专利名称：称量体的制作方法
技术领域：
本发明涉及权利要求前序内容所述的称量体。根据电磁力平衡原理的称量体，其主要部件由整体的材料块加工而成，称量体具有可垂直移动地承载体，承载体通过铰接在固定的材料块基体上的平行导向元件导向。承载体与多个位于承载体、线圈支架与基体之间根据功能按顺序设置的传力部件连接。
这种形式的称量体例如由EP 518 202 A1为公众所知。这种公知结构形式的缺点是，在整体部件内部没有永久磁体的位置。因此在EP518 202 A1里面永久磁铁设置在整体部件的外部并且多级传力杆的末级传力杆通过侧面的支撑线圈的延长部件而加长。但是由此部分地失去了这种整体结构在功能性和造价上的优势。此外这种所有三级传力杆相互间上下设置的结构需要较高的结构高度。所有的平行导向元件和传力部件都要对应于部件宽度尺寸并相互间上下、前后设置，由此使结构形式相对地高而窄。
类似的带有两级传力杆的称量体由DE 195 40 782 A1为公众所知。但是以两级传力杆实现这么大的传力比是有问题的，特别是对于30至150kg的重载秤最高负载的出现是必然的。但是按照DE 195 40782 A1的结构形式第三传力杆的装入是没有位置的，尤其是第三传力杆的外壳坚固的支承是有问题的。
按照DE 195 40 782 A1的这种称量体通过其不可分割的结构方式具有很好的测量特性以及突出的持续稳定性，而且通过其两级传力杆所具有的总体高传动比而特别适合于10kg以上的高负载。
这种称量体的唯一缺点是，其灵敏度只能通过外部的校准砝码来检验而且必要时还要复检。然而≥10kg的外部校准砝码的搬运是很烦琐的。
所以对于由分立部件组成的称量体采用内部校准砝码已经为公众所知(例如由US专利2,832,535和US专利4,932,487)，校准砝码不直接作用于承载体，而是作用在一个传力杆上。由此可以使校准砝码明显小于称量的最大负荷而根据传动比仍然可以等同于最高负荷的砝码。但是这种原理应用到上述形式的不可分割的称量体上是困难的，因为通过不可分割的结构方式在称量体里面的空间是非常窄小的。
此外由DE 196 05 087 C2(US 5,866,854)对于部分不可分割的称量体为公众所知，对于这种称量体所有传力杆、连接元件和导向体都由一个部件通过细薄截面加工出来，并具有由两个附加导向体平行导向的连接部位用于内置校准砝码而在这个连接部位两个横杆作为支承装置用来安置校准砝码。但是这个附加的导向体加大了称量体的结构高度并为了四个多加的接头而增加了弹性肘节点的数量，使得称量体的弹性常数增加并由此增加了不可控测量变化的危险。此外由于横杆固定在不可分割的部件上而在这个部件上带来材料应力，从而部分地抵消了不可分割结构方式的优点。
因此本发明的任务在于，研究一种上述形式称量体的紧凑结构形式，其中所有传力部件可以完全由一个材料块加工而成，同时不必由此增加材料块的原有高度和现有称量系统的结构高度。在结构形式还能够实现，当需要的时候以简便的方法将校准砝码连接在传力部件上。
根据本发明这个任务通过基本权利要求的特征而完成。通过对称且根据受力将几个传力部件分开或分解可以做到，使基体的伸出部分在承载体方向上相对远地伸出来并且其垂直阶梯段和水平阶梯段或水平间隔段被利用来作为多个传力部件的支架或支座。通过这种按照本发明的传力部件在空间上的分开和三维的分段而实现这种几何形状，该形状以紧凑而少数不可分割的结构方式实现以及尤其能够通过铣削技术加工。这种结构还可以实现最佳的连接或者至少部分地将校准砝码以综合测量单位的物理特性方面的所有优点组合进不可分割的部件。
在细节方面，至少一个传力杆至少部分地被分成两个分杆，至少一个连接元件被分成两个分连接元件并且分杆和分连接元件对称的设置在外壳坚固的基体的伸出体的两侧，而所有的传力杆、所有的分杆、所有的连接元件和所有的分连接元件都是材料块不可分割的构成部件。
通过分开成分杆和分连接元件这些部件可以对称的设置在中心设置的外壳坚固的基体的伸出体的两侧并且可以由这个材料块加工出来。并仍然使外壳坚固的基体的伸出体具有足够的强度。通过分杆和分连接元件的对称设置使力线保持对称，以使边角负载敏感性保持很小。这种按照本发明的空间的分开还能够实现，传力部件中的一个还可以直接作为校准砝码的支承，在此校准砝码可以设置在不可分割的材料块的轮廓内部或者外部。
