专利名称：称重传感器�？榈闹谱鞣椒�
技术领域：
本发明涉及称重传感器，特别是一种具有力传递机构的称重传感器�？椋隽Υ莼拱ㄆ叫械枷蛄耍銎叫械枷蛄司哂幸桓隹墒币贫钠叫兴谋咝瓮群鸵桓鋈潭ㄆ叫兴谋咝瓮取�
背景技术：
在作为天平核心元件的称重传感器中，基于力传递机构的给定最大负载的设计结构并且基于力传递机构所能获得的精度，基本上确定了天平可以被使用的应用范围。
商业供应的天平经常通常被构造成具有所谓的成套或成系列的天平型号，其中一个型号系列中的天平具有类似的外观并且以类似的型号代码表示。一个系列的天平通常是一个开发项目或一组共同开发项目的产物。
本领域现有技术中的天平的问题在于，在一个系列的型号内，具有不同最大负载和不同测量分辨率的各个称重传感器在它们的总体外观和组合件方面可能彼此显著不同。因此，组合件之间存在很多不同之处，这导致制造和运输的成本增加。
特别地讲，一个系列的天平型号内的各个型号的天平常常在称重盘尺寸以及称重盘与称重传感器之间的连接方式方面是不同的。根据一种以被证明对高负载能力的天平有用的公知观点，在此情况下通常具有大尺寸的称重盘，或者—如果可行—称重盘支承，在多个点(大多数情况下是四个点)连接到称重传感器的负载接收部分，即力传递机构的可竖直移动的平行四边形腿，以防止因称重负载的偏心布置而导致破坏性作用。另一方面，在通常具有小称重盘的小负载能力天平中，优选的结构是通过所谓的单点连接部将称重盘连接到负载接收部分，例如，通过用作称重盘支座的锥形支承。
本领域的现有技术包括这样的天平，其中各个单独的元件被制造出来，并且能够以相对经济的方式构造成适合于不同的最大负载。
例如，EP 0 573 806 A1中公开的天平具有一个测量传感器，其通过形状适配和力传递的连接结构连接到一个U形中间支承框架上。测量传感器安置在中间支承框架的U形腿之间，并且紧固在U形框架的基部。中间支承框架和测量传感器各自的接触表面被精加工成具有非常小的公差，从而在支承框架和测量传感器被栓接在一起时，没有组装应力被引入到测量传感器中。因此，在被安装到天平壳体中之前，测量传感器可以与中间支承框架一起调节，而且测量传感器与中间支承框架可以作为一个单元安装到壳体中。U形中间支承框架被设计成可容纳不同宽度的测量传感器。
DE 295 14 793 U1中描述的用于精确天平的过载保护系统包含一个具有上侧和下侧导向臂的辅助平行导向连杆，所述臂的面向着称重盘的端部结合在一个连接腿上，所述臂的背对着称重盘的端部结合在负载接收器上，因此导向臂、连接腿和负载接收器以平行四边形连杆的形式组合在一起。过载保护系统包括至少一个预应力弹簧，其在天平的称重范围内保持称重盘和负载接收器彼此刚性连接。弹簧安置在上侧导向臂和一个刚性连接着负载接收器的座板之间。连接腿带有横向间隙穿过座板。通过这种设计思想，可以将过载保护系统基本上安置在位于测量传感器前端的一个横向位置上，从而几乎不占据任何空间。
此外，一个用于校准配重的接收装置可以被紧固在或集成于包含可挠曲枢转部的导板上，并且通过两个导向螺栓相连，或者，可以被紧固在或集成于辅助平行导向连杆的座板上。因此，过载保护系统可以在天平之外预先组装并且调节至天平的最大载荷能力。这个组合件通过少量螺钉连接到称重传感器。利用具有不同弹簧常数的弹簧，该装置可以适合于不同的负载范围。
然而，尽管现有技术中公开的各个装置被设计成在一种以上的天平型号中是用相同的个体元件，但组合件的总体数量仍相对较大。特别地讲，如果天平需要配备不同尺寸的称重盘，例如小型、中型或大型称重盘，需要将天平适当地设计成能够将不同尺寸的称重盘稳定地连接到称重传感器。因此，超过某一尺寸的称重盘就不再能够被具有单点连接部的锥体保持，因为称重负载的偏心位置可能回到称重结构造成太大影响。同样，过载装置也需要满足不同称重盘尺寸的要求。可能会对力传递机构造成影响并且可能最终导致其遭到破坏的横向定向力矩随着称重盘尺寸的增大而增加。因此，需要截断这些横向定向力矩。
发明内容
因此，本发明的目的是在天平的组成员间的设计上取得协调，从而可以利用尽可能少的不同组合件来制作出一个系列的天平型号中的大量不同规格天平。
