CN111492212A

CN111492212A - 整体式称重单元

Info

Publication number: CN111492212A
Application number: CN201880082634.2A
Authority: CN
Inventors: A·布里施; H-R·布克哈德; S·巴尔蒂斯伯格; U·洛尔; A·梅茨格
Original assignee: Mettler Toledo Schweiz GmbH
Current assignee: Mettler Toledo Schweiz GmbH
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2018-12-14
Publication date: 2020-08-04
Anticipated expiration: 2038-12-14
Also published as: EP3729019B1; EP3502633A1; PL3729019T3; JP2023085530A; CN111492212B; JP7445052B2; US11892342B2; EP4235119A3; US20200340849A1; JP2021507244A; JP7263360B2; EP3729019A1; EP4235119A2; WO2019121350A1

Abstract

本发明涉及一种力传递装置，其具有平行导向装置，所述平行导向装置具有可运动的平行支腿、固定的平行支腿、第一平行转向件、和第二平行转向件，其中，所述平行支腿和所述平行转向件通过薄部位弯曲支承部相互连接，其中，所述可运动的平行支腿通过所述平行转向件在所述固定平行支腿上被导向，所述力传递装置还具有布置在所述固定的平行支腿上的力传递杠杆，所述力传递杠杆具有杠杆支承部和第一杠杆臂，其中，所述力传递杠杆在所述杠杆支承部上能枢转地支承并且所述力传递杠杆的第一杠杆臂与所述可运动的平行支腿以力传递的方式连接在一起，其中，力传递的连接借助具有至少一个另外的薄部位弯曲支承部的耦合元件实现，其中，所述力传递装置或所述力传递装置的至少一个功能区域整体式构造，其中，所述力传递装置的功能区域分别由所述第一平行转向件、和/或所述第二平行转向件、和/或所述力传递杠杆、和/或所述耦合元件并且由分别邻接的支承部位组成。本发明的特征在于，所述力传递装置或所述功能区域中的至少一个由至少一种第一材料构成，并且所述力传递装置或所述至少一个功能区域的支承部位中的至少一个由第二材料构成。

Description

整体式称重单元

技术领域

本发明涉及一种至少部分整体式构造的、具有平行导向装置的力传递装置和一种用于制造至少部分整体式构造的、具有平行导向装置的力传递装置的方法，所述平行导向装置用于力测量装置、例如天平。

背景技术

例如由EP 0 518 202 A1已知的、开头所述类型的装置首先是有利的，因为通过一体式构造取消了用于各个零件彼此间借助分开构造的弯曲部位进行相互连接的所有装配过程，所述装置与平行导向装置构造为一体，用于将待测量的力导入到力传递杠杆的耦合器中的力导入件。由此也取消了螺纹连接的预紧老化和与此相关的问题。此外，由于一体式构造，在装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误差。

一体式(整体式)构造的力传递装置的材料借助特性如弹簧刚度、抗拉和抗压强度、弹性模量、弹性模量的温度系数、滞弹性(也称为蠕变)和线性来确定平行导向装置、耦合器和力传递杠杆的薄部位弯曲支承部(也称为弯曲支承部或支承部位)的性能。同样地，支承部位在厚度和形状(横截面)方面以及在宽度(垂直于横截面)方面的构型与力传递装置所使用的材料有关。因此，支承部位主要确定分析天平的功率特征数据。

高分辨率的、低负载的分析天平和微天平需要具有尽可能小的弹簧刚度的薄部位弯曲支承部，因为传动比小，因此薄部位弯曲支承部的复位力对力测量具有较大影响。换句话说，薄部位弯曲支承部的较小的弹簧刚度导致单元的更好的分辨率。薄部位弯曲支承部的弹簧刚度由材料的横截面和弹性模量确定。在使用特殊铝合金的情况下，当今的薄部位弯曲支承部的工艺可靠的批量生产的极限约为0.07mm。这以不利的方式在制造和装配时的操作中要求保护以防损坏。在制成的天平运输到客户期间，力传递装置也通过天平的大包装和运输保护装置来保护。

与在多件式力传递装置的情况下不同，材料不能最优地匹配对力传递装置区域的功能性任务的要求。因此，必须始终寻求在用于构成刚性部分的实际块的最优材料和可运动地连接各部分的薄部位之间的折衷。成本低廉的材料被视为用于块的理想材料，该材料能够被良好地机加工并且因此缩短和简化制造，而该材料最小程度地耐腐蚀，即不是高品质的经调质处理的材料。对于薄部位又需要理想材料必须兼有的其它特性。一方面，低弹性模量引起薄部位弯曲支承部的横截面在应力上限相同的情况下能够保持得尽可能小(高抗拉强度)。同样重要的是，弹性模量的温度系数等于或接近零，这意味着，弹性模量的特点在于温度不相关性。用于多件式力传递装置中的支承部位的常见材料是铜-铍-合金或者在商品名称下已知的Vacuumschmelze公司的Thermelast 4002产品(Thermelast 4002derVacuumschmelze GmbH&Co.KG)。

