DE102020107304A1

DE102020107304A1 - Fixed castor or swivel castor with one load cell

Info

Publication number: DE102020107304A1
Application number: DE102020107304.6A
Authority: DE
Inventors: Klaus Vayhinger-Dopatka
Original assignee: Minebea Intec GmbH
Current assignee: Minebea Intec GmbH
Priority date: 2020-03-17
Filing date: 2020-03-17
Publication date: 2021-09-23
Also published as: JP2021147034A

Abstract

Bockrolle (1) oder Lenkrolle (1) mit mindestens einem Rad (2) und einer Wägezelle (3), wobei das Rad (2) auf einer Welle (16) gelagert ist und die Wägezelle (3) einen Krafteinleitungsbereich (8) und einen feststehenden Bereich (5) aufweist, wobei der Krafteinleitungsbereich (8) mit dem Rad (2) verbunden ist, wobei an mindestens einer vertikalen Längsseitenfläche (19) der Wägezelle (3) mindestens ein Seitenblech (7) mit dem feststehenden Bereich (5) der Wägezelle (3) verbunden ist.Fixed castor (1) or swivel castor (1) with at least one wheel (2) and a load cell (3), the wheel (2) being mounted on a shaft (16) and the load cell (3) having a force application area (8) and a stationary area (5), the force application area (8) being connected to the wheel (2), with at least one side plate (7) connected to the stationary area (5) on at least one vertical longitudinal side surface (19) of the load cell (3) Load cell (3) is connected.

Description

GEBIET DER ERFINDUNGFIELD OF THE INVENTION

Bockrolle oder Lenkrolle mit mindestens einem Rad und einer Wägezelle, wobei das Rad auf einer Welle gelagert ist und die Wägezelle einen Krafteinleitungsbereich und einen feststehenden Bereich aufweist, wobei der Krafteinleitungsbereich mit dem Rad verbunden ist.Fixed castor or swivel castor with at least one wheel and a load cell, the wheel being mounted on a shaft and the load cell having a force application area and a fixed area, the force application area being connected to the wheel.

TECHNISCHER HINTERGRUNDTECHNICAL BACKGROUND

Bockrollen sind aus dem Stand der Technik bekannt und dienen zum Verfahren von sperrigen und schweren Gegenständen, wie beispielsweise Krankenhausbetten oder Pflegebetten. Beispielsweise offenbaren sowohl die EP 0 379 065 A1 sowie die EP 0 356 742 A1 entsprechende lenkbare Bockrollen, welche auch als Lenkrollen bezeichnet werden.Fixed castors are known from the prior art and are used to move bulky and heavy objects, such as hospital beds or care beds. For example, both the EP 0 379 065 A1 as well as the EP 0 356 742 A1 Corresponding steerable fixed castors, which are also referred to as swivel castors.

Weiterhin zeigt die WO 9 612 164 A1 ein auf einer Rolle montiertes Wägesystem, das aus mindestens drei Wägemodulen besteht, die am Boden eines Bettes, eines Behälters oder einer anderen zum Wiegen geeignete Oberfläche angebracht sind. Das Wägesystem kann aus einer auf dem Boden aufliegenden Rolle, einer an der Rolle angebrachten Wägezelle, Dehnungsmessstreifen oder einem anderen Sensor zum Messen der auf die Wägezelle einwirkenden Last bestehen.Furthermore, the WO 9 612 164 A1 a roller-mounted weighing system consisting of at least three weighing modules attached to the bottom of a bed, container, or other surface suitable for weighing. The weighing system can consist of a roller lying on the floor, a load cell attached to the roller, strain gauges or another sensor for measuring the load acting on the load cell.

Nachteilig an diesem Wägesystem ist, dass bei schockartigen Belastungen der Rolle das Wägesystem Schaden nehmen kann. Das Abfangen horizontaler Überlasten ist bei Wägezellen, insbesondere Single-Point Wägezellen nicht ohne weiteres möglich, weil die Wägezellen durch eine Querkraft in horizontaler Richtung bzw. in einer Querrichtung fast keine Verformung erfahren. Mit anderen Worten verformt sich bei einer horizontalen Kraft bzw. einer Querkraft der Krafteinleitungsbereich in horizontaler Richtung nur sehr gering. Deshalb kann der Krafteinleitungsbereich nicht durch einen Anschlag gestoppt werden. Die Wägezelle wird also oberhalb der maximal „erlaubten“ Querkraft unweigerlich beschädigt und bricht schlimmstenfalls.The disadvantage of this weighing system is that the weighing system can be damaged if the roller is subjected to shock loads. With load cells, especially single-point load cells, it is not easy to intercept horizontal overloads because the load cells experience almost no deformation due to a transverse force in the horizontal direction or in a transverse direction. In other words, with a horizontal force or a transverse force, the force introduction area deforms only very slightly in the horizontal direction. Therefore, the force application area cannot be stopped by a stop. The load cell is inevitably damaged above the maximum "permitted" transverse force and, in the worst case, breaks.

ZUSAMMENFASSUNGSUMMARY

Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Bockrolle oder Lenkrolle zur Verfügung zu stellen, welche die bekannten Nachteile des Standes der Technik ausräumt oder zumindest verringert.It is therefore the object of the invention to provide a fixed castor or swivel castor which eliminates or at least reduces the known disadvantages of the prior art.

