一個(gè)稱量模塊被調(diào)節(jié)為幾乎固定，其它稱量模塊具有給定的游動(dòng)量。 根據(jù)容器的形狀、例如容器基座的形狀，稱量模塊彼此相對(duì)定位。各稱 量模塊彼此之間的取向如此選擇，以使得稱量容器的擺動(dòng)、外來(lái)擾動(dòng)力
和容器的熱膨脹或熱收縮不會(huì)影響稱量結(jié)果。圖7a至圖7c示出了不同稱
量模塊裝置的例子。
圖7a示出了具有圓形基座的示例性容器60和固定連接到容器60上的 稱量模塊裝置。該稱量模塊裝置包括四個(gè)徑向定位的稱量模塊61， 62， 63，這些稱量模塊彼此之間以90。角設(shè)置在容器60周邊處。在這種情況 下，基本上為矩形的稱量模塊61， 62， 63的縱向軸線相對(duì)于容器60的基 座徑向定位。 一個(gè)稱量模塊61被設(shè)置為幾乎固定并充當(dāng)固定點(diǎn)和/或錨定 點(diǎn)。在一個(gè)方向上具有有限活動(dòng)性的稱量模塊63與該稱量模塊61相對(duì)。 兩個(gè)其余位置被兩個(gè)可完全運(yùn)動(dòng)的稱量模塊62占用。
由于圖1至圖6所示的具有力傳遞元件一尤其是，具有包括負(fù)載傳感器 和設(shè)置在兩個(gè)接受杯之間的力傳遞元件的單元一的設(shè)計(jì)，可以通過(guò)接受 杯的取向和/或類型的選擇設(shè)定稱量模塊61， 62和63的構(gòu)造，g卩，通過(guò)提 供如圖1和圖2所示的開(kāi)口將其中一個(gè)接受杯裝配新位置上，或者通過(guò)利 用另一個(gè)接受杯簡(jiǎn)單地更換兩個(gè)接受杯中的一個(gè)。當(dāng)使用梁型負(fù)載傳感 器時(shí)，優(yōu)選地更換與安裝裝置相連的接受杯。
固定稱量模塊61通過(guò)使用兩個(gè)具有橢圓形凹腔的接受杯實(shí)現(xiàn)，這些凹 腔被設(shè)置為它們各自的縱向軸線彼此垂直定位。具有有限活動(dòng)性的稱量 模塊63優(yōu)選具有一個(gè)具有圓形凹腔的接受杯和一個(gè)具有橢圓形凹腔的接 受杯，通過(guò)旋轉(zhuǎn)橢圓形接受杯，可以任意改變運(yùn)動(dòng)的優(yōu)選方向?？勺杂?運(yùn)動(dòng)的稱量模塊62具有兩個(gè)具有圓形凹腔的接受杯。
圖7b同樣示出了具有圓形基座的示例性容器60。與容器60固定連
接的稱量模塊裝置由三個(gè)稱量模塊61， 62， 70組成，這些稱量模塊沿切 向排列在容器60的周邊處。該稱量模塊裝置由固定稱量模塊61、有限活 動(dòng)性稱量模塊70和可完全活動(dòng)的稱量模塊63組成，這些模塊相對(duì)于容 器60的基座彼此之間以大約120°的間隔設(shè)置。
圖7c示出了具有矩形基座的示例性容器64。其通過(guò)設(shè)置在容器64的四 個(gè)拐角處的四個(gè)稱量模塊61， 62， 63支撐。兩個(gè)可自由運(yùn)動(dòng)的稱量模塊 62設(shè)置在對(duì)角線相對(duì)拐角處，而固定稱量模塊61和有限活動(dòng)性稱量模塊 62分別設(shè)置在另外兩個(gè)拐角處。
圖7a至圖7c清楚地顯示了起到支撐和在容器和支撐該容器的構(gòu)件之 間建立接觸作用的不同示例性稱量模塊。因此，稱量模塊的不正確調(diào)整 也對(duì)容器的穩(wěn)定性具有影響，該穩(wěn)定性必須始終確保，尤其是例如當(dāng)內(nèi) 容物為化學(xué)侵蝕性或?qū)Νh(huán)境有害的物質(zhì)時(shí)。因此，必須設(shè)計(jì)稱量模塊， 以使它們盡可能的穩(wěn)定并保護(hù)它們免受過(guò)載、干擾外來(lái)力以及扭矩的影 響。
圖8和圖9給出了示例性接受杯、力傳遞元件和負(fù)載傳感器的布置情況 的側(cè)視圖。圖8所示的為梁型負(fù)載傳感器3，而圖9示出了搖擺銷式負(fù)載傳 感器37，其中力傳遞元件形成具有負(fù)載傳感器的單元。
圖8所示的示例性負(fù)載傳感器3與一示例性接受杯24相連。球形力傳遞 元件22設(shè)置在與負(fù)載傳感器3相連的接受杯24和另一個(gè)接受杯23之間。接 受杯23， 24具有不同橫截面形狀的凹腔25， 26。凹腔26具有圓形橫截面， 而凹腔25具有橢圓形橫截面，其中凹腔25的縱向軸線垂直于附圖平面延 伸，因此力傳遞元件22的偏轉(zhuǎn)被限制在垂直于附圖平面的方向。類似的 效果可以通過(guò)彼此平行排列的兩個(gè)橢圓形凹腔獲得。兩個(gè)凹腔的半徑均 大于力傳遞元件22的半徑。
