CN1166926C

CN1166926C - 测力设备，特别是重量传感器

Info

Publication number: CN1166926C
Application number: CNB991191420A
Authority: CN
Inventors: 汉斯-鲁道夫・伯克哈特; 汉斯-鲁道夫·伯克哈特; 赫斯; 卢奇·赫斯; ・克佩尔; 托马斯·克佩尔; 锼雇蟹颉ぐＣ防; 让-克里斯托夫·埃梅里; ・卡德尔利; 埃尔温·卡德尔利
Original assignee: Mettler Toledo AG
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-09-17
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2019-09-17
Also published as: EP0990880A3; EP0990880B1; HK1025147A1; DE59912888D1; CN1250155A; EP1550849B1; EP0990880A2; EP1550849A3; JP2000131123A; US6326562B1; JP4144982B2; DE59915195D1; EP1550849A2; DE19845023A1

Abstract

在一种测力设备，特别是一个重量传感器中，一个负载接受器的运动模式被限制为相对于一个静止部件(1)作平面平移运动。具有整体H-型材形状的静止部件(1)带有两个侧板(3)，用以固定一个平行四边形机构的导杆。一个基板(2)连接着上述侧板(3)并支撑着将一个被测力从负载接受器传递到一个测量转换器所需的部件。力传递部件既可以成形为一个整体材料块，也可以成形为单独组装的元件。

Description

测力设备，特别是重量传感器

技术领域

本发明涉及一种测力设备，特别是一种重量传感器，其带有一个负载接受器，用以接受被测负载，以及一个力传递装置，用以将被测负载的至少一部分传递给一个测量转换器，由测量转换器输出一个与被测负载相对应的信号。负载接受器被两个平行四边形导轨(导杆)引导着相对于测力设备的一个静止部件作平面平移运动，所述两个平行四边形导轨(导杆)在两个相互平行的平面中伸展，并且它们在各自平面内的弹性变形方面是刚性的，而在所述平面的横向具有弹性可弯曲性。两个平行四边形导轨中的每一个均在一个端部(相对于其长度方向)连接着负载接受器，而在另一个端部则连接着测力设备的静止部件。所述导轨的长度方向以及负载接受器的运行路径确定出一个平行四边形平面。力传递装置带有至少一个力传递杠杆，其通过一个连接部件从负载接受器接受一个输入力，并且可以绕一个支点轴转动，该支点轴固定在静止部件的一个支撑部分上，该支撑部分伸展于两个平行四边形导轨之间并位于一个与所述平行四边形导轨的共同平面相平行的平面内。

背景技术

这种类型的重量传感器的一个公知的设计思想是，通过多个单独的元件组装而成，这些元件需要刚性地连接在或以可移动的方式铰接在静止部件上。特别是，平行四边形导轨和杠杆的转动支点位于静止部件上。因被测力引起的转动支点的位置变化将影响测量精度。因此，静止部件需要有特别高的结构刚度。

另外一个公知的思想(DE 41 19 734 A1)是将静止部件、平行四边形导轨和负载接受器以及杠杆成形为一个整体材料块上的相互连接的材料部分，这样可以省略相应各分离元件的组装过程。然而，将各个材料部分从材料块上分隔出来，例如，通过电火花腐蚀的方法，需要一相对精确的加工过程，特别是当设备需要满足一高级别的测量精度要求时。因此，通过其使各材料部分以可移动方式连接在一起所需的减薄材料区必须以相当高级别的精度成形。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种在说明书开始处描述的测力设备，其只包含少量简单部件并可提供满意的测量精度。

为了解决上述问题，根据本发明，提供了一种测力设备，特别是一种重量传感器，其带有一个负载接受器，用以接受一个被测负载，以及一个力传递装置，用以将被测负载的至少一部分传递给一个测量转换器，测量转换器则输出一个与被测负载相对应的信号，

—负载接受器被两个平行四边形导轨引导着在相对于测力设备的一个静止部件做平面平移运动，所述平行四边形导轨在两个相互平行的平面中伸展，并且它们在各自平面内的弹性变形方面是刚性的，但在所述平面的横向具有弹性可弯曲性，

—每个平行四边形导轨均具有一个长度方向，该长度方向位于一个与负载接受器连接着的的可移动端部与一个与测力设备的静止部件连接着的相反侧的静止端部之间，

—一个平行四边形平面由所述长度方向和负载接受器的运行路径确定出，

—力传递装置带有至少一个杠杆，其通过一个连接部件从负载接受器接受一个被测力，并且可以绕一个固定在静止部件的一个支撑部分上的支点轴转动，该支撑部分伸展于两个平行四边形导轨之间并位于一个与所述平行四边形导轨的共同平面相平行的平面内，

其特征在于：

a)静止部件成形为一个构成支撑部分的基板形状，

b)基板由两个侧板限定边界，所述侧板垂直于基板并平行于所述平行四边形导轨的长度方向，以及

c)所述平行四边形导轨在它们的静止端部固定在所述侧板上。

采用一个基板和多个横向伸展的侧板的思想可以使静止部件具有特别高的刚度。同时，静止部件的这种形状为所述平行四边形导轨的端部提供了一种简单的固定方式。所述平行四边形导轨从它们的静止端部(它们在此固定在基板上)出发，在基板两侧平行于基板伸展到其对侧的可移动端部(它们在此连接着负载接受器)。由于它们的弹性弯曲性能，它们构成导引负载接受器的一个平行四边形导杆。平行四边形平面(即负载接受器的运动平面)垂直于所述平行四边形导轨和基板所在平面，并且沿着所述平行四边形导轨的长度方向(端部至端部方向)延伸。假定静止部件具有很高的抗变形能力，则平行四边形导杆的角点将不会在负载的作用下偏移，从而有利于提高测量精度。同时，静止部件具有简单的形状，因此其加工过程相对简单。

在一个特别简单的优选实施例中，基板和相关联的侧板由一个完整的整体式H-型材的一段构成，其中H-型材的横向腹板段构成基板而H-型材的两个平行段构成侧板。这种类型的H-型材可以以简单的方式加工出来，例如作为挤压型材或压铸件加工而成。

此外，为进一步利用简单结构，在一个优选实施例中，所述侧板带有边界表面区域，它们平行于所述平行四边形导轨所在平面，并用于固定所述平行四边形导轨的静止端部(即相对于负载接受器的远端)。同样特别有益的是，在大多数情况下，所述平行四边形导轨的弯曲柔韧性是通过柔性转轴(简称弯曲轴)实现的，该柔性转轴构成平行四边形导轨的端部并带有一个位于两个平面连接末端之间的实际旋转轴。在这种情况下，每个平行四边形导轨分别在其端部带有两个弯曲轴，平行四边形导轨在该端部与静止部件相连，所述平面连接末端平行于平行四边形导轨所在平面伸展。位于静止部件一侧的连接末端平对着并连接在侧板的平行边界表面上。同一个弯曲轴上但位于实际旋转轴另一侧的连接末端则连接在平行四边形导轨上的一个刚性平板形部分上。

同样包含在本发明的范围中的是，所述侧板中的至少一个上带有一个狭缝，该狭缝至少穿过侧板上固定着一个平行四边形导轨的位置处附近的部分，该狭缝的宽度可以沿着所述平行四边形导轨所在平面的横向调节。通过调节狭缝的宽度，例如通过作用在狭缝上的调节螺钉调节，可以沿着所述平行四边形导轨所在平面的横向改变邻近于各连接点的平行四边形角部与其相邻角部之间的距离。这样可以实现对所谓的角部负载误差的校准调节，该误差发生在特别是当被测力被不对称地引入负载接受器，即没有对中在一个沿偏移方向伸展的对称轴线上时。

在本发明的另一个优选实施例中，杠杆通过至少一个弯曲轴以可转动的方式限制在静止部件上，该弯曲轴带有两个连接末端和一个位于所述连接末端之间的实际旋转轴，其中，一个连接末端紧固在静止部件上，另一个连接末端紧固在杠杆上，而实际旋转轴则构成杠杆支点。在这种结构中，弯曲轴构成一个将杠杆限制在静止部件上的直接可转动约束，由于静止部件的形状，可以容易地获得适宜的连接表面。

