IT201900011244A1

IT201900011244A1 -

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Publication number: IT201900011244A1
Application number: IT201900011244A
Authority: IT
Priority date: 2019-07-09
Filing date: 2019-07-09
Publication date: 2019-07-09
Also published as: WO2021005469A1

Description

DESCRIZIONE dell’invenzione industriale dal titolo: DESCRIPTION of the industrial invention entitled:

“Dispositivo a cella di carico” "Load cell device"

TESTO DELLA DESCRIZIONE TEXT OF THE DESCRIPTION

Campo tecnico Technical field

La descrizione si riferisce ai dispositivi a cella di carico. The description refers to load cell devices.

Una o più forme di attuazione possono essere applicate in dispositivi di pesatura quali, per esempio, dispositivi in grado di ospitare, al disotto di un supporto per i prodotti da pesare, attrezzature suscettibili di trattare, trasformare o analizzare i prodotti durante la pesatura. One or more embodiments can be applied in weighing devices such as, for example, devices capable of housing, under a support for the products to be weighed, equipment capable of treating, transforming or analyzing the products during weighing.

Una o più forme di attuazione possono trovare vantaggiosa, seppur non esclusiva, applicazione nel settore dei dispositivi di cottura. One or more embodiments can find an advantageous, although not exclusive, application in the field of cooking devices.

Sfondo tecnologico Technological background

Una cella di carico è un trasduttore suscettibile di misurare una forza applicata ad un corpo. Un’applicazione corrente delle celle di carico è nei sistemi di pesatura elettronici e nella misurazione di sforzi meccanici di compressione e trazione. A load cell is a transducer capable of measuring a force applied to a body. A current application of load cells is in electronic weighing systems and in the measurement of mechanical compression and traction stresses.

Per esempio, una cella di carico può comprendere un corpo di misura, per esempio in acciaio od alluminio, sul quale viene applicata una forza che ne determina una deformazione. A seconda della conformazione del corpo, tale deformazione può ad esempio essere una compressione, una trazione, una flessione o una loro combinazione. For example, a load cell can comprise a measuring body, for example made of steel or aluminum, on which a force is applied which causes a deformation thereof. Depending on the conformation of the body, this deformation can for example be a compression, a traction, a bending or a combination thereof.

Una cella di carico convenzionale può impiegare uno o più estensimetri che, applicati in certi punti del corpo di misura, sono in grado di rilevarne la deformazione tramite la variazione di resistenza elettrica che tale deformazione causa sul loro circuito elettrico. Il segnale elettrico ottenuto può essere amplificato ed elaborato per determinare la forza applicata al corpo della cella di carico. A conventional load cell can employ one or more strain gauges which, applied in certain points of the measuring body, are able to detect the deformation through the variation in electrical resistance that this deformation causes on their electrical circuit. The electrical signal obtained can be amplified and processed to determine the force applied to the load cell body.

Per esempio, sono note celle di carico comprendenti corpi di misura sagomati ad S posti in trazione o in compressione lungo un asse passante per il centro del corpo. For example, load cells are known comprising S-shaped measuring bodies placed in tension or compression along an axis passing through the center of the body.

Sono altresì note celle di carico cosiddette “offcenter” comprendenti un corpo a forma di parallelepipedo nel quale è ricavata un’apertura passante a forma di farfalla che consente al corpo, montato a sbalzo su un supporto, di flettere seguendo il movimento di un parallelogramma. Also known are so-called "offcenter" load cells comprising a parallelepiped-shaped body in which a butterfly-shaped through opening is obtained that allows the body, cantilevered on a support, to flex following the movement of a parallelogram.

Soluzioni di questo tipo sono descritte, per esempio, in EP 3 343 187 A1 o nella domanda internazionale PCT/IB2019/052695 non ancora pubblicata alla data di deposito della presente domanda. Solutions of this type are described, for example, in EP 3 343 187 A1 or in the international application PCT / IB2019 / 052695 not yet published at the filing date of this application.

Rispetto alle celle di carico che operano in trazione o compressione, quelle off-center offrono il vantaggio di poter alloggiare sulla cella un “piano di pesatura” rettangolare avente dimensioni non superiori al doppio della lunghezza massima della cella stessa (che può arrivare sino a valori dell’ordine di 170 mm) su cui posare il prodotto da pesare, senza richiedere alcun allineamento tra i carichi applicati e l’asse di deformazione del corpo di misura. Compared to load cells that operate in traction or compression, the off-center ones offer the advantage of being able to house a rectangular "weighing plane" on the cell having dimensions not exceeding double the maximum length of the cell itself (which can reach values of the order of 170 mm) on which to place the product to be weighed, without requiring any alignment between the applied loads and the deformation axis of the measuring body.

A livello brevettuale, documenti quali WO 95/35483. US 4 476 946 A, US 6 541 742 B2 o WO 2015/181 763 A2 sono esemplificativi della possibilità di applicare celle di carico o dispositivi similari a dispositivi di cottura. At the patent level, documents such as WO 95/35483. US 4 476 946 A, US 6 541 742 B2 or WO 2015/181 763 A2 are examples of the possibility of applying load cells or similar devices to cooking devices.