用于薄部位弯曲支座的一种感兴趣的材料是块状金属玻璃(简称BMG)或者也称为非结晶金属，一类金属合金，该金属合金的微观结构是非结晶且非晶体的。通过合金熔融物的快速冷却抑制晶核形成和晶核生长并且因此非结晶的微观结构在固态下近似冻结。BMG通常具有比普通金属更高的硬度、强度和耐腐蚀性，同时具有较低的弹性模量。

用于商业使用的非结晶金属的先驱是Liquidmetal Technologies公司，该公司主要提供锆基玻璃。其它商业提供者是YKK和Advanced Metal Technology。当前，非结晶金属仅应用于要求高(磨损)强度和良好腐蚀特性的少数几个领域中。当前应用的示例是：用于移动电话的壳体部分、手术刀、运动器械如高尔夫球杆和网球拍、首饰以及钟表壳体。

在用于非结晶金属的加工技术领域中、尤其是在用于对非结晶金属进行热塑性造型的方法中的最新研发使得成为实现的是，这些材料能够有利地被用作用于分析天平和微天平中的多件式负载单元的弹性支承部。通过在称重单元中使用这些材料可以期待改善的冲击和过载不敏感性以及改善的线性和较小的负载漂移性能。这些支承部可以替换迄今为止使用在多件式组装的力传递装置上的弯曲支承元件，如例如在DE 198 45 023 A1中所示的那样。具有由非结晶金属制成的弹性支承部的多件式负载单元迄今为止还没有被投入市场。

发明内容

本发明的目标在于使非结晶金属的材料特性也能够用于整体式力传递装置。通常，本发明的目标是，有针对性地彼此独立地匹配在支承部位上的以及在“块”上的材料，并且在此保持整体式的结构类型，其方式是：整个力传递装置或者至少力传递装置的功能区域整体式地构型。

该问题借助一种力传递装置来解决，该力传递装置具有平行导向装置，所述平行导向装置具有可运动的平行支腿、固定的平行支腿、第一平行转向件和第二平行转向件，其中，所述平行支腿和所述平行转向件通过薄部位弯曲支承部相互连接，其中，所述可运动的平行支腿通过所述平行转向件在所述固定的平行支腿上被导向；所述力传递装置还具有布置在所述固定的平行支腿上的力传递杠杆，该力传递杠杆具有杠杆支承部和第一杠杆臂，其中，所述力传递杠杆在杠杆支承部上可枢转地支承并且所述力传递杠杆的第一杠杆臂与所述可运动的平行支腿以力传递的方式连接在一起，其中，力传递的连接借助具有另外的薄部位弯曲支承部的耦合元件实现，其中，所述力传递装置或所述力传递装置的至少一个功能区域构造为整体式，并且其中，所述力传递装置的功能区域分别由第一平行转向件、和/或第二平行转向件、和/或力传递杠杆和/或所述耦合元件和由分别邻接的支承部位组成。

本发明的特点在于，所述力传递装置或所述功能区域中的至少一个由至少一种第一材料构成，而所述力传递装置或所述至少一个功能区域的支承部位中的至少一个由第二材料构成。

如上面已经所说明的那样，功能区域由具有特定功能的力传递装置的功能元件构成，例如上平行转向件，该上平行转向件引导将可运动的平行支腿以与固定的平行支腿相距确定距离的方式可运动地导向。这四个元件与下平行转向件一起形成力传递装置的平行四边形。每个功能区域还由邻接到功能元件上的支承部位组成，所述支承部位建立与下一个功能元件的连接。

支承部位可以理解为不同的恰当命名的转动点，这些转动点存在于力传递装置上。限定平行四边形的转动点通常被称为薄部位弯曲支承部，而这样的转动点被称为杠杆支承部，在该转动点处，力传递杠杆确定了传动比。另外的弯曲支承部是在可运动的平行支腿和力传递杠杆的第一杠杆臂之间的力传递中的那些薄部位。在一个变型中，在这里位于它们之间的元件(也称为耦合器)通过两个所述弯曲支承部一方面与可运动的平行支腿连接并且另一方面与力传递杠杆的第一杠杆臂连接。在另一变型中，可运动的平行支腿直接通过这样的弯曲支承部与力传递杠杆的第一杠杆臂连接。