杠杆的这个支点约束在本发明的一个实施例中具有特别的优点，在该实施例中，静止部件的两个侧板中的每一个均带有一个前连接区域，该区域伸展于一个垂直于平行四边形导轨的长度方向的平面内，每个连接区域中紧固着一个弯曲轴的固定、静止端部。而且，其中，杠杆带有一个转轴部分，该转轴部分伸展并紧固于弯曲轴上的相对置的柔性端部之间。在这种结构中，杠杆的转轴部分伸展跨过静止部件的整个宽度，该宽度是从一个侧板向着另一个侧板测量的。因此，利用静止部件的整体形状，可以获得一个特别坚固的结构形式。

这个实施例还可以通过下面的方式做进一步改进，即当沿着平行四边形导轨的长度方向，从平行四边形导轨上的可移动负载接受端向其连接在静止部件上的相反端部观察时，转轴部分安置在负载接受器的前面。通过这种结构，可以在平行四边形导轨的长度方向上为杠杆有效长度提供最大的可用空间。此外，弯曲轴的连接末端是敞开的，并易于安装。

作为一种替换结构，即当沿着平行四边形导轨的长度方向，从平行四边形导轨上的可移动负载接受端向连接在静止部分上的相反端部观察时，转轴部分也可安置在负载接受器的后面。通过这种结构，负载接受器可以利用杠杆转轴部分前面的全部空间，从而使负载接受器具有特别坚固的结构。

根据另一个发明思想，被测力传递装置中包含一个整体材料块，其被沿着平行四边形平面(该平面由平行四边形导轨的长度方向和负载接受器的运行方向确定)的横向伸展的无材料空间穿通。无材料空间限定出一个固定在静止部件基板上的材料部分，另一个构成杠杆的材料部分，以及一个位于上述两部分之间的减薄材料连接段，该减薄材料连接段以弹性可弯曲区的形式构成杠杆的支点转轴。

在这个实施例中，不再需要组装一个用于支点支撑的单独的挠性转轴，这是因为安装在基板上的杠杆、弹性可弯曲部分以及材料部分是整体式彼此相连的。挠性区与杠杆成形为一体具有这样的优点，即不需要采用螺钉连接。此外，材料块和限定在材料块中的各材料部分可以很小且很紧凑。另外，对测量精度影响较大的区域，特别是杠杆的挠性支点，可以制成具有很小的容许偏差。

在这个实施例的进一步改进结构中，材料块的一部分被一个垂直于平行四边形平面穿通材料块的无材料空间限定并因此构成一个连接部件。在其一个端部，连接部件整体式连接着一个杠杆臂，该杠杆臂用于从负载接受器接受力。连接部件的另一个端部与负载接受器相连。在这种结构中，用于连接杠杆的连接部件也与杠杆成形为一体，从而增强了结构的简单性。连接部件距负载接受器最近的端部通过一个或多个螺钉固定在负载接受器上。连接部件在力传递方向是刚性的，但在垂直于平行四边形平面的方向上是弹性可弯曲的，从而其可以服从于负载接受器和杠杆的偏转。弹性可弯曲性能是通过在连接部件与杠杆和负载接受器相交处分别提供减薄挠性区而实现的。通过无材料空间的适宜结构设计，可以使挠性区的容许偏差很小，从而有助于提高测量精度。

如需要，被测力传递装置中还可以包含一个附加的垂直于平行四边形平面穿通材料块的无材料空间，从而使得至少一个材料部分以附加杠杆的形式限定出来，该附加杠杆按顺序工作在上述(第一)杠杆之后，还有另一个材料部分以附加连接部件的形式限定出来，该附加连接部件的一个端部与附加杠杆的一个臂相连，而其另一端部则与第一杠杆的一个背向负载接受器的臂相连。在受到空间限制或受结构刚度影响而无法通过一个杠杆获得足够的减力比率时，附加杠杆可以提供一个额外的减力杠杆。在需要时，还可以通过类似的方式在附加杠杆后面顺序安置一个或多个额外的杠杆。

前面描述的所有单块式力传递装置的实施例均具有一个特别的优点，即无材料空间中的至少一部分是仅通过穿通材料块的薄带状切口的方式形成的。当在材料块中的移动部件只需要有很小量位移的条件下，薄带状切口的宽度可以很小。用于加工这种类型的薄带状切口的优选方法是电火花腐蚀。通过使无材料空间的尺寸最小化，由无材料空间限定的材料部分的可用空间可以最大化，从而增加了由这些材料部分形成的力传递部件的抗弯刚度，并进而提高了测量精度。

在这里描述的各实施例中，作为将测量设备中的静止部件连接到被测力传递装置上的有效方法，用于将被测力传递装置固定到基板上的材料部分带有一个接触表面，该接触表面与基板的一个表面区域贴身配合并通过至少一个平行于平行四边形平面伸展的螺栓牢固地固定在基板上。这样，在用于将被测力传递装置固定到基板上的材料部分中，对于每个螺栓只需要有一个钻孔。该一个或多个螺栓可以拧入，例如，基板上的一个或多个螺纹孔中，螺栓杆部穿过固定材料部分上的孔，而螺栓头部则锁紧在固定材料部分上的一个适宜的接触区域上。

在一个可行的替换结构中，用于将被测力传递装置固定到基板上的材料部分也具有一个接触表面，其与基板的一个表面区域贴身配合。通过至少一个沿平行四边形平面的横向伸展的螺栓，固定材料部分被紧固到至少一个固定部件上，该固定部件连接着基板并从基板上垂直竖立起来。与前面段落中不同的是，所述穿过固定材料部分上的相应孔的至少一个螺栓不是平行于而是垂直于平行四边形平面伸展。

在另一个可行的替换结构中，用于将被测力传递装置固定到基板上的材料部分具有一个接触表面，其与基板上的一个面向一个平行四边形导轨的表面区域贴身配合，同时还与基板上的一个沿着所述平行四边形导轨所在平面的横向伸展的相邻前表面区域贴身配合。通过至少一个横贯前表面区域的螺栓，固定材料部分被牢固地紧固在基板上。在这种结构中，如果基板的上述表面区域面对着施加于负载接受器上的被测力方向，从而使被测力添加到固定材料部分与基板之间的接触压力上时，该结构是很实用的。用于前部固定的螺栓平行于基板所在平面以及平行四边形平面伸展。

在一个被测力传递装置的非常优选的结构中，材料块(沿着平行四边形平面看)是L-形的；用于将杠杆连接到负载接受器的连接部件成形于L上的平行于负载接受器的部分上；而杠杆成形于L上的平行于基板所在平面的部分上。采用这种L形结构，使得用于固定的接触表面能够在所有实施例中均可以以特别简单的方式实现。在L形结构中，还使杠杆与连接部件相互以直角方式伸展，因此，杠杆和连接部件在L的两个腿上的结构使得材料块所需的材料量最小化。

本发明还包含将测量转换器固定到基板上的思想。静止部件的基板的形状和刚度非常适合于支撑测量转换器，并适合于以简单方式将测量转换器确定并保持在精确位置上。在许多情况下，测量转换器是一个电磁式力补偿系统。在这种类型的系统中，一个永磁体带着一个磁轭固定在基板上。一个连接着力传递装置的一个杠杆并承载着补偿电流的补偿线圈容纳在由永磁体和磁轭构成的磁通路中的空气间隙中。测量转换器上装有一个位置传感器，其监视着补偿线圈在磁场中的位置并产生一个位置相关信号，根据这个信号可以调节补偿电流，从而在力施加到负载接受器上时将补偿线圈维持在其零位。这样，补偿电流的强度就表示将要被确定的力的大小。

此外，根据本发明的另一个方面，一个固定在基板的一个表面区域中的支撑元件上带有一个立柱，该立柱垂直于基板伸展并带有间隙地穿过平行四边形导轨上的一个面向上述表面区域的开口。该支撑元件用作测力设备支撑部分的静止安装基座，其可以固定在一个平衡机架的底板上，例如在支撑元件上与其固定在基板上的端部相反的端部处。支撑元件的这一思想可以提供一个非常坚固的结构，从而在施加了被测力时接受反作用力。

另一个本发明的实施例中提出了测力设备的一种坚固且简单的结构，该结构的特征在于，负载接受器、平行四边形导轨和静止部件成形为一个具有矩形横截面的中空型材段中的整体式连接部分。其侧板由中空型材的两个相互平行的侧壁的部分构成。基板从一个侧壁伸向另一个侧壁，它平行于连接着中空型材侧壁的横壁伸展并在所述横壁中间隔一定的距离。所述平行四边形导轨被狭缝限定在中空型材段中，所述狭缝沿平行四边形导轨的长度方向穿通中空型材的所述壁。成形于中空型材段中的减薄区在所述平行四边形导轨所在平面中沿横向从一个狭缝的端部伸向另一个狭缝的对应端部。这些减薄区用作所述平行四边形导轨的端部处的挠性转轴。负载接受器通过中空型材段中垂直于长度方向延伸的横向狭缝而从静止部分中限定出来。

