DE4305425B4

DE4305425B4 - Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Waage

Info

Publication number: DE4305425B4
Application number: DE19934305425
Authority: DE
Inventors: Hans-Rudolf Burkhard
Original assignee: Mettler Toledo AG
Current assignee: Mettler Toledo GmbH Germany
Priority date: 1993-02-22
Filing date: 1993-02-22
Publication date: 2008-06-26
Anticipated expiration: 2013-02-23
Also published as: DE4305425A1

Abstract

Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Waage, mit einer einen feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel (8), zwei zueinander parallele, längssteife, in der Parallelogrammebene biegeelastische Lenker (2, 3) und einen mittels der Lenker (2, 3) an dem feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel (8) parallel auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel (9) zur Aufnahme der zu messenden Kraft aufweisenden Parallelogrammführung (1), einem Meßwandler (58) zur Lieferung eines der zu messenden Kraft entsprechenden Signals, und einer zur Übertragung mindestens eines Teils der den auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel (9) belastenden zu messenden Kraft auf den Meßwandler (58) dienenden Vorrichtung (18), die mindestens ein an einem bezüglich des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels (8) feststehenden starren Ständer (27) angelenktes, der Kraftübertragung dienendes bewegliches Glied aufweist und an den auslenkbaren Parallelogrammschenkel (9) kräftemäßig angekoppelt ist, wobei die Kraftübertragungsvorrichtung (18) als ein von der Parallelogrammführung (1) getrenntes Teil ausgebildet ist, und die Parallelogrammführung (1) ein von dem feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel (8) aus in den zwischen den Lenkern (2, 3) begrenzten Innenraum...

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Waage, mit einer einen feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel, zwei zueinander parallele, längssteife, in der Parallelogrammebene biegeelastische Lenker und einen mittels der Lenker an dem feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel parallel auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel zur Aufnahme der zu messenden Kraft aufweisenden Parallelogrammführung, einem Meßwandler zur Lieferung eines der zu messenden Kraft entsprechenden Signals, und einer zur Übertragung mindestens eines Teils der den auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel belastenden zu messenden Kraft auf den Meßwandler dienenden Vorrichtung, die mindestens ein an einem bezüglich des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels feststehenden starren Ständer angelenktes, der Kraftübertragung dienendes bewegliches Glied aufweist und an den auslenkbaren Parallelogrammschenkel kräftemäßig angekoppelt ist, wobei die Kraftübertragungsvorrichtung als ein von der Parallelogrammführung getrenntes Teil ausgebildet ist, und die Parallelogrammführung ein von dem feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel aus in den zwischen den Lenkern begrenzten Innenraum der Parallelogrammführung ragendes starres Stützteil mit einem zum Innenraum weisenden, im wesentlichen in der Längsrichtung der Lenker sich erstreckenden Seitenbereich und der Ständer der Kraftübertragungsvorrichtung einen zu dem Seitenbereich des Stützteils weisenden äußeren Randbereich aufweist, mit dem er an dem Seitenbereich des Stützteils festgelegt ist.
Bei einer derartigen bekannten Waage ( DE 33 36 250 A1 , 6) weist die Kraftübertragungsvorrichtung ein elastisches Hilfselement auf, das an einem Ende mittels Schraubbolzen unter Zwischenfügung eines Materialblocks und eines Isolationsmaterials mittels Schraubbolzen an dem starren Stützteil des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels befestigt ist. An dem dazu entgegengesetzten Ende des elastischen Hilfselements ist mittels einer Schraube das eine Ende einer elastischen Meßsaite eingespannt, deren anderes Ende mittels einer Schraube an einem Ausleger des auslenkbaren Parallelogrammschenkels eingespannt ist. Diese Ausgestaltung ist notwendigerweise mehrstückig, weil das elastische Hilfselement und der Zwischenblock infolge der Trennung durch das elektrische Isolationsmaterial als getrennte Teile ausgebildet sein müssen, ebenso wie die elastische Meßsaite. Durch diese Mehrstückigkeit ist die Kraftübertragungsvorrichtung baulich kompliziert, dadurch empfindlich und erfordert ein verhältnismäßig großes Bauvolumen.
Eine weitere bekannte Waage ( DE 37 16 786 A1 ) weist als Meßwandler einen Stimmgabelschwinger auf, der in einer Ausführungsform (1) mittels biegsamer Aufhänger zwischen einem Ausleger des feststehenden Parallelogrammschenkels und einem Ausleger des auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels eingespannt ist. In einer anderen Ausführungsform (8a und 8b) ist der der Ankopplung an den auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel dienende biegsame Aufhänger des Stimmgabelschwingers an einem Ende eines feststehend abgestützten Hebels eingespannt, dessen anderes Ende durch ein Zugband an einen Ausleger des auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels angekoppelt ist. Auch bei diesen Ausführungsformen ist die die Kraftübertragung bewirkende Vorrichtung notwendigerweise mehrstückig, erfordert dadurch ein verhältnismäßig großes Bauvolumen und ist baulich kompliziert sowie empfindlich.
Bei einer anderen bekannten Waage ( US-A-4 799 561 ) ist die Parallelogrammführung zusammen mit der Kraftübertragungsvorrichtung, die einen an dem Ständer abgestützten sowie an seinem einen Ende durch eine biegeelastische Koppel mit dem auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel verbundenen und an seinem anderen Ende die Tauchspule eines elektromagnetischen Kraftkompensationssystems abstützenden Hebel auf weist, einstückig aus einem einzigen Materialblock herausgearbeitet, wobei die das Magnetfeld am Ort der Tauchspule erzeugende Permanentmagnetanordnung des elektromagnetischen Kraftkompensationssystems ebenfalls an dem Ständer festgelegt ist. Der feststehend abgestützte Parallelogrammschenkel ist an seiner dem Innenraum der Parallelogrammführung abgewandten Außenseite an einem von einer Bodenplatte aufragenden vertikalen Träger mittels Schraubbolzen festgespannt, die in der Längsrichtung der Lenker in Gewindebohrungen des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels eingeschraubt sind. Wegen dieser einstückigen Ausbildung besteht bei der bekannten Waage die Parallelogrammführung und die Kraftübertragungsvorrichtung notwendigerweise aus demselben Werkstoff, wenngleich wegen der unterschiedlichen mechanischen Anforderungen an die Parallelogrammführung und die Kraftübertragungsvorrichtung unter Umständen die Wahl unterschiedlicher Werkstoffe wünschenswert ist. Auch weist bei dieser einstückigen Ausbildung die Parallelogrammführung und die Kraftübertragungsvorrichtung in der Richtung senkrecht zur Parallelogrammebene dieselbe Materialstärke auf, was insbesondere bei Waagen mit höherer Nennlast nicht zu optimalen Verhältnissen führt. Schließlich besteht ein weiteres Problem der bekannten Waage darin, daß die Schraubverbindung zwischen dem feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel und dem seiner Abstützung dienenden vertikalen Träger unter der darauf ausgeübten Zugkraft, welche durch die in den auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel eingeleitete, zu messende Gewichtskraft hervorgerufen ist, geringfügig nachgibt. Die hierdurch hervorgerufene Verlagerung der Parallelogrammführung und der Kraftübertragungsvorrichtung in Bezug auf die den Gesamtaufbau der Waage tragende Bodenplatte würde zu einer sich als Nachlaufen äußernden Änderung der Gewichtsanzeige führen, wenn die Permanentmagnetanordnung des Kraftkompensationssystems oder ein anderer derartiger Meßwandler an der Bodenplatte abgestützt würde. Daher muß bei der bekannten Waage die Permanentmagnetanordnung an der Parallelogrammführung selbst abgestützt sein, was einerseits Befestigungsprobleme und die Gefahr der Einleitung unerwünschter mechanischer Störspannungen mit sich bringt und andererseits insbesondere wegen der bei der bekannten Waage vorgesehenen Anordnung des Permanentmagnetsystems im Innenraum der Parallelogrammführung einer Verringerung des Bauvolumens entgegensteht.
