稱重傳感器的制作方法

專利名稱：稱重傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按照主申請DE 10 2008 064 169. 3_53所述的稱重傳感器，優(yōu)選用于無菌平臺(tái)秤，該稱重傳感器構(gòu)造成棒狀并且由力導(dǎo)入元件1、力導(dǎo)出元件2和軸向設(shè)置在力導(dǎo)入元件與力導(dǎo)出元件之間的力測量元件構(gòu)成，其中，該力測量元件具有彎梁3，該彎梁的處于內(nèi)部的測量彈簧部件12與施加在其上應(yīng)變片通過焊接的金屬部件4，5，6嚴(yán)密密封地封閉并且待測量的力F能夠橫向于縱軸線9被導(dǎo)入，其中，力導(dǎo)入元件1、力測量元件3 和力導(dǎo)出元件2沿著一縱軸線9很大程度上旋轉(zhuǎn)對稱地并且倒圓地構(gòu)成，所述力測量元件 3包括不易彎曲的管式套筒4，該管式套筒具有設(shè)置在其中的彎梁3，其中，所述彎梁3的端部與橫向于縱軸線9定向的環(huán)形元件5，6連接，所述環(huán)形元件在它們的徑向邊緣區(qū)域上與所述管式套筒4焊接，其中，這些環(huán)形元件5，6包括同心地環(huán)繞的、易彎的膜片7，8，這些膜片使所述管式套筒4無二次力地與彎梁3、力導(dǎo)入元件1和力導(dǎo)出元件2連接。
背景技術(shù)：
稱重傳感器是力傳感器的特殊形式并且用于構(gòu)造稱重裝置。此類稱重裝置常常也在食品供應(yīng)領(lǐng)域采用，從而它們必須滿足特殊的衛(wèi)生規(guī)定。因此在那里所使用的稱重傳感器方面也必須的是，所述稱重傳感器這樣構(gòu)成，使得污物和食品殘余不會(huì)持久地在其表面上積聚或者至少必須能夠容易地去除掉。此外，在此類稱重傳感器上常常具有水平的面、間隙和凹陷部，它們幾乎不會(huì)被觸及到并且因此難于清潔，于是那里容易粘附細(xì)菌、病毒和真菌。因此，當(dāng)稱重傳感器在很多領(lǐng)域如化學(xué)、制藥、化妝品和食品工業(yè)中使用時(shí)必須的是，它們?nèi)菀浊鍧嵅⑶冶M可能不具有粘附、進(jìn)入或形成污物、食品殘余、化學(xué)品、細(xì)菌、病毒和真菌的表面。由DE 10 2004 047 508 B3公開了一種嚴(yán)密密封的測量傳感器，其表現(xiàn)為稱重傳感器，該稱重傳感器構(gòu)造為可水平裝入的彎梁。該彎梁包括力導(dǎo)入元件和力接收元件，在力導(dǎo)入與力接收元件之間設(shè)置一個(gè)力測量元件。在此，該力測量元件由豎直的彎曲彈簧構(gòu)成， 該彎曲彈簧通過中間的彎梁部分中的兩個(gè)對向的水平橫孔產(chǎn)生并且在該彎曲彈簧的兩側(cè)施加作為剪力接收器的應(yīng)變片，所述應(yīng)變片在重量負(fù)荷時(shí)產(chǎn)生成比例的電信號(hào)。為了嚴(yán)密密封，在此在所述孔中焊入缽狀的金屬板件，所述金屬板件嚴(yán)密密封地封閉敏感的電測量元件。由此主要防止?jié)駳夂推渌g性的污物顆粒與所述敏感的測量元件接觸，從而提供了一種長壽命的稱重傳感器。該稱重傳感器雖然是棒狀的并且裝備有很大程度上扁平的外表面，但是特別是在水平延伸的蓋面上會(huì)沉積食品和液體殘余，它們與濕氣結(jié)合將導(dǎo)致細(xì)菌或病毒的增多。此外，在所述缽狀的凹陷部中也會(huì)附著污物和食品成分，它們難于清潔并且在其中可形成真菌和細(xì)菌。因此，根據(jù)相關(guān)的衛(wèi)生規(guī)定，此類嚴(yán)密密封的稱重傳感器常常不能在無菌領(lǐng)域中采用。由DE 37 15 572 Al公開了一種用于機(jī)電式平臺(tái)秤的稱重傳感器，其基本上由圓柱形的圓棒構(gòu)成，至少可流淌的食品和液體借助于重力從其上流下。在此，彎棒的一側(cè)借助于兩個(gè)螺釘固定在秤殼體上，而對置的端部作為整平的圓棒與稱量平臺(tái)連接，其中，重量可橫向于縱向方向被導(dǎo)入。