JP2009516833A - 搬送装置の駆動ユニット用収納部 - Google Patents

Abstract

【課題】搬送しながら商品を秤量する装置を得ることであり、その装置は、搬送装置ないし秤量装置全体に対するモーターの影響を、機械的および測定技術的な観点で最少化するものである。
【解決手段】本発明は、計量対象の商品を搬送する搬送装置の駆動ユニット用の収納部に関するものであり、そのとき収納部は、検知する重量力を伝達するために、搬送装置と重量を検知する秤量セルの間に配設されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、搬送装置の駆動ユニット用収納部、およびそのような収納部を備えた秤量装置に関するものである。

移送される商品を計量する秤量装置は、秤量技術として公知である。そのとき一般的には、計量対象の商品を搬送する搬送装置を設けている。この搬送装置が秤量セルの荷重検知部に作用すると共に、搬送装置上で移動する重量も伝達する。

さらに搬送装置が、搬送装置に配設されているモーターにより駆動されることが公知である。搬送装置がモーター質量により変形することがあり、そして製品の搭載と排出時に衝撃を引き起こすことがあるので、モーターの重量は搬送装置に不利に作用する。

よって本発明の課題は、搬送しながら商品を秤量する装置を得ることであり、その装置は、搬送装置ないし秤量装置全体に対するモーターの影響を、機械的および測定技術的な観点で最少化するものである。

この課題を、請求項１に記載の搬送装置の駆動ユニット用収納部により解決する。

そのような搬送装置は商品を搬送するために構成されており、その重量力を秤量装置の秤量セルにより検知する。そこで秤量セルが力伝達範囲を通じてそしてこの伝達範囲を貫通する仮想の力伝達軸の方向で、検知すべき重量力を受ける。一般的に力伝達範囲は、秤量セルの荷重検知部の上側であり、そのとき力伝達軸はそれに対して相対的に大抵は直角に延伸している。重量力が下方から荷重検知部にかかる配設も公知であり、そして同様に当て嵌まる。そのときの負荷は荷重検知部上にあるのではなく、ぶら下がっている。

本発明によれば、搬送装置用駆動ユニットを入れる収納部を、秤量セルと搬送装置の間に設けることが可能で、それにより重量力を搬送装置から収納部をとおって秤量セルないしその荷重検知部に伝える。すなわち、駆動ユニットの収納部は重量力を搬送装置から秤量セルに更に伝える役割をすることが明らかである。これに関して収納部は、これらの構成部品を接続する単一部材も形成している。その他に全体として、−例えばネジ止めしたアルミプレート製の−収納部を選択自在で高剛性ないし安定性を持たせることにより、秤量装置で安定し軽量な構造が可能になる。

そのような配設により、従来技術における多くの欠点が解消される。よくあるように、力伝達軸から離れて又は秤量セルの荷重検知部に対して偏心したモーターの配設は、しばしば偏荷重エラーとなる。

その他に、底面の振動は駆動ユニットが偏心している配設のときに、場合により荷重伝達範囲において大きなモーメントとなり、それにより秤量信号にエラーが生じると共に、振動補正のための対策が難しい。

呈示の発明では駆動ユニット（以下においてその言葉を、搬送装置を駆動するための少なくとも一つのモーター、場合によりギアまたは類似のものを含めて解釈する）を収納部が収容し、それが同時に重量力を伝達する役割をする。収納部（そしてそれにより、その中に収容されている駆動ユニットも）が、そこで力伝達軸に対し問題となるような非対称形態を有することなく、基本的に秤量セルの力伝達範囲の上方に配設されていると好ましい。それにより駆動ユニットを少なくとも力伝達軸の近くにずらせるので、駆動ユニットの重量力により生じる荷重検知部での偏心荷重を減少、または回避することができる。

本発明により駆動ユニットが収納部に配設されている（そして重量力を伝達する構造とは別個または分離されていない、すなわち搬送装置にない）ので、搬送装置の機械的な負荷が明らかに減少し、それにより寿命が伸びると共に簡単な構造が可能になる。

