HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung:
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektronische Waage,
welche mit einem Roberval-Mechanismus versehen ist. Die vorliegende Erfindung ist
anwendbar auf eine mit einem Waagemechanismus versehene elektronische Waage, und
auch auf eine mit verschiedenen Lastsensoren versehene elektronische Waage ohne
Waagemechanismus.
Beschreibung des Standes der Technik
Bei vielen solchen elektronischen Waagen beider Arten ist eine Waagschale
zur Anbringung einer zu messenden Last von einem Roberval-Mechanismus (auch als
Parallelführung bezeichnet) abgestützt, um die Bewegung der Waagschale
zu steuern. Der Roberval-Mechanismus hat einen Aufbau, bei welchem eine bewegliche
Säule durch einen oberen und unteren Balken, die parallel zueinander sind,
für eine feste Säule, die an dem Gestell eines Mechanismus einer Waage
der einen oder anderen Art befestigt oder mit diesem fest verbunden ist, gehaltert
wird. Beide Enden eines jeden Balkens sind über einen elastischen Hebeldrehpunkt
mit der festen Säule bzw. beweglichen Säule verbunden. Eine Waagschale
wird durch die bewegliche Säule gehaltert. Eine auf die Waagschale arbeitende
Last wird dann über eine bewegliche Säule oder auch über einen Hebel
auf einen elektrischen Lastnachweisabschnitt übertragen. Der elektrische Lastnachweisabschnitt
enthält einen Verschiebungssensor und einen Erzeuger für eine elektromagnetische
Kraft, die im Falle einer eine elektromagnetische Kraft ausgleichenden elektronischen
Waage unter Verwendung einer Ausgabe des Sensors als festgestellten Wert geregelt
wird. Ferner enthält der Abschnitt eine Vibrationssehne und ihren Erregungsabschnitt
im Falle einer Sehnenvibrationswaage.
Als die obigen Roberval-Mechanismen sind die folgenden Roberval-Mechanismen,
welche einen Aufbau haben, der durch Zusammenbau einer festen Säule, einer
beweglichen Säule und eines oberen und unteren Balkens als voneinander unabhängige
Element gewonnen ist, offenbart im Amtsblatt japanischer ungeprüfter Gebrauchsmusterveröffentlichungen
Nr. Sho 63-35924 (1988), und ferner ein integrierter Aufbau, der durch Bohren eines
einzelnen flachen Basismaterials, offenbart im Amtsblatt japanischer ungeprüfter
Patentveröffentlichungen Nr. Sho 63-277936 (1988) bekannt.
Die obigen Roberval-Mechanismen verhindern jeweils, dass sich eine
Waagschale kippt oder neigt, und haben ferner eine Funktion zur Beseitigung eines
Fehlers, der auf eine einseitige Belastung der Waagschale zurückgeht, d. h.,
eines Viereckenfehlers (einseitigen Fehlers).
Die Viereckenfehler-Eliminationsfunktion des Roberval-Mechanismus
wird erst bewirkt, wenn die Parallelität eines oberen und eines unteren Balkens
strikt einjustiert ist. Anders ausgedrückt, werden vorher elastische Drehpunktsabschnitte
so einjustiert, dass vertikale Abstände der Drehpunktsabschnitte zusammenfallen.
Allgemein liegt die Genauigkeit der Parallelität im Bereich zwischen 0,1 und
10 &mgr;m, wenngleich sie von einem zulässigen Viereckenfehler (Waagegenauigkeit)
abhängt. Es ist daher schwierig, die Parallelitätsgenauigkeit gemäß
der Bearbeitungsgenauigkeit eines Teils einzuhalten, und es ist eine Justierung
unter tatsächlicher Änderung der Lastanbringungspositionen auf der Waagschale
nach der Montage, d. h., die sogenannte Viereckenfehlerjustierung, erforderlich.
