DE19949952A1 - Wiegevorrichtung - Google Patents
WiegevorrichtungInfo
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Abstract
Die Wiegevorrichtung enthält einen Gerätekörper mit Dehnungsmessern, ein Lastformstück zur Übertragung eines Gewichts eines zu messenden Objektes auf eine Lastfläche des Gerätekörpers, eine obere Platte, an deren einer Seite das Lastformstück (3) angeordnet ist und auf deren andere Seite das Objektgewicht aufgebracht wird, ein elastisches Bauteil um das Lastformstück herum und zwischen der Lastfläche und der oberen Platte und Verbindungselemente zum Verbinden der oberen Platte mit der Lastfläche in einer solchen Weise, daß die obere Platte sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs horizontal bewegen und um das Lastformstück kippen kann, wobei auch verhindert ist, daß die obere Platte nach oben freikommt. Die Wiegevorrichtung kann eine große vertikale Last messen und Verformungen aufnehmen, die durch eine horizontale Bewegung und einen Kippvorgang hervorgerufen werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wiegevorrichtung auf der
Basis von Dehnungsmessern, die in einer Tafelwaage, einem Mate
rialzufuhrbehälter, einem Druckprüfgerät, einem Spannungsprüfge
rät etc. verwendbar ist.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Aufsicht und eine Vorderansicht
eines typischen Beispiels einer herkömmlichen Wiegevorrichtung
mit Dehnungsmessern bzw. Spannungsmessern. Die Wiegevorrichtung
ist allgemein mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet.
Wie am besten Fig. 2 zeigt, enthält die Wiegevorrichtung 100
einen Befestigungsrahmen 101, einen Lastaufnehmer 102 mit einem
zylindrischen Loch 102a in seiner Mitte, mehrere Träger 103,
eine obere und eine untere Auflagerplatte 104a und 104b, einen
Zylinder 105, eine flexible Schicht 106, Dehnungsmesser 107 und
eine Lastplatte 108. Die flexible Schicht 106 besteht aus Gummi
oder einem anderen elastischen Material und ist durch Aushärten
bzw. Vulkanisieren mit der oberen Auflageplatte 104a und dar
unteren Auflageplatte 104b verbunden. Die flexible Schicht 106
ist wie eine Platte geformt. Die flexible Schicht 106 hat dyna
mische Eigenschaften wie Druckfestigkeit, Biegefestigkeit etc.,
die allgemein punkt-symmetrisch in allen Richtungen durch die
Plattenmitte sind. Der Zylinder 105 ist in der Mitte der unteren
Auflageplatte 104b vorgesehen, die allgemein dieselbe platten
ähnliche Form hat wie die flexible Schicht 106, und der Zylinder
greift in ein kreisförmiges Loch 102a in dem Lastaufnehmer 102
ein. Die Unterseite des Lastaufnehmers 102 sitzt oberhalb einer
Fläche, auf der die Wiegevorrichtung 100 angeordnet ist. Die
mehreren Träger 103 sind um den Lastaufnehmer 102 herum angeord
net und fest mit dem Lastaufnehmer 102 und dem Befestigungs
rahmen 1, zwischen diesen verlaufend, verbunden. Jeder Dehnungs
messer 107 ist an der Unterseite jedes Trägers 103 durch Befe
stigung oder dergleichen angebracht. Wenn somit eine vertikale
Last auf der oberen Auflagerplatte 104 angeordnet wird, drückt
diese den Lastaufnehmer 102 über die flexible Schicht 106 und
die untere Auflagerplatte 104b nach unten und biegt die Träger
103, wodurch sich der Widerstand der Dehnungsmesser 107 an den
Trägern 103 ändert.
Wenn eine größere Lastfläche bei der Wiegevorrichtung erforder
lich ist, wird eine Lastplatte 108 benutzt, und an jeder der
vier Ecken der Lastplatte 108 wird eine Wiegevorrichtung 100
angeordnet, wie Fig. 3 zeigt.
Bei diesen herkömmlichen Wiegevorrichtungen befindet sich die
flexible Schicht 106 zwischen den oberen Auflagerplatten 104 des
Lastaufnehmers 102 auf solche Weise, daß der letztere horizontal
bewegt und im Verhältnis zueinander gekippt werden kann.
Wenn ein Gegenstand, dessen Gewicht zu messen ist, auf der
oberen Auflagerplatte 104a oder der Lastplatte 108 angeordnet
wird, wird ein Stoß hervorgerufen, der eine äußere Kraft auf die
Wiegevorrichtung 100 ausübt. Die Bestandteile der Wiegevorrich
tung werden thermisch zusammengezogen und die Befestigungslöcher
können möglicherweise in einigen Fällen nicht präzise ausgebil
det sein. Die obige horizontale relative Bewegbarkeit und Kipp
barkeit der oberen Auflagerplatten 104a und des Lastaufnehmers
102 sind dazu vorgesehen, eine solche externe Kraft, eine ther
male Kontraktion, einen Ausbildungsfehler etc. aufzunehmen, um
die Wiegevorrichtung oder die Wiegevorrichtungen zu schützen.
