專利名稱：稱量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于對容器中的粉末狀介質(zhì)、特別是儲(chǔ)料容器中的涂料粉末進(jìn)行 連續(xù)稱量的裝置，所述裝置具有稱量單元，所述稱量單元具有一在其上可施加有壓力的測 量場域，通過所述稱量單元能產(chǎn)生輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)代表施加到測量場域上的壓力。
背景技術(shù)：
這種稱量裝置例如在汽車工業(yè)中在對用于涂層汽車車身的涂料粉末的輸送進(jìn)行 監(jiān)控時(shí)應(yīng)用于表面工程的粉末輸送設(shè)備中。所述容器在此情況下是一儲(chǔ)料容器，從貯存器 為該儲(chǔ)料容器供應(yīng)涂料粉末，并且涂料粉末從該儲(chǔ)料容器被輸送至涂覆裝置、例如旋轉(zhuǎn)噴 霧器或者其它耗用器。為此，以本身已知的方式在儲(chǔ)料容器的內(nèi)部使涂料粉末流化，由此使 涂料粉末能流動(dòng)。在這種粉末輸送設(shè)備連續(xù)工作的過程中，位于儲(chǔ)料容器中的涂料粉末的量不斷降 低。如果儲(chǔ)料容器中的涂料粉末量最后達(dá)到下閾值，則必須向儲(chǔ)料容器輸入新的涂料粉末， 以便確保粉末輸送設(shè)備、進(jìn)而其中應(yīng)用有該粉末輸送設(shè)備的涂層設(shè)備的連續(xù)工作。通常通過利用開頭所述類型的裝置連續(xù)地或者至少反復(fù)地稱量儲(chǔ)料容器來監(jiān)測 達(dá)到或低于閾值。在由市場已知的稱量裝置中使用三個(gè)稱量元件/測壓元件，儲(chǔ)料容器放 在所述稱量元件上。為了盡可能均勻地對稱量元件施加壓力進(jìn)而獲得足夠精確的測量結(jié) 果，稱量元件彼此間以相同的角間距布置在一個(gè)圓上。存在于儲(chǔ)料容器中的涂料粉末的量 能通過下述方式實(shí)時(shí)確定，即由三個(gè)由稱量元件測得的重量確定出平均值，從該平均值減 去儲(chǔ)料容器的事先確定的、因此已知的皮重。通過必要地對所有稱量元件的測量結(jié)果做平均，由已知的稱量裝置得到的測量結(jié) 果具有不精確性，其例如可以表示成標(biāo)準(zhǔn)偏差。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是實(shí)現(xiàn)一種開頭所述類型的稱量裝置，其中在結(jié)構(gòu)較為簡單的情 況下提高對位于容器中的粉末量的監(jiān)測的精確性。所述目的在開頭所述類型的稱量裝置中以下述方式實(shí)現(xiàn)，即所述稱量裝置包括a)引導(dǎo)裝置，所述引導(dǎo)裝置能使所述容器進(jìn)行被強(qiáng)制引導(dǎo)的、具有豎直方向分量 的運(yùn)動(dòng)；b)耦合裝置，借助所述耦合裝置能使所述容器與所述稱量單元力耦合，從而當(dāng)所 述容器與所述稱量單元聯(lián)接時(shí)，與所述容器的重力有關(guān)的壓力被作用到所述稱量單元的測 量場域上。通過根據(jù)本發(fā)明的上述措施，容器的重量能利用一個(gè)稱量單元來確定。因此不必 由多個(gè)測量值求出平均值，由此提高了稱量結(jié)果的精確性。通過引導(dǎo)裝置，防止待稱量的容器傾斜，然而使其能沿沿豎直方向運(yùn)動(dòng)。豎直的自 由度對于容器來說是必要的，以便該容器能與其填充狀態(tài)有關(guān)地豎直向下施加或大或小的重力。通過耦合裝置，由待稱量的容器施加的重力被傳遞到稱量單元上。該稱量元件產(chǎn) 生一輸出信號(hào)，該輸出信號(hào)代表相應(yīng)測定的重量。在減去待稱量容器的已知的皮重和在必 要時(shí)減去通過耦合裝置作用到稱量單元上的重量后，便能由該測定的重量計(jì)算出位于容器 內(nèi)的粉末狀介質(zhì)的量。