通过权利要求1的特征部分中的技术特征，可以实现这一目的。一种称重传感器模块具有力传递机构，所述力传递机构包括平行导向连杆，所述平行导向连杆具有一个可竖直移动的平行四边形腿和一个三维固定平行四边形腿。该称重传感器�？榕浔赣谐浦嘏痰サ懔佑玫谝怀浦嘏讨С凶爸玫陌沧扒蛞约俺浦嘏潭嗟懔�、特别是四点连接用第二称重盘支承装置的安装区域，所述第一个第二安装区域均连接着力传递机构。结果，以使所述称重传感器�？榭杀挥糜谥圃煲恢痔炱缴杓葡盗兄械牟煌秃诺奶炱剑煌娓竦拿扛鎏炱椒直鸨簧杓瞥删哂胁煌淖畲蟾涸啬芰�。
在一个系列的天平型号中，不同的规格通常在称重盘的尺寸以及称重盘向称重传感器上的连接方式方面彼此不同，所述连接方式特别是指称重盘是在多个点(大多数情况下是四个点)或是在单一的点例如通过锥形支承柱连接到力传递机构的可竖直移动的平行四边形腿；根据本发明的称重传感器�？榭梢杂糜诹尤魏卫嘈偷某浦嘏蹋佣峁┝烁叨鹊牧榛钚�。因此，在单一的天平设计系列中，可以制作出大量不同规格的天平，与此同时，组合件或组装�？榈氖靠梢晕纸仙�。
根据本发明来设计的称重传感器�？橛叛≡谔炱街庠は茸樽埃允垢ü娓�(类型)的称重传感器�？槎杂谔囟ǖ奶炱叫秃哦允强苫セ坏�。这种单独调节称重传感器�？榈乃枷朐诤芏嗲榭鱿率怯幸娴模纾诔浦卮衅髂？樾枰谥圃斐е饨懈皇�。
在称重传感器模块的一个特定实施例中，称重盘的单点连接用第一称重盘支承装置的安装区域和称重盘的多点连接、特别是四点连接用第二称重盘支承装置的安装区域通过一个中间部件结合在力传递机构上。优选地，如果设有一个过载保护装置，所述中间部件是过载保护装置中的一个元件。
在一种特别优选的结构中，所述过载保护装置包括一个具有上侧和下侧导向臂的辅助平行导向连杆，每个导向臂的一端连接着力传递机构的可竖直移动的平行四边形腿，每个导向臂的相反端连接着至少一个连接件，导向臂将连接件与可竖直移动的平行四边形腿以平行四边形连杆的形式结合在一起。所述用于第一称重盘支承装置的安装区域和所述用于第二称重盘支承装置的安装区域设在辅助平行导向连杆的连接件上。
在一个特别有益的实施例中，所述过载保护装置包括一个预应力弹簧，其在特定负载范围内保持辅助平行导向连杆的至少一个连接件刚性连接着可竖直移动的平行四边形腿。具体地讲，所述弹簧是螺旋弹簧，其适合于对力传递机构的特定最大负载作出反应。
在一个进一步改进的优选实施例中，所述过载保护装置包括在空间中彼此相隔的第一位移限制止挡装置和第二位移限制止挡装置。所述第二位移限制止挡装置被以下述方式构造出来，即在称重传感器模块被用于多点连接、特别是四点连接称重盘时，除第一位移限制止挡装置起作用以外，第二位移限制止挡装置也起作用。
另一个实施例中设有一个支架体，所述力传递机构的固定平行四边形腿可通过该支架体刚性连接在一个壳体上。具有特定的U形轮廓的所述支架体被设计成可容纳不同尺寸的力传递机构，所述力传递机构被设定为适用于不同的最大负载。此外，所述过载保护装置的第一和第二位移限制止挡装置包括设置在支架体上的至少一个位移限制挡块。
通过这种设计思想，称重传感器�？榈玫焦逃械谋；ぃ锤帽；げ坎皇腔诹釉诳翘迳系奈灰葡拗票；さ部椋辉诤笠磺榭鱿拢捎谖灰葡拗票；さ部榈募湎缎枰柚迷谧罡呔龋虼诵枰翘遄殴乖斐墒屎嫌诔浦卮衅髂？�。
具有多个(特别是四个)用于称重盘的连接点的所述用于第二称重盘支承装置的安装区域被横向设置在力传递机构的两侧或者设置在中间部件上(如果设计结构中包含一个中间部件的话)，特别是设置在过载保护装置的辅助平行四边形机构上。第二称重盘支承装置的安装区域具有肋状表面部分，并且第二称重盘支承装置具有两个支承梁，每个支承梁分别具有肋状表面部分。通过各自的肋状表面部分之间的相互啮合，支承梁可以以形状适配和力传递的方式连接在安装区域上。
在更大的称重盘被用于多支承点结构的情况下，两个支承梁通过横向连接件结合在一起而形成框架，用于称重盘的支承点设在该框架上。在这一点上应当指出，用于将称重盘连接到天平上的各个点应当尽可能靠近称重盘的边缘，以使偏心安置的负载的有害作用最小化。
在称重传感器�？榈囊桓鎏乇鹩幸娴氖凳├校龅诙灰葡拗浦沟沧爸冒ㄒ桓隹闪釉谥С辛夯蚩蚣苌系奈灰葡拗坡菟ǎ辉诔浦卮衅髂？榈淖樽白刺拢鑫灰葡拗坡菟ò仓迷谏喜嗟诙灰葡拗频部橛胂虏嗟诙灰葡拗频部橹洌饬礁鑫灰葡拗频部榫柙谥Ъ芴迳�。
