BR112012025466B1

BR112012025466B1 - célula hermética de pesagem com proteção contra sobrecarga

Info

Publication number: BR112012025466B1
Application number: BR112012025466A
Authority: BR
Inventors: Schmittner Arno; Scherer Ralf
Original assignee: Hottinger Baldwin Messtechnik Gmbh
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2020-06-09
Also published as: EP2556345B1; DK2556345T3; US20130074610A1; ES2745488T3; PT2556345T; US9903772B2; EP2556345A1; BR112012025466A2; JP5751683B2; KR20130084229A; CN102213609B; WO2011124364A1; US20160084720A1; DE102010014152A1; DE102010014152B4; KR101865424B1; US9164004B2; JP2013524224A; CN102213609A

Abstract

célula hermética de pesagem com proteção contra sobrecarga. a presente invenção refere-se a uma célula de pesagem, preferencialmente para uma balança de plataforma asséptica, de conformação como vara, contendo um elemento indutor de força (1) e um elemento de saída de força (2) e um elemento meidor de força, disposto axialmente em posição intermediária. o elemento medidor de força apresenta uma viga flexível (3), cujos componentes molares de medição internos (12) estão hermeticamente fechados de modo estanque com a tira medidora de expansão, por meio de componentes metálicos, soldados (4,5,6). no caso, o elemento indutor de força (1), o elemento medidor de força (3) e o elemento de saída de força (2) estão conformados ao longo de um eixo longitudinal (9), amplamente com simetria rotacional e arredondada, sendo que o elemento medidor de força abrange uma luva tubular (4), rígida à flexão com viga flexível (3), ali disposta. no caso, as extremidades da viga flexível (3) estão unidas com elementos anelares (5,6), alinhados transversalmente para com o eixo longitudinal (9), que na sua região marginal radial, estão soldados com a luva tubular (4). a invenção caracteriza-se pelo fato de que dentro da viga flexível (3) está integrada uma proteção contra sobrecarga (15) e/ou ao menos a face frontal (17) do elemento indutor de força (1) apresenta uma vedação de anel em o (32, 33) e uma centragem (35,36).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para CÉLULA DE PESAGEM, PREFERENCIALMENTE PARA BALANÇA DE PLATAFORMA ASSÉPTICA.

[001] A presente invenção refere-se a uma célula hermética de pesagem, preferencialmente para uma balança de plataforma asséptica que é conformada como haste e é constituída de um elemento indutor de força (1) e de um elemento de saída de força (2), e um elemento medidor de força, axialmente disposto entre os dois elementos, sendo que o elemento medidor de força apresenta uma viga flexível (3), cujos componentes molares, medidores (12) situados internamente, por tiras medidoras de tensão sobre elas aplicadas, através de componentes metálicos (4, 5, 6) soldados, estão hermeticamente fechados de modo estanque e a força F a ser medida pode ser introduzida transversalmente para com o eixo longitudinal (9), sendo que o elemento indutor de força (1), o elemento medidor de força (3) e o elemento da saída da força (2) são conformados ao longo de um eixo longitudinal (9), amplamente em simetria rotativa e arredondada, e o elemento medidor de força (3) consiste em uma luva tubular (4), rígida à flexão com a viga flexível (3) nela integrada, sendo que as extremidades da viga flexível (3) estão unidas com elementos anelares (5, 6), alinhados transversalmente para com o eixo longitudinal (9), estando estes elementos anelares soldados na sua região marginal radial com a luva tubular (4), sendo que os elementos anelares (5, 6) contêm diafragmas (7, 8) macios e flexíveis, concêntricos e circundantes (7, 8) que unem a luva tubular (4), isenta de fecho de força lateral, com a viga flexível (3) e com o elemento indutor de força (1) e com o elemento de saída de força (2).

[002] Células de pesagem apresentam formas especiais de receptores de força e para a formação dos dispositivos de pesagem. Estes dispositivos de pesagem frequentemente também são empregados

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2/17 no campo de produtos alimentícios, de maneira que frequentemente precisam atender a normas especiais de higiene. Por isso, nas células de pesagem ali empregadas é necessário que sejam constituídas de tal maneira que nas suas superfícies não se possa acumular permanentemente impurezas e resíduos de produtos alimentícios, ou que ao menos devem poder ser removidas facilmente.

[003] Além disso, nessas células de pesagem encontram-se frequentemente superfícies horizontais, fendas e concavidades que quase não oferecem acesso e, por isso, somente podem ser limpas com dificuldade, onde pode se depositar então facilmente bactérias, vírus e cogumelos. Por isso, no emprego de células de pesagem em muitas áreas da indústria química, farmacêutica, cosmética e alimentar tornase necessário que estas possam ser facilmente limpas e possivelmente não apresentem áreas de superfícies nas quais possam se solidificar, penetrar ou formar sujeitas, resíduos de produtos alimentícios, produtos químicos, bactérias, vírus, e fungos.