在此有利的是，耦合裝置或弓I導(dǎo)裝置包括一用于容器的保持裝置。如果耦合裝置設(shè)計(jì)成基本上剛性的結(jié)構(gòu)單元，而所述引導(dǎo)裝置能使所述耦合裝置 進(jìn)行被強(qiáng)制引導(dǎo)的運(yùn)動(dòng)，則能實(shí)現(xiàn)簡單的構(gòu)造。在這種情況下，耦合單元通過保持裝置與容 器連接，從而耦合裝置和待稱量的容器能由稱量單元作為一個(gè)單元進(jìn)行檢測。如果引導(dǎo)裝置提供平行四邊形的引導(dǎo)，則被證明是特別有利的。特別是在應(yīng)用低 摩擦軸承時(shí)能實(shí)現(xiàn)這樣一種引導(dǎo)裝置，其中容器的運(yùn)動(dòng)僅受到小摩擦力的反作用，容器的 重力能或多或少不受影響地傳遞到稱量單元上。有利的是，耦合單元包括耦合元件，所述耦合元件通過接觸部段、特別是利用點(diǎn)狀 的接觸面抵靠在所述稱量單元的測量場域上。以這種方式能更精確地將由待稱量的容器所 施加的重力傳遞到稱量單元上。在此，如果所述耦合元件的接觸部段是拱形的、優(yōu)選半球形的，則被證明是特別有 利的。在這種情況下，耦合裝置還能在一定的范圍內(nèi)相對于豎直軸線傾斜，而不會(huì)對稱量單 元的測量結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響。這種傾斜例如能通過工作期間的振動(dòng)引起。如果稱量單元是雙彎梁稱量元件，則能以有利的方式參考已存在和已建立的稱量 技術(shù)。


下面借助附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的一種實(shí)施例。在附圖中圖1示出本發(fā)明的稱量裝置的透視圖；圖2示出根據(jù)圖1的稱量裝置的側(cè)視圖；圖3示出根據(jù)圖1和圖2的稱量裝置的豎直截面圖，其中能看到一稱量元件的側(cè) 視圖；圖4示出稱量裝置的類似于圖1的透視圖，其中用于涂料粉末的儲(chǔ)料容器由稱量 裝置承載；圖5示出在圖4中示出的稱量裝置連同儲(chǔ)料容器的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中總地以10標(biāo)注一用于連續(xù)稱量在圖4和圖5中示出的儲(chǔ)料容器12的稱 量裝置。在下面還要進(jìn)一步對儲(chǔ)料容器12進(jìn)行探討。稱量裝置10包括一 U形的支承型材14，該支承型材14具有一個(gè)基腿16和兩個(gè)與 其垂直延伸的側(cè)壁18和20。在端側(cè)22上，支承型材14與底板M連接、例如焊接，該底板 24與支承型材14的縱軸線相垂直地延伸。在這里示出的實(shí)施例中，底板M基本上是方形 的并且在其角部區(qū)域中具有通孔26。螺栓可以穿過該通孔沈，從而底板M連同支承型材 14能固定在一基底上，由此防止稱量裝置10傾斜。
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在該支承型材的與底板M對置的端側(cè)觀上，在側(cè)壁18和20之間設(shè)置有一端壁 30，該端壁30與底板M平行。端壁30在其平的上表面上承載有一長形的雙彎梁稱量元件 32，該雙彎梁稱量元件32本身已知并且在端部區(qū)域34中具有向上指向的測量場域36 (參 見圖幻。在此，測量場域理解成稱量元件32的為能實(shí)施測量必須在其上施加待檢測的重力 的區(qū)域。根據(jù)施加到測量場域36上的重力，稱量元件32產(chǎn)生輸出信號(hào)。如此布置稱量元 件32，使得稱量元件32的具有測量場域36的端部區(qū)域34遠(yuǎn)離支承型材14。此外，稱量裝置10包括一 U形的耦合型材/聯(lián)接型材38，該耦合型材38具有一個(gè) 基腿40和兩個(gè)與其垂直延伸的側(cè)壁42、44。