この利点は特に、秤量装置用に同じ駆動装置を利用して異なった寸法の搬送装置を使用する必要のあるときに現れる。駆動ユニットを搬送装置から切り離してぶら下げる又は保持するので、モーターを常に収納部が保持すると共にその配設を空間内で基本的に維持するから、いろいろな搬送装置の寸法が異なっていることも影響しない、または影響するとしても本質的ではない。それにより、異なった搬送装置を使用するときの種々の偏荷重エラーを防ぐことができる。

本発明において際だっていることは、秤量セル、収納部、搬送装置からなる秤量装置のモジュール的構成が手助けされる又は可能になるという事実である。そして駆動部を備えた収納部をモジュールとして解釈することができ、一方では適切な秤量セルと、あるいは他方で搬送装置と選択的にそれを組み合わせ自在である。そこで秤量セルと収納部の組み合わせを選んで、例えば異なった搬送装置をセットすることができる。他方ではまた例えば、駆動ユニットを備えた収納部を搬送装置と秤量セルの間で、モジュール的な意味で交換できる。

本発明の利点ある別の実施形態では、収納部と駆動ユニットから生じる重心が、基本的に力伝達軸に又はその近くに来るように、駆動ユニットを収納部内に配設するようにしている。それにより、特に駆動ユニットが力伝達軸から離れて配設されているとした時に、駆動ユニットを備えた収納部の重量力により発生しかねない偏心した負荷を、秤量セルが受けないという利点が得られる。これが秤量装置の構造を安定したものにすると共に、測定値の評価を簡単にする。

さらに本発明の利点ある別の実施形態では、収納部、駆動ユニット、搬送装置から生じる重心が、基本的に力伝達軸に又はその近くに来るように、駆動ユニットを収納部内に配設するようにしている。場合による生まれる偏心荷重が搬送装置により避けられるので、これは秤量装置の構造を追加して安定したものにする。そして、邪魔になるモーメントを同時に形成することなく、少なくとも全ての重量力が基本的に力伝達軸に沿って秤量セルに作用する。そのとき、その他の構成部品（搬送装置、駆動ユニット付き収納部）が合計で本質的な質量を示すかぎり、搬送装置により移送される商品は、−各重量に従って−全構成および計量過程の安定性のために考慮しないままとすることができる。

本発明の利点ある別の実施形態によれば、収納部が電磁的な相性のために、充分に密封して包み込む金属製のケーシングを有している。その中に駆動ユニットを収容して、最大限に囲んでいる。一般的に強力な電磁線を有するモーターは、そのようなケーシングにより最大限密封して包み込むと利点があり、それにより隣接する構成部品に対する高周波電磁線の影響を最小にできる。そのとき電磁線の放射は、全ての部品を金属製または金属被膜として実施していると共に、低オームで導電性を有してお互いに接続（アース）していると強力に少なくなる。とくに、隣接するエレクトロニクス機器に対する影響が最大限に回避される。

本発明の代替または補充の実施形態では、入れている駆動ユニットの駆動熱を排出または遮断するために、収納部をケーシングが囲んでいるようにしている。そこでケーシングが一つには、モーターの排熱が収納部の外側に到達しないように断熱して働く。そしてこれは、搬送装置により移送される製品が熱に敏感なときに意味がある。

他方でケーシングは、その表面の特性および／または大きさを適切に選択することにより、可能な限りうまく熱を排出できる。それにより、従来技術で公知であるモーターの直ぐ近くにおける局部的な高温を避けることができる。収納部がそこに入れられている駆動ユニットと較べて当然ながら表面が大きいことにより、駆動ユニットにより発生する熱が大きな面を介して排出されるので、表面温度が低下する。それにより局部的に極端な温度が防がれる。またこれは、移送する製品を大切にする役割をする。排熱が良好であることにより大きなモーター出力を転換できる、またはモーター出力が一定のときには表面温度が下がる。それにより秤量装置の運転パラメーターが最適化される。