本发明的这个实施例特别适合于几百公斤范围的负载。在一个简单的加工过程中，一个壁厚适合于所需最大负荷强度的中空型材被挤压成形出来，并随后被切割成中空型材段，用于限定所述平行四边形导轨和负载接受器的纵向和横向狭缝以及用于限定减薄区的凹槽可以在切割之前或之后通过基本铣削和/或钻削的方式形成。作为仅剩的组装步骤，用于将被测力从负载接受器传递到测量转换器上的装置将被安装在中空型材段中并连接到负载接受器上。

在这一方面，作为根据本发明的基本原理的实施例中的一可行结构，用于限定平行四边形导轨的纵向狭缝成形于中空型材的横壁中。这样，纵向狭缝可以以这样的特定方式安置在横壁中，即每个狭缝与相应侧壁相邻近的一侧与该侧壁的内表面平齐。作为一个可选择的替换结构，用于限定平行四边形导轨的纵向狭缝也可以成形于侧壁中。在这种结构中，纵向狭缝这样安置，即每个狭缝与相应平行四边形导轨相邻近的一侧与相应平行四边形导轨所在横壁的内表面平齐。

在另一个实施例中也有助于简化加工过程，即每个减薄区被限定在中空型材段中的一对沟槽之间，该对沟槽在相应平行四边形导轨所在平面内彼此横向相对。在垂直于平行四边形导轨所在平面的横截面上，所述沟槽分别带有指向对方的凸形曲线。这些沟槽平行于平行四边形导轨所在平面伸展并位于中空型材段纵向轴线的横向，它们可以通过，例如，铣削和/或钻削的方式形成。

作为本发明的另一个特征，由减薄区构成的弯曲轴可以通过在减薄区附近提供垂直于平行四边形导轨所在平面穿通中空型材的切口的方式制成可调节式。减薄区在横向于平行四边形导轨长度方向上的长度由切口与长度方向狭缝之间的距离给定。减薄区的长度和厚度确定了材料连接段的横截面面积，在所述材料连接段处，平行四边形导轨在一个端部连接着静止部件，而在另一个端部连接着负载接受器。通过进一步考虑中空型材段所用材料性能，弯曲轴的刚度可以定量地加以确定。

此外，基于一个中空型材段思想的各实施例，可以设计成这样的实际结构，即可以使得两个侧壁超出横壁的外表面，该外表面面向负载接受器的负载感应偏移方向。这使得测量设备可以通过所述侧壁的延伸段固定在，例如，一个平衡机架的底板上。在这种结构中，延伸段在底板与相邻平行四边形导轨之间提供了充足的间隙，以使负载接受器在施加了负载时能够偏移运行。

在前面所讨论的各实施例中，平行导轨机构和位于负载接受器与测量转换器之间的力传递装置这二者中的至少一个成形为一个独立单元。这将具有这样的优点，即平行导轨机构，特别是大负载能力的平行导轨机构，可以具有相当大的强度和坚固性，而力传递装置可以单独成形，以匹配于需要结构较轻但更精确的较小力。然而，需要有一个组装步骤以将分离单元组合在一起。根据本发明的另一个方面，可以省略组装过程，即负载接受器、平行四边形导轨、静止部件和杠杆被成形为一个矩形材料块中的整体相连的材料部分，这些材料部分被沿着垂直于平行四边形平面的方向穿通材料块的无材料空间所限定。在横向于平行四边形平面的尺寸上，材料块在所述平行四边形导轨区域以及限定它们的无材料空间所在区域的宽度宽度比杠杆所在区域的宽度要大。这样就使得负担着较大内力的平行四边形导轨具有较高的强度，而杠杆部分的较小厚度降低了形成杠杆所需的工作量。由于强度的增加，平行四边形导轨具有较大的刚度，以防止在偏心负载状态下出现扭曲。这样就有效地防止了因偏心负载引起的测量误差。

优选的实际应用这种结构思想的方式是采用带H-形断面的材料块。在横向于平行四边形平面的横断面上，H的两个腿(H-型材的凸缘)提供所述较大材料宽度区域，而两个腿之间的连接段(腹板段)提供所述较小材料宽度区域。一种特别简单的加工这种形状的材料块的方法包含：挤压出较长的H-型材棒，再将这些型材棒切割成具有材料块所需长度的节段。

在特别优选的实施例中，用于限定负载接受器、所述平行四边形导轨和静止部件的无材料部分中的至少一部分仅通过薄带状切口形成。这就使得各元件之间的空隙至少在相关区域可以尽可能符合要求地窄。这样，对于一个给定的负载能力，设备可以容纳在一个缩减的空间内，而对于一个给定的结构体积，则可以提高负载能力。详细的图示和说明见于德国专利申请DE 4119734中，该专利是相同申请人在1991年6月14日提交的，并且还构成欧洲专利申请EP 92109385以及1996年2月12日提交的德国专利申请DE19605087的基础。这些较早申请中的相关特征结合在此作为参考。

在一个优选的改进结构中，静止部件中的支撑部分邻近于两个平行四边形导轨中的一个，该一个平行四边形导轨直接横跨所述无材料空间中的一个。同时，连接着负载接受器的(第一)杠杆则邻近于两个平行四边形导轨中的另一个，该另一个平行四边形导轨直接横跨所述无材料空间中的另一个。在这种结构中，上述杠杆中最接近平行四边形导轨的部分位于材料块中宽度增加的区域，这也提高了杠杆的强度。当从负载接受器引入杠杆的力较大，并只有随后的各个杠杆因第一杠杆的减力作用而承载着较小的力时，这种结构特别具有优势。这种推理链也在上述较早申请中被详细讨论。

在这个实施例的一个进一步可行演化结构中，在相对于相邻平行四边形导轨的远侧处限定着第一杠杆的无材料空间伸展于材料块中宽度减小的区域。这将使得力传递装置中的其他部分，例如，上述较早申请中描述过的一个杠杆链中的一个或多个后续杠杆，可以在宽度减小区域中紧接着第一杠杆成形。

附图说明

通过下面的说明以及附图，可以使本发明的其他显著特征、细节和优点更加清楚，附图还作为参考以公开本发明的所有未在正文中详细提到的重要细节。

附图包括：

图1是一个重量传感器的静止部件的透视图；

图2是一个由整体材料块制成的被测力传递装置的透视图；

图3是由图1和2所示部件组装的一个重量传感器的局部截面图；

图4是图2所示的被测力传递装置的一个稍加修改后的型式的侧视图；

图5是重量传感器在内部安装了图4所示装置时的透视图；

图6是图2所示被测力传递装置的另一个稍加修改后的型式的侧视图；

图7是基板与图6所示装置以及其它部件安装好后的俯视图；

图8是重量传感器的另一个实施例从测量转换器一侧看时的透视图；

图9是图8所示重量传感器的侧视图；

图10是图8和9所示重量传感器的一个稍加修改后的型式从负载接受器一侧看时的透视图；

图11a和图11b是两个实施例的透视图，其中平行四边形导轨机构成形于一块中空型材；

图12是一个实施例的透视图，其中带有一个整体式结构的平行四边形导轨机构和力传递装置。

具体实施方式

在图3的局部截面图所示的一重量传感器中，静止部件1由图1透视图中所示的一段H-型材制成。一个平面基板2代表H-型材的腹板段。两个大致呈矩形的侧板3表示H-型材的垂直凸缘段，它们分别沿着基板2的两个平行边界伸展。图3中，距观察者较近的侧板3被剖切掉，因此，只能看到距观察者较远的侧板3以及表示基板的截面。通过选择基板2和所述侧板3的适宜材料厚度，静止部件可以具有较高的结构刚度。

如图2所示，一个被测力传递装置的整体材料块4在所示侧板3之间安装在基板2上。沿着平行于侧板3的平面看，材料块4是L-形的，并且L的两个腿5和6形成于两个侧向边界表面7、8之间。此外，在图2中处于水平位置的腿5被一个平面底表面9、一个平行平面顶表面10以及一个与底表面9和顶表面10相垂直的端表面11限定垂直于两个侧向边界表面7、8并位于它们之间。L的竖直腿6连接着水平腿5，并且由一个平面前表面12、一个平行平面后表面13以及一个与水平腿5的底表面9相平行的端表面14限定垂直于两个侧向边界表面7、8并位于它们之间。