然而在這種稱重傳感器中為了產(chǎn)生電測量信號(hào)需要在彎棒表面上施加應(yīng)變片，使得此類稱重傳感器不能用含水的清潔介質(zhì)清洗并且因此不能總是在食品工業(yè)或無菌領(lǐng)域中采用。由DE 28 18 140 Al公開了另一種具有圓柱形水平設(shè)置的殼體的稱重傳感器，其應(yīng)完全被保護(hù)以防異物侵入。在此，在殼體本體中設(shè)置一個(gè)水平的圓棒，該圓棒在無支撐的管中固定在該管的一個(gè)端部區(qū)域上。在所述無支撐的管中，在其外部的殼面上施加應(yīng)變片， 所述應(yīng)變片在力豎直導(dǎo)入到所述棒的端點(diǎn)中時(shí)在所述管的外部的殼面上產(chǎn)生延展。在此， 所述無支撐的管由一個(gè)圓柱形的作為殼體部分的封閉套嚴(yán)密密封地封閉。然而所述力導(dǎo)入通過在一個(gè)至少向下敞開的腔室中的螺栓實(shí)施，在所述腔室中，一個(gè)力導(dǎo)入孔眼圍握所述棒，所述棒在該敞開的腔室中可運(yùn)動(dòng)地被導(dǎo)向。因?yàn)樗銮皇也皇敲芊獾胤忾]，因此幾乎不能去除的污物和液體殘余可進(jìn)入到該腔室中，從而所述稱重傳感器不能與食品接觸地使用。由EP 1 698 871 Al公開了一種用于稱重傳感器的安裝套件，其特別是可在化學(xué)領(lǐng)域、制藥領(lǐng)域、食品工業(yè)和化妝品工業(yè)領(lǐng)域中使用。在此，該安裝套件包括一個(gè)豎直設(shè)置的稱重傳感器，該稱重傳感器設(shè)置在兩個(gè)平行的、水平安置的裝配板之間。顯然設(shè)置兩個(gè)圓形的壓塊作為力導(dǎo)入元件和力導(dǎo)出元件，所述稱重傳感器設(shè)置在所述壓塊之間。在此該稱重傳感器封閉地設(shè)置在一個(gè)圓形的、錐狀延伸的殼體中，該殼體這樣地嵌入到所述壓塊中或者包括所述壓塊，使得該安裝套件能夠被良好地清潔并且顯然具有少的、在其中會(huì)形成細(xì)菌、病毒和真菌的間隙和空心腔。然而在此所述用作力導(dǎo)入或力導(dǎo)出元件的壓塊僅僅松動(dòng)地與所述稱重傳感器連接，從而此類稱重傳感器只能豎直裝入并且也不能夠與秤固定連接，因此始終額外需要一個(gè)安裝套件。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的任務(wù)是，這樣地開發(fā)一種嚴(yán)密密封的稱重傳感器，使得該稱重傳感器能夠易于清潔并且不具有在其中或在其上會(huì)附著或增生殘?jiān)?、污物、?xì)菌、病毒或真菌的間隙、凹陷部和水平的面部分，從而該稱重傳感器也能夠在無菌環(huán)境、特別是在用于食品加工的設(shè)備中使用。所述任務(wù)通過在權(quán)利要求1和4中給出的發(fā)明解決。本發(fā)明的進(jìn)一步方案和有利的實(shí)施例在從屬權(quán)利要求中給出。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)即，其由于水平的安裝位置僅僅還具有豎直傾斜的面部分， 從而所有與其接觸的食品成分、化妝品成分或藥物成分難于附著，由此很大程度上防止真菌-、病毒-或細(xì)菌形成。通過稱重傳感器的焊接式的包裹，該稱重傳感器也能夠用含水溶液清潔或消毒，從而此類稱重傳感器能夠有利地在無菌領(lǐng)域中使用。通過集成過載保護(hù)裝置，本發(fā)明附加地具有如下優(yōu)點(diǎn)即，由此既不提高該稱重傳感器結(jié)構(gòu)體積，所述過載裝置的未被包裹的部分也不會(huì)對污物敏感地向外伸出。在此，所述過載保護(hù)裝置附加地具有如下優(yōu)點(diǎn)即，它能夠很大程度上由單塊的力測量元件通過彎梁基體的待產(chǎn)生的銑削過程和鉆孔過程以簡單的方式優(yōu)選用程序控制的工具機(jī)產(chǎn)生，使得僅僅還可插入可自由獲得的配合銷。同時(shí)，本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)是，過載保護(hù)的產(chǎn)生也不需要附加的裝配時(shí)間并且不需要手動(dòng)的調(diào)節(jié)工作。