Diese Aufgabe wird bei einer Bockrolle oder Lenkrolle der eingangs genannten Art dadurch erreicht, dass an mindestens einer vertikalen Längsseitenfläche der Wägezelle mindestens ein Seitenblech mit dem feststehenden Bereich der Wägezelle verbunden ist. Das mindestens eine Seitenblech, welches eine Art Lenker darstellt, ist vorzugsweise aus mindestens einer zu der Längsseitenfläche der Wägezelle parallelen, senkrecht stehenden, relativ schmalen Platte bzw. einem Blech ausgeführt. Aufgrund der Anordnung des Seitenblechs ist dieses in vertikaler Richtung sehr steif und kann dadurch große Kräfte übertragen, wie beispielsweise die Gewichtskraft eines zu verwiegenden Gegenstands. In horizontaler Richtung quer zur Materialstärke des Seitenblechs ist dieses hingegen weich, d.h. das Seitenblech kann sich durch eine Querkraft verbiegen. Relativ schmal bedeutet im Zusammenhang mit der Erfindung, dass die Materialstärke des Seitenblechs kleiner ist als die Breite und/oder die Höhe des Seitenblechs. Vorzugsweise sind an den sich gegenüberliegenden Längsseitenflächen der Wägezelle jeweils ein Seitenblech angeordnet. Somit sind mindestens zwei Seitenbleche mit der Wägezelle verbunden.In the case of a fixed castor or swivel castor of the type mentioned at the outset, this object is achieved in that at least one side plate is connected to the stationary area of the load cell on at least one vertical longitudinal side surface of the load cell. The at least one side plate, which represents a type of link, is preferably made from at least one perpendicular, relatively narrow plate or sheet metal that is parallel to the longitudinal side surface of the load cell. Due to the arrangement of the side plate, it is very stiff in the vertical direction and can therefore transmit large forces, such as the weight of an object to be weighed. In the horizontal direction across the material thickness of the side plate, however, it is soft, i.e. the side plate can bend due to a transverse force. In connection with the invention, relatively narrow means that the material thickness of the side plate is smaller than the width and / or the height of the side plate. A side plate is preferably arranged on each of the opposing longitudinal side surfaces of the weighing cell. This means that at least two side panels are connected to the load cell.

In einer weiteren Ausgestaltung ist ein Spalt zwischen dem Seitenblech und der vertikalen Längsseitenfläche der Wägezelle vorhanden. Eine Spaltbreite zwischen einer Innenseite des Seitenblechs und einer Außenseite der Wägezelle ist so bemessen, dass sich das Seitenblech aufgrund der für die Wägezelle maximal zulässige Querkraft genau so weit verbiegt, dass bei einer Überschreitung der maximal zulässigen Querkraft die Innenseite des Seitenblechs an mindestens einer Außenseite der Wägezelle anliegt. Somit muss der Grad der Verbiegung der Wägezelle, aufgrund einer Einwirkung einer Querkraft auf die Wägezelle, immer so klein gehalten werden, dass die Verbiegung der Wägezelle vollständig im elastischen Bereich des Materials liegt. In einem Messbetrieb ist der Spalt zwischen dem Seitenblech und der Wägezelle vorhanden, wobei in dem Messbetrieb durch die Wägezelle beispielsweise ein Gewicht, ein Herzschlag und/oder eine Atemfrequenz ermittelt wird.In a further embodiment, there is a gap between the side plate and the vertical longitudinal side surface of the load cell. A gap width between an inside of the side plate and an outside of the load cell is dimensioned such that the side plate bends due to the maximum permissible transverse force for the load cell to such an extent that, if the maximum permissible transverse force is exceeded, the inside of the side plate on at least one outside of the Load cell is applied. Thus, the degree of deflection of the load cell, due to the effect of a transverse force on the load cell, must always be kept so small that the deflection of the load cell is completely within the elastic range of the material. In a measuring mode, the gap is present between the side plate and the load cell, and in the measuring mode the load cell determines, for example, a weight, a heartbeat and / or a respiratory rate.

In einer weiteren Ausgestaltung weist das Seitenblech eine Aussparung auf, wobei die Aussparung in der Nähe des Krafteinleitungsbereichs angeordnet ist und die Aussparung in vertikaler Richtung auf der Hälfte der Höhe des Seitenblechs angeordnet ist. Durch die Aussparung wird eine Schraube geschraubt, wobei zwischen einer Schraubenspitze und einer Außenseite der Wägezelle ein Spalt vorhanden ist. Somit liegt bei einer Überschreitung der maximal zulässigen Querkraft die Schraubenspitze an mindestens einer Außenseite der Wägezelle an. Dadurch kann es nicht dazu kommen, dass aufgrund eines Torsionsmoments, welches auf die Wägezelle einwirkt, das Seitenblech bereits vor Erreichen der maximal „erlaubten“ Querkraft an der Wägezelle anliegt und dadurch ein Messfehler entstehen kann. Vorzugsweise steht die Schraubenspitze über eine Innenseite des Seitenblechs heraus, welche zu der Wägezelle zeigt.In a further embodiment, the side plate has a cutout, the cutout being arranged in the vicinity of the force introduction area and the cutout being arranged in the vertical direction at half the height of the side plate. A screw is screwed through the recess, with a gap being present between a screw tip and an outside of the load cell. Thus, if the maximum permissible transverse force is exceeded, the screw tip is in contact with at least one outside of the load cell. This means that, due to a torsional moment acting on the load cell, the side plate is already in contact with the load cell before the maximum "permitted" transverse force is reached, which can lead to a measurement error. Preferably the screw tip is above a Inside of the side plate, which points to the load cell.

In einer weiteren Ausgestaltung ist das Seitenblech an mindestens einer Seite der Wägezelle angeordnet, welche in einer Hauptfahrrichtung der Bockrolle oder Lenkrolle liegt. Somit befinden sich die Schmalseiten der Wägezelle quer zur Fahrtrichtung. Weiterhin ist sehr wahrscheinlich, dass in Fahrrichtung Stöße mit höheren Kräften auftreten, wobei die Wägezelle in Längsrichtung höhere Querkräfte schadlos aufnehmen kann, als in Querrichtung.In a further embodiment, the side plate is arranged on at least one side of the load cell which lies in a main direction of travel of the fixed castor or swivel castor. This means that the narrow sides of the load cell are at right angles to the direction of travel. Furthermore, it is very likely that shocks with higher forces will occur in the direction of travel, whereby the load cell can absorb higher transverse forces in the longitudinal direction without damage than in the transverse direction.