如图2中的粗线所示，在L的竖直腿6中，一个薄带状切口15横过材料块4并与侧向边界表面7、8呈直角关系。从底端表面14开始，薄带状切口15首先平行于后表面13伸展，之后又向着前表面12弯曲凸出，在此，它的凸起形状限定了减薄材料区16的一侧。在前表面12一侧，减薄材料区16由一个凸形曲线勾划出来，该曲线与薄带状切口15镜象相对并通过从前表面12上切去一个圆柱段形材料部分17的方式形成。为清楚起见，在图2中材料部分17被画作材料块4的一部分，虽然在装置的完成状态该材料部分已被薄带状切口18完全分开并被除去。在勾划出减薄材料区16的曲线之后，薄带状切口15平行于后表面13伸展一定距离，之后，在顶表面10附近，再次向着前表面12弯曲凸出，在此，其凸起形状限定了一个附加减薄材料区19的一侧。在前表面12一侧，附加减薄材料区19由一个凸形曲线限定，该曲线与薄带状切口15镜象相对并通过从前表面12上切去一个类似于材料部分17的圆柱段形材料部分17’的方式形成。与材料部分17类似，为清楚起见，在图2中材料部分17’处于未除去状态。

在从薄带状切口15的直线段向勾划出附加减薄材料区19的弯曲段的过渡处，一个附加薄带状切口20从薄带状切口15上分支出来并与后者的凸起弯曲形状呈镜象关系。薄带状切口20勾划了一个减薄材料区21的一侧，而减薄材料区21的另一侧(面向腿5的端表面11的一侧)由薄带状切口22的一个镜象凸起弯曲段限定。薄带状切口22的凸起弯曲段连接着一个直段，该直段沿长度方向通过L-腿5伸展到端表面11附近并稍微向着顶表面10会聚。在端表面11附近，薄带状切口22在一个转弯处改变方向，该转弯的凸形曲线面向端表面11。之后，薄带状切口22继续通过一个平行于端表面11的直段，最后终止于另一个面向端表面11的凸起弯曲段。薄带状切口22的后面这两个曲线和一个直段与一个起始于端表面11的薄带状切口23的两个曲线和一个中间直段呈镜象关系。薄带状切口22和23的两对相对曲线限定了两个平行于端表面11排列的减薄材料区24、25。在经过了距L-腿5的底表面9较近的减薄材料区25之后，薄带状切口23又折回向着顶表面10伸展，最后终止于一个面向前表面12的凸形曲线。该曲线与一个薄带状切口26的一个凸起弯曲末段镜象相对。这一对相对的凸起弯曲段勾划出一个减薄材料区27。在用于限定减薄材料区27的凸起弯曲段之后，薄带状切口26向着前表面12伸展一段距离，之后又转向顶表面10，最后终止于一个位于薄带状切口22上的钻孔28处。钻孔28用于插入和取出用于加工材料块4上的所有薄带状切口的电火花腐蚀丝。

薄带状切口15、18、20、22、23和26跨过材料块4在其上形成狭窄的无材料缝隙，并因此限定了不同的材料区。这样，薄带状切口15和L-腿6的前表面12(在去除材料部分17、17’后)限定了一个用作连接部件29的材料部分。减薄材料区16、19用作柔性转轴，以使连接部件29能够在一个平行于侧向边界表面7、8的平面内弹性弯曲。减薄材料区19将连接部件29连接到L-腿5上的一个限定在薄带状切口22和顶表面10之间、并用作杠杆30的材料部分上。杠杆的(实际)支点轴由减薄材料区21提供。在与减薄材料区19相反的杠杆端，即减薄材料区24的区域内，杠杆30连接着构成附加连接部件31的材料部分，该附加连接部件31在减薄材料区24和25之间由薄带状切口22和23限定。

一个附加杠杆32由一个材料部分形成，该材料部分由薄带状切口23上从减薄材料区25伸展至减薄材料区27的那一段、薄带状切口26以及薄带状切口22上从钻出孔28伸展至减薄材料区24的那一段限定。除了杠杆30、32外，一个用于固定基板2上的装置的材料部分33由L-腿5在杠杆30、32与底表面9之间的部分以及L-腿6在连接部件29与后表面13之间的部分构成。

所有这些减薄材料区16、19、21、24、25和27分别提供出柔性转轴，这些柔性转轴为通过相应减薄材料区结合在一起的各材料部分之间的相对转动位移确定了实际旋转轴。其空间结构特意布置，以使得减薄材料区19、21和24所确定的转轴点位于一条直线上，也就是说，由减薄材料区19和24的实际旋转轴所确定的传力点与由减薄材料区21所确定的实际旋转轴排列在一条直线上。

在图3所示实施例中，固定在基板2上的材料部分33的底表面9(见图2)用作接触表面，以与基板2上的面向材料块4的表面区域贴身配合。为了使材料块4相对于两个侧板3对中连接，安装部件34平行于材料块4的两个侧向边界表面7、8(图2)伸展。所述安装部件34连接着基板2并从基板2上垂直竖立起来。安装部件34以及面向它们的侧向边界表面7、8通过间隔架(未画出)彼此相隔。在间隔架所在区域，固定材料部分33上带有两个钻孔35，它们垂直于侧向边界表面7、8(图2)伸展。材料块4通过两个螺栓36紧固在基板2上，所述螺栓36穿过钻孔35和安装部件34上的配合孔。

若不采用图3中所示的将图2中的材料块4安装到重量传感器基板2上的结构，也可以采用图4和5中所示的替换性安装结构。图4中的材料块在材料块的形状、构成杠杆30、32和连接部件29、31的材料部分由薄带状切口15、18、20、22、23和26限定的这种构成方式等方面完全对应于图2中的材料块4。因此，在图4中相同的部件具有与图2中相同的参考代号。对于这些参考代号，为图2所作说明也可用作图4的参考说明。

唯一不同之处在于材料块4紧固到基板2上的方式。同样与图2中一致，图4所示实施例中的连接部件29的结构与图2中的相同。L-腿6的邻近部分的结构也相同，即两个凹槽37、37’从腿6的前表面12向着后表面13对称(相对于材料块4的两个侧向边界表面7、8之间的平行中-平面)伸展。凹槽37、37’在连接部件29中勾划出一个窄腹板段38，该窄腹板段38沿着中-平面伸展并提供给连接部件一弹性弯曲能力，从而使之能够相对于中-平面横向弯曲。与图2不同，图4中的结构中，窄腹板段38的每一侧带有沿平行于腿5的长度方向伸展并穿过后表面13与凹槽37、37’的端表面39、39’之间的材料部分的钻孔40。而同时，图4中的结构缺少图2中的钻孔35。

如图5所示，L-腿5的底表面9和L-腿6的后表面13上的一个邻近部分用作一个贴身接触界面，以与基板2上的一个平行于基板主平面的表面区域以及基板2上的一个横端面区域41相接触。材料块4的材料部分33通过两个螺栓42牢固地固定在基板2上，所述螺栓42穿过平行于基板2所在平面伸展的孔40并拧入基板2上的螺纹孔中。

另一种将材料块4固定到基板2上的方式显示于图6和7中。图6中的材料块4在下列方面与图2和4中的材料块4完全相同，即材料块的形状以及杠杆30、32和连接部件29、31由薄带状切口15、18、20、22、23和26限定的这种方式。这些实施例中的相同结构还有用于形成连接部件29中的窄腹板段38的凹槽37、37’。在图6中相同的部件具有与图2和4中相同的参考代号；对于这些相同的参考代号，为图2和4所作说明也可用作图6的参考说明。

图6中的材料块4与图2和4的不同之处在于其分别没有钻孔35和40。取而代之的是，材料块4的L-腿5被两个伸展于底表面9和顶表面10之间的钻孔43横穿。钻孔43上带有台肩44，台肩44是由一个从一小直径开孔(在固定到基板2上的材料部分33中)到向着顶表面10的一个大直径开孔之间的一个台阶构成的。

图7中显示了基板2和安装在其上的整体材料块4的顶表面10的俯视图，图中示出，L-腿5的底表面9用作一个接触表面以与基板2上的位于两个侧板3之间的一表面区域贴身配合。图中还示出，两个螺栓45以头部咬合着台肩44，穿过L-腿5在台肩44与底表面9之间的材料部分，并拧入基板2(图1)上的螺纹孔46中，从而使材料部分33牢固地固定在基板2上。