Die herkömmlichen Wiegevorrichtung sind aber aus den folgenden
Gründen nicht vorteilhaft:
Wenn eine zu große vertikale Last auf der oberen Auflagerplatte 104 oder der Lastplatte 8 angeordnet wird, wird die flexible Schicht 106, wenn sie nicht ausreichend hart ist, über ihre Elastizität hinaus zusammengedrückt und kann somit nicht die Deformation der oberen Auflagerplatte 104 oder Lastplatte 108 aufnehmen, die durch die vertikale Belastung hervorgerufen wird. Um eine solche große vertikale Last ohne Schwierigkeiten messen zu können, sollte die flexible Schicht 106 eine größere Härte haben. Als Resultat hiervon wird die flexible Schicht 106 zu steif für eine horizontale Bewegbarkeit und Kippbarkeit der oberen Auflagerplatte 104a oder Lastplatte 108. Somit kann eine durch eine solche horizontale Bewegung und einen Kippvorgang hervorgerufene Verformung nicht in einem ausreichenden Maße aufgenommen werden.
Wenn eine zu große vertikale Last auf der oberen Auflagerplatte 104 oder der Lastplatte 8 angeordnet wird, wird die flexible Schicht 106, wenn sie nicht ausreichend hart ist, über ihre Elastizität hinaus zusammengedrückt und kann somit nicht die Deformation der oberen Auflagerplatte 104 oder Lastplatte 108 aufnehmen, die durch die vertikale Belastung hervorgerufen wird. Um eine solche große vertikale Last ohne Schwierigkeiten messen zu können, sollte die flexible Schicht 106 eine größere Härte haben. Als Resultat hiervon wird die flexible Schicht 106 zu steif für eine horizontale Bewegbarkeit und Kippbarkeit der oberen Auflagerplatte 104a oder Lastplatte 108. Somit kann eine durch eine solche horizontale Bewegung und einen Kippvorgang hervorgerufene Verformung nicht in einem ausreichenden Maße aufgenommen werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die
obigen Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden und eine
Wiegevorrichtung anzugeben, die eine große vertikale Last messen
kann und Deformationen durch eine horizontale Bewegung und durch
Kippen im ausreichenden Maße aufnehmen kann.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa
tentanspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen gekennzeichnet.
Die obige Aufgabe wird dadurch gelöst, daß eine Wiegevorrichtung
erfindungsgemäß einen Gerätekörper mit Dehnungsmessern, eine
Lasttaste bzw. ein Lastformstück zum Übertragen eines Gewichts
eines zu messenden Objektes auf eine Lastfläche des Gerätekör
pers, eine obere Platte an deren einer Seite das Lastformstück
installiert ist, und auf deren anderer Seite das Objektgewicht
aufgebracht wird, ein elastisches Bauteil, das um das Lastform
stück herum und zwischen der Lastfläche und der oberen Platte
angeordnet ist und Verbindungselemente aufweist, die die obere
Platte mit der Lastfläche so verbinden, daß die obere Platte
innerhalb eines vorbestimmten Bereichs horizontal bewegbar und
um das Lastformstück kippbar ist und daß verhindert ist, daß die
obere Platte nach oben freikommt.
Weitere Gegenstände, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vor
liegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden detail
lierten Beschreibung sowie anhand der beigefügten Zeichnungen.
Diese zeigen:
Fig. 1 eine Aufsicht auf eine Ausführungsform einer herkömm
lichen Wiegevorrichtung;
Fig. 2 eine Vorderansicht der herkömmlichen Wiegevorrichtung
gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine Aufsicht auf ein Beispiel, bei dem die herkömmliche
Wiegevorrichtung an allen vier Ecken einer Lastplatte angeordnet
ist;
Fig. 4 eine Aufsicht auf eine erste Ausführungsform der erfin
dungsgemäßen Wiegevorrichtung, wobei die obere Platte weggelas
sen ist, damit die Konstruktion der Wiegevorrichtung besser
sichtbar ist;
Fig. 5 eine Querschnittsansicht der Wiegevorrichtung gemäß Fig.
4 entlang der Linie A-O-B-C-D in Fig. 4;
Fig. 6 eine Aufsicht auf die obere Platte;
Fig. 7 eine Querschnittsansicht der oberen Platte entlang der
Linie E-E in Fig. 6;
Fig. 8 eine Aufsicht auf den Gerätekörper der erfindungsgemäßen
Wiegevorrichtung;
Fig. 9 eine Querschnittsansicht des Gerätekörpers entlang der
Linie F-F in Fig. 8, wobei die Dehnungsmesser sowohl an der
Oberseite als auch der Unterseite des verformbaren Teils befe
stigt sind;
Fig. 10 eine Querschnittsansicht des Gerätekörpers entlang der
Linie F-F in Fig. 8 mit einem Beispiel, bei dem die Dehnungs
messer nur an den Unterseiten des verformbaren Teils angebracht
sind;
Fig. 11 eine Aufsicht auf eine Variante des Gerätekörpers gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 eine Querschnittsansicht des Gerätekörpers entlang der
Linie G-G in Fig. 11;
Fig. 13 eine Aufsicht auf eine weitere Variante des Gerätekör
pers gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 eine Querschnittsansicht des Gerätekörpers entlang der
Linie H-H in Fig. 13 mit einem Beispiel, bei dem die Dehnungs
messer sowohl an den Oberseiten als auch den Unterseiten der
verformbaren stabähnlichen Abschnitte befestigt sind;
Fig. 15 eine Querschnittsansicht des Gerätekörpers entlang der
Linie H-H in Fig. 13 mit einem Beispiel, bei dem die Dehnungs
messer nur an den Unterseiten der verformbaren Stäbe angebracht
sind;
Fig. 16 eine Querschnittsansicht einer zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Wiegevorrichtung;
Fig. 17 eine Querschnittsansicht der Wiegevorrichtung gemäß Fig.
16, wobei die obere Platte in Richtung eines Pfeils gekippt ist;
Fig. 18 eine Querschnittsansicht der Wiegevorrichtung gemäß Fig.
16, wobei die obere Platte horizontal verlagert ist;
Fig. 19 eine Vorderansicht einer Variante des elastischen Bau
teils;
Fig. 20 eine Vorderansicht einer weiteren Variante des elasti
schen Bauteils;
Fig. 21 eine Querschnittsansicht der Wiegevorrichtung in einem
Beispiel, bei dem eine Abdeckung um das elastische Bauteil herum
vorgesehen ist;
Fig. 22 eine Vorderansicht der Abdeckung gemäß Fig. 21;
Fig. 23 eine Querschnittsansicht eines Beispiels der Wiegevor
richtung, bei dem die Abdeckung einstückig mit dem elastischen
Bauteil ausgebildet ist;
Fig. 24 eine Querschnittsansicht eines Beispiels, bei dem Vor
sprünge an dem elastischen Bauteil gemäß Fig. 21 angeformt sind;
Fig. 25 eine Querschnittsansicht einer weiteren Variante des
elastischen Bauteils;
Fig. 26 eine Querschnittsansicht einer dritten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Wiegevorrichtung;
Fig. 27 eine Querschnittsansicht der Wiegevorrichtung gemäß Fig.
26, wobei die obere Platte in Richtung eines Pfeils gekippt ist;
Fig. 28 eine Querschnittsansicht der Wiegevorrichtung gemäß Fig.
26, wobei die obere Platte horizontal bewegt bzw. verlagert ist;
Fig. 29 eine axiale Querschnittsansicht eines elastischen Bau
teils aus rostfreiem Stahl;
Fig. 30 eine Querschnittsansicht der Wiegevorrichtung, die ein
Beispiel für die Befestigung des aus rostfreiem Stahl bestehen
den elastischen Bauteils zeigt;
Fig. 31 eine axiale Querschnittsansicht einer weiteren Variante
eines aus rostfreiem Stahl bestehenden elastischen Bauteils und
Fig. 32 eine Vorderansicht einer vierten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Wiegevorrichtung, wobei ein Behälter auf der
oberen Platte angebracht ist.
Fig. 4 ist eine Aufsicht auf eine erste Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Wiegevorrichtung, wobei die obere Platte
weggelassen ist, damit die innere Konstruktion der Wiegevor
richtung besser sichtbar ist.
Fig. 5 ist eine Querschnittsansicht der Wiegevorrichtung gemäß
Fig. 4 entlang der Linie A-O-B-C-D in Fig. 4.
Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, enthält die erste Ausführungs
form der erfindungsgemäßen Wiegevorrichtung einen Gerätekörper
1, ein tasten- oder knopfförmiges Lastformstück 3, eine obere
Platte 4, eine Basisplatte 5, ein Kabel 9 und Verbindungselemen
te 10. Der Gerätekörper 1 ist wie eine Scheibe oder Platte
geformt. Die linke Hälfte der oberen Platte 4, des Lastform
stücks 3 und des elastischen Bauteils 11 sind in Fig. 4 nicht
gezeigt. Die linke Hälfte der oberen Platte ist strichpunktiert
angedeutet.
Der Gerätekörper 1 hat eine Ladefläche bzw. Lastfläche 2. Das
Lastformstück 3 besteht aus einem starren Material wie rost
freiem Stahl, um eine Last auf die Lastfläche 2 des Gerätekör
pers 1 zu übertragen. Das Lastformstück 3 ist an einer Seite der
oberen Platte 4 installiert, auf deren andere Seite das Gewicht
eines zu messenden Objektes aufgebracht wird. Die Lasttaste bzw.
das Lastformstück 3 ist an seinem unteren Ende gerundet.
Der Gerätekörper 1 ist mit der Basisplatte 5 zusammengebaut, die
aus einem starren Material wie rostfreiem Stahl besteht. Der
Gerätekörper 1 besteht aus einem zentralen Abschnitt 6, auf dem
sich die Lastfläche 2 befindet, einem Befestigungsabschnitt 7,
der an der Basisplatte 5 befestigt wird, und einem verformbaren
Abschnitt 8, der den Befestigungsabschnitt 7 und den zentralen
Abschnitt 6 miteinander verbindet. Der Gerätekörper 1 besteht
vollständig aus rostfreiem Stahl, und an dem verformbaren Ab
schnitt 8 sind Dehnungsmesser 20 befestigt, die weiter unten
beschrieben werden. Mit dem Gerätekörper 1 ist außerdem das
Kabel 9 verbunden, durch das Ausgangssignale von den Dehnungs
messern 20 abgegeben werden. Die obere Platte 4 ist über Ver
bindungselemente 10 mit der Lastfläche 2 verbunden.