因?yàn)榇祟惻浜箱N能夠以高的精度級(jí)作為物美價(jià)廉的批量部件獲得，因此能夠有利地用簡單的加工方法非常精確地產(chǎn)生非常小的間隙寬度，從而本發(fā)明的過載保護(hù)裝置非?？煽康乇Ｗo(hù)應(yīng)變片免受出現(xiàn)的過載。同時(shí)，通過橫向于縱向方向設(shè)置的配合銷有利地實(shí)現(xiàn)，過載保護(hù)裝置在力測量元件的整個(gè)寬度上均勻地起作用，從而特別是防止所述彎梁在偏心的力導(dǎo)入的情況下圍繞所述縱軸線扭轉(zhuǎn)。在本發(fā)明的一個(gè)特別的實(shí)施方式中，插入兩個(gè)配合銷以便在兩個(gè)豎直方向上限制所述可動(dòng)的彎梁部分，由此有利地可同時(shí)實(shí)現(xiàn)在拉方向和壓方向上的過載保護(hù)裝置，所述過載保護(hù)裝置保護(hù)所述應(yīng)變片在力元件的兩個(gè)可能的運(yùn)動(dòng)方向上免受過載。在本發(fā)明的另一特別的實(shí)施方式中，通過簡單的0形環(huán)密封裝置使其相對于其固定部件密封并且通過定心銷來定心，這具有的優(yōu)點(diǎn)是，在固定面上也既不會(huì)有病菌也不會(huì)有最小的污物顆粒侵入，在連接面上不會(huì)導(dǎo)致不穩(wěn)定的支承和扭轉(zhuǎn)。在此，特別是設(shè)置在力導(dǎo)入元件或力導(dǎo)出元件的外圓周上的0形環(huán)密封裝置具有其優(yōu)點(diǎn)，即，即使在清潔時(shí)也不會(huì)有形成病菌的液體通過毛細(xì)作用侵入到固定面之間的間隙中。同時(shí)，所述定心具有的優(yōu)點(diǎn)是，利用連續(xù)的固定螺釘和至少兩個(gè)簡單的定心銷可精確地固定所述連接面的浮動(dòng)式支承裝置，而不會(huì)使力方向與測量方向不同。利用這種密封和定心能夠有利地不僅使力導(dǎo)入元件而且使力導(dǎo)出元件相對于其固定部件密封。在本發(fā)明的另一特別的實(shí)施方式中，將力測量元件構(gòu)造為雙彎梁，利用該雙彎梁能夠?qū)崿F(xiàn)非常高的測量精度。因此，利用此類稱重傳感器也可制造用于校準(zhǔn)的秤。在另一特別的實(shí)施方式中，整個(gè)稱量傳感器由高強(qiáng)度的、不生銹的優(yōu)質(zhì)鋼構(gòu)成，從而此類承重傳感器也可以在空氣濕度高和腐蝕性的環(huán)境中使用并且因此是壽命非常高的實(shí)施方式，其也不受多數(shù)的化學(xué)品原料或藥物原料侵蝕。在此，特別是有利的是，使封閉的環(huán)形元件環(huán)繞地這樣縮細(xì)，使得它們形成膜片，由此有利地形成四周被包裹的測量元件，該測量元件具有向外光滑的、倒圓的、可良好清潔的表面，而不會(huì)在實(shí)際的測量元件上施加值得一提的二次力作用(Kraftnebenschlu β wirkung)。由此同時(shí)也保證了高的測量精度。通過力導(dǎo)入元件和力導(dǎo)出元件的特殊的、幾乎圓柱形的構(gòu)造有利地實(shí)現(xiàn)了一種實(shí)施方式，該實(shí)施方式可以在扁平的平臺(tái)秤中使用。在此，力導(dǎo)入元件和力導(dǎo)出元件裝備有豎直的、定心且密封的固定面，從而它們有利地允許良好滴落的、密封的豎直固定。在另一特別是實(shí)施方式中附加地提出，稱重傳感器設(shè)有保護(hù)層，該保護(hù)層具有可難于附著的表面，從而與其接觸的流態(tài)或液態(tài)材料可毫無殘余地流下并且由此在沒有值得一提的清潔措施的情況下防止細(xì)菌、特別是致病菌的形成。


下面借助于圖中所示的實(shí)施例詳細(xì)解釋本發(fā)明。圖中示出圖1 是一根據(jù)主申請的嚴(yán)密密封的稱重傳感器，其具有豎直的固定面，圖2 是一嚴(yán)密密封的稱重傳感器，其內(nèi)部具有過載保護(hù)裝置，圖3 是所述稱重傳感器的力導(dǎo)入元件的側(cè)視圖，具有稱量臺(tái)的定心且密封的固定部件，圖4 是一可定心且密封的力導(dǎo)入元件的主視圖，圖5 是所述力導(dǎo)入元件的側(cè)視圖，其中定心銷以剖視圖示出。