耦合型材38具有與支承型材14的橫截面相當(dāng) 的橫截面，然而在縱向方向上比支承型材14短。這兩個(gè)型材14和38彼此平行延伸且如此 布置，使得它們的相應(yīng)的側(cè)壁18、20和42、44彼此對應(yīng)并且相互齊平。兩個(gè)型材14和38通過引導(dǎo)裝置46以可動(dòng)的方式彼此連接。該引導(dǎo)裝置46設(shè)計(jì) 成平行四邊形引導(dǎo)機(jī)構(gòu)，從而在耦合型材38相對于支承型材14運(yùn)動(dòng)時(shí)，這兩個(gè)型材彼此保 持平行的取向。為此，引導(dǎo)裝置46包括上連桿48以及與之間隔開的下連桿50。所述上連桿和下 連桿分別利用第一端部區(qū)域48a和50a設(shè)置在支承型材14的側(cè)壁18、20之間，并利用各與 第一端部區(qū)域?qū)χ玫牡诙瞬繀^(qū)域48b或50b設(shè)置在耦合型材38的側(cè)壁42、44之間。連 桿48、50的端部區(qū)域48a、48b和50a、50b為清楚起見僅在圖3中示出。上連桿48和下連桿50分別在其第一端部區(qū)域48a、50a中通過水平延伸的軸52 和M與支承型材14鉸接，所述軸52和M支承在支承型材14的側(cè)壁18、20上并在這兩個(gè) 側(cè)壁之間延伸。以相應(yīng)的方式，上連桿48和下連桿50在其第二端部區(qū)域48b和50b中通 過水平軸56和58以可擺動(dòng)的方式支承在耦合型材38的側(cè)壁42、44之間。上連桿48和下連桿50具有本身已知的軸承60a、60b或62a、62b，上連桿48和下 連桿50可借助所述軸承以低摩擦的方式圍繞水平軸52至58擺動(dòng)。為清楚起見，軸承60a、 60b和6^i、62b也僅在圖3中具有附圖標(biāo)記。在本實(shí)施例中，上連桿48和下連桿50設(shè)計(jì)成U形的，其中軸承60a、60b和62a、 62b設(shè)置在彼此平行延伸的且在此未特地標(biāo)注附圖標(biāo)記的側(cè)板中，所述側(cè)板在支承型材14 和耦合型材38之間延伸。支承型材14和耦合型材38相互布置成，使得當(dāng)處于上連桿48 和下連桿50沿水平取向的基本位置時(shí)，耦合型材38向上超出支承型材14。耦合型材38的 這個(gè)基本位置在圖1至圖5中示出。連桿48和50的長度為，使得在基本位置中在支承型 材14和耦合型材38之間保持一距離。耦合型材38的遠(yuǎn)離底板M的端側(cè)64利用端壁66封閉，其中在耦合型材38的基 本位置中，稱量元件32的測量場域36設(shè)置在端壁66的豎直正下方，并且在端壁66的平的 下表面68與稱量元件32的測量場域36之間保留有一距離(參見圖3)。耦合型材38的端壁66承載有一從其下表面68垂直地向下突出的耦合栓70，該耦 合栓在其遠(yuǎn)離端壁66的端部上具有半球形的接觸部段72 (參見圖幻。耦合栓70的長度相 當(dāng)于在耦合型材38的基本位置中稱量元件32的測量場域36與耦合型材38的端壁66的 下表面68之間的距離。因此，在耦合型材38的基本位置中耦合栓70剛好用其接觸部段72 與稱量元件32的測量場域36相接觸。耦合栓70的半球形的接觸部段72確保了最小的接 觸面。
在本實(shí)施例中，稱量元件32的端部區(qū)域34略微地插入位于耦合型材38的基腿40 中的窗式材料缺口 74中。窗口 74足夠大，使得耦合型材38具有一定的運(yùn)動(dòng)余隙。在耦合型材38的基腿40的遠(yuǎn)離支承型材14的外側(cè)76上，耦合型材38支承有一 保持裝置78，借助該保持裝置78能將一待稱量的、用于涂料粉末的儲(chǔ)料容器12(參見圖4 和圖幻安裝在耦合型材38上。保持裝置78包括一支撐件80，該支撐件80具有中部板狀 部段82，該支撐件80利用該中部板狀部段82平坦地貼靠在耦合型材38的基腿40的外側(cè) 76上并與該基腿螺紋連接。