根据本发明的称重传感器�？椴坏芄皇褂糜诹映浦嘏毯陀糜诠乇；ぷ爸玫牟煌楹霞氖孔钚』一鼓芄皇迪终庋哪康模唇徊郊跎偬炱降钠渌辜缧Ｗ枷低常允姑扛鲎楹霞械牟煌拷仙�。
在校准系统中后一目的是通过下述结构实现的，即设有一个校准装置，其包括一个校准配重接收器、一个用于施加和去除校准配重的校准配重操纵装置以及一个校准配重，所述校准配重接收器连接着力传递机构，所述校准配重操纵装置连接着支架体。校准配重操纵装置的这种结构，即为了测量而减小施加在校准配重接收器上的重量以及随后再次增加校准配重所需的机械和电气元件与现有技术例如EP 0 955 530 A1中公开的结构不同，在该文献中，校准配重操纵装置绝对地连接着壳体。
为了产生适合于测量大负载的天平，在称重传感器�？檎攵孕Ｗ甲爸媒鲂枰鞒龅男薷氖堑髡Ｗ寂渲厥怪屎嫌诙粤Υ莼沟奶囟ㄗ畲蟾涸刈鞒龇从Α�
在称重传感器�？榈囊桓鎏囟ㄊ凳├校隽Υ莼沟钠叫械枷蛄擞傻タ椴牧现瞥晌ゼ问�。在一种替代性结构中，整个力传递机构由单块材料制成为单件形式。所述力传递机构基于电磁力补偿原理进行操作。
称重传感器�？楣钩梢桓龆懒⒌牡ピ淇梢砸圆煌氖凳┩瓿苫蚶┱梗圆桓鱿盗行秃诺奶炱剑渲凶楹霞氖勘３纸仙伲痪」苋绱耍帜芄宦闶褂谜叩牟煌螅缱畲蟾涸�、分辨率、校准能力、称重盘尺寸等。
一个优选的概念是，除了力传递机构本身之外，还要将根据本发明的称重传感器模块中的那些高制造成本的部件或组合件，例如过载保护装置的辅助平行导向连杆、校准配重操纵装置、支架体以及称重盘支承装置，构造成适合于一个天平设计系列中的所有型号。
下面通过附图中示意性显示的例子来进一步描述本发明。
图1以三维立体图示出了一种称重传感器�？椋渑浔赣杏糜诘サ懔映浦嘏痰闹С凶爸�。
图2以三维立体图示出了一个支架体。
图3以三维立体图示出了过载保护装置的辅助平行四边形形式的辅助平行导向连杆。
图4以三维立体图示出了一种称重传感器�？椋涮砑恿酥С辛海糜谒牡懔又械瘸叽绲某浦嘏�。
图5以三维立体图示出了一种局部拆开的称重传感器�？椋渲型�1所示称重传感器�？槔靡桓隹蚣芏靡岳┱梗⒁虼硕糜谒牡懔哟笮统浦嘏蹋黄渲型�5a是从斜上方所作视图，图5b是从斜下方所作视图。
图6以三维立体图示出了处在组装状态的图5中的称重传感器�？椤�
图7中以局部拆除的示意图示出了根据另一个实施例的称重传感器�？椋渫ü芍苯咏艄淘诹Υ莼股系闹С辛憾靡岳┱�。
具体实施例方式
图1示出了称重传感器的各部分的透视图，这些部分被组装在一起以形成一个模块，该�？樵谙挛闹谐谱鞒浦卮衅髂？椋⑶乙愿酵急昙�1表示。称重传感器�？�1的优选工作原理是电磁力补偿。除了电和电子元件以外，称重传感器�？�1还包括一个力传递机构2，所述力传递机构包括平行导向连杆，在所述平行导向连杆中，一个固定平行四边形腿3和一个可竖直移动的平行四边形腿4通过一对导向臂5相连(图中仅能看到一个导向臂5)。力传递机构是一个单体材料块中的一体部分，其中，主要部分，即平行四边形、杠杆结构、连接元件、支点部(图中不可见)，通过无材料区而彼此分开，所述无材料区采用的是薄线性切口6的形式，所述切口沿着与至少一个减力杠杆的转动平面相垂直的方向横贯材料块。这种类型的力传递机构属于本领域的公知技术，并且详细公开于EP 0 518 202 A1中。力传递机构2的固定平行四边形腿3通过形状适配的力传递连接部连接着一个U形支架体10的U形腿11之间的基部12。为了实现该连接，力传递机构2和支架体10二者的连接接触面被精加工成平坦状态并且位于狭小的公差内。
一个过载保护装置中的辅助平行导向连杆20坚固地连接着力传递机构2的可竖直移动的平行四边形腿4。辅助平行导向连杆20具有折回至其自身的结构，也就是说，它的导向臂21首先延伸到位于力传递机构2外侧的空间中，然后分支为两个部分，这两个部分掉转方向沿着力传递机构2的侧面继续延伸到大约与可竖直移动的平行四边形腿4横向相邻的位置，在此，上侧和下侧导向臂21通过导向螺栓22连接到每个所述侧面。辅助平行导向连杆20可从图3中看到，并且将在后面参照图3详细解释。