Anche in modo indipendente da vari inconvenienti messi in luce in tali documenti anteriori, si osserva che al momento attuale non sono correntemente disponibili celle di carico in grado di poter montare piatti di pesata aventi dimensioni di diverse decine di centimetri. Even independently of various drawbacks highlighted in these prior documents, it is noted that at the present time load cells capable of being able to mount weighing pans having dimensions of several tens of centimeters are not currently available.

Scopo e sintesi Purpose and summary

Una o più forme di attuazione si prefiggono lo scopo di fornire soluzioni perfezionate in grado di essere utilizzate con prestazioni adeguate in vari possibili contesti di impiego, quali, per esempio i contesti discussi nella parte introduttiva della presente descrizione. One or more embodiments have the purpose of providing improved solutions capable of being used with adequate performance in various possible contexts of use, such as, for example, the contexts discussed in the introductory part of the present description.

Secondo una o più forme di attuazione, tale scopo può essere raggiunto grazie ad un dispositivo a cella di carico avente le caratteristiche richiamate in modo specifico nelle rivendicazioni che seguono. According to one or more embodiments, this object can be achieved thanks to a load cell device having the characteristics referred to specifically in the following claims.

Le rivendicazioni formano parte integrante degli insegnamenti tecnici qui somministrati in relazione alle forme di attuazione. The claims form an integral part of the technical teachings administered herein in relation to the embodiments.

Una o più forme di attuazione facilitano il superamento di possibili limiti inerenti alla freccia derivante dalla applicazione alla cella di un carico corrispondente a prodotti da pesare. One or more embodiments facilitate the overcoming of possible limits inherent in the deflection deriving from the application to the cell of a load corresponding to the products to be weighed.

In celle di carico tradizionali, la freccia derivante dalla applicazione del carico può arrivare ad un valore massimo dell’ordine di 0,2 mm, dopodiché il materiale della cella può andare soggetto a snervamento. In traditional load cells, the deflection resulting from the application of the load can reach a maximum value of the order of 0.2 mm, after which the cell material can be subject to yield.

Una o più forme di attuazione permettono di raggiungere valori di freccia dell’ordine di 1,5 mm. Di conseguenza, i (micro)estensimetri delle celle possono presentare una campo di deformazione molto maggiore (anche di circa 100 volte in più rispetto alle celle tradizionali): ciò facilità un aumento, anche considerevole, della sensibilità della cella, consentendo per esempio un aumento delle divisioni del campo di misura, con una conseguente maggior precisione del risultato di misura. One or more embodiments allow to reach arrow values of the order of 1.5 mm. Consequently, the (micro) strain gauges of the cells can have a much greater deformation field (even about 100 times more than traditional cells): this facilitates an increase, even considerable, of the cell sensitivity, allowing for example an increase divisions of the measuring range, resulting in greater accuracy of the measurement result.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

Una o più forme di attuazione saranno ora descritte, a puro titolo di esempio non limitativo, con riferimento alle figure annesse, in cui: One or more embodiments will now be described, purely by way of non-limiting example, with reference to the attached figures, in which:

- la Figura 1 è una vista in elevazione, parzialmente sezionata, di una cella di carico secondo forme di attuazione, Figure 1 is a partially sectioned elevation view of a load cell according to embodiments,

- la Figura 2 è una vista in prospettiva esplosa di un dispositivo di pesatura suscettibile di incorporare forme di attuazione. Figure 2 is an exploded perspective view of a weighing device capable of incorporating embodiments.

Descrizione particolareggiata di forme di attuazione Nella descrizione che segue, sono illustrati uno o più dettagli specifici, rivolti a fornire una comprensione approfondita di esempi di forme di attuazione. Le forme di attuazione possono essere ottenute senza uno o più dei dettagli specifici, o con altri procedimenti, componenti, materiali, ecc. In altri casi, strutture, materiali, o operazioni noti non sono illustrati o descritti in dettaglio cosicché certi aspetti di forme di attuazione non verranno offuscati. Detailed description of embodiments In the following description, one or more specific details are illustrated, aimed at providing a thorough understanding of examples of embodiments. The embodiments can be obtained without one or more of the specific details, or with other processes, components, materials, etc. In other cases, known structures, materials, or operations are not illustrated or described in detail so that certain aspects of embodiments will not be obscured.

Il riferimento a “una forma di attuazione” o “una sola forma di attuazione” nel quadro della presente descrizione è inteso a indicare che una particolare configurazione, struttura, o caratteristica descritta in relazione alla forma di attuazione è compresa in almeno una forma di attuazione. Quindi, frasi come “in una forma di attuazione” o “in una sola forma di attuazione” che possono essere presenti in uno o più punti della presente descrizione non si riferiscono necessariamente a una specifica forma di attuazione. Inoltre, particolari conformazioni, strutture, o caratteristiche possono essere combinate in qualsiasi modo adeguato in una o più forme di attuazione. The reference to "one embodiment" or "a single embodiment" in the context of this description is intended to indicate that a particular configuration, structure, or feature described in relation to the embodiment is included in at least one embodiment . Thus, phrases such as "in one embodiment" or "in a single embodiment" which may be present in one or more points of the present description do not necessarily refer to a specific embodiment. Furthermore, particular conformations, structures, or features can be combined in any suitable way in one or more embodiments.