在第一种实施例中按照本发明直接作为校准砝码支承的杆件是材料块不可分割的构成部件，而在第二种实施例变化中传力杆中的一个具有一个附加的杆臂作为校准砝码支承而这个附加的杆臂同样是材料块不可分割的构成部件。
本发明的优选实施例为后附权利要求的内容。
下面通过图例详细描述本发明。图例为

图1用于表明功能的杆件和连接元件的布置以及在外壳坚固的基体上的杆件支承简图；图2在第一种实施例中，不可分割的称量体的轴侧图，在此一些部件被断开；图3图3中的称量体的侧视图；图4第二种实施例的称量体的侧视图；图5在第一种实施例中，带有校准砝码的称量体的侧视图；图6在第二种实施例中，带有校准砝码的称量体的侧视图；图7按照图5中的7-7剖面线部分剖切称量体的垂直截面图；图8在第三种实施例中，带有校准砝码的称量体的侧视图；图9图8中的承载体的正视图；图10在第四种实施例中，带有校准砝码的称量体的侧视图以及图11图10中的承载体的正视图。
明显简化的图1只是用来解释杆件系统、各杆件的支承和连接元件结构的设置及功能。
运动杆件和连接元件只用粗线来表示。由材料去薄点构成的肘节点用圆圈表示。
由金属、陶瓷或塑料制成的作为称量传感器的均质材料块基本上具有在图1中标识1与10之间所表示的长方形外形轮廓。
可以看到外壳固定的基体1具有伸出的部位(部件)2和3。部件2与基体1等宽，而部件3较窄(大约为基体1的40％)。圆孔8位于基体1上，用来容纳圆柱形的永久磁铁(没有画出)，永久磁铁可以从底面装进孔8并可以固定在整体的固定连接板上。基体1还具有水平延伸的、透穿的矩形截面透穿孔9。
在图1的最左边表示出承载体10，该承载体通过上导向体12和下导向体11与基体1连接。上导向体12与承载体10之间的肘节点以15来表示并且肘节点延伸跨越整个导向体12以及承载体10的宽度，下导向体11与承载体10之间的肘节点以14来表示并且肘节点同样延伸跨越整个导向体11以及承载体10的宽度。导向体11和12与基体1之间的肘节点以16和17表示；它们同样延伸跨越整个宽度。上导向体12具有中间缺口(断口)35，伸出体3突进这个缺口。作为伸出体3的阶梯段37的上封闭表面与上导向体12的表面位于同一高度。出于对称的原因下导向体11也具有中间的缺口(断口)36。上导向体12和承载体10的上部在图1中用点划线表示，由此能够明显表示出这个区域的透视性；因此被上导向体12和承载体10的上部所遮盖的部分没有用点划线，而是用连续实线表示。通过导向体11和12及其肘节点14-17承载体10与基体1连接，但是在垂直方向可以微微移动(小于1mm)。
由要被测量的负荷施加给承载体10的力由承载体10的突起体13(在图1左边的、突出体13的垂直部分与承载体10的右侧面是全等的)通过两个连接元件18和18’与肘节点19和20或19’和20’传递到第一传力杆21/22(短杆臂21，长杆臂22)，该杆通过两个支承点4和4’支承在伸出体3上。垂直力F由此变成较小的水平力F’。这个力F’通过肘节点43传递到连接元件23，在那里被分解成两个分力F’/2并通过两个肘节点38和38’传递到第二传力杆的杆臂24。这个第二传力杆通过支承点5和5’支承在伸出体2上。第二传力杆的长杆臂25/25’被分解成两个分杆25和25’。分杆25在伸出体3前面延伸而另一个分杆25’在伸出体3后面延伸。通过传力杆24/25/25’水平力F’被转换成更小的、同样是水平的力F”，在此分力(F”/2)分别作用在前面的分杆25和后面的分杆25’的端部。从那里两个力通过连接肘节点26和26’传递到第三传力杆29/29’/27/27’/28。在此29/29’是短杆臂而27/27’/28是长杆臂。这个第三传力杆通过两个支承元件30和30’支承在基体1上的点31和31’上。