[004] Um receptor para grandeza de posição hermético e estanque que representa uma célula de pesagem passou a ser conhecido do documento DE 10 2004 047 308 B3, conformado como uma viga flexível que pode ser montada em posição horizontal. Esta viga flexível de um componente indutor de força e de um componente receptor de força, entre os quais está integrado um elemento medidor de força. No caso, o elemento medidor de força consiste em uma mola elástica vertical que foi produzida por duas perfurações transversais em sentido contrário, horizontais, na seção central da viga flexível e na qual, nas duas faces, estão aplicadas tiras medidoras de tensão como receptores de forças de cisalhamento, que no caso de aplicação de peso geram um sinal elétrico proporcional. Para efeito da vedação hermética, estão soldados dentro das perfurações componentes de chapas metálicos em forma copos que fecham de modo hermeticamente estanque

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3/17 os elementos medidores elétricos sensíveis. Desta maneira, é evitado principalmente que a umidade e outras partículas de sujeira de ação corrosiva estabeleçam contato com os elementos medidores sensíveis, de maneiraque foi criada uma célula de pesagem de longa duração. Esta célula de pesagem é em formato de haste e possui faces externas amplamente achatadas, mas especialmente na face de cobertura de projeção horizontal, puderam ser depositados resíduos de produtos alimentícios ou de líquidos, os quais, em conexão com a umidade, apresentam a tendência da multiplicação de bactérias ou de vírus. Além disso, também nas concavidades em forma de copo puderam ficar aderentes partículas de sujeira e de resíduos alimentares, sendo de limpeza apenas muito difícil e onde podem se formar cogumelos e bactérias. Por isso, uma célula de pesagem desta espécie, também hermeticamente vedada, em campos assépticos, consoante normas de higiene aplicáveis, frequentemente não podem ser empregadas.

[005] A partir do documento DE 37 15 572 A1 passou a ser conhecida uma célula de pesagem para uma balança de plataforma eletromecânica que essencialmente consiste em uma haste redonda cilíndrica, da qual escorreriam ao menos produtos alimentícios e líquidos fluidos através da força de gravidade. No caso, um lado da haste flexível está preso por meio de dois parafusos no alojamento da balança, ao passo que a extremidade oposta, como uma haste redonda achatada, está em ligação com a plataforma da balança, sendo que a força do peso pode ser induzida transversalmente para com a direção longitudinal. Não obstante, nesta célula de pesagem, na superfície da haste flexível, para a produção dos sinais medidores elétricos, puderam estar aplicadas as tiras medidoras de tensão, de maneira que uma célula de pesagem desta natureza não pode ser limpa com meios de limpeza aquosos e, por isto, na indústria de produtos alimentares ou em áreas

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4/17 assépticas nem sempre pode ser empregada.

[006] Outra célula de pesagem com um alojamento em formato cilíndrico, disposta em plano horizontal, é conhecida a partir do documento DE 28 18 140 A1 que deve estar completamente protegida contra influências externas. No caso, no corpo do alojamento está integrada uma haste redonda horizontal que está presa em um tubo, livremente suspenso, em uma de suas regiões terminais. No tubo livremente suspenso, na sua face lateral externa, estão aplicadas tiras medidoras de tensão, que por ocasião de uma indução de força vertical no ponto terminal da haste, geram uma tensão na face lateral externa do tubo. No caso, o tubo livremente suspenso é fechado de modo estanque por uma luva de fechamento cilíndrica, como parte do alojamento. Contudo, a indução da força é realizada através de um pino com rosca em uma câmara ao menos aberta na direção descendente, onde um ilhó indutor de força abraça a haste que se desloca com mobilidade dentro desta câmara aberta. Como esta câmara não está hermeticamente fechada, podem ali penetrar impurezas e resíduos de líquido que dificilmente podem ser removidos, de maneira que esta célula de pesagem não pode ser usada em contato com produtos alimentícios.

[007] A partir da patente europeia EP 1 698 871 A1 passou a ser previamente conhecida uma guarnição de montagem para uma célula de pesagem que pode ser empregada especialmente no campo da indústria química e farmacêutica, de produtos alimentícios e na indústria cosmética. No caso, esta guarnição de montagem contém uma célula de pesagem disposta em plano vertical que está integrada entre duas placas de montagem, dispostas em paralelo e em sentido horizontal. Como elementos indutores de força e de saída de força estão evidentemente previstos dois segmentos de pressão redondos, entre os quais está integrada a célula de pesagem. A célula de pesagem

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5/17 está disposta fechada em um alojamento arredondado, de projeção cônica, a qual penetra de tal maneira nas peças de pressão ou as envolve que esta guarnição de montagem pode ser bem limpa e evidentemente possui poucas fendas e espaços ocos, nos quais se pudessem formar bactérias, vírus ou cogumelos, ou seja, fungos. Não obstante, as peças de pressão no caso, como elementos indutores de fo rça ou elementos de saída de força estão unidos apenas frouxamente com a célula de pesagem, de maneira que uma célula de pesagem deste tipo somente pode ser verticalmente montada e também não pode ser fixamente unida com a balança, de sorte que ainda será necessária adicionalmente uma guarnição de montagem.