本発明による別の又は代替の実施形態では、収納部がその中に配設されている構成部品のＩＰ保護のために、ケーシングにより取り囲まれているようにしている。それにより駆動ユニット、そして特にモーターは追加の保護を受ける。それにより、特にエレクトロニクス内蔵のモーターは確実に保護され、そして湿気のある所で使用可能である。秤量装置および特に収納部に入っている駆動ユニットは、このＩＰ保護により特に洗浄液、飛沫水、あるいは蒸気噴射の使用も、ないし一般的に湿気の影響から保護される。そのときにモジュール的な構造により、場合により個々の構成部品を別個に洗浄するための分解が容易になる。

そのときＩＰ保護は、下方に向いた開口部に場合によりケーシングに入り込む液体を、確実にそしてコントロールして排出できるように実施していると利点のあることがある。更にＩＰ保護を、搬送装置に対して並んだ駆動系統を充分に一緒にカバーする、又は囲むように構成して、それにより飛沫水、製品の堆積、あるいは許容されない接触（噛み込み保護）などに対して最大限に保護していることがある。

そのとき前述のケーシングは、食料品工業の分野における仕様を満足するために、特にステンレスで仕上げていることがある。しかし基本的に、個々の仕様を最大限満足するいずれの材料でも適切である。電磁的またはＩＰ保護または熱技術的な課題を満たすことになる異なった材料の組み合わせも可能である。

本発明による利点ある別の実施形態では、収納部がその秤量セルに向き合う側でソケット接続を有するようにしている。そこで対象となるのは機械的および／または電気的なソケット接続であり、秤量セルにあってそれと嵌り合うように構成された別のソケット接続と一緒で機能する。このソケット接続の目的は、収納部および／またはその中に配設された駆動ユニットを、機械的および／または電気的に秤量セルと解除自在で接続することである。

前述のソケット接続により機械的および電気的な接続が同時に可能となることで、組立工数が減少して停止時間が少なくなる。これは特に、清掃洗浄目的のために構成部品の迅速な組立と分解が多く求められ、それにより出来るだけ簡単であることが必要な食料品工業分野で利点がある。

特に電気的な接続が秤量セルないしその荷重検知部をとおって収納部に繋がり、そのために別個の又は外側に設けたケーブルを使用しないと利点がある。電気的な接続を専ら、強固に構成したソケット接続を介して行い、それが、駆動ユニットまたは収納部または搬送装置の別の構成部品用に設けられているすべての信号ないし電流を伝達する役割を果たす。それにより、収納部または搬送装置内に入れられる配線／ケーブルが外部ではなくなるという利点がある。

これにより一つには、駆動装置の接続ないし結線のための工数が避けられる。他方でケーブルを避けることにより、このケーブルを出入りする電磁線の影響を避け、それにより特に運転が確実になる。

さらに、特別な安全基準を考慮に入れるために、電気的なソケット接続を防爆仕様で実施していることがある。特に電磁線の出入りに対して保護した接続と同様に、ＩＰ保護したソケット接続の実施も行うようにしている。予防保護処置を選んで組み合わせることも可能である。

前記ソケット接続による収納部の電気的な接続は、搬送装置自体には各電気的な接続を行わないものとできるので、更に利点のあることが分かる。運転準備のために行う必要があるのは、収納部の駆動ユニットへの機械的な接続のみである。それにより搬送装置は、完全に電気的な接続なしで、それにより簡単な形態で非電気的な運転手段として設計することができる。

補充としてまたは電気的な実施の代替としてのソケット接続を、機械的な接続としても構成している場合には、これにより特に簡単な形態で収納部を秤量セル上に載せることができる。適切なストッパー手段またはピンにより、収納部を秤量セルないしその荷重検知部と相対的に正確に位置決めして固定することができる。機械的および電気的なソケット接続を組み合わせることにより、秤量セルへの収納部を完全に接続することが、電気的および機械的な観点で特に簡単である。そこでは実施形態に従って収納部を秤量セルに嵌め込むだけで充分であり、そのとき機械的および電気的接点がお互いに噛み合って、希望する接続ができる。

秤量セルに収納部を嵌め込みまたは取り外しする範疇において、電気接点が規定の順序で切り離される又はお互いに接続されるように、電気的なソケット接続が設計されていると好ましい。これは特定の電気的な接続が、別の接続が規定どおりