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TECHNISCHES GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Tragkonstruktion für
einen in Waagen verwendeten Massensensor und betrifft insbesondere
eine Tragkonstruktion, die mit einer Stoßfangfunktion ausgestattet ist,
um zu verhindern, dass eine übermäßige
Last auf den Massensensor ausgeübt wird, wenn eine Überlast
ausgeübt worden ist.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Gewöhnlichen
Wiegewaagen wird eine Funktion zum Auffangen einer Überlast
auf eine Waagschale hinzugegeben, um die auf einen Massensensor
ausgeübte Überlast zu vermindern. Diese Funktion
und die Funktionsbauteile werden als Stoßfänger
bezeichnet. Der Stoßfänger ist mit einem Federelement
versehen, das verlagert wird, wenn eine Last, die gleich einem voreingestellten
Wiegevermögen + a ist, zwischen der Waagschale und einem Waagschalenanschlag
ausgeübt wird, oder ein schwebender Rahmenteil, der als
ein Lastaufnehmer des Sensors fungiert, wird mit derselben Art von
Federelement versehen.
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Zum
Beispiel wird ein Aufbau vorgeschlagen, bei dem ein Blattfederelement
mit der Form des Buchstabens "c" auf der Vorstufenseite des beweglichen
Endes in Lastzellen-Waagen zwischengelegt ist, wie in Patentdokument
1 offenbart. Außerdem wird in Patentdokument 2 eine Tragkonstruktion
für einen in Waagen verwendeten Massensensor vorgeschlagen,
bei dem mindestens eine Tragstütze, die mit dem Massensensor
verbunden ist, eine Tragfeder zum Tragen der Tragstütze
und ein Führungselement zum Beschränken der senkrechten
Bewegung der Tragstütze in einem Zustand, in dem die Tragstütze in
einer Distanz von der Tragfeder eingestellt ist, vorgesehen sind.
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Der
konventionelle Stoßfänger und die Tragkonstruktion
für einen in Waagen verwendeten Massensensor haben jedoch
die folgenden technischen Probleme.
- Patentdokument
1: Japanische Patentoffenlegungsschrift
Nr. 2001-91349
- Patentdokument 2: Japanische
Patentoffenlegungsschrift Nr. 2001-228016
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE
PROBLEME
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Mit
anderen Worten, alle konventionellen Stoßfänger,
einschließlich Patentdokument 1, haben eine Konstruktion,
bei der ein Federelement auf der Vorstufenseite eines Massensensors
zwischengelegt ist. Da ein Messfehler erzeugt wird, wenn eine Last, die
gewogen werden kann, nicht direkt auf den Massensensor übertragen
wird, ist die Gestaltung kompliziert, ist nur gegen eine Überlast
direkt von oben wirksam und kann den Massensensor nicht vor einer Überlast
in seitlicher Richtung schützen, die erzeugt wird, wenn
die Waagen in Gebrauch sind.
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Außerdem
sind bei der in Patentdokument 2 vorgeschlagenen Tragkonstruktion
mindestens drei Bauteile nötig, was die Konstruktion kompliziert macht,
nur eine Stoßdämpfungswirkung gegen in einer vertikalen
Richtung ausgeübte Stöße bereitstellt und
es unmöglich macht, den Massensensor wirksam vor einer Überlast
in der seitlichen Richtung zu schützen.
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In
Anbetracht der vorgenannten konventionellen Probleme ist es eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Tragkonstruktion für
einen in Waagen verwendeten Massensensor bereitzustellen, bei dem eine
einfache Konstruktion verwendet wird und der in Waagen verwendete
Massensensor vor einer Überlast nicht nur aus einer vertikalen
Richtung, sondern auch aus allen Richtungen einschließlich
der seitlichen Richtung geschützt werden kann.
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ZUR LÖSUNG DER OBEN
ERWÄHNTEN PROBLEME VERWENDETE MITTEL
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Um
die obige Aufgabe zu lösen, liefert die vorliegende Erfindung
eine Tragkonstruktion für einen in Waagen verwendeten Massensensor,
mit einem schwebenden Rahmenabschnitt zur Aufnahme einer Last, wobei
der Abschnitt in einem Gehäuse untergebracht und auf einer
Endseite vorgesehen ist, und mit einem feststehenden Abschnitt,
mit dem die andere Seite versehen ist, wobei ein Gewicht eines auf
die Waagschale gelegten zu wiegenden Objekts von einem Aufnahmeteil
aufgenommen wird und eine Masse des zu wiegenden Objekts erfasst
wird; die Tragkonstruktion für einen in Waagen verwendeten Massensensor
ist dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Federelement zum Tragen
des Massensensors umfasst, wobei das Element zwischen den feststehenden
Abschnitt und das Gehäuse gelegt ist, welche Strukturkomponenten
sind, wobei das Federelement im Voraus elastisch verformt wird,
um dadurch den feststehenden Abschnitt des Massensensors zu drücken/drängen,
mit der Strukturkomponentenseite in Kontakt zu kommen, und sich
elastisch verformt, so dass sich der feststehende Abschnitt von
der Kontaktstelle trennt, wenn eine Kraft größer
als die Drück-/Drängkraft ausgeübt wird.
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Gemäß der
Tragkonstruktion für einen in Waagen verwendeten Massensensor
wie oben wird das Federelement, das zwischen den feststehenden Abschnitt
und das Gehäuse gelegt ist, welche Strukturkomponenten
sind, im Voraus elastisch verformt, wodurch der feststehende Abschnitt
des Massensensors gedrückt/gedrängt wird, um eine
Strukturkomponentenseite zu berühren, und wenn eine Kraft
größer als die Drück-/Drängkraft
ausgeübt wird, wird das Federelement elastisch verformt,
so dass sich der feststehende Abschnitt von der Kontaktstelle trennt. Wenn
daher eine Last kleiner als die Drück-/Drängkraft
direkt auf den Massensensor übertragen wird und eine Überlast
größer als die Drück-/Drängkraft ausgeübt
wird, trennt sich der feststehende Abschnitt des Massensensors von
der Kontaktstelle, wird die Überlast auf das Federelement
ausgeübt und erfährt das Federelement eine elastische
Verformung in diesem Zeitpunkt, wodurch die Wirkung der Überlast aufgefangen
wird. Wenn die Überlast weggenommen wird, kehrt der Massensensor
in den Anfangszustand zurück, in dem das Federelement zurückgestellt
ist.
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Solche
Stoßdämpfungs- und Wiederherstellungsfunktionen
des Federelements werden im Verhältnis zu einer Überlast
nicht nur in einer vertikalen Richtung, sondern auch aus einer beliebigen
Richtung einschließlich der seitlichen Richtung gezeigt. Und
da diese Wirkung bloß dadurch erzielt wird, dass das Federelement
zum Tragen des Massensensors zwischen den feststehenden Abschnitt
und Strukturelemente des Gehäuses eingefügt wird,
genügt ein einzelnes Bauteil, und die Konstruktion wird
einfach gemacht. Daher wird die Zuverlässigkeit als Stoßfänger
verbessert.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann das Gehäuse mit oberen
und unteren Gehäusen versehen sein, die miteinander zusammenpassen,
und die Kontaktstelle des feststehenden Abschnitts kann aus einem
Sensorkontaktabschnitt bestehen, der am oberen Gehäuse
hängt oder aufrecht auf dem unteren Gehäuse ausgebildet
ist.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann der Sensorkontaktabschnitt mit einem
Positionierungsabschnitt des feststehenden Abschnitts versehen sein,
der aus einem Vorsprung, Passabschnitt oder dergleichen besteht.
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Das
Federelement bei der vorliegenden Erfindung kann aus einer Blattfeder
bestehen, bei der die Seitenfläche wie der Buchstabe "c"
geformt ist.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann das Federelement aus einer Blattfeder
bestehen, bei der die Seitenfläche im Wesentlichen eine
Kurbelform hat.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann der feststehende Abschnitt des Massensensors
einen verlängerten Abschnitt haben, bei dem eine Endseite einstückig
verlängert ist, und der verlängerte Abschnitt
wird als das Federelement verwendet.
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Bei
der vorliegenden Erfindung kann eine Verbindungsstelle auf der Seite
des feststehenden Abschnitts des Massensensors in der wie der Buchstabe
"c" geformten Blattfeder in eine schmalere Form als ein Hauptkörperabschnitt
geformt sein.