具體實(shí)施例方式在附圖的圖1中示出一個(gè)按照主申請的嚴(yán)密密封的稱重傳感器，該稱重傳感器旋轉(zhuǎn)對稱地構(gòu)成，其中，沿縱向方向在力導(dǎo)入元件1與力導(dǎo)出元件2之間設(shè)置一個(gè)雙彎梁3，該雙彎梁通過兩個(gè)設(shè)置在其端部區(qū)域上的環(huán)形元件5、6和一個(gè)與所述環(huán)形元件焊接的管式套筒4封閉，其中，這些環(huán)形元件5、6包括同心環(huán)繞的薄部位作為膜片7、8，這些膜片使管式套筒4易彎地與所述力導(dǎo)入元件1、力導(dǎo)出元件2和雙彎梁3連接。該稱重傳感器基本上由一個(gè)中心的長形體構(gòu)成，從該長形體中加工出所述力導(dǎo)入元件1、力導(dǎo)出元件2、雙彎梁3和兩個(gè)環(huán)形元件5、6。在此，該長形體優(yōu)選由高品質(zhì)的、不生銹的、彎曲彈性的優(yōu)質(zhì)鋼構(gòu)成，在完成狀態(tài)中所述管式套筒4套在該長形體上并且與所述兩個(gè)環(huán)形元件5、6氣密地焊接。在額定負(fù)荷為IOkg的稱重傳感器中，所述中心的長形體優(yōu)選具有120mm的長度和大致40mm的直徑。在力導(dǎo)入元件1與力導(dǎo)出元件2之間設(shè)置雙彎梁3，該雙彎梁包括一個(gè)正方形的中間部分14。在該中間部分14中關(guān)于縱軸線9和橫軸線 10對稱地設(shè)置一個(gè)水平的缺口 11，該缺口通過四個(gè)水平的孔而具有三葉草狀的橫截面。由此在該中間部分14的兩個(gè)平行的水平蓋面上產(chǎn)生構(gòu)造為彎曲彈簧的接片12，在所述接片上施加優(yōu)選八個(gè)應(yīng)變片，這些應(yīng)變片在豎直的力載荷時(shí)產(chǎn)生一電信號(hào)，該電信號(hào)與導(dǎo)入的重量F成比例。在所述中間部分14的兩個(gè)端部上設(shè)有兩個(gè)縮細(xì)的圓形連接段13、16，所述連接段使所述雙彎梁3在一側(cè)與力導(dǎo)入元件1連接并且在相反側(cè)與力導(dǎo)出元件2連接。大致在每個(gè)軸向連接段13、16的中心，橫向于縱軸線9地分別設(shè)置一個(gè)環(huán)形元件5、6，所述環(huán)形元件的外直徑相應(yīng)于管式套筒4的內(nèi)直徑并且大于力導(dǎo)入元件1和力導(dǎo)出元件2的直徑并且優(yōu)選為大致39mm。所述兩個(gè)環(huán)形元件5、6在面向所述雙彎梁3的環(huán)形面上同心地凹下地縮細(xì)并且由此形成同心環(huán)繞的第一膜片7和第二膜片8，其厚度優(yōu)選為0. 3mm。在直徑優(yōu)選為16mm的所述圓形連接段13、16后面，在軸向方向上在第一連接段16 旁邊安置所述力導(dǎo)入元件1和力導(dǎo)出元件2，這兩者通過一個(gè)環(huán)繞的槽21向外錐形地展寬至優(yōu)選38mm的直徑，以便然后過渡為長度大致為16mm的圓柱形狀，該圓柱形狀然后在一個(gè)平坦的端面17中作為豎直的固定面終止。在此，不僅力導(dǎo)入元件1而且力導(dǎo)出元件2在其外部形狀方面相同地構(gòu)成并且這兩者關(guān)于縱軸線9和橫軸線10對稱地設(shè)置。在力導(dǎo)出元件2中，在縱向方向上還設(shè)有一個(gè)中心的長形孔22，該長形孔至少延伸至所述缺口 11并且用于所述應(yīng)變片的連接導(dǎo)線在該長形孔中被導(dǎo)向。因此，在力接收元件2中還密封地固定著一個(gè)連接電纜18，所述連接導(dǎo)線在該連接電纜中對外密封地被導(dǎo)向。為了將所述稱重傳感器固定在秤支架上，在所述力導(dǎo)出元件2的端面17上還設(shè)有兩個(gè)水平的螺紋孔19，并且為了固定稱量臺(tái)在力導(dǎo)入元件1的端面上同樣設(shè)有兩個(gè)相同的螺紋孔19。