[008] Portanto, a presente invenção tem como objeto desenvolver de tal maneira uma célula de pesagem hermeticamente densa de tal maneira que esta possa ser facilmente limpa e não co ntém fendas, concavidades e componentes horizontais de superfície, dentro e sobre os quais possam se formar sujeiras, bactérias, vírus ou cogumelos, ou seja, fungos, ou podendo ali multiplicar-se de maneira que também em um ambiente asséptico, especialmente nas instalações para o processamento de produtos alimentícios, pode ser empregada.

[009] A invenção apresenta a vantagem de que em virtude da posição montada horizontal também apresenta apenas componentes superficiais de projeção vertical, de maneira que todos os componentes de produtos alimentares, cosméticos e farmacêuticos que ali estabelecem contato, apenas podem-se depositar com dificuldade, com o que amplamente é evitada uma formação de cogumelos, vírus ou bactérias. Pela blindagem soldada da célula de pesagem, esta pode ser limpa e desinfetada de forma boa, com soluções aquosas, de maneira que estas células de pesagem vantajosamente também podem ser empregadas no campo asséptico.

[0010] Para a proteção contra sobrecarga integrada, a invenção

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6/17 adicionalmente apresenta a vantagem de que desta maneira nem o volume construído da célula de pesagem é aumentado, nem partes não blindadas do dispositivo de sobrecarga se projetam para fora de modo sensível a impurezas. No caso, a proteção contra sobrecarga apresenta adicionalmente a vantagem de poder ser produzida amplamente, a partir do elemento medidor de força monolítico em um processo de fresagem, de perfuração a ser realizado do corpo básico da viga flexível e de uma forma simples, preferencialmente com uma máquina de usinagem, controlada por programa, de maneira que somente os pinos de ajuste, livremente disponíveis, precisam ser integrados. Ao mesmo tempo, a invenção apresenta a vantagem de que a produção da proteção contra sobrecarga também não requer tempo de montagem adicional em trabalhos de ajuste manuais. Como estes pinos de ajuste podem ser obtidos em amplas classes de precisão como peças de produção seriada e custo vantajoso, vantajosamente com processos de usinagem simples, as amplitudes de fenda muito reduzidas podem ser produzidas com bastante precisão, de modo que a proteção de sobrecarga de acordo com a invenção protege de modo muito co nfiável as tiras medidoras de tensão contra sobrecargas incidentes.

[0011] Pelos pinos de ajuste dispostos transversalmente para com a direção longitudinal, vantajosamente também é logrado, ao mesmo tempo, que a proteção contra a sobrecarga seja atuante de modo uniforme por toda a largura do elemento medidor de força, de modo que especialmente é evitado um giro da viga flexível ao redor do eixo longitudinal, com indução de força descentrada.

[0012] Em uma versão especial da invenção, está previsto empregar dois pinos de ajuste para a limitação da parte móvel da viga flexível, nas duas direções verticais, com o que vantajosamente, ao mesmo tempo, pode ser lograda uma proteção contra sobrecarga na direção de tração e de pressão, que protege as tiras medidoras de tensão,

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7/17 nas duas possíveis direções de movimentação do elemento de força contra sobrecarga.

[0013] Em outra versão especial da invenção está previsto fazer a vedação dessas unidades por simples vedações de anel em O, diante de seus componentes fixadores, fazendo a centragem por meio de pinos de centragem, o que oferece a vantagem de que também nas faces de fixação não podem penetrar nem germes, em partículas de sujeira minúsculas, sem que isto resultasse em uma formação estável ou giro nas faces de conexão. No caso, especialmente uma vedação de anel em O, disposta especialmente na circunferência externa do elemento indutor de força ou do elemento de saída de força, apresenta a vantagem de que também na limpeza, não pode penetrar líquido fo rmador de germe, através do efeito capilar no interior da fenda, na posição entre as faces de fixação.

[0014] Ao mesmo tempo, a centragem apresenta a vantagem de que os parafusos fixadores de produção seriada e ao menos dois simples pinos de centragem, a montagem flutuante das faces de conexão pode ser precisamente fixada, sem que com uma vedação e centragem deste tipo, vantajosamente tanto o elemento indutor de força como também o elemento receptor de força pode ser vedado, diante de seus componentes fixadores.