一个校准配重操纵装置30在称重传感器�？榈南喾炊酥苯恿幼胖Ъ芴�10，该相反端就是与力传递机构2被紧固在支架体10上的部位相反的一端。用于在校准测量过程中保持校准配重36的校准配重接收器35连接着一个杠杆延伸部37，该杠杆延伸部直接连接着力传递机构2，特别是连接着力传递机构2的一个杠杆。这种类型的力校准装置属于本领域的公知技术，并且详细公开于EP0 955 530 A1中。然而，该文献中的校准配重操纵装置不是连接在支架体上，而使连接在天平壳体上。校准配重操纵装置30包括一个电机，其安置在电机壳体31中，并且用于升高校准配重36或将其降低到校准配重接收器35上。
图1中的右上侧a)、b)部分中以缩小的比例示出了天平7、7’，它们配备有如前所述的称重传感器�？�1中。天平7具有圆形称重盘8，天平7’具有矩形称重盘8’，这两个天平均被设计成单点连接称重盘。
与过载保护装置的辅助平行导向连杆20的导向臂21的折回端相连的所述腿上承载着一个作为称重盘8、8’的支座的支承锥体19。称重盘8、8’可以直接、或者在某些情况下通过称重盘支承(图中未示出)安置在支承锥体19上，锥体可被称作单点负载引入结构。
如图1中所示并且在前面描述过的称重传感器�？�1优选用于负载范围最高达1公斤的天平，在这种情况下，力传递机构2以及校准配重36和过载保护装置(后文中将参照图3进行描述)的弹簧被以组合件或部件的形式优化，以便用于该负载范围。
图2中以三维透视图示出了U形支架体10。支架体10优选由整体浇铸件构成，并且包括一个基部12和两个U形腿11。在远离基部12的远端，U形腿11继续延伸而形成向外偏置的延伸部13，延伸部具有螺纹孔18，校准配重操纵装置30(见图1)可以通过螺钉紧固在螺纹孔上。位于延伸部13另一端的凸肩17构成第一位移限制挡块，以便与过载保护装置20协作。位于U形支架体内侧的安装表面16被精加工出狭窄公差，如前所述，以便与力传递机构2上的同样被精加工出相应小公差的端面精确配合接触。
支架体10在其底侧具有螺纹孔(图中不可见)，用于将支架体10紧固在天平壳体9、9’(如图1的a)、b)部分中的缩小比例显示)的底板(同样不可见)。附图标记14和15分别表示过载保护装置的位移限制挡块，如后文中参照图5a和5b详细解释。
图3中同样以透视图示出了过载保护装置的辅助平行导向连杆20。均以附图标记21表示的上侧和下侧导向臂分别具有紧固区域26，用于将辅助平行导向连杆20紧固在力传递机构的可竖直移动的平行四边形腿4的顶部和底部，优选通过螺钉进行紧固。由于它们的折回结构，导向臂21在远离紧固连接部的远端具有转弯区域27。每个导向臂从转弯区域27开始被分支为两个沿设置在中央的紧固区域26的外侧延伸的部分。导向臂21上的靠近转弯区域27的部位设有挠曲结合部28。附加的挠曲结合部28设置在从导向臂21向辅助平行导向连杆20的负载接收部分29的过渡部位处。在负载接收部分29中，上侧和下侧导向臂21彼此连接而形成一种框体，并且它们还通过安置在框体中的两个导向螺栓22(只有一个可见)而彼此接触。一个截锥支承19(也称作支承锥体19)安装在辅助平行导向连杆20的负载接收部分29的顶部，以构成称重盘支座或称重盘支承。在过载的情况下，负载接收部分29在挠曲结合部28屈服，并且相对于与力传递机构2相连的紧固区域26向下移动。
在框体内部，面对着支承锥体19的紧固位置，辅助平行导向连杆具有座板25，该座板25被两个导向螺栓22穿过，座板与导向螺栓之间具有非接触间隙。座板25刚性连接着力传递机构2的可竖直移动的平行四边形腿4。每个导向螺栓22分别被一个螺旋弹簧23环绕着，所述螺旋弹簧在图中仅以符号示出。螺旋弹簧23被施加预应力，以推抵座板25。在正常操作状态下，座板25和形成框体的负载接收部分29被推压至相互接触，即辅助平行导向机构(连杆)像是一个刚体。然而，在过大的负载施加在负载接收部分29上时，负载接收部分相对于座板25向下偏转，以挤压所述两个弹簧23并且支靠在支架体10的凸肩17(见图2)上。两个凸耳24分别具有开口，用以保持一个相应的位移限制螺栓(见图5a和5b)。
位于负载接收部分29的两侧的面向外侧表面39被加工出肋，并且具有两个螺纹孔38。这种构造是为了连接其它部件，这些部件可以使称重传感器�？�1扩展至用于更高负载范围，如后文中详细解释。