Bei einer bekannten Waage anderer Art ( WO 89/01611 ) sind der feststehend abgestützte Parallelogrammschenkel und der auslenkbare Parallelogrammschenkel der Parallelogrammführung jeweils in der Form eines Hohlprofils mit in der Parallelogrammebene dreieckförmigem Querschnitt ausgebildet, wobei jeweils der sich in der Lenkerlängsrichtung hinsichtlich des Innenraums der Parallelogrammführung nach außen erstreckende Dreiecksschenkel des feststehend abgestützten und des auslenkbar geführten Parallelo grammschenkels als Befestigungsfläche auf einer Bodenplatte der Waage bzw. als Befestigungsfläche für eine Waagschale dient. Zur Einleitung der zu messenden Gewichtskraft ist der Meßwandler unmittelbar zwischen zwei in der Parallelogrammdiagonalen angeordnete Druck- oder Zugglieder eingespannt. Durch diese grundsätzlich andere Art der Einleitung der Meßkraft in den Meßwandler werden also die bei Kraftübertragungsvorrichtungen mit an einem Ständer angelenkten beweglichen Kraftübertragungsgliedern auftretenden Fragen nicht berührt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einer Kraftmeßvorrichtung der eingangs genannten Art die Parallelogrammführung und die Kraftübertragungsvorrichtung voneinander unabhängig hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften und ihres Raumbedarfs für die jeweilige Anwendung zu optimieren.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Kraftübertragungsvorrichtung eine einstückig aus einem einzigen Materialblock ausgebildete Kraftuntersetzungsvorrichtung mit mindestens einem an dem Ständer abgestützten starren Hebel aufweist.
Durch die getrennte Ausbildung der Parallelogrammführung und der Kraftübertragungsvorrichtung können die hierfür geeigneten Werkstoffe jeweils unabhängig voneinander gewählt werden. Dabei sind im allgemeinen die Anforderungen an den für die Parallelogrammführung verwendeten Werkstoff geringer als an den für die Kraftübertragungsvorrichtung geeigneten Werkstoff. Insbesondere kann für die Parallelogrammführung ein profilfähiger Werkstoff verwendet werden, wobei dann zunächst aus diesem Werkstoff ein Profil von der Parallelogrammführung entsprechendem Querschnitt und verhältnismäßig großer Länge hergestellt wird, aus dem dann die Parallelogrammführungen durch Zerschneiden in der Querschnittsrichtung gebildet werden. Durch die getrennte Ausbildung ist es ferner auf einfache Weise möglich, die zur Parallelogrammebene senkrechten Materialstärken der Parallelogrammführung und der Kraftübertragungsvorrichtung voneinander unabhängig zu wählen. Wenngleich es durch die getrennte Ausbildung der Paral lelogrammführung und der Kraftübertragungsvorrichtung erforderlich ist, den Ständer der Kraftübertragungsvorrichtung an der Parallelogrammführung in bezug auf den feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel starr festzulegen, vermeidet diese Verbindung infolge der erfindungsgemäß gewählten geometrischen Verhältnisse die bei der eingangs erwähnten bekannten Waage auftretende Problematik des Nachgebens einer Verbindung gegenüber der von der zu messenden Kraft belasteten Parallelogrammführung, so daß auch bei einer Übertragung der zu messenden Kraft auf einen an einer beliebigen Stelle abgestützten Meßwandler keine Drifterscheinungen der Anzeige des Meßergebnisses auftreten. Da nämlich der Ständer nicht mit einer zum feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel parallelen Außenkante an letzterem festgelegt ist, sondern statt dessen erfindungsgemäß mit einer zu den Lenkern parallelen Außenkante an dem Stützteil befestigt ist, ergeben sich bei gleichbleibendem Raumbedarf erheblich günstigere Befestigungsverhältnisse, durch die ein Nachgeben der Verbindung unter dem Einfluß der zu messenden Kraft auch bei hochauflösenden Waagen so weit unterdrückt wird, daß das Meßergebnis davon nicht beeinflußt ist.
Der erfindungsgemäß vorgesehene Einbau der Kraftübertragungsvorrichtung in die getrennt ausgebildete Parallelogrammführung erleichtert auch die Kapselung der Kraftmeßvorrichtung, wie sie insbesondere für gewisse industrielle Zwecke gefordert wird. Das Stützteil, das aus Raumersparnisgründen zweckmäßigerweise möglichst nahe an einen der beiden Lenker herangerückt ist, kann hinsichtlich der Gesamtgeometrie sowohl eine solche Lage einnehmen, bei der seine Verbindung zum Ständer der Kraftübertragungsvorrichtung auf Zug belastet ist, als auch eine solche Lage, bei der diese Verbindung auf Schub belastet ist. Es ergibt sich damit eine vielseitige Anwendbarkeit der erfindungsgemäßen Anordnung.
In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß zwischen den jeweils einander zugewandten Seiten der Kraftübertragungsvorrichtung und der Parallelogrammführung außerhalb ihres der gegenseitigen Festlegung dienenden Randbereichs bzw. Seitenbereichs ein zumindest ihre gegenseitige Berührung verhindernder Abstand vorgesehen ist. Da bei dieser Ausführungsform der Ständer gegenüber der Parallelogrammführung außerhalb des Bereichs seiner Befestigung am Stützteil berührungsfrei gehalten ist, tritt auch bei einer geringen Durchbiegung des Stützteils unter Last keine zu einer unerwünschten Meßhysterese führende Reibung zwischen dem Ständer und der Parallelogrammführung auf.