Das elastische Bauteil 11 besteht aus Gummi oder einem anderen
elastischen Material und ist um das Lastformstück 3 herum zwi
schen der Lastfläche 2 und der oberen Platte 4 angeordnet. Die
Verbindungselemente 10 verlaufen durch das elastische Bauteil 11
hindurch und sind mit ihren Enden an dem zentralen Abschnitt 6
des Gerätekörpers 1 befestigt.
Bei dieser Ausführungsform hat jedes Verbindungselement 10 einen
Kopfabschnitt 10A und einen Schaftabschnitt 10B, der dünner als
der Kopfabschnitt 10A ist. Das Ende des Schaftabschnitts 10B ist
von der Lastfläche 2 in den zentralen Abschnitt 6 eingeschraubt.
In einem Abschnitt der oberen Platte 4, in dem die Verbindungs
elemente 10 vorgesehen sind, ist jeweils ein großes Loch 12 und
ein kleines Loch 13 ausgebildet, die miteinander in Verbindung
stehen. Der Durchmesser des kleinen Lochs 13 ist größer als
derjenige des Schaftabschnitts 10b, während der Durchmesser des
größeren Lochs 12 größer ist als derjenige des Kopfabschnitts
10A. Außerdem ist der Durchmesser des Kopfabschnitts 10A größer
als derjenige des kleinen Lochs 13. Auf diese Weise ist die
obere Platte 4 in einem vorbestimmten Bereich horizontal beweg
bar und um das Lastformstück 3 kippbar. Außerdem ist eine Dich
tung bzw. Einlage 14 aus einem elastischen Material in dem
großen Loch 12 angeordnet, die den Kopfabschnitt 10a umschließt.
Ferner ist der Befestigungsabschnitt 7 des Gerätekörpers 1 mit
einer Schraube 15 an der Basisplatte 5 befestigt. Eine Metall
dichtung 16 befindet sich innerhalb des Befestigungsabschnitts
7, der ein Ringkammer-ähnlicher Rahmen ist, auf der Basisplatte
5. Eine Kappe 17 ist lösbar in eine Öffnung in der Mitte der
Basisplatte 5 eingesetzt. Die Metalldichtung 16 dient dazu, das
Innere des Gerätekörpers 1 abzudichten, wobei sie verhindert,
daß Staub und Wasser in den Gerätekörper 1 eintritt. Die Kappe
17 kann entfernt werden, um verschiedene Widerstände einzustel
len, die sich innerhalb des Gerätekörpers 1 befinden.
Fig. 6 ist eine Aufsicht auf die obere Platte 4. Sie zeigt, daß
in der oberen Platte 4 um ein Loch 4A herum, in das das Lastta
stenförmige Lastformstück 3 eingesetzt ist, die großen Löcher 12
und die kleinen Löcher 13 zur Befestigung der Verbindungselemen
te 10 ausgebildet sind. Außerdem hat die obere Platte 4 in jeder
Ecke ein Loch 4B, in dem ein Teil des Objektes fixiert wird,
dessen Gewicht zu messen ist (entsprechend der Lastplatte 108
der oben beschriebenen herkömmlichen Wiegevorrichtung).
Fig. 7 ist eine Querschnittsansicht der oberen Platte entlang
der Linie E-E in Fig. 6. Bei dieser Ausführungsform besteht die
obere Platte 4 aus rostfreiem Stahl. Sie ist eine quadratische
Platte von 10 mm Dicke und 125 mm Seitenlänge. Das große Loch 12
hat einen Durchmesser von 17 mm und eine Tiefe von 8 mm, während
das kleine Loch 13 einen Durchmesser von 9 mm und eine Tiefe von
2 mm hat. Das Loch 4A hat einen Durchmesser von 6 mm und die
Löcher 4B haben einen Durchmesser von 10 mm.
Fig. 8 ist eine vereinfachte Aufsicht auf den Gerätekörper 1 der
ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gemäß Fig. 4.
Wie dargestellt, sind die Dehnungsmesser 20 auf zueinander um 90°
versetzten Linien angeordnet, und zwar auf den Oberseiten und
den Unterseiten eines ringförmigen verformbaren Abschnitts 8 des
Gerätekörpers 1.
Fig. 9 ist eine Querschnittsansicht des Gerätekörpers 1 entlang
der Linie F-F in Fig. 8 und zeigt die Anordnung der Dehnungs
messer 20 an den Oberseiten und den Unterseiten des verformbaren
Abschnitts 8. Der zentrale Abschnitt 6 des Gerätekörpers 1 ist
an seiner Unterseite höher als die Unterseite des Befestigungs
abschnitts 7 und wird von dem verformbaren Abschnitt 8 in der
Luft gehalten, der sich von dem Befestigungsabschnitt 7 einwärts
zu dem zentralen Abschnitt erstreckt. Wenn eine Last auf die
Lastfläche 2 aufgebracht wird, die die Oberseite des zentralen
Abschnitts 6 bildet, wird der verformbare Abschnitt 8 entspre
chend verformt, womit sich der Widerstand der Dehnungsmesser 20
ändert. Die Widerstandsänderung wird erfaßt, um die Größe der
Last bzw. des Gewichts eines zu messenden Objektes zu bestimmen.