I riferimenti qui utilizzati sono forniti solamente per comodità e quindi non definiscono l’estensione di protezione o la portata delle forme di attuazione. The references used here are provided for convenience only and therefore do not define the extent of protection or the scope of the forms of implementation.

Nelle figure, il riferimento 100 indica una cella di carico rappresentata in un sistema di riferimento tridimensionale. In un tale sistema, una prima direzione X, longitudinale, ed una seconda direzione Y, trasversale, tra loro perpendicolari definiscono un piano orizzontale, ed una terza direzione Z, verticale, rappresenta una direzione perpendicolare al piano orizzontale, lungo la quale agisce la forza di gravità. In the figures, reference 100 indicates a load cell represented in a three-dimensional reference system. In such a system, a first longitudinal direction X and a second transverse direction Y, perpendicular to each other define a horizontal plane, and a third vertical direction Z represents a direction perpendicular to the horizontal plane, along which the force acts. of gravity.

Così come qui esemplificata, la cella di carico 100 comprende una base 110 a forma di cornice sulla quale è appoggiato un corpo deformabile 140, per esempio un corpo a piastra, complessivamente planare. As exemplified here, the load cell 100 comprises a base 110 in the form of a frame on which a deformable body 140, for example a plate-like body, which is planar as a whole, rests.

Anche se qui rappresentati per semplicità di forma quadrilatera (per esempio rettangolare), sia il corpo deformabile 140, sia la base 110 possono essere di forma diversa, per esempio circolare o poligonale. Although represented here for simplicity of quadrilateral shape (for example rectangular), both the deformable body 140 and the base 110 can be of different shape, for example circular or polygonal.

Così come qui esemplificata, la cella di carico 100 comprende un corpo di misura allungato 120, collocato al disotto del corpo deformabile 140 e tale da estendersi a sbalzo a partire dalla periferia verso la zona centrale del corpo deformabile 140 (per esempio in direzione longitudinale, X) secondo una generale configurazione “a trampolino”. As exemplified here, the load cell 100 comprises an elongated measuring body 120, located below the deformable body 140 and such as to extend cantilevered starting from the periphery towards the central area of the deformable body 140 (for example in the longitudinal direction, X) according to a general "trampoline" configuration.

Così come qui esemplificato, il corpo 120, anch’esso deformabile, si trova in rapporto di trasmissione di forza (di spinta) con il corpo 140. As exemplified here, the body 120, which is also deformable, is in a force transmission ratio (thrust) with the body 140.

Ciò può avvenire, per esempio, tramite un perno 160 collocato in corrispondenza della seconda estremità (estremità distale) del corpo 120, per esempio in corrispondenza della zona centrale del corpo deformabile 140. This can be done, for example, by means of a pin 160 located at the second end (distal end) of the body 120, for example at the central area of the deformable body 140.

Così come qui esemplificato, il corpo 120 si estende nella direzione longitudinale X per circa la metà dell’intera lunghezza della base 110, potendo così presentare una lunghezza suscettibile di essere scelta in una gamma di valori complessivamente piuttosto estesa. As exemplified here, the body 120 extends in the longitudinal direction X for about half of the entire length of the base 110, thus being able to present a length that can be chosen in a rather extensive range of values overall.

Così come qui esemplificato, nella direzione trasversale Y, il corpo 120 può presentare una dimensione (larghezza) di qualche decina di millimetri. As exemplified here, in the transverse direction Y, the body 120 can have a dimension (width) of some tens of millimeters.

In una o più forme di attuazione, lo spessore del corpo 120 nella direzione Z può essere scelto in modo che la freccia di deformazione suscettibile di essere rilevata all’estremo distale della trave rappresentata dal corpo 120, là ove si trova il perno 160, in presenza del massimo carico di pesatura previsto (fondo scala della cella) non sia tale da snervare il materiale, per esempio metallico, del corpo 120. In one or more embodiments, the thickness of the body 120 in the Z direction can be chosen so that the deflection arrow capable of being detected at the distal end of the beam represented by the body 120, where the pin 160 is located, in presence of the maximum expected weighing load (full scale of the cell) is not such as to yield the material, for example metal, of the body 120.

In una o più forme di attuazione, il corpo 140 destinato a definire il piano di pesatura può essere realizzato - per esempio a livello di dimensioni, quale lo spessore - in modo che, in presenza di un carico massimo previsto applicato in posizione centrale (per esempio all’incrocio delle diagonali di una forma quadrilatera), lo spostamento verticale del corpo deformabile 140 lungo l’asse Z nella regione di applicazione della forza peso non risulti superiore alla freccia massima prevista per corpo deformabile 120. In one or more embodiments, the body 140 intended to define the weighing plane can be made - for example in terms of dimensions, such as thickness - so that, in the presence of a maximum expected load applied in a central position (for example at the intersection of the diagonals of a quadrilateral shape), the vertical displacement of the deformable body 140 along the Z axis in the region of application of the weight force is not greater than the maximum deflection foreseen for the deformable body 120.