Auch besteht eine zweckmäßige weitere Ausgestaltung darin, daß sich der der gegenseitigen Festlegung des Ständers und des Stützteils dienende Randbereich bzw. Seitenbereich von dem zum auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel weisenden freien Ende des Stützteils bis in einen bestimmten Abstand vor der zum Innenraum der Parallelogrammführung weisenden Seite des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels erstreckt. Da ggf. eine Durchbiegung des Stützteils unter Last vor allem in dessen unmittelbar an den feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel angrenzenden Bereich auftritt, werden störende Scherspannungen zwischen dem Stützteil und dem daran befestigten Ständer vermieden, da in diesem Bereich des Stützteils keine Verbindung zum Ständer besteht.
In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, daß die in der Parallelogrammebene quer zur Längsrichtung der Lenker gemessene Materialstärke des Stützteils ausgehend von dessen in dem vorbestimmten Abstand bestehenden Wert der Materialstärke längs seines sich zum feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel hin erstreckenden Bereichs anwächst. Durch diese Materialstärkenzunahme des Stützteils in seinem an den feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel angrenzenden Bereich, der hinsichtlich einer Durchbiegung des Stützteils besonders kritisch ist, wird also die Biegefestigkeit des Stützteils vorteilhaft erhöht.
Wenngleich es im Rahmen der Erfindung grundsätzlich möglich wäre, den Ständer unter Zwischenlegung von Abstandhaltern oder dgl. an dem Stützteil zu befestigen, sind Ausführungsformen bevorzugt, bei denen der der gegenseitigen Festlegung des Ständers und des Stützteils dienende Randbereich bzw. Seitenbereich unmittelbar aneinander anliegen. Bei einer derartigen unmittelbaren Verbindung trägt der an dem Stützteil unmittelbar anliegende Materialbereich des Ständers zur Erhöhung der Biegesteifigkeit des Stützteils bei. Außerdem wird dadurch der zur Verfügung stehende Raum höchstmöglich ausgenutzt.
Der baulichen Einfachheit ist es dienlich, daß zweckmäßigerweise der der gegenseitigen Festlegung des Ständers und des Stützteils dienende Randbereich bzw. Seitenbereich ebenflächig ausgebildet sind.
Zweckmäßig erfolgt die Festlegung der Kraftübertragungsvorrichtung an der Parallelogrammführung dadurch, daß das Stützteil und der Ständer durch ersteres durchsetzende sowie in Gewindebohrungen des letzteren eingeschraubte, sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Lenker erstreckende Schraubbolzen zusammengespannt sind, mit deren an der dem benachbarten Lenker des Stützteils zugewandten Seite abgestützten Köpfen ihren Durchtritt erlaubende, durchgehende Ausnehmungen dieses Lenkers fluchten. Mittels der Ausnehmungen des betreffenden Lenkers können also die Schraubbolzen von der Außenseite der Parallelogrammführung her durch das Stützteil hindurchgeführt und in die Gewindebohrungen des Ständers eingeschraubt werden. Auch kann zur Einsparung von Bauvolumen und/oder zur Erreichung möglichst hoher Materialstärken aller kraftbelasteten Teile das Stützteil sehr nahe bei dem ihm benachbarten Lenker angeordnet sein, da die Köpfe der Schraubbolzen in den Ausnehmungen liegen und damit für die Bestimmung des Abstandes zwischen dem Stützteil und dem Lenker nicht maßgeblich sind.
Hinsichtlich der gegenseitigen Dimensionierung besteht eine wichtige Ausführungsform der Erfindung darin, daß die senkrecht zur Parallelogrammebene gemessene Dickenabmessung der Parallelogrammführung größer ist als die Dickenabmessung der Kraftübertragungsvorrichtung. Für Kraftmesser, insbesondere Waagen, mit höherer Nennlast dient also die wegen ihrer größeren Dickenabmessung hochbelastbare und formbeständige Parallelogrammführung zur Krafteinleitung in die nur noch zur Aufnahme der in der Bewegungsrichtung des auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels gerichteten Meßkraftkomponente dienende Kraftübertragungsvorrichtung, die daher mit geringerer Materialstärke, aber besonderer Genauigkeit ausgebildet ist.
Im Rahmen der Erfindung sind insbesondere solche Ausführungsformen bevorzugt, bei denen die Parallelogrammführung einstückig aus einem einzigen Materialblock ausgebildet ist. Dies ist insbesondere hinsichtlich einer Verringerung von Ecklastfehlern besonders vorteilhaft. Besonders einfach ist in dieser Hinsicht die Herstellung der Parallelogrammführung aus Abschnitten eines entsprechend vorgeformten Hohlprofils. Ebenso kommt die Herstellung aus einem einzigen Materialblock durch spanabhebende oder schneidende Bearbeitung in Betracht. In allen diesen Fällen ist gegenüber einer Montage aus Einzelteilen der Herstellungsaufwand verringert und die Genauigkeit erhöht.
Bevorzugte Ausführungsformen zeichnen sich ferner dadurch aus, daß die Biegeelastizität der Lenker auf an deren Enden lokalisierte und die Eckpunkte der Parallelogrammform bestimmende Biegestellen der Parallelogrammführung konzentriert ist.
In diesem Zusammenhang kann in weiteren Ausgestaltungen vorgesehen sein, daß die Lenker in ihren biegeelastischen Bereichen mit zur Herabsetzung der Federkonstanten dienenden Ausnehmungen versehen sind. Während auf diese Weise die Federkonstante auch bei einer in großer Materialstärke ausgelegten Parallelogrammführung auf einen kleinen Wert herabgesetzt werden kann, bleibt im übrigen die durch die hohen Materialstärken erreichte Formstabilität der Parallelogrammführung erhalten.
Ein weiterer Gedanke der Erfindung besteht darin, daß der feststehend abgestützte Parallelogrammschenkel und/oder der auslenkbar geführte Parallelogrammschenkel in der Form eines quer zur Parallelogrammebene offenen Hohlkörpers ausgebildet ist, an dessen sich zwischen den beiden an den jeweiligen Parallelogrammschenkel angrenzenden Enden der Lenker und quer zu diesen erstreckenden ersten Wandungsabschnitt sich im Bereich des Endes eines der beiden Lenker ein in der Längsrichtung dieses Lenkers in bezug auf den Innenraum der Parallelogrammführung nach außen gerichteter, als Befestigungsbereich dienender zweiter Wandungsabschnitt anschließt, von dem aus sich ein den zweiten Wandungsabschnitt mit dem ersten Wandungsabschnitt verbindender dritter Wandungsabschnitt zum an das Ende des anderen Lenkers angrenzenden Bereich des ersten Wandungsabschnittes erstreckt.
