專利名稱：稱重傳感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種最好是一體式的稱重傳感器，如尤其被用于旋轉式 裝填機或多頭秤的稱重傳感器。
背景技術：
這種稱重傳感器優選按圓形布置，其中在最小的分度圓上力求布置 數量最多的稱重單元，以節省結構體積。
在飲料業中，例如根據DE 20304296U知道了旋轉式裝填機，其中 大量裝填站按圓形布置并由于連續填充而可以獲得很高產量。該裝填機 的裝填頭帶有流量控制機構，其分定出當時所需的裝填料的量。
對于流動性散料，定量旋轉式裝填機是已知的。裝填頭按照待裝填 物質的密度進行調整并且定量物質被送入相應的裝填容器。這種裝填設 備的缺陷在于輸送產品的密度波動。洗滌材料例如可以從筒倉中或直接 從散料設備中被送往裝填設備，因此不同的散料高度造成不同的密度。 此外，體積計量工作式裝填頭的構造限定了待裝填物質的體積規模和重 量規模，即這樣的設備本身只能以有限的測量范圍運轉。體積計量工作 式旋轉式裝填機大多具有布置在下游的校驗秤，其檢查填料的裝填重量 并相應地二次調整裝填頭參數。這種裝填設備的缺點是校驗稱量與真正 的裝填工序相隔較遠，由于布置在下游的控制秤的延時，所以隨之而來 就出現了錯誤稱量的產品的次品率較高。
根據現有技術，公開了旋轉式裝填機，其基于借助變形測量儀(DMS ) 的稱量技術。在這里，帶有承載部的DMS稱重單元表現出長振蕩時間的 缺點。整個裝填頭的旋轉會進一步強化此性能。另外，DMS稱重單元在 負載遞增時具有撓度，這例如在現有技術中必須借助附加的修正單元來 消除(DE372 78 66C2)。
在把稱量技術設備裝到具有圓形基礎結構的旋轉運行的裝填機的裝 填頭中時，在測量單元的安裝條件方面出現了問題。根據現有技術的常 用稱重單元具有長方體形殼體，在安裝到分度圓中時會發現，盡量小的 分度圓直徑明顯受到測量單元幾何形狀的限制。
根據現有技術在EP 1 409971中示出的、帶有粗的地基固定螺栓和呈 梯形延伸的平行四邊形引導機構的稱重單元不適用于被容納在分度圓 內。
EP 518202 Bl公開一種稱重傳感器，其塊式系統的各功能單元通過 薄片加工而成。這種造型表現出一種結構狹長的稱重傳感器，但它又存 在以下問題，即系統的最大寬度就是力補償用磁體系統的寬度，如在現 有技術中知道的那樣，該磁體系統位于承載部側的對面。就是說，分度 圓直徑在這里也在很大程度上由該磁體系統決定。
稱重單元的長度尺寸帶來另一個缺點。現有技術中存在具有以平行 四邊形方式引導的承載部的稱重單元，其中在上、下平行四邊形導桿之 間有彈性傳動機構，它減小所受力的大小。按照現有技術，此時有帶有 多達四級傳動級的不同稱重傳感器，在這里，尤其在靜止應用場合中出 現了傳動比高達1500:1的系統。
現有技術所公開的稱重傳感器配設有補償杠桿，其一直延長至補償 系統。在電磁力補償的情況下，這是一個由線圈和永磁體系構成的系統。 例如如DE 19923207 Cl所述，磁體布置在位于下方的傳動裝置之后。用 于活動承載部的上、下平行四邊形導桿被設置在固定部分上。
在切削加工制造的一體式的稱重系統中，現有技術表現為在空間上 順序布置承載部、傳動杠桿、固定不動的主體和磁體系統。現有技術還 告訴一種由塊材構成的磁體，用于獲得系統的高測量精度。在這里，本 領域技術人員可以認識到，這樣的系統不適用于以獲得盡量小的分度圓 的直徑為目的的圓形布置結構。