除了上述将材料块4紧固到基板2上的方式的差别之外，对于前面描述的三种固定结构，图1、3和5中所示的重量传感器的其余结构相同。根据这些图，两个刚性、板状平行四边形导轨47、48伸展于基板2的两侧并平行于基板2。每个平行四边形导轨47、48中包含一个刚性板状件，其长度方向平行于侧板3。在跨过平行四边形导轨47、48整个宽度的边界区域49、50上，在每个板状件的每个横向边界区域内，分别连接着两个柔性转轴52的连接末端51。这些通过末端51连接着平行四边形导轨47、48边界区域50的柔性转轴52带有相对的连接末端51’，这些末端51’呈直线排列并紧固在侧板3的边界表面区域53上。边界表面区域53平行于平行四边形导轨47、48所在平面。在这种结构中，与其余同样的边界区域相比，边界表面区域53在连接区域稍稍升起一些，从而为平行四边形导轨47、48相对于旋转轴线偏转提供间隙空间，所述旋转轴线由柔性转轴52的实际旋转轴构成并平行于平行四边形导轨所在平面。但是，在图1、3、5和7中并未显示出稍稍升起的结构。

从通过连接末端51’被连接到侧板3的位置开始，平行四边形导轨47、48沿着其长度方向伸展至一个紧邻着材料块4的前表面12安置的负载接受器54处。负载接受器54连接着柔性转轴52的连接末端51”，所述柔性转轴52在其相对端的连接末端处连接着平行四边形导轨47、48的边界区域49。通过这种方式，与侧板3连接着的平行四边形导轨47、48以及负载接受器54一起构成一个平行四边形导轨机构，其中平行四边形平面由平行四边形导轨47、48的长度方向和负载接受器54的偏移运行方向确定。

从图3和5中可以看出，负载接受器54的面向材料块4的前表面12的一侧上带有一稍稍升起的表面区域55，负载接受器54在该升起表面区域55处会沿着一个表面区域与连接部件29会合，该表面区域在一侧由柔性转轴16限定，在另一侧由底表面限定，而且，负载接受器54在升起表面区域55处通过螺栓与连接部件29相连，所述螺栓固定在连接部件29的螺纹孔56(图2、4和6)中。

从图3中的重量传感器的局部截面图和图7中的俯视图(其中平行四边形导轨47被拆去)中还可以看出，一个U-形杠杆延伸段57通过两个U-腿59、60环绕着附加杠杆32(成形于材料块4中)，该两个U-腿59、60通过两个螺栓62固定着，螺栓62穿过附加杠杆32上的两个钻孔61(图2、4和6)和夹在中间的间隔架58。U-腿59、60平行于基板2和平行四边形导轨47、48所在平面并向着静止部件1上距负载接受器54最远的端部伸展，在该端部安装着电磁式力补偿系统63(用作测量转换器)。为容纳测量转换器，一个凹槽64(图1)成形于基板上的相应部分上，在此，一环绕着两个板状永磁体67、68的磁轭69的一个腿66与所述凹槽的端表面65相连，所述端表面65沿着平行四边形和基板所在平面的横向伸展。

一个由杠杆延伸段57的U-底部70保持着的补偿线圈71浸入到位于两个永磁体67、68之间的气隙中，U-底部70则在磁轭69内部连接着U-腿59、60。U-底部70上还固定着一个位置传感器叶片72，它伸入一个光闸传感器74的位置传感器缝隙73中。

在前面图1至7中所描述的的各实施例中，被测力是沿着一个方向引入负载接受器54的，在该方向上，平行四边形机构允许负载接受器偏移。作为以这种方式引入力的一个例子，一个称盘托架(未画出)可以直接安置在负载接受器上。然而，也可以采用其他方式将负载接受器54与被测力相连。材料块4上连接着负载接受器54和杠杆延伸段57的杠杆30、32使被测力减小。一个流过补偿线圈71的补偿电流将通过位置传感器74的位置探测信号加以调节，以使得由补偿线圈71和永磁体67、68之间相互作用而产生的补偿力与施加到负载接受器54上的被测力处于平衡状态。这样，补偿电流的大小就代表着被测力的测量值。

在前面描述的图1至7中的各实施例中，以柔性区21、27构成杠杆支点的两个力传递杠杆以及连接部件29、31由整体材料块4上的适宜形状的材料部分构成，并被材料块4上的静止材料部分33支撑在基板2上。与这种结构不同，在图8至10中，将力从负载接受器传递到测量转换器上的装置具有不同的结构。除了力传递装置的差别之外，图8至10所示各实施例的结构均与图1、3、5和7中所示各相关部件相同，特别是静止部件1及其连接着的平行四边形导轨47、48。因此，在图8至10中相同的部件具有与图1、3、5和7中相同的参考代号。对于这些相同的参考代号，为图2和4所作说明也可以包含图8至10。

与图1至7中的各实施例不同，图8至10中的杠杆75成形为一个独立元件。在与负载接受器54相邻的端部附近，杠杆75带有一个转轴部分76，该转轴部分76横向于平行四边形平面，并从一个侧板3的一个开向负载接受器54的凹槽77向着成形于另一个侧板3上的一个对应凹槽77伸展。转轴部分76上面向负载接受器54的前侧78与侧板3上邻近于凹槽77的前端表面79平齐。每个前端表面79作为一个柔性转轴81的一个连接末端80的连接表面，柔性转轴81的另一个连接末端82与转轴部分76上伸入凹槽77中的端部的前侧78相连。两个柔性转轴81的实际旋转轴位于一条直线上，该直线横向于平行四边形平面并代表杠杆75的实际支点轴线。

在两个侧板3的中间位置上，杠杆75的转轴部分76带有一个短杠杆臂83，其向着负载接受器54伸出并超出柔性转轴81所在平面。通过一个固定连接部件84，短杠杆臂83被连接到负载接受器54的升起连接区域85上。该连接部件被设计成一个独立部件并带有一个刚性的纵向部分，该纵向部分沿平行于负载接受器54的方向在两个实际旋转轴86之间伸展。在实际旋转轴86外，连接部件84带有末端部分，这些末端部分分别固定在杠杆臂83和升起连接区域85上。

在转轴部分76的另一侧，相对于柔性转轴81所在平面与杠杆臂83相对着装有一个U-形杠杆延伸段87，其与图7中的杠杆延伸段57相似，并通过螺栓88固定着。杠杆延伸段87的U-腿89到达力补偿系统63处，力补偿系统63的基本构成已在前面根据图7作了描述。同图7相比，唯一的差别在于，位置传感器74安置在磁轭69的背向负载接受器54的一侧，而U-底部90上的位置传感器叶片72也相应地安置着。

在图8和9所示的实施例中，沿着从位于平行四边形导轨47、48的负载接受器端处的连接末端51”向着位于静止部件处的连接末端51’的方向看，转轴部分76位于负载接受器54后面。同图8和9相比，图10中的实施例的唯一的差别在于(相对于同一个观察方向)，转轴部分76安置在负载接受器54的前面，负载接受器54的升起连接区域85到达转轴部分76附近并伸至连接部件84所在平面。对于图10中的与其他实施例中类似的部件，前面所采用的参考代号和对这些部件所作说明同样适用于图10。

如图1、5、8、9和10所示，在所有重量传感器实施例中，侧板3均带有一个连续狭缝91，其从上方平行四边形导轨47(根据图中方位)的连接末端51’附近开始平行于平行四边形导轨所在平面伸展。在一端，狭缝91向上倾斜，从而到达携带着连接末端51’的边界表面区域53，并借此形成一个窄材料连接段92。在另一端93处，狭缝91向外敞开。在图1至5所示各实施例中，开口端93终止于侧板3的前边界表面94处。前边界表面94沿着基板2所在平面和平行四边形平面的横向伸展。相反，在图8、9和10所示各实施例中，狭缝93的开口端终止于平行于基板2所在平面伸展的边界表面区域53处。

一个调节螺钉95(见图5、8和9)在开口端93处横穿狭缝91，从而可以以窄材料连接段92为一个柔性转轴，沿垂直于平行四边形导轨47、48的方向调节狭缝宽度。调节螺钉95对抗着一个弹性元件96而工作，例如图5中的螺旋弹簧或图8和9中的片簧，该弹性元件可以将狭缝91推开。通过改变狭缝的宽度，可以精确调节平行四边形导轨机构的角点。

在所有显示的结构中，引入负载接受器54的被测力均是从顶部指向底部的。如图3所示，一个支撑98通过螺栓99固定在基板2上的面向下方的表面97上。在图1和7中也可以看到用于将螺栓99插入基板2的钻孔100。