力传递装置可以完全整体式或至少部分地在其功能区域上整体式地构造。在此，在功能区域间产生不同的组合可能性，使得例如可以将平行转向件与支承部位一起构造为整体式，该平行转向件然后分别通过例如螺纹连接安装在平行支腿上。另一种组合在于，将包括薄部位弯曲支承部在内的整个平行四边形构造为整体式，并且将力传递杠杆的功能区域例如安装到多件式的力传递装置中。相反地，力传递杠杆的功能区域也能够整体式地构造，以便然后被安装到多件式力传递装置的平行四边形中。

本发明导致一系列优点。一方面，为了满足相同的要求，支承部位的横截面被适配或减小，这导致弹簧刚度的减小。支承部的较小的弹簧刚度导致单元的更好的分辨率。

相反地，保持恒定的横截面提高了鲁棒性。单元的改善的鲁棒性或冲击敏感性通过更稳定的铰接部位，在横截面相同的确情况下在运输时提供更多安全性，并且减少了为此所需的包装成本。简单来说，用于研发新的称重单元类型的设计范围变宽。

在本发明的一个扩展方案中，第二材料至少部分地嵌入在由第一材料构造的力传递装置或功能区域中。在该意义上，“部分地嵌入”应理解为，第二材料在第一材料中以保护或配合的方式被部分地包围，即第二材料被置入或插入到包围部分中或者合并或集成为更大的整体。

在另一扩展方案中，至少一个另外的支承部位由另外的材料构成。如上面已经提及的那样，本发明的目标是，将在支承部位上以及在力传递装置的大部分上的材料有针对性地匹配于所述要求。因此，在每个支承部位上可以使用最合适的材料。

一个构型的特点在于，第一平行转向件和/或第二平行转向件由第一材料构成，而薄部位弯曲支承部由第二材料或另外的材料构成。

另一构型的特点在于，力传递杠杆和/或耦合元件由第一材料构成，而耦合元件的杠杆支承部和/或另外的薄弯曲支承部由第二材料或另外的材料构成。

在一个扩展方案中，第二材料和/或另外的材料是非结晶金属。有利地，该非结晶金属是基于锆-钛的化合物。基于锆-钛的化合物例如是Zr-Ti-Cu-Ni-Be、Zr-Ti-Cu-Ni-Al或Zr-Cu-Ni-Al-Nb。也存在基于锰、铜(Cu-Ni-Co)、基于铁(Fe-Co-Zr-Nb-B)或贵金属如铂(Pt-Cu-Ni-P)的非结晶金属。也存在由钛和硫(Ti-S)构成的适合的化合物，并且从而存在由在地球上经常出现的并且能够在工业上良好使用的元素构成的化合物，因为由钛和硫构成的非常轻的合金几乎是常用的钛基金属的两倍那么坚硬。与基于锆、钯或铂的非结晶金属不同，钛是相对有利的，硫也是如此，此外，硫不具有如迄今为止在这样的合金中经常使用的元素铍或磷那样的高毒性作用。因此，存在非常多的分别具有不同特性的特殊合金。同样可以认为，随着时间推移也将研发出由于其特性适合作为第二材料或另外的材料的其它合金。通常，非结晶金属由于其大的线性区域、高的滞弹性和低的迟滞性而特别好地适合。

在一个扩展方案中，槽口的轮廓这样地构型，使得由第二材料或另外的材料制成的支承部位通过形状锁合固定地布置在包围第二材料或另外的材料的第一材料中。这样的形状锁合可以通过槽口的构型来实现，其方式是：例如将专门构造的凹部置入到第一材料中，这通过例如铣削、浇铸或电火花加工来实现。

在另一扩展方案中，至少一个槽口的形状相当于至少三个平行延伸的、相交的孔。

在另一有利的扩展方案中，所述孔的对齐线平行于或垂直于相应待构造的平行导向装置的薄弯曲支承部、力传递杠杆的杠杆支承部和/或耦合元件，和/或耦合元件的薄部位弯曲支承部延伸。此外，孔也是可能的，所述孔的对齐线偏离于待构造的薄部位弯曲支承部的定向或垂直于该定向延伸，即是倾斜的。