[0015] Em outra forma de realização especial da invenção está previsto conformar o elemento medidor de força como uma viga flexiva dupla, com a qual vantajosamente podem ser logradas precisões de medição bastante elevadas. Com essas células de pesagem podem ser produzidas, portanto, também vantajosamente balanças sujeitas a aferição.

[0016] Em outra forma de realização especial, toda a célula de pesagem consiste em aço nobre inoxidável, altamente resistente, de maneira que uma célula de pesagem deste tipo também pode ser empre

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8/17 gada no caso de elevada umidade do ar e influências ambientais agressivas e, por isso, apresenta uma versão de longa durabilidade que também não é atacada pela maioria dos produtos químicos ou substâncias farmacêuticas básicas. No caso, é especialmente vantajoso estreitar de tal maneira os elementos anelares fechados em sentido circunferencial, que formem diafragmas, com o que vantajosamente surge um elemento de medição blindado circunferencialmente, o qual apresenta, para o exterior, superfícies lisas, arredondadas e que podem ser bem limpas, sem exercerem um efeito de fecho colateral energético sobre o efetivo elemento medidor. Com isto, simultaneamente, também é garantida uma alta precisão das medições.

[0017] Pela conformação especial, quase cilíndrica dos elementos indutores de força e de saída de força, vantajosamente, se co nsegue uma versão que pode ser empregada em balanças de plataforma achatadas. No caso, os elementos de indução de força e de saída de força, são providos de faces fixadoras verticalmente centradas e vedadas, de maneira que vantajosamente permitem uma fixação vertical adensada, permitindo um bom gotejamento.

[0018] Em outra versão preferida, adicionalmente ainda está previsto prover a célula de pesagem com uma camada protetora que apresenta uma superfície de aderência pesada, de modo que assim materiais que ali estabelecem contato, materiais estes em forma fluida ou líquida, podem escoar sem resíduos e assim também é evitada, sem medidas de limpeza significativas, uma formação de germes, especialmente de germes de enfermidades.

[0019] A invenção será explicada mais detalhadamente com base em um exemplo de execução, mostrado no desenho. As figuras mostram:

[0020] figura 1: uma célula de pesagem adensada hermeticamente, de acordo com o pedido principal, com faces de fixação verticais;

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[0021] figura 2: uma célula de pesagem vedada hermeticamente com proteção contra sobrecarga, situada internamente;

[0022] figura 3: vista lateral de um elemento indutor de força da célula de pesagem com componente fixador centrado e vedado de uma plataforma de pesagem;

[0023] figura 4: vista frontal de um elemento indutor de força que pode ser centrado e vedado, e

[0024] figura 5: vista lateral do elemento introdutor de força com corte de um pino de centragem.

[0025] Na figura 1 é apresentada uma célula de pesagem hermeticamente vedada, de acordo com o pedido principal, que é de confo rmação simétrica rotacional, sendo que na direção longitudinal, entre o elemento indutor de força 1 e o elemento de saída de força 2, está integrada uma viga dupla flexível 3 que está fechada por dois elementos anelares 5, 6, previstas nas suas regiões terminais, e uma luva tubular 4 com esta soldada, sendo que os elementos anelares 5, 6 contêm pontos delgados, concêntricos e circundantes como diafragmas 7, 8 que unem a luva tubular 4, de modo flexível e macio como elemento indutor de força 1 e o elemento de saída de força e com a viga dupla flexível 3.

[0026] Basicamente, a célula de pesagem consiste em um corpo alongado central, no qual são usinados o elemento indutor de força 1, o elemento de saída de força 2, a viga dupla flexível 3, e os dois elementos anelares 5, 6. No caso, o corpo alongado consiste preferencialmente de um aço nobre elástico e flexível, inoxidável e de alta qualidade, através do qual, em estado ponto, está aplicada a luva tubular 4, sendo soldado estanque ao ar, com os dois elementos anelares 5, 6. No caso de uma célula de pesagem com 10 kg de carga útil, o corpo oblongo central, preferencialmente terá 120 mm de comprimento e cerca de 40 mm de diâmetro. Entre o elemento indutor de força 1 e o

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10/17 elemento de saída de força 2, a viga flexível dupla 3 está integrada que contém uma seção central 14 em formato de paralelepípedo. De modo simétrico, em relação a um eixo longitudinal 9 e a um eixo transversal 10, na seção central 14, está previsto um recorte 11 horizontal que por meio de quatro perfurações horizontais apresenta uma seção transversal, semelhante a uma folha de trevo. Desta maneira, surgem nas duas faces de cobertura da seção central 14, horizontais e paralelas, filetes 12, conformados como molas elásticas, nas quais preferencialmente estão aplicadas oito tiras medidoras de tensão que no caso de uma sujeição de força vertical geram um sinal elétrico que é proporcional à força do peso F induzida.

[0027] Nas duas extremidades da seção central 14 estão montadas duas peças de união 13, 16 redondas e que se estreitam e que unem a viga flexível dupla 3 em um lado com o elemento indutor de força 1 e no lado oposto, com o elemento de saída de força 2. Aproximadamente no centro de cada peça de união 13, 16 axial, transversalmente para com o eixo longitudinal 9, está previsto um elemento anelar 5, 6, cujo diâmetro externo corresponde ao diâmetro interno da luva tubular 4, sendo maior do que o diâmetro do elemento indutor de força 1 e do elemento de saída de força 2, tendo preferencialmente cerca de 39 mm. Aproximadamente, no centro de cada peça de conexão axial 13, 16, transversalmente para com o eixo longitudinal 9, está sempre montado um elemento anelar 5, 6, cujo diâmetro externo co rresponde ao diâmetro interno da luva tubular 4, sendo maior do que o diâmetro do elemento indutor de força 1 e do elemento de saída de força 2 e, de preferência, possui cerca de 39 mm. Os dois elementos anelares 5, 6, na face anelar voltada na direção da viga de flexão dupla 3, estão estreitadas de modo cônico, concêntrico e formam desta maneira um primeiro 7 e um segundo diafragma 8 circundante concentricamente, cuja espessura é de preferência 0,3 mm.

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[0028] Em conexão às peças de conexão redondas 13, 16, que apresentam preferencialmente um diâmetro de 16 mm, em direção axial, ao lado da primeira peça de conexão 16, está disposto o elemento indutor de força 1 e o elemento de saída de força 2, que se alargam ambas através de uma ranhura 21 circundante para o exterior, em forma cônica, para um diâmetro preferencialmente de 38 mm, para depois convergirem para uma forma cilíndrica de cerca de 16 mm de comprimento que termina depois em uma face frontal 17 plana, na forma de uma face de fixação vertical. No caso, tanto o elemento indutor de força 1 como também o elemento de saída de força 2 tem o seu formato externo conformado identicamente e ambos estão dispostos simetricamente, em relação ao eixo longitudinal 9 e ao eixo transversal 10. No elemento de saída de força 2, em direção longitudinal, ainda está prevista uma perfuração alongada central 22 que se estende no mínimo até o recorte 11, e na qual as linhas de acoplamento para as tiras medidoras de tensão são conduzidas. Por isso, no elemento indutor de força 2 ainda está preso de forma vedada um cabo de acoplamento 18, no qual são conduzidas as linhas acopladoras vedadas para o exterior.

[0029] Para a fixação das células de pesagem em um chassi de balança, na face frontal 17 do elemento de saída de força 2, ainda estão conformadas duas perfurações rosqueadas 19 horizontais e para a fixação de uma plataforma de pesagem também estão previstas na face frontal do elemento indutor de força 1 duas perfurações rosqueadas 19 idênticas. No caso, as duas faces frontais 17 paralelas representam faces de fixação verticais, de maneira que estas células de pesagem podem ser empregadas não somente para balanças de plataforma, porém também para quaisquer outros dispositivos de pesagem, nos quais a força do peso F é induzida perpendicularmente para com o eixo longitudinal 9 na face frontal 17 da célula de pesagem.

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[0030] Após a aplicação e cabeamento das tiras medidoras de tensão, a viga de flexão dupla, por meio de uma luva tubular 4 sobreposta, por meio de uma solda, será hermeticamente fechada com os elementos anelares 5, 6. No caso, a luva tubular 4 consiste preferencialmente também em aço nobre de alta resistência, inoxidável, cujo comprimento corresponde à distância entre os dois elementos anelares 5 e que é soldado com suas arestas externas radiais estanques ao ar. A luva tubular 4, no caso, é conformada rígida à flexão, sendo que sua face lateral externa apresenta apenas uma aspereza predeterminada reduzida, a qual, preferencialmente, pode ser produzida por uma formação de pólos elétricos, de maneira que possui uma superf ície que oferece bom escoamento, sendo de limpeza fácil.

[0031] A figura 2 apresenta uma parte de uma célula de pesagem hermeticamente vedada de acordo com a figura 1 do desenho, em forma de corte, apresentando uma proteção de sobrecarga 15, situada internamente, que apresenta dentro da viga dupla de flexão 3 uma viga de sobrecarga 20 com um cabeçote batente 23 que encaixa em um recorte 24 alargado no término 28 do elemento indutor de força 1 da viga flexível 3, sendo que para o recorte 4 alargado, também no cabeçote batente 23 estão conformadas duas perfurações horizontais 25, nas quais sempre um pino de ajuste 26 está de tal modo fixado que sua face lateral externa deixa uma fenda 27 definida para encosto na parte móvel da viga flexível 3.