图4中示出的称重传感器模块被改造成用于中等尺寸、优选矩形的称重盘8”，该称重盘在四个点处被支撑着，图中的a)部分以缩小的比例示出了具有称重盘8”的天平7”。改造之处仅包括去掉支承锥体19，并且在辅助平行导向连杆20的每侧分别添加一个支承梁40。支承梁40分别在其顶侧承载着一个容槽41，用于收集可能滴落在天平中的水，特别是在天平被置于高湿度的环境中时。用于称重盘的支承螺栓42安置在支承梁40上，并且从每个容槽41的两端直立伸出；位于支承螺栓42上的紧固螺母43用于将容槽41保持就位于支承梁40上。
这样，过载保护装置的辅助平行导向连杆20用作一个中间部件，以将称重盘连接到力传递机构2的可竖直移动的平行四边形腿4，而不论负载是借助于支承锥体19通过称重盘的单点连接施加的，还是借助于支承梁40的支承螺栓42而以四点连接的方式施加的。
图4中示出了支承锥体19(已被拆下)的安装区域32以及用于将支承锥体19紧固在负载接收部分29上的螺纹孔33。
为了将称重传感器�？�1构造成适用于带有四点连接式中等尺寸称重盘8”的天平，而非将称重传感器�？�1构造成适用于带有单点连接式小型称重盘8、8’的天平，在称重传感器�？榈闹谱鞴讨校挥猩倭康淖楹霞虿考缌Υ莼埂枰郊踊蛱娲缘匕沧�。由于中等尺寸称重盘8”通常用于天平7”中，该天平7”被设计成用于更高的负载范围，因此具有中等尺寸称重盘8”的称重传感器�？�1优选配备有被设计成适用于相匹配高负载的力传递机构2，并且配备有在更高负载下起作用的过载保护装置20(只需要一对弹簧常数更大的螺旋弹簧)，以及更大的校准配重36’。称重传感器�？�1中的其它组合件，即支架体10、辅助平行导向连杆20和校准配重操纵装置30与用于小称重能力负载范围内的天平7、7’中的称重传感器�？�1中的相同。
图5a和5b中示出了局部拆开的称重传感器�？�1的透视图，其中图5a是从上方倾斜角度所作的视图，图5b是从下方倾斜角度所作的视图。除了图4中的容槽41被省略以外，图5a和5b所示的结构与图4中的称重传感器�？�1相同，并且添加了横向连接件45，所述横向连接件与支承梁40一起构成一个框架46。这种类型的框架46是通过将横向连接件45栓接到支承梁40上而形成的，并且包含四个连接到横向连接件45端部的支承螺栓47；该框架46同样可以被用于大型称重盘(即其负载接收表面比图4中的加大称重传感器�？榈某浦嘏谈蟮某浦嘏�)的四点支撑结构。
从图5a中还可以看出，支承梁40具有连接区域48，该连接区域具有肋状表面，类似于辅助平行导向连杆20的负载接收部分29的面向外侧表面39的肋状结构，这样，通过两个肋状结构之间的相互啮合，可产生形状适配的力传递连接，从而将支承梁40无游隙地结合在过载保护装置20上。因此，支承梁30可被牢固拧入螺纹孔38中的螺钉52保持在确定的不变位置。
图5a和图5b示出了过载保护装置20中的第一位移限制止挡装置50和第二位移限制止挡装置60。第一位移限制止挡装置50包括第一螺钉51，其被旋入凸耳24中的孔中并且紧固在稳定的位置上，以及凸肩17，其在过载状态下(即如果辅助平行导向连杆相对于力传递机构2的可竖直移动的平行四边形腿4向下偏转)阻挡住螺钉51。第一位移限制止挡装置50为称重传感器模块1而配备，不论称重传感器�？楸挥糜谛⌒汀⒅械�、大型称重盘中的哪一种。第一位移限制止挡装置50主要用于吸收力传递机构2上的被竖直向下导向的过载。
第二位移限制止挡装置60只配备于用在具有中等或大型称重盘的天平中的称重传感器模块1中。第二位移限制止挡装置60包括带有紧固螺母62的螺栓61，所述螺栓61安装在所述两个支承梁40中的螺纹孔63中。在组装状态下，螺栓61的突出端安置在上侧第二位移限制挡块14与下侧第二位移限制挡块15之间，并且在出现向上或向下导向的过载时起作用。第二位移限制止挡装置特别被用作安全装置，以抵抗因偏心引入的力所产生的力矩，特别是趋向于迫使称重盘到达倾斜位置的力矩。
结果，提供出了具有在过载状态下分层次起作用的第一和第二位移限制止挡装置50、60的过载保护装置20第一和第二位移限制止挡装置50、60是可调的，以决定在过载情况下它们允许辅助平行导向连杆在多大程度上偏转。对第一位移限制止挡装置50的调节是以下述方式实现的，即转动螺钉51，以设置其距凸肩17的距离；对第二位移限制止挡装置60的调节是以下述方式实现的，即转动被设计成具有偏心的螺栓61，以使从偏心螺栓61与上侧和下侧第二位移限制挡块14、15之间的相应间隙可以基于螺栓61被锁紧在螺纹孔63中的位置而变大或变小。作为一般规律，设置过载保护装置20的程序仅实施一次，即在安装到天平壳体9、9’、9”、9中之前调节称重传感器模块。
作为一项附加的益处，通过使第一和第二位移限制止挡装置50、60采用不同于现有技术的结构，也就是将它们集成在称重传感器�？�1中，而非将它们连接在壳体上，位移限制止挡装置中的间隙的公差可以被更好地控制，因此位移限制作用的再现性可以提高。
图6中示出了从倾斜角度所作的处在组装状态的图5a和5b所示称重传感器�？椤１就贾星宄厥境隽撕嵯蛄蛹�45是如何与支承梁40一起构成框架46的。支承螺栓47被布置成尽可能靠近角部支承大型长方形称重盘8。图6中的缩小比例部分a)示出了相应的天平7，其具有大型长方形称重盘8和壳体9。
根据图6的称重传感器�？�1是以与图1和4中所示称重传感器�？橄嗤姆绞降鹘诘模簿褪窃谔炱酵獠嗟鹘冢页浦卮衅饕酝暾樽澳？榈男褪桨沧霸谔炱�7中。在天平外侧进行的调节特别包括温度补偿调节，以使配备有前述称重传感器�？�1的天平的称重数据和称重参数不会受到温度效应的显著影响。
前面参照具有U形支架体的称重传感器�？槊枋隽吮痉⒚�。然而，基于本发明的原理，可以设想，也可以使用其它形状的支架体，例如连接板或连接基座，来将力传递机构安装在壳体中。作为一项原理，称重传感器�？榈母郊幼楹霞缧Ｗ寂渲夭僮葑爸没蚬乇；ぷ爸靡涣釉诹Υ莼够蛑Ъ芴迳�。这意味着适于集成在前述称重传感器�？橹械钠渌Ｗ寂渲夭僮葑爸没蚬乇；ぷ爸靡舶诒痉⒚鞯乃枷肽�。特别地讲，不能认为力传递机构完全局限于基于电磁力补偿原理的那些装置。可以想象，在本发明的范围内，将应变仪用作传感器的力传递机构以及其它不在此详细介绍的力传递机构也可以被使用。
图7中示出了高度概括的示意图，其中称重传感器�？椴皇蔷孕枰浔赣泄乇；ぷ爸没蛐Ｗ甲爸�。这种类型的称重传感器模块可以被用于例如具有相对中等精度要求的简单天平中。称重传感器�？�101的这种结构提供了一种选择，即一个用于单点连接的支承锥体119或是两个带有支承螺栓142的支承梁140可以被直接紧固在力传递机构102上。在图7所示的实施例中，用于锚固支承锥体119的螺纹孔69设置在可竖直移动的平行四边形腿104的顶表面75上，可移动平行四边形腿104的每侧分别设有一个紧固区域70，该区域具有肋状面向外侧表面71和两个用于连接支承梁140的螺纹孔72。支承梁140同样设有位于面对着力传递机构的那一侧的肋状表面区域73。力传递机构102的固定平行四边形腿103在底部延伸形成台阶状下降的紧固部分74，用于将力传递机构102安装在天平壳体或安装在天平壳体的底板上。
附图标记清单1，101 称重传感器�？�2，102 力传递机构3，103 固定平行四边形腿4，104 可竖直移动的平行四边形腿5 平行四边形连杆的导向臂6 薄线性切口7，7’，7”，7天平
8，8’，8”，8称重盘9，9’，9”，9天平壳体10 U形支架体11 U形腿12 10的基部1213 U形腿的延伸部14 上侧第二位移限制挡块15 下侧第二位移限制挡块16 安装表面17 构成第一位移限制挡块的凸肩18 螺纹孔19，119 支承锥体20 辅助平行导向连杆21 辅助平行导向连杆的导向臂22 导向螺栓23 弹簧，螺旋弹簧24 凸耳25 座板26 紧固区域27 转弯区域28 挠曲结合部29 负载接收部分30 校准配重操纵装置31 电机壳体32 支承锥体的安装区域33 螺纹孔
35 校准配重接收器36，36’ 校准配重37 杠杆延伸部38 螺纹孔39 面向外侧表面40，140 支承梁41 容槽42，142 支承螺栓43 紧固螺母45 横向连接件46 框架47 支承螺栓48 连接区域50 第一位移限制止挡装置51 螺钉52 螺钉60 第二位移限制止挡装置61 螺栓62 紧固螺母63 螺纹孔69 螺纹孔70 紧固区域71 肋状面向外侧表面72 螺纹孔73 肋状表面区域74 台阶状下降的紧固部分75 可竖直移动的平行四边形腿104的顶表面
权利要求
1.一种具有力传递机构(2，102)的称重传感器�？�(1，101)，所述力传递机构包括平行导向连杆，所述平行导向连杆具有一个可竖直移动的平行四边形腿(4，104)和一个三维固定平行四边形腿(3，103)，其特征在于，称重盘(8，8’)的单点连接用第一称重盘支承装置(19，119)的安装区域(32，33，69)连接着力传递机构(2，102)，称重盘(8”，8)的多点连接、特别是四点连接用第二称重盘支承装置(40，42，46，47，140，142)的安装区域(38，39，71，72)同样连接着力传递机构(2，102)，以使所述称重传感器模块(1，101)可被用于制造一种天平设计系列中的不同型号的天平。
2.如权利要求1所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢浦嘏�(8，8’)的单点连接用第一称重盘支承装置(19)的安装区域(32，33)和称重盘(8”，8)的多点连接、特别是四点连接用第二称重盘支承装置(40，42，46，47)的安装区域(38，39)通过一个中间部件结合在力传递机构(2)上。
3.如权利要求2所述的称重传感器模块，其特征在于，设有一个过载保护装置，所述中间部件是过载保护装置中的一个元件。
4.如权利要求3所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢龉乇；ぷ爸冒ㄒ桓鼍哂猩喜嗪拖虏嗟枷虮�(21)的辅助平行导向连杆(20)，每个导向臂(21)的一端连接着力传递机构(2)的可竖直移动的平行四边形腿(4)，每个导向臂(21)的相反端连接着至少一个连接件(22，29)，导向臂(21)将连接件(29)与可竖直移动的平行四边形腿(4)以平行四边形连杆的形式结合在一起；所述用于第一称重盘支承装置(19)的安装区域(32，33)和所述用于第二称重盘支承装置(40，42，46，47)的安装区域(38，39)设在辅助平行导向连杆(20)的连接件(29)上。
5.如权利要求3或4所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢龉乇；ぷ爸�(20)包括一个预应力弹簧(23)，其适合于对力传递机构(2)的特定最大负载作出反应，并且在特定负载范围内保持辅助平行导向连杆(20)的至少一个连接件(22，29)刚性连接着可竖直移动的平行四边形腿(4)。
6.如权利要求3、4或5所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢龉乇；ぷ爸�(20)包括第一位移限制止挡装置(50)和与其在空间中相隔的第二位移限制止挡装置(60)，所述第二位移限制止挡装置(60)被以下述方式构造出来，即在称重传感器模块(1)被用于多点连接、特别是四点连接称重盘(8”，8)时，除第一位移限制止挡装置(50)起作用以外，第二位移限制止挡装置(60)也起作用。
7.如权利要求1至6中任一所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢栌幸桓鲋Ъ芴�(10)，所述力传递机构(2)的固定平行四边形腿(3)可通过该支架体(10)刚性连接在一个壳体上。
8.如权利要求7所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢鲋Ъ芴�(10)被设计成可容纳不同尺寸的力传递机构(2)，所述力传递机构被设定为适用于不同的最大负载。
9.如权利要求7或8所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢龉乇；ぷ爸�(20)的第一和第二位移限制止挡装置(50，60)包括设置在支架体(10)上的至少一个位移限制挡块(14，15，17)。
10.如权利要求1至9中任一所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢鲇糜诘诙浦嘏讨С凶爸�(40，42，46，47，140，142)的安装区域(38，39，71，72)具有设置在力传递机构(102)的两侧、或者-如果可行-设置在中间部件(20)上的肋状表面部分(39，71)，第二称重盘支承装置(40，42，46，47，140，142)具有两个支承梁(40，140)，每个支承梁分别具有肋状表面部分(48，73)，通过支承梁(40)和安装区域(38，39，71，72)各自的肋状表面部分(39，48，71，73)之间的相互啮合，建立起形状适配的连接。
11.如权利要求1至9中任一所述的称重传感器模块，其特征在于，所述用于第二称重盘支承装置(40，42，46，47，140，142)的安装区域(38，39，71，72)具有设置在力传递机构(102)的两侧、或者-如果可行-设在中间部件(20)上的肋状表面部分(39，71)，第二称重盘支承装置(40，42，46，47，140，142)具有一个框架(46)，通过框架(46)和安装区域(38，39，71，72)各自的肋状表面部分(39，48，71，73)之间的相互啮合，建立起形状适配的连接。
12.如权利要求11所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢隹蚣�(46)是通过向支承梁(40)上添加横向连接件(45)而形成的。
13.如权利要求10至12中任一所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢龅诙灰葡拗浦沟沧爸�(60)包括一个可连接在支承梁(40)或框架(46)上的位移限制螺栓(61)；在称重传感器�？榈淖樽白刺拢鑫灰葡拗坡菟�(61)安置在上侧第二位移限制挡块(14)与下侧第二位移限制挡块(15)之间，这两个位移限制挡块均设在支架体(10)上。
14.如权利要求7至13中任一所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢栌幸桓鲂Ｗ甲爸茫浒ㄒ桓鲂Ｗ寂渲亟邮掌�(35)、一个用于施加和去除校准配重的校准配重操纵装置(30)以及一个校准配重(36，36’)，所述校准配重接收器(35)连接着力传递机构(2)，所述校准配重操纵装置(30)连接着支架体(10)。
15.如权利要求14所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢鲂Ｗ甲爸冒ㄊ屎嫌诙粤Υ莼�(2)的特定最大负载作出反应的校准配重(36，36’)。
16.如权利要求1至15中任一所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢隽Υ莼�(2，102)的平行导向连杆由一块材料制成为单件形式。
17.如权利要求1至15中任一所述的称重传感器�？椋涮卣髟谟冢隽Υ莼�(2，102)是基于电磁力补偿原理进行操作的装置，并且特别是由一块材料制成为单件形式。
全文摘要
提供了一种具有力传递机构(2，102)的称重传感器�？�(1，101)，所述力传递机构包括平行导向连杆，所述平行导向连杆具有一个可竖直移动的平行四边形腿(4，104)和一个三维固定平行四边形腿(3，103)。该称重传感器�？榕浔赣谐浦嘏�(8，8′)单点连接用第一称重盘支承装置(19，119)的安装区域(32，33，69)以及称重盘(8″，8′″)多点连接、特别是四点连接用第二称重盘支承装置(40，42，46，47，140，142)的安装区域(38，39，71，72)，所述第一个第二安装区域均连接着力传递机构(2，102)。结果，以使所述称重传感器�？�(1，101)可被用于制造一种天平设计系列中的不同型号的天平，不同规格的每个天平分别被设计成具有不同的最大负载。
文档编号G01G21/23GK1654931SQ20051000900
公开日2005年8月17日 申请日期2005年2月16日 优先权日2004年2月12日
发明者托马斯·克佩尔, 彼得·席林, 费迪南德·施奈德, 汉斯-鲁道夫·伯克哈特 申请人:梅特勒-托莱多有限公司
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