为了更详细地描述结构布置，支撑98带有一个横向部件101，其从一个侧板3伸展到另一个侧板并在内部固定着螺栓99。在所述侧板3的中间，邻近于下方平行四边形导轨48的横向部分101上带有一个立柱102，该立柱102垂直于基板和平行四边形47、48所在平面带着横向间隙穿过下方平行四边形导轨48上的一个开口向下伸出。立柱102的伸出部分用于将重量传感器安装在，例如，一个平衡机架的底板上。为了保持对称结构的优点，上方平行四边形导轨47上带有一个开口103(见图5、8和10)，该开口103的位置对应于下方平行四边形导轨48上的用于穿过立柱102的开口104。下方平行四边形导轨48上的用于穿过立柱102的开口104在图5中可以部分看到。

在图11a和11b所示二实施例中，其主要部件具有基本相同的结构，并在下面的说明中采用相同的参考代号。这两个实施例均由中空型材段200制成，中空型材段200的横截面具有矩形的外轮廓，并以从挤压成形的型材中切割出一段的方式获得。中空型材段200的同样具有矩形横截面的内部空间被一个内部横壁201分隔成两个矩形过道202和203。矩形过道202，203被两个侧壁204、205以及下部和上部横壁206、207环绕着。侧壁204、205整体式连接着内部横壁201并垂直于内部横壁。外部横壁206、207平行于内部横壁201伸展并整体式连接着侧壁204、205。这样，较小的过道202被内部横壁201、侧壁204、205伸向下部横壁206的部分以及下部横壁206自身环绕着，而较大的过道203被内部横壁201、侧壁204、205伸向上部横壁207的部分以及上部横壁207自身环绕着。

在图11a所示实施例中，在上部横壁207(沿图11a中的方位)上带有两个纵向狭缝208、209，它们沿着中空型材段200的长度方向(垂直于矩形横截面)伸展。图11a中的纵向狭缝208、209分别与各自相邻侧壁204、205间隔一段距离，从而使得每个狭缝的距侧壁最近的相应边界210、211与侧壁204、205的内表面平齐。两个纵向狭缝208、209在它们之间限定了一个上方平行四边形导轨212(沿图11a中的方位)。

在距中空型材段200的前后边缘213、214一定距离处，即纵向狭缝208、209的每对端部处，有一对横向沟槽成形于中空型材段200中。在图11a中可以清楚地看到，一对横向沟槽215、216成形于上方平行四边形导轨212的外表面上。沟槽215、216具有凸形弯曲轮廓(在平行于平行四边形平面的截面上)，其在纵向狭缝208、209之间伸展通过平行四边形导轨212的宽度方向，并伸展通过侧壁204、205上的与狭缝平齐伸展的部分。与成形于外侧的沟槽215、216相对着，有一对类似的沟槽217、218成形于平行四边形导轨212的内侧。两对沟槽215、217和216、218中的每一对分别限定了一个减薄区219、220，其用作平行四边形导轨212位移的柔性转轴。

为了调节减薄区219、220的抗弯刚度，上方平行四边形导轨212带有开口221、222，它们分别成形于两对沟槽215、217和216、218所在区域中。开口221、222分别沿平行四边形导轨212的横向完全穿通平行四边形导轨212的相应端部。开口221、222与纵向狭缝208、209一起限定了减薄区219、220沿平行四边形导轨212横向的长度。

在下部横壁206上的看不到的区域(在图11a中)以及两个侧壁204、205上的相邻区域中，开有纵向狭缝、沟槽、减薄区和开口，它们与纵向狭缝208和209、沟槽215、216、217和218、减薄区219和220以及开口221和222类似，从而在该区域成形出一个类似于上方平行四边形导轨212的下方平行四边形导轨。在这方面，图11a中只显示了侧壁204中的凹槽223、226，它们与限定下方平行四边形导轨的凹槽对齐。

一个横向狭缝227垂直于长度方向横跨侧壁204伸展，即从与沟槽215对齐的凹槽处开始，一直伸展到侧壁204上的相应凹槽223(与下方平行四边形导轨的沟槽对齐)处。一个类似的横向狭缝228穿通与侧壁204相对着的侧壁205，并在所述平行四边形导轨长度方向的横向平面内与横向狭缝227对齐。此外，内部横壁201被一个横向狭缝229穿通，横向狭缝229连接着横向狭缝227、228。通过这种方式，横向狭缝227、228和229将负载接受器230相对于静止部件231限定出来。这样，负载接受器230由侧壁204、205与横壁206、207上的一部分构成，这些部分在一侧由前边缘213限定边界，在另一侧由横向狭缝227、228以及上下方平行四边形导轨的减薄区(邻近于狭缝227、228)限定边界；而静止部件231包含侧壁204、205上的另一部分，该部分在一侧由后边缘214限定边界，在另一侧由横向狭缝227、228限定边界，静止部件231中还包含横壁206、207上的部分，这些部分在一侧由后边缘214限定边界，在另一侧由所述平行四边形导轨的远端(相对于负载接受器230)处的减薄区220限定边界。

同图11a相比，图11b中的唯一差别在于，根据横向狭缝的变化，纵向狭缝的布置也作了改变。从图11b中可以看到，用于限定两个平行四边形导轨212’的纵向狭缝成形于侧壁204、205上，在图11b中只有纵向狭缝208’可以看到，而位于侧壁205上的对称布置的纵向狭缝在图11b中看不到。纵向狭缝208’的距相邻平行四边形导轨212’最近的边界210’与横壁206、207的内表面平齐。

此外，作为相对于图11a的较小变化，用于限定减薄区219’、220’的两对沟槽215’、217’和216’、218’不是在垂直于平行四边形导轨212’所在平面上具有半圆形横截面，而是沿纵向延伸。与图11a中的实施例相似，减薄区219’、220’沿横向于纵向的方向上测量的长度由两个平行四边形导轨212’上的开口221’、222’限定。

用于将负载接受器230相对于静止部件231限定出来的横向狭缝227’、228’在面向所述平行四边形导轨内表面的沟槽217’之间伸展，并限定了所述减薄区219’上的彼此面对着的侧面。在图11a中，内部横壁201上的连续横向狭缝229’连接着两个横向狭缝227’和228’。

从图11a和11b中可以看到，负载接受器230上的被前边缘213环绕着的前表面上带有连接孔，用以安装一个称盘托架。被图11a和11b中的装置测量的力是从顶部指向底部的，因此负载的作用将导致负载接受器向下弯曲。这正是侧壁204、205在静止部件的区域内伸展，从而到达下部横壁206上的面向偏移方向的外侧表面232的原因。在图11a所示实施例中，伸展侧壁部分233从后边缘214(距负载接受器230最远)伸展到用于将负载接受器230与静止部件231分开的横向狭缝227、228处。另一方面，在图11b所示实施例中，伸展侧壁部分233’从后边缘214(距负载接受器230最远)伸展到最近的沟槽216’处，沟槽216’则在平行四边形导轨212’的邻近后边缘214的端部处限定了减薄区220’。因此，当中空型材段200带着伸展侧壁部分233(或图11b中的伸展侧壁部分233’)被安装在一个平行于平行四边形导轨212(或212’)的底板上时，将在底板与负载接受器230及下方平行四边形导轨212(或212’)的面对表面之间形成一个间隙，从而使得负载接受器和平行四边形导轨能在负载的作用下向下偏移。

在这两个实施例中，内部横壁201上的位于后边缘214和横向狭缝229(或229’)之间的部分234用作基板，以安装容纳着一个或多个杠杆的力传递装置。内部横壁201上的从横向狭缝229(或229’)至前边缘213的部分固定一个连接部件，该连接部件连接着力传递装置中的杠杆，从而使负载接受器230连接到杠杆上，并将负载接受器在负载下的偏移传递到杠杆上。

与在此之前描述的所有实施例不同，图12中的实施例基于一个大致呈矩形的整体材料块300，材料块300上的最大一对表面301平行于平行四边形导轨机构所在平面伸展。如图12所示，特别是从端表面302上看时，材料块300的横截面位于平行四边形平面的横向并具有H-型材的形状，端表面302沿着平行于平行四边形平面的最大一对表面301的横向伸展并垂直于表面301。这样，材料块300沿垂直于平行四边形平面方向在H-型材的两个凸缘303，304处的材料宽度大于在腹板段305处的材料宽度。