在此，所述兩個(gè)平行的端面17就是豎直的固定面，從而此類稱重傳感器不僅可用于平臺(tái)秤，而且也可用于任何其它的、重量F垂直于縱軸線9導(dǎo)入到稱重傳感器的端面17 中的稱重裝置。在對所述應(yīng)變片進(jìn)行施加和布線之后，所述雙彎梁借助于套上的管式套筒4通過與所述環(huán)形元件5、6焊接而嚴(yán)密地封閉。所述管式套筒4在此優(yōu)選也由高強(qiáng)度的、不生銹的優(yōu)質(zhì)鋼構(gòu)成，其長度相應(yīng)于兩個(gè)環(huán)形元件5之間的間距并且與其徑向外邊緣氣密地焊接。
7所述管式套筒4在此不易彎曲地構(gòu)成，其中，其外部的殼面僅具有小的、預(yù)給定的粗糙度， 所述小粗糙度優(yōu)選可通過電解拋光產(chǎn)生，從而該管式套筒具有良好落下的并且易于清潔的表面。附圖的圖2中示出附圖中圖1的嚴(yán)密密封的稱重傳感器的一部分，其中處于內(nèi)部的過載保護(hù)裝置15以剖視圖示出，該過載保護(hù)裝置在雙彎梁3內(nèi)部具有過載梁20，該過載梁具有止擋頭23，該止擋頭配合到雙彎梁3的向著力導(dǎo)入元件1的端部觀上的展寬缺口 M中，其中，在所述止擋頭23中還朝向展寬缺口 M加工兩個(gè)水平孔25，在所述水平孔中分別這樣地固定著一個(gè)配合銷沈，使得所述配合銷的外部的殼面留下一個(gè)確定的間隙27，用于止擋在所述雙彎梁3的可動(dòng)部分上。為了防止所述敏感的應(yīng)變片的過載和損壞，在稱重傳感器中常常設(shè)置過載保護(hù)裝置，所述過載保護(hù)裝置至少在測量方向上限制稱重傳感器的可動(dòng)部分。為此，大多在雙彎梁 3的外部的運(yùn)動(dòng)區(qū)域中設(shè)置固定的限制元件，所述限制元件由于小的偏轉(zhuǎn)位移常常還需可精確調(diào)節(jié)地構(gòu)成。因?yàn)檫@里涉及的是外部圓形封閉的稱重傳感器，在該稱重傳感器上不應(yīng)附著污物顆粒和細(xì)菌，所以外部的過載保護(hù)裝置是不利的。因此將過載保護(hù)裝置15集成在所述雙彎梁3的缺口 11中，從而將過載保護(hù)裝置15設(shè)置在所述嚴(yán)密封閉的區(qū)域之內(nèi)。為此，在雙彎梁3的缺口 11中設(shè)置一個(gè)軸向的、水平的過載梁20，該過載梁與雙彎梁3的不可動(dòng)的剛性端部四在雙彎梁的力導(dǎo)出側(cè)連接，在該雙彎梁3的另外的可動(dòng)端部觀上附加地設(shè)置一個(gè)展寬缺口 24，所述展寬缺口優(yōu)選通過六個(gè)水平的橫向孔加工到雙彎梁3的獨(dú)塊的中間部分 14中。所述過載梁20以止擋頭23伸入到所述展寬的缺口 M中。在此，在該止擋頭23中并且在雙彎梁3的可動(dòng)端部觀中上下疊置地加工兩個(gè)平行的水平孔25，所述孔橫截面的多半部分(> 180° )設(shè)置在止擋頭23中并且剩余部分(< 180° )設(shè)置在雙彎梁3的可動(dòng)端部觀中。在止擋頭23的所述孔25的兩個(gè)橫截面區(qū)域中在水平上部和下部分別插入或壓入一個(gè)配合銷沈以進(jìn)行固定，所述配合銷通過其多半部的橫截面豎直固定在止擋頭23 的孔部分中。在此，每個(gè)孔部分25向著雙彎梁3的可動(dòng)部分增大了所述限制位移地制造， 從而在那里設(shè)置一個(gè)確定的間隙27，該間隙用于限制雙彎梁3相對于所述剛性的過載梁20 的偏轉(zhuǎn)。因?yàn)榇祟惥哂懈呔鹊呐浜箱N26可作為批量零件獲得，所以此類過載保護(hù)裝置15 不僅可高精度地構(gòu)成，而且物美價(jià)廉。因?yàn)樵诖祟愲p彎梁3中僅僅設(shè)置了 0.05至0. 15mm 的豎直運(yùn)動(dòng)，所以0. 1至0. 5mm的預(yù)給定間隙寬度對于限制通常是足夠的。此類過載保護(hù)裝置15也可以在簡單的單側(cè)彎梁中使用。