[發明專利]整體式稱重單元

有效

• 申請號: 201880082634.2
• 申請日: 2018-12-14
• 公開（公告）號: CN111492212B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: A·布里施;H-R·布克哈德;S·巴爾蒂斯伯格;U·洛爾;A·梅茨格
• 申請（專利權）人: 梅特勒-托萊多有限公司
• 主分類號: G01G7/02
• 分類號: G01G7/02;G01G21/07;G01G21/24
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

本發明涉及一種力傳遞裝置，其具有平行導向裝置，所述平行導向裝置具有可運動的平行支腿、固定的平行支腿、第一平行轉向件、和第二平行轉向件，其中，所述平行支腿和所述平行轉向件通過薄部位彎曲支承部相互連接，其中，所述可運動的平行支腿通過所述平行轉向件在所述固定平行支腿上被導向，所述力傳遞裝置還具有布置在所述固定的平行支腿上的力傳遞杠桿，所述力傳遞杠桿具有杠桿支承部和第一杠桿臂，其中，所述力傳遞杠桿在所述杠桿支承部上能樞轉地支承并且所述力傳遞杠桿的第一杠桿臂與所述可運動的平行支腿以力傳遞的方式連接在一起，其中，力傳遞的連接借助具有至少一個另外的薄部位彎曲支承部的耦合元件實現，其中，所述力傳遞裝置或所述力傳遞裝置的至少一個功能區域整體式構造，其中，所述力傳遞裝置的功能區域分別由所述第一平行轉向件、和/或所述第二平行轉向件、和/或所述力傳遞杠桿、和/或所述耦合元件并且由分別鄰接的支承部位組成。本發明的特征在于，所述力傳遞裝置或所述功能區域中的至少一個由至少一種第一材料構成，并且所述力傳遞裝置或所述至少一個功能區域的支承部位中的至少一個由第二材料構成。

技術領域

本發明涉及一種至少部分整體式構造的、具有平行導向裝置的力傳遞裝置和一種用于制造至少部分整體式構造的、具有平行導向裝置的力傳遞裝置的方法，所述平行導向裝置用于力測量裝置、例如天平。

背景技術

例如由EP 0 518 202 A1已知的、開頭所述類型的裝置首先是有利的，因為通過一體式構造取消了用于各個零件彼此間借助分開構造的彎曲部位進行相互連接的所有裝配過程，所述裝置與平行導向裝置構造為一體，用于將待測量的力導入到力傳遞杠桿的耦合器中的力導入件。由此也取消了螺紋連接的預緊老化和與此相關的問題。此外，由于一體式構造，在裝置的所有部位上的材料特性是相同的，使得取消了由于不同材料特性而引起的誤差。

一體式(整體式)構造的力傳遞裝置的材料借助特性如彈簧剛度、抗拉和抗壓強度、彈性模量、彈性模量的溫度系數、滯彈性(也稱為蠕變)和線性來確定平行導向裝置、耦合器和力傳遞杠桿的薄部位彎曲支承部(也稱為彎曲支承部或支承部位)的性能。同樣地，支承部位在厚度和形狀(橫截面)方面以及在寬度(垂直于橫截面)方面的構型與力傳遞裝置所使用的材料有關。因此，支承部位主要確定分析天平的功率特征數據。

高分辨率的、低負載的分析天平和微天平需要具有盡可能小的彈簧剛度的薄部位彎曲支承部，因為傳動比小，因此薄部位彎曲支承部的復位力對力測量具有較大影響。換句話說，薄部位彎曲支承部的較小的彈簧剛度導致單元的更好的分辨率。薄部位彎曲支承部的彈簧剛度由材料的橫截面和彈性模量確定。在使用特殊鋁合金的情況下，當今的薄部位彎曲支承部的工藝可靠的批量生產的極限約為0.07mm。這以不利的方式在制造和裝配時的操作中要求保護以防損壞。在制成的天平運輸到客戶期間，力傳遞裝置也通過天平的大包裝和運輸保護裝置來保護。

與在多件式力傳遞裝置的情況下不同，材料不能最優地匹配對力傳遞裝置區域的功能性任務的要求。因此，必須始終尋求在用于構成剛性部分的實際塊的最優材料和可運動地連接各部分的薄部位之間的折衷。成本低廉的材料被視為用于塊的理想材料，該材料能夠被良好地機加工并且因此縮短和簡化制造，而該材料最小程度地耐腐蝕，即不是高品質的經調質處理的材料。對于薄部位又需要理想材料必須兼有的其它特性。一方面，低彈性模量引起薄部位彎曲支承部的橫截面在應力上限相同的情況下能夠保持得盡可能小(高抗拉強度)。同樣重要的是，彈性模量的溫度系數等于或接近零，這意味著，彈性模量的特點在于溫度不相關性。用于多件式力傳遞裝置中的支承部位的常見材料是銅-鈹-合金或者在商品名稱下已知的Vacuumschmelze公司的Thermelast 4002產品(Thermelast 4002derVacuumschmelze GmbHCo.KG)。

用于薄部位彎曲支座的一種感興趣的材料是塊狀金屬玻璃(簡稱BMG)或者也稱為非結晶金屬，一類金屬合金，該金屬合金的微觀結構是非結晶且非晶體的。通過合金熔融物的快速冷卻抑制晶核形成和晶核生長并且因此非結晶的微觀結構在固態下近似凍結。BMG通常具有比普通金屬更高的硬度、強度和耐腐蝕性，同時具有較低的彈性模量。