In einer weiteren Ausgestaltung ist an mindestens einer Stirnseite des Seitenblechs mindestens ein Endblech angeordnet. Dadurch kann der Grad der Verbiegung der Wägezelle bei einer Querkraft gering gehalten werden, indem das Endblech dafür sorgt, dass seitlich an mindestens einer Stirnseite, insbesondere an den beiden Stirnseiten des Seitenblechs, das Endblech, insbesondere die zwei Endbleche, jeweils einen festen Anschlag für das Seitenblech bilden. Dies bedeutet gleichzeitig, dass auch die so montierte Single-Point Wägezelle vor zu großen Querkräften geschützt wird, wenn die Biegesteifigkeit des Seitenblechs und der Endbleche passend zur erlaubten Querkraft der Wägezelle ausgelegt sind. Messtechnisch optimal sind dafür zwei Endbleche sowie zwei Seitenbleche an der Wägezelle angeordnet, welche parallel und senkrecht stehend angeordnet sind. Die Endbleche sorgen dafür, dass sich am Krafteinleitungsbereich durch die auftretende Querkraft eine Parallelverschiebung ergibt, und gleichzeitig die Kraftübertragung symmetrisch erfolgt. Die Abstände der beiden Seitenbleche von dem feststehenden Bereich und/oder von dem Krafteinleitungsbereich der Wägezelle sind genauso gewählt, dass ein Seitenblech bei der maximal „erlaubten“ Querkraft an dem feststehenden Bereich und/oder an dem Krafteinleitungsbereich der Wägezelle anschlägt und somit die Querkraft nicht mehr über die Wägezelle geleitet wird. In einem Messbetrieb haben das Seitenblech und die Wägezelle keinen Kontakt. Mit anderen Worten ist in einem Messbetrieb der Spalt zwischen dem Seitenblech und der Wägezelle vorhanden, weil sonst Reibungs- und Querkräfte das Messergebnis beeinflussen bzw. verfälschen würden und es zu einem Kraftnebenschluss kommen kann.In a further embodiment, at least one end plate is arranged on at least one end face of the side plate. As a result, the degree of bending of the load cell in the event of a transverse force can be kept low by the end plate ensuring that the end plate, in particular the two end plates, each have a fixed stop for the laterally on at least one end face, in particular on the two end faces of the side plate Form side plate. At the same time, this means that the single-point load cell mounted in this way is also protected from excessive lateral forces if the bending stiffness of the side plate and the end plates are designed to match the permitted lateral force of the load cell. In terms of measurement technology, two end plates and two side plates are arranged on the load cell, which are parallel and vertical. The end plates ensure that there is a parallel shift at the force introduction area due to the transverse force that occurs, and that the force is transmitted symmetrically at the same time. The distances between the two side plates from the fixed area and / or from the force application area of the load cell are chosen so that a side plate strikes the fixed area and / or the force application area of the load cell with the maximum "permitted" transverse force and thus the lateral force no longer impacts is passed through the load cell. In a measuring operation, the side plate and the load cell have no contact. In other words, the gap between the side plate and the weighing cell is present in a measuring operation, because otherwise friction and transverse forces would influence or falsify the measuring result and a force shunt can occur.

In einer weiteren Ausgestaltung ist die Materialstärke des Endblechs größer als die Materialstärke des Seitenblechs. Dadurch sind die Endbleche steif in Richtung der Querkraft und es ergibt sich am Krafteinleitungsbereich durch die auftretende Querkraft eine Parallelverschiebung.In a further embodiment, the material thickness of the end plate is greater than the material thickness of the side plate. As a result, the end plates are stiff in the direction of the transverse force and a parallel displacement results at the force introduction area due to the transverse force that occurs.

In einer weiteren Ausgestaltung ist ein Anschlusskörper über dem Krafteinleitungsbereich angeordnet, wobei der Anschlusskörper als Überlastanschlag für die Wägezelle dient und mit einem Gegenstand verbunden wird. Der Abstand zwischen dem Anschlusskörper und der Wägezelle ist so gewählt, dass die Wägezelle an dem Anschlusskörper anliegt, sobald die maximale Auslenkung der Wägezelle bei Nennlast überschritten wird. Bei dem Gegenstand handelt es sich bevorzugt um ein Krankenhausbett oder ein Pflegebett, jedoch sind auch andere Gegenstände denkbar, wie beispielsweise Behälter, Maschinen, Fahrgestelle oder Plattformen. Weiterhin kann die Bockrolle oder Lenkrolle aufgrund des Anschlusskörpers einfach gegen eine bestehende Bockrolle oder Lenkrolle ausgetauscht werden und fügt sich in ein bestehendes Transportsystem ein, welches aus mindestens einer Bockrolle oder einer Lenkrolle besteht, die an einem Gegenstand befestigt ist. Somit kann an bestehenden Transportsystemen eine Gewichtsmessfunktion einfach nachgerüstet werden. Bevorzugt ist der Anschlusskörper mit dem mindestens einem Seitenblech verbunden, wobei der Anschlusskörper mit dem Seitenblech kraftschlüssig oder stoffschlüssig verbunden ist.In a further embodiment, a connection body is arranged above the force introduction area, the connection body serving as an overload stop for the load cell and being connected to an object. The distance between the connection body and the load cell is selected so that the load cell rests against the connection body as soon as the maximum deflection of the load cell is exceeded at nominal load. The object is preferably a hospital bed or a care bed, but other objects are also conceivable, such as, for example, containers, machines, chassis or platforms. Furthermore, the fixed castor or swivel castor can easily be exchanged for an existing fixed castor or swivel castor due to the connection body and fits into an existing transport system, which consists of at least one fixed castor or a swivel castor that is attached to an object. In this way, a weight measurement function can easily be retrofitted to existing transport systems. The connection body is preferably connected to the at least one side plate, the connection body being connected to the side plate in a force-locking or material-locking manner.

