JPH01189522A - 電磁的に力を補償する原理に基づく上皿式精密天びん - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野及び従来の技術〕 本発明は、西独国特許出願公開第３４２２０７２号明細
書に記載の技術水準によって公知であるところの、ケー
シングに固定のシステム担体と、重量受容体と、平行機
構として該重量受容体を該システム担体に鉛直方向で可
動的に結合せしめる２つのガイドとを具備しており、こ
の場合該システム担体、該両ガイド及び該重量受容体は
一体的な鋳造物として構成されており、さらに伝動レバ
ーと、前記重量受容体と該伝動し７マ一間の連結要素と
を具備しており、この場合被測定物の質量に相当する力
が、前記重量受容体から前記連結要素を介して、前記伝
動レバーの比較的短いレバーアームに伝動され、そして
該伝動Ｖパーの比較的長いレバーアームには、電磁式力
補償器のコイルが固着され、ているところの、電磁的に
力を補償する原理に基づく上皿式精密天びんに関する。

このような形式のシステム担体は、西独国特許出願公開
第３４２２０４２号明細書に由来するこの種の精密天び
ん用としては、一体的なフライス削り部材のものも、一
体的な鋳造物のものも同様に公知である。そこに記載さ
れた構成は、鋳造物（インビット）として公知のシステ
ム担体が、非常に重く高価でありかつ、その材料の集積
のためにさまざまな部位においてその温度特性に関して
非常に不均質であり、まさに高分解能の精密天びんに対
しては必然的に問題をもたらすという理由から、改良に
値するものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

それゆえ、本発明の基礎とする課題は、冒頭に記載の形
式の高分解能の精密天びん用の、インゴットで成るシス
テム担体を、簡単な手段で軽量化し、しかもその際に、
重量受容体に作用する偏心的な力に対抗するねじれ剛性
と、押圧力及びその他の力に対抗する抵抗能力とを低下
させないようにすることにある。同時に、軽量化によっ
ても、システム担体の温度特性は改善されるであろうし
、成形の仕方によっては、大量の経済的製造が可能にな
る。

〔問題点を解決するだめの手段〕

本発明によれば、この課題は、主請求項に記載の特徴に
よって解決される。その他の有利な改良は、従属請求項
において保護されている。

ダイカストアルミニウムのインゴットを、通孔、くぼみ
、ポケット、又は袋孔によって形成された骨組構造に分
解することによって、一方では重量の軽減が達成され、
そして同時に、さまざまな方向からの力に対抗する剛性
が得られるとともに、種々の部位において材料の集積が
回避されるのである。

〔実施例〕

本発明の概念は、１実施例において、添付図面に基づい
てより詳細に説明される。

システム担体１は、システムベースとしての中央領域１
５と後部領域１８を備える、一体的なアルミニウム鋳造
物で構成されている。このシステムベースは、下側のベ
ース固定部２４をもって、周囲を取り囲むケーシング又
は取シ付は板の固定位置に固定することができる。シス
テムベースの後方の領域１８は、２つの上側ガイド４と
２つの下側ガイド５及び薄肉部７を介して、前方の領域
に存在する重量受容体２に連結されており、その結果重
量受容体２用の通常のがイド平行機構が得られる。重量
受容体２はさらに、同重量受容体２とコイルＳＰを備え
る伝動レバー３とを枢軸的に連結する連結要素３′を固
着するためのねじ止め面９を有している。

システム担体１の後方の領域１８には、電磁式力補償器
の鍋形永久磁石Ｍを収容するための、シリンダ状貫通孔
ないしはシリンダ状凹部を成すところの支持部６が穿設
されている。伝動レバー３の自由端には、光電子位置セ
ンサ２９の一方の部分が固定されており、システム担体
１の後方の領域１８には、同位置センサ２９の他方の部
分及び電子底板３０が固定されている。

