专利名称：具有称重室的天平的制作方法
背景技术：
本发明涉及一种具有一称重室的天平，该称重室紧邻天平的一固定部分并且至少被一侧壁、一前壁以及一顶部盖板所封闭，通过一导向装置，至少侧壁及前壁中的一个以及/或顶部盖板可以滑动以便于打开和关闭称重室。
一个已知的这种类型的天平，例如欧洲专利申请EP0234008A所述，具有一个称盘以及一个称重室，该称重室通过一个固定的前玻璃壁、一个可向后滑动的侧壁、一个可向后滑动的顶部盖板、以及一个将侧壁与顶部盖板相连的连接器，从而将称盘在所有面上封闭。连接器被构造，从而当一侧壁以及/或顶部盖板被打开或关闭时，连接器连同侧壁以及/或顶部盖板一起移动，以便于称重室可随意通过，而不受在侧面的框架部件的妨碍。此外，侧壁能够在移动或不移动顶部盖板的同时单独或一起打开和关闭。移动可以是机械的或手动。在手动操作时，被移动的壁板与机械驱动机构不相连。
欧洲专利申请EP0574668A披露了一种具有一气流保护腔的天平，通过一个手动操作的锁定装置，其中的一个顶部盖板能够被安装上或取下。在顶部盖板被取下后，前壁以及侧壁能够全部由该腔中移走以便于清洁。在这种已知的天平的设计中，顶部盖板是一框架的一部分，该框架支撑着气流保护腔。在一定程度上，所有壁板不受框架部件的限制，以便于操作者具有较好的视野以观察腔的内部，但是在某些方面，这种设计仍不尽人意。一个缺陷是框架的上部仍是一个所需的部件，另一缺陷是需高精度制造的锁定部件需要一定量的控制，以便于和接纳它们的凹口紧密配合。
在已有的天平中，如果导管、软管或其它连接件必须以一种柔性的、不固定的方式进入称重室，则一可滑动的侧壁或顶部盖板必须在称重期间保持至少部分打开，因为刚性框架以及复杂的导向装置不允许壁板具有单独的、易于通过的导管通路。但是，留有一个壁板打开会导致称重结果的错误。
实质上，已知的天平具有以下缺陷它们不能同时允许自由的、无限制的通过称重室以及对称盘无妨碍地观察。从侧面以及上面的同步通过是不可能的，难题尤其产生在导管、软管以及其它连接件的通过。此外，称重室很难清洁。发明目的因此，本发明的目的是提供一种具有一称重室的天平，该天平提供了对称盘无妨碍地观察以及在所有方向上的良好的通过性，并且通过一个简单的、且易于使用者操纵的原理来实现这一目的。称重室应在壁板打开时便于放置一样品在称盘上，同时称重室应使得在壁板完全关闭时，导管及电缆可以通过。此外，称重室应易于清洁，而无需复杂的操作。
当例如为了方便地清洁一般由玻璃制成的壁板时，可用手轻轻地拉动侧壁、前壁以及顶部盖板并使其向外倾斜，这些壁板就能够分别与天平分离。当壁板处于工作位置时，它们必然将被锁定到位。同样的人工操作用于解除每个壁板的锁定状态。除了使得称重室易于拆卸以利于清洁外，可滑动壁板的保持装置与导向装置一体的理念还可实现以下目的称重室可以被随意地通过，而且即使当称重室关闭时，也可无妨碍地观察到称重室，而不受视觉障碍的框架部件的阻碍。
如果保持装置中的至少一个具有用于各个壁板之自动卡锁连接的卡锁关闭部，则是有用的。卡锁关闭部最好安装于称重室的后壁，并被设计成侧壁的保持件以及导向件。
将至少一个卡锁关闭部用于使侧壁固定至操作位置的理念尤其有助于无框架部件的设计。采用已有设计的支承架对按照本发明的天平是不需要的。一卡锁关闭部可以手动操作，以便于通过推或拉一壁板，该壁板可以被安装上或拆除。一卡锁关闭部的设计使得拆除一壁板所需的力远大于将壁板卡锁定位所需的力，因而壁板能够被牢固地定位。卡锁关闭部的特殊形状以及设计成单件式的塑料制品使得生产它们的费用降低。
为了防止空气气流进入称重室之壁板间的连接处，本发明之天平的另一实施例具有边缘接合处，其中一个壁板的边缘位于另一壁板的一凹槽中，或者一个壁板具有一个边缘覆盖带，用于封闭形成于两壁板之结合处的一间隙。
天平的一个最佳实施例具有一个用于驱动至少一个可滑动壁板运动的装置。驱动装置最好设计成绳轮驱动。
可滑动壁板通过联接器或结合器可拆卸地安装于导向装置上，通过联接器或结合器，各个壁面的导向装置能够与驱动装置连接或脱离连接。联接器具有手杆，以便于手动操作。因此，侧壁板以及/或顶部盖板能够被单独驱动或共同驱动或以任何希望的分组合方式驱动。例如，可能只打开和关闭一个侧壁板，或者只打开和关闭顶部盖板。联接器装置包括移动连接部件是有用的，该移动连接部件可以自动查询并发现连接的位置。例如，如果一个侧壁板与驱动装置脱离连接，推动侧壁上的联接器驱动机构将使得该侧壁的移动连接部件一经达到其在壁板上的对应部后，联接器驱动机构便与驱动装置相连。
在本发明的一个最佳实施例中，驱动装置只被一个马达驱动。
按照本发明的另一实施例，对于侧壁以及顶部盖板而言，它们的打开位置和关闭位置之间的移动距离是不同的，通过对应于不同的移动距离而使用不同的变速比，每个驱动装置的移动能够被同步进行。这样一来，同一马达可以用来驱动侧壁以及顶部盖板。
天平最好装备一个提升手柄。这样一来，用一支手能够将天平从桌面提起，同时用另一支手可以清洁天平下方的桌面。作为本发明的一个附加特征，通过一导向装置安装在提升手柄上，提升手柄同时作为顶部盖板之导向件的一个导向轨道。在一个最佳实施例中，导向装置的上部区域具有至少一个齿条，其下部区域具有一个平行的齿条。导向部件的垂直部包括一对固定在一垂直轴上并且沿齿条滚动的相同的齿轮，由此导向部件保持平直，并且在其前后移动时不会发生阻塞。导向部件的这一垂直布置具有使顶部盖板之导向装置的长度最小化的优点。
在按照本发明之天平的一个最佳实施例中，用于导管以及缆索的通道开口位于称重室的侧壁、前壁、顶部盖板以及/或后壁。通道开口能够通过夹子夹上的盖以防空气流通。这一理念具有很多可能的应用，实验在称重室内实施，而且重量变化被考虑成实验的一部分，例如当试剂注入平衡盘上的一个量杯中时，或者进行一化学反应时。无需沿边缘之框架件的设计以及无需从天平上移走壁板而使壁板向外倾斜的可能性提供了一种使得电力供给以及信号电缆或液体及气体导管在切断开口中通过的一简单的方式，以便于将电缆以及导管固定在切断开口中，并通过特定的用夹子夹上的保持件密封切断开口，以防空气流动。保持部件等夹持装置的特殊结构扩展了它们可能应用的范围。
按照本发明之天平的一个特定的实施例具有一个辅助设备，该设备安装在例如天平的后方。该辅助设备包括动力供给以及/或控制单元。通过开口与该辅助设备相连的电缆能够通过沿腔的特定导向管道通向切断通道，从而使得其不会受到侧壁移动的干扰。
图3a至图3c是称重室之前壁板的连接部在三个不同位置处的剖视图；图4是壁板连接部之第一变形的剖视图；图5是壁板连接部之第二变形的剖视图；图6示出了从
图1箭头VI方向所见的称重室；图7示出了图中6VII处的详图；图8示出了图中6VIII处的详图；图9示出了图中6IX处的详图；图10示出了沿图1箭头II所见的天平的透视图，但是其中的腔体被移走；图11示出了从前方看天平下部的剖视图；图12a至图12d示出了用于侧壁之联接器装置在不同方向的视图；图13示出了顶部盖板之导向机构以及驱动机构的剖视图；图14示出了顶部盖板之驱动机构的侧视图；图15是表示整个驱动机构的框图；图16a以及图16b示出了从侧面看(图16a)以及从前面看(图16b)固定绳的视图；图17示出了从顶部看后壁板上开口的一种可能的使用形式；图18示出了从前部看夹持装置的一种可能的使用形式；图19示出了用于天平之一实施例的夹持装置的一种可能的使用形式的剖视图，其中所有侧壁板高度降低；图20示出了从后方一倾斜角度看的具有辅助设备、保持装置以及导向管道的天平的三维视图。
优选实施例的详细描述按照图1的一个天平包括一个固定部分，该固定部分具有一包括天平之工作系统部分的底部2，一个实际上包括驱动机构的腔体3以及一个称重室4。称重室4的后壁板9以及底板8由固定部分形成。作为一气流屏障的称重室4进一步被侧壁5，6，前壁7以及顶部盖板12所封闭。底板8具有一供称盘10之托架通过的开口。但是，正如类似的专利申请CH1957/00中所描述的，称盘也可以被一个L型的悬臂支撑，该悬臂安装在一个穿过称重室之后壁板的连接装置上。称盘的不同设计以及/或在刚提及的参考文献中描述的称重室的特征同样适用于这里所描述的天平。
天平1最好用三脚22支撑。
侧壁5，6，前壁7以及顶部盖板12由一种透明材料制成，最好是玻璃。使用回火玻璃也是可能的，特别地，使得天平能够安全用于恶劣环境中、或者使得壁板易于处理，这样一来，它们能够在一机器中被清洗。
借助于一个驱动机构，例如一个拉绳驱动机构，侧壁5、6以及顶部盖板12可滑动，以便于打开以及关闭称重室。侧壁5、6以及顶部盖板12中的每一个通过一保持件可拆卸地安装在一导向装置17、120上，该保持件与导向装置17、120一体。前壁7同样通过一保持件19可拆卸地安装。
通过使得侧壁5、6，前壁7以及顶部盖板12略微倾斜，这些壁板能够很容易地从其各自的保持件上移走以便于清洁。
在打开位置，侧壁5、6以及顶部盖板围绕腔体3。因为腔体3的宽度及高度尺寸小于称重室的相应的尺寸，因而这种形式是可能的。
侧壁5、6以及顶部盖板12的导向装置17、120具有连接部件(图1中未示出)，通过该连接部件，侧壁5、6以及顶部盖板12与一驱动机构的拉绳相连。每一侧壁5、6具有一独立的用于连接部件的驱动手柄18，顶部盖板12同样具有驱动手柄(图1中未示出)。连接部件以及驱动机构的作用将在以下进行描述。这使得侧壁5、6以及顶部盖板12单独或者以两者的任意组合方式或者同时全部打开及关闭成为可能。
在天平1之腔体3的顶部具有一个运输柄13。该运输柄除了运输功能外，还用作一个用于打开及关闭顶部盖板12的导向导轨。导向装置120的一个导向部件14沿导向导轨13运动。顶部盖板12通过保持件15与导向部件14相连。如上所述，顶部盖板12的保持件15的结构使得顶部盖板12能够通过一简单的倾斜运动而拆下，从而便于进行清洁等。
向内倾斜的边缘件11封闭了侧壁5、6的顶部边缘，边缘件11通过卡锁关闭件(图1中未示出，参见图6)将顶部边缘固定就位，并且分别抵靠在后壁板9以及前壁板7上的倾斜的壁角部23、24上。边缘件之具有一定角度的部分能够封闭侧壁5、6以及顶部盖板12之不同形状的顶部边缘，形成一种阻挡外界空气的挡板密封，从而和已知的气流屏障相比，可以更有效地防止空气气流进入称重室4。作为另一个有利的特征，边缘件11可以由一种透明材料制成。