原則上，當(dāng)過載梁20固定在所述彎梁可動(dòng)部分上時(shí)，所述止擋頭23也可以伸入到所述彎梁3的剛性的力導(dǎo)出元件 2中。裝備了兩個(gè)平行的、橫向于縱軸線設(shè)置的配合銷沈的雙彎梁3被設(shè)計(jì)用于測量方向 (壓)和反方向(拉)上的過載。當(dāng)只需限制測量方向上的過載時(shí)，具有僅僅一個(gè)上部的配合銷26的實(shí)施方式就足夠。為了相對于附著的污物顆粒和細(xì)菌顆粒改善密封并且同時(shí)為了改善測量精度，在附圖的圖3至5中示出一個(gè)定心且密封的力導(dǎo)入元件1，在該力導(dǎo)入元件1上設(shè)置稱量臺(tái)的固定部件30用于導(dǎo)入力。因?yàn)榇祟悋?yán)密密封的稱重傳感器優(yōu)選用于無菌應(yīng)用，所以有意義的常常是，也不會(huì)有塵狀的污物顆粒和細(xì)菌顆粒進(jìn)入到固定間隙之間。但是由此也不應(yīng)通
8過此類密封損害測量精度。為此，為了改善固定部件30與力導(dǎo)入元件1的端面17之間的密封，在端面17的外邊緣上銑入一個(gè)同軸的外槽31。在該槽中放入一個(gè)0形環(huán)32，用于在該固定部件30的外部面與端面17的邊緣區(qū)域之間進(jìn)行外部密封，通過該0形環(huán)實(shí)現(xiàn)了嚴(yán)密的密封，從而細(xì)菌和污物顆粒都不會(huì)進(jìn)入到這些靠置面之間。為了進(jìn)行密封，借助于一個(gè)或更多固定螺釘37使所述固定部件30與所述力導(dǎo)入元件1固定地螺接，從而所述固定部件30的外部面固定在靠置在所述外部的0形環(huán)32上。 因?yàn)樵诙嗣?7與固定部件30的外部面之間通過彈性的0形環(huán)32來密封基本上產(chǎn)生浮動(dòng)的支承，該浮動(dòng)的支承通過固定螺釘37的不可避免的間隙和可能的扭轉(zhuǎn)或?qū)ΨQ量臺(tái)的不同載荷可導(dǎo)致力導(dǎo)入方向和力測量方向的方向誤差，所以附加地在由所述外部的0形環(huán)32 包圍的端面17內(nèi)部設(shè)置至少兩個(gè)定心孔36。兩個(gè)高精度的定心銷35配合到所述定心孔 36中，從而使得力導(dǎo)入方向F始終在測量方向上延伸。在此，這些定心孔36優(yōu)選設(shè)置在固定螺釘37的圓周圓上并且距離這些固定螺釘以優(yōu)選30°的角間距設(shè)置。在較大的重量負(fù)荷時(shí)也可以采用多于兩個(gè)定心銷35，所述定心銷在力導(dǎo)入元件1的和固定部件30的定心孔 36中最高具有0. 01至0. 03mm的間隙。為了進(jìn)一步改善固定部件30與端面17之間的密封，在力導(dǎo)入元件中附加地還加工一個(gè)同軸的第二內(nèi)槽33，該第二內(nèi)槽同樣包圍固定螺釘37和定心銷35并且在螺釘固定的情況下引起更寬的密封面。在力導(dǎo)出元件2上優(yōu)選也設(shè)置此類密封和定心，由此該力導(dǎo)出元件相對于其剛性的固定部件也嚴(yán)密密封。只要所述稱重傳感器僅被加載低于標(biāo)稱載荷的小力，該稱重傳感器也可以僅以所述定心且密封的力導(dǎo)入元件和/或力導(dǎo)出元件無過載保護(hù)裝置15地被利用。圖中示出通過稱重裝置的固定元件覆蓋所述平坦的固定面17，由此所有的實(shí)施例均具有僅僅向下傾斜的、被倒圓的表面，在所述表面上，可流淌的或液態(tài)的物體可向下流出。因?yàn)榉Q重傳感器的整個(gè)表面優(yōu)選僅構(gòu)造有小的粗糙度、沒有側(cè)凹并且沒有窄間隙，所以在其上幾乎不會(huì)附著任何可流淌的物體或液體。在一個(gè)另外的實(shí)施例中還提出，稱重傳感器附加地設(shè)有難于附著(其他物品難于附著在其上)的表面涂層，例如聚四氟乙烯(特氟龍)，由此附加地防止附著并且改善清潔可能性。因此，此類稱重傳感器優(yōu)選在食品供應(yīng)中采用，其中，必須防止任何細(xì)菌、特別是致病菌的形成或增多。通過用優(yōu)質(zhì)鋼制造稱重傳感器并且通過將管式套筒4與優(yōu)質(zhì)鋼環(huán)形元件5、6焊接來包裹雙彎梁絕對防止了細(xì)菌形成物質(zhì)的侵入，從而此類稱重傳感器也可以在無菌領(lǐng)域中采用。在此，特別是通過環(huán)形面上的兩個(gè)膜片7、8實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)入的重量F的脫耦，從而幾乎不會(huì)出現(xiàn)向著所述不易彎曲的管式套筒4的二次力耦合，從而可實(shí)現(xiàn)高的測量精度。因此用此類稱重傳感器也可以制造高精度的、可校準(zhǔn)的秤。