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WIRKUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß der
Tragkonstruktion für einen in Waagen verwendeten Massensensor
gemäß der vorliegenden Erfindung kann mittels
einer einfachen Gestaltung der Massensensor vor einer Überlast
nicht nur aus einer vertikalen Richtung, sondern auch aus allen
Richtungen einschließlich der seitlichen Richtung geschützt
werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Querschnittsansicht, die eine erste Ausführungsform
einer Tragkonstruktion für einen in Waagen verwendeten
Massensensor gemäß der vorliegenden Erfindung
zeigt;
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2 ist
eine Draufsicht in der Richtung des Pfeils A in 1,
wenn das untere Gehäuse entfernt worden ist, bei den Waagen
von 1;
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3 ist
eine schematische Querschnittsansicht eines Falles, in dem ein Massensensor über
ein Federelement montiert ist, bei der in 1 gezeigten Tragkonstruktion;
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4 ist
eine schematische Querschnittsansicht eines Falles, in dem eine Überlast
wirken gelassen worden ist, bei den in 1 gezeigten
Waagen;
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5 ist
eine schematische Querschnittsansicht, die eine zweite Ausführungsform
der Tragkonstruktion für einen in Waagen verwendeten Massensensor
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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6 ist
eine schematische Querschnittsansicht, die eine dritte Ausführungsform
der Tragkonstruktion für einen in Waagen verwendeten Massensensor
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt; und
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7 ist
eine schematische Querschnittsansicht, die eine vierte Ausführungsform
der Tragkonstruktion für einen in Waagen verwendeten Massensensor
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt.
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BESTE ART ZUR AUSFÜHRUNG
DER ERFINDUNG
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Zweckmäßige
Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend
unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen im Detail beschrieben. 1 bis 4 zeigen
eine erste Ausführungsform einer Tragkonstruktion für
einen in Waagen verwendeten Massensensor gemäß der
vorliegenden Erfindung.
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Die
in diesen Zeichnungen gezeigte Ausführungsform ist ein
Fall, in dem die vorliegende Erfindung auf elektronische Waagen
mit Magnetbalance angewendet worden ist. Die elektronische Waagen haben
ein Gehäuse 10 und einen im Gehäuse 10 untergebrachten
Massensensor 12. Die Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung sind aber nicht unbedingt auf so einen Massensensor 12 mit
Magnetbalance beschränkt und können z. B. auch
auf einen Massensensor mit Dehnungsmessstreifen angewendet werden.
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Das
Gehäuse 10 ist mit einem oberen Gehäuse 14 und
einem unteren Gehäuse 16 versehen, deren Umfangsränder
miteinander zusammengefügt sind. Ein Raum 18 ist
im Gehäuse 10 abgetrennt, und der Massensensor 12 ist
in dem Raum 18 angeordnet.
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Der
Massensensor 12 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform ist ein Massensensor mit Magnetbalance
und ist mit einem schwebenden Rahmenteil 12a, der an einem
Ende angeordnet ist, so dass er zu einer Bewegung in der vertikalen
Richtung im Stande ist, und einem feststehenden Abschnitt 12b versehen,
der an dem anderen, dem schwebenden Rahmenteil 12a gegenüber
liegenden Ende angeordnet ist.
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An
den Ober- und Unterseiten des Massensensors 12 sind eine
Mehrzahl von Streben 12c parallel angeordnet, um einen
Roberval-Mechanismus auszubilden, und außerdem sind ein
Hebel 12d zum Übertragen einer Last und der Hauptkörper
des Magnetbalance-Sensors 12e vorgesehen.
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Ein
lastübertragendes Element 22, das auf der Unterseite
der Waagschale 20 hervorstehend angeordnet ist, ist an
der Oberseite des schwebenden Rahmenteils 12a befestigt.
Der schwebende Rahmenteil 12a ist der Aufnahmeteil zur
Aufnahme einer Last eines zu wiegenden Objekts, das auf die Waagschale 20 gelegt
ist.
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Die
Tragkonstruktion für den Massensensor 12 ist im
Falle der vorliegenden Ausführungsform auf die nachfolgend
beschriebene Weise gestaltet. Der Massensensor 12 hat ein
Federelement 24, das zwischen den feststehenden Abschnitt 12b des
Massensensors und die Unterseite des oberen Gehäuses 14 angeordnet
ist, und wird dadurch schwebend getragen, so dass die untere Endfläche
des Massensensors 12 in einer vorbestimmten Distanz nach
oben von der Oberseite des unteren Gehäuses 16 eingestellt
ist.
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Das
Federelement 24 gemäß der vorliegenden
Ausführungsform ist eine Blattfeder, bei der die Seitenfläche
mit einer Haupteinheit 26 und einem Paar erste und zweite
bewegliche Stücke 28, 30, die den zwei
Enden der Haupteinheit 26 gegenüberliegen, in
der Form des Buchstabens "c" ausgebildet ist, und wird ausgebildet,
indem die zwei Enden eines blattförmigen Metallblechs mit
einer vorbestimmten Breite im Wesentlichen um 90° gebogen
werden, so dass sie einander gegenüberliegen.