In einer weiteren Ausgestaltung ist der feststehende Bereich der Wägezelle über einen Befestigungskörper mit dem mindestens einem Seitenblech verbunden. Dadurch ist der Anschlusskörper über das Seitenblech mit dem Befestigungskörper verbunden, welcher wiederum mit dem feststehenden Bereich der Wägezelle verbunden ist. Somit ist der Gegenstand über den Anschlusskörper mit dem feststehenden Bereich verbunden.In a further embodiment, the stationary area of the weighing cell is connected to the at least one side plate via a fastening body. As a result, the connection body is connected to the fastening body via the side plate, which in turn is connected to the fixed area of the load cell. The object is thus connected to the fixed area via the connection body.

In einer weiteren Ausgestaltung ist ein Drehteller mit dem Rad der Bockrolle oder Lenkrolle verbunden. Dadurch wird die Bockrolle zu einer lenkbaren Bockrolle bzw. einer Lenkrolle, da sich die Bockrolle, aufgrund des Drehtellers, um eine zusätzliche Drehachse, insbesondere um eine zusätzliche vertikale Drehachse bewegen kann. Vorzugsweise ist der Drehteller mit dem Krafteinleitungsbereich der Wägezelle verbunden. Der Anschlusskörper liegt auf einer Verlängerung einer vertikalen Drehachse des Drehtellers der Bockrolle oder Lenkrolle. Insbesondere kann die Welle bzw. eine Rollendrehachse versetzt zu der vertikalen Drehachse angeordnet sein. Dadurch wird eine gute Lenkbarkeit der Bockrolle oder Lenkrolle ermöglicht und das mechanische Verhalten der Bockrolle oder Lenkrolle ist optimal, insbesondere gegen ein Kippen der Bockrolle oder Lenkrolle.In a further embodiment, a turntable is connected to the wheel of the fixed castor or swivel castor. As a result, the fixed castor becomes a steerable fixed castor or a swivel castor, since the fixed castor, due to the turntable, can move around an additional axis of rotation, in particular an additional vertical axis of rotation. The turntable is preferably connected to the force application area of the load cell. The connection body lies on an extension of a vertical axis of rotation of the turntable of the fixed castor or swivel castor. In particular, the shaft or a roller axis of rotation can be arranged offset to the vertical axis of rotation. This enables the fixed castor or swivel castor to be easily steered and the mechanical behavior of the fixed castor or swivel castor is optimal, in particular against tilting of the fixed castor or swivel castor.

In einer weiteren Ausgestaltung liegen der Krafteinleitungsbereich der Wägezelle und der Anschlusskörper auf der vertikalen Drehachse und der feststehende Bereich der Wägezelle ist lateral versetzt zu der vertikalen Drehachse angeordnet. Dadurch verändert sich nicht das mechanische Verhalten der Bockrolle oder Lenkrolle. Der feststehende Bereich ist dabei der ortsfeste Abschnitt der Wägezelle, welcher gegenüber dem beweglichen Krafteinleitungsbereich angeordnet ist.In a further embodiment, the force application area of the load cell and the connection body lie on the vertical axis of rotation and the stationary area of the load cell is arranged laterally offset to the vertical axis of rotation. This does not change the mechanical behavior of the fixed castor or swivel castor. The stationary area is the stationary section of the load cell, which is arranged opposite the movable force introduction area.

Weiterhin kann um die Wägezelle ein Gehäuse angeordnet sein, welches das mindestens eine Seitenblech und das mindestens eine Endblech umschließt. Alternativ können das mindestens eine Seitenblech und das mindestens eine Endblech ein Teil des Gehäuses sein, wobei das Gehäuse kein Bodenteil aufweisen würde. Mit anderen Worten würde das Gehäuse aus einem Oberteil, zwei Seitenblechen und zwei Endblechen bestehen. Somit würde das Oberteil den Bereich zwischen den Seitenblechen und den Endblechen verschließen und einen Anschlussbereich für einen Gegenstand bereitstellen. Das Oberteil, die Seitenbleche und die Endbleche wären somit mit dem Gegenstand und dem feststehenden Bereich der Wägezelle verbunden. Dadurch ist die Wägezelle geschützt und die Reinigung der Wägezelle wird erleichtert, da lediglich das Gehäuse von Verschmutzungen befreit werden muss.Furthermore, a housing can be arranged around the load cell which encloses the at least one side plate and the at least one end plate. Alternatively, the at least one side plate and the at least one end plate can be part of the housing, wherein the housing would not have a bottom part. In other words, the housing would consist of a top part, two side panels and two end panels. Thus, the upper part would close the area between the side panels and the end panels and provide a connection area for an object. The upper part, the side panels and the end panels would thus be connected to the object and the fixed area of the load cell. This protects the load cell and makes it easier to clean the load cell, since only the housing has to be freed from dirt.

FigurenlisteFigure list

Weitere vorteilhafte Aspekte ergeben sich aus der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, dabei ist:

1 eine schematische Darstellung einer Bockrolle oder Lenkrolle mit einem Rad
2 eine schematische Darstellung der Wägezelle
3 eine Draufsicht auf die Wägezelle

Further advantageous aspects emerge from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the drawings, in which:

1 a schematic representation of a fixed castor or swivel castor with one wheel
2 a schematic representation of the load cell
3 a top view of the load cell

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSBEISPIELEDETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS

1 zeigt eine schematische Darstellung einer Bockrolle 1 oder Lenkrolle 1 mit einem Rad 2 und einer Wägezelle 3. Über der Wägezelle 3 ist ein Anschlusskörper 4 angeordnet, welcher mit einem Gegenstand verbunden wird. Der Anschlusskörper 4 ist einerseits mit einem Endblech 6, insbesondere mit einem ersten Endblech 10, verbunden und andererseits mit mindestens einem Seitenblech 7 verbunden, wobei das Endblech 6 bzw. das erste Endblech 10 auf der Seite eines Krafteinleitungsbereichs 8 der Wägezelle 3 angeordnet ist. Vorzugsweise weist der Anschlusskörper 4 eine größere Materialstärke auf als das Endblech 6 und/oder des Seitenblechs 7. In der 1 ist ein Schnitt der Wägezelle 3, des Anschlusskörpers 4, eines Befestigungskörpers 9 und der Endbleche 6 dargestellt. Über dem feststehenden Bereich 5 der Wägezelle 3 ist der Befestigungskörper 9 angeordnet. Der Befestigungskörper 9 ist einerseits mit einem Endblech 6, insbesondere mit einem zweiten Endblech 11, verbunden und andererseits mit mindestens einem Seitenblech 7 verbunden, wobei das Endblech 6 bzw. das zweite Endblech 11 auf der Seite des feststehenden Bereichs 8 der Wägezelle 3 angeordnet ist. Vorzugsweise weist der Befestigungskörper 9 eine größere Materialstärke auf als das Endblech 6 und/oder des Seitenblechs 7. Weiterhin kann zwischen dem feststehenden Körper 5 und dem Befestigungskörper 9 ein erster Abstandshalter 13 angeordnet sein, welcher einen Höhenunterschied zwischen dem feststehenden Bereich 5 und dem Seitenblech 7 sowie dem Endblech 6 ausgleicht. Der erste Abstandshalter 13 kann sowohl Teil der Wägezelle 3 sein als auch als zusätzliches Bauteil eingebracht werden. 1 shows a schematic representation of a fixed castor 1 or swivel castor 1 with a wheel 2 and a load cell 3 . Above the load cell 3 is a connector body 4th arranged, which is connected to an object. The connection body 4th is on the one hand with an end plate 6th , in particular with a first end plate 10 , connected and on the other hand with at least one side plate 7th connected, the end plate 6th or the first end plate 10 on the side of a force application area 8th the load cell 3 is arranged. The connection body preferably has 4th a greater material thickness than the end plate 6th and / or the side panel 7th . In the 1 is a section of the load cell 3 , the connector body 4th , a fastening body 9 and the end plates 6th shown. Above the fixed area 5 the load cell 3 is the fastening body 9 arranged. The fastening body 9 is on the one hand with an end plate 6th , especially with a second end plate 11 , connected and on the other hand with at least one side plate 7th connected, the end plate 6th or the second end plate 11 on the side of the fixed area 8th the load cell 3 is arranged. The fastening body preferably has 9 a greater material thickness than the end plate 6th and / or the side panel 7th . Furthermore, between the fixed body 5 and the fastening body 9 a first spacer 13th be arranged, which is a height difference between the fixed area 5 and the side panel 7th as well as the end plate 6th compensates. The first spacer 13th can both be part of the load cell 3 be introduced as an additional component.

Der Befestigungskörper 9 ist mit dem feststehenden Bereich 5 der Wägezelle 3 verbunden. Vorzugsweise ist der feststehende Bereich 5 mit dem Befestigungskörper 9 kraftschlüssig verbunden, wobei mindestens eine Schraube 12 durch mindestens eine Durchgangsbohrung des Befestigungskörpers 9 gesteckt wird und in eine Gewindebohrung in dem feststehenden Bereich 5 eingeschraubt wird. Dementsprechend ist auch in dem ersten Abstandshalter 13 mindestens eine Durchgangsbohrung bzw. mindestens eine Gewindebohrung vorhanden.The fastening body 9 is with the fixed area 5 the load cell 3 tied together. Preferably the fixed area is 5 with the fastening body 9 positively connected, with at least one screw 12th through at least one through hole in the fastening body 9 is inserted and into a threaded hole in the fixed area 5 is screwed in. Correspondingly, there is also a spacer in the first 13th at least one through hole or at least one threaded hole is available.

Der Anschlusskörper 4 ist über das Seitenblech 7 bzw. die Seitenbleche 7 mit dem Befestigungskörper 9 verbunden, welcher wiederum mit dem feststehenden Bereich 5 der Wägezelle 3 verbunden ist. Somit ist der Anschlusskörper 4 mit dem feststehenden Bereich 5 der Wägezelle 3 verbunden. An dem Anschlusskörper 4 kann ein Befestigungszapfen angeordnet sein, welcher mit einem Fuß 14 eines Gegenstands verbunden wird.The connection body 4th is over the side panel 7th or the side panels 7th with the fastening body 9 connected, which in turn with the fixed area 5 the load cell 3 connected is. Thus, the connector body 4th with the fixed area 5 the load cell 3 tied together. On the connection body 4th a mounting pin can be arranged, which with a foot 14th an object is connected.

Der Krafteinleitungsbereich 8 der Wägezelle 3 ist mit dem Rad 2 verbunden. Zwischen dem Rad 2 und dem Krafteinleitungsbereich 8 kann ein zweiter Abstandshalter 15 angeordnet sein, welcher sowohl Teil der Wägezelle 3 sein kann als auch als zusätzliches Bauteil eingebracht werden kann. Weiterhin kann der zweite Abstandshalter 15 auch Teil der Bockrolle 1 oder Lenkrolle 1 sein. Zwischen der Wägezelle 3 bzw. zwischen dem Krafteinleitungsbereich 8 und dem Anschlusskörper 4 ist ein Spalt. Der Abstand zwischen dem Anschlusskörper 4 und der Wägezelle 3 bzw. dem Krafteinleitungsbereich 8 ist so gewählt, dass die Wägezelle 3 an dem Anschlusskörper 4 anliegt, sobald die maximale Auslenkung der Wägezelle 3 bei Nennlast überschritten wird. Vorzugsweise ist die Materialstärke des ersten Abstandshalters 13, welcher an dem feststehenden Bereich 5 der Wägezelle 3 angeordnet ist, so gewählt, dass die Materialstärke des ersten Abstandshalters der maximalen „erlaubten“ Auslenkung der Wägezelle 3 bei Nennlast entspricht.The force application area 8th the load cell 3 is by bike 2 tied together. Between the wheel 2 and the force application area 8th can use a second spacer 15th be arranged, which is both part of the load cell 3 can be as well as can be introduced as an additional component. Furthermore, the second spacer 15th also part of the fixed castor 1 or swivel castor 1 be. Between the load cell 3 or between the force application area 8th and the connector body 4th is a crack. The distance between the connector body 4th and the load cell 3 or the force application area 8th is chosen so that the load cell 3 on the connector body 4th is applied as soon as the maximum deflection of the load cell 3 is exceeded at nominal load. The material thickness of the first spacer is preferably 13th which on the fixed area 5 the load cell 3 is arranged, selected so that the material thickness of the first spacer of the maximum "allowed" deflection of the load cell 3 at nominal load.

Der Krafteinleitungsbereich 8 der Wägezelle 3, der Anschlusskörper 4 und eine Welle 16, um welche sich das Rad 2 dreht, liegen auf einer vertikalen Drehachse 17. Der feststehende Bereich 5 der Wägezelle 3 ist versetzt zu der vertikalen Drehachse 17 angeordnet. Somit sind der Anschlusskörper 4, der Krafteinleitungsbereich 8 und die Welle 16 vertikal in einer Flucht angeordnet. Alternativ kann das Rad 2 versetzt zu der vertikalen Drehachse 17 angeordnet sein. Dazu kann zwischen der Wägezelle 3 und dem Rad 2 ein nicht gezeigter Drehteller angeordnet sein. Der Drehteller kann ein zusätzliches Bauteil sein, welches unterhalb des zweiten Abstandshalter 15 angeordnet ist oder der Drehteller kann ein Teil des zweiten Abstandshalters 15 sein.The force application area 8th the load cell 3 , the connector body 4th and a wave 16 around which the wheel 2 rotates, lie on a vertical axis of rotation 17th . The fixed area 5 the load cell 3 is offset from the vertical axis of rotation 17th arranged. Thus, the connector body 4th , the Force application area 8th and the wave 16 arranged vertically in a row. Alternatively, the wheel 2 offset from the vertical axis of rotation 17th be arranged. This can be done between the load cell 3 and the wheel 2 a turntable, not shown, can be arranged. The turntable can be an additional component which is below the second spacer 15th is arranged or the turntable can be part of the second spacer 15th be.

Vorzugsweise ist an einem Seitenblech 7 und/oder an einem Endblech 6, 10, 11, eine nicht gezeigte Aussparung für die Durchführung eines Kabels vorhanden, welches die Wägezelle 3 mit Strom versorgt und die Messsignale der Wägezelle an eine Steuerung übertragen kann.Preferably is on a side panel 7th and / or on an end plate 6th , 10 , 11 , a recess (not shown) for the passage of a cable, which the load cell 3 is supplied with power and can transmit the measurement signals from the load cell to a controller.

Bei der Wägezelle 3 handelt es sich bevorzugt um eine Scherstabwägezelle oder eine Biegewägezelle oder eine Single Point Wägezelle oder eine gefaltete Scherstab-/Biegestabwägezelle oder eine Kompressionswägezelle.With the load cell 3 it is preferably a shear beam load cell or a bending load cell or a single point load cell or a folded shear beam / bending beam load cell or a compression load cell.

2 eine schematische Darstellung der Wägezelle 3, mit zwei Seitenblechen 7 und zwei Endblechen 6, 10, 11, wobei jeweils Seitenblech 7 an einer vertikalen Längsseitenfläche 19 der Wägezelle 3 angeordnet ist, wobei die vertikale Längsseitenfläche 19 von dem Krafteinleitungsbereich 8 zu dem feststehenden Bereich 5 verläuft und die vertikale Längsseitenfläche 19 rechtwinklig zu einer Oberseite 18 der Wägezelle 3 angeordnet ist. Die Oberseite 18 der Wägezelle 3 zeigt dabei in Richtung des Gegenstands, welcher mit dem Anschlussköper 4 verbunden wird. Weiterhin ist ein Spalt 20 zwischen der Wägezelle 3 und den Seitenblechen 7 vorhanden bzw. ist ein Spalt 20 zwischen den Seitenblechen 7 und der vertikalen Längsseitenfläche 19 vorhanden. Die Spaltbreite zwischen der jeweiligen Innenseite der Seitenbleche 7 und einer Außenseite der Wägezelle 3 bzw. einer Außenseite der vertikalen Längsseitenfläche 19 entspricht der maximalen zulässigen Auslenkung der Wägezelle 3 bei einer Querkraft, wobei bei einer Überschreitung der maximal zulässigen Auslenkung die Wägezelle 3 Schaden nehmen kann und somit unbrauchbar wird. 2 a schematic representation of the load cell 3 , with two side panels 7th and two end plates 6th , 10 , 11 , with each side plate 7th on a vertical long side surface 19th the load cell 3 is arranged, wherein the vertical longitudinal side surface 19th from the force application area 8th to the fixed area 5 runs and the vertical long side surface 19th perpendicular to a top 18th the load cell 3 is arranged. The top 18th the load cell 3 points in the direction of the object which is connected to the connecting body 4th is connected. There is also a gap 20th between the load cell 3 and the side panels 7th exists or is a gap 20th between the side panels 7th and the vertical long side surface 19th available. The gap width between the respective inside of the side panels 7th and an outside of the load cell 3 or an outside of the vertical longitudinal side surface 19th corresponds to the maximum permissible deflection of the load cell 3 in the case of a transverse force, with the load cell being exceeded if the maximum permissible deflection is exceeded 3 Can be damaged and thus become unusable.

In einem Messbetrieb haben die Seitenbleche 7 und die Wägezelle 3 keinen Kontakt. Die Endbleche 6, 10, 11 sind an einer Stirnseite der Seitenbleche 7 angeordnet bzw. ist das erste Endbleche 10 an der Seite des Krafteinleitungsbereich 8 angeordnet und das zweite Endblech 11 ist an der Seite des feststehenden Bereichs 5 angeordnet. Die Endbleche 6, 10, 11 sind rechtwinklig zu den Seitenblechen 7 und rechtwinklig zu der Oberseite 18 der Wägezelle 3 angeordnet. Weiterhin weisen die Seitenbleche 7 eine geringere Materialstärke auf als die Endbleche 6, 10, 11. Die Seitenbleche 7, die Endbleche 6, 10, 11, der Anschlusskörper 4 und der Befestigungskörper 9 sind stoffschlüssig und/oder kraftschlüssig miteinander verbunden.In a measuring operation, the side plates have 7th and the load cell 3 no contact. The end plates 6th , 10 , 11 are on one face of the side panels 7th arranged or is the first end plate 10 on the side of the force application area 8th arranged and the second end plate 11 is on the side of the fixed area 5 arranged. The end plates 6th , 10 , 11 are at right angles to the side plates 7th and perpendicular to the top 18th the load cell 3 arranged. Furthermore, the side panels 7th a smaller material thickness than the end plates 6th , 10 , 11 . The side panels 7th who have favourited end plates 6th , 10 , 11 , the connector body 4th and the fastening body 9 are materially and / or non-positively connected to one another.