權(quán)利要求
1.一種按照專利申請DE 10 2008 064 169. 3_53所述的稱重傳感器，優(yōu)選用于無菌平臺(tái)秤，該稱重傳感器構(gòu)造成棒狀并且包括力導(dǎo)入元件(1)、力導(dǎo)出元件( 和軸向設(shè)置在力導(dǎo)入元件與力導(dǎo)出元件之間的力測量元件，其中，該力測量元件具有彎梁(3)，該彎梁的處于內(nèi)部的測量彈簧部件(1 與施加在其上的應(yīng)變片通過焊接的金屬部件(4，5，6)嚴(yán)密密封地封閉并且待測量的力(F)能夠橫向于縱軸線(9)被導(dǎo)入，其中，所述力導(dǎo)入元件(1)、所述力測量元件( 和所述力導(dǎo)出元件( 沿著一縱軸線(9)很大程度上旋轉(zhuǎn)對稱地并且倒圓地構(gòu)成，所述力測量元件C3)包括不易彎曲的管式套筒G)，該管式套筒具有設(shè)置在其中的所述彎梁(3)，其中，所述彎梁(3)的端部與橫向于縱軸線(9)定向的環(huán)形元件(5，6)連接，所述環(huán)形元件在它們的徑向邊緣區(qū)域上與所述管式套筒(4)焊接，其中，這些環(huán)形元件 (5,6)包括同心地環(huán)繞的、易彎的膜片(7，8)，這些膜片使所述管式套筒(4)無二次力地與所述彎梁(3)、力導(dǎo)入元件(1)和力導(dǎo)出元件( 連接，其特征在于，在所述彎梁C3)內(nèi)部設(shè)有過載保護(hù)裝置(15)，該過載保護(hù)裝置在中間部分(14)的缺口(11)中包括軸向的、具有止擋頭的過載梁(20)，該止擋頭伸入到所述彎梁(3)的一個(gè)端部08，四)的展寬的缺口部分04)中，其中，該展寬的缺口部分04)至少設(shè)有一個(gè)孔(25)，其中，該孔05)的橫截面的一部分在所述彎梁C3)的端部( ，29)中延伸并且該橫截面的另一部分在所述止擋頭03)中延伸，在該孔中固定著一個(gè)配合銷，該配合銷距離所述彎梁(3)的端部具有確定的間隙(27)。
2.如權(quán)利要求1所述的稱重傳感器，其特征在于，所述彎梁構(gòu)造為雙彎梁(3)，該雙彎梁包括一正方形的中間部分(14)，在該中間部分中設(shè)有一缺口(11)，該缺口形成兩個(gè)水平的、平行的接片(12)，在所述接片上施加應(yīng)變片。
3.如權(quán)利要求1或2所述的稱重傳感器，其特征在于，所述過載梁OO)水平地設(shè)置在所述兩個(gè)接片(1 之間，在所述展寬的缺口部分04)中在止擋頭與可動(dòng)的彎梁(3) 的端部08)之間水平上下疊置地加工兩個(gè)用于各一個(gè)配合銷06)的孔(25)，其中，一個(gè)配合銷06)對彎梁(3)的可動(dòng)部分進(jìn)行向上限制并且另一銷06)對彎梁(3)進(jìn)行向下限制。
4.稱重傳感器，優(yōu)選用于無菌平臺(tái)秤，該稱重傳感器構(gòu)造成棒狀并且包括力導(dǎo)入元件 (1)、力導(dǎo)出元件(2)和軸向設(shè)置在力導(dǎo)入元件與力導(dǎo)出元件之間的力測量元件，其中，該力測量元件具有彎梁(3)，該彎梁的處于內(nèi)部的測量彈簧部件(1 與施加在其上的應(yīng)變片通過焊接的金屬部件(4，5，6)嚴(yán)密密封地封閉并且待測量的力(F)能夠橫向于縱軸線(9) 被導(dǎo)入，其中，所述力導(dǎo)入元件(1)、所述力測量元件C3)和所述力導(dǎo)出元件( 