使得诸如侧壁5、6的前后边缘以及前壁7的顶部及垂直边缘一类的边缘部具有一特殊的形状从而可以进一步减少气流进入称重室4的可能性是非常有用的。这可通过以下的方式实现垂直接触的两侧壁之一具有一矩形横截面的凹槽182，另一侧壁位于该凹槽中，如图2a例子所示的前壁7以及侧壁6相接触的边缘部183。另外，外形成一定角度的边缘覆盖件180能够沿一壁板的长度方向包围其边缘部，同时在被固定的壁板的厚度方向上伸出，从而使得在称重室4的关闭状态下，边缘覆盖件180能够封闭两侧壁板之间可能存在的间隙181。边缘覆盖件可以使用诸如透明材料一类的材料制成，以便于对称重室4内的观察不受到妨碍。图2b示出了与图2a相同的边缘，但是是称重室4之边缘部的另一种结构。很明显，为了倾斜壁板5、6、12中的一个以使之脱离相应的保持件，首先必须将其轻轻地打开以从凹槽或边缘覆盖件达到的区域中退出。
图3a至图3c示出了前壁7是如何从其与底部2的连接处拆下的。当然，用于安装及拆卸前壁7的系统也能够用于侧壁5、6以及顶部盖板12中。如图3c所示，一保持件19的一部分与前壁板7的底部边缘相连(同时示于图1)。该保持件19的底部具有一叉形的凹口50。该保持件19的顶部具有一突出部49，该突出部49的后方具有一缺口47。突出部49是保持件19的一固定部分。为了安装前壁板7，叉形凹口50被放置在一位于底部2之壁板上的杆48上(图3b)。接下来，前壁板7绕杆48逆时针方向转动，并如图3a所示固定就位。具有一锁杆44的片簧45以及一滚子46位于底平面8的下方。当前壁板7由图3b所示的倾斜位置转至图3a所示的垂直位置时，突出部49的倾斜侧面与滚子46接触，因而锁杆44被向上推直至滚子46越过突出部49而卡入缺口47中。因此，通过固定部件50、48的接合以及与其相距一距离的固定件47、46的接合，前壁板7被可靠地固定就位。正如附图所示以及前面所述的，为了使得前壁板7(以及称重室4的其它的壁板5、6、12)安装到位，无需一特定的驱动装置来固定或解除一夹持器。这样一来，在前面所讨论的情况下，附图所示的保持件19以及下面将要描述的保持件在操作位置具有一可靠的连接，而不需要一固定件。
图3a至图3c所示的弹簧夹持连接是最佳的方案，这主要是因为该方案不需要一个难于清洁的凹槽，同时相间的两对固定件50，48以及47，46的连接是非常稳固的。尽管如此，各种各样的变形是可以想到的，而且实际上是可能的，如图4及图5所示。例如，图4所示的方案中采用了一位于底板2之壁板上的凹槽或通道51。通道51之两个垂直侧面或其中之一形成有凹口，条形压制件52从其长度方向上插入其中。条形压制件52具有一唇状部53，该唇状部53由诸如聚合体一类的适当的弹性材料制成。虽然该唇状部53可以水平布置，但是其最好如图4所示向下倾斜一角度。前壁板7(类似的，或者侧壁板5、6中的一个，或者顶部盖板12)具有一个保持件19′。唇状部53推压由前壁板7之表面伸出的保持件19′的侧面。在前壁板7被压入通道51后，唇状部53将在突出的侧面(保持件19′侧面)的后方卡入定位。当将前壁板7由通道51拉出时，通过对唇状部之角度及尺寸的设计，唇状部53产生的阻力可以被很容易地控制，其中唇状部的角度及尺寸决定了需被克服的摩擦力的大小。
图5中的通道凹槽51′具有一倾斜的侧面54。在前壁板7到达通道51′中的某个位置后，一个或多个固定滚子55放置在前壁板7以及倾斜的侧面54之间，以便于推压前壁板7，使之牢固地抵靠在一支撑面56上。这种连接方式的牢固性取决于一侧的支撑面56的高度以及滚子55距通道51′底部的高度。
尽管上述的每一个安装前壁板7的方案也能够用于侧壁板5、6，但是图6至图9所示的一种布置方案具有如下的优点通过相应的导向装置17(参见图1)，壁板能够滑动，同时壁板可以被可靠地固定在其工作位置。
图6是从称重室之后壁板9方向看的天平1的前视图。图中，左侧壁板5处于被拆下的状态，右侧壁板6处于被安装上的状态并且与导向装置17相连。导向装置17具有一个导向通道17a以及一个支撑面17b。
如图7(图6细节部分VII的放大视图)以及图8(图6细节部分VIII的放大视图)所示，导向装置17的前端以及后端(与图6的视图方向相关)具有一个向外的伸出部17d，该伸出部包括一个柱状转销17c。转销17c后方留有足够的空间，以便一个钩形的铰接部58能够与转销17c结合。铰接部58是安装在侧壁板5上的一个边缘带57的组成部分。侧壁板6应用一个类似的装置。图7是边缘带57中部的横截面图，其中，在边缘带两端具有与上述具有转销17c的伸出部17d相配合的钩形铰接部58。图8是边缘带57端部的横截面图，其中一个钩形铰接部58与一个转销17c相结合。
与图3所示的在称重室的底表面8的下侧具有两对固定件50、48以及47、46的设计方案不同的是，图6至图9中的侧壁板的保持装置将两对固定件中的一对放置在壁板的顶部，如图6所示，或者放置在后壁板9的向前一侧，或者放置在后壁板9的向后一侧。
第二对固定件(图6的细节部分IX，图9是其放大视图)采用一特殊设计的卡锁关闭装置125，该装置具有一个框架形卡锁关闭部59，该关闭部最好是一个完整的注塑成形的聚合体。该卡锁关闭部59包括一个基本垂直的支撑部60，其上一个舌状部61沿基本水平的方向伸出。舌状部61具有一个转轴62，卡锁关闭部可转动地支撑在该转轴中。但是卡锁关闭部转动的范围受到一安装在后壁板9上的螺栓64的限制，并且限制舌状部61。一个弹簧件63由舌状部61上平行地伸出，并且弹性偏压在螺栓64上。当弹簧件63的刚性比较大时，其阻止卡锁关闭部59的顺时针方向转动。除了舌状部61，两个平行的可弹性弯曲臂68也水平地由支撑部60上伸出，其相对端通过一个垂直的支腿67相连。接近支撑部60以及垂直支腿67的水平臂68的端部比接近舌状部61的弹簧件63的弯曲部分薄而且长，因此一对水平的弹性臂68产生的弹性力弱于弹簧件63产生的弹性力。