[0032] Para evitar uma sobrecarga e danos das tiras medidoras de tensão sensíveis, nas células de pesagem frequentemente é prevista uma proteção contra sobrecarga que limita a parte móvel da célula de pesagem, ao menos na direção da medição. Para tanto, geralmente na área de movimentação externa da viga flexível 3 serão previstos elementos limitadores estacionários, os quais, em virtude dos reduzidos percursos de desvio, frequentemente são conformados ainda reguláPetição 870190115799, de 11/11/2019, pág. 21/35

13/17 veis com grande precisão.

[0033] Como aqui se trata de uma célula de pesagem externamente redonda e fechada, onde não devem aderir partículas de sujeira e germes, uma proteção contra sobrecarga externa seria desfavorável. Por isso, a proteção de sobrecarga 15 foi integrada no recorte 11 da viga flexível dupla 3, de maneira que a proteção contra sobrecarga 15 está integrada dentro da região hermeticamente fechada. Para tanto, no recorte 11 da viga flexível dupla 3 está integrada uma viga de sobrecarga axial horizontal 20, que está unida com a extremidade 29 inamovível e rígida da viga de flexível dupla 3, no seu lado de saída de força. Na outra extremidade 28 móvel da viga flexível dupla 3 está adicionalmente previsto um recorte alargado 24 que preferencialmente é conformado por meio de três perfurações transversais horizo ntais, na seção central 14 monolítica da viga flexível 3.

[0034] Neste recorte 24 alargado, projeta-se a viga de sobrecarga com um cabeçote batente 23. No caso, no cabeçote batente 23 e na extremidade 28 móvel da viga flexível 3 estão previstas sobrepostas duas perfurações 25, paralelas e horizontais, cuja seção transversal está disposta em mais do que a metade (>180°) no cabeçote batente 23 e em uma parte restante (<180°) na extremidade 28 móvel da viga flexível 3. Nas duas regiões de seção transversal das perfurações 25 do cabeçote batente 23, para efeito de fixação, serão introduzidos em posição horizontal superior e inferior sempre um pino de ajuste 26, ou será prensado, que pela sua seção transversal superior do que a metade nos componentes perfurados do cabeçote batente 23 estão verticalmente fixados. No caso, cada componente perfurado 25 será produzido em relação ao componente móvel da viga flexível 3 de forma ampliada, ao redor do percurso limitador, de maneira que estará ali prevista uma fenda 27 definida, que serve para a limitação da articulação da viga flexível 3, diante da viga de sobrecarga 20 rígida. Como

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14/17 esses pinos de ajuste 26 podem ser obtidos com elevada precisão como peças produzidas em série, uma proteção contra sobrecarga 15 desta natureza não somente pode ser realizada com alta precisão, mas também a custo vantajoso. Como nestas vigas flexíveis duplas 3 estão previstos apenas movimentos verticais de 0,05 até 0,15 mm, larguras de fendas predeterminadas de 0,1 até 0,5 mm geralmente são suficientes para o efeito da limitação.

[0035] Uma proteção contra sobrecarga 15 desta natureza também pode ser empregada com vigas de flexão unilaterais simples. Basicamente, o cabeçote batente 23 também poderia se projetar dentro do elemento rígido de saída de força 2 da viga flexível 3, quando a viga de sobrecarga 20 estivesse presa na parte móvel da viga flexível 28. A viga flexível dupla 3, equipada com dois pinos de ajuste 26 paralelos, dispostos transversalmente para com a direção longitudinal, é conformada para sobrecarga na direção da medição (pressão) como também na direção inversa (tração). Quando tiver que ser limitada apenas a sobrecarga na direção da medição, será também suficiente uma versão com apenas um pino de ajuste 26 superior.

[0036] Para aprimorar a vedação diante de partículas de sujeira e de germes aderentes e simultaneamente para aprimorar a precisão da medição, as figuras 3 até 5 apresentam um elemento indutor de força 1 centrado e vedado, no qual vantajosamente está disposto um componente fixador 30 de uma plataforma de balança para a indução da força. Como uma célula de pesagem deste modo, hermeticamente vedada, preferencialmente é empregada para usos assépticos, frequentemente será útil que também entre as fendas de fixação não possam se depositar partículas de sujeiras e de germes em forma de poeira. Desta maneira, também não dever, todavia, ficar mais deficiente a precisão da medição por uma vedação desta natureza.

[0037] Neste sentido, para melhor vedação entre o componente

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15/17 fixador 30 e a face frontal 17 do elemento indutor de força 1, na borda externa da face frontal 17, está chanfrada uma ranhura externa 31 coaxial. Dentro desta ranhura será introduzido um anel em O 32 para a vedação externa entre a face externa do componente fixador 30 e a área marginal da face frontal 17, através da qual é lograda uma vedação hermética, de maneira que não podem penetrar nem germes nem partículas de sujeiras entre estas faces de encosto.