伝動レバー３のばね受けをねじ止めする別のねじ止め面
８は、同様に鋳造物で構成されており、そして必要に応
じて、取り付は準備のための切削加工が為される。

システム担体１は、平面図において本質的に対称的に構
成されており（第６．５．６図参照）、そして、同時に
対称軸でもある縦軸線ＳＡと、この実施形態の場合、シ
リンダ状の収容部６の中心を通る横軸線ＱＡと、同様に
収容部６の中心を通る垂直軸線Ｈ’Ａとを有している。

図示の実施例において、システム担体１は、本質的に対
称の台形を成している。重量受容体２は、この台形の上
辺を成し、そしてこの台形の上辺に平行な底辺は、シス
テム担体の後方の領域１８によって構成されている。両
領域２，１８は、斜めに延びる上側及び下側ガイド４，
５と薄肉部７によって結合されている。

システムベース１５，１８の垂直方向に上下に突出する
骨組１６は、シリンダ状収容部６の中心ないしは垂直軸
線ＨＡの回りの半径方向ウェブと接線方向ウェブによっ
て構成されている。

同様にほぼ台形状のベース部分１５は、雨上下のガイド
４，５及び薄肉部７から、廊下状の溝２７によって分離
されている。しかしながら、この溝は、側面から見ると
、やはりまた開口２７′として認められる（第４図）。

上側及び下た中空室（即ち開口）１６′、６．２７は、
同開口に沿って拡大し、かつ、垂直軸線ＨＡに平行な線
Ｐに沿って延びている。この場合開口のほぼ水平な壁は
、水平方向の板状の補強材を構成している。

システムの横軸線ＱＡに対してほぼ平行であり、かつ、
平行機構の上下のがイド４，５と薄肉部７により間隔を
平行にして保持されるところの重量受容体２、及び、シ
ステムベース１８゜１５に関係する、インゴットの後部
領域１８は、対称軸線であると考えられる縦軸線ＳＡの
両側で外部に向かって開口しかつ拡大する中空室（即ち
開口）１７．１８’によって、箱形に構成されている。

ベース領域１８．１５に形成された多数の突起３１は、
電磁システムＭ／ＳＰを覆う遮蔽板用の止めねじ受は及
び／又は電気ケーブル用のケーブル保持部として利用さ
れる。

垂直方向に間隔をおいて配置された上下のガイド４，５
は、両側の薄肉部７に続く補強された中央領域において
、比較的長くかつ必要相当の厚さの骨組１９と外向きに
開口するポケット１９′とを有している。この場合骨組
１９は、システムの縦軸線ＳＡの両側において、システ
ムの横軸線ＱＡ又は平行線Ｐの方向に整列しており、同
平行線Ｐ又はシステムの横軸線ＱＡに関ケット開口の方
向に泪って拡大している。箱形の重量受容体２は、垂直
平面内に突出部１０〃（第５図）を有しており、この突
出部は、シスころの骨組２５．２６と、拡大する開口２
５′。

２６′とを有するもので、これは第６．５図において認
められる。

同様に、第６図によれば、システムベースの中央領域１
５の側部には骨組２２及びポケット２２′が備えられて
いる。重量受容体２の中央部１０′は、システムの横軸
線ＱＡに対して平行に延びる延長部１０を有しており、
同延長部は少なくとも後方のベース領域１８の幅まで広
がっている。この延長部１０は同様に箱形に構成されて
おり、この場合ポケット１７は、開口へ向かつて拡大す
るとともに、その端面において、ねじ１３用のねじ穴１
１ないしは横ウエブ１２用の固定支持部を有している。

この横ウェブと共に、重量受容体２は、棒材２８の追加
により、第６図に示すように、重量受容枠１２．２８と
して完成される。横ウェブ１２は、骨組を備えるダイカ
ストのアルミニウム鋳造物として同様に構成されており
、そしてその端部において、長方形の重量器を受は止め
るだめの固定支持部１４を有している。

システム担体１全体は、線条細工的に薄い壁厚で構成さ
れかつ材料の集積を減少させるべく、骨組とポケットと
通孔を用いて製作されており、それでもって、一方では
、大重量を測定システム内に導入させることができ、さ
らに材質の均質性と壁厚の一様性に基づいて良好な温度
特性を有するものである。このことは、特に高分解能の
精密天びんにおいて有利である。