Die Last, die auf der oberen Platte 4 aufliegt, wird mittels der
Lasttaste 3 bzw. des Lastformstücks 3 auf die Lastfläche 2 über
tragen.
Es wird darauf hingewiesen, daß gemäß Fig. 10 die Dehnungsmesser
20 entlang den Quadrantenlinien nur an den Unterseiten des ver
formbaren Abschnitts 8 des Geräteskörpers befestigt sein können.
Außerdem wird bemerkt, daß der Gerätekörper 1 gemäß den Varian
ten der Fig. 11 bis 15 ausgebildet sein kann.
Die Fig. 11 und 12 zeigen eine Variante des erfindungsgemäßen
Gerätekörpers 1. Dieser Gerätekörper 1 hat eine rechteckige
Form, keine runde Scheibenform. Er hat verformbare stabähnliche
bzw. stangenähnliche Abschnitte 8A anstelle des scheibenähn
lichen verformbaren Abschnitts 8 der obigen Ausführungsform. Bei
dieser Variante sind die Dehnungsmesser 20 nicht an der Ober
seite und der Unterseite der verformbaren Stäbe bzw. Stangen 8A
befestigt, sondern an beiden Seitenflächen der verformbaren
Stangen 8A.
Die Fig. 13 bis 15 zeigen eine andere Variante des Gerätekör
pers 1. Der Gerätekörper 1 ist allgemein quadratisch. Eine
verformbare Stange 8A ist an jeder Seite des zentralen Ab
schnitts vorgesehen (insgesamt sind es vier verformbare Arme
8A). Wie Fig. 14 zeigt, sind die Dehnungsmesser 20 sowohl an der
Oberseite als auch der Unterseite jeder verformbaren Stange 8A
befestigt. In Fig. 15 sind die Dehnungsmesser 20 nur an der
Unterseite jeder verformbaren Stange 8A angebracht.
Nachfolgend wird eine zweite Ausführungsform der Erfindung mit
Bezug auf die Fig. 16 bis 25 beschrieben.
Fig. 16 ist eine Querschnittsansicht der zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Wiegevorrichtung. Die Wiegevorrichtung ist
so ausgebildet, daß dann, wenn keine Last auf die obere Platte
aufgebracht ist, das elastische Bauteil 11 aus Gummi oder einem
anderen elastischen Material höher ist als die Lasttaste bzw.
das Lastformstück 3, so daß sich das untere Ende der Lasttaste
3 oberhalb der Lastfläche 2 befindet. Bei dieser zweiten Ausfüh
rungsform wird keine Einlage 14 in dem großen Loch 12 angeord
net, um den Kopfabschnitt 10a des Verbindungselementes 10 zu
umschließen. Damit verbleibt ein Abstand zwischen dem Kopfab
schnitt 10A des Verbindungselementes 10 und der Bodenwand des
großen Lochs 12, und dieser Abstand erlaubt es, daß die obere
Platte 4 sich innerhalb des durch den Abstand vorgegebenen Be
reichs nach oben und unten bewegt und kippt. Außerdem verbleibt
ein Abstand zwischen dem Kopfabschnitt 10A des Verbindungsele
mentes 10 und der Seitenwand des großen Lochs 12 sowie ein
weiterer Abstand zwischen dem Schaftabschnitt 10B des Verbin
dungselementes 10 und der Seitenwand des kleinen Lochs 13. Diese
Zwischenräume ermöglichen es, daß die obere Platte 4 sich hori
zontal bewegt. Das Lastformstück 3 ist an seinem unteren Ende
der Lastfläche 2 gegenüberliegend gerundet, d. h., daß das untere
Ende des Lastformstücks 3 in Punktkontakt mit der Lastfläche 2
gelangt.
Fig. 17 ist eine Querschnittsansicht der Wiegevorrichtung gemäß
Fig. 16 und zeigt, daß die obere Platte 4 in Richtung eines
Pfeils gekippt ist. D. h., die zentrale Achse des Lastformstücks
3 ist aus der vertikalen Position in der Ebene der Zeichnung
nach rechts gekippt. Das elastische Bauteil 11 ist an der rech
ten Hälfte zusammengedrückt. In diesem Zustand liegt der Kopfab
schnitt 10A des Verbindungselements 10 an dem Boden des großen
Lochs 12 an.
Fig. 18 ist eine Querschnittsansicht der Wiegevorrichtung gemäß
Fig. 16 und zeigt, daß auf die obere Platte 4 eine in Richtung
des Pfeils wirkende horizontale Kraft einwirkt.
Es wird darauf hingewiesen, daß das elastische Bauteil 11, das
aus Gummi oder einem anderen elastischen Material besteht, gemäß
den Fig. 19 bis 25 ausgebildet sein kann.
Fig. 19 zeigt eine Variante des elastischen Bauteils 11, bei der
ein Vorsprung 11A entlang des oberen Außenumfangs des elasti
schen Bauteils 11 angeformt sein kann. Zusätzlich kann ein Vor
sprung 11B entlang des unteren Außenumfangs des elastischen
Bauteils 11 vorgesehen sein. Es können beide Vorsprünge 11A oder
11B oder einer von diesen ausgebildet sein.