垂直支腿67向上延伸至具有倾斜顶部70的支柱69上。倾斜顶部70与边缘件11的一个相对的倾斜面71相配合，该边缘件11安装在一侧壁板5、6上(参见图1及图6)并且最好由透明材料制成。如图6(以及细节VII放大的图7)左侧所示，随着侧壁板之钩形铰接部58与转销17c相结合，然后如图6右侧所示，将侧壁板向上转动至关闭位置，从而使得侧壁板5、6安装到位时，相对的倾斜面71在支柱69之倾斜顶部70上滑动，并因而产生一个克服卡锁关闭部59的力。克服卡锁关闭部59的水平分力被后壁板9吸收。垂直分力使得可弯曲的臂68连同垂直支腿67以及支柱69向下偏移，直至相对的倾斜面71越过倾斜顶部70，同时支柱69卡入相对的倾斜面71后方的凹槽72中。如图9所示，其代表了卡锁关闭装置125的结合状态。
由于臂68的软簧特性，因此支柱69与倾斜面71后方的凹槽72的卡入结合只需付出相当小的作用力，而解除卡锁封闭则需付出相当大的作用力。当侧壁板6受拉而相对于其铰接部分17c，58由图6右手所示的垂直位置顺时针方向转动时，凹槽72的左垂直侧面推压支柱69。随着水平的推压分力偏心作用于转轴69，该分力在卡锁关闭部59上产生一转矩。但是，由于水平的推压分力具有一较短的力臂，连同由弹簧件63产生的附加阻力，因而使得卡锁关闭部59绕转轴62顺时针方向转动的力必须相当大。当作用于卡锁关闭部的转矩足够大时，卡锁关闭部59绕转轴62逆时针方向转动以克服弹簧63的力，直至被迫作平移运动的支柱69离开凹槽72并且侧壁板5、6被拆卸下来。位于转轴62上方的卡锁关闭部59的一相邻面65抵靠在后壁板9的上部边缘上，因而侧壁板被拆下后，弹簧件63在相反方向超出的趋势减少。当然，也可以使用其它的力生成装置来取代弹簧63，例如一个磁性元件。但是，因为弹簧件63在卡锁关闭部上一体形成，尤其是采用了注塑成形的工序，因而其生产成本降低，所以使用弹簧件63的方案是最佳的。
这种布置方案的优点在于将一侧壁板固定就位比将其拆除所需的作用力小，而且支柱69与凹槽72的结合使得借助导向装置17的侧壁板5、6的移动被可靠地引导。很显然，位置“左、”“右”、“顶部”、“底部”是相对的。例如，图6中的两个卡锁关闭部59是镜象对称的，因此左和右是可以互换的。尽管一整体的注塑成形部分的理念从制造的角度而言是有利的，但是不言而喻，一个卡锁关闭部59可由多个部件组装而成。借助于两个弯曲臂68的支腿67的平行导向布置也可以用一个单一的弯曲臂替代，但是在这种情况下，支柱69在凹槽72中需要更多的空间，因而位于凹槽72中的支柱69的运动不会具有相同的精度。将支柱与支腿67或弯曲臂68在任何位置连接或者将一个或多个支柱与可滑动的侧壁以及一个位于固定部分上的凹槽相连也是可能的，这样一来支柱69以及凹槽72之间的关系将被颠倒。
图10示出了由图1箭头II方向看的天平1的视图，其中腔体3被部分移走，称重室4被关闭。侧壁5、6以及顶部盖板12能够通过手工或机械方式单独或同时移动，最好使用一马达28，这样一来，称重室的两侧面或其中之一以及/或顶部能够根据需要以给定的形式打开以及关闭。图10详细示出了用于移动壁板5、6以及12的驱动机构，该机构在三个水平面25、26、27以及另一个水平面36上延展。这一实例中所示的驱动机构采用绳轮驱动(在附图15详细描述)。水平面26上的一个上部绳轮驱动机构(不可见)用于移动顶部盖板，水平面36上的一个下部驱动机构(同样不可见)用于移动侧壁板5、6。
图10进一步示出了顶部盖板12的导向机构。提升手柄13同时用作顶部盖板12之保持件15所具有的导向元件14的导轨，顶部盖板12沿提升手柄13运动。手柄13通过一个连接支柱34与平面26相连。用于腔体3的两个保持件32(在图10中被移走)布置在连接支柱34以及后壁板9之间。导向元件14的下部33布置在保持件32的下方，并且通过一个细的联接器41与顶部盖板12之保持件15相连(附图13将对这种设计进行详细描述)。
绳连接杆16用于顶部盖板12与上部绳轮驱动机构38的连接及脱钩(参见图14)。
图11是天平1之底部2的剖视图。附图标记42表示天平之可操纵的称重室，称盘10以一种已知的方式与其相连。如上所述，可操纵的称重室42也可以不同的结构放置于天平的腔体3中，并且称盘可以借助一L形支撑与腔体3相连。
在可操纵的称重室42的任何一侧，作为与底部2相连之固定元件的导向元件43在天平1的整个长度方向上伸展。导向元件43之上部外侧边缘具有一个矩形突出部150，该突出部与导向装置17的导向通道17a相结合(示于图11的左侧部分)。
另一个只是在导向元件43的一部分长度上伸展的导向通道151位于导向元件43的底部。导向通道151与一个导向螺栓40相结合，其中螺栓40通过一个螺栓支架40a与导向装置17相连。彼此相关的导向螺栓40所处的位置以及导向通道151所处的位置及长度是相互配合的，以便于在导向通道151中形成螺栓40运动的端部阻挡块。导向元件43之其它的凹口和凹陷部为使得侧壁板5、6移动的下部绳轮驱动机构39的绳而设。