In una o più forme di attuazione, la prima estremità (prossimale) 120a del corpo deformabile 120 può essere fissata saldamente in corrispondenza del bordo del corpo 140 (per esempio tramite uno zoccolo 130 fissato al corpo 140 e/o, eventualmente, alla base o cornice 110), mentre la seconda estremità (distale) 120b porta il perno 160 - che può avere, per esempio, un diametro massimo di 2 mm -mantenuto stabilmente in contatto a guisa di palpatore con la superficie (inferiore) del corpo deformabile 140. In one or more embodiments, the first (proximal) end 120a of the deformable body 120 can be firmly fixed at the edge of the body 140 (for example by means of a base 130 fixed to the body 140 and / or, optionally, to the base or frame 110), while the second (distal) end 120b carries the pin 160 - which can have, for example, a maximum diameter of 2 mm - maintained stably in contact like a feeler with the (lower) surface of the deformable body 140.

Con la terminologia corrente nella scienza delle costruzioni, il corpo 120 può essere visto come una trave a sbalzo incastrata in 120a e soggetta (unicamente) a momento flettente, opzionalmente con un certo precarico dato dal perno 160 che preme contro la superficie del corpo 140 a seguito della flessione del corpo 140 sospeso alla cornice 110 dovuta al peso della sua massa. With current construction science terminology, the body 120 can be seen as a cantilever beam wedged at 120a and subject (only) to bending moment, optionally with some preload given by the pin 160 pressing against the surface of the body 140 a following the bending of the body 140 suspended from the frame 110 due to the weight of its mass.

Nella forma realizzativa qui esemplificata, il corpo 140 (per esempio con il corpo 120 montato su di esso tramite lo zoccolo 130) può essere appoggiato liberamente sui bordi della cornice 110, opzionalmente mantenuto distanziato dalla cornice 110 - per esempio di circa 10 mm - mediante l’interposizione di una guarnizione (ad es. plasticamente) cedevole 150 – avente, per esempio, una larghezza di pochi millimetri - applicata intorno al perimetro del corpo deformabile 140. In the embodiment exemplified here, the body 140 (for example with the body 120 mounted on it by means of the base 130) can be rested freely on the edges of the frame 110, optionally kept spaced from the frame 110 - for example by about 10 mm - by means of the interposition of a (e.g. plastically) yielding gasket 150 - having, for example, a width of a few millimeters - applied around the perimeter of the deformable body 140.

Così come rappresentato con linea a tratti nella Figura 2, sul corpo deformabile 140 è identificabile una zona di carico 170 destinata a ricevere un carico (peso) agente nella direzione verticale Z. La zona di carico 170 è suscettibile, per esempio, di ricevere su di essa un recipiente R, quale un vassoio contenente prodotto da pesare. As shown with broken lines in Figure 2, on the deformable body 140 a load area 170 intended to receive a load (weight) acting in the vertical direction Z can be identified. The load area 170 is capable, for example, of receiving on of it a container R, such as a tray containing the product to be weighed.

Nella forma realizzativa qui esemplificata, è possibile effettuare una calibrazione della cella 100 in corrispondenza della zona 170 tenendo in conto il fatto che lo spostamento del carico sulla superficie del corpo 140 può comportare una variazione della funzione di deformazione del corpo 140 stesso. In the embodiment exemplified here, it is possible to perform a calibration of the cell 100 in correspondence with the zone 170 taking into account the fact that the displacement of the load on the surface of the body 140 can involve a variation of the deformation function of the body 140 itself.

In una o più forme di attuazione, nel corpo 140 - che può essere realizzato, per esempio, di metallo - è possibile prevedere una porzione scolpita, per esempio incavata (rappresentata a tratti ed indicata con V nella Figura 1),o una semplice serigrafia in cui inserire il suddetto recipiente R, favorendone così un preciso posizionamento rispetto alla zona 170. In one or more embodiments, in the body 140 - which can be made, for example, of metal - it is possible to provide a carved portion, for example hollowed (represented in dashed lines and indicated with V in Figure 1), or a simple serigraphy in which to insert the aforementioned container R, thus favoring its precise positioning with respect to zone 170.

In aggiunta o in alternativa, in una o più forme di attuazione - per esempio con il corpo 140 realizzato di materiale vetroso o vetroceramico - è possibile provvedere un analogo sistema di centramento del recipiente R rispetto alla zona 170 tramite magneti permanenti ovvero con marcatori M che facilitano il centramento ottico del vassoio. In addition or alternatively, in one or more embodiments - for example with the body 140 made of vitreous or glass-ceramic material - it is possible to provide a similar system for centering the vessel R with respect to the zone 170 by means of permanent magnets or with markers M which facilitate the optical centering of the tray.