借助根据本发明的方法制造力传递装置，所述方法用于制造整体式构造的力传递装置或力传递装置的整体式构造的至少一个功能区域，其中，所述力传递装置具有平行导向装置，该平行导向装置具有可运动的平行支腿、固定的平行支腿、第一平行转向件和第二平行转向件，其中，平行支腿和平行转向件通过薄部位弯曲支承部相互连接，其中，可运动的平行支腿通过平行转向件在固定的平行支腿上被导向；所述力传递装置还具有布置在固定的平行支腿上的力传递杠杆，该力传递杠杆具有杠杆支承部和第一杠杆臂，其中，所述力传递杠杆在杠杆支承部上可枢转地支承并且该力传递杠杆的第一杠杆臂与可运动的平行支腿以力传递的方式连接在一起，其中，力传递的连接借助具有至少一个另外的薄部位弯曲支承部的耦合元件实现，并且其中，所述力传递装置的功能区域分别由第一平行转向件或第二平行转向件或力传递杠杆和/或耦合元件并且分别由邻接的支承部位组成，所述方法具有以下步骤：A)提供由第一材料制成的坯件；B)在所提供的坯件上、至少在支承部位所贴靠的部位处制造槽口；C)以第二材料填充在步骤B中制成的槽口；D)通过机械去除第一和/或第二材料再加工在步骤C中的设有被填充槽口的坯件；和E)在被填充的槽口的部位处这样地露出至少一个支承部位，使得所述力传递装置或所述至少一个功能区域至少由第一材料构成，并且使得所述力传递装置或所述至少一个功能区域的至少一个支承部位由第二材料构成。

本发明的方法以如下方式有利于力测量装置的生产过程，即通过对于“块”选择理想的材料，能够更快地加工该“块”。同样地，在装配中进行操作时，由于更鲁棒的支承部位而能够更少地损坏，这减少了废品数量。

也可以通过铸造或挤压来提供坯件。步骤A和B和/或C也可以组合地进行，例如在浇铸时已经制成槽口或者在挤压时同时引入第二材料(双组分挤压)。

所述方法的一个扩展方案的特点在于，在步骤B和C之间附加地在槽口区域中进行表面处理。例如，这可以是铸造坯件的再加工和/或对表面的蚀刻(酸蚀)或涂覆和/或施加微观结构。通常，由此改善了第一材料与第二材料和/或另外的材料的机械连接性。

所述方法的另一扩展方案的特点在于，在步骤C中，以预制的构件填充在所提供的坯件上的槽口，其中，填充的构件是增材制造的，尤其借助激光束熔化以粉末床方法制造。

所述方法的另一扩展方案的特点在于，在步骤C和D之间，附加地对至少两种材料中的两个材料之间的过渡区进行后处理。这例如可以通过局部的热输入(例如借助激光)实现，所述激光负责在过渡区中出现材料锁合的材料连接，或借助低粘度的粘合剂(例如基于氰化物或者在UV光下硬化)实现，该粘合剂缓慢进入到在第一材料和第二材料或另外的材料之间的可能的中间空间中。由稳定的连接，而同时保持材料在过渡区外的特定的特性得到优点，即在材料中不超过BMG的玻璃温度并且保持特性。

在所述方法的另一扩展方案中，通过浇注、成型或揉入进行所述槽口(210、310、410)的填充。

附图说明

根据以下附图详细地说明本发明的力传递装置，其中，相同元件设有相同的附图标记。附图示出了：

图1a整体式力传递装置的侧视图；

图1b整体式构造的平行转向件的立体视图；

图1c整体式构造的平行四边形的俯视图；

图2a-2c图1中的力传递装置的平行四边形-薄部位弯曲支承部的区域中的局部，所述区域具有孔的平行于薄部位弯曲支承部延伸的对齐线；

图2d-2f图1中的力传递装置的平行四边形-薄部位弯曲支承部的区域中的局部，所述区域具有孔的垂直于薄部位弯曲支承部延伸的对齐线；

图2g图1b的整体式构造的平行转向件，该平行转向件具有在支承部位处被替换的材料；

图3a-3f图1中的力传递装置的耦合元件的区域的局部；

图4a-4i图1中的力传递装置的杠杆支承部的区域的局部；

图5a-5b图1中的力传递装置的杠杆支承部/耦合元件/薄部位弯曲支承部的区域的局部；

图6a-6b用于填充槽口的喷射装置；

图7a-7b被填充的槽口的横截面。

具体实施方式

图1a示出已知的具有可运动的平行支腿101和固定的平行支腿102的力传递装置100。两个平行支腿101、102通过第一平行转向件103和第二平行转向件104相互连接并且通过薄部位弯曲支承部200可运动地被导向。力传递装置100的由相同材料块构造的平行导向装置105(或也称为平行四边形)也作为整体式结构类型已知。