沿著一縱軸線(9)很大程度上旋轉(zhuǎn)對稱地并且倒圓地構(gòu)成，所述力測量元件(3)包括不易彎曲的管式套筒G)，該管式套筒具有設(shè)置在其中的所述彎梁(3)，其中，所述彎梁C3)的端部與橫向于縱軸線(9)定向的環(huán)形元件(5，6)連接，所述環(huán)形元件在它們的徑向邊緣區(qū)域上與所述管式套筒(4)焊接，其中，這些環(huán)形元件(5，6)包括同心地環(huán)繞的、易彎的膜片(7，8)，這些膜片使所述管式套筒(4)無二次力地與所述彎梁(3)、力導(dǎo)入元件(1)和力導(dǎo)出元件(2) 連接，其特征在于，在所述力導(dǎo)入元件(1)或力導(dǎo)出元件O)的端面(17)中特別是為了固定作為固定部件(30)的稱量臺(tái)或秤支架安置至少一個(gè)水平的螺紋孔(19)并且在所述端面 (17)的至少兩個(gè)確定的部位上附加地安置水平的定心孔(36)，所述定心孔由至少一個(gè)同心的槽(31，32)包圍，為了密封該端面(17)與固定部件(30)之間的固定間隙在所述槽中放入至少一個(gè)0形環(huán)(32，34)。
5.如權(quán)利要求4所述的稱重傳感器，其特征在于，在所述端面(17)的外邊緣上設(shè)置一個(gè)同心的外槽(31)并且與所述外槽同軸地在所述端面(17)的處于內(nèi)部的面上設(shè)置一個(gè)內(nèi)槽(33)。
6.如權(quán)利要求1至5之一所述的稱重傳感器，其特征在于，沿著所述縱軸線(9)設(shè)置的所述力導(dǎo)入元件(1)和接著圍繞一第一連接段(16)設(shè)置的第一環(huán)形元件(5)以及與該第一環(huán)形元件連接的、具有過載梁00)的彎梁C3)和連接在該彎梁上的、具有設(shè)置在其上的第二環(huán)形元件(6)的第二連接段(1 和與該第二連接段連接的力導(dǎo)出元件( 一件式地構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1至6之一所述的稱重傳感器，其特征在于，所述環(huán)形元件(5，6)圍繞中心設(shè)置的所述連接段(13，16)盤形構(gòu)成并且在至少一個(gè)同心環(huán)繞的環(huán)形面部分(7，8)上同心地這樣縮細(xì)，使得它們分別形成一個(gè)易彎的膜片。
8.如權(quán)利要求7所述的稱重傳感器，其特征在于，向著彎梁(3)指向的環(huán)形面?zhèn)染哂邪枷碌丨h(huán)繞的凹陷部(7，8)，向著力導(dǎo)入元件⑴和力導(dǎo)出元件⑵指向的環(huán)形面?zhèn)绕教沟貥?gòu)成。
9.如權(quán)利要求1至8之一所述的稱重傳感器，其特征在于，所述稱重傳感器的在所述端面(17，20)外部的外表面僅僅具有倒圓的面部分，所述面部分具有粗糙度小的光滑表面。
全文摘要
本發(fā)明涉及稱重傳感器，優(yōu)選用于無菌平臺(tái)秤，其構(gòu)造成棒狀并且包括力導(dǎo)入元件、力導(dǎo)出元件和軸向設(shè)置在其之間的力測量元件。力測量元件具有彎梁，彎梁的處于內(nèi)部的測量彈簧部件與施加在其上應(yīng)變片通過焊接的金屬部件密封地封閉并且待測量的力能夠橫向于縱軸線被導(dǎo)入。力導(dǎo)入元件、力測量元件和力導(dǎo)出元件沿著縱軸線很大程度上旋轉(zhuǎn)對稱地且倒圓地構(gòu)成，力測量元件包括不易彎曲的管式套筒，后者具有設(shè)置在其中的彎梁。彎梁的端部與橫向于縱軸線定向的易彎的環(huán)形元件連接，環(huán)形元件在其徑向邊緣區(qū)域上與管式套筒焊接。其特征是，在所述彎梁內(nèi)部集成過載保護(hù)裝置和/或至少力導(dǎo)入元件的端面具有O形環(huán)密封裝置和定心裝置。
文檔編號(hào)G01G3/12GK102213609SQ20101051074
公開日2011年10月12日 申請日期2010年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月7日
發(fā)明者A·施米特納 申請人:霍廷格-鮑德溫測量技術(shù)設(shè)備公司