Weiterhin weisen die Seitenbleche 7 jeweils mindestens eine Aussparung 22 auf, wobei die Aussparung 22 in der Nähe des Krafteinleitungsbereichs 8 angeordnet ist und die Aussparung 22 in vertikaler Richtung auf der Hälfte der Höhe des Seitenblechs 7 angeordnet ist. Durch die Aussparung 22 wird eine Schraube 23 geschraubt, wobei zwischen einer Schraubenspitze und einer Außenseite der Wägezelle 3 ein Spalt vorhanden ist.Furthermore, the side panels 7th at least one recess each 22nd on, with the recess 22nd near the force application area 8th is arranged and the recess 22nd in the vertical direction at half the height of the side panel 7th is arranged. Through the recess 22nd becomes a screw 23 screwed, being between a screw tip and an outside of the load cell 3 there is a gap.

3 zeigt die Wägezelle aus 2 von einer Unterseite. Am Krafteinleitungsbereich 8 sind Gewindebohrungen 21 angeordnet, durch welche das Rad 2 an der Wägezelle 3 befestigt werden kann. Aufgrund der langen relativ schmalen Seitenbleche 7 sind diese in vertikaler Richtung sehr steif und können dadurch große Kräfte übertragen. In horizontaler Richtung bzw. In Richtung einer Querkraft F_Q bzw. quer zur Materialstärke der Seitenbleche 7 sind diese hingegen weich. Somit können sich die Seitenbleche 7 durch eine Querkraft F_Q verbiegen. Die Endbleche 6, 10, 11, welche mit den Seitenblechen 7 verbunden sind bilden einen festen Anschlag für die Seitenbleche 7. Dadurch kann der Grad der Verbiegung der Wägezelle 3 bei einer Querkraft F_Q gering gehalten werden. Die Endbleche 6, 10, 11, sorgen dafür, dass sich am Krafteinleitungsbereich 8 durch die auftretende Querkraft F_Q eine Parallelverschiebung ergibt, und gleichzeitig die Kraftübertragung symmetrisch erfolgt. Die Abstände der beiden Seitenbleche 7 von dem feststehenden Bereich 5 und/oder von dem Krafteinleitungsbereich 8 der Wägezelle 3 sind genauso gewählt, dass mindestens ein Seitenblech 7 bei der maximal „erlaubten“ Querkraft F_Q an dem feststehenden Bereich 5 und/oder an dem Krafteinleitungsbereich 8 der Wägezelle 3 anschlägt und somit die Querkraft F_Q nicht mehr über die Wägezelle 3 geleitet wird. 3 shows the load cell 2 from a bottom. At the force application area 8th are threaded holes 21 arranged through which the wheel 2 on the load cell 3 can be attached. Because of the long, relatively narrow side panels 7th these are very stiff in the vertical direction and can therefore transmit large forces. In the horizontal direction or in the direction of a transverse force F _Q or across the material thickness of the side panels 7th on the other hand, they are soft. Thus, the side panels can 7th by a transverse force F _Q bend. The end plates 6th , 10 , 11 , which with the side panels 7th are connected to form a fixed stop for the side panels 7th . This can reduce the degree of deflection of the load cell 3 at a shear force F _Q be kept low. The end plates 6th , 10 , 11 , ensure that the force application area 8th by the occurring transverse force F _Q a parallel shift results, and at the same time the power transmission takes place symmetrically. The distances between the two side panels 7th from the fixed area 5 and / or from the force application area 8th the load cell 3 are chosen in the same way that at least one side plate 7th at the maximum "permitted" transverse force F _Q on the fixed area 5 and / or at the force application area 8th the load cell 3 strikes and thus the transverse force F _Q no longer over the load cell 3 is directed.

Somit liegt bei einer zu hohen Querkraft F_Q das Seitenblech 7 mindestens teilweise an der Wägezelle 3 an, welches auf der Seite der einwirkenden Querkraft F_Q angeordnet ist und aufgrund der Endbleche 6, 10, 11 erfolgt eine Parallelverschiebung des gegenüberliegenden Seitenblechs 7, so dass der Spalt 20 zwischen der Wägezelle 3 und dem gegenüberliegenden Seitenblech 7 bzw. der Abstand zwischen der Wägezelle 3 und dem gegenüberliegenden Seitenblech 7 größer ist als ohne die Querkraft F_Q bzw. größer ist als in einer regulären Arbeitsposition bzw. im Messbetrieb. Dadurch wird die zu hohe Querkraft F_Q über die Seitenbleche 7 und die Endbleche 6, 10, 11, geleitet und die Wägezelle 3 ist vor der zu hohen Querkraft F_Q geschützt.This means that the lateral force is too high F _Q the side panel 7th at least partially on the load cell 3 which is on the side of the acting shear force F _Q is arranged and due to the end plates 6th , 10 , 11 there is a parallel shift of the opposite side panel 7th so that the gap 20th between the load cell 3 and the opposite side panel 7th or the distance between the load cell 3 and the opposite side panel 7th is greater than without the transverse force F _Q or is greater than in a regular working position or in measuring mode. This causes the transverse force to be too high F _Q over the side panels 7th and the end plates 6th , 10 , 11 , headed and the load cell 3 is in front of the excessive shear force F _Q protected.