Der Viereckenfehlerabgleich wird durchgeführt, indem ein Einseitenfehler
in der Längsrichtung eines jeden Balkens des Roberval-Mechanismus, d. h., der
Axialrichtung (nachfolgend als Längsrichtung bezeichnet) und der Richtung senkrecht
zur Längsrichtung (nachfolgend als Querrichtung bezeichnet) unter Veränderung
der Lastanbringungspositionen auf einer Waagschale abgeglichen wird. Daher werden
im Falle eines Roberval-Mechanismus eines integrierten Aufbaus Abschnitte, die vorne,
hinten, rechts und links entsprechen, von einem Teil von elastischen Drehpunktsabschnitten
an beiden Enden eines oberen bzw. unteren Balkens entfernt, oder, wie im Amtsblatt
ungeprüfter Gebrauchsmusterveröffentlichungen Nr. Sho-35924 (1988) beschrieben,
der Ausgleichmechanismus eines entsprechenden Abschnitts im Falle eines mit einem
Justiermechanismus versehenen Roberval-Mechanismus betätigt, um die Position
eines festen Abschnitts zu einer festen Säule eines jeden elastischen Drehpunktsabschnitts
millimeterweise zu bewegen.
Bei den obigen Roberval-Mechanismen ist die Steifigkeit in der Querrichtung
niedriger als diejenige in der Längsrichtung, wodurch ein Einseitenfehler in
der Querrichtung leicht auftritt, weil der Roberval-Mechanismus mit integriertem
Aufbau, der durch Bohren eines flachen Basismaterials gewonnen ist, eine geringe
Abmessung in der Querrichtung hat. Daher hat der obige Roberval-Mechanismus mit
integriertem Aufbau das Problem, dass er nur schwer einem großen Gewicht oder
einer großen Waagschale entsprechen kann.
Andererseits hat ein Roberval-Mechanismus vom Zusammenbautyp das Problem,
dass das Abgleichergebnis eines Einseitenfehlers in Längsrichtung dasjenige
eines Einseitenfehlers in den Querrichtungen beeinflusst und umgekehrt,
so dass der Abgleich der Fehler schwierig ist.
Der Erfinder hat eine elektronische Waage vorgeschlagen, die in der
Lage ist, obige Probleme zu lösen und das Auftreten eines Einseitenfehlers
in Querrichtung auch dann zu verhindern, wenn ein Roberval-Mechanismus mit geringer
Steifigkeit in Querrichtung verwendet wird, sowie den Abgleich eines Viereckenfehlers
des Mechanismus verglichen mit dem herkömmlichen Fall (siehe Amtsblatt japanischer
ungeprüfter Patentveröffentlichungen Nr. 2000-162026) zu vereinfachen.
Im Falle der elektronischen Waage mit Waagemechanismus wird ein zweiter Roberval-Mechanismus
senkrecht zu einem Roberval-Mechanismus (erster Roberval-Mechanismus), bei welchem
eine Waagschale durch eine bewegliche Säule, bei Betrachtung von oben, abgestützt
wird, verwendet, wobei die bewegliche Säule des zweiten Roberval-Mechanismus
mit derjenigen des ersten Roberval-Mechanismus integriert ist. Dann wird eine axial
gerichtete (in Längsrichtung gerichtete) einseitige Last des ersten Roberval-Mechanismus
vom ersten Roberval-Mechanismus geschultert und eine einseitige Last in Querrichtung
des ersten Roberval-Mechanismus (Verwindungsrichtung um die Achse des ersten Roberval-Mechanismus)
hauptsächlich vom zweiten Roberval-Mechanismus geschultert. Dadurch wird die
Abgleichbarkeit verbessert, indem der Abgleich einer einseitigen Last in Querrichtung
von derjenigen in Längsrichtung getrennt wird, und gleichzeitig kann die Schwäche
des ersten Roberval-Mechanismus hinsichtlich Querrichtungssteifigkeit abgedeckt
werden.