[0038] Para a conformação da vedação, o componente fixador 30, por meio de um ou de vários parafusos fixadores 37, será firmemente atarraxado com o elemento indutor de força 1, de maneira que as faces externas do componente fixador 30 descansam firmemente no anel em O externo 32. Como pela vedação com o anel em O elástico 32, entre a face frontal 27 e a face externa do elemento fixador 30 surge, basicamente, uma montagem flutuante, que devido à folga inevitável dos parafusos fixadores 37 e de um possível giro ou uma carga diferenciada na plataforma da balança pode resultar em uma falha direcional da direção de indução de força e de medição de força, adicionalmente dentro da face frontal 17, circundada pelo anel em O externo 32, estão previstas ao menos duas perfurações de centragem 36. Nestas perfurações de centragem 36 estão ajustados dois pinos de centragem 35 de alta precisão, de maneira que a direção de indução de força F sempre se projeta na direção da medição. No caso, as perfurações centrais 36 preferencialmente estão previstas no círculo circunferencial dos parafusos fixadores 37 e a partir destes, a uma distância angular de preferencialmente 30°. No caso de aplicação de carga de maior peso, também podem ser empregados mais do que dois pinos de centragem 35 que apresentam nas perfurações de centragem 36 do elemento indutor de força 1 e do elemento fixador 30, no máximo uma folga de 0,01 até 0,03 mm.

[0039] Para o aprimoramento adicional da vedação, entre o com

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16/17 ponente fixador 30 e a face frontal 17, ainda está adicionalmente integrada uma segunda ranhura interna coaxial 33 no elemento indutor de força que também circunda os elementos fixadores 37 e os pinos de centragem 35 e que, no caso de uma fixação por parafusos, produz uma face vedante mais larga. Uma vedação de centragem desta forma preferencialmente também está prevista no elemento de saída de força 2, a fim de que este elemento também apresente vedação hermética de seus componentes fixadores rígidos. Desde que a célula de pesagem seja solicitada apenas com forças menores, abaixo da carga nominal, esta poderá ser usada também apenas com o elemento indutor de força e/ou de saída de força centrado e vedado, sem a proteção de sobrecarga 15.

[0040] Pela cobertura ilustrada das faces fixadoras 17 achatadas por elementos fixadores do dispositivo de pesagem, todas as versões possuem apenas superfícies arredondadas e inclinadas em sentido descendente, nos quais produtos fluidos ou líquidos podem escorrer em direção descendente. Como todas as superfícies da célula de pesagem preferencialmente são realizadas apenas com uma reduzida aspereza, não apresentando rebaixos e fendas estreitas, ali praticamente não podem aderir produtos fluidos ou líquidos. Em outra versão está ainda previsto prover as células de pesagem adicionalmente com um revestimento de superfície de aderência difícil como, por exemplo, politetrafluoretileno (teflon), com o que é evitada uma aderência adicional, sendo aprimoradas as possibilidades de limpeza. Por isso, tais células de pesagem preferencialmente podem ser empregadas no campo do abastecimento de produtos alimentícios, sendo que qualquer formação de germes, especialmente germes de enfermidades ou a sua multiplicação precisa ser evitado.

[0041] Pela produção das células de pesagem de aço nobre e a blindagem da viga flexível dupla pela solda da luva tubular 4 com os

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17/17 elementos anelares de aço nobre 5, 6, será absolutamente evitada uma penetração de substâncias formadoras de germes, de maneira que estas células de pesagem podem também ser empregadas em campos assépticos. No caso, especialmente pelos dois diafragmas 7, 8 nas faces anelares, é alcançado um desacoplamento da força de peso F induzida, de maneira que praticamente não se apresenta um acoplamento de fecho colateral energético, no sentido da luva tubular 4 rígida à flexão, de maneira que pode ser lograda elevada precisão de medição. Com essas células de pesagem também podem ser produzidas por isso balanças de alta precisão e com capacidade de aferição.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Célula de pesagem, preferencialmente para balança de plataforma asséptica, configurada como haste ao longo de um eixo longitudinal (9), consistindo de um elemento indutor de força (1) e de um elemento de saída de força (2) e de um elemento medidor de força integrado axialmente em posição intermediária, e na qual a força a ser medida F pode ser introduzida transversalmente em relação ao eixo longitudinal (9), sendo que o elemento medidor de força ao longo do eixo longitudinal (9) é configurado simétrico em rotação e arredondado, sendo que o elemento medidor de força é composto por uma luva tubular (4) metálica com uma haste flexível (3) posicionada nela, que apresenta duas peças de conexão (13, 16) e uma peça central (14) situada internamente, entre elas, com componentes da mola medidora (12), e sobre esses componentes da mola medidora (12) são aplicada tiras medidoras de tensão, sendo que as extremidades da viga de flexão (3) estão unidas com elementos anelares (5, 6) metálicos, alinhados transversalmente para com o eixo longitudinal (9), elementos estes que na sua região marginal radial estão soldados com a luva tubular (4), de modo que as vigas de flexão estão envolvidas de modo hermético, e sendo que os elementos anelares (5, 6) contêm locais macios a flexão, de modo que praticamente não haja acoplamento colateral de força entre a luva tubular (4) e o elemento indutor de força (1) e o elemento de saída de força (2), caracterizada pelo fato de que, a luva tubular (4) é configurada resistente a flexão e o elemento indutor de força (1) e o elemento de saída de força (2) são configurados arredondados em peças de modo simétrico em rotação ao longo do eixo longitudinal (9), os locais macios à flexão dos elementos anelares (5, 6) são configurados com locais finos concêntricos e circundantes, dentro da viga flexível (3) está prevista uma proteção contra sobrecarga (15) que envolve em um re