雖然例如DE3243350 C2中的、在兩個平行四邊形支架之間設有磁 體的實施例可以以節省空間的方式布置，但此結構中的杠桿原理和有限 的系統傳動能力限制其只能用于很有限的重量規模。
對于按照電磁式力補償原理的稱重傳感器適應于圓形方式的布置而 言，稱重單元的結構盡量狹長地構成是重要的。這種構造的缺點是
Roberval傳動機構就與沿塊式系統橫向傳力相垂直的扭曲而言逐漸減弱。 從現有技術中知道了， 一體式的稱重傳感器在承載部和第一杠桿(和其 它傳動杠桿)之間有利地形成有連接件，它由一個中間桿和兩個薄弱部 位構成。另外，在現有技術中有利地存在以下設計，第一連接桿中的薄 弱部位形成在承載部縱向，以避免施加于傳動杠桿的扭矩。在這里，例 如參照文獻EP291 258 A2，特別是圖2。
在塊式系統橫向上偏心傳力的情況下，狹長的Roberval傳動機構(用 于承載部的被迫平行引導)和上述構成的薄弱部位的結合導致一種抗扭 性差的稱重傳感器。因此，EP 1550849A2表明，平行四邊形導桿被制作 成相應地比塊式系統寬，同原先主要是兩維構成的稱重傳感器相比，這 是顯著的額外成本。
DE 200 07 781 Ul公開一種具有多個傳動杠桿的稱重傳感器，其中 調節對重可選擇地在杠桿部下降或被杠桿部抬起。當不再使用調節對重 時，該調節對重可通過單獨的升降機構被推向呈基座形式的主體上，該 主體隨后被用作止擋。
發明內容
本發明的任務是，鑒于上述缺陷而提供一種稱重傳感器，該稱重傳 感器就承載部和基座之間的間距而言盡量短地構成。同時，結構應盡量 狹長緊湊并且提供可靠的盡量無干擾力的充分傳動能力。此外，當在盡 量小的分度圓上做圓形布置時，可以設置最多的稱重單元。 該任務通過按照權利要求1的稱重傳感器來完成。 本發明此時基于以下認識，即，如果承載部具有用于傳動機構的杠 桿的止擋，則稱重傳感器的結構非常節約空間并且短小。作為替換或補 充方案，止擋也可設置用于力補償系統的組件或者也用于一個平衡對重， 以便至少部分平衡施加于承載部上的或者該系統固有的初載。尤其是對 稱重傳感器中形成有杠桿結構來說，其中在力線方向上是最后杠桿，其
本身延伸向承載部，根據本發明的止擋大有幫助。
為了獲得緊湊的、可通過上述杠桿引導機構獲得的稱重傳感器結構， 作為過載保護而設置最好用于最后杠桿的止擋。盡管現有技術中這種止 擋被相對于基座地實施，但在此提出的稱重傳感器創新地利用了承載部 來形成止擋，而不是用基座來形成止擋。這樣，有利地省掉了用于這樣 的止擋的基座部的額外制備，這總體上簡化了結構。相反，最后杠桿或 安置在其上的其它構件可以在過載時碰撞到承載部或安置在承載部上的 擋件，因而避免了鉸接部的過度伸長或者說不希望有的杠桿的較大偏移。
因此，本發明旨在實現一種優選是一體式的稱重傳感器。按設想， 它被用于按照電磁式力補償原理的電子秤，其中稱重傳感器在三個不同
方向X、 Y和Z上具有延展部。另外，設有電磁式力補償系統，其包括
線圈、磁體和/或位置檢測系統的一部分。
此外，稱重傳感器具有固定不動的主體的一部分，平行引導元件鉸
接于其上，所述平行引導元件本身基本上沿第一方向x延伸并且相對主
體引導可在測量方向(Y方f^)上運動的承載部。此時，作為根據作用 方式順序連接的構件的串列而設有至少一個杠桿和至少一個連接件，其 中，這些構件被設計用于傳遞和/或轉換作用于承載部的負載并且用于繼 續傳給力補償系統。
此外，在串聯構件的、在力線方向位于最后的杠桿的桿臂上安裝有 力補償系統的至少一個組件。
本發明稱重傳感器與現有技術所述稱重傳感器的不同之處在于，承 載部在Y方向和/或Z方向上具有用于最后杠桿或用于安裝在最后杠桿上 的組件的止擋，就像例如具有平衡對重。
在稱重傳感器未加載或承受過載的狀態，如果沒有作為行程限制機 構地設置相應止擋的話，那么在力線方向上位于最后的杠桿可以偏移很 遠。代替按照現有技術設置在基座上的止擋，現在可以在承載部上以節 約空間且直接作用的方式形成止擋，按照本發明，相應的桿臂與此止擋 配合作用。或者，當稱重傳感器的承載或卸載觸發相應運動時，也可以 使安置在杠桿上的平衡對重或其它構件撞到承載部上。
此時還帶來以下優點，最好延伸向承載部的最后杠桿不需要用于與 突出于基座外的作為止擋的部分配合而附加的構件或成型部。取而代之 的是，杠桿例如可以直線方式在力線方向繼續延伸至承載部，以便在那 里通過簡單的止擋機構被固定。為此既不需要突出的基座，也不需要專 門為了止動功能而在杠桿上設置末端或特殊的杠桿形狀。這簡化了杠桿 設計，進而有利地簡化了稱重傳感器。
本發明的另一個有利實施形式規定，止擋由直接或間接安置在承載 部上的擋件構成。擋件此時最好是要固定在承載部上的構件，它例如伸 入稱重傳感器內腔，以便在那里限制最后杠桿的Y方向運動。作為補充 方式或者替換方式，根據本發明，此擋件或另一個擋件也可以限制Z方 向運動，如果所述擋件或另一個擋件為此適于安置或固定在承載部上。 按照本發明，擋件應該是可調整的或可校準的，以便規定杠桿或由其承 載的構件的最大偏轉行程。
擋件也可以被間接固定在承載部上，做法是其通過另一個組件與承 載部相連，而所述另一個組件也可以主要用于其它目的。
本發明的另一個實施方式規定，止擋直接或間接由承載部的至少一 個缺口構成。此時，最后杠桿和/或布置在其上的平衡對重和/或力補償系 統的組件至少也為了止擋目的而伸入或穿過該缺口 。缺口可以是承載部 中的凹面或者也可以是完全穿透承載部的開口。
盡管以上描述了安置在承載部上的用于承擔止動作用的擋件，但最 后描述的實施形式也可以不需要這樣的獨立構成的擋件，因為此時的缺 口邊緣擔負起擋件功能。
由于稱重傳感器各組件穿過承載部缺口可能因不同理由是有利的 (杠桿效果更強，更容易接近)，所以同時將承載部中的缺口用作止擋以 巧妙的方式簡化了稱重傳感器結構。
按照本發明，缺口可以是一個或多個，所述缺口最好完全穿透承載 部。因而， 一個大致居中布置的缺口是可行的，最后杠桿的也居中延伸
的杠桿部穿過所述缺口。此缺口尤其可以相對沿X-Y方向延伸的平面對 稱構成，在這里，其本身從該平面向該平面兩側繼續延伸的缺口也應屬
于上述對稱缺口。此平面最好對稱分開承載部，但對稱并不是必須的。
或者，也可以想到兩個或更多個缺口，它們相對上述中心平面對稱
間隔開地穿過承載部，在這里，要限制其自由移動性的最后杠桿或由其
承載的組件最好對稱分開，以便伸入上述缺口。
不過，缺口不一定相對上述平面對稱布置，相反，也可以想到相對
所述平面非對稱布置承載部中的缺口，此時相應布置待固定的組件。如
果通過非對稱結構能獲得非常緊湊的結構，那么非對稱的杠桿引導和由
此產生的承載部缺口的非對稱結構從節約空間的角度看尤其是有意義的。
最后， 一個或多個缺口可以到達承載部的邊緣區，所述一個或多個 缺口從而沒有被承載部材料完全封閉。在此情況下，穿過缺口的組件可 從側面接近，由此例如獲得了安裝優勢。這種缺口的制作也可以通過簡
單方式完成。
本發明的另一個有利實施形式規定，可以與承載部一起起到止擋作 用的平衡對重可以從承載部的背對主體部的一側安裝。為此，平衡對重 本身容易安裝或調節，這總體簡化了稱重傳感器操作。平衡對重的立體
延伸尺寸此時可能對最后杠桿可偏轉的自由行程有影響。例如在Y方向 上延伸較長的平衡對重要比在此方向上較短的平衡對重更早地撞到承載 部的缺口內側。因此，通過選擇平衡對重的尺寸，可以盡量與缺口形狀 無關地確定最后杠桿或其組件的最大允許偏移值，這還將因為易接近性 而再次得以簡化。
平衡對重本身可以由多個單平衡對重構成，這些單平衡對重的總數 確定總平衡對重。至少其中一個平衡對重可以具有旋轉對稱結構，在這 里，多個或許結構不同的平衡對重中的至少一個伸入承載部的缺口中。 在承載部中缺口也是旋轉對稱構成的情況下，通過平衡對重的造型可以 將Y方向和/或Z方向的允許偏移確定下來，這借助了在平衡對重和缺口 之間的相應的環形間隙。
平衡對重尤其可用于平衡初載或者也減小振動(地面振動)的影響。 本發明的另一個有利實施形式規定，為了有目的地定位由至少一個平衡對重和/或最后杠桿構成的重心而設有調節裝置。尤其在稱重傳感器 運動時出現了慣性力，其可能首先對杠桿支撐點加載。只要稱重傳感器 例如繞平行于Y方向的軸線轉動，在最后杠桿和至少一個平衡對重上就 出現離心力。此離心力必須由最后杠桿的支座承受。為了同時避免杠桿 內的彎曲力矩，按照本發明，調節由平衡對重和/或最后杠桿構成的組件 的共同重心是可行的。這種調節可以按照簡單方式通過調節螺釘來實現， 調節螺釘本身的重心可相對上述構件做調整，從而稱重傳感器運動時的 共同慣性力(包括調節螺釘和上述組件)就最后杠桿的支撐點而言被總
體平衡或補償。按照本發明，尤其是Y方向和/或Z方向的重心調節是可行的。
本發明規定，平衡對重也可以作為初載對重形式來設置。 由從屬權利要求得到其它有利的實施形式。
以下，結合示例附圖來詳細說明本發明的實施形式。唯一的圖1為 此以示意透視圖表示稱重傳感器1。
具體實施例方式
主體的一部分2將被稱為基座(地基)，它此時承載兩個平行引導元 件4和5，平行引導元件本身沿X方向朝前延伸至承載部6。在此未示出 的杠桿機構大致布置在承載部6和主體部2之間，此杠桿機構導致沿Y 方向傳入承載部6的慣性力的傳遞。
在承載部6中設有缺口 30，透過它能看到稱重傳感器的幾個組件。 最后杠桿9的桿臂10從部分2出來沿X方向一直伸入缺口 30。最后杠 桿9上裝有用于補償杠桿9偏移的力補償系統的示意所示的組件M、 S 和P，用于由此導出測量值。組件M、 S和P也能以可移入稱重傳感器1 的方式設置。 一個平衡對重14可代替上述組件或作為上述組件的補充而 安置在桿臂10上。
在平衡對重14上裝有呈螺釘形式的調節裝置18,其重心通過擰動
而相對杠桿9移動，以補償基于稱重傳感器運動的慣性力。
根據本發明，承載部6具有用于最后杠桿9或由最后杠桿9承載的 組件的止擋。舉例示出一個上擋件40，它限制杠桿9的Y方向擺動。調 節裝置18在這里可以與上擋件40配合作用，不過，在這里，止擋可以 按照任何其它方式構成，尤其是與調節裝置18無關聯地構成。
作為替換或補充，可設置另一個擋件45，它限制杠桿9或由杠桿9 承載的組件的Z方向運動。缺口 30的壁本身也可以起到直接止動面的作 用。在組件14、 M、 S和P的一側和擋件45的一側之間，實際上有一段 距離，但在圖1中未示出。