支承元件30与基体1之间的肘节点以33来表示，而支承元件30与第三传力杆的较短杆臂29之间的肘节点以32来表示。相应的支承元件30’与基体1之间的肘节点以33’来表示，而支承元件30’与第三传力杆的较短杆臂29’之间的肘节点以32’来表示。较长杆臂27/27’/28的不再分开的部分28在基体1的透穿孔9里面延伸并在其后部支承线圈34，线圈位于永久磁铁的磁场里面。这个线圈34产生一个垂直的力F”’，此力最终与承载体10上的力F成比例。
上面所述的元件是通常意义下的传力部件，尽管一些元件如元件11，12和30，30’基本上是垂直导向元件或支承元件，然而其实质上是防止有害侧向力的传力部件。
传力系统的一些部件或者设置在整个材料块的垂直对称面中间(如第一传力杆21/22或第三传力杆没有分岔的长杆臂28)或者被分开而对称于垂直对称面地设置在伸出体3的两侧(如第二传力杆的长杆臂25和25’或第三传力杆的杆臂29和27以及29’和27’)。在此被分开的部位分别传递各自杆件、连接元件等等所传递力的一半。圆线圈34的保持架同样是杆臂28不可分割的构成部件并最好与线圈34的轮廓匹配。在此除了线圈34和没有画出的永久磁铁以外所有所描述的部件全部由一个材料块加工而成。
根据几何原理相互连接的各传力部件10，11，12，13至34，38，38’，43或者对称于一个沿着没有分岔的长杆臂28(也是线圈支架)和承载体10延伸的垂直中心纵向平面并设置在这个平面里，或者在几何形状上根据受力被分开并与这个中心纵向平面对称间隔的设置，并且成为均质材料块的构成部件(除线圈34以外)，在此基体1的伸出体2，3部分地在几何形状上根据受力在被分开的传力部件11，12；25，25’；27，27’；29，29’；30，30’之间延伸并构成传力部件22；24一部分的支架或支承点4，4’；5，5’。伸出体2，3上的垂直和水平阶梯段(如对于37，39；2”，3’)的设置构成了用于由材料块加工成各元件的加工刀具的通道空间。伸出体2，3底面和上面的其它阶梯段在图1中可以看出，但是没有用标识标出。
在图2中画出了按照上述结构原理实现的称量体的第一种实施例的轴侧图。在图3中给出了同一个称量体的侧视图。所有的杆件、肘节点和连接元件都以与图1中相同的标识标出，尽管它们在图1中与在图2和3中所画不同。
在图2和3中的右边可以看出外壳坚固的基体1，基体在其底面具有平的支承区6，秤外壳可由螺纹固定在支承区上。代替整体的支承区6的可以是外壳、装配底板或底架的构成部件。基体1向左延伸成伸出体2和伸出体3(垂直阶梯段)。当伸出体3的上封闭表面37与上导向体12的表面位于同一高度时，这个上封闭表面37在图3的侧视图中不能被看到。只有垂直的背面以及伸出体3的阶梯段39在图3中可以部分地被看到。
在图2中上导向体12部分地被断开，以便看到承载体的内部。恰好承载体10也被部分地断开。与此相反下导向体11完全被画出。可以看到跨越导向体整个宽度延伸的材料减薄点，这些点构成图1中所示的肘节点14，15，16和17并在下面仍然以减薄点表示。
要被测量的力从承载体10通过稳定的突起体13并通过两个连接元件18和18’传递到第一传力杆的短杆臂21。肘节点19，19’，20和20’作为连接元件18和18’端部上的减薄点可以明显看出。此外可以看到第一传力杆的短杆臂21与长杆臂22之间的三角形加强体42。第一传力杆21/22通过支承点4和4’支承在伸出体3上。
从长杆臂22的端部传递的力通过肘节点43传递到连接元件23，并从那里通过两个肘节点38和38’传递到第二传力杆的短杆臂24。第二传力杆24/25/25’通过支承点5和5’支承在伸出体2上。支承点5’在图2中用虚线表示，因为它在第二传力杆24/25/25’的后面。在图3中肘节点5’位于肘节点5后面。长杆臂25/25’上部被分开成叉状长杆臂25的一部分位于伸出体3的一侧-在图3中位于伸出体3前面-，长杆臂25’的另一部分位于伸出体3的另一侧-在图3中位于伸出体3后面。
与此相应的由第二传力杆的长杆臂25和25’传递的两个力通过两个分连接肘节点26和26’传递到第三传力杆29/29’/27/27’/28的分开的两个短杆臂29和29’。第三传力杆通过支承元件30和30’以肘节点32和33以及32’和33’支承在基体1上。第三传力杆的长杆臂27，27’在其起始处被分开并在端部又被合并成部件28。线圈34固定在这个长杆臂的整体不再分开的部件28上。两个叉状腿或第三传力杆的长杆臂的被分开的部件27和27’对称的包围伸出体3。第三传力杆的支承元件30和30’再位于两个腿27和27’的侧外面。