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Bei
dieser Art von Federelement 24 ist das erste bewegliche
Stück 28, welches sich auf der Oberseite befindet,
an einem Federbefestigungsabschnitt 14a befestigt, der
einstückig an der Unterseite des oberen Gehäuses 14 hängt,
und ist das zweite bewegliche Stück 30, welches
sich auf der Unterseite befindet, an der Unterseite des feststehenden
Abschnitts 12b des Massensensors 12 befestigt.
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Wenn
das Federelement 24 zum Tragen des Massensensors 12 verwendet
wird, wird eines der beweglichen Stücke 28 im
Voraus gebogen und elastisch verformt, um sich dem anderen beweglichen Stück 30 zu
nähern, wie durch die gestrichelte Linie in 3 gezeigt,
so dass eine Offset-Last ausgeübt wird, wenn der Massensensor 12 getragen
wird.
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Mit
anderen Worten, wenn das erste bewegliche Stück 28 im
Voraus gebogen wird, um sich dem anderen beweglichen Stück 30 zu
nähern, wie durch die gestrichelte Linie in 3 gezeigt,
und das erste bewegliche Stück 28 mit Schrauben
an der ebenen Oberfläche des Federbefestigungsabschnitts 14a angebracht
wird, resultiert ein Zustand, in dem sich das zweite bewegliche
Stück 30 um eine Distanz, die dem Betrag der im
Voraus durchgeführten Biegung entspricht, nach oben bewegt
hat.
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Wenn
sich das zweite bewegliche Stück 30 nach oben
bewegt, bewegt sich auch der Massensensor 12 in Begleitung
mit der Bewegung nach oben. Die obere Endseite des Massensensors 12 ist mit
einem Sensorkontaktabschnitt 14b versehen, welcher Abschnitt
angrenzend an die Oberseite des feststehenden Abschnitts 12b nahe
an einer Seite des Federbefestigungsabschnitts 14a angeordnet
ist und so aufgehängt ist, dass eine Stufe ausgebildet wird.
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Wenn
sich bei dieser Art von Positionsbeziehung der Massensensor 12 über
das zweite bewegliche Stück 30 bewegt, stellt
die obere Endfläche des feststehenden Abschnitts 12b Kontakt
her, um auf die Unterseite des Sensorkontaktabschnitts 14b zu
drücken.
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Es
ist auch möglich, den Sensorkontaktabschnitt 14b z.
B. mit einem Vorsprung zu versehen, der mit dem oberen Endrand des
feststehenden Abschnitts 12b ineinander greift und ihn
positioniert, oder eine Konkavität vorzusehen, die der äußeren Umfangsform
des feststehenden Abschnitts 12b entspricht und auf den
feststehenden Abschnitt 12b passt, um dadurch den feststehenden
Abschnitt zu positionieren.
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Außerdem
ist in der vorliegenden Ausführungsform das Federelement 24 mit
einem verlängerten Teil versehen, der einstückig
auf dem unteren Endabschnitt des feststehenden Abschnitts 12b des Massensensors 12 ausgebildet
ist, und der verlängerte Teil ist in eine vorbestimmte
Form gebogen, um dadurch das Federelement 24 auszubilden.
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In
diesem Fall kann die Drück-/Drängkraft mittels
der Offset-Last des Federelements 24 justiert werden. Die
Offset-Last wird auf eine Last eingestellt, bei der ein vorbestimmter
Sicherheitsfaktor zu einem Maximalwert hinzugefügt wird,
der durch die Waagen gewogen werden kann. Im Falle der vorliegenden Ausführungsform
ist das zweite bewegliche Stück 30 in einer schmalen
Form ausgebildet, so dass es im Wesentlichen 1/2 der Breite der
Haupteinheit 26 und des ersten beweglichen Stücks 28 hat,
wie in 1 gezeigt.