Ferner ist bevorzugt, einen flexiblen Abschnitt, der in Neigungsrichtung
der beweglichen Säule des ersten Roberval-Mechanismus, bei welchem ein Neigen
durch eine einseitige Last in Axialrichtung des ersten Roberval-Mechanismus bewirkt
wird, weich ist, anders ausgedrückt, einen biegsamen Abschnitt zum Vorsehen
von Biegsamkeit in Längsrichtung eines Balkens des ersten Roberval-Mechanismus
für den zweiten Roberval-Mechanismus vorzusehen. In diesem Fall ist es, wenn
eine einseitige Last in Axialrichtung des ersten Roberval-Mechanismus und dadurch
eine Kraft zum Neigen der beweglichen Säule in Axialrichtung wirkt, möglich
die Kraft durch den biegsamen Abschnitt zu absorbieren und zu verhindern, dass der
zweite Roberval-Mechanismus, der sich in die bewegliche Säule im Wesentlichen
teilt, beeinflusst wird.
Ferner schwankt im Falle des oben vorgeschlagenen Aufbaus durch Aufnahme
des ersten Roberval-Mechanismus in einem quadratischen Rohr so, dass die Axialrichtung
parallel zur Achse-Mitte-Richtung des quadratischen Rohres ist, und Anordnen des
zweiten Roberval-Mechanismus an einer Endfläche des quadratischen Rohrs die
Lagebeziehung zwischen festen Säulen zweier Roberval-Mechanismen nicht als
Folge einer zu messenden Last, und es lässt sich eine kompakte elektronische
Waage hoher Leistung mit hoher Steifigkeit gewinnen, indem die hohe Torsionssteifigkeit
des quadratischen Rohres ausgenutzt wird.
Gemäß dem obigen Vorschlag des Erfinders ist es möglich,
Einseitenfehler im Wesentlichen unabhängig in der Längs- und Querrichtung
zu einer Waagschale bei dem ersten und zweiten Roberval-Mechanismus abzugleichen
und eine hochsteife und kompakte elektronische Waage durch Kombinieren dieses ersten
und zweiten Roberval-Mechanismus mit quadratischen Rohren zu verwirklichen. Gemäß
einer weiteren ausführlichen Untersuchung durch den Erfinder wurden jedoch
die folgenden Probleme geklärt.
Anders ausgedrückt ist, wenn eine einseitige Last in Querrichtung
arbeitet, d. h., wenn eine verwindungsgerichtete Kraft um die Achse des ersten Roberval-Mechanismus
arbeitet, eine bewegliche Säule wirksam, weil der zweite Roberval-Mechanismus
vorhanden ist, und dadurch wird die Säule steif, der erste Roberval-Mechanismus
wird aber ebenfalls leicht abgelenkt. Im Ergebnis zeigt sich, dass ein Einseitenfehler
durch den zweiten Roberval-Mechanismus mit einem Einseitenfehler durch den ersten
Roberval-Mechanismus wechselwirkt, und dies stellt einen Faktor zur Verhinderung
eines vollständigen Einseitenfehlerabgleichs dar.
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
Die Erfindung wurde zur Lösung obiger Probleme gemacht und ihre
Aufgabe ist es, eine elektronische Waage zu schaffen, welche obigen Verhinderungsfaktor
eliminiert und einen Einseitenfehler einfach mit hoher Genauigkeit abgleicht.