Durch diese Ausbildung wird das sich auch bei der Festlegung der Parallelogrammführung, beispielsweise am tragenden Gestell einer Waage, erneut stellende Problem des Nachgebens der die Festlegung bewirkenden Verbindung bzw. der Einleitung unerwünschter Spannungen in die Parallelogrammführung infolge einer solchen Verbindung gelöst. Das letztere Problem stellt sich auch auf der Seite des auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels, beispielsweise infolge der Notwendigkeit der dortigen Befestigung einer Waagschale. Durch den zweiten Wandungsabschnitt des den feststehend abgestützten Parallelo grammschenkel bildenden Hohlkörpers ist ein Befestigungsbereich geschaffen, der einerseits von dem der elastischen Parallelogrammauslenkung unter Last unterliegenden Bereich der Parallelogrammführung weit genug abgerückt ist, um die Einleitung schädlicher Befestigungsspannungen zu verhindern. Das gleiche gilt ggf. für die Befestigung einer Waagschale an dem zweiten Wandungsabschnitt des den auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel bildenden Hohlkörpers. Darüber hinaus erstrecken sich die Befestigungsflächen dieser zweiten Wandungsabschnitte in der Längsrichtung der Lenker, was gegenüber einer unmittelbaren Befestigung an den sich quer zur Längsrichtung der Lenker erstreckenden ersten Wandungsabschnitten günstiger ist. Schließlich lassen sich innerhalb der Hohlkörper Komponenten der Kraftmeßvorrichtung geschützt unterbringen.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der dritte Wandungsabschnitt vom zweiten Wandungsabschnitt aus betrachtet mindestens längs eines Teilbereichs seiner Länge zum Innenraum der Parallelogrammführung hin geneigt ist. Durch diese Ausrichtung des dritten Wandungsabschnittes ist dieser an die Richtung der auftretenden Zug- bzw. Druckspannungen angepaßt, wodurch die Formstabilität weiter erhöht ist.
In vielen Anwendungen ist die Parallelogrammführung auf einer sich nahe und parallel zu einem der Lenker erstreckenden Bodenplatte montiert, während die zu messende Kraft in den dem anderen Lenker benachbarten Bereich des auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels eingeleitet wird. Somit besteht eine zweckmäßige Ausgestaltung darin, daß sich der zweite Wandungsabschnitt des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels und der zweite Wandungsabschnitt des auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels von den Endbereichen gegenüberliegender Lenker aus erstrecken.
In einer wichtigen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kraftmeßvorrichtung ist der Meßwandler in dem Hohlraum des feststehend angeordneten Parallelogrammschenkels angeordnet. Der Meßwandler, der ein wegarmer Meßwandler und insbesondere ein elektromagnetisches Kraftkompensationssystem ist, kann dabei mit Schraubbolzen an der Innenseite des ersten Wandungsabschnitts befestigt sein. Wenngleich in diesem Fall der Meßwandler von einem anderen Teil getragen wird als die an dem Stützteil festgelegte Kraftübertragungsvorrichtung, treten dank der erfindungsgemäßen Geometrie der Festlegung der Kraftübertragungsvorrichtung an der Parallelogrammführung dennoch keine störenden Drifterscheinungen auf.
Insbesondere für den wichtigen Fall einer gegenüber der Kraftübertragungsvorrichtung erhöhten Materialstärke der Parallelogrammführung in der zur Parallelogrammebene senkrechten Richtung besteht eine zweckmäßige Weiterbildung dieser Ausführungsform darin, daß der erste Wandungsabschnitt durchgehende Ausnehmungen für den Durchtritt von sich zu dem Meßwandler erstreckenden Kraftübertragungsgliedern der Kraftübertragungsvorrichtung aufweist. Auf diese Weise brauchen die die Ausgangsseite der im Inneren der Parallelogrammführung angeordneten Kraftübertragungsvorrichtung mit dem Meßwandler koppelnden Kraftübertragungsglieder nicht an der Außenseite der Parallelogrammführung vorbeigeführt zu werden, was eine Erhöhung des seitlichen Platzbedarfs vermeidet. Ferner läßt sich diese Ausführungsform, da die Kraftübertragungsglieder seitlich über die Parallelogrammführung nicht vorstehen; besonders leicht kapseln.
Eine im Rahmen der Erfindung besonders wesentliche Gestaltung der Kraftübertragungsvorrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß die Kraftübertragungsvorrichtung eine einstückig aus einem einzigen Materialblock ausgebildete Kraftuntersetzungsvorrichtung mit mindestens einem an dem Ständer abgestützten und mittels einer längssteifen, in der Paral lelogrammebene biegeelastischen Koppel mit dem auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel verbundenen starren Hebel aufweist. Hierbei bewirkt also die Kraftübertragungsvorrichtung durch die Längenverhältnisse der Hebelarme des Hebels oder mehrerer hintereinandergeschalteter Hebel eine Kraftuntersetzung der auf den auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel einwirkenden zu messenden Kraft, so daß Kraftmeßvorrichtungen mit hohen Nennlasten erhalten werden können, bei denen dennoch auf den Meßwandler nur eine an dessen Eingangsgrößenbe reich angepaßte untersetzte Eingangskraft einwirkt. Beispielsweise können bei einer Hintereinanderschaltung von drei Hebeln Untersetzungsverhältnisse von 1000:1 und mehr verwirklicht werden. Insbesondere sind derartige zwei- und dreihebelige Kraftübertragungsvorrichtungen in der vom selben Anmelder am 14. Juni 1991 hinterlegten deutschen Patentanmeldung P 41 19 734.8 und der darauf beruhenden europäischen Patentanmeldung EP 92 109 385.2 ausführlich dargestellt und beschrieben. Der diesbezügliche Offenbarungsgehalt dieser früheren Anmeldungen wird hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen.