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Wenn
bei Waagen, die mit einer auf die oben beschriebene Weise gestalteten
Tragkonstruktion für den Massensensor versehen sind, ein
zu wiegendes Objekt bis zu der maximalen Masse, die mit einer vorbestimmten
Genauigkeit gemessen werden kann, auf die Waagschale 20 gelegt
wird, wie in 3 gezeigt, ist die Last des
zu wiegenden Objekts kleiner als die Offset-Last, mit der der feststehende
Abschnitt 12b des Massensensors 12 gegen den Sensorkontaktabschnitt 14b gedrückt
und gedrängt wird. Daher wird der feststehende Abschnitt 12b in
so einem Kontaktzustand gehalten, ohne von der Unterseite des Sensorkontaktabschnitts 14b getrennt
zu werden, die Last des zu wiegenden Objekts wird auf den Massensensor 12 ausgeübt,
und der Lastwert wird mit einer vorbestimmten Genauigkeit gemessen.
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Wenn
andererseits eine Kraft (Überlast W) größer
als die Drück-/Drängkraft, wodurch die Waagschale 20 dazu
gebracht wird, sich nach unten zu bewegen, auf die Vorderseite der
Waagschale 20 ausgeübt wird, trennt sich der feststehende
Abschnitt 12b vom Sensorkontaktabschnitt 14b nach
unten, wie in 4 gezeigt.
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Mit
anderen Worten, wenn zum Beispiel eine Überlast W größer
als die Drück-/Drängkraft auf die Waagschale 20 ausgeübt
wird, überwindet der feststehende Abschnitt 12b des
Massensensors 12 die Druckkraft des Federelements 24 und
trennt sich vom Sensorkontaktabschnitt 14b des oberen Gehäuses 14 um
eine Distanz entsprechend einem vorbestimmten Intervall d, wie in 4 gezeigt.
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Wenn
sich der Massensensor 12 auf diese Weise vom Sensorkontaktabschnitt 14b trennt,
wird die Überlast W auf das Federelement 24 ausgeübt, und
als Folge erfährt das Federelement 24 eine elastische
Verformung in diesem Zeitpunkt, wodurch die Überlastwirkung
aufgefangen wird. Wenn die Überlast W weggenommen wird,
kehrt der Massensensor 12 in den Anfangszustand zurück,
in dem das Federelement 24 zurückgestellt ist.
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Die
Stoßdämpfungs- und Wiederherstellungsfunktionen
des Federelements 24 werden im Verhältnis zur Überlast
W nicht nur in einer vertikalen Richtung, sondern auch aus einer
beliebigen Richtung einschließlich der seitlichen Richtung
gezeigt. Und da diese Wirkung bloß dadurch erzielt wird,
dass das Federelement 24 zum Tragen des Massensensors 12 zwischen
den feststehenden Abschnitt 12b und den Sensorkontaktabschnitt 14b gelegt
wird, genügt ein einzelnes Bauteil, und die Konstruktion
wird einfach gemacht.
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5 zeigt
eine zweite Ausführungsform einer Tragkonstruktion für
einen in Waagen verwendeten Massensensor gemäß der
vorliegenden Erfindung. Gleichen oder entsprechenden Abschnitten wie
in der ersten Ausführungsform sind dieselben Bezugszeichen
zugeordnet, und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen.
Nachfolgend werden nur charakteristische Merkmale beschrieben.
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Die
Tragkonstruktion für den Massensensor 12 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform hat ein Federelement 24,
das auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform
zwischen den feststehenden Abschnitt 12b und die Unterseite
des oberen Gehäuses 14 angeordnet ist, und wird
dadurch schwebend getragen, so dass die untere Endfläche
des Massensensors 12 in einer vorbestimmten Distanz nach
oben von der Oberseite des unteren Gehäuses 16 eingestellt
ist.
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Das
Federelement 24 ist auf dieselbe Weise wie in der oben
beschriebenen Ausführungsform eine Blattfeder, bei der
die Seitenfläche mit einer Haupteinheit 26 und
einem Paar erste und zweite bewegliche Stücke 28, 30,
die den zwei Enden der Haupteinheit 26 gegenüberliegen,
in der Form des Buchstabens "c" ausgebildet ist, und wird ausgebildet,
indem die zwei Enden eines blattförmigen Metallblechs mit
einer vorbestimmten Breite im Wesentlichen um 90° gebogen
werden, so dass sie einander gegenüberliegen.
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Bei
dem Federelement 24 ist das erste bewegliche Stück 28 an
einem Federbefestigungsabschnitt 14a befestigt, der einstückig
an der Unterseite des oberen Gehäuses 14 hängt,
und ist das zweite bewegliche Stück 30, welches
das andere Element des Paares ist, an der Unterseite des feststehenden Abschnitts 12b des
Massensensors 12 befestigt.