Una o più forme di attuazione si basano sul riconoscimento del fatto che una forza applicata sulla zona 170 (in direzione verticale – asse Z – dall’alto verso il basso, secondo il punto di osservazione delle figure annesse), per esempio tramite un recipiente R in cui si trova un materiale da pesare, determina una flessione (in campo elastico) del corpo deformabile 140, che si muove verso il corpo deformabile 120 con cui è in rapporto di trasmissione di forza, per esempio tramite il perno 160. One or more embodiments are based on the recognition of the fact that a force applied on the zone 170 (in the vertical direction - axis Z - from top to bottom, according to the observation point of the attached figures), for example through a vessel R in which a material to be weighed is found, causes a bending (in the elastic range) of the deformable body 140, which moves towards the deformable body 120 with which it is in a force transmission ratio, for example through the pin 160.

Per effetto del collegamento meccanico tra il corpo deformabile 140 e il corpo 120 fornito dal perno 160 disposto alla seconda estremità 120b del corpo 120, il corpo 120, fungente da corpo di misura, si deforma inflettendosi nella direzione dell’asse Z, senza ruotare rispetto al piano X Y. As a result of the mechanical connection between the deformable body 140 and the body 120 provided by the pin 160 arranged at the second end 120b of the body 120, the body 120, acting as a measuring body, deforms by bending in the direction of the Z axis, without rotating with respect on the X Y floor.

Conseguentemente, il corpo deformabile 120 è soggetto (solo) a momento flettente con una deformazione massima rilevabile in corrispondenza della prima estremità 120a del corpo 120, ossia in corrispondenza alla zona di incastro, qui data dallo zoccolo 130. Consequently, the deformable body 120 is subject (only) to bending moment with a maximum detectable deformation at the first end 120a of the body 120, ie at the interlocking zone, here given by the base 130.

Tale deformazione è rilevabile tramite uno o più rilevatori estensimetri 180 applicati al corpo 120 in corrispondenza di tale zona di massima deformazione. This deformation can be detected by means of one or more extensometer detectors 180 applied to the body 120 in correspondence with this zone of maximum deformation.

Si può trattare, per esempio, di estensimetri elettrici (resistivi, per esempio). This can be, for example, electrical strain gauges (resistive, for example).

In una o più forme di attuazione, si può trattare di più estensimetri 180, per esempio due estensimetri, applicati al corpo 120 superiormente ed inferiormente rispetto al corpo 120 stesso. In one or more embodiments, there may be several strain gauges 180, for example two strain gauges, applied to the body 120 above and below the body 120 itself.

In una o più forme di attuazione, si può trattare di uno o più estensimetri 180 incollati al corpo 120. In one or more embodiments, it can be one or more strain gauges 180 glued to the body 120.

In una o più forme di attuazione, il o i segnali indicativi dei valori della (variazione della) tensione elettrica provenienti dal o dagli estensimetri 180 possono essere inviati ad un circuito elettronico 200 (di tipo di per sé noto) per essere condizionati e convertiti in valori di forza peso applicata sul piano 140. In one or more embodiments, the signal or signals indicative of the values of the (variation of the) electric voltage coming from the strain gauge or gauges 180 can be sent to an electronic circuit 200 (of a per se known type) to be conditioned and converted into values of weight force applied on the table 140.

In una o più forme di attuazione, il circuito elettronico 200 può essere configurato per tenere in conto un fattore di calibrazione relativo alla posizione di misura (zona 170) sul corpo deformabile 140 e determinare un valore di peso di quanto disposto sul piano 140. In one or more embodiments, the electronic circuit 200 can be configured to take into account a calibration factor relating to the measuring position (zone 170) on the deformable body 140 and to determine a weight value of what is arranged on the plane 140.

Per esempio, tali valori di calibrazione (ed una corrispondente regolazione del fattore di guadagno applicato dal circuito 200 ai segnali estensi metrici) possono essere determinati tramite l’applicazione nella zona di misura 170 di un peso noto. For example, these calibration values (and a corresponding adjustment of the gain factor applied by the circuit 200 to the extended metric signals) can be determined by applying a known weight in the measurement area 170.

Eventualmente, il circuito elettronico 200 può essere configurato (anche qui in modo noto) per tenere in conto una tara relativa al peso del recipiente R. Optionally, the electronic circuit 200 can be configured (also here in a known way) to take into account a tare relative to the weight of the container R.

In ogni caso, il valore di peso così determinato si presta ad essere presentato visivamente, per esempio su un unità di visualizzazione (display) 200A, per esempio del tipo “a sette segmenti” associata e pilotata dal circuito elettronico 200. In any case, the weight value thus determined lends itself to being visually presented, for example on a display unit 200A, for example of the "seven-segment" type associated with and piloted by the electronic circuit 200.