Fig. 20 zeigt eine andere Variante des elastischen Bauteils 11,
bei der Randleisten 11C am oberen und am unteren Umfang des
elastischen Bauteils 11 angeformt sein können.
Wenn eine vertikale Last auf die obere Platte 4 einwirkt, werden
die Vorsprünge 11A oder 11B oder die Randleisten 11C an dem
elastischen Bauteil gemäß den Fig. 19 und 20 zusammenge
drückt. Selbst wenn die obere Platte gedreht oder gekippt wird,
bleiben die Vorsprünge oder die Randleiste zusammengedrückt, so
daß kein Zwischenraum zwischen der oberen Platte 4 und der
Lastfläche 2 entsteht. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß
weder Staub noch Wasser zwischen die obere Platte 4 und das
elastische Bauteil 11 eintritt.
Fig. 21 zeigt eine weitere Variante des elastischen Bauteils 11,
bei der eine Abdeckung 18 um das elastische Bauteil 11 herum
vorgesehen ist. Die Abdeckung 18 kann sehr vorteilhaft bei
solchen Wiegevorrichtungen verwendet werden, bei denen die
Außenfläche des elastischen Bauteils 11 nicht freiliegen soll,
beispielsweise wenn die Wiegevorrichtung bei einem Bearbei
tungsprozeß von Nahrungsmitteln oder Chemikalien zum Zwecke des
Wiegens verwendet wird. Die Abdeckung 18 besteht vorzugsweise
aus einem korrosionsbeständigen metallischen Material wie rost
freiem Stahl. Wie Fig. 22 zeigt, sollte der Außenumfang der Ab
deckung 18 eine gewellte Form haben, um dem Kippen oder der
horizontalen Bewegung der oberen Platte 4 folgen zu können. Die
Abdeckung 18 sollte außerdem dicker sein als das Lastformstück
3 oder das elastische Bauteil 11.
Fig. 23 zeigt eine weitere Variante des elastischen Bauteils 11,
bei der die Abdeckung 18 einstückig mit dem elastischen Bauteil
11 ausgebildet ist. Bei dieser Variante können Vorsprünge 11D
einstückig an dem elastischen Bauteil 11 angeformt sein, wie
Fig. 24 zeigt.
Fig. 25 ist eine Querschnittsansicht der Wiegevorrichtung und
zeigt, daß das elastische Bauteil 11 innerhalb der Verbindungs
elemente 10 angeordnet ist.
Nachfolgend wird eine dritte Ausführungsform der erfindungs
gemäßen Wiegevorrichtung mit Bezug auf die Fig. 26 bis 31
beschrieben.
Bei dieser Ausführungsform ist das elastische Bauteil 11 um das
Lastformstück 3 und zwischen der Lastfläche 2 und der oberen
Platte 4 angeordnet, wie Fig. 26 zeigt. Das elastische Bauteil
11 besteht aus Metall wie rostfreiem Stahl. Zu beachten ist, daß
dann, wenn auf die obere Platte 4 keine Last einwirkt, das
elastische Bauteil 11 höher ist als das Lastformstück 3. Bei
dieser Ausführungsform ist keine Einlage 14 vorgesehen. Damit
existiert ein Zwischenraum zwischen dem Boden des Kopfabschnitts
10A des Verbindungselementes 10 und der Bodenwand des großen
Loches 12. Der Zwischenraum läßt zu, daß sich die obere Platte
4 aufwärts und abwärts bewegen und kippen kann. Außerdem beste
hen Zwischenräume zwischen dem Kopfabschnitt 10A des Verbindungs
elementes 10A und der Seitenwand des großen Loches 12 sowie
zwischen dem Schaftabschnitt 10B des Verbindungselementes 10 und
der Seitenwand des kleinen Loches 13. Diese Zwischenräume lassen
zu, daß sich die obere Platte 4 horizontal bewegt. Das Lastform
stück 3 ist am unteren Ende - der Lastfläche 2 gegenüberliegend
gerundet. Dies bedeutet, daß das untere Ende des Lastformstücks
3 in Punktkontakt mit der Lastfläche 2 gerät.
Fig. 27 ist eine Querschnittsansicht der dritten Ausführungsform
der Erfindung und zeigt die obere Platte 4 in einem Zustand, in
dem sie in Richtung eines Pfeils gekippt ist. D. h., die zentrale
Achse des Lastformstücks 3 ist aus der vertikalen Position in
der Ebene der Zeichnung nach rechts gekippt. Das elastische
Bauteil 11 besteht aus rostfreiem Stahl und ist an seiner rech
ten Hälfte zusammengedrückt. In diesem Zustand liegt der Kopf
abschnitt 10A des Verbindungselements 10 an dem Boden des großen
Lochs 12 an.
Fig. 28 zeigt die obere Platte 4 in einem Zustand, in dem sie
unter der Einwirkung einer horizontalen Kraft in Richtung des
Pfeils horizontal verlagert ist.