侧壁板5、6的导向装置17可以借助于一个棘爪锁止侧壁联接器119(示于图11的右侧，图12也可见)与绳轮驱动机构39相连或分离，联接器119通过联接致动器18而被操作。连接杆18具有两个与弹簧元件155有关的的卡止位置156。当连接杆18处于垂直位置时，侧壁板与绳轮驱动机构相连。当连接杆18处于一倾斜位置时，弹簧元件155与棘爪156的的下部相结合，将杆152推向有一定角度的杆部件153，并使得后者(杆部件153)绕销轴157转动，同时连接弹簧154上升而超出移动连接部件106。这种布置在图12a至图12d中得以详细示出，其中图12a示出了移动连接部件106的透视图；图12b示出了具有成一定角度的杆部件153以及连接弹簧154的联接器部件的顶视图；图12c以及图12d示出了处于接合位置(图12c)以及分离位置(图12d)的联接器部件的侧视图。
与绳轮驱动机构39固定连接并将绳支撑在凹槽158中的移动连接部件106具有从端部向联接器部件中心上扬的斜面107以及107′。当连接杆18处于结合位置，而且移动连接部件106恰好沿其移动范围处于一不同的位置时，移动连接部件106在绳轮驱动机构移动期间将自动与连接弹簧相连，因为连接弹簧154之舌状部159首先被一个斜面107或107′向上推，随后卡入斜面之间的凹口108中。已与绳轮驱动机构相连的每个斜面107、107′自动地移至所期望的位置。在脱离连接的情况下，侧壁5、6也可被人工移动。连接部件106具有一个沿导向装置17之导轨移动的凹槽通道141。
图13所示的剖视图示出了顶部盖板12的导向装置120(顶部盖板在图13中未示出)。导向元件14的主体78具有沿横向伸出的脊部79，板77通过螺杆80与该部分相连。板77的顶部(在图13中被切断)与顶部盖板12之保持装置15(也未示出)相连。主体78的上部被提升手柄13包围。在提升手柄内侧的中间部的左方是一个上部齿条73，该上部齿条与上部齿轮73a啮合。在导向元件14之底部33中的下部齿条74以及下部齿轮74a采用相似的布置。齿轮73a以及74a通过一垂直轴66相连。为了防止左右的松动作用，数对导向滚子75以及76分别紧邻上部齿轮73a以及下部齿轮74a而放置，从而使得导向元件14总是沿提升手柄13成一直线的垂直运动。导向元件14上的垂直力作用于一滑动件24上。但是导向元件14也能够在一个或多个滚子上运动。导向元件14之底部33的下端通过图16所示的装置与绳轮驱动机构38的上部相连。绳轮驱动机构38使得主体78沿齿条73以及74移动。主体78之细的联接部分41在腔体3之边缘件32间的一狭缝81中运动(也可参见图10)。通过在狭缝81上覆盖薄板、密封盖或刷子，该狭缝81可以密封防尘。
图14是顶部盖板12之驱动机构的侧视图，该图是对图10以及图13的补充。如附图10所示，驱动源所在区域设在两个水平面25以及26上，但是图中并未示出马达28。一个连接杆16放置在提升手柄13的后端部，用于控制一离合器118(未示出)，该离合器使得齿轮82以及滑轮29之间相互连接或分离，从而使得顶部盖板能够有选择地与马达28接合或分离。马达28可以是一个可反转的马达，或者可以提供一个可反转的齿轮箱，以便于绳轮驱动机构正向或反向运转。齿轮箱是人工可反转的，或者可以提供一个致动器，当导向部件14达到端部位置时，该致动器象一个电动极限开关一样反向工作。动力源通过一个防滑皮带由马达28传输至齿轮30，随后通过小齿轮89驱动齿轮82。
由图中可看出，水平面26由一个位于长立柱83上的水平板形成，水平面25由一个较小的板形成，该板通过一个短立柱84支撑在水平面26上。图中示意性示出的下部齿条74也通过立柱85被水平面26支撑(图中只有一个可见)。下部齿条75、上部齿条73(如图13所示布置在提升手柄13内侧)、连接支柱34以及后壁板9一同构成了一个刚性框架，该框架平行地支撑可滑动的顶部盖板12。顶部盖板12与保持件15相连，保持件15如上述附图10所示通过板77与导向元件14之主体78相连(图中不可见)。导向元件14之下部33被沿着下部齿条74引导。一个销状联接部件86由导向元件14的底部伸出，并且用于将导向元件14与上部绳轮驱动机构38相连。绳在滑轮29，87以及88上移动，并且以一公知的方式缠绕于主动轮29上。主动轮29可以在诸如滚珠轴承90一类的部件上运动。
由马达28通过一防滑皮带28(参见图10)驱动的齿轮30通过轴35与小齿轮89相连(如图14所示)。轴35的结构使得其能够以一种简单的方式从上方插入及移走以便于装配和拆卸。小齿轮89与一个位于轴91上的齿轮82相啮合，该轴91的位置可以上下调整。通过改变轴91以及齿轮82的垂直位置，齿轮82可以与滑轮29相连或分离。齿轮82以及滑轮29之间的离合器可以采用各种已知的结构，但是类似于图12的具有锁定弹簧件的斜面92是最佳的。当离合器位于滑轮29以及齿轮89之间的狭窄的空间时，用于离合器弹簧的定位棘爪由具有倾斜上端面的两螺栓形成。