支撐件80的板狀部段82朝向耦合型材38的窗口 74具有一較 寬的區(qū)域84a，在該較寬區(qū)域84a中板狀部段82在兩側(cè)突出于耦合型材38。在較寬區(qū)域84a的、朝向耦合型材38的窗口 74的端部上，支撐件80的板狀部段 82逐漸過渡到第一支撐顎板86，該第一支撐顎板86垂直于耦合型材38的基腿40延伸，并 且該第一支撐顎板86的遠(yuǎn)離耦合型材38的基腿40的外緣88具有位于中心的凹進(jìn)部90， 該凹進(jìn)部90由對稱地從外向內(nèi)朝向耦合型材38的基腿40延伸的邊沿限定出。在遠(yuǎn)離第一支撐顎板86的這側(cè)上，板狀部段82的較寬區(qū)域8 逐漸過渡成較窄 的區(qū)域84b，在該較窄區(qū)域84b上連接有第二支撐顎板92，該第二支撐顎板92同樣垂直于 耦合型材38的基腿40延伸并且具有一與第一支撐顎板86的凹進(jìn)部90相對應(yīng)的凹進(jìn)部 94。凹進(jìn)部90和94在豎直方向上彼此對齊。支撐件80利用其較寬的區(qū)域8 支承有固定夾96，該固定夾的曲率匹配于儲(chǔ)料容 器12的在此為圓形的外輪廓。固定夾96利用其自由端部穿過支撐件80的較寬區(qū)域8 的側(cè)向突出于耦合型材38的分區(qū)域，為此在那里設(shè)置有相應(yīng)的通孔，所述通孔并未特地配 備附圖標(biāo)記。固定夾96的端部區(qū)域具有螺紋并可在支撐件80的背離支撐顎板86、92的一 側(cè)上借助未特地配備附圖標(biāo)記的螺母來固定。通過相應(yīng)地旋擰螺母，可以朝向耦合型材38 拉緊固定夾96，由此將儲(chǔ)料容器12壓入支撐件80的凹進(jìn)部90、94中并固定在該位置中。在圖4和圖5中示出稱量裝置10連同夾緊在保持裝置78中的儲(chǔ)料容器12。為 此，首先將固定夾96從支撐件80上松開。儲(chǔ)料容器12保持在這樣一種位置中，即在該位 置中儲(chǔ)料容器12對稱地位于支撐顎板86和92的凹進(jìn)部90和94中。然后，將固定夾96 推到儲(chǔ)料容器12的柱形壁上，利用該固定夾96的自由端部區(qū)域推入支撐件80的板狀部段 84中的相應(yīng)通孔中，并相應(yīng)地從背側(cè)擰緊螺絲。在此，固定夾96通過旋擰螺母這樣被拉近 支撐件80，使得儲(chǔ)料容器12通過夾緊可靠地被保持。儲(chǔ)料容器12是粉末輸送裝置的儲(chǔ)料容器，其本身已知因而在此無意詳述。涂料粉 末經(jīng)由輸入連接部98輸入儲(chǔ)料容器12。該涂料粉末在儲(chǔ)料容器12的內(nèi)部以本身已知的方 式流化，進(jìn)而能經(jīng)由取出軟管100以易流動(dòng)的方式從儲(chǔ)料容器12中取出，并被引導(dǎo)至在此 未示出的涂覆裝置。通向儲(chǔ)料容器12或者從其離開的管子和連接結(jié)構(gòu)能以無應(yīng)力的方式 固定在支承型材14上，從而這樣的管子和連接結(jié)構(gòu)不會(huì)對稱量結(jié)果產(chǎn)生影響。保持裝置78連同耦合型材38和耦合栓70 —起形成耦合裝置102，該耦合裝置102 將壓力施加到稱量元件32的測量場域36上，該壓力與或多或少地被填充的儲(chǔ)料容器12的 重力有關(guān)。耦合栓70將一力壓到稱量元件32的測量場域36上，該力由儲(chǔ)料容器12的重量 和耦合裝置102的部件的重量來確定。稱量元件32基于施加到測量場域36上的壓力產(chǎn)生 輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)代表該壓力。