Wie in diesen früheren Anmeldungen ferner ausführlich erläutert ist, sind solche Ausgestaltungen besonders vorteilhaft, bei denen die Abstützstellen der Hebel und mindestens die am stärksten belasteten Bereiche der Hebel von den übrigen Materialbereichen des Materialblocks jeweils nur durch eine den Materialblock durchtrennende dünne Schnittlinie getrennt sind. Da hierbei die Zwischenräume zwischen den einzelnen Komponenten, zumindest an den maßgeblichen Stellen, nur eine optimal kleine räumliche Ausdehnung aufweisen, ist bei gleicher Belastungsfähigkeit das Bauvolumen reduziert bzw. bei gleichem Bauvolumen die Belastungsfähigkeit gesteigert.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung und der Zeichnung, auf die bezüglich einer erfindungswesentlichen Offenbarung aller im Text nicht erwähnten Einzelheiten besonders hingewiesen wird. Hierin zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht einer Parallelogrammführung für eine Kraftmeßvorrichtung,
2 eine schematische Seitenansicht einer im Innenraum der Parallelogrammführung festzulegenden Kraftübertragungsvorrichtung, und
3 eine schematische Seitenansicht der zusammengebauten Kraftmeßvorrichtung.
Gemäß 1 weist eine einstückige Parallelogrammführung, die beispielsweise durch einen Abschnitt eines entsprechend geformten Hohlprofils oder durch entsprechende Bearbeitung eines Materialvollblocks hergestellt worden ist, zwei zueinander parallele Lenker 2, 3 auf, an deren Endbereichen jeweils durch Materialausnehmungen gebildete Biegestellen 4, 5, 6 und 7 angeordnet sind, welche die Eckpunkte einer Parallelogrammform festlegen. Mittels dieser die Parallelogrammebene aufspannenden Biegestellen 4, 5, 6, 7 sind die im übrigen längssteifen Lenker 2, 3 in der Parallelogrammebene biegeelastisch. Quer zu den Lenkern 2, 3 erstreckt sich zwischen den Biegestellen 4 und 7 ein in noch zu beschreibender Weise feststehend abgestützter Parallelogrammschenkel 8, an dem mittels der Lenker 2, 3 ein sich zwischen den dem feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel 8 entgegengesetzten Biegestellen 5, 6 erstreckender Parallelogrammschenkel 9 parallel auslenkbar geführt ist.
Der feststehend abgestützte Parallelogrammschenkel 8 und der auslenkbar geführte Parallelogrammschenkel 9 sind je weils in der Form eines Hohlkörpers ausgebildet, der an seinen zur Parallelogrammebene parallelen Stirnseiten offen ist. An einen sich zwischen den Biegestellen 4 und 7 erstreckenden ersten Wandungsabschnitt des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels 8 schließt sich im Bereich des durch die Biegestelle 7 gebildeten Endes des in 1 unteren Lenkers 3 ein zweiter Wandungsabschnitt 11 an, der sich in der Längsrichtung des Lenkers 3 hinsichtlich des Innenraums 12 der Parallelogrammführung 1 nach außen erstreckt. Von dem dem ersten Wandungsabschnitt 10 abgewandten Endbereich des zweiten Wandungsabschnittes 11 aus erstreckt sich ein dritter Wandungsabschnitt 13 zunächst mit einem im Verhältnis zu dem vertikalen Abstand zwischen den Biegestellen 4 und 7 kurzen ersten Teilbereich 14 senkrecht zum zweiten Wandungsabschnitt 11 und im Anschluß daran mit einem zweiten Teilbereich 15 in einem in bezug auf den zweiten Wandungsabschnitt 11 zum Innenraum 12 der Parallelogrammführung 1 hin geneigten Winkel bis zur Höhe des in 1 oberen Lenkers 2, von wo aus der dritte Wandungsabschnitt 13 sich mit einem in der Längsrichtung des Lenkers 2 gerichteten dritten Teilbereich 16 bis zu dem an die Biegestelle 4 angrenzenden Endbereich des ersten Wandungsabschnittes 10 erstreckt. Der auslenkbar geführte Parallelogrammschenkel 9 ist dazu formgleich, jedoch höhenverkehrt ausgebildet. Demgemäß erstreckt sich sein erster Wandungsabschnitt 10' zwischen den Biegestellen 5 und 6, während der sich zwischen dem ersten Wandungsabschnitt 10' und dem den ersten, zweiten und dritten Teilbereich 14', 15' und 16' aufweisenden dritten Wandungsabschnitt 13' erstreckende zweite Wandungsabschnitt 11' angrenzend an die in 1 obere Biegestelle 5 angeordnet ist und der dritte Teilbereich 16' angrenzend an die untere Biegestelle 6 verläuft.
Ein mit dem feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel 8 einstückig ausgebildetes starres Stützteil 17 erstreckt sich von der zum Innenraum 12 der Parallelogrammführung 1 weisenden Innenseite des ersten Wandungsabschnittes 10 aus in der Längsrichtung der Lenker 2, 3 bis in die Nähe des Wandungsabschnittes 10' des auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels 9. Der Abstand zwischen diesem ersten Wandungsabschnitt 10' und dem freien Ende des Stützteils 17 ist unkritisch und könnte auch deutlich größer sein als der in 1 dargestellte kleine Abstand. Ebenso ist der Abstand zwischen dem Stützteil 17 und dem ihm benachbarten Lenker 2 klein gehalten, jedoch groß genug, um eine für wegarme Meßsysteme ausreichende Auslenkung des auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels 9 zu ermöglichen. Das Stützteil 17 ist von seinem zum ersten Wandungsabschnitt 11 weisenden freien Ende aus gesehen bis in einem bestimmten Abstand vor der zum Innenraum 12 weisenden Seite des ersten Wandungsabschnittes 10 quaderförmig ausgebildet. Jenseits dieses Abstandes nimmt sein bezüglich der Parallelogrammebene senkrechter Querschnitt zum ersten Wandungsabschnitt 10 hin zu.
In dem Innenraum 12 der Parallelogrammführung 1 ist in einer in 3 dargestellten Weise eine in 2 dargestellte Kraftübertragungsvorrichtung 18 angeordnet. Diese ist, wie die Parallelogrammführung 1, ebenfalls einstückig aus einem einzigen Materialblock ausgebildet, wobei die nachstehend erläuterten Komponenten der Kraftübertragungsvorrichtung 18 lediglich durch den Materialblock durchsetzende dünne Schnittlinien voneinander getrennt sind. Diese dünnen Schnittlinien, die also materialfreie Bereiche geringer Stärke darstellen, sind in 2 und 3 als dick ausgezogene Linien gekennzeichnet.