Zur Lösung obiger Aufgabe weist eine elektronische Waage gemäß
der Erfindung einen ersten Roberval-Mechanismus, bei welchem eine feste Säule
durch eine bewegliche Säule über zueinander parallele obere und untere
Balken gehaltert wird, um eine Waagschale durch die bewegliche Säule zu haltern
und eine auf die Waagschale einwirkende Last über die bewegliche Säule
auf einen elektrischen Lastnachweisabschnitt zu übertragen, auf. Ferner weist
die elektronische Waage einen zweiten Roberval-Mechanismus auf, der mit zu den Balken
des ersten Roberval-Mechanismus nahezu orthogonalen und zueinander parallelen oberen
und unteren Balken versehen ist. Die bewegliche Säule des zweiten Roberval-Mechanismus
ist mit derjenigen des ersten Roberval-Mechanismus integriert. Ferner ist der erste
Roberval-Mechanismus in einem quadratischen Rohr längs seiner Axialrichtung
aufgenommen und der zweite Roberval-Mechanismus an einem Ende des
quadratischen Rohres angeordnet. Außerdem ist ein biegsamer Abschnitt, der
schwach in Torsion um die Achse des ersten Roberval-Mechanismus und steif in axialdirektionaler
einseitiger Last ist, an dem ersten Roberval-Mechanismus ausgebildet und ein biegsamer
Abschnitt, der in Neigungsrichtung des ersten Roberval-Mechanismus als Folge einer
einseitigen Last in Axialrichtung des ersten Roberval-Mechanismus biegsam ist, am
zweiten Roberval-Mechanismus ausgebildet.
Die vorliegende Erfindung beseitigt den obigen Verhinderungsfaktor,
um einen Einseitenfehler einer elektronischen Waage gemäß dem Vorschlag
des Erfinders genauer abzugleichen. Gemäß dem Vorschlag des Erfinders
wird ein hochsteifer und kompakter Mechanismus gewonnen, welcher unabhängig
Einseitenfehler in Längs- und Querrichtung abgleicht und die Steifigkeit eines
quadratischen Rohres durch Verwendung eines zweiten Roberval-Mechanismus, der bei
Blick von oben orthogonal ist, zusätzlich bei einem ersten Roberval-Mechanismus
ausnutzt, wobei sich beide Mechanismen in eine bewegliche Säule teilen. Im
Falle der vorliegenden Erfindung jedoch ist ein biegsamer Abschnitt, der schwach
in Torsion um die Achse eines ersten Roberval-Mechanismus und steif in axialdirektionaler
Einseitenlast ist, an dem ersten Roberval-Mechanismus ausgebildet. Dadurch wird,
wenn eine einseitige Last, die ein Torsionsmoment um die Achse des ersten Roberval-Mechanismus
bewirkt, d. h., eine einseitige Last in Querrichtung, wirkt, die Last durch den
am ersten Roberval-Mechanismus ausgebildeten biegsamen Abschnitt absorbiert und
damit der erste Roberval-Mechanismus nicht gebogen. Es ist also möglich zu
verhindern, dass die Last den ersten Roberval-Mechanismus beeinflusst.
Daher ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich,
den ersten und den zweiten Roberval-Mechanismus getrennt einseitige Lasten in der
Axialrichtung des ersten Roberval-Mechanismus und in der Richtung senkrecht zur
Axialrichtung, d. h. einseitige Lasten in Längs- und Querrichtung, schultern
zu lassen, während die Mechanismen kaum voneinander beeinflusst werden, und
einfach einen Einseitenfehler bei hoher Genauigkeit durch eine hochsteife und kompakte
elektronische Waage abzugleichen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
2 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Aufbau
des wesentlichen Abschnitts des Wiegemechanismus der ersten Ausführungsform
in 1 zeigt; und
3 ist eine Schnittansicht, welche einen Aufbau eines
wesentlichen Abschnitts einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
zeigt.
KURZE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung
werden nachstehend unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Schnittansicht einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung und 2 ist eine perspektivische
Ansicht eines Aufbaus eines wesentlichen Abschnitts des Wiegemechanismus der Ausführungsform
der 2.
Ein erster Roberval-Mechanismus 1 ist durch eine feste Säule
11, eine bewegliche Säule 12 sowie einen oberen und unteren
horizontalen Balken 13a und 13b, die zwischen den Säulen
11 und 12 vorhanden und parallel zueinander vorhanden sind, gebildet.
Elastische Hebeldrehpunkte E sind in der Nähe beider Enden der Balken
13a und 13b ausgebildet. Der erste Roberval-Mechanismus
1 wird durch Ausbilden einer Bohrung oder eines Schlitzes auf einem Basismaterial
gleichförmigen Querschnitts gewonnen. Ferner sind ein Hebel 2, sein
Drehpunkt 2a und ein Verbindungselement 3 zur Verbindung des Hebels
2 mit der beweglichen Säule 12 ebenfalls einstückig
aus dem Basismaterial, aus dem auch der erste Roberval-Mechanismus 1 ausgeschnitten
wird, ausgeschnitten, indem das Basismaterial gebohrt oder geschlitzt wird.
Ein Lastsensor 5 vom Drehgabeltyp oder Sehnenschwingungstyp
ist zwischen die feste Säule 11 und den Hebel 2 des ersten
Roberval-Mechanismus 1 gesetzt. Eine auf die bewegliche Säule
12 einwirkende Last neigt den Hebel 2 über das Verbindungselement
3. Die Last wird dann durch das Kippen des Hebels 2 auf den Lastsensor
5 übertragen und ein elektrisches Signal, das zur Größe
der Last proportional ist, durch den Lastsensor 5 erzeugt.
Der erste Roberval-Mechanismus 1 ist in einem quadratischen
Rohr 7 so aufgenommen, dass Axialrichtungen (Längsrichtungen) des
Mechanismus 1 und des Rohres 7 zueinander parallel werden. Ein
oberer und ein unterer Verbindungsarm 11a und 11b sind integriert
auf der festen Säule 11 ausgebildet. Vorderenden der Verbindungsarme
11a und 11b sind an einem Deckel 71 befestigt, der an
einem Ende des quadratischen Rohres 7 befestigt ist. Dann wird ein zweiter
Roberval-Mechanismus 6 am anderen Ende des quadratischen Rohres
7 angebracht. Ein Einführungsloch 72 für eine Feile
zum Nachschaben der elastischen Drehpunkte E des ersten Roberval-Mechanismus
1 ist an der Seitenfläche des quadratischen Rohres 7 ausgebildet,
um einen Einseitenfehler des Roberval-Mechanismus 1 abzugleichen.
Der zweite Roberval-Mechanismus 6 ist durch Ausbilden einer
Bohrung oder eines Schlitzes an einem Flachbasismaterial ähnlich dem Fall des
ersten Roberval-Mechanismus 1 ausgebildet. Der zweite Roberval-Mechanismus
6 ist aus einer festen Säule 61, einer beweglichen Säule
62 und einem oberen und einem unteren horizontalen Balken 63a
und 63b, die zwischen den Säulen 61 und 62 vorhanden
und zueinander parallel sind, ausgebildet. Elastische Drehpunkte e sind in der Nähe
beider Enden der Balken 63a und 63b ausgebildet. Die feste Säule
61 geht weiter durch obere und untere Außenseiten der oberen und unteren
Balken 63a und 63b hindurch und erstreckt sich zur beweglichen
Säule 62, und ferner sind Vorderenden der erstreckten Abschnitte zur
Ausbildung eines Quadrates insgesamt miteinander verbunden. Ferner ist die rechteckig
bearbeitete feste Säule 61 an einem Ende des quadratischen Rohres
7 mit Schrauben befestigt. Während die Säule 61 am Rohr
7 befestigt ist, sind die Balken 63a und 63b des zweiten
Roberval-Mechanismus 6 zu Balken 13a und 13b des ersten
Roberval-Mechanismus 1 senkrecht. In obigem Zustand ist die bewegliche
Säule 62 des zweiten Roberval-Mechanismus 6 an der beweglichen
Säule 12 des ersten Roberval-Mechanismus 1 durch Schrauben
64 befestigt. Ferner ist ein Waagschalenanbringungsteil 61 an
der beweglichen Säule 62 mit den gleichen Schrauben 64 befestigt.
Eine flache Waagschalenaufnahme 82 ist am oberen Ende des Waagschalenanbringungsteils
61 befestigt, und eine Waagschale 9 ist auf der Oberseite der
Waagschalenaufnahme 82 angebracht.