宽度比例例如可以采用下面的尺寸伸出体3宽度大约为基体1宽度的40％，杆臂27和27’的宽度各为接近基体1宽度的10％，位于其旁边的支承元件30和30’的宽度同样各为接近基体1宽度的10％。由于杆臂27与支承元件30之间要隔有间距，因此分连接肘节点或者说减薄点26和短杆臂29的宽度正好为基体1宽度的20％。对于分连接肘节点或者说减薄点26’和短杆臂29’同样如此。因此包括杆臂27与伸出体3之间的间距整个空间需求大约为基体1宽度的85％。在支承元件30和30’的支承点31和31’的旁边还分别保留有大约基体1宽度的7.5％的空间。伸出体2的宽度(水平阶梯段2’和3’)也同样大约为基体1宽度的85％(在图1中为了简化伸出体2被画成正好与基体1等宽并且支承元件30和支承点31正好移到边缘)。
此外透穿垂直孔8位于基体1上，永久磁铁(没有画出)可以从下面推进孔内。在此四个固定连接板7用来作为止挡和用螺钉固定永久磁铁。在图2中的第三传力杆的长杆臂28的上面还明确地表示出光学位置传感器41的缝隙，传感器以公知的方法通过可调放大器控制通过线圈34的电流。
孔8在任何一个侧面都没有接触到外壳坚固的基体1的边缘，而是所有壁厚都保留至少5mm的壁厚。这一点给予外壳坚固的基体以很好的稳定性，使得在强力作用于导向体情况下(当秤盘上的称重物体偏离中心位置时)的变形也保持最小。穿过外壳坚固的基体1的水平透穿孔9也应尽可能地如加工技术所能实现的那样小；尤其是透穿孔9上方还应保留至少5mm材料。与带有向上敞开的沟槽用以铣削杆臂28的情况相比外壳坚固的基体1的稳定性有了本质性的提高。
此外在承载体10的上面和底面上可以看到各有一个阶梯面(去除面)40。这个阶梯面40的高度这样来确定，使阶梯面40的水平面正好位于上导向体12的减薄点15和17的中性轴的高度上或者说位于下导向体11的减薄点14和16的中性轴的高度上。在这个水平面上秤盘或者说托盘通过C形连接部件固定在承载体10上。通过这种秤盘/托盘-固定结构，当出现偏离秤盘中心的负载时所产生的转矩将作为水平的力偶被直接引导到导向体11和12且不产生承载体10的扭曲。
承载体10的阶梯面40在图2和3中被画成跨越承载体10的整个宽度。当然这个阶梯面也可以只出现在真正固定秤盘/托盘的位置上，以尽可能减小对承载体10的削弱。
在图4中画出了按照本发明的称量体的第二种实施例的侧视图。除了承载体以外第二种实施例的所有部件都与上述实施例是一致的。一致的部件以相同的标识表示且不再解释。第二种实施例的承载体由连接导向体11和12的右侧部件50和左侧部件51组成，在左侧部件上通过两个螺纹孔54固定秤盘/托盘。右侧的部件50和左侧的部件51通过一个垂直缝隙(缺口)53相互分开，缝隙在其上端和下端各有一段连接臂(材料臂)52。在此连接臂52正好位于减薄点15或者说减薄点14的高度。此外它们应该是稳定的除了在称重物体偏离中心位置时传递水平力以外还传递称重物体的垂直重力，而不出现值得重视的扭曲。
通过这种结构形式当称重物体偏离中心时对于秤盘的水平力正好以导向体12的高度引导到承载体的右侧部件50并使承载体的右侧部件50扭曲的危险以及由此产生的两个导向体11，12的肘节点14和15之间的垂直距离的变化保持最小。
除了线圈34和永久磁铁以外这种实施例也由一个整体的材料块加工而成。
按照图5至11带有校准砝码的这些实施例以与图1至4的实施例一样的原理制造，下面图例中的有关元件可以参看上面的那些图例。
在图5中的侧视图里可以看到外壳坚固的基体1，该基体在其底面具有支承区6，秤外壳可以用螺纹固定在支承区上。基体1向左延伸到伸出体2和伸出体3。伸出体2的宽度大约为基体1宽度的2/3，伸出体3更窄(大约为基体1的40％)。容纳圆柱形永久磁铁(没有画出)的圆孔8位于基体1上。