鋳型を開けたり、インゴットを運んだり、それを加工し
たシする時に発生する有害な力から敏感な平行機構を保
護するために、完成したシステム担体内において互い相
対的に可動の、平行機構の部材とシステムベース１５，
１８との間に、分離可能な鋳物ブリッジ２０．２１が配
設されており、同病物デリツジは、除去された後、加工
面２０′、２１’としてインピットに明示されている。

重量受容体２とシステムベース１５．１８間に形成され
た、鋳物ブリッジ２１の加工面２１′は、この場合、重
量受容体２と、伝動レバー３及びコイルｓ’　ｐのよう
な重量補償手段の機械部分との間の連結要素３′のため
の固定支持部として利用さ匹る。

一体的なインゴットを成すシステム担体の精密加工は、
８及び９そして場合によっては薄肉部７（第２図）にお
ける付加要素用の非常に少数の取り付は位置に限定され
ており、後者にあっては、付加要素の取り付けは、材料
の切除によって角部の荷重特性を修正することを目的と
している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、電磁式力補償器を持つ精密天びんの主な機械
的構成要素の概略平面図、

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ケーシングに固定のシステム担体（１）と、重量受
   容体（２）と、平行機構として該重量受容体（２）を該
   システム担体（１）に鉛直方向で可動的に結合せしめる
   ２つのガイド（４、５）とを具備しており、この場合該
   システム担体（１）、該両ガイド（４、５）及び該重量
   受容体（２）は一体的な鋳造物として構成されており、
   さらに伝動レバー（３）と、前記重量受容体（２）と該
   伝動レバー（３）間の連結要素（３′）とを具備してお
   り、この場合被測定物の質量に相当する力は、前記重量
   受容体（２）から前記連結要素（３′）を介して、前記
   伝動レバー（３）の比較的短いレバーアームに伝達され
   、そして該伝動レバー（３）の比較的長いレバーアーム
   には、電磁式力補償器（Ｍ）のコイル（ＳＰ）が固着さ
   れているところの、電磁的に力を補償する原理に基づく
   上皿式精密天びんにおいて、前記鋳造物は、ダイカスト
   アルミニウムで製造されており、システムベース（１５
   、１８）が、該ベース内で延びる水平面の上下で、骨組
   （１６）と上方及び／又は下方に開口する中空室（１６
   ′、６、２７）とに細かく区分されており、この場合前
   記骨組（１６）の横断面は、関係する前記中空室の開口
   方向に沿つて減少しており、さらに該骨組は、前記水平
   面から出て、システムの垂直軸線（ＨＡ）の方向又は該
   軸線に平行な線（Ｐ）の方向に整列しており、 −システムの横軸線（ＱＡ）に対してほぼ平行であり、
   かつ、前記平行機構の、上下の前記ガイド（４、５）に
   より平行な間隔をおいて保持されているところの前記重
   量受容体（２）、及び、前記システムベース（１５、１
   ８）に対応する前記鋳造物の後部領域（１８）が、対称
   軸線である縦軸線（ＳＡ）の両側で外向きに開口しかつ
   拡大する中空室（１７、１８′）を備える箱体として構
   成されており、 −そして、前記上下のガイド（４、５）間の垂直の自由
   空間内に存在する、前記システムベース（１５、１８）
   の１部分と、必要ならば、垂直の間隔をおいて配設され
   た該上下のガイド（４、５）とが、骨組（１９、２２）
   と中空室（１９′、２２′）によつて区分されており、
   その場合に、該骨組（１９、２２）は、前記システムの
   縦軸線（ＳＡ）の両側で、前記システムの横軸線（ＱＡ
   ）又は該横軸線に平行な線（Ｐ）の方向に整列しており
   、該平行な線（Ｐ）又は該システムの横軸線（ＱＡ）に
   関係する、該骨組の横断面が、開口方向に沿つて減少し
   ていることを特徴とする精密天びん。 ２、前記開口（１６′、１７、１８′、２２′、２５′
   、２６′、２７）は、くぼみ、ポケット、又は、袋孔で
   あり、前記骨組（１６、１９、２２、２５、２６）に対
   して横方向に延びる、該開口の底部は、形補強材である
   ことを特徴とする請求項１に記載の精密天びん。 ３、前記箱形の重量受容体（２）は、垂直平面内に突出