力传递装置100的其它元件也整体式构造在同一材料块中，例如耦合元件301及其薄部位弯曲支承部300以及杠杆支承部400和力传递杠杆401。所有这些元件在这里在图1a中通过线材熔蚀方法形成，其方式是：相应地选择线材导向。这些元件的构造也可以通过铣削或电火花加工实现。附加的造型部106，如在这里在耦合元件300的区域中引起在力传递装置100的宽度上变窄。这样的造型也在平行导向装置105的杠杆支承部400和薄部位弯曲支承部200的区域中已知，以便实现一定的机械优点，所述机械优点仅通过造型本身的尺寸设计而与预给定的质量有关。

为了也在材料方面得到机械优点而提出，所述材料在这些部位上由与力传递装置100的第一材料不同的第二材料构成。

如开头所说明的那样，非结晶金属由于其材料特性而非常好地适用于该目的。在多件式的力传递装置中相对简单的是，通过非结晶金属代替薄部位弯曲支承部的迄今为止所使用的材料，因为涉及单独的构件。一体式的结构类型(或平面整体式结构类型)在这方面关于尺寸量级越复杂，则在制造中由至少两种不同的材料来实现本发明的力传递装置100越费事。

图1b示出作为整体式构型的功能区域的平行转向件103(也可以是平行转向件104)。在上端部和下端部上，在平行转向件103上分别布置有一个薄部位弯曲支承部200。借助固定孔107，功能区域分别在一侧上与可运动的平行支腿101和固定的平行支腿102连接(以虚线示出轮廓)。

在图1c中示出作为功能区域的整体式构型的平行导向装置105，该平行导向装置由平行支腿101和102、平行转向件103和104以及由薄部位弯曲支承部200构成。

一种用于制造整体式力传递装置100的方法应根据图2a至图2c示出。提供坯件，由该坯件最后产生制成的力传递装置100，即将坯件切割、铣削或浇注成该坯件的具有在任何情况下所需的加工余量的外部尺寸。上面所提及的造型部106也可以已经在该步骤中制成或带有加工余量地被制造，例如在坯件中借助压铸方法制造。

如在图2a中所示，首先制造槽口210，具体而言在这里至少在平行导向装置105的薄部位弯曲支承部200所贴靠的部位处制造。在图2a中，该槽口210由处于相同对齐线中并且相交的三个孔211、212、213构成。

之前制成的槽口210然后被填充以第二材料。下面关于图6a和图6b进一步说明用于填充槽口210的可能的方法。在图2b中通过阴影线突出地示出槽口210中完成引入的第二材料。

在完成填充之后，在这里在平行导向装置105的薄部位弯曲支承部200的区域中加工出对于一体式结构方式特有的连接部位或材料桥。薄部位弯曲支承部200的铰接部位的形成(或者也称为露出)可以通过线材熔蚀、电火花加工、ECM(电子化学加工，ElectroChemical Machining)或铣削或者说高速铣削实现。在图2c中，薄部位弯曲支承部200已经通过线材熔蚀构造，这在分离切口221、222上可看出。在图2a和2b中，这些分离切口以虚线示出。也可以去除用于制造槽口210所需的、在槽口210本身周围的材料。

槽口210可以以不同形状构造，只要该槽口适合承受在使用力传递装置期间出现的作用，即第二材料在此处保持足够的强度。

在图2d至图2f中示出另一可能性或者说用于产生用于薄部位弯曲支承部200的槽口的定位。在图2a至2c中，三个孔211、212、213平行于分离切口221和222延伸，而孔211’、212’、213’在图2c至2f中垂直于分离切口221、222延伸。三个图2d至2f中的每一个分别由两个子示图组成，即一个附视图和一个侧视图。在该可能性中可清楚地看到，薄部位弯曲支承部200的部位需要加工余量230，以便使槽口210’在周围被力传递装置100的第一材料包围。在填充之后，在露出时去除该加工余量230，并且薄部位弯曲支承部200获得其最终形状。

在材料之间进行材料配对时存在以下可能性：在材料边界上不产生熔化、混合或连接，即不产生材料锁合(物质锁合)，使得会非常快速地发生填充材料的脱落。在这种情况下，槽口210、210’的形状是决定性的，以便形成形状锁合。视在已经被第二材料或另外的材料替换的区域中出现的力的作用方向而定，槽口的取向是决定性的。不但孔211、212、213、211’、212’、213’对适用性有影响，而且具有螺纹孔的其它实施方式也是部分地有利的，因为这些实施方式实现了增大的接触面。在这里还应注意，表面本身上的微观结构也适用于增大接触面。