在图5的最左侧画出了通过上导向体12和下导向体11与基体1连接的承载体10。上导向体12与承载体10之间的肘节点用15表示并跨越导向体或者说承载体的整个宽度延伸，下导向体11与承载体10之间的肘节点用14表示并同样跨越导向体或者说承载体的整个宽度延伸。导向体11和12与基体1之间的肘节点以16和17表示；它们同样延伸跨越整个宽度。上导向体12具有中间缺口，伸出体3突进这个缺口。(伸出体3的上封闭表面与上导向体12的表面位于同一高度，因此在侧视图上看不到。在图5中只能部分地看出伸出体3的垂直背面以及阶梯段39)。承载体10通过导向体11和12及其肘节点与基体1连接，但是在垂直方向可以微微移动。
要被测量的力从承载体10通过稳定的突起体13并通过连接元件18及肘节点19和20传递到第一传力杆的短杆臂21。第一传力杆的长杆臂以22表示。另外可以看到第一传力杆的短杆臂21与长杆臂22之间的三角形加强体42。第一传力杆21/22通过支承点4支承在伸出体3上。
从长杆臂22的端部传递的力通过肘节点43传递到连接元件23，并从那里通过肘节点38传递到第二传力杆的短杆臂24。第二传力杆24/25通过支承点5支承在伸出体2上。长杆臂25/25’上部被分开成叉状长杆臂25的一部分位于伸出体3的一侧-在图5中位于伸出体3前面-，另一部分位于伸出体3的另一侧-在图5中位于伸出体3后面，因此看不到。
从那里由第二传力杆的长杆臂25和25’传递的两个力通过两个分连接肘节点26和26’传递到第三传力杆29/29’/27/27’/28的分开的两个短杆臂29和29’。第三传力杆通过支承元件30和30’以肘节点32和33以及32’和33’支承在基体1上。第三传力杆的长杆臂27，27’在其起始处被分开并在端部又被合并。线圈34固定在这个长杆臂27，27’的整体不再分开的部件28上。第三传力杆的长杆臂27和27’的叉状腿对称的包围伸出体3。第三传力杆的支承元件30和30’再位于长杆臂27和27’的两个腿的侧外面。
此外在承载体10的上面和底面上可以看到各有一个阶梯面40。这个阶梯面40的高度这样来确定，使阶梯面40的水平面正好位于上导向体12的减薄点15和17的中性轴的高度上或者说位于下导向体11的减薄点14和16的中性轴的高度上。在这个水平面上秤盘或者说托盘通过C形连接部件固定在承载体10上。通过这种秤盘/托盘-固定结构，当出现偏离秤盘中心的负载时所产生的转矩将作为水平的力偶直接引导到导向体11和12且不产生承载体10的扭曲。
为了进行校准/校验，按照本发明的称量体根据图5和11带有一对附加的杆件44，44’(也参见图7)，分别支承在伸出体3的侧边突起体45上。附加杆件44，44’通过一对连接元件46顶在第二传力杆24，24’/25，25’的长杆臂25，25’的中部。在附加的杆件44，44’的一端杆件具有槽47，当校准或校验时校准砝码49可以被放在槽内。用于抬起或落下校准砝码所必需的装置位于不可分割的材料块的外部，为了清楚在图5中没有画出。这种抬起装置的不同结构形式是公知的，因此在这里不必解释其细节。在图7中抬起装置以73，73’简要地表示。
校准砝码49是圆柱形的并穿过伸出体3上的透穿孔48延伸到在图5所示图面后面的伸出体3的安放端。相同的附加杆件44与其支承和连接元件46一起位于图面后面。因此校准砝码49在图5和7所示的校准位置安放在两个附加的杆件44，44’上。其重力通过两个连接元件46以水平力引导到第二传力杆24，24’/25，25’的两个长杆臂25，25’，在这里承载体的力已经明显减小。由此并通过附加杆件44，44’的附加杠杆作用校准砝码49的重量例如300g就足以模拟承载体上的50kg负载。因此校准砝码49对于大额定负载的称量体也是这样小而轻，以至称量体的结构尺寸和重量都不会由于校准砝码而产生本质上的加大。
附加的杆件44，44’的支承和连接元件46是金属块不可分割的构成部件，由金属块也加工出称量体的其余部分。因此对于校准砝码还产生不可分割结构形式的优点，例如很好的长期稳定性和较小的温度影响。
在正常称量状态(用来称量作用在承载体10上的负载)校准砝码49通过没有画出的、外壳坚固设置的抬起装置而抬起并顶在作为止挡(同时作为运输保险)的伸出体3上的透穿孔48的上部。此时不再具有对附加杆件44，44’的功能性连接。