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2/4 corte (11) da seção central (14) da viga flexível (3) uma viga de sobrecarga (20) axial, com um cabeçote batente (23) que se projeta em uma seção recortada (24) alargada de uma extremidade (28) da viga flexível (3), e o componente de recorte (24) alargado possui ao menos uma perfuração (25), na qual uma parcela da face transversal da perfuração (24) se estende na extremidade (28) da viga flexível (3), e outra face da parte transversal se estende no cabeçote batente (23) e onde está preso um pino de ajuste (26) que deixa uma fenda (27) definida no término da viga flexível (3).

2. Célula de pesagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a viga flexível (3) é conformada como viga flexível dupla com uma seção central (14) em formato de paralelepípedo, e o recorte (11) na seção central (14) em formato de paralelepípedo é configurada de tal forma que forma dois filetes horizontais, paralelos, como componentes da mola medidora (12), sobre os quais estão aplicadas tiras medidoras de tensão.
3. Célula de pesagem de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a viga de sobrecarga (20) está disposta horizontalmente entre os componentes da mola medidora (12), e na parte de recorte (24) alargada estão conformadas duas perfurações (25) cada qual para um pino de ajuste (26), entre o cabeçote batente (23) e a extremidade (28) da viga flexível (3) móvel, e o pino de ajuste (26) limita a parte móvel da viga flexível (3) na direção ascendente e o outro pino de ajuste (26) limita a viga flexível (3) em sentido descendente.
4. Célula de pesagem de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que em uma face frontal (17) do elemento indutor de força (1) e do elemento de saída de força (2), para a fixação de uma plataforma de balança ou de um chassi de uma balança, como componente fixador (30) estão configurados como fixador (30), ao me

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3/4 nos uma perfuração rosqueada (19) horizontal e em ao menos dois pontos definidos da face frontal (17), em caráter adicional, estão conformadas perfurações de centragem (36) horizontais que estão circundadas por ao menos uma ranhura (31, 33) concêntrica, na qual, para a vedação de uma fenda de fixação, entre a face frontal (17) e o componente fixador (30), está introduzido ao menos um anel em O (32, 34).
5. Célula de pesagem de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que uma ranhura (31) externa concêntrica está prevista na borda externa da face frontal (17) e uma ranhura interna (33), coaxial em relação à ranhura anterior, está disposta em uma face situada internamente da face frontal (17).
6. Célula de pesagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que o elemento indutor de força (1), disposto ao longo do eixo longitudinal (9), e uma primeira peça de conexão (16) sequencial e em seguida um primeiro elemento anelar (5), disposto ao redor da primeira peça de conexão (16), bem como a viga flexível (3) com ela unida, são configurados inteiriços com a viga de sobrecarga (20) e com a segunda peça de ligação (3), ali sequencial, com o segundo elemento anelar (6) ali disposto e com o elemento de saída de força (20), ali unido.
7. Célula de pesagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizada pelo fato de que os componentes anelares (5, 6) são conformados como discos dispostos ao redor das peças de conexão (13, 16) centrais, e em ao menos um componente de superfície anelar de projeção concêntrica estão estreitados concentricamente de tal forma que constituem um diafragma (7, 8) macio e flexível.
8. Célula de pesagem de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que os lados das faces anelares, voltados na direção da viga flexível 3, apresentam uma concavidade circundante e

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4/4 côncava e os lados das faces anelares, voltadas na direção do elemento indutor de força (1) e do elemento de saída de força (2), são conformadas planas.
9. Célula de pesagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizada pelo fato de que a superfície externa das células de pesagem, fora da face frontal (17), apresenta apenas componentes superficiais arredondados que possuem uma superfície lisa, com reduzida aspereza.