测力称重模块包括测力计、基板、顶板、力传递构件以及运动限制装置，力传递构件用于将称重力从顶板传递到测力计，而运动限制装置用于限制顶板相对于基板在自由游隙的限制范围内的水平浮动运动，并将侧向力分量直接从顶板传递到基板。运动限制装置的一部分具有通道的形式，该通道的顶边刚性地连接到顶板，而该通道的平坦底部以与基板有一净距的方式平行于基板延伸。运动限制装置的另一部分是螺栓，该螺栓的轴锚定在基板内，并以全周的间隙穿过通道底部内的通孔，且螺栓头大于通孔，且以从通道底部起的一垂直隙距设置在通道底部上方。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】测力称重模块包括测力计、基板、顶板、力传递构件以及运动限制装置，力传递构件用于将称重力从顶板传递到测力计，而运动限制装置用于限制顶板相对于基板在自由游隙的限制范围内的水平浮动运动，并将侧向力分量直接从顶板传递到基板。运动限制装置的一部分具有通道的形式，该通道的顶边刚性地连接到顶板，而该通道的平坦底部以与基板有一净距的方式平行于基板延伸。运动限制装置的另一部分是螺栓，该螺栓的轴锚定在基板内，并以全周的间隙穿过通道底部内的通孔，且螺栓头大于通孔，且以从通道底部起的一垂直隙距设置在通道底部上方。【专利说明】测力计称重模块
本专利技术涉及一种用于称重模块，该称重模块安装于诸如平台、箱、料斗或带式传送器之类的称重承载件由多个称重模块来支承的类型的称重计内，其中，每个称重模块包含测力计，且称重承载件上负载的重量通过各个测力计信号的总和来确定。
技术介绍
传统的称重模块包括基部、顶部、测力计和力传递构件，基部能螺栓连接到基座或支承结构，顶部能螺栓连接到称重承载件，测力计紧固到基部，而力传递构件设置在顶部与测力计之间，并用于将称重力从顶部引入测力计。称重模块的功能是确保测力计仅接收待测量的大致垂直的重力，而阻止顶部与基部之间的侧向力和/或相对位移到达测力计，这些相对位移和/或侧向力会损坏测力计或危害到重量测量。在安装这种类型的称重模块时，例如由于称重承载件和基座或支承结构的不同热膨胀、由于交通工具称重计上的交通工具的制动和加速、称重负载、地震位移、风力造成的称重承载件的变形、以及源自称重计内部或外部的其它力而会造成称重模块的顶部与基部之间的侧向力或相对位移。为了保护测力计不必吸收侧向力和/或位移，力传递构件可例如构造为所谓的摇臂销，这是一种对于相关领域普通技术人员来说通常已知的结构元件。沿垂直定向在测力计的顶部和测力计的元件或负载引入区域之间设置有摇臂销，该摇臂销沿其纵向轴线传力，同时基本上受到顶部的横向力和位移，仅通过摇臂销固有的、但非常有限的维持和/或回复其垂直定向的能力来抵抗这种力和位移。除了摇臂销以外，现有技术还包括力传递构件，其中，以不同方式来实现自回正的弹性，例如通过将弹性垫块插到力传递构件的上端部与下端部相碰到的接触区域内、分别是称重模块的顶部和测力计的力引入区域。为了吸收超过力传递构件的有限的回位能力的横向力和位移，称重模块通常包括限制或约束顶部相对于基部的侧向运动的自由度的装置。运动限制装置一般呈稳固边界的特性，该边界将顶部相对于基部沿任何水平方向的运动限制在有限的自由间隙区域内，并足够牢固以抵抗在给定设计规范内的横向力。限制装置还可设计有对顶部的垂直向上运动进行止挡、并由此防止(紧固到顶部的)称重承载件例如由于风力而抬离基部的能力。最后，限制装置可包括在测力计机械溃塌的情况下阻止称重承载件过度向下降的止挡件。除了呈运动止挡边界形式的限制装置以外，称重模块还可包括例如呈水平抑止杆形式的约束件，这些抑止杆将顶部连接到底部，并由此阻止顶部相对于基部沿抑止杆方向的任何直线运动。然而，在由此沿一个或两个水平方向受约束的称重模块的结构中，必须注意避免过约束。例如，具有四个称重模块的台式称重计可具有分别有一个抑止杆的三个称重模块和没有抑止杆的第四称重模块，这些称重模块设置成没有两个抑止杆是彼此共线的。称重模块内的上述通用元件的实际布置和构造较大程度上取决于测力计的类型，主要是在所谓的罐式(canister)测力计和悬臂梁测力计之间进行区分。罐式测力计一般具有竖直柱体的形状，该柱体的底部紧固到称重模块的基板。称重力基本上直接沿柱体的轴线传递，并在竖直柱体的顶面中心处施加于所谓的负载按钮。罐式测力计的变型、所谓的摇臂销式测力计类似地具有竖直柱体的形式。然而，顶部和底部都是球形摇臂表面。安装在称重模块内的该测力计像摇臂销那样设置在称重模块的顶部和基部之间。换言之，摇臂销式测力计将测力计和力传递构件的功能组合成一个集成单元。与罐式测力计或摇臂销式测力计相反，悬臂梁测力计基本上构造成水平梁，该悬臂梁在安装于称重模块内时在一端部处固定地连接到称重模块的基部，而悬臂梁的相对自由端部借助力传递构件接纳来自称重模块的顶部的称重负载。现有技术的下述示例说明称重模块的前述通用设计的【具体实施方式】。根据US 6，331，682的称重模块具有呈平板形式的基部和顶部，这些平板具有使它们附连于基座或支承结构以及诸如箱或平台的称重承载件的安装孔。此称重模块内的测力计构造成罐式测力计，而力传递构件构造成摇臂销。以四个下块状凸柱和两个上块状凸柱的形式来设置运动限制装置，下块状凸柱在测力计的相对两侧从基板上升，而两个上块状凸柱从顶板向下降低到下块状凸柱之间的空隙内，从而在上块状凸柱和下块状凸柱之间留有侧向游隙。