按照本发明的带有校准砝码的称量体的第二种实施例在图6中给出。与图5中的第一种实施例相同的部件以相同的标识表示并不再解释。在第二实施例中除了附加的支承在伸出体2侧面的突起体56上的杆件55以外，还具有肘杆系统57/58，该系统将作用在减薄点65上的垂直力放大并作为减薄点66上的水平力引导到第二传力杆24/25的长杆臂25。在此肘杆系统57/58通过减薄点67支承在基体1的突起体69上并支撑在那里。校准砝码49如在第一种实施例中一样穿过伸出体2上的透穿孔59延伸到图面的后面。在图面的后面在伸出体2的后面同样存在一个附加的杆件55和肘杆系统57/58，使得校准砝码49的重力又以两个分力引导到第二传力杆24/25的两个杆臂25。用于抬起或落下校准砝码49的抬起装置为了一目了然又没有画出。这种第二实施例的作用方式完全与第一种实施例相同。通过附加的肘杆装置校准砝码49对于相同的最高称量负载可以更小且更轻的构成。
在两个实施例中圆柱形的校准砝码49优选在其纵轴上长于不可分割的材料块的宽度，以便使校准砝码的抬起装置(图7中的73，73’)能够设置在固定不动的部件即不可分割的材料块的基体1的两侧，并使抬起装置能够在外延端79，79’上抬起校准砝码。因此秤体包括抬起装置并优选包括装配在装配底板上或底架上的电子装置以符合测量技术的调整模件设置在秤外壳里面或秤设备里面。
按照本发明的带有校准砝码的称量体的第三种实施例在图8和9中画出。图8为侧视图，图9为承载体10的正视图。与第一种实施例相同的部件以相同的标识表示并不再解释。图8和9中的称量体在第二传力杆24/25/25’上具有一个短的垂直延长61，该延长过渡到水平杆臂62。这个水平杆臂62透穿承载体10，为此承载体在其对称平面内具有一个矩形缺口64。这个缺口64在图9中的承载体10的正视图上可以看到。水平杆臂62在其端部(图8中左侧)具有槽68作为容纳支承，当校准或校验时校准砝码60可以被放在槽内。在图8中校准砝码60位于校准位置。用于抬起或落下校准砝码所必需的装置在图8中只通过容槽70来表示，容槽可以垂直移动。在这个实施例中已经存在的传力杆24/25/25’通过附加的杆臂61/62延长并由此实现校准砝码60的安放可能性。附加的杆臂61/62由称量体的材料块一起加工而成并由此成为称量体的不可分割的构成部件。
按照本发明的带有校准砝码的称量体的第四种实施例在图10和11中画出。图10为侧视图，图11为承载体10的正视图。与图8和9中的第三种实施例相同的部件以相同的标识表示并不再解释。在这第四实施例中校准砝码60的杆臂62在其中间被叉状分开成部件62’/62”。一部件62’位于承载体10的槽63里面，槽在图10中位于承载体10的正面而被铣出(在图11中位于右侧)；另一个部件62”位于图10中承载体10的背面，因此只能在图11中看到并位于承载体10左侧的槽63’里面。在图10中承载体10的左部两个部件62’/62”优选对于叉状通过连接臂又合并成杆臂62并且这个杆臂在其容槽68里支承校准砝码60。对于在图8和10中所示的实施例水平杆臂62和62’的端部及其校准砝码60的容槽68也可以全部或至少部分地拉进承载体10的轮廓里面的一个对于容槽70打开的缺口里面。
称量体不可分割的部件的制造优选通过铣削加工进行。作为材料优选采用具有良好弹性的金属，例如铝合金。但是个别元件的成形也可以部分地采用线切割。也可以设想加工通过压铸或喷铸(例如通过玻璃强化纤维)与其它加工技术的组合来实现。
权利要求
1.用于根据电磁力平衡原理的电子秤的由材料块构成的称量体，带有一个在固定的材料块基体上通过平行导向元件导向地可移动的承载体和多个位于承载体、线圈支架与基体之间根据功能按顺序设置的传力部件，其特征为，相互连接的各传力部件(10，11，12，13至34，38，38’，42，43，44，46，55，57，58，62)或者相对于沿着线圈支架(28)和承载体(10)延伸的垂直中心纵向平面对称设置在该平面里，或者从几何形状上根据受力而分开并相对于该中心纵向平面对称间隔的设置，材料块的构成部件也这样设置，在此基体(1)的伸出体(2，3)部分地在几何形状上根据受力分开的传力部件(11，12；25，25’；27，27’；29，29’；30，30’；44，46；55，57，58；61)之间延伸并且伸出体(2，3)构成传力部件(22，24)的一部分的支座或支承部位(4，4’；5，5’)。