Die obige Einheit, die im Wesentlichen aus dem in dem quadratischen
Rohr 7 untergebrachten ersten Roberval-Mechanismus 1 und dem an
einer Endfläche des quadratischen Rohres 7 angebrachten zweiten Roberval-Mechanismus
6 aufgebaut ist, ist in einem kastenartigen Waagengehäuse
101, dessen Oberseite sich öffnet, aufgenommen und an diesem befestigt.
Das obere Ende des Waagschalenaufnahme-Anbringungsteils 61, das an der
beweglichen Säule 62 des zweiten Roberval-Mechanismus 6 befestigt
ist, ragt von dem oberen Öffnungsabschnitt des Waagengehäuses
101 ab, und die flache Waagschalenaufnahme 82 und die Waagschale
9 sind an der äußeren Oberseite des Waagengehäuses
101 angeordnet und decken die gesamte Oberseite des Waagengehäuses
101 ab.
In den oberen und unteren Verbindungsarmen 11a und
11b, die integriert mit der festen Säule 11 des ersten Roberval-Mechanismus
1 ausgebildet und mit dem Deckel 71 verbunden und an ihm befestigt
sind, sind zwei flexible Abschnitte T mit einem bestimmten Abstand in Längsrichtung
am oberen Verbindungsarm 11a ausgebildet. Ferner sind zwei biegsame Abschnitte
t mit einem bestimmten Abstand in Längsrichtung an den oberen und unteren Balken
63a und 63b des zweiten Roberval-Mechanismus 6 ausgebildet.
Die flexiblen Abschnitte T und t sind jeweils durch einen an jedem der Teile ausgebildeten
dünnwandigen Abschnitt gebildet.
Gemäß obiger Ausführungsform wird die Neigungs- oder
Arbeitsrichtung der auf die Waagschalenaufnahme 82 gesetzten Waagschale
9 durch sowohl den ersten Roberval-Mechanismus 1 als auch den
zweiten Roberval-Mechanismus 6 gesteuert. Ferner ist ein durch eine auf
die Waagschale 9 einwirkende einseitige Last verursachter Viereckenfehler
durch Funktionen sowohl des ersten Roberval-Mechanismus 1 als auch des
zweiten Roberval-Mechanismus 6 beseitigt.
Das heißt, der erste Roberval-Mechanismus 1 macht es
vergleichsweise einfach möglich, die Parallelität der Balken
13a und 13b in Längsrichtung zu justieren, weil die Spannweite
zwischen den elastischen Drehpunkten E der Balken 13a und 13b
groß ist. Es ist daher möglich, einen auf eine einseitige Last in Längsrichtung
zurückgehenden Fehler durch Justieren der Parallelität einfach zu beseitigen.
Es ist jedoch schwierig, einen auf eine einseitige Last in der zur Längsrichtung
orthogonalen Richtung, d. h., in Querrichtung senkrecht zu den Balken
13a und 13b, zurückgehenden Fehler zu eliminieren, weil die
Abmessung (Dicke) in Querrichtung nicht groß ist.
Im Falle des zweiten Roberval-Mechanismus 6 ist es schwierig,
einen auf eine einseitige Last in Längsrichtung der Balken 13a und
13b des ersten Roberval-Mechanismus 1 zurückgehenden Fehler
zu eliminieren, weil die Abmessung (Dicke) in Längsrichtung nicht groß
ist. Da jedoch die Spannweite zwischen den elastischen Drehpunkten e der Balken
63 und 63b in Richtung senkrecht zur Längsrichtung, d. h.,
der Längsrichtung der Balken 63a und 63b, groß ist,
ist es vergleichsweise einfach möglich, die Parallelität einzujustieren
und einfach einen auf eine einseitige Last in Querrichtung zurückgehenden Fehler
zu eliminieren. Durch Vornahme bloß einer Justierung der einseitigen Lasten
in Längsrichtung der Balken 13a und 13b bzw. 63a
und 63b am ersten Roberval-Mechanismus 1 und zweiten Roberval-Mechanismus
6 wirken der erste und zweite Mechanismus 1 und 6 wirksam
nach Maßgabe der Richtung einer einseitigen Last auf die Waagschale
9, und es ist möglich, auf einseitige Lasten zurückgehende Fehler
in allen Richtungen insgesamt zu eliminieren.