圖1表示擋件40和45布置在缺口30內的結構。不過，擋件也可以 安置在承載部6的內惻或外側上。
權利要求
1.一種用于根據電磁式力補償原理的電子秤的稱重傳感器(1)，該稱重傳感器(1)優選為一體式的，所述稱重傳感器(1)包括沿第一方向(X)的延展部；沿優選垂直于所述第一方向(X)的第二方向(Y)的延展部；和沿垂直于所述方向(X)和所述方向(Y)的第三方向(Z)的延展部；以及至少一個電磁式的力補償系統，該電磁式力補償系統包括線圈(S)和/或磁體(M)和/或位置檢測系統(P)的一部分，所述稱重傳感器(1)還包括a)固定不動的主體的一部分(2)，在該主體的一部分(2)上鉸接有平行引導元件(4、5)，所述平行引導元件(4、5)基本上沿所述方向(X)延伸并且相對于所述主體引導可在所述測量方向(Y)上運動的承載部(6)，b)其中，至少一個杠桿(9)和至少一個連接件被布置為按作用方式依次連接的構件的串列，并且所述構件被設計用于傳遞和/或轉換作用于所述承載部(6)的負載并將所述負載繼續傳給所述力補償系統，c)其中，在所述串列的最后杠桿(9)的杠桿臂(10)上安置有所述至少一個力補償系統的組件(M，S，P)，其特征在于d)所述承載部(6)在Y方向和/或Z方向上具有用于所述最后杠桿(9)或用于安置在所述最后杠桿(9)上的所述至少一個組件(14，M，S或P)的止擋。
2. 根據權利要求1所述的稱重傳感器(1)，其特征在于，該止擋由一 個直接或間接安置在所述承載部(6)上的擋件(40、 45)構成。
3. 根據權利要求1或2所述的稱重傳感器(1)，其特征在于，所述止 擋間接或直接由所述承載部(6)的至少一個缺口 (30)構成，其中，所述 最后杠桿(9)和/或安置在所述最后杠桿(9)上的平衡對重(14)和/或所 述組件(M， S， P)之一至少也為了止動而伸入所述缺口或穿過所述缺口。
4. 根據權利要求3所述的稱重傳感器(1)，其特征在于，所述至少一 個缺口 (30)以相對沿X-Y方向分開所述承載部(6)的假想平面對稱或非 對稱的方式構成。
5. 根據權利要求3或4所述的稱重傳感器(1)，其特征在于，所述至 少一個缺口 (30)是不封閉的。
6. 根據權利要求1至5之一所述的稱重傳感器(1),其特征在于，所 述平衡對重(14)可作為止擋構件從該承載部(6)的背對所述主體部(2) 的那側被安裝在所述最后杠桿(9)上。
7. 根據權利要求1至6之一所述的稱重傳感器(1)，其特征在于，在 給定情況下為多個的所述平衡對重(14)中的至少一個是以旋轉對稱方式 構成的，所述至少一個平衡對重(14)作為止擋構件伸入所述承載部(6) 的缺口 (30)。
8. 根據權利要求1至7之一所述的稱重傳感器(1),其特征在于，為 了有針對性地定位所述最后杠桿和由其承載的所述組件(14， M， S， P) 的整個重心而設有調節裝置(18)。
9. 根據權利要求1至8之一所述的稱重傳感器(1)，其特征在于，所 述至少一個平衡對重(14)是作為初載平衡對重而設置的。
全文摘要
本發明涉及一種按照電磁式力補償原理的稱重傳感器(1)，其中在承載部(6)上設有止擋(40、45)，該止擋(40，45)用于杠桿(9、10)或該杠桿(9、10)所承載的組件(M、S、P)。
文檔編號G01G23/00GK101371113SQ200780002586
公開日2009年2月18日 申請日期2007年1月19日 優先權日2006年1月19日
發明者蒂莫·豪克 申請人:偉博泰稱量及定位系統有限公司