2.如权利要求1的称量体，其特征为，相对于垂直中心纵向平面，基体(1)的伸出体(3)在这个平面里具有至少一个阶梯段(37，39)。
3.如权利要求1的称量体，其特征为，相对于垂直中心纵向平面，基体(1)的伸出体(2，3)不仅在这个平面里而且在垂直于这个平面里具有至少各一个阶梯段(37，39；2’，2”，3’)。
4.如权利要求1至3之一的称量体，其特征为，传力部件(10，11，12，13至34，38，38’，43)具有至少一个传力杆(24，25，25’；27，27’，28，29，29’)，这个传力杆至少部分地被分成两个分杆，其中分杆(24；28)对称地设置在垂直中心纵向平面里而分杆(25，25’；27，27’，29，29’)设置在基体(1)的伸出体(3)的两侧。
5.如权利要求1至4之一的称量体，其特征为，传力部件(10，11，12，13至34，38，38’，43)具有三个传力杆，其中第一传力杆(21，22)是没有分开的肘节杆，第二传力杆(24，25，25’)是直的两臂杆，此杆垂直延伸到短杆臂(24)被分成叉状的两个分杆(25，25’)，第三传力杆(27，27’，28)同样是肘节杆，此杆部分地被分成叉状而朝着线圈(34)方向的一端又合并在一起。
6.如权利要求5的称量体，其特征为，基体(1)的伸出体(3)的宽度小于导向体(11，12)的宽度，而且分杆(25，25’，27，27’)和部件连接元件(26，26’，38，38’)的宽度窄到不仅分杆而且部件连接元件在侧面的任何位置上都窄于导向体。
7.如权利要求6的称量体，其特征为，基体(1)的伸出体(3)的宽度大约为导向体(11，12)宽度的40％而分杆(25，25’，27，27’)和部件连接元件(26，26’，38，38’)的宽度大约各为导向体宽度的10…20％。
8.如权利要求1至5之一的称量体，其特征为，第一传力杆(21/22)是一个没有分开的肘节杆，第二传力杆(24/25/25’)是直的两臂杆，此杆垂直延伸到短杆臂(24)被分成叉状的两个分杆(25，25’)，第三传力杆(29/29’/27/27’/28)是水平与垂直折弯的肘节杆，此杆一部分被分成叉状而朝着线圈(34)方向的一端又合并在一起并在其端部具有用于线圈(34)和光学的位置传感器(41)的整体固定支座。
9.如权利要求1至8之一的称量体，其特征为，基体(1)在导向体(11，12)外边具有用于永久磁铁的垂直孔(8)，在此围绕孔(8)四周至少还有5mm宽的材料。
10.如权利要求1至9之一的称量体，其特征为，基体(1)具有水平的透穿孔(9)，第三传力杆的长杆臂(28)穿进此孔，孔(9)在上下和左右两侧都具有至少5mm材料。
11.如权利要求1至10之一的称量体，其特征为，导向体(11，12)在其全长上具有相同的宽度而且导向体(11，12)在中间具有缺口，缺口在各边都有至少5mm材料。
12.如权利要求1至11之一的称量体，其特征为，承载体(10)在其上面和底面各有一个水平的阶梯面(40)，在其上固定秤盘或下秤盘的连接元件，阶梯面(40)的高度正好与承载体(10)与导向体(12或11)之间的肘节点(15或14)薄处的高度相等。
13.如权利要求12的称量体，其特征为，阶梯面(40)具有比导向体(11，12)略窄的宽度。
14.如权利要求1至11之一的称量体，其特征为，承载体(50/51)具有一个基本上在垂直方向上延伸的缝隙(53)，缝隙将承载体(50/51)分成两部分，空隙在其顶面和底面都只保留各一个很薄的水平材料臂(52)作为承载体(50/51)两部分的连接，导向体(11，12)连接在承载体的一部分(50)上，而秤盘或下秤盘固定在承载体的另一部分(51)上，水平材料臂(52)正好以肘节点(14，15)薄处高度位于承载体(50/51)与导向体(11，12)之间。