La cella di carico 100 qui esemplificata si presta ad essere impiegata direttamente come bilancia pesatrice, con la possibilità di ospitare al di sotto del corpo deformabile 140 vari dispositivi H che possono trattare (per esempio, analizzare, riscaldare o cuocere) materiale contenuto all’interno del recipiente R mentre si procede alla pesatura, che può proseguire indefinitamente nel tempo fino al termine del processo. The load cell 100 exemplified here can be used directly as a weighing scale, with the possibility of housing under the deformable body 140 various devices H which can treat (for example, analyze, heat or cook) the material contained inside. of the container R while proceeding to the weighing, which can continue indefinitely over time until the end of the process.

Una cella di carico 100 come qui esemplificata può comprendere un piano di pesatura realizzato con un corpo 140 di materiale deformabile elasticamente il cui contorno può poggiare (anche in condizione di tenuta rispetto ai liquidi: vedere, per esempio, la “guarnizione” 150) su di una cornice 110. E’ presente una trave inflessa (corpo 120) in cui un estremo 120a è incastrato in corrispondenza di un bordo del piano di pesatura 140 mentre l’altro estremo 120b è messo in rapporto di trasmissione di forza (per esempio tramite un perno 160 fissato all’estremo della trave o eventualmente in contatto diretto) con la superficie (inferiore) del piano di pesatura 140. A load cell 100 as exemplified here can comprise a weighing plane made with a body 140 of elastically deformable material whose contour can rest (even in a sealed condition with respect to liquids: see, for example, the "gasket" 150) on of a frame 110. There is a bent beam (body 120) in which one end 120a is wedged at one edge of the weighing plane 140 while the other end 120b is put in a force transmission ratio (for example through a pin 160 fixed to the end of the beam or possibly in direct contact) with the (lower) surface of the weighing plane 140.

Grazie al fatto che il piano di pesatura 140 (elasticamente deformabile) è appoggiato sul suo contorno su una cornice 110, il carico (peso) appoggiato, per esempio in una zona centrale 170, sul piano 140 fa sì che la trave rappresentata dal corpo 120 si fletta, per esempio con un esclusivo momento flettente, con una freccia massima alla seconda estremità 120b raggiungibile al massimo carico previsto, determinata in modo da non snervare il materiale (per esempio metallico) con cui essa è realizzata. Thanks to the fact that the weighing surface 140 (elastically deformable) rests on its contour on a frame 110, the load (weight) resting, for example in a central area 170, on the surface 140 causes the beam represented by the body 120 it flexes, for example with an exclusive bending moment, with a maximum deflection at the second end 120b which can be reached at the maximum expected load, determined in such a way as not to yield the material (for example metal) with which it is made.

La deformazione della trave (corpo 120) può essere trasdotta in un segnale elettrico di rilevamento (per esempio di tensione) tramite uno o più estensimetri (per esempio resistivi) 180 applicati (per esempio, incollati) in corrispondenza della prima estremità 120a, là ove il momento flettente associato al carico rende più elevate (massime) le deformazioni. The deformation of the beam (body 120) can be transduced into an electrical sensing signal (for example voltage) by means of one or more strain gauges (for example resistive) 180 applied (for example, glued) at the first end 120a, where the bending moment associated with the load makes the deformations higher (maximum).

Una tale soluzione facilita la taratura della cella di carico per diversi carichi potendo rimanere nei limiti delle caratteristiche strutturali del piano di pesatura. Such a solution facilitates the calibration of the load cell for different loads, being able to remain within the limits of the structural characteristics of the weighing plane.

Per esempio, in una o più forme di attuazione, la calibrazione della cella 100 può essere effettuata rispetto alla zona 170 dell’area del piano di pesatura 140 in cui si prevede venga deposta la massa da pesare, potendosi così avere una buona ripetibilità delle misure. For example, in one or more embodiments, the calibration of the cell 100 can be carried out with respect to the area 170 of the area of the weighing plane 140 in which the mass to be weighed is expected to be deposited, thus being able to have a good repeatability of the measurements. .

Come si è detto, in una o più forme di attuazione, lungo i bordi del piano di pesatura 140 che appoggiano sulla cornice 110 può essere applicata una guarnizione di materiale plastico 150 in grado di fornire un adeguato grado di protezione all’ingresso di acqua e polvere al di sotto del piano di pesatura 140. As mentioned, in one or more embodiments, along the edges of the weighing plane 140 which rest on the frame 110, a gasket of plastic material 150 can be applied, capable of providing an adequate degree of protection against the ingress of water and dust below the weighing plate 140.

Ciò facilita il mantenimento nel tempo della piena efficienza di funzionamento della cella di carico. This facilitates the maintenance of the full operating efficiency of the load cell over time.

In una o più forme di attuazione, i materiali con cui è costruito il piano di pesatura 140 e la trave ad inflessione 120 possono dimostrare comportamenti elastici nel campo dei carichi da misurare. In one or more embodiments, the materials with which the weighing plane 140 and the deflection beam 120 are constructed can demonstrate elastic behaviors in the range of the loads to be measured.