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Wenn
das Federelement 24 zum Tragen des Massensensors 12 verwendet
wird, wird eines der beweglichen Stücke 28 im
Voraus gebogen und elastisch verformt, um sich dem anderen beweglichen Stück 30 zu
nähern, auf dieselbe Weise wie in der oben beschriebenen
Ausführungsform, so dass eine Offset-Last ausgeübt
wird, wenn der Massensensor 12 getragen wird.
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Andererseits
ist die obere Endseite des Massensensors 12 mit einem Sensorkontaktabschnitt 16b versehen,
der im Wesentlichen die Form des Buchstabens "L" hat, der von der
Unterseite des unteren Gehäuses 16 aufrecht nach
oben weisend ausgebildet ist. Der Sensorkontaktabschnitt 16b ist
so gestaltet, dass eine Offset-Last auf das Federelement 24 ausgeübt
wird, und wenn am Federbefestigungsabschnitt 14a befestigt,
wird die obere Endfläche des feststehenden Abschnitts 12b berührt,
um gegen die Unterseite des Sensorkontaktabschnitts 16b gedrückt
zu werden, wenn sich der Massensensor 12 in Begleitung
mit der Aufwärtsbewegung des beweglichen Stücks 30 ebenfalls
nach oben bewegt. Die Drück-/Drängkraft in diesem
Zeitpunkt ist auf dieselbe Last wie in der oben beschriebenen Ausführungsform
eingestellt.
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Bei
der auf diese Weise gestalteten zweiten Ausführungsform
wird dasselbe Verhalten wie jenes in der ersten Ausführungsform
gezeigt, und in jedem der Fälle, in denen ein zu wiegendes
Objekt, das innerhalb der Maximalmasse liegt, die mit einer vorbestimmten
Genauigkeit gemessen werden kann, auf die Waagschale 20 gelegt
wird und eine Überlast W ausgeübt wird, kann dieselbe
Betriebswirkung erzielt werden.
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6 zeigt
eine dritte Ausführungsform einer Tragkonstruktion für
einen in Waagen verwendeten Massensensor gemäß der
vorliegenden Erfindung. Gleichen oder entsprechenden Abschnitten wie
in der ersten Ausführungsform sind dieselben Bezugszeichen
zugeordnet, und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen.
Nachfolgend werden nur charakteristische Merkmale beschrieben.
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Die
Tragkonstruktion für den Massensensor 12 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform hat ein Federelement 24a,
das auf dieselbe Weise wie in der ersten Ausführungsform
zwischen den feststehenden Abschnitt 12b des Massensensors 12 und
die Oberseite des unteren Gehäuses 16 gelegt ist,
wodurch die untere Endfläche des Massensensors 12 schwebend
getragen wird, so dass sie um eine vorbestimmte Distanz nach oben
von der Oberseite des unteren Gehäuses 16 getrennt
ist.
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Im
Falle der vorliegenden Ausführungsform ist das Federelement 24a eine
Blattfeder, bei der die Seitenfläche mit einer Haupteinheit 26a und
einem Paar erste und zweite bewegliche Stücke 28a, 30a, die
von den zwei Enden der Haupteinheit 26a verlängert
sind, im Wesentlichen in Form einer Kurbel ausgebildet ist, und
wird ausgebildet, indem die zwei Enden eines blattförmigen
Metallblechs mit einer vorbestimmten Breite so gebogen werden, so
dass sie zueinander parallel sind.
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Das
Federelement 24a ist so gestaltet, dass das erste bewegliche
Stück 28a an dem Federbefestigungsabschnitt 16a befestigt
ist, der vorstehend und einstückig auf der Unterseite des
unteren Gehäuses 16 ausgebildet ist, und das zweite
bewegliche Stück 30 an der Unterseite des feststehenden Abschnitts 12b des
Massensensors 12 befestigt ist.
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Wenn
das Federelement 24a zum Tragen des Massensensors 12 verwendet
wird, wird eines der beweglichen Stücke 28a im
Voraus gebogen und dazu gebracht, sich elastisch zu verformen, um
sich dem anderen beweglichen Stück 30a zu nähern,
auf dieselbe Weise wie in der obigen Ausführungsform, so
dass eine Offset-Last ausgeübt wird, wenn der Massensensor 12 getragen
wird.
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Andererseits
ist die Unterseite des oberen Gehäuses 14 mit
einem Sensorkontaktabschnitt 14b versehen, der in Form
einer Stufe in Richtung auf die obere Endseite des Massensensors 12 vorsteht.