   部（１０″）を有しており、該突出部は、前記システム
   の縦軸線（ＳＡ）に沿つて前記ベース領域（１５、１８
   ）と反対の側において開口しかつ横断面が減少するとこ
   ろの骨組（２５、２６）と、拡大する開口（２５′、２
   ６′）とを有することを特徴とする請求項１又は２に記
   載の精密天びん。 ４、前記上下のガイド（４、５）内の前記骨組（１９）
   及び中空室（１９′）は、前記重量受容体（２）及び前
   記システムベース（１５、１８）の前記後部領域（１８
   ）へ統合されて移行するところの各薄肉部（７）の間の
   空間内に配設されていることを特徴とする請求項１〜３
   のいずれか１項に記載の精密天びん。 ５、前記鋳造物は、本質的に長方形の外形を有しており
   、この場合重量補償手段のための収容部（６）が、前記
   システムの縦軸線（ＳＡ）内の前記システムベース（１
   ５、１８）の前記後部領域内に配設されていることを特
   徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の精密天び
   ん。 ６、前記収容部（６）が、鍋形磁石を収容するべくシリ
   ンダ状に構成されていることを特徴とする請求項１〜５
   のいずれか１項に記載の精密天びん。 ７、前記システムベース（１５、１８）の、垂直上方向
   及び／又は下方向に突出する前記骨組（１６）が、前記
   シリンダ状の収容部（６）の中心回りの半径方向ウェブ
   及び／又は接線方向ウエブによつて構成されていること
   を特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の精密
   天びん。 ８、前記鋳造物は、水平面内において、本質的に対称的
   な台形を成しており、該台形において、前記重量受容体
   （２）は台形の上辺を形成し、そして該上辺に対して平
   行に延びる台形の底辺は、前記システム担体（１）の前
   記後部領域（１８）によつて形成されており、前記２つ
   の部材（２、１８）は、前記薄肉部（７）を備える前記
   傾斜して延びる上下のガイド（４、５）を介して結合さ
   れていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項
   に記載の精密天びん。 ９　前記重量受容体（２）は、前記システムの横軸線（
   ＱＡ）に対して平行に延びる延長部（１０）を有すると
   ともに、該延長部を少なくとも前記後部のベース領域（
   １８）の幅まで拡大せしめていることを特徴とする請求
   項１〜８のいずれか１項に記載の精密天びん。 １０、前記上下のガイドの範囲内に存在する、前記シス
   テムベース（１５、１８）の前記領域（１５）は、側部
   をもつて、該上下のガイド（４、５）によつて形成され
   た垂直の自由空間内に進入し、かつほぼ該上下のガイド
   （４、５）の外側端まで広がつていることを特徴とする
   請求項１〜９のいずれか１項に記載の精密天びん。 １１、前記延長部（１０）は、重量受容枠（１２、２８
   ）を成す横ウェブ（１２）用の固定支持部を有しており
   、この場合該横ウェブ（１２）は、固有の重量皿を支承
   することを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記
   載の精密天びん。 １２、前記横ウェブ（１２）は、骨組を具備するダイカ
   ストアルミニウムの鋳造物として構成されていることを
   特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の精密
   天びん。 １３、前記システム担体（１）は、前記ガイド（４、５
   ）と前記システムベース（１５、１８）間及び前記重量
   受容体（２）と該システムベース（１５、１８）間に、
   除去された鋳物ブリッジ（２０、２１）に由来する加工
   面を有しており、該重量受容体（２）と該システムベー
   ス（１５、１８）間の該加工面は、連結要素（３′）の
   支持部のための固定面（９）として構成されており、該
   連結要素は、前記重量受容体（２）を、前記システムベ
   ース（１５、１８）内に支承された重量補償手段（３、
   Ｍ、ＳＰ）に機械的に連結せしめることを特徴とする請
   求項１〜１１のいずれか１項に記載の精密天びん。