15.根据电磁力平衡原理的称量体，其主要部件由整体的材料块加工而成，具有称量体带有通过上导向体(12)和下导向体(11)与基体(1)连接的承载体(10)，带有至少三个传力杆(21，22；24，25，25’；29，29’；27，27’，28)用于力传递，带有传力杆(21，22；24，25，25’；29，29’；27，27’，28)之间以及承载体(10)与第一传力杆(21，22)之间的连接元件(18，18’，23)，在此基体(1)向着承载体(10)的方向上伸出延伸进两个导向体(11，12)之间的空间并在其伸出端附近构成第一传力杆(21，22)的肘节点(4，4’)，带有固定在最后的传力杆(28，29，29’)的长杆臂(28)上的线圈(34)，线圈位于外壳坚固的永久磁铁的电磁场里面，在此至少一个传力杆至少部分地被分成两个分杆(25，25’；27，27’；29，29’)，至少一个连接元件被分成两个分连接元件(26，26’；38，38’)并且分杆和分连接元件对称的设置在外壳坚固的基体(1)的伸出体(3)的两侧，而所有的传力杆、所有的分杆、所有的连接元件和所有的分连接元件都是金属块的不可分割的构成部件。
16.如权利要求1的称量体，其特征为，至少用于校准砝码(49，60)支架的传力部件(44，55，61，62)是材料块不可分割的构成部件。
17.如权利要求16的称量体，其特征为，传力部件为杆件(44，55，61，62)并具有直接支承校准砝码(49，60)的支座(47，68)。
18.如权利要求16的称量体，其特征为，杆件被分成两个分杆(44/44’，55，62’/62”)。
19.如权利要求16或17之一的称量体，其特征为，具有校准砝码(49，60)支座(47，68)的杆件(44，55，62)与传力杆(21/22，24/25，27/28/29)中的一个杆件连接。
20.如权利要求16的称量体，其特征为，校准砝码(49，60)为圆柱形，在此沿着圆柱体轴向的长度大于材料块的宽度。
21.如权利要求1和15之一的称量体，其特征为，传力杆(21/22，24/25，27/28/29)中的一个杆件具有用于支承校准砝码(60)的附加杆臂(61，62)并且这个附加的杆臂(61，62)同样是材料块不可分割的构成部件。
22.如权利要求15的称量体，其特征为，第二传力杆(24/25)越过连接元件(23)的连接点(38)继续向下延长，在这个延长(61)上设置水平的、透穿承载体(10)的杆臂(62，62’，62”)，而校准砝码(60)可以支承在这个杆臂(62，62’，62”)上。
23.如权利要求22的称量体，其特征为，杆臂(62)在称量体的对称平面上对中地透穿承载体(10)。
24.如权利要求22的称量体，其特征为，杆臂(62)被分岔成叉状并在水平的侧向槽(63，63’)里围卡承载体(10)。
25.如权利要求16的称量体，其特征为，校准砝码(49)设置在承载体(10)与外壳坚固的基体(1)之间的部位上，并在透孔(48，59)上横向透穿这个部位，通过一个设置在外壳坚固的基体(1)上的抬起装置(73，73’)可选择地位于与传力部件(44，44’，55)处于功能连接的校准位置或者位于去除校准砝码(49)的位置。
26.如权利要求25的称量体，其特征为，校准砝码(49)在非校准位置可与抬起装置(73，73’)固定在外壳坚固的基体(1)的透孔(48，59)里面。
全文摘要
本发明涉及称量体(10),其通过上和下导向体(12,11)与材料块的基体(1)连接,并带有多个传力杆用于力传递,带有传力杆之间以及承载体(10)与第一传力杆之间的连接元件。为了降低结构高度并承受较高的负载而建议,至少一个传力杆至少部分地被分成两个分杆,至少一个连接元件被分成两个分连接元件并且分杆和分连接元件对称的设置在外壳坚固的基体(1)的伸出体(3)的两侧,而所有的传力杆、分杆、连接元件和分连接元件都是不可分割的构成部件。
文档编号G01G23/01GK1274836SQ00108589
公开日2000年11月29日 申请日期2000年5月18日 优先权日1999年5月20日
发明者米夏埃尔·米勒, 乌尔里希·巴约, 鲁道夫·米勒, 沃纳·舒尔策, 德特勒夫·埃尔本, 赫伯特·恩格尔哈特 申请人:扎托里乌斯股份公司