Der Sensorkontaktabschnitt 14b ist so gestaltet, dass, wenn
eine Offset-Last auf das Federelement 24a ausgeübt
wird, welches am Federbefestigungsabschnitt 16a befestigt
ist, die obere Endfläche des feststehenden Abschnitts 12b mit
der Unterseite des Sensorkontaktabschnitts 14b in Kontakt
gebracht und dagegen drücken gelassen wird, wenn sich der Massensensor 12 in
Begleitung mit der Aufwärtsbewegung des beweglichen Stücks 30a nach
oben bewegt. Die Drück-/Drängkraft in diesem Zeitpunkt
ist auf dieselbe Last wie in der oben beschriebenen Ausführungsform
eingestellt.
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Wenn
bei der auf diese Weise gestalteten dritten Ausführungsform
ein zu wiegendes Objekt, das innerhalb der Maximalmasse liegt, die
mit einer vorbestimmten Genauigkeit gemessen werden kann, auf die
Waagschale 20 gelegt wird, ist die Last des zu wiegenden
Objekts kleiner als die Offset-Last, mit der der feststehende Abschnitt 12b des
Massensensors 12 gegen den Sensorkontaktabschnitt 14b gedrückt/gedrängt
wird. Daher wird der feststehende Abschnitt 12b in so einem
Kontaktzustand gehalten, ohne von der Unterseite des Sensorkontaktabschnitts 14b getrennt
zu werden, die Last des zu wiegenden Objekts wird auf den Massensensor 12 ausgeübt,
und der Lastwert wird mit einer vorbestimmten Genauigkeit gemessen.
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Wenn
andererseits eine große Kraft (Überlast W) größer
als die Drück-/Drängkraft, die die Waagschale 20 dazu
bringt, sich nach unten zu bewegen, auf die Vorderseite der Waagschale 20 ausgeübt
wird, wird die Drängkraft des Federelements 24a überwunden und
wird der feststehende Abschnitt 12b vom Sensorkontaktabschnitt 14b nach
unten getrennt. Daher wird die Überlast W auf das Federelement 24a ausgeübt,
und das Federelement 24 erfährt in diesem Zeitpunkt
eine elastische Verformung, wodurch die Überlastwirkung
aufgefangen wird.
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Wenn
die Überlast W weggenommen wird, wird der Massensensor 12 durch
die Rückstellwirkung des Federelements 24 in den
Anfangszustand zurückgebracht. Es wird dieselbe Betriebswirkung wie
in der ersten Ausführungsform erzielt.
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7 zeigt
eine vierte Ausführungsform einer Tragkonstruktion für
einen in Waagen verwendeten Massensensor gemäß der
vorliegenden Erfindung. Gleichen oder entsprechenden Abschnitten wie
in der ersten Ausführungsform sind dieselben Bezugszeichen
zugeordnet, und eine detaillierte Beschreibung davon wird weggelassen.
Nachfolgend werden nur charakteristische Merkmale beschrieben.
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Bei
der Tragkonstruktion für den Massensensor 12 gemäß der
vorliegenden Ausführungsform ist ein Federelement 24a mit
derselben Form wie jenes in der dritten Ausführungsform
zwischen den feststehenden Abschnitt 12a des Massensensors 12 und die
Oberseite des unteren Gehäuses 16 eingefügt, wodurch
die untere Endfläche des Massensensors 12 schwebend
getragen wird, so dass sie um eine vorbestimmte Distanz nach oben
von der Oberseite des unteren Gehäuses 16 getrennt
ist.
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Auf
dieselbe Weise wie in der dritten Ausführungsform ist das
Federelement 24a eine Blattfeder, bei der die Seitenfläche
mit einer Haupteinheit 26a und einem Paar erste und zweite
bewegliche Stücke 28a, 30a, die von den
zwei Enden der Haupteinheit 26a verlängert sind,
im Wesentlichen in Form einer Kurbel ausgebildet ist.
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Auf
dieselbe Weise wie in der dritten Ausführungsform ist das
erste bewegliche Stück 28a des Federelements 24a an
dem Federbefestigungsabschnitt 16a befestigt, welcher einstückig
und vorstehend auf der Unterseite des unteren Gehäuses 16 ausgebildet
ist; das zweite bewegliche Stück 30 ist an der
Unterseite des feststehenden Abschnitts 12b des Massensensors 12 befestigt;
und in dieser Situation wird eine Offset-Last ausgeübt.