In der 3 ist die Wägezelle 3 in ihrer regulären Arbeitsposition dargestellt bei der keine Querkraft F_Q auf die Wägezelle 3 einwirkt. Dabei weisen die Seitenbleche 7 den gleichen Spalt 20 bzw. den gleichen Abstand zu der Wägezelle 3 auf. Die Materialstärke der Endbleche 6, 10, 11, ist größer als die Materialstärke der Seitenbleche 7. Dadurch sind die Endbleche 6, 10, 11, steif in Richtung der Querkraft F_Q . Weiterhin entspricht der Spalt zwischen den Schrauben 23 bzw. der Spalt zwischen den Schraubenspitzen und der jeweiligen Außenseite der Wägezelle 3 der maximal „erlaubten“ Querkraft F_Q , wobei bei einer Überschreitung dieser Querkraft die Schraubenspitzen an der jeweiligen Außenseite der Wägezelle 3 anliegt und somit die Querkraft F_Q nicht mehr über die Wägezelle 3 geleitet wird. Vorzugsweise ist der Spalt 20 zwischen den Seitenblechen 7 und der Wägezelle 3 bzw. der jeweiligen vertikalen Längsseitenfläche 19 größer als der Spalt zwischen der jeweiligen Außenseite der Wägezelle 3 und der jeweiligen Schraubenspitze, wobei die jeweilige Schraubenspitze vorzugsweise über die jeweilige Innenseite des jeweiligen Seitenblechs 7 heraussteht.In the 3 is the load cell 3 shown in their regular working position with no shear force F _Q on the load cell 3 acts. In doing so, show the side panels 7th the same gap 20th or the same distance to the load cell 3 on. The material thickness of the end plates 6th , 10 , 11 , is greater than the material thickness of the side panels 7th . This will make the end plates 6th , 10 , 11 , stiff in the direction of the shear force F _Q . Furthermore, the gap between the screws corresponds 23 or the gap between the screw tips and the respective outside of the load cell 3 the maximum "permitted" transverse force F _Q , when this transverse force is exceeded, the screw tips on the respective outside of the load cell 3 and thus the transverse force F _Q no longer over the load cell 3 is directed. Preferably the gap is 20th between the side panels 7th and the load cell 3 or the respective vertical longitudinal side surface 19th larger than the gap between the respective outside of the load cell 3 and the respective screw tip, the respective screw tip preferably over the respective inside of the respective side plate 7th stands out.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: Bockrolle / LenkrolleFixed castor / swivel castor
22: Radwheel
33: WägezelleLoad cell
44th: AnschlusskörperConnection body
55: feststehende Bereichfixed area
66th: EndblechEnd plate
77th: SeitenblechPage sheet
88th: KrafteinleitungsbereichForce application area
99: BefestigungskörperFastening body
1010: erstes Endblechfirst end plate
1111: zweites Endblechsecond end plate
1212th: Schraubescrew
1313th: erster Abstandshalterfirst spacer
1414th: Fuß GegenstandFoot object
1515th: zweiter Abstandshaltersecond spacer
1616: Wellewave
1717th: vertikale Drehachsevertical axis of rotation
1818th: Oberseite WägezelleTop of the load cell
1919th: vertikale Längsseitenflächevertical long side surface
2020th: Spaltgap
2121: GewindebohrungenThreaded holes
2222nd: AussparungRecess
2323: Schraubescrew
FQFQ: QuerkraftShear force

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

EP 0379065 A1 [0002]
EP 0356742 A1 [0002]
WO 9612164 A1 [0003]

Claims

Fixed castor (1) or swivel castor (1) with at least one wheel (2) and a load cell (3), the wheel (2) being mounted on a shaft (16) and the load cell (3) having a force application area (8) and a has a fixed area (5), the force application area (8) being connected to the wheel (2), characterized in that at least one side plate (7) with the fixed area (3) on at least one vertical longitudinal side surface (19) of the weighing cell (3) 5) is connected to the load cell (3).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) Claim 1 , characterized in that there is a gap (20) between the side plate (7) and the vertical longitudinal side surface (19) of the weighing cell (3).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) Claim 2 , characterized in that in a measuring operation the gap (20) is present between the side plate (7) and the weighing cell (3).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that when the maximum permissible transverse force (F _Q ) is exceeded, the inside of the side plate (7) rests against at least one outside of the weighing cell (3).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the side plate (7) has a recess (22).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) Claim 5 , characterized in that the recess (22) is arranged in the vertical direction at half the height of the side plate (7).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) Claim 5 or 6th , characterized in that the recess (22) is arranged in the vicinity of the force introduction region (8).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) according to one of the Claims 5 until 7th , characterized in that a screw (23) is screwed through the recess (22), a gap being present between a screw tip and an outside of the weighing cell (3).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) Claim 8 , characterized in that when the maximum permissible transverse force (F _Q ) is exceeded, the screw tip rests against at least one outside of the weighing cell (3).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the side plate (7) is arranged on at least one side of the weighing cell (3) which lies in a main direction of travel of the fixed castor (1).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that at least one end plate (6, 10, 11) is arranged on at least one end face of the side plate (7).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) Claim 6 , characterized in that the material thickness of the end plate (6, 10, 11) is greater than the material thickness of the side plate (7).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a connection body (4) is arranged above the force application area (8), the connection body (4) serving as an overload stop for the load cell (3) and with connected to an object.

Fixed castor (1) or swivel castor (1) Claim 8 , characterized in that the connection body (4) is connected to the at least one side plate (7).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the fixed area (5) of the weighing cell (3) is connected to the at least one side plate (7) via a fastening body (9).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a turntable is connected to the wheel (2).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) Claim 11 , characterized in that the turntable is connected to the force application area (8).

Fixed castor (1) or swivel castor (1) Claim 11 or 12th , characterized in that the connection body (4) lies on an extension of a vertical axis of rotation (17) of the turntable.

Fixed castor (1) or swivel castor (1) according to one of the Claims 11 until 13th , characterized in that the force application area (8) of the load cell (3) lies on the vertical axis of rotation (17) and the fixed area (5) of the load cell (3) is arranged laterally offset to the vertical axis of rotation (17).