在图12中，一个横贯H-凸缘303的薄带状切口306形成了一个无材料空间，用以在材料块300中限定了一个上方平行四边形导轨307，该平行四边形导轨307在与薄带状切口306相反的一侧由顶表面308限定，该顶表面308沿着最大表面301和端表面302的横向伸展。对着薄带状切口306末端部分，顶表面308带有凹槽309、310，它们向着材料内部弯曲并在薄带状切口306末端部分的相面对的曲线上带有对称的镜象结构。这样，弯曲凹槽309、310与它们在薄带状切口306末端部分的对应结构限定了减薄区311、312，减薄区311、312用作上方平行四边形导轨307的柔性转轴。

同样，一个位于柔性转轴317、318之间的下方平行四边形导轨319在图12所示的H-凸缘304中被两个凹槽313、314和薄带状切口316限定，凹槽313、314成形于底表面315上并且是弯曲凹槽309、310的镜象，而薄带状切口316则是薄带状切口306的镜象。

从其左侧末端部分(在图12所示结构中)开始，薄带状切口306先是转弯然后以一个连续段320沿着平行四边形导轨307、319长度方向的横向伸展，该连续段终止于距下方平行四边形导轨319一定距离处，并带有两段迂路，它们向着材料块300的内部弯曲并彼此相隔一定距离。一个带状切口段321从用于限定下方平行四边形导轨319的薄带状切口316的左侧末端部分(在图12所示结构中)处分支出来，然后紧邻着连续段320伸展并形成连续带状切口段320的弯曲迂路的镜象。这样，连续段320的镜象对称曲线以及带状切口段321限定了位于它们中间的薄柔性区322、323，从而使一个沿着平行四边形导轨307、319长度方向的横向伸展的连接部件324形成在薄柔性区322、323之间。

前面所述的连续带状切口段320的结构以及薄带状切口段321上的从连接部件324的下方柔性区323到下方平行四边形导轨319的柔性转轴317之间的部分限定了负载接受器325，该负载接受器325通过薄柔性区323与连接部件324相连。

在负载接受器325的远侧，薄带状切口段321以及连续段320上的位于连接部件324的上方柔性区322与上方平行四边形导轨307的柔性转轴311之间的部分限定了一个杠杆326，该杠杆326通过薄柔性区322与连接部件324相连。

杠杆326通过薄带状切口316从下方平行四边形导轨319中限定出来。在位于负载接受器325远端处的柔性转轴318附近，薄带状切口继续沿着平行四边形导轨307、319长度方向的横向伸展，并终止于H-腹板305的大致中间位置处，以使连续段327限定出杠杆326的一个连接部分328。杠杆326的连接部分328通过一个附加连接部件329连接着一个附加杠杆330，该附加连接部件329同样被薄带状切口限定并在两端均带有柔性转轴，而附加杠杆330则在杠杆减力链中紧随着杠杆326。附加杠杆330通过一个位于H-型材的腹板段305中的薄带状切口331与杠杆326分开。

在其相对于连接部分328的远端处，附加杠杆330通过一个连接部件332连接着力传递装置的输出杠杆333，力传递装置由所述各杠杆和连接部件构成。与杠杆326及其连接部件324类似，其他各连接部件和杠杆均由薄带状切口限定。构成这些杠杆支点的柔性区334、335和336也是如此。薄带状切口的整体结构如图12所示。

用作杠杆支点的柔性区334、335和336成形于材料块300的静止支撑部件337中，在杠杆326、330和333的相反侧，支撑部件337通过薄带状切口306从上方平行四边形导轨307中限定出来。

在图12中还显示了材料块300的一个内部平行四边形导向部分338，其连接着附加杠杆330并用于将一个校准配重连接到力传递装置上，如以前的专利申请P 196 05 087中详细所述。成形于输出杠杆333上的钻孔339用于固定一个杠杆延伸段的腿，该杠杆延伸段伸展到一个安装在静止部分上的一个支架340上的电磁式力补偿系统中，该力补偿系统的基本思想也在图7中显示出来。

参考标号清单

1 静止部件

2 基板

3 侧板

4 整体材料块

5 L-腿

6 L-腿

7，8 侧向边界表面

9 底表面

10 顶表面

11 端表面

12 前表面

13 后表面

14 底端表面

15 薄带状切口

16 减薄材料区

17，17’ 材料部分

18 薄带状切口

19 减薄材料区

20 薄带状切口

21 减薄材料区

22 薄带状切口

23 薄带状切口

24，25 减薄材料区

26 薄带状切口

27 减薄材料区

28 钻孔

29 连接部件

30 杠杆

31 附加连接部件

32 附加杠杆

33 材料部分

34 安装部件

35 钻孔

36 螺栓

37，37’ 凹槽

38 窄腹板段

39，39’ 端表面

40 钻孔

41 横端面区域

42 螺栓

43 钻孔

44 台肩

45 螺栓

46 螺纹孔

47，48 平行四边形导轨

49，50 边界区域

51，51’，51” 连接末端

52 柔性转轴

53 边界表面区域

54 负载接受器

55 升起表面区域

56 螺纹孔

57 杠杆延伸段

58 间隔架

59，60 U-腿

61 钻孔

62 螺栓

63 力补偿系统

64 凹槽

65 端表面

66 磁轭腿

67，68 永磁体

69 磁轭

70 U-底部

71 补偿线圈

72 位置传感器叶片

73 位置传感器间隙

74 位置传感器

75 杠杆

76 转轴部分

77 凹槽

78 前侧

79 前端表面

80 连接末端

81 柔性转轴

82 连接末端

83 杠杆臂

84 连接部件

85 升起连接区域

86 实际转动轴

87 杠杆延伸段

88 螺栓

89 U-腿

90 U-底部

91 狭缝

92 窄材料连接段

93 狭缝开口端

94 前边界表面

95 调节螺钉

96 弹性元件

97 面向下方的表面

98 支撑

99 螺栓

100 钻孔

101 横向部分

102 立柱

103 开口

104 开口

200 中空型材段

201 内部横壁(基板)

202，203 矩形过道

204，205 侧壁(侧板)

206，207 横壁

208，208’，209 纵向狭缝

210，211 狭缝边界

212，212’ 平行四边形导轨

213 前边缘

214 后边缘

215，215’，216，216’ 沟槽

217，217’，218，218’ 沟槽

219，219’，220，220’ 减薄区

221，222 开口

223至226 凹槽

227，227’ 横向狭缝

228，228’ 横向狭缝

229，229’ 横向狭缝

230 负载接受器

231 静止部件

232 外侧表面

233，233’ 伸展侧壁部分

234 内部横壁的部分

235 内部横壁的部分

300 整体材料块

301 材料块最大表面

302 材料块端表面

303，304 H-型材的凸缘

305 H-型材的腹板段

306 薄带状切口

307 上部平行四边形导轨

308 顶表面

309，310 弯曲凹槽

311，312 减薄区

313，314 凹槽

315 材料块底表面

316 薄带状切口

317，318 柔性转轴

319 下部平行四边形导轨

320 带状切口的连续段

321 带状切口段

322，323 薄柔性区

324 连接部件

325 负载接收器

326 杠杆

327 带状切口段

328 杠杆连接部分

329 附加连接部件

330 附加杠杆

331 薄带状切口

332 连接部件

333 输出杠杆

334，335，336 柔性区

337 支撑部件

338 内部平行四边形导向部分

339 钻孔

Claims

1.一种测力设备，特别是一种重量传感器，其带有一个负载接受器，用以接受一个被测负载，以及一个力传递装置，用以将被测负载的至少一部分传递给一个测量转换器，测量转换器则输出一个与被测负载相对应的信号，

- 负载接受器被两个平行四边形导轨引导着在相对于测力设备的一个静止部件做平面平移运动，所述平行四边形导轨在两个相互平行的平面中伸展，并且它们在各自平面内的弹性变形方面是刚性的，但在所述平面的横向具有弹性可弯曲性，

- 每个平行四边形导轨均具有一个长度方向，该长度方向位于一个与负载接受器连接着的的可移动端部与一个与测力设备的静止部件连接着的相反侧的静止端部之间，

- 一个平行四边形平面由所述长度方向和负载接受器的运行路径确定出，

- 力传递装置带有至少一个杠杆，其通过一个连接部件从负载接受器接受一个被测力，并且可以绕一个固定在静止部件的一个支撑部分上的支点轴转动，该支撑部分伸展于两个平行四边形导轨之间并位于一个与所述平行四边形导轨的共同平面相平行的平面内，