通過引導(dǎo)裝置46強(qiáng)制引導(dǎo)儲(chǔ)料容器12運(yùn)動(dòng)，其中該儲(chǔ)料容器12特別是能沿豎直 方向運(yùn)動(dòng)，即具有豎直方向的運(yùn)動(dòng)分量。在這里示出的實(shí)施例中，儲(chǔ)料容器12的可能的運(yùn) 動(dòng)由于平行四邊形引導(dǎo)機(jī)構(gòu)還包括水平的方向分量。然而這一點(diǎn)對于施加到稱量元件32 的測量場域36上的壓力并不重要。在涂層工藝的過程中，儲(chǔ)料容器12中的涂料粉末的量發(fā)生改變。根據(jù)儲(chǔ)料容器12 中的涂料粉末的量，經(jīng)由耦合元件70施加到稱量元件32的測量場域36上的壓力也隨之改 變，這反映在稱量元件32的相應(yīng)改變的輸出信號(hào)中。如在圖3中示出的，稱量元件32經(jīng)由數(shù)據(jù)線104與控制裝置106通信，該控制裝 置使由稱量元件32發(fā)出的信號(hào)顯示在顯示器/監(jiān)控器108上。如果稱量元件32的輸出信號(hào)反映出在儲(chǔ)料容器12中的涂料粉末的量低于確定的 閾值，則控制裝置106觸發(fā)對儲(chǔ)料容器12的經(jīng)由輸入連接部98的填充，這在圖3中通過箭 頭110示出。還將設(shè)備的其它工作參數(shù)傳輸給應(yīng)用在該設(shè)備中的控制裝置106(箭頭112)， 由此控制裝置106可以被用于控制整個(gè)涂層設(shè)備，該涂層設(shè)備可以產(chǎn)生與此相應(yīng)的輸出信號(hào)。在填充儲(chǔ)料容器12時(shí)，操作人員可以通過在顯示器108上的可視化(信息)來跟 蹤儲(chǔ)料容器12的重量增加量、進(jìn)而跟蹤填充過程的狀態(tài)。如果涂料粉末從儲(chǔ)料容器12借助上述涂覆裝置施加到汽車車身上，則操作人員 也能以相應(yīng)的方式通過在顯示器108上的可視化(信息)來跟蹤重量減少量。從由稱量元件32傳輸?shù)娇刂蒲b置106上的數(shù)據(jù)中可以計(jì)算出涂覆裝置在由操作 人員給定的時(shí)間間隔內(nèi)的粉末排出量并將其顯示在顯示器108上。由此能高度精確地確 定，在涂裝過程中有多少涂料粉末被施加到一特定的汽車車身上。知道在一生產(chǎn)階段的過 程中有多少粉末施加到每個(gè)汽車車身上，有助于在涂裝多個(gè)汽車車身時(shí)得到相同的涂裝質(zhì) 量。如果與上述涂裝過程相比在一涂裝過程中減少或提高了施加裝置的粉末排出量 一一這使得涂裝結(jié)果相對于上述涂裝過程發(fā)生改變且通常是使其變差，則在必要時(shí)可以立 即中斷后續(xù)涂裝過程并且可以立即采取檢查措施，以便確定施加裝置的粉末排出量改變的 原因。因此，對每個(gè)汽車車身的涂覆量具有影響的標(biāo)準(zhǔn)工作過程的改變在其出現(xiàn)后即刻 被顯示出，而不會(huì)出現(xiàn)時(shí)間延遲，在該時(shí)間延遲期間其它汽車車身會(huì)以可能比先前的汽車 車身降低的質(zhì)量被涂裝。通過稱量裝置10能連續(xù)地或按照隨意時(shí)間間隔反復(fù)地跟蹤儲(chǔ)料容器12中的涂料 粉末的量，其中僅需一個(gè)稱量元件。不需要多個(gè)側(cè)向引導(dǎo)部或者對儲(chǔ)料容器12進(jìn)行費(fèi)事地 對準(zhǔn)，以使儲(chǔ)料容器12穩(wěn)定而不會(huì)相對于豎直軸線傾斜。此外，相對于應(yīng)用多個(gè)稱量元件的稱量裝置，提高了測量精確性。在稱量裝置10 中不必生成總是會(huì)帶來一定的不精確性的平均值。