顶板离合器118的工作由图10已提及的离合器杆16来控制。通过杆16，操作者可以有选择地使得滑轮29与驱动装置28，82分离以便于手工移动顶部盖板12，或者在不移动顶部盖板的情况下移动侧壁板5，6。离合器杆16与一个凸轮盘93相连，该凸轮盘与杆16共同绕由连接支柱34支撑的轴94转动。一推杆95在连接支柱34中垂直移动。双臂杆97向上推压杆95，使其与凸轮93接触。
双臂杆97的另一端靠在其上安装有一齿轮82的轴91的底端。一个与杆25相连的弹簧98抵靠在轴91的顶端，并且将轴91向下推压并抵靠在杆97的一端臂处。这使得支轴96另一侧的杆臂将杆向上推压并抵靠在凸轮93上。因而，当离合器杆16逆时针方向转动时，凸轮93克服弹簧98的弹力向下推动杆95，并且使得双臂杆97顺时针方向转动。双臂杆的转动使得另一个杆臂将轴91以及齿轮82升高，从而导致齿轮82以及滑轮29之间的离合器脱开。在离合器脱开状态下，齿轮82与小齿轮89啮合。当然离合器的人工操作也可为一自动操纵所取代，例如通过一电磁驱动部件。
图15示出了整个的驱动机构，该驱动机构包括一个上部绳轮驱动机构38以及一个下部绳轮驱动机构39，但图中未示出马达28以及齿轮30(参见图10)。齿轮89与在轴承102、103上运转的驱动轴35相连，并且将驱动传递至下部绳轮驱动机构39。如图所示，上部驱动机构38的绳缠绕驱动轮29一圈，然后缠绕滑轮87，88，最后返回主动轮29。滑轮87及88之间水平缠绕的绳与用于顶部盖板的导向装置之导向元件14的底部相连(参见图14)。这种连接通过处于一适当位置的固定件86得以实现。图16示出了固定件86的最佳设计，下面将对其进行详细描述。
一个位于轴35底端的小齿轮104通过齿轮99驱动下部绳轮驱动机构39，该齿轮99与滑轮105固连。如图所示，与上部绳轮驱动机构38相似，下部绳轮驱动机构39的绳缠绕驱动轮105一圈，然后缠绕滑轮100，101，最后返回主动轮105。水平缠绕于滑轮100及101之上部的绳与移动连接部件106相连，以便于移动侧壁板5，6(同时参见图12a-12d)。
正如前面所提到的，图16示出了连接绳之部件可能采用的设计，图16a是侧视图，图16b是前视图。连接装置包括一个具有一槽111的主体117，绳轮驱动机构38中的绳穿过该槽。主体117的上部具有一内螺纹。一套筒110位于主体117上，同时一螺杆116在内螺纹中转动，以便于套筒夹持住绳。
正如前面所提到的，一单马达28可以使得侧壁板5，6以及顶部盖板12滑动。可以想象出，在某些天平的结构中，壁板5，6以及12由各自的打开位置到关闭位置之间的移动距离可能不同。例如，顶部盖板12的移动距离可能大于或小于侧壁板5，6的移动距离。具有绳轮驱动机构38，39的驱动系统以及通过多个齿轮与马达的连接提供了与不同变速比相适应的设计灵活性，这样一来，侧壁5，6以及顶部盖板12在与驱动机构连接后将同步移动。
当操作者将相应的侧壁板5，6或顶部盖板12沿所期望的方向推至一适当的位置时，如果驱动机构被设计成能够识别侧壁板5，6以及顶部盖板12朝所期望之方向的移动将是有利的。例如，当处于接合状态的离合器驱动件18，16被推或受拉时，一传感器能够检测到移动的方向，因而马达能够沿所期望的方向转动。另外可以想象到，当一超出极限值的外力使得侧壁板5，6以及顶部盖板12运动时，类似的，一光盘驱动器根据一推动力而关闭。
正如图1已示出的，称重室的后壁板9比腔体3宽而且高。这使得在后壁板的侧面以及顶部设置切口20成为可能(参见图1)，可拆卸的夹接盖21可以封闭切口20。例如，为了向诸如电缆以及/或供被称液体流过的软管等供给线路提供通道，夹接盖21可以由一个或多个切口20上移走。通过这一方式，实验可以在称重室内进行，与此同时无需打开称重室则可观察称重变换，因而不会导致称重错误。当然，可以想象到，切口20也可位于侧壁板5或6以及/或顶部盖板12上。
图17表示位于后壁板9上的切口20之一种可能的使用方式，图示为顶视图。切口通常被夹接盖封闭，以阻断空气气流，夹接盖能够被移走，以便于切口可以用作导管、软管等元件的通道。图17所示例子是液体借助于切口20通过导管123由容器121分配至称重容器122中。使用一个特殊的U形夹装置21′来取代使得切口20全部打开将是有利的，这可以更好的将导管定位(参见图17之细节部分A)。
作为插入切口20之夹接装置的另一种使用方式，图18所示的是具有一辅助支撑件130的夹接装置21″的例子，该辅助支撑件伸展至称重室4的内部。如此安装的辅助支撑件130可便于导管、软管、一温度计131以及/或实验所需的所有工具灵活且可拆卸的布置于称重室4中。
图19示出了切口的另一应用。使用侧壁板114具有不同高度的各种形式及结构的天平是可能的。为了使用本发明所述的驱动机构来移动不同的侧壁板114，侧壁板114的上部需要安置一个导向件。这可以通过使用一个插入切口20的合适的夹接装置113而实现。由夹接装置113可滑动地引导的支撑板115与壁板114相连。当然，正如上文对壁板5，6的描述，从天平上移走壁板114是一个同样简单的工序。