Da ferner die flexiblen Abschnitte t an den Balken 63a und
63b des zweiten Roberval-Mechanismus 6 ausgebildet sind, werden
die Balken 63a und 63b an jedem flexiblen Abschnitt t abgebogen,
wenn eine einseitige Last in Längsrichtung auf die Waagschale 9 einwirkt,
und dadurch sind die beweglichen Säulen 12 und
62 dabei, sich schräg zu stellen, wodurch keine Verwindung zwischen
den Roberval-Mechanismen 1 und 6 auftritt und es möglich
ist, eine unnötige Reaktion auf den zweiten Roberval-Mechanismus
6 zu verhindern und Einseitenfehler zu reduzieren.
Da ferner die flexiblen Abschnitte T am Verbindungsarm 11a
der Verbindungsarme 11a und 11b zur Verbindung und Befestigung
der festen Säule 11 des ersten Roberval-Mechanismus 1 an
dem quadratischen Rohr 7 über den Deckel 71 ausgebildet sind,
ist es möglich, den Einfluss einer einseitigen Last in Torsionsrichtung des
quadratischen Rohrs 7, d. h., eine einseitige Last in Querrichtung auf
den ersten Roberval-Mechanismus 1, zu vermindern.
Anders ausgedrückt, wird betreffend die einseitige Last in Querrichtung
durch Abstützung eines Torsionsmoments auf das quadratische Rohr
7 durch den zweiten Roberval-Mechanismus 6 das Auftreten eines
Fehlers verhindert. Es lässt sich jedoch nicht vermeiden, dass eine geringfügige
Biegung in Torsionsrichtung auftritt. Die geringfügige Biegung beeinflusst
den ersten Roberval-Mechanismus 1 und bewirkt, dass Einseitenfehler bestehen
bleiben. Da jedoch die flexiblen Abschnitte T abgebogen werden, wenn die einseitige
Last in Torsionsrichtung wirkt, ist es möglich, den Einfluss der Verbiegung
der flexiblen Abschnitte T auf den ersten Roberval-Mechanismus 1 zu vermindern
und die einseitige Last zu vermindern.
Im Falle der obigen Ausführungsform ist es, da der erste und
der zweite Roberval-Mechanismus 1 und 6 in dem hohe Torsionssteifigkeit
aufweisenden quadratischen Rohr 7 aufgenommen sind, möglich, einen
präzisen Wiegemechanismus zu gewinnen, der in einem Einseitenfehler stark und
dabei, verglichen mit dem Fall, dass das quadratische Rohr 7 nicht verwendet
wird, kompakt ist. Wenn ferner ein Wiegeabschnitt versiegelt wird, um ihn vor Staub
oder Wasser zu schützen, ist es möglich, den Abschnitt zu versiegeln,
indem ein aus einer Gummiabdeckung oder dergleichen gebildetes Versiegelungsteil
an einem Ende des quadratischen Rohres 7, wie durch S in 1
gezeigt, angebracht wird. Dadurch werden auch Vorteile gewonnen, dass eine Kraft,
die auf das Dichtungsteil S durch eine Änderung von Innendrucken als Folge
einer Ausdehnung von Luft aufgebracht wird, die durch Änderung des Atmosphärendrucks
oder der Temperatur oder Druckänderungen, die auf das Öffnen/Schließen
der Tür einer Wiegekammer zurückgehen, bewirkt wird, horizontal wirkt,
wodurch sie eine Messkraft nicht ohne Weiteres beeinflusst, so dass eine Schwankung
von Messwerten oder des Nullpunkts als Folge dieser Störungen in starkem Maße
unterdrückt werden kann.