Fig. 29 ist eine axiale Querschnittsansicht einer Variante eines
aus rostfreiem Stahl bestehenden elastischen Bauteils 11, das
wie ein Ring geformt ist. Das ringförmige elastische Bauteil 11
hat einen gewellten Abschnitt 11E in der Mitte seines Umfang,
der nach innen vorsteht. Das elastische Bauteil 11 kann auch so
geformt sein, daß der gewellte Abschnitt 11E nach außen vor
steht, oder der gewellte Abschnitt 11E kann aus mehreren Wellen
ähnlich einem Faltenbalg bestehen.
Fig. 30 zeigt eine Variante der dritten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung, bei der das aus rostfreiem Stahl beste
hende elastische Bauteil 11 an der oberen Platte 4 und dem
zentralen Abschnitt 6 des Gerätekörpers 6 befestigt ist, indem
der obere und der untere Rand des elastischen Bauteils 11 in
Aussparungen 41 und 61 in der oberen Platte 4 und dem zentralen
Abschnitt 6 eingesetzt sind.
Fig. 31 zeigt noch eine Variante des aus rostfreiem Stahl beste
henden elastischen Bauteils 11. Das elastische Bauteil 11 be
steht aus dem gewellten Abschnitt 11E sowie einem oberen und
einem unteren Flanschabschnitt 11F, die an den gewellten Ab
schnitt 11E anschließen. Der obere und der untere Flanschab
schnitt 11F sind an der oberen Platte 4 und dem zentralen Ab
schnitt 6 durch Schweißen, Verschrauben oder dergleichen befe
stigt.
Wenn eine vertikale Last auf die obere Platte 4 einwirkt, wird
der gewellte Abschnitt 11E des elastischen Bauteils 11 gemäß den
Fig. 29 und 31 zusammengedrückt. Selbst wenn die obere Platte
4 gedreht oder gekippt wird, bleibt der gewellte Abschnitt 11E
zusammengedrückt, so daß kein Zwischenraum zwischen der oberen
Platte 4 und der Lastfläche 2 entsteht. Auf diese Weise ist
verhindert, daß Staub oder Wasser zwischen die obere Platte 4
und das elastische Bauteil 11 eintreten kann.
Wenn das elastische Bauteil 11 aus Gummi oder einem anderen
elastischen Material besteht, wird dieses in Mitleidenschaft
gezogen, wenn es mit einem organischen Lösungsmittel, Chemika
lien, Öl oder dergleichen, in Berührung kommt, was bei einem
elastischen Bauteil 11 aus rostfreiem Stahl nicht der Fall ist.
Ein aus rostfreiem Stahl bestehendes elastisches Bauteil 11 kann
auch in einer Atmosphäre verwendet werden, indem sich ein Gas
eines organischen Lösungsmittels befindet.
Fig. 32 ist eine Vorderansicht einer vierten Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Biegevorrichtung. Wie dargestellt, ist ein
Befestigungsarm bzw. Kragarm 22, der einen trichterförmigen
Behälter 21 trägt, auf der oberen Platte der erfindungsgemäßen
Biegevorrichtung befestigt. Der Kragarm 22 und die obere Platte
sind an mehreren Punkten miteinander verbunden. Der Behälter 21
hat allgemein mehrere Kragarme 22. Auf diese Weise wird jeweils
eine Wiegevorrichtung der vorliegenden Erfindung mit einem Krag
arm 22 verwendet, und jeder Kragarm 22 ist auf jeweils einer
oberen Platte der Gerätekörper 1 angebracht.
Bei der erfindungsgemäßen Wiegevorrichtung kann die obere Platte
4 frei gekippt und horizontal und vertikal bewegt werden, bis
die Verbindungselemente 10 an die Seitenwände und Bodenwände der
großen und kleinen Löcher 12 und 13 anschlagen. Deshalb ist es
möglich, eine Kraft aufzunehmen, die die Leistungsfähigkeit des
Gerätekörpers verschlechtern würde, beispielsweise eine horizon
tale Kraft, die aus einem thermischen Schrumpfen hervorgeht, das
durch eine Temperaturänderung des Behälters 21 hervorgerufen
ist, sowie eine Kippkraft (Drehkraft), die aus einer Verformung
der Kragarme 22 entsteht. Nachdem eine solche Kraft entfernt
ist, kann die obere Platte 4 in ihre Ausgangsposition zurück
kehren, und zwar wegen der elastischen Rückstellkraft des ela
stischen Bauteils 11. Die obere Platte 4 kann sich innerhalb
eines vorbestimmten Bereichs bewegen, d. h., wenn das Verbin
dungselement 10 an die Wand des Lochs anstößt, ist die obere
Platte 4 gegen jede weitere Bewegung blockiert. Da das Verbin
dungselement 11 als Stopper wirkt, muß keine Verstrebung und
kein Stopper an dem Gerätekörper 1 vorgesehen sein. Da außerdem
eine nach unten gerichtete Kraft von dem Lastformstück 3 auf den
Gerätekörper 1 übertragen wird, kann das elastische Bauteil 11
ohne Berücksichtigung dieser vertikal nach unten gerichteten
Kraft ausgebildet sein. Da das elastische Bauteil eine Elastizi
tät hat, die nur einer Kippkraft und einer horizontalen Kraft
folgt, kann es kompakt ausgebildet sein und einen kleinen hori
zontalen Querschnitt haben.