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Andererseits
ist die obere Endseite des Massensensors 12 mit einem Sensorkontaktabschnitt 16b versehen,
der im Wesentlichen die Form des Buchstabens "L" hat, der von der
Unterseite des unteren Gehäuses 16 aufrecht nach
weisend ausgebildet ist. Der Sensorkontaktabschnitt 16b ist
so gestaltet, dass eine Offset-Last auf das Federelement 24 ausgeübt
wird, und wenn am Federbefestigungsabschnitt 14a befestigt,
wird die obere Endfläche des feststehenden Abschnitts 12b berührt,
um gegen die Unterseite des Sensorkontaktabschnitts 16b gedrückt
zu werden, wenn sich der Massensensor 12 in Begleitung
mit der Aufwärtsbewegung des beweglichen Stücks 30a ebenfalls
nach oben bewegt. Die Drück-/Drängkraft in diesem
Zeitpunkt ist auf dieselbe Last wie in der ersten Ausführungsform
eingestellt.
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Bei
der auf diese Weise gestalteten vierten Ausführungsform
wird dasselbe Verhalten wie jenes in der dritten Ausführungsform
gezeigt, und in jedem der Fälle, in denen ein zu wiegendes
Objekt, das innerhalb der Maximalmasse liegt, die mit einer vorbestimmten
Genauigkeit gemessen werden kann, auf die Waagschale 20 gelegt
wird und eine Überlast W ausgeübt wird, kann dieselbe
Betriebswirkung erzielt werden.
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In
den oben beschriebenen Ausführungsformen wurde ein Fall
beschrieben, in dem eine Blattfeder als Mittel zum schwebenden Tragen
eines Massensensors 12 verwendet wird. Doch ist die Realisierung
der vorliegenden Erfindung nicht unbedingt auf diese Ausführungsformen
beschränkt, und man kann z. B. eine Schraubenfeder verwenden.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Gemäß der
Tragkonstruktion für einen in Waagen verwendeten Massensensor
gemäß der vorliegenden Erfindung kann mittels
einer einfachen Gestaltung ein Massensensor vor einer Überlast
nicht nur aus einer vertikalen Richtung, sondern auch aus allen
Richtungen einschließlich der seitlichen Richtung geschützt
werden, und die Technik kann daher wirksam auf Gebieten angewendet
werden, die so eine Gestaltung verwenden.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Die
vorliegende Erfindung schützt einen Massensensor vor einer Überlast
aus einer beliebigen Richtung. Eine Tragkonstruktion ist in einem
Gehäuse (10) untergebracht, hat einen schwebenden Rahmen
(12a), der auf einer Endseite vorgesehen ist, und einen
feststehenden Abschnitt (12b), der auf der anderen Endseite
vorgesehen ist, nimmt eine Last eines auf eine Waagschale (20)
gelegten zu wiegenden Objekts mit Hilfe des schwebenden Rahmenteils
(12a) auf und trägt den in Waagen verwendeten Massensensor
(12), um die Masse des zu wiegenden Objekts zu erfassen.
Die Tragkonstruktion hat ein Federelement (24) zum Tragen
des Massensensors (12) und ist zwischen den feststehenden
Abschnitt (12b) und das Gehäuse (10)
gelegt ist, welche Strukturelemente sind. Das Federelement (24)
wird im Voraus elastisch verformt, um dadurch auf den feststehenden
Abschnitt (12b) des Massensensors (12) zu drücken/drängen
und zu bewirken, dass der Abschnitt mit der Strukturelementenseite
in Kontakt kommt. Das Federelement verformt sich elastisch, so dass
sich der feststehende Abschnitt (12b) von der Kontaktstelle
trennt, wenn eine Kraft größer als die Drück-/Drängkraft
ausgeübt wird.
-
- 10
- Gehäuse
- 12
- Massensensor
- 12a
- Schwebenderahmenteil
(Lastaufnahmeteil)
- 12b
- Feststehender
Abschnitt
- 14
- Oberes
Gehäuse
- 14a
- Federbefestigungsabschnitt
- 14b
- Sensorkontaktabschnitt
- 16
- Unteres
Gehäuse
- 16a
- Federbefestigungsabschnitt
- 16b
- Sensorkontaktabschnitt
- 20
- Waagschale
- 24,
24a
- Federelemente
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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Zitierte Patentliteratur
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- - JP 2001-91349 [0004]
- - JP 2001-228016 [0004]