Per esempio, in una o più forme di attuazione, il piano di pesatura (corpo 140) e la trave ad inflessione (corpo 120) possono essere realizzati in metallo ed eventualmente vetro e vetroceramico o altri materiali secondo le esigenze di applicazione e di impiego previste per la cella di carico. For example, in one or more embodiments, the weighing plane (body 140) and the deflection beam (body 120) can be made of metal and possibly glass and glass ceramic or other materials according to the application and use requirements envisaged. for the load cell.

Un dispositivo a cella di carico (per esempio, 100) come qui esemplificato può comprendere: A load cell device (e.g., 100) as exemplified herein may comprise:

- un corpo a piastra (per esempio, 140) avente una prima e una seconda superficie opposte (per esempio superiore ed inferiore in una possibile condizione di montaggio), il corpo a piastra essendo deformabile come risultato di una forza di pressione (per esempio, il peso di un recipiente R e del suo contenuto) applicata alla prima superficie (per esempio, in 170), - a plate body (for example, 140) having opposite first and second surfaces (for example upper and lower in a possible mounting condition), the plate body being deformable as a result of a pressing force (for example, the weight of a container R and its contents) applied to the first surface (for example, in 170),

- un corpo (di misura) allungato (per esempio, 120) avente una prima estremità (per esempio, 120a) fissata (per esempio, tramite 180) in corrispondenza della periferia del corpo a piastra e una seconda estremità (per esempio, 120b) in rapporto di trasmissione di forza con la seconda superficie della corpo a piastra, in cui il corpo allungato è soggetto a flessione come risultato della deformazione del corpo a piastra, e - an elongated (measuring) body (for example, 120) having a first end (for example, 120a) fixed (for example, by 180) at the periphery of the plate body and a second end (for example, 120b) in force transmission ratio with the second surface of the plate body, wherein the elongate body is subjected to bending as a result of deformation of the plate body, and

- un rilevatore estensimetrico (per esempio, uno o più estensimetri resistivi 180) accoppiato con la prima estremità del corpo allungato, il rilevatore estensimetrico essendo configurato (per esempio, 200, 200A) per fornire un segnale di rilevamento indicativo dell’entità della flessione del corpo allungato, in cui detto segnale di rilevamento è funzione della forza di pressione applicata alla prima superficie del corpo a piastra. - a strain gauge detector (for example, one or more resistive strain gauges 180) coupled with the first end of the elongated body, the strain gauge detector being configured (for example, 200, 200A) to provide a detection signal indicative of the extent of the bending of the elongated body, in which said detection signal is a function of the pressure force applied to the first surface of the plate body.

Un dispositivo a cella di carico come qui esemplificato può comprendere una formazione di trasmissione di forza, opzionalmente un elemento a perno (per esempio 160), che realizza detto rapporto di trasmissione di forza tra la seconda estremità (120b) del corpo allungato (120) e la seconda superficie del corpo a piastra (140). A load cell device as exemplified here may comprise a force transmission formation, optionally a pin element (e.g. 160), which realizes said force transmission ratio between the second end (120b) of the elongate body (120) and the second surface of the plate body (140).

In una o più forme di attuazione, la suddetta formazione di trasmissione di forza può comprendere una appendice o porzione deformata del corpo allungato 120 e/o del corpo a piastra 140. L’impiego di un elemento a perno 160, eventualmente appuntito, montato sul corpo allungato 120 (o eventualmente sul corpo a piastra 140) può dimostrarsi vantaggiosa in quanto facilità un rapporto di trasmissione di forza praticamente puntiforme, benefico per la precisione della misura. In one or more embodiments, the aforementioned force transmission formation may comprise a deformed appendage or portion of the elongated body 120 and / or of the plate body 140. The use of a pin element 160, possibly pointed, mounted on the elongated body 120 (or possibly on the plate body 140) can prove to be advantageous in that it facilitates a practically point-like force transmission ratio, which is beneficial for the accuracy of the measurement.

In un dispositivo a cella di carico come qui esemplificato, il corpo allungato può avere la prima estremità accoppiata alla periferia del corpo a piastra per essere portato dallo stesso. In a load cell device as exemplified here, the elongated body can have the first end coupled to the periphery of the plate body to be carried by the same.

In un dispositivo a cella di carico come qui esemplificato, la prima superficie del corpo a piastra può comprendere una regione di applicazione della forza di pressione (per esempio, 170), detta regione di applicazione della forza di pressione potendo comprendere opzionalmente una regione centrale della prima superficie del corpo a piastra. In a load cell device as exemplified herein, the first surface of the plate body may comprise a region of applying the pressing force (e.g., 170), said region of applying the pressing force being optionally able to comprise a central region of the first surface of the plate body.

In un dispositivo a cella di carico come qui esemplificato, la seconda estremità del corpo allungato può essere disposta in rapporto di trasmissione di forza con la seconda superficie del corpo a piastra in corrispondenza di una posizione di detta seconda superficie del corpo a piastra opposta a detta regione di applicazione della forza di pressione (per esempio, 170) sulla prima superficie del corpo a piastra. In a load cell device as exemplified herein, the second end of the elongated body can be arranged in force transmission relationship with the second surface of the plate body at a position of said second surface of the plate body opposite to said region of application of the pressing force (e.g., 170) on the first surface of the plate body.