Wie vorstehend beschrieben, kann die erfindungsgemäße Wiegevor
richtung eine große vertikale Last messen und zufriedenstellend
Verformungen aufnehmen, die durch eine horizontale Bewegung
hervorgerufen werden, da das elastische Bauteil um das Last
formstück 3 herum und zwischen der Lastfläche und der oberen
Platte angeordnet ist und die obere Platte mit der Lastfläche
durch die Verbindungselemente verbunden ist, so daß die obere
Platte sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs horizontal
bewegen und um das Lastformstück 3 kippen kann und außerdem
nicht nach oben freikommen kann. Da zudem das Lastformstück 3 an
seinem unteren Ende - der Lastfläche gegenüberliegend - gerundet
ist, kann die obere Platte frei um den Punktkontakt des Last
formstücks mit der Lastfläche drehen, wodurch keine unnötige
Kraft auf die Lastfläche übertragen wird. Da das elastische
Bauteil höher ist als das Lastformstück 3, wird das elastische
Bauteil dann, wenn eine drehende Kraft auf die obere Platte
ausgeübt wird und die obere Platte kippt, unter dem nach unten
verlagerten Abschnitt der oberen Platte zusammengedrückt, wäh
rend sie an ihrem anderen Abschnitt unter dem sich nach oben
bewegenden Teil der oberen Platte um das zusammengedrückte Maß
entspannt oder erweitert. Damit ist sichergestellt, daß niemals
ein Spalt zwischen dem elastischen Bauteil und der oberen Platte
entsteht. Das elastische Bauteil wird durch organische Lösungs
mittel, Chemikalien, Öl oder dergleichen angegriffen, wenn es
aus Gummi oder einem anderen elastischen Material besteht. Wenn
das elastische Bauteil aber aus einem dünnen Metallblech herge
stellt ist, wird es von einem solchen organischen Lösungsmittel,
einer solchen Chemikalie, durch Öl oder dergleichen nicht ange
griffen, weshalb die Wiegevorrichtung mit einem aus Metall
bestehenden elastischen Bauteil auch in einer Atmosphäre ver
wendet werden kann, in der ein Gas eines organischen Lösungs
mittels vorhanden ist.
Claims (6)
1. Wiegevorrichtung, gekennzeichnet durch
einen Gerätekörper (1) mit Dehnungsmessern (20), einem Last formstück (3) zur Übertragung eines Gewichts eines zu messenden Gegenstandes auf eine Lastfläche (2) des Gerätekörpers,
eine obere Platte (4), an deren einer Seite das Lastformstück (3) installiert ist und auf deren andere Seite das Gewicht des Objektes aufgebracht wird,
ein elastisches Bauteil (11), das um das Lastformstück (3) und zwischen der Lastfläche (2) und der oberen Platte (4) angeordnet ist,
und Verbindungselemente (10), die die obere Platte (4) mit der Lastfläche (2) so verbinden, daß die obere Platte (4) sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs horizontal bewegen und um das Lastformstück (3) kippen kann, und die verhindern, daß die obere Platte (4) nach oben freikommt.
einen Gerätekörper (1) mit Dehnungsmessern (20), einem Last formstück (3) zur Übertragung eines Gewichts eines zu messenden Gegenstandes auf eine Lastfläche (2) des Gerätekörpers,
eine obere Platte (4), an deren einer Seite das Lastformstück (3) installiert ist und auf deren andere Seite das Gewicht des Objektes aufgebracht wird,
ein elastisches Bauteil (11), das um das Lastformstück (3) und zwischen der Lastfläche (2) und der oberen Platte (4) angeordnet ist,
und Verbindungselemente (10), die die obere Platte (4) mit der Lastfläche (2) so verbinden, daß die obere Platte (4) sich innerhalb eines vorbestimmten Bereichs horizontal bewegen und um das Lastformstück (3) kippen kann, und die verhindern, daß die obere Platte (4) nach oben freikommt.
2. Wiegevorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß das Lastformstück (3) an seinem
unteren Ende, der Lastfläche (2) gegenüberliegend, gerundet ist.
3. Wiegevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Bauteil (11) höher
ist als das Lastformstück (3).
4. Wiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß das Verbindungselement (10) einen
Kopfabschnitt (10A) und einen Schaftabschnitt (10B) hat, der
dünner als der Kopfabschnitt (10A) ist, daß der Schaftabschnitt
ein freies Ende hat, das in der Lastfläche (2) fixiert ist, daß
in der oberen Platte (4) ein Loch (12) mit großem Durchmesser
und ein Loch (13) mit kleinem Durchmesser ausgebildet ist, wobei
der Kopfabschnitt (10A) in das größere Loch (12) und der Schaft
abschnitt (10B) in das kleinere Loch (13) eingesetzt sind und
sich horizontal in dem großen und dem kleinen Loch bewegen
können, und daß der Durchmesser des Kopfabschnitts (10A) größer
ist als derjenige des kleinen Lochs (13).
5. Wiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Bauteil (11) aus
Gummi oder einem anderen elastischen Material besteht.
6. Wiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß das elastische Bauteil aus einem
dünnen Metallblech besteht.
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