如图20所示，一辅助设备140通过一个诸如一具有滚花头部的螺杆一类的简单固定件可拆卸地安装于天平的后部。辅助设备140可以包括诸如电池的动力供给总成或者一个电控组件。辅助设备140具有用于不同种类连接器的开口147。这使得诸如分配装置一类的位于称重室4中的实验设备与辅助设备140电连接。电缆以及导管通过切口20进入称重室4，切口20上设有特殊的与夹接装置21′类似的夹接支撑件。在侧壁板5，6沿腔体3滑动时，为了防止诸如图17中导管123一类的电缆以及/或导管干扰侧壁板5，6的移动，后壁板9上设有凹口142，用于在腔体3的两侧与导轨143相连。导轨进一步通过辅助设备140之支撑装置144上的槽沟148而固定就位。导轨143可以由诸如金属或聚合体材料一类的材料制造而成。如图20所示。导轨可以设计成不同的形式，例如，导轨143′覆盖在顶部，从而具有一管子的形状。将导轨设计成与腔体3相连并且在一个或多个切口上延伸的侧安装组件也是可能的。在导轨中布置一个简单的电子组件或一组件的一部分，尤其是在不具有辅助设备140的实施例中进行这种布置也是可能的。
导轨143并不宽，以与侧壁板5，6的自由运动相适应。导轨143的端部形成有连接部145，146，该连接部将导轨分别固定至后壁板以及支撑装置144上。这种设计的优点在于称重室4能够与外界封闭，同时在称重室4内的例如在上面提到的专利申请CH1957/00中详细描述的实验设备能够被提供并被操作。
很显然，腔体3基本上被驱动机构占据，同时辅助设备140可以合并放入一公共腔体中。用于导管以及电缆的导轨143可以和公共腔体之侧壁一体形成，同时可以用特殊的盖子将它们与外界隔绝。
权利要求
1.一个天平(1)，包括一个称重室(4)，该称重室(4)紧邻该天平的一个固定部分(8，9)，并且被至少一个侧壁板(5，6)、一个前壁板(7)以及一个顶部盖板(12)所封闭；其特征在于所述壁板中的至少一个在一个导向装置(17，120)的作用下可以移动以便打开以及关闭所述称重室(4)，另外，用于至少一个可滑动壁板(5，6，12)的一个保持装置(15，17c，58，125)与所述导向装置(17，120)成为一体，以及用于一不可滑动之壁板的保持装置与所述固定部分(8)成为一体，而且所述保持装置(15，19，17c，58，125)通过卡闭装置与所述壁板(5，6，7，12)可分离地相连，因而每个壁板(5，6，7，12)能够被安装在所述天平上，并且可通过向至少一个所述盖板(5，6，7，12)以及所述保持装置(15，19，17c，58，125)施加一个力而将每个壁板由所述天平上移走。
2.如权利要求1所述的天平，其特征在于所述前壁板(7)不可滑动，所述侧壁板(5，6)以及所述顶部盖板(12)是可滑动的，并且所述每一壁板(5，6，7，12)可以通过人工而被单独安装或拆卸。
3.如权利要求1所述的天平，其特征在于至少一个所述保持装置包括至少一个卡锁关闭部(59)。
4.如权利要求3所述的天平，其特征在于所述固定部分(8，9)包括一个后壁板(9)，而且所述至少一个卡锁关闭部(59)布置在所述后壁板(9)上，并且用于安装以及拆卸所述至少一个可滑动的侧壁板(5，6)。
5.如权利要求3所述的天平，其特征在于所述至少一个卡锁关闭部(59)包括一个垂直支撑部(60)，一个基本水平地由所述垂直支撑部(59)上突出且包括一个供所述卡锁关闭部(59)转动的转轴(62)的舌状部(61)，一个弹簧件(63)以及两个由一支腿(67)相连的可弹性弯曲的臂(68)，其中所述弹簧件(63)向所述后壁板(9)上的一个螺栓(64)弹性偏压。
6.如权利要求3所述的天平，其特征在于所述卡锁关闭部(59)作为一个单一部件由聚合体材料制造而成。
7.如权利要求4所述的天平，其特征在于向外拉所述侧壁板(5，6)，使之产生一倾斜运动，则所述至少一个侧壁板(5，6)可人工地与所述卡锁关闭部(59)脱开。
8.如权利要求7所述的天平，其特征在于所述至少一个侧壁板(5，6)受到向内的推力而与所述卡锁关闭部(59)相连，同时使得所述侧壁板(5，6)与所述卡锁关闭部(59)脱开所需的力大于将所述两者相连所需的力。
9.如权利要求1所述的天平，其特征在于所示称重室(4)在任意两个所述壁板(5，6，7，12)彼此相接触的部位具有连接件，在所述侧壁板(5，6)以及所述顶部盖板(12)与所述后壁板(9)相接触的部位具有连接件，其中所述至少一个连接件由所述壁板以及后壁板其中之一的边缘部位于其它壁板上的凹槽中而形成，以阻断空气气流。
10.如权利要求1所述的天平，其特征在于所示称重室(4)在任意两个所述壁板(5，6，7，12)彼此相接触的部位具有连接件，在所述侧壁板(5，6)以及所述顶部盖板(12)与所述后壁板(9)相接触的部位具有连接件，其中所述至少一个连接件由一个边缘覆盖带形成，该边缘覆盖带与所述壁板以及后壁板其中之一的边缘部相连，并且延伸至其它壁板的边缘部，以阻断空气气流。
11.如权利要求1所述的天平，其特征在于该天平进一步包括用于移动至少一个可滑动壁板(5，6，12)的驱动装置(38，39)。
12.如权利要求11所述的天平，其特征在于所述驱动装置包括绳轮驱动机构。
13.如权利要求12所述的天平，其特征在于所述绳轮驱动机构包括一个位于所述天平上部区域的第一绳轮驱动机构(38)，以及一个位于所述天平下部区域的第二绳轮驱动机构(39)，而且所述绳轮驱动机构(38，39)彼此通过一个公共的转轴(35)相连。