水平定向的限制销以紧配合保持在下块状凸柱内的安置孔内，并以全周的自由游隙穿过上块状凸柱内的间隙孔。由此，顶板相对于基板的运动受到以下限制:a.)通过销和间隙孔之间的水平游隙沿水平X方向受限制；b.)通过上块状凸柱和下块状凸柱之间的侧向游隙沿水平I方向受限制；以及c.)通过销与间隙孔之间的垂直游隙沿垂直z方向(向上和向下)受限制。在沿每个方向有多于一个运动止挡接触区域的情况下，该称重模块具有似乎不合理的设计冗余。当称重模块沿任何给定方向被侧向推动时，不能预计对应的止挡接触件同时配合，并且它们的冗余将因此不增大称重模块抵抗侧向力的能力。同样，所有间隙的视觉检查似乎相当麻烦，并且块状凸柱内的水平通孔会易于集聚会损害称重精度的灰尘和碎屑。此外，六个块状凸柱和两个销的制造和组装在实践中实现起来相当昂贵。US 3，997，014中所述的称重模块具有呈平板形式的基部和呈具有水平部和垂直部的成角度轮廓的形式的顶部，垂直部具有安装孔，顶部能通过这些安装孔从侧面螺栓连接到称重承载件的垂直表面。此称重模块内的测力计构造成摇臂销式测力计，该摇臂销式测力计执行如上文所述的负载传感器和力传递构件的组合功能。以两个垂直凸柱的形式来设置运动限制装置，这两个垂直凸柱在测力计的相对两侧从基板上升，并通过间隙孔进入成角度的顶部的水平部内，其中，垂直凸柱的上末端以侧向游隙进入间隙孔，由此执行侧向运动限制功能。如同之前的示例，该称重模块也具有冗余的运动止挡元件，这些运动止挡元件在吸收水平力方面的贡献可以不一定是累加的。此外，自立式柱形凸柱似乎不是用于吸收横向力的最有效设计。根据DE 199 18 408 Al的称重模块具有呈平板形式的基部和顶部，而摇臂销式测力计传递并同时测量顶板和基板之间的称重力。在此文献中还提及以下的可能性:使用弹性轴承、而不是球形摇臂表面的来将称重力以及其相等并相对的反作用力引入测力计。以大块圆柱形缓冲凸柱的形式来设置第一运动限制部件，这些缓冲凸柱从基板上升，并在顶部承载有矩形板。第二运动限制部件具有从顶板下降的成角度轮廓的形式。矩形板的角部端部伸入成角度轮廓的挖去部内，而凸起部和挖去部的边缘之间的间隙界定顶部相对于基部沿X方向朝向(而不是远离)测力计、以及沿垂直于X方向的y方向双向的自由运动。通过如下方式来实现对沿所有方向的水平运动的完全限制，即，适当地定向设备的各向模块，以使它们对应的运动阻挡能力彼此互补。与该称重模块有关本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种称重模块（1,201,301,401），所述称重模块包括测力计（2,302）、大致平坦的基板（3,203,403）、大致平坦的顶板（6,206,306,406）、力传递构件（8,308）以及运动限制装置（9,109,209,309,409;10,210,410），测力计（2,302）安装在所述基板上并且所述基板用于将所述称重模块（1,201,301,401）连接到支承基座，所述顶板用于将所述称重模块（1,201,301,401）连接到支承称重负载的称重承载件，所述力传递构件设置在所述顶板（6,206,306,406）与所述测力计（2,302）之间，并用于将向下并大致垂直的称重力从所述顶板（6,206,306,406）传递到所述测力计（2,302），而所述运动限制装置用于将所述顶板（6,206,306,406）与所述基板（3,203,403）之间的水平相对运动限制于自由游隙的受限范围内，并将侧向力分量直接从所述顶板（6,206,306,406）传递到所述基板（3,203,403），由此阻止所述侧向力分量到达所述测力计（2,302），所述运动限制装置包括刚性地连接到所述顶板（6,206,306,406）的上运动限制部件（9,109,209,309,409）以及刚性地连接到所述基板（3,203,403）的下运动限制部件（10,210,410），其中，所述上运动限制部件（9,109,209,309,409）具有通道的形式，所述通道具有通道侧部（12,112,212,412）和平坦的通道底部（13,113,213,413），所述通道侧部具有附连于所述顶板（6,206,306,406）的顶边（11），而所述通道底部包含通孔（14,114）并以与所述基板有一净距的方式平行于所述基板（3,203,403）延伸，且其中，所述下运动限制部件（10,210,410）包括螺栓，所述螺栓具有轴（15）和头部（16），所述螺栓锚定在所述基板（3,203,403）内，其中所述螺栓轴（15）穿过所述通道底部（13,113,213,413）内的所述通孔（14,114），从而留有所述螺栓轴（15）与所述通孔（14,114）之间的全周的侧向隙距以及所述螺栓头部（16）与所述通道底部（13,113,213,413）之间向上的垂直隙距。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：M·佩雷亚，E·博格斯，T·利伊，张萍，
申请(专利权)人：梅特勒托利多股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士;CH
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