在图2g中示出图1b的整体式构造的平行转向件103，该平行转向件具有在支承部位200上被替换的材料(阴影)。通过在平行转向件103的第一材料和支承部位200的第二材料或另外的材料之间的材料边界上的特殊轮廓形成形状锁合。因此，该功能区域例如可以通过以下方式来制造：在第一步骤中提供与平行转向件103的厚度相应的板作为坯件。接下来，在该板中制造槽口，在可能的预处理之后，所述槽口被填充以第二材料或另外的材料。最后，可以切割、冲制或铣削出平行转向件103的最终形状。

在图3a至3c和3d至3f中示出上面所说明的用于在耦合元件301的部位和耦合元件301的其它薄部位弯曲支承部300上制造整体式力传递装置100的步骤。又以两种可能性示出槽口310的定位：一种是通过孔311、312、313的对齐线在图3a至3c中垂直于分离切口321和322延伸，一种是通过孔311、312、313的对齐线在图3d至3f中平行于分离切口321、322延伸。

在图4a至4c、4d至4f和4g至4i中示出上面所说明的用于在杠杆支承部400的部位上制造整体式力传递装置100的步骤。在此，省去相对于分离切口421、422的其它定位的示图，并且参考关于图2a至2f和图3a至f的上述说明，因为该说明也可以被应用到杠杆支承部400的部位上。附加地，在杠杆支承部400的示例中示出构造具有四个孔411、412、413、414的槽口410。这些孔的位置这样地选择，使得产生尽可能最优的形状锁合。

显然，不但在一个部位处替换第一材料，而且将多个支承部位200、300、400合并，由此得到多种组合可能性。视对整体式力传递装置100的使用要求而定，例如仅替换用于平行导向装置105的薄部位弯曲支承部200的第一材料，或者仅替换力传递杠杆401的杠杆支承部400的第一材料等，或者替换所有支承部位200、300、400的第一材料。

在图5a和5b中分别示出一个槽口510，所述槽口同时将用于替换第一材料的多个部位在槽口中相互连接。在杠杆支承部400、耦合元件301的弯曲部位300和上平行转向件103的弯曲部位支承部200的区域中，彼此间的距离较短，并且对于支承部位200、300、400的唯一的槽口510需要用于填充的第二材料最少。槽口510的轮廓优化的形状或者说轮廓提供了改善的锚固，即更好的形状锁合。

在待测量的重力的较大下降比的情况下，杠杆支承部400和耦合元件301的薄部位弯曲支承部300更靠近在一起，或使用多杠杆系统，即在第二杠杆臂403上(在图1a中所示)安装另一力传递杠杆。因此，在那些部位处也适合替换第一材料并且在那里可能与其它部位组合。

图6a和6b示出一种可能的用于借助感应喷射器601填充槽口210、310、410、510的方法。在已经制成槽口610，在这里作为孔611的槽口之后，感应喷射器601的针管602被导入到槽口610中。填充材料604通过感应线圈603被保持在感应温度上。如在图6b中所示，然后在抽回针管602的同时通过注射第二材料进行填充。为了避免填充的材料604与周围环境的反应，附加地例如可以通过环形开口605吹入保护气体。在一些情况下，值得推荐的是，使整个过程在保护气体氛围下或在部分或完全真空下进行。

另外的附图7a和7b直观示出，通过有针对性的措施可以改善第一材料与第二材料或另外的材料之间的固定连接。一方面存在以下可能性：为了填充预先处理两种材料之间的接触面，例如通过蚀刻(酸蚀)或施加涂层或微观结构。结果是在两种材料之间的过渡区606。另一方面，接触面也可以通过有针对性的造型来提高，例如通过孔611中的螺纹607。

另一种可能的用于填充槽口210的方法如例如在图2g中所示的那样包括通过揉入使第二材料或另外的材料成型。在此，首先将坯件加热到一个温度，使得特殊的材料特性不被破坏，但通过力引入能够变形。将加热的坯件放置到由第一材料制成的坯件中的型腔、例如槽口上并且借助冲头压入到所述型腔中，所述冲头实施摆动运动并且朝型腔运动。为此通常使用摆动式压机。因此，这种成型过程在一些情况下是有利的，因为材料可以作为坯件简单地提供、在低于玻璃转化温度的非结晶金属的情况下能够起作用并且高的过程力引起两种材料之间的良好的形状锁合连接。

另一种可能的用于填充槽口210、310、410、510、610的方法，如例如在图2a、2d、3a、3d、4a、4d、4g、5a、5b和6a中所示的那样，包含预制构件的使用，其中，填充的构件是增材制造的，例如借助在粉末床方法中的激光束熔化。