圖9所示的搖擺銷式負(fù)載傳感器37直接設(shè)置在兩個(gè)接受杯43，44之間，
在該表現(xiàn)形式中，接受杯43， 44具有橢圓形橫截面的凹腔。凹腔45被排
列成使得它們的縱向軸線垂直于附圖平面延伸并且負(fù)載傳感器的游動(dòng)在 該方向上受到更大的限制。
表示在垂直于負(fù)載方向的平面中的剖視圖的圖10和圖11示出兩個(gè)具 有凹腔66， 69的示例性接受杯65， 68，該凹腔66， 69中安置有力傳遞元 件67或由力傳遞元件和負(fù)載傳感器組成的單元。圖10所示的接受杯65具 有圓形橫截面的凹腔66，該凹腔允許力傳遞元件67在所有方向上運(yùn)動(dòng)。 圖9示出了具有橢圓形橫截面的凹腔69的接受杯68，在這種情況下，力傳 遞元件67的運(yùn)動(dòng)在優(yōu)選方向上被引導(dǎo)。
通過(guò)僅僅選擇接受杯中的凹腔的橫截面，可以因此限定力傳遞元件以 及稱量模塊的優(yōu)選運(yùn)動(dòng)方向。還可以專門提供包括具有橢圓形凹腔的接 受杯的稱量模塊。
當(dāng)使用搖擺銷式負(fù)載傳感器時(shí)，還可以不同地成形負(fù)載傳感器的端 面，例如使一個(gè)端面具有圓形橫截面，并使相對(duì)的端面具有橢圓形橫截 面。
在稱量容器承受擺動(dòng)/振動(dòng)和例如由于溫度的改變使待稱量容器或負(fù) 載的尺寸產(chǎn)生變化的情況下，引導(dǎo)和限制力傳遞元件的運(yùn)動(dòng)的構(gòu)思將是 非常有利的。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解，本發(fā)明在不偏離其本質(zhì)或?qū)嵸|(zhì)特征的情 況下可表現(xiàn)為其他特定形式。因此，從各方面看，這里公開(kāi)的實(shí)施例被 看作是示例性而非限制性的。本發(fā)明的范圍由后附權(quán)利要求、而非上述 描述限定，并且落入其含義、范圍和等效替換的改變均被認(rèn)為包含在其 中。
附圖標(biāo)記列表
1安裝裝置33
2安裝裝置34
3負(fù)載傳感器35
4開(kāi)口36
1中的表面凹部37
6隆起38
7開(kāi)口39
8安裝基座40
9安裝輔助件41
10鉤子42
11鉤子43
12過(guò)載安全裝置44
13開(kāi)口45
14緊固塊46
15孔47
162中的凹部48
17凹槽49
18豎直限制裝置50
19錨定座51
20頭部52
21限位擋塊60
22力傳遞元件61
23接受杯62
24接受杯63
2523中的凹腔64
孔
支撐構(gòu)件
緊固裝置
橫向限位擋塊
負(fù)載傳感器
安裝裝置
安裝裝置
38中的凹部
39中的凹部
提升安全裝置
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
固定銷
空腔
限制裝置 容器
固定稱量模塊 可完全運(yùn)動(dòng)的稱量模塊 有限活動(dòng)性稱量模塊 容器200710128601.0
說(shuō)明書第18/18頁(yè)
2624中的凹腔65接受杯
272的表面6665中的凹腔
28緊固裝置67力傳遞元件
29緊固裝置68接受杯
30負(fù)載6968中的凹腔
31固定水平限制裝置70有限活動(dòng)性稱量模塊
32可調(diào)節(jié)的水平限制裝置
2權(quán)利要求
1.一種稱量模塊，包括與待測(cè)定負(fù)載進(jìn)行力傳遞接觸的第一安裝裝置；可與支撐所述稱量模塊的支撐構(gòu)件相連的第二安裝裝置；以及設(shè)置在所述安裝裝置之間并與一負(fù)載傳遞裝置協(xié)作的負(fù)載傳感器，其中所述稱量模塊具有第一和第二接受杯，每個(gè)接受杯具有設(shè)計(jì)為接受力傳遞元件的凹腔，所述接受杯設(shè)置在所述安裝裝置之間，并且至少一個(gè)凹腔在基本上垂直于負(fù)載方向的平面中具有橢圓形橫截面。
2. 如權(quán)利要求1所述的稱量模塊，其特征在于，所述力傳遞元件被 成形為球形。
3. 如權(quán)利要求1所述的稱量模塊，其特征在于，所述負(fù)載傳感器和 所述力傳遞元件形成一單元，所述單元具有兩個(gè)凸球形端面，所述兩個(gè) 凸球形端面具有相同或不同的幾何形狀。