In un dispositivo di cella di carico come qui esemplificato, detta regione di applicazione della forza di pressione può avere associate formazioni di centraggio (per esempio, una scolpitura V o centratori magnetici o marcatori visivi M). In a load cell device as exemplified herein, said region of application of the pressure force may have associated centering formations (for example, a groove V or magnetic centering devices or visual markers M).

In un dispositivo a cella di carico come qui esemplificato, il corpo a piastra può essere supportato perifericamente da un elemento a cornice (per esempio, 110). In a load cell device as exemplified herein, the plate body can be peripherally supported by a frame element (for example, 110).

In un dispositivo a cella di carico come qui esemplificato, detto elemento a cornice può essere configurato per fornire in corrispondenza della seconda superficie del corpo a piastra uno spazio di montaggio per un attrezzatura di trattamento (per esempio, di analisi, riscaldamento o cottura H) di materiale disposto sulla prima superficie del corpo a piastra. In a load cell device as exemplified herein, said frame element can be configured to provide at the second surface of the plate body a mounting space for a processing equipment (for example, analysis, heating or cooking H) of material disposed on the first surface of the plate body.

Un dispositivo a cella di carico come qui esemplificato può comprendere un elemento di guarnizione (per esempio, 150) tra la periferia del corpo a piastra e detto elemento a cornice. A load cell device as exemplified here can comprise a sealing element (for example, 150) between the periphery of the plate body and said frame element.

In un dispositivo a cella di carico come qui esemplificato, con il corpo a piastra configurato per avere una quantità massima di forza di pressione applicata alla prima superficie, il corpo allungato può essere conformato e dimensionato per rimanere al di sotto del punto di snervamento in presenza di detta quantità massima di forza di pressione applicata alla prima superficie del corpo a piastra. In a load cell device as exemplified herein, with the plate body configured to have a maximum amount of pressure force applied to the first surface, the elongated body can be shaped and sized to remain below the yield point in the presence of said maximum amount of pressure force applied to the first surface of the plate body.

Fermi restando i principi di fondo, i particolari di realizzazione e le forme di attuazione potranno variare, anche in modo significativo, rispetto a quanto qui descritto a puro titolo di esempio non limitativo, senza per questo uscire dall’ambito di protezione. Without prejudice to the basic principles, the construction details and forms of implementation may vary, even significantly, with respect to what is described here purely by way of non-limiting example, without thereby departing from the scope of protection.

L’ambito di protezione è determinato dalle rivendicazioni annesse. The scope of protection is determined by the attached claims.

Claims

CLAIMS 1. Load cell device (100), comprising: - a plate body (140) having first and second opposite surfaces, the plate body (140) deformable as a result of a pressure force (R) applied to the first surface (170), - an elongated body (120) having a first end (120a) fixed (180) at the periphery of the plate body (140) and a second end (120b) in force transmission ratio (160) with the second surface of the plate body (140), wherein the elongated body (120) is subjected to bending as a result of deformation of the plate body (140), and - a strain gauge detector (180) coupled with the first end (120a) of the elongated body (120), the strain gauge detector (180) configured (200, 200A) to provide a detection signal indicative of the extent of the bending of the elongated body ( 120), in which said detection signal is a function of the pressure force applied to the first surface (170) of the plate body (140).

Load cell device (100) according to claim 1, comprising a force transmission formation, preferably a pin element (160), which realizes said force transmission ratio between the second end (120b) of the elongated body (120) and the second surface of the plate body (140).

Load cell device (100) according to claim 1 or claim 2, wherein the elongated body (120) has the first end (120a) coupled (130) to the periphery of the plate body (140) to be carried from the same.

Load cell device (100) according to any one of the preceding claims, wherein the first surface of the plate body (140) comprises a region of applying the pressing force (170), said region of applying the pressing force preferably comprising a central region of the first surface of the plate body (140).

Load cell device (100) according to claim 4, wherein the second end (120b) of the elongate body (120) is arranged in force transmission relationship with the second surface of the plate body (140) at of a position of said second surface of the plate body (140) opposite to said region of application of the pressure force (170) on the first surface of the plate body (140).

Load cell device (100) according to claim 4 or claim 5, wherein said region of applying the pressing force (170) has associated centering formations (V, M).

Load cell device (100) according to any one of the preceding claims, wherein the plate body (140) is peripherally supported by a frame element (110).

Load cell device (100) according to claim 7, wherein said frame element (110) is configured to provide at the second surface of the plate body (140) a mounting space for a processing equipment ( H) of material disposed on the first surface of the plate body (140).

Load cell device (100) according to claim 7 or claim 8, comprising a sealing element (150) between the periphery of the plate body (140) and said frame element (110).

Load cell device (100) according to any one of the preceding claims, wherein, with the plate body (140) configured to have a maximum amount of pressing force (R) applied to the first surface, the elongated body ( 120) is shaped and sized to remain below the yield point in the presence of said maximum amount of pressure force (R) applied to the first surface of the plate body (140).