这样的制造过程被称为增材式或生成式，该制造过程通过层状构造逐层地产生由金属、聚合物或特殊材料制成的构件。在所谓的粉末床方法的情况下，将具有10-100μm的典型颗粒大小的粉末层施加到构造平台上并且经由激光(选择性激光熔化)或电子束(选择性电子束熔化)来熔化待制造的构件的横截面并且与位于其下的构件层焊接。以这种方式，可以由多种材料逐层地制造最复杂的结构。在这里不再适用对于传统的制造方法的而言符合制造要求的结构的限制，因为在没有工具的情况下也能够产生悬伸部、侧凹或空腔。

仅薄的粉末层的熔化必然导致非常高的冷却率，该冷却率确保用于制造金属玻璃所需的冷却率。在文献中报告了从4×10⁴K/s至5×10⁶K/s的可实现的冷却率。现代特别研发的、形成玻璃的合金系统在冷却率<10²K/s时已经非结晶地凝固。现代激光系统的高功率密度在同时焦点直径小的情况下还允许粉末层或构件表面的快速且精确的熔化。由此能够生产复杂的薄壁构件，该构件在铸造技术上不能实现。

此外，通过各个层的生成式构造，不但可以产生薄的或者说几毫米小的构件，而且也可以产生宏观上较大的构件，所述构件的尺寸甚至超过借助铸造方法可制造的构件尺寸。然而，与用于制造金属玻璃的更传统的制造方法相比，除上述优点外，在3D打印中也应战胜由方法决定的挑战。一个示例是到材料中的热输入。为了确保非结晶的结构状态，必须有效地导出借助激光/电子束引入的热。由于逐层的构造，这主要通过构件本身、即沿着事先制成的、位于其下的层实现。在制造构件的过程中，各个层因此经受累积的热输入，这又会导致结晶并且因此导致对于非结晶状态独有的特性的损失。

因此，非结晶构件的制造要求合金的热物理特性的知识，并且引起过程引导匹配材料的热稳定性。此外，同样对粉末特性提出高要求。产生光滑和紧密的粉末层的前提是粉末的一定的可流动性，除了例如湿度等的影响外，所述可流动性决定性地通过颗粒的形状和尺寸分布给出。粉末床的质量对于形成的材料特性(例如多孔性)是决定性的并且因此又对构件的机械特性产生作用。

虽然在这里结合本发明所示的附图主要示出了MFR力传递装置，但当然也可应用于使用应变测量片技术的力传递装置。本发明也不限于具有仅一个力传递杠杆的力传递装置，具有两个或更多个用于进一步减小待称重的重力的力传递杠杆的装置也是本发明的构型变型。

附图标记列表

100 力传递装置

101 可运动的平行支腿

102 固定的平行支腿

103 第一平行转向件

104 第二平行转向件

105 平行导向装置

106 附加的造型部

107 固定孔

200、300、400 支承部位

200 薄部位弯曲支承部

210、310、410、510、610 槽口

211、212、213、311、312、孔

313、411、412、413、414、611

221、222、321、322、421、422 分离切口

230 加工余量

300 耦合元件的薄部位弯曲支承部

301 耦合元件

400 杠杆支承部

401 力传递杠杆

402 第一杠杆臂

403 第二杠杆臂

601 感应喷射器

602 针管

603 感应线圈

604 填充的材料

605 环形开口

606 过渡区

607 螺纹

Claims

1.一种力传递装置(100)，所述力传递装置具有平行导向装置(105)，所述平行导向装置具有：

-可运动的平行支腿(101)，

-固定的平行支腿(102)，

-第一平行转向件(103)，和

-第二平行转向件(104)，

其中，所述平行支腿(101、102)和所述平行转向件(103、104)通过薄部位弯曲支承部(200)相互连接，

其中，所述可运动的平行支腿(101)通过所述平行转向件(103、104)在所述固定的平行支腿(102)上被导向，

所述力传递装置还具有布置在所述固定的平行支腿(102)上的力传递杠杆(401)，所述力传递杠杆具有：

-杠杆支承部(400)，和

-第一杠杆臂(402)，

其中，所述力传递杠杆(401)在所述杠杆支承部(400)上能枢转地支承并且所述力传递杠杆的第一杠杆臂(402)与所述可运动的平行支腿(101)以力传递的方式连接在一起，

其中，力传递的连接借助具有至少一个另外的薄部位弯曲支承部(300)的耦合元件(301)实现，

其中，所述力传递装置(100)或所述力传递装置(100)的至少一个功能区域构造为整体式，和

其中，所述力传递装置(100)的功能区域分别由：

所述第一平行转向件(103)，和/或

所述第二平行转向件(104)，和/或

所述力传递杠杆(401)和/或所述耦合元件(301)，

并且由分别邻接的支承部位(200、300、400)组成，

其特征在于，

所述力传递装置(100)或所述功能区域中的至少一个功能区域由至少一种第一材料构成，而所述力传递装置(100)或所述至少一个功能区域的支承部位(200、300、400)中的至少一个支承部位由第二材料构成。