Im Falle obiger Ausführungsform sind die flexiblen Abschnitte
T, die schwach in Verwindung um die Achse des ersten Roberval-Mechanismus
1 und steif in axialdirektionaler einseitiger Last sind, auf dem Verbindungsarm
11a von zwei Verbindungsarmen 11a und 11b zur Verbindung
der festen Säule 11 und des Deckels 71 des ersten Roberval-Mechanismus
1 ausgebildet. Es ist jedoch auch zulässig, die flexiblen Abschnitte
T am anderen Verbindungsarm 11b auszubilden. Ferner ist es möglich,
die flexiblen Abschnitte T an den oberen und unteren Balken 13a und
13b oder an einer Stelle, die näher zur festen Säule
11 als der Arbeitspunkt der Last der beweglichen Säule 12
liegt, auszubilden. Kurz gesagt, ist es möglich, die flexiblen Abschnitte T
an einer optionalen Stelle auszubilden, solange das Torsionsmoment um die Achse
des ersten Roberval-Mechanismus 1 durch die bewegliche Säule
12 absorbiert wird und der Einfluss des Moments den ersten Roberval-Mechanismus
nicht erreicht.
Ferner benutzen im Falle obiger Ausführungsform der erste Roberval-Mechanismus
1 und zweite Roberval-Mechanismus 6 den integrierten Typ, der
durch Ausbildung einer Bohrung oder eines Schlitzes an einem Basismaterial gewonnen
ist, die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf den obigen
Fall. Es ist möglich, die gleiche Funktion und den gleichen Vorteil auch bei
Verwendung des Montagetyps zu erhalten, der durch Ausbilden von festen und beweglichen
Säulen und oberen und unteren Balken zur Verbindung der Säulen aus getrennten
Elementen gebildet ist.
Ferner lässt die vorliegende Erfindung jede Abwandlung zu, solange
die Abwandlung nicht vom Grundgedanken der Erfindung abweicht. Beispielsweise ist
die Anzahl von Hebeln zur Verbindung der beweglichen Säule 12 des
ersten Roberval-Mechanismus 1 und des Lastsensors 5 nicht auf
eine Stufe, wie im Falle obiger Ausführungsform, beschränkt, sondern es
ist auch möglich, mehrere Stufen zu verwenden. Ferner beschränkt sich
der Ort des Lastsensors 5 nicht auf den Abschnitt zwischen der festen Säule
11 und der beweglichen Säule 12 des ersten Roberval-Mechanismus
1, wie im Falle der ersten Ausführungsform. Beispielsweise ist, wie
durch die Schnittansicht eines wesentlichen Abschnitts in 3
gezeigt, eine Abwandlung zulässig, bei welcher der Lastsensor 5 an
einer Stelle angebracht ist, die näher zum Deckel 71 als zur festen
Säule 11 liegt, wobei eine Verschiebung der beweglichen Säule
12 nicht nur über den Hebel 2, sondern auch einen zusätzlichen
Hebel 20 übertragen wird.
Ferner ist im Falle obiger Ausführungsform ein Beispiel beschrieben,
bei welchem die vorliegende Erfindung auf eine elektronische Waage ohne einen Waagemechanismus
angewandt ist, die vorliegende Erfindung kann aber auch, wie oben beschrieben, auf
eine elektronische Waage mit einem Waagemechanismus angewandt werden.
Beispielsweise ist es möglich, eine kompakte, hochsteife und hochgenaue elektronische
Waage vom eine elektromagnetische Kraft ausgleichenden Typ mit kleiner einseitiger
Last zu verwirklichen, indem ein Erzeuger für eine elektromagnetische Kraft
anstelle des Lastsensors 5 obiger Ausführungsform, ein Verschiebungssensor
zur Feststellung einer Neigung des Hebels 2 und ein Servomechanismus zur
Steuerung der elektromagnetischen Kraft, die durch den Erzeuger für eine elektromagnetische
Kraft erzeugt wird, zum Ausgleichen eines Mechanismus nach Maßgabe einer Ausgabe
des Verschiebungssensors verwendet werden.