Im einzelnen entspricht die äußere Form des die Kraftübertragungsvorrichtung 18 bildenden quaderförmigen Materialblocks im wesentlichen der Form des Innenraums 12 der Parallelogrammführung 1. Wie aus 2 und 3 hervorgeht, ist im Bereich der zum ersten Wandungsabschnitt 10' weisenden Quaderseite mittels einer dünnen Schnittlinie 19 eine in der zur Parallelogrammebene parallelen Quaderebene biegeelastische Koppel 20 mit lokalisierten Biegestellen 21, 22 und einem an das freie Ende der Koppel 20 jenseits ihrer Biegestelle 22 anschließenden Befestigungsbereich 23 abgegrenzt. Mittels der dem Befestigungsbereich 23 abgewandten Biegestelle 21 steht die Koppel 20 mit einem ersten Hebel 24 in Verbindung, der ebenfalls durch dünne Schnittlinien 25, 26 von einem einen Ständer 27 bildenden Materialbereich des Materialblocks abgegrenzt ist. Die einander gegenüberliegenden Enden der dünnen Schnittlinien 25, 26 begrenzen zwischen sich eine als Abstützstelle für den ersten Hebel 24 am Ständer 27 dienende Biegestelle 28.
Der erste Hebel 24, der sich auf der dem Ständer 27 abgewandten Seite der dünnen Schnittlinie 26 bis zu der dem unteren Lenker 3 der Parallelogrammführung 1 zugewandten Kante des rechteckigen Materialblocks erstreckt, ist an seinem der Koppel 20 abgewandten Ende mittels einer einerseits durch die dünne Schnittlinie 26 und andererseits durch eine weitere dünne Schnittlinie 29 begrenzten, Biegestellen 30, 31 aufweisenden zweiten Koppel 32 mit einem zweiten Hebel 33 verbunden. Die dünne Schnittlinie 29 begrenzt gleichzeitig den ersten Hebel 24 an seinem durch die Biegestelle 31 mit der zweiten Koppel 32 verbundenen Ende gegenüber dem Ständer 27. Gleichzeitig bildet die dünne Schnittlinie 29, die an der zum ersten Wandungsabschnitt 10 des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels 8 weisenden Rechteckseite des Materialblocks ausmündet, mit ihrem dieser Ausmündung entgegengesetzten Endbereich zusammen mit einer in Gegenüberstellung dazu endenden dünnen Schnittlinie 35 eine als Abstützstelle für den zweiten Hebel 33 dienende Biegestelle 36. Die dünne Schnittlinie 35 begrenzt den zweiten Hebel 33 an seiner der dünnen Schnittlinie 26 entgegengesetzten Seite gegenüber dem Ständer 27. Gleichzeitig begrenzt sie einen dritten Hebel 37 und eine als dessen Abstützstelle dienende Biegestelle 38 gegenüber dem Ständer 27, wobei die Biegestelle 38 an ihrer der dünnen Schnittlinie 35 entgegengesetzten Seite durch eine auch den dritten Hebel 37 gegenüber dem Ständer 27 abgrenzende dünne Schnittlinie 39 begrenzt ist. Letztere mündet mit ihrem der Biegestelle 38 entgegengesetzten Ende in die dünne Schnittlinie 26, wobei die beiden Schnittlinien 26, 39 in diesem Bereich gleichzeitig eine dritte Koppel 40 mit Biegestellen 41, 42 begrenzen, welche an ihrer dazu entgegengesetzten Seite gegenüber dem dritten Hebel 37 durch eine dünne Schnittlinie 43 begrenzt ist. An seiner dem Ständer 27 abgewandten Seite ist der dritte Hebel 37 von dem zweiten Hebel 33 durch eine durchgehende Ausnehmung 44 größerer Breite abgegrenzt. Innerhalb eines durch eine Linie 45 umschlossenen Bereichs ist die Materialstärke der Kraftübertragungsvorrichtung senkrecht zur Parallelogrammebene herabgesetzt, wodurch die Federkonstanten der Biegestellen 38, 41 und 42 vermindert ist. Eine derartige Kraftübertragungsvorrichtung ist noch ausführlicher in der deutschen Patentanmeldung P 41 19 734.8 desselben Anmelders sowie in der darauf beruhenden europäischen Patentanmeldung EP 92 109 385.2 dargestellt und erläutert, so daß der diesbezügliche Offenbarungsgehalt dieser Anmeldungen hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen wird.
Das Formprinzip der in 2 dargestellten Kraftübertragungsvorrichtung 18 besteht also ersichtlich darin, daß der die drei Hebel 24, 33 und 37 mittels der Biegestellen 28, 36 und 38 abstützende Ständer 27 im wesentlichen durch einen zum Stützteil 17 weisenden Materialbereich gebildet ist, welcher somit einen sich längs des Stützteils 17 erstreckenden äußeren Randbereich 46 aufweist, mit dem er an einem ihm zugewandten, entsprechenden Seitenbereich 47 des Stützteils 17 festgelegt wird.
Wie insbesondere aus 3 ersichtlich ist, ist die in der zur Parallelogrammebene senkrechten Richtung eine geringere Materialstärke als die Parallelogrammführung 1 aufweisende Kraftübertragungsvorrichtung 18 mittels durch strichpunktierte Linien angedeuteten Schraubbolzen 48 an dem Stützteil 17 festgelegt. Der dem Stützteil 17 benachbarte Lenker 2 weist mit der Achse der Schraubbolzen 48 fluchtende, durchgehende Ausnehmungen 49 auf, durch die die Schraubbolzen 48 von der Außenseite der Parallelogrammführung 1 her hindurchgeführt und in entsprechende Gewindebohrungen im Ständer 27 der Kraftübertragungsvorrichtung 18 eingeschraubt sind. Gleichzeitig nehmen die Ausnehmungen 49 die Köpfe 50 auf, so daß der Abstand zwischen dem Lenker 2 und dem Stützteil 17 auf ein lediglich die notwendige Beweglichkeit der Parallelogrammführung 1 zulassendes Maß herabgesetzt werden kann.
Mittels der Schraubbolzen 48 ist also der äußere Randbereich 46 des Ständers 27 an dem Seitenbereich 47 des Stützteils 17 festgespannt. Der Befestigungsbereich 23 der zur Krafteinleitung in die Kraftübertragungsvorrichtung 18 dienenden Koppel 20 ist mittels eines durch eine strichpunktierte Linie angedeuteten Schraubbolzens 51 mit dem zum Lenker 3 weisenden Endbereich des Wandungsabschnitts 10' des auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels 9 fest verbunden. Eine in 2 und 3 angedeutete, quer zur Parallelogrammebene elastische Biegestelle 52 der Koppel 20 dient zum Ausgleich von etwaigen Tordierungen des auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels 9 senkrecht zur Parallelogrammebene.