2.根据权利要求1所述的力传递装置，其特征在于，所述第二材料至少部分地嵌入在由所述第一材料构成的力传递装置(100)或者所述功能区域中。

3.根据权利要求1或2所述的力传递装置，其特征在于，至少一个另外的支承部位(200、300、400)由另外的材料构成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的力传递装置，其特征在于，所述第一平行转向件(103)和/或所述第二平行转向件(104)由所述第一材料构成，而所述薄部位弯曲支承部(200)由所述第二材料或所述另外的材料构成。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的力传递装置，其特征在于，所述力传递杠杆(401)和/或所述耦合元件(301)由所述第一材料构成，而所述杠杆支承部(400)和/或所述耦合元件(301)的另外的薄部位弯曲支承部由所述第二材料或所述另外的材料构成。

6.根据前述权利要求中任一项所述的力传递装置，其特征在于，所述第二材料和/或所述另外的材料是非结晶金属，有利地是基于锆-钛的化合物的非结晶金属。

7.根据前述权利要求中任一项所述的力传递装置，其特征在于，槽口(210、310、410)的轮廓这样地构型，使得由所述第二材料或所述另外的材料制成的支承部位(200、300、400)通过形状锁合固定地布置在所述第一材料中。

8.根据前述权利要求中任一项所述的力传递装置，其特征在于，至少一个槽口(210、310、410)的形状相当于至少三个平行延伸的、相交的孔(211、212、213、311、312、313、411、412、413、414)。

9.根据权利要求8所述的力传递装置，其特征在于，所述孔(211、212、213、311、312、313、411、412、413、414)的对齐线平行于或垂直于相应待构造的构件：

所述平行导向装置(105)的薄部位弯曲支承部(200)；

所述力传递杠杆(401)的杠杆支承部(400)；和/或

所述耦合元件(300)；和/或

所述耦合元件(300)的薄部位弯曲支承部(301)

延伸。

10.一种用于制造整体式构造的力传递装置(100)或者力传递装置(100)的整体式构造的至少一个功能区域的方法，

其中，所述力传递装置(100)具有平行导向装置(105)，所述平行导向装置具有：

-可运动的平行支腿(101)；

-固定的平行支腿(102)；

-第一平行转向件(103)；和

-第二平行转向件(103)，

-杠杆支承部(400)；和

-第一杠杆臂(402)，

其中，所述力传递装置(100)的功能区域分别由：

所述第一平行转向件(103)；和/或

所述第二平行转向件(104)；和/或

所述力传递杠杆(401)和/或所述耦合元件(301)；

并且分别由邻接的支承部位(200、300、400)组成，

所述方法具有以下步骤：

A)提供由第一材料制成的坯件；

B)在所提供的坯件上、至少在支承部位(200、300、400)所贴靠的部位处制造槽口(210、310、410)；

C)以第二材料填充在步骤B中制成的槽口(210、310、410)；

D)通过机械地去除所述第一材料和/或所述第二材料再加工在步骤C中设有被填充的槽口(210、310、410)的坯件；和

E)在所述被填充的槽口(210、310、410)的部位处露出至少一个支承部位(200、300、400)，使得所述力传递装置(100)或至少所述至少一个功能区域由所述第一材料构成，而使得所述力传递装置(100)或所述至少一个功能区域的至少一个支承部位(200、300、400)由所述第二材料构成。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，在步骤B和C之间附加地在所述槽口(210、310、410)的区域中进行表面处理。

12.根据权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在步骤C中，以预制的构件填充在所提供的坯件上的槽口(210、310、410)，尤其是，填充的构件是增材制造的，尤其所述构件借助激光束熔化以粉末床方法制造。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤C和D之间，附加地对至少两种材料中的两个材料之间的过渡区进行后处理。

14.根据权利要求10至13中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤C中通过浇注、成型或揉入进行所述槽口(210、310、410)的填充。

15.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述表面处理是对表面的蚀刻(酸蚀)和/或涂覆和/或施加微观结构。

16.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述过渡区的后处理是局部的热输入，例如借助激光，所述激光负责在所述过渡区中形成材料锁合的材料连接，或者所述后处理是施加低粘度的粘合剂，所述粘合剂进入到所述第一材料和所述第二材料或另外的材料之间的可能的中间空间中。