而是僅須分析唯一一個(gè)直接代表存在于 接收容器12中的涂料粉末的量的測量結(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種稱量裝置，用于對容器(1 中的粉末狀介質(zhì)、特別是儲(chǔ)料容器(1 中的涂料粉 末進(jìn)行連續(xù)稱量，所述稱量裝置具有稱量單元(32)，所述稱量單元具有一壓力能施加在其 上的測量場域(36)，通過所述稱量單元能產(chǎn)生輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)代表施加到所述測 量場域(36)上的所述壓力，其特征在于，所述稱量裝置包括a)引導(dǎo)裝置(46)，所述引導(dǎo)裝置能使所述容器(1 進(jìn)行被強(qiáng)制引導(dǎo)的、具有豎直方向 分量的運(yùn)動(dòng)；b)耦合裝置(102)，借助所述耦合裝置能使所述容器(1 與所述稱量單元(3 力耦 合，從而當(dāng)所述容器(1 與所述稱量單元(3 聯(lián)接時(shí)，與所述容器(1 的重力有關(guān)的壓 力被作用到所述稱量單元(3 的所述測量場域(36)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的稱量裝置，其特征在于，所述耦合裝置(10 或所述引導(dǎo)裝置 (46)包括一用于所述容器(12)的保持裝置(78)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的稱量裝置，其特征在于，所述耦合裝置(10 設(shè)計(jì)成基本上 剛性的結(jié)構(gòu)單元(102)，所述引導(dǎo)裝置06)能使所述耦合裝置(10 進(jìn)行被強(qiáng)制引導(dǎo)的運(yùn) 動(dòng)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的稱量裝置，其特征在于，所述引導(dǎo)裝置G6)提 供平行四邊形的引導(dǎo)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的稱量裝置，其特征在于，所述耦合裝置(102)包 括一耦合元件(70)，所述耦合元件通過接觸部段(7 ——特別是利用點(diǎn)狀的接觸面——抵 靠在所述稱量單元(3 的所述測量場域(36)上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的稱量裝置，其特征在于，所述耦合元件(70)的接觸部段(72) 是拱形的。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的稱量裝置，其特征在于，所述耦合元件(70)的接觸部段(72) 是半球形的。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的稱量裝置，其特征在于，所述稱量單元(32)是 雙彎梁稱量元件(32)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于連續(xù)稱量在容器(12)中的粉末狀介質(zhì)、特別是在儲(chǔ)料容器(12)中的涂料粉末的裝置，所述裝置具有稱量單元(32)，所述稱量單元(32)具有在其上可施加有壓力的測量場域(36)，通過所述稱量單元能產(chǎn)生輸出信號(hào)，所述輸出信號(hào)代表施加到測量場域(36)上的壓力。引導(dǎo)裝置(46)能使所述容器(12)進(jìn)行被強(qiáng)制引導(dǎo)的、具有豎直方向分量的運(yùn)動(dòng)。此外，借助耦合裝置(102)能使所述容器(12)與所述稱量單元(32)力耦合，從而當(dāng)所述容器(12)與所述稱量單元(32)聯(lián)接時(shí)，與所述容器(12)的重力有關(guān)的壓力被作用到所述稱量單元(32)的測量場域(36)上。
文檔編號(hào)G01G17/00GK102144148SQ200980134464
公開日2011年8月3日 申請日期2009年8月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者E·希恩 申請人:艾森曼股份公司