其特征在于：

a) 静止部件成形为一个构成支撑部分的基板形状，

b) 基板由两个侧板限定边界，所述侧板垂直于基板并平行于所述平行四边形导轨的长度方向，以及

c) 所述平行四边形导轨在它们的静止端部固定在所述侧板上。

2.根据权利要求1的测力设备，其特征在于：所述基板和侧板由一个完整的整体H-型材的一段形成，该H-型材具有两个构成所述侧板的竖直凸缘和一个构成所述基板的横向腹板。

3.根据权利要求1的测力设备，其特征在于：所述侧板具有平行于所述平行四边形导轨的边界表面区域，而所述平行四边形导轨的静止端部即紧固在上述边界表面区域中。

4.根据权利要求1的测力设备，其特征在于：所述侧板中的至少一个上带有至少一个狭缝，该狭缝穿过侧板上的与其中一个平行四边形导轨的一个静止端部相邻近的部分，而且其中，该狭缝的宽度可以沿着所述平行四边形导轨所在平面的横向加以调节。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的测力设备，其特征在于：所述杠杆通过至少一个柔性转轴以可转动的方式限制在静止部件上，该柔性转轴具有一个固定端和一个弯曲端以及一个位于这两端之间的实际旋转轴，固定端固定在静止部件上而弯曲端则紧固在杠杆上，实际旋转轴则形成杠杆支点。

6.根据权利要求5的测力设备，其特征在于：两个侧板中的每一个均带有一个平面前连接区域，其垂直于所述平行四边形导轨的长度方向，其中，两个柔性转轴中的每一个的固定端分别固定在每个连接区域中，而杠杆则带有一个转轴部分，其伸展于所述柔性转轴的弯曲端之间并与弯曲端相连。

7.根据权利要求6的测力设备，其特征在于：当以这样的视角观察设备时，即所述平行四边形导轨的可移动端部指向观察者而静止端部背离观察者时，转轴部分安置在负载接受器的前面。

8.根据权利要求6的测力设备，其特征在于：当以这样的视角观察设备时，即所述平行四边形导轨的可移动端部指向观察者而静止端部背离观察者时，转轴部分安置在负载接受器的后面。

9.根据权利要求1的测力设备，其特征在于：力传递装置中包含一个整体材料块，其被沿着平行四边形平面的横向伸展的若干无材料空间横穿，所述无材料空间限定了若干位于材料块中的材料部分，这些材料部分分别提供出一个用于将力传递装置安装到基板上的安装部分、一个第一杠杆以及一个用于将第一杠杆连接到安装部分上并用于提供一个实际支点轴的弹性可弯曲部分。

10.根据权利要求9的测力设备，其特征在于：所述材料块被沿着平行四边形平面的横向伸展的若干附加无材料空间横穿，所述附加无材料空间限定了一个位于材料块中的材料部分，该材料部分提供出一个第一连接部件，该第一连接部件的一端整体式连接着负载接受器，而另一个相反端部则整体式连接着第一杠杆的一个输入臂，上述第一连接部件用于将被测力从负载接受器传递到第一杠杆上。

11.根据权利要求9的测力设备，其特征在于：材料块被沿着平行四边形平面的横向伸展的若干附加无材料空间横穿，所述附加无材料空间限定了若干位于材料块中的材料部分，这些材料部分分别提供出至少一个串联在第一杠杆后面的附加杠杆以及一个附加连接部件，该附加连接部件的一个端部整体式连接着第一杠杆，而另一个相反端部则整体式连接着附加杠杆的一个输入臂。

12.根据权利要求9至11中任意一项的测力设备，其特征在于：所述无材料空间中的至少一个部分只被成形为薄带状切口，所述薄带状切口将材料块的各材料部分分隔开。

13.根据权利要求9至11中任意一项的测力设备，其特征在于：所述安装部分上带有一个接触表面，该接触表面贴身接触着基板的一个表面区域，并通过至少一个平行于平行四边形平面伸展的螺栓牢固地固定在基板上。

14.根据权利要求9至11中任意一项的测力设备，其特征在于：所述安装部分上带有一个接触表面，该接触表面贴身接触着基板的一个表面区域，并牢固地固定在至少一个固定部件上，该固定部件连接着基板并从基板上垂直竖立起来。

15.根据权利要求9至11中任意一项的测力设备，其特征在于：所述安装部分上带有一个接触表面，该接触表面贴身接触着基板上的一个面向一个平行四边形导轨的表面区域，还贴身接触着基板上的一个沿着平行四边形平面的横向伸展的相邻前表面区域，而且其中，安装部分通过至少一个穿过前表面区域的螺栓牢固地固定在基板上。

16.根据权利要求10的测力设备，其特征在于：所述材料块在平行四边形平面上具有字母L形，第一连接部件成形于L的平行于负载接受器伸展的部分中，而第一杠杆成形于L的平行于基板伸展的部分中。

17.根据权利要求1的测力设备，其特征在于：所述测量转换器固定在基板上。

18.根据权利要求1的测力设备，其特征在于：一个支撑元件固定在基板的一个表面区域中，该支撑元件包含一个立柱，该立柱垂直于基板伸展并带间隙穿过平行四边形导轨上的一个面向基板表面区域的开口。

19.根据权利要求1的测力设备，其特征在于：所述负载接受器、平行四边形导轨和静止部件成形为一个具有矩形横截面的中空型材段中的整体式连接部分，该矩形横截面中具有通过相互平行的横壁相连的相互平行的侧壁，在该中空型材段中，

a) 所述侧板由所述侧壁上的部分形成，

b) 所述基板从一个侧壁横向伸展到另一个侧壁，并以一定间距平行伸展于所述横壁之间，

c) 所述平行四边形导轨被限定在一对纵向狭缝之间，该纵向狭缝沿平行四边形导轨的长度方向穿通中空型材的所述壁，

d) 若干减薄区沿所述平行四边形导轨所在平面的横向延伸，每个减薄区分别连接着一对狭缝的相应端部，从而使柔性转轴成形于所述平行四边形导轨的端部，以及

e) 负载接受器通过在中空型材段中垂直于纵向伸展的横向狭缝从而相对于静止部件限定出来。

20.根据权利要求19的测力设备，其特征在于：所述纵向狭缝成形于中空型材的所述横壁中。

21.根据权利要求19的测力设备，其特征在于：所述纵向狭缝成形于中空型材的所述侧壁中。

22.根据权利要求19至21中任意一项的测力设备，其特征在于：每个减薄区被限定在中空型材段上的一对沟槽之间，每对沟槽分别在相应平行四边形导轨上彼此相对着安置，并在一个垂直于所述平行四边形导轨所在平面的横截面上彼此向着对方凸起弯曲。

23.根据权利要求19的测力设备，其特征在于：所述平行四边形导轨在所述减薄区附近带有切割出的开口，所述开口沿着与所述平行四边形导轨所在平面呈直角的方向穿通中空型材段。

24.根据权利要求19的测力设备，其特征在于：两个侧壁伸展超出一个横壁，该横壁的外表面面向负载接受器的负载感应运动方向。

25.根据权利要求1的测力设备，其特征在于：

a) 所述负载接受器、平行四边形导轨、静止部件以及杠杆成形为一个矩形材料块中的整体式相互连接部分，在该材料块中，所述材料部分由沿着与平行四边形平面呈直角的方向穿通材料块的无材料空间限定，

b) 在横向于平行四边形平面的尺寸上，材料块在所述平行四边形导轨以及限定它们的无材料空间所在区域内的各部分的材料宽度较大，而在杠杆所在区域内的一部分的材料宽度较小。

26.根据权利要求25的测力设备，其特征在于：所述材料块在垂直于平行四边形平面的横截面内具有一个H-形的型材轮廓，该H-型材上带有两个用以提供所述材料宽度较大部分的凸缘和一个用以提供材料宽度较小部分的腹板。

27.根据权利要求25的测力设备，其特征在于：用于限定负载接受器、所述平行四边形导轨和静止部件的无材料部分中的至少一部分仅通过薄带状切口形成。

28.根据权利要求25至27中任意一项的测力设备，其特征在于：所述支撑部分邻近于两个平行四边形导轨中的一个，该平行四边形导轨直接横跨所述无材料空间中的一个，而一个连接着负载接受器的第一杠杆则邻近于两个平行四边形导轨中的另一个，该平行四边形导轨直接横跨所述无材料空间中的另一个。

29.根据权利要求28的测力设备，其特征在于：所述第一杠杆相对于邻近第一杠杆的平行四边形导轨具有一个近侧和一个远侧，而且其中，用于限定远侧的薄带状切口在材料块的宽度较小的区域中伸展。