Außerhalb des der gegenseitigen Festlegung dienenden äußeren Randbereichs 46 bzw. Seitenbereichs 47 ist zwischen den jeweils einander zugewandten Seiten der Parallelogrammführung 1 und der Kraftübertragungsvorrichtung 18 ein Abstand eingehalten, der ausreicht, im gesamten Bereich der Bewegung der Parallelogrammführung 1 eine gegenseitige Berührung zu verhindern. Wegen der Durchbiegung der Koppel 20 und der Auslenkung des mit ihr verbundenen ersten Hebels 24 sind die Innenseiten der Wandungsabschnitte 10 und 10' im Bereich der ihnen zugewandten Seiten der Koppel 20 und des Hebels 24 zwischen Stellen 53 und 54 bzw. 55 und 56 geringfügig ausgenommen, damit der nötige Bewegungsspielraum gewährleistet ist.
Dagegen kann wegen der starren Festlegung des Ständers 27 dieser Abstand in dem sich zwischen dem ersten Wandungsabschnitt 10 und dem der gegenseitigen Festlegung dienenden Bereich 46 bzw. 47 erstreckenden verstärkten Bereich 57 des Tragteils 17, wie aus 3 ersichtlich, kleiner gehalten werden.
Wie aus 3 weiter hervorgeht, ist ein zur Lieferung eines der mit der Kraftmeßvorrichtung zu messenden Kraft entsprechenden elektrischen Signals dienender Meßwandler 58 in dem Hohlraum des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels 8 an dessen erstem Wandungsabschnitt 10 angeordnet. Insbesondere ist der wegarme Meßwandler 58 durch ein elektromagnetisches Kraftkompensationssystem gebildet, bei dem eine an die Ausgangsseite der Kraftübertragungsvorrichtung 18 angekoppelte Tauchspule in einem Magnetfeld eines Permanentmagneten in einer Gleichgewichtslage gehalten wird, wobei der zur Einstellung der Gleichgewichtslage erforderliche Tauchspulenstrom das der zu bestimmenden Kraft proportionale elektrische Signal darstellt.
Zur mechanischen Ankopplung des Meßwandlers 58 erstrecken sich beidseits der Kraftübertragungsvorrichtung 18 von deren drittem Hebel 37 aus Kraftübertragungsglieder 59 zum Meßwandler 58 hin. Da die Parallelogrammführung 1 quer zur Parallelogrammebene breiter ist als die Kraftübertragungsvorrichtung 27, sind in dem ersten Wandungsabschnitt 10 Ausnehmungen 60 ausgebildet, durch die die Kraftübertragungsglieder 59 frei hindurchgeführt sind. Sofern die Parallelogrammführung quer zur Parallelogrammebene mit einer verhältnismäßig großen Breite ausgelegt ist, kann auch das Bedürfnis nach einer Herabsetzung der Federkonstanten ihrer Lenker 2, 3 bestehen. In diesem Fall sind im Bereich der Biegestellen 4, 5, 6, 7 in den Lenkern 2, 3 durchgehende Ausnehmungen vorgesehen, deren Querschnitt so groß gewählt wird, daß die Federkonstante auf das gewünschte Maß herabgesetzt wird.
Aus 3 ist ferner ersichtlich, daß der zweite Wandungsabschnitt 11 als Befestigungsbereich für den feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel 8, beispielsweise auf einem schematisch angedeuteten Rahmenteil oder einer Grundplatte 61 einer Waage, dient. Zu diesem Zweck sind von der Seite der Grundplatte 61 her Schraubbolzen 62 in Gewindebohrungen 63 des zweiten Wandungsabschnittes 11 eingeschraubt, wodurch der feststehend abgestützte Parallelogrammschenkel 8 festgelegt wird, ohne daß sich unerwünschte Befestigungsspannungen bis in die für die Messung maßgeblichen Bereiche der Parallelogrammführung hinein ausbreiten. Ähnlich dient der erste Wandungsabschnitt 11' des parallel auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels 9 als Befestigungsbereich für ein der Einleitung der zu messenden Kraft dienendes, schematisch dargestelltes Teil 64, bei dem es sich beispielsweise um eine Waagschale handelt. Die Festlegung der Teile 61 bzw. 64 erfolgt also durch Zusammenspannen von sich in der Längsrichtung der Lenker 2, 3 erstreckenden Befestigungsflächen, wobei die durch die Krafteinleitung mittels des Teils 64 gegenüber dem stationären Teil 61 hervorgerufenen Belastungen mittels der geeignet orientierten dritten Wandungsabschnitte 15 bzw. 15' besonders günstig abgeleitet werden.

1: Parallelogrammführung
2, 3: Lenker
4, 5, 6, 7: Biegestellen
8: feststehend abgestützter Parallelogrammschenkel
9: parallel auslenkbar geführter Parallelogrammschenkel
10, 10': erster Wandungsabschnitt
11, 11': zweiter Wandungsabschnitt
12: Innenraum der Parallelogrammführung
13, 13': dritter Wandungsabschnitt
14, 14': erster Teilbereich
15, 15': zweiter Teilbereich
16, 16': dritter Teilbereich
17: Stützteil
18: Kraftübertragungsvorrichtung
19: dünne Schnittlinie
20: Koppel
21, 22: Biegestellen
23: Befestigungsbereich
24: erster Hebel
25, 26: dünne Schnittlinien
27: Ständer
28: Biegestelle
29: dünne Schnittlinie
30, 31: Biegestellen
32: zweite Koppel
33: zweiter Hebel
35: dünne Schnittlinie
36: Biegestelle
37: dritter Hebel
38: Biegestelle
39: dünne Schnittlinie
40: dritte Koppel
41, 42: Biegestellen
43: dünne Schnittlinie
44: durchgehende Ausnehmung
45: umschlossener Bereich
46: äußerer Randbereich
47: Seitenbereich
48: Schraubbolzen
49: Ausnehmung
50: Kopf
51: Schraubbolzen
52: Biegestelle
53, 54, 55, 56: Stellen der Parallelogrammführung
57: verstärkter Bereich
58: Meßwandler
59: Kraftübertragungsglied
60: Ausnehmung
61: Grundplatte
62: Schraubbolzen
63: Gewindebohrung
64: Waagschale

Claims

Kraftmeßvorrichtung, insbesondere Waage, mit einer einen feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel (8), zwei zueinander parallele, längssteife, in der Parallelogrammebene biegeelastische Lenker (2, 3) und einen mittels der Lenker (2, 3) an dem feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel (8) parallel auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel (9) zur Aufnahme der zu messenden Kraft aufweisenden Parallelogrammführung (1), einem Meßwandler (58) zur Lieferung eines der zu messenden Kraft entsprechenden Signals, und einer zur Übertragung mindestens eines Teils der den auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel (9) belastenden zu messenden Kraft auf den Meßwandler (58) dienenden Vorrichtung (18), die mindestens ein an einem bezüglich des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels (8) feststehenden starren Ständer (27) angelenktes, der Kraftübertragung dienendes bewegliches Glied aufweist und an den auslenkbaren Parallelogrammschenkel (9) kräftemäßig angekoppelt ist, wobei die Kraftübertragungsvorrichtung (18) als ein von der Parallelogrammführung (1) getrenntes Teil ausgebildet ist, und die Parallelogrammführung (1) ein von dem feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel (8) aus in den zwischen den Lenkern (2, 3) begrenzten Innenraum (12) der Parallelogrammführung (1) ragendes starres Stützteil (17) mit einem zum Innenraum (12) weisenden, im wesentlichen in der Längsrichtung der Lenker (2, 3) sich erstreckenden Seitenbereich (47) und der Ständer (27) der Kraftübertragungsvorrichtung (18) einen zu dem Seitenbereich (47) des Stützteils (17) weisenden äußeren Randbereich (46) aufweist, mit dem er an dem Seitenbereich (47) des Stützteils (17) festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraftübertragungsvorrichtung (18) eine einstückig aus einem einzigen Materialblock ausgebildete Kraftuntersetzungsvorrichtung mit mindestens einem an dem Ständer (27) abgestützten starren Hebel (24; 33; 37) aufweist.
Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstützstellen (28; 36; 38) der Hebel (24; 33; 37) und mindestens die am stärksten belasteten Bereiche der Hebel (24; 33; 37) von den übrigen Materialbereichen des Materialblocks jeweils nur durch eine den Materialblock durchtrennende dünne Schnittlinie (25, 26, 29, 35, 39) getrennt sind.
Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der an dem Ständer (27) abgestützte starre Hebel (24; 34; 37) mittels einer längssteifen Koppel (20) mit dem auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel (9) verbunden ist.
Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppel (20) in der Parallelogrammebene biegeelastisch ist.
Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den jeweils einander zugewandten Seiten der Kraftübertragungsvorrichtung (18) und der Parallelogrammführung (1) außerhalb ihres der gegenseitigen Festlegung dienenden Randbereichs (46) bzw. Seitenbereichs (47) ein zumindest ihre gegenseitige Berührung verhindernder Abstand vorgesehen ist.
Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sich der der gegenseitigen Festlegung des Ständers (27) und des Stützteils (17) dienende Randbereich (46) bzw. Seitenbereich (47) von dem zum auslenkbar geführten Parallelogrammschenkel (9) weisenden freien Ende des Stützteils (17) bis in einen bestimmten Abstand vor der zum Innenraum der Parallelogrammführung (1) weisenden Seite des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels (8) erstreckt.
Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Parallelogrammebene quer zur Längsrichtung der Lenker (2, 3) gemessene Materialstärke des Stützteils (17) ausgehend von dessen in dem vorbestimmten Abstand bestehenden Wert der Materialstärke längs seines sich zum feststehend abgestützten Parallelogrammschenkel (8) hin erstreckenden Bereichs (57) anwächst.
Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der der gegenseitigen Festlegung des Ständers (27) und des Stützteils (17) dienende Randbereich (46) bzw. Seitenbereich (47) unmittelbar aneinander anliegen.
Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der der gegenseitigen Festlegung des Ständers (27) und des Stützteils (17) dienende Randbereich (46) bzw. Seitenbereich (47) ebenflächig ausgebildet sind.
Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stützteil (17) und der Ständer (27) durch ersteres durchsetzende sowie in Gewindebohrungen des letzteren eingeschraubte, sich im wesentlichen quer zur Längsrichtung der Lenker (2, 3) erstreckende Schraubbolzen (51) zusammengespannt sind, mit deren an der dem benachbarten Lenker (2) des Stützteils (17) zugewandten Seite abgestützten Köpfen (50) ihren Durchtritt erlaubende, durchgehende Ausnehmungen (49) dieses Lenkers (2) fluchten.
Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die senkrecht zur Parallelogrammebene gemessene Dickenabmessung der Parallelogrammführung (1) größer ist als die Dickenabmessung der Kraftübertragungsvorrichtung (18).
Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Parallelogrammführung (1) einstückig aus einem einzigen Materialblock ausgebildet ist.
Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Biegeelastizität der Lenker (2, 3) auf an deren Enden lokalisierte und die Eckpunkte der Parallelogrammform bestimmende Biegestellen (4, 5, 6, 7) der Parallelogrammführung (1) konzentriert ist.
Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Lenker (2, 3) in ihren biegeelastischen Bereichen (4, 5, 6, 7) mit zur Herabsetzung der Federkonstanten dienenden Ausnehmungen versehen sind.
Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der feststehend abgestützte Parallelogrammschenkel (8) und/oder der auslenkbar geführte Parallelogrammschenkel (9) in der Form eines quer zur Parallelogrammebene offenen Hohlkörpers ausgebildet ist, an dessen sich zwischen den beiden an den jeweiligen Parallelogrammschenkel (8; 9) angrenzenden Enden der Lenker (2, 3) und quer zu diesen erstreckenden ersten Wandungsabschnitt (10; 10') sich im Bereich des Endes eines der beiden Lenker (2; 3) ein in der Längsrichtung dieses Lenkers (2; 3) in bezug auf den Innenraum (12) der Parallelogrammführung (1) nach außen gerichteter, als Befestigungsbereich dienender zweiter Wandungsabschnitt (11; 11') anschließt, von dem aus sich ein den zweiten Wandungsabschnitt (11; 11') mit dem ersten Wandungsabschnitt (10; 10') verbindender dritter Wandungsabschnitt (13; 13') zum an das Ende des anderen Lenkers (3; 2) angrenzenden Bereich des ersten Wandungsabschnittes (10; 10') erstreckt.
Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der dritte Wandungsabschnitt (13; 13') vom zweiten Wandungsabschnitt (11; 11') aus betrachtet mindestens längs eines Teilbereichs (15; 15') seiner Länge zum Innenraum (12) der Parallelogrammführung (1) hin geneigt ist.
Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich der zweite Wandungsabschnitt (11) des feststehend abgestützten Parallelogrammschenkels (8) und der zweite Wandungsabschnitt (11') des auslenkbar geführten Parallelogrammschenkels (9) von den Endbereichen gegenüberliegender Lenker (2; 3) aus erstrecken.
Kraftmeßvorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwandler (58) in dem Hohlraum des feststehend angeordneten Parallelogrammschenkels (8) angeordnet ist.
Kraftmeßvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Wandungsabschnitt (10) durchgehende Ausnehmungen (60) für den Durchtritt von sich zu dem Meßwandler (58) erstreckenden Kraftübertragungsgliedern (59) der Kraftübertragungsvorrichtung (18) aufweist.