4. 如權(quán)利要求1所述的稱量模塊，其特征在于，所述第一凹腔和所 述第二凹腔中的至少一個(gè)具有圓形橫截面。
5. 如權(quán)利要求1所述的稱量模塊，其特征在于，所述凹腔的半徑大 于設(shè)置在所述凹腔中的力傳遞元件部分的半徑。
6. 如權(quán)利要求1所述的稱量模塊，其特征在于，構(gòu)造有橢圓形橫截 面凹腔的第一和第二接受杯中的至少一個(gè)可按照彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)的凹腔縱 向軸線的至少兩個(gè)角取向設(shè)置。
7. 如權(quán)利要求6所述的稱量模塊，其特征在于，構(gòu)造有橢圓形橫截 面凹腔的第一接受杯和/或構(gòu)造有橢圓形橫截面凹腔的第二接受杯可按照 彼此相對(duì)旋轉(zhuǎn)90。的凹腔縱向軸線的兩個(gè)角取向設(shè)置。
8. 如權(quán)利要求1所述的稱量模塊，其特征在于，所述第一和第二接 受杯分別與所述安裝裝置之一相連。
9. 如權(quán)利要求1所述的稱量模塊，其特征在于，所述第一接受杯與 一安裝裝置相連，所述第二接受杯形成于所述負(fù)載傳感器處。
10. 具有至少三個(gè)根據(jù)權(quán)利要求1所述的稱量模塊的稱量模塊裝置， 其用于測(cè)量負(fù)載的質(zhì)量和可由所述質(zhì)量衍生的負(fù)載的物理特性中的至少 一個(gè)，其中所述負(fù)載與所述稱量模塊裝置進(jìn)行力傳遞接觸。
11. 如權(quán)利要求2所述的稱量模塊，其特征在于，所述第一和第二接 受杯分別與所述安裝裝置之一相連。
12. 如權(quán)利要求2所述的稱量模塊，其特征在于，所述第一接受杯與一安裝裝置相連，所述第二接受杯形成于所述負(fù)載傳感器處。
13. 具有至少三個(gè)根據(jù)權(quán)利要求2所述的稱量模塊的稱量模塊裝置， 其用于測(cè)量負(fù)載的質(zhì)量和可由所述質(zhì)量衍生的負(fù)載的物理特性中的至少 一個(gè)，其中所述負(fù)載與所述稱量模塊裝置進(jìn)行力傳遞接觸。
14. 如權(quán)利要求3所述的稱量模塊，其特征在于，所述第一和第二接 受杯分別與所述安裝裝置之一相連。
15. 如權(quán)利要求3所述的稱量模塊，其特征在于，所述第一接受杯與 一安裝裝置相連，所述第二接受杯形成于所述負(fù)載傳感器處。
16. 具有至少三個(gè)根據(jù)權(quán)利要求3所述的稱量模塊的稱量模塊裝置， 其用于測(cè)量負(fù)載的質(zhì)量和可由所述質(zhì)量衍生的負(fù)載的物理特性中的至少 一個(gè)，其中所述負(fù)載與所述稱量模塊裝置進(jìn)行力傳遞接觸。
17. 如權(quán)利要求4所述的稱量模塊，其特征在于，所述第一和第二接受杯分別與所述安裝裝置之一相連。
18. 如權(quán)利要求4所述的稱量模塊，其特征在于，所述第一接受杯與 一安裝裝置相連，所述第二接受杯形成于所述負(fù)載傳感器處。
19. 具有至少三個(gè)根據(jù)權(quán)利要求4所述的稱量模塊的稱量模塊裝置， 用于測(cè)量負(fù)載的質(zhì)量和可由所述質(zhì)量衍生的負(fù)載的物理特性中的至少一 個(gè)，其中所述負(fù)載與所述稱量模塊裝置進(jìn)行力傳遞接觸。
全文摘要
一種稱量模塊，其具有與待測(cè)定負(fù)載進(jìn)行力傳遞接觸的第一安裝裝置，并具有可與支撐稱量模塊的支撐構(gòu)件相連的第二安裝裝置。一負(fù)載傳感器設(shè)置在所述安裝裝置之間并與一負(fù)載傳遞裝置協(xié)作。所述稱量模塊具有第一和第二接受杯，每個(gè)接受杯具有設(shè)計(jì)為接受力傳遞元件的凹腔，所述接受杯設(shè)置在所述安裝裝置之間。至少一個(gè)凹腔在基本上垂直于負(fù)載方向的平面中具有橢圓形橫截面。
文檔編號(hào)G01G21/23GK101101232SQ20071012860
公開(kāi)日2008年1月9日 申請(qǐng)日期2007年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月7日
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