14.如权利要求11所述的天平，其特征在于该天平进一步包括连接器装置(118，119)，通过该装置，所述至少一个可滑动壁板(5，6，12)能够与所述驱动装置(38，39)相连或脱开。
15.如权利要求14所述的天平，其特征在于该天平进一步包括用于人工驱动所述连接器装置(118，119)的连接器杆(16，18)。
16.如权利要求14所述的天平，其特征在于连接器(119)包括自动确定其结合位置的移动连接部件(106)。
17.如权利要求16所述的天平，其特征在于所述移动连接部件(106)具有彼此相对向上倾斜并被一凹口(108)分开的斜面(107，107′)，其中所述天平包括一个连接弹簧(154)，该弹簧与所述至少一个可滑动壁板(5，6)相连，并且所述移动连接部件(106)的移动将导致该弹簧沿所述斜面(107，107′)向上滑移，并且卡入所述凹口(108)，从而使得所述可滑动壁板(5，6)与所述第二绳轮驱动机构(39)相连。
18.如权利要求11所述的天平，其特征在于所述侧壁板(5，6)以及所述顶部盖板(12)是可滑动的，所述侧壁板(5，6)在打开和关闭位置之间的移动距离不同于顶部盖板(12)在打开和关闭位置之间的移动距离，所述驱动装置(38，39)具有适应于所述不同移动距离的变速比，因而所述驱动装置(38，39)同步移动。
19.如权利要求11所述的天平，其特征在于所述驱动装置(38，39)被一单马达(28)驱动。
20.如权利要求11所述的天平，其特征在于可滑动的壁板数量超过一个，所述可滑动的壁板可以被有选择地驱动，选择的方式包括单独驱动一个壁板的模式，所有壁板同时驱动的模式以及壁板的任意子组合模式。
21.如权利要求14所述的天平，其特征在于通过人工将一个与所述驱动装置(38，39)相连的壁板(5，6，12)的任何部分向一期望的方向推动，则所述壁板(5，6，12)被设置在所述期望方向上的一适当位置处。
22.如权利要求1所述的天平，其特征在于该天平进一步包括一个提升手柄(13)。
23.如权利要求22所述的天平，其特征在于所述提升手柄被构造成所述顶部盖板(12)之一个导向装置(120)中的一个导向元件(14)的导轨。
24.如权利要求23所述的天平，其特征在于所述导向元件(14)包括一个垂直主体(78)，该主体通过一个上部齿轮(73a)以及一个下部齿轮(74a)支撑一个垂直的齿轮轴(66)，同时所述导向装置包括一对与所述齿轮(73a，74a)相啮合的齿条(73，74) 。
25.如权利要求23所述的天平，其特征在于一个滑动约束以及一个滚动约束之一使得所述导向元件(14)在所述导向装置中横向受到制约，所述滚动约束包括导向滚子(75，76)。
26.如权利要求1所述的天平，其特征在于所述侧壁板(5，6)、所述前壁板(7)、所述顶部盖板(12)以及所述后壁板(9)中的至少一个壁板包括用于电缆以及导管(123)的切口通道(20)。
27.如权利要求26所述的天平，其特征在于所述切口通道(20)能够被一个夹接盖(21，21′，21″，113)所封闭。
28.如权利要求27所述的天平，其特征在于所述切口通道(20)上设置有一个具有辅助支撑件(130)的夹接装置(21″)，该辅助支撑件用于支撑工具。
29.如权利要求27所述的天平，其特征在于该天平包括具有不同高度的侧壁板(114)，切口通道(20)上设置有用于具有不同高度的可滑动侧壁板(114)的夹接装置(113)，该夹接装置与作为所述导向装置一部分的支撑部(115)相配合。
30.如权利要求1所述的天平，其特征在于该天平包括一个辅助设备(140)，该辅助设备包括电力供给组件以及电控组件。
31.如权利要求30所述的天平，其特征在于所述天平的固定部分包括一个腔体(3)，所述辅助设备(140)与所述腔体(3)成为一体。
32.如权利要求30所述的天平，其特征在于所述辅助设备(140)包括用于电缆以及导管(123)的通道(147)。
33.如权利要求32所述的天平，其特征在于所述辅助设备(140)通过用于所述导管以及电缆(123)的导轨(143，143′)与所述后壁板(9)相连。
34.如权利要求33所述的天平，其特征在于所述导轨(143，143′)与所述腔体(3)成为一体，并且可以通过盖子与外界隔绝。
全文摘要
一个天平(1),其包括一个称重室(4),该称重室紧邻该天平的一个固定部分(8,9),并且被至少一个侧壁板(5,6)、一个前壁板(7)、以及一个顶部盖板(12)所封闭。所述侧壁板以及所述顶部盖板中的至少一个在一个导向装置(17,120)的作用下可以滑动以打开和关闭所述称重室(4)。用于至少一个可滑动壁板(5,6,12)的一个保持装置(15,17c,58,125)与所述导向装置(17,120)成为一体,用于不可滑动壁板的保持装置与所述固定部分(8)成为一体。所述保持装置通过卡闭装置与所述壁板(5,6,7,12)可分离地相连,因而每个壁板能够被安装在所述天平上,而且能够通过向所述壁板和/或所述保持装置施加一个力而将每个壁板由所述天平上移走。
文档编号G01G21/30GK1346969SQ01131349
公开日2002年5月1日 申请日期2001年9月26日 优先权日2000年10月4日
发明者保罗·卢钦格, 爱德华·弗林格利, 贝亚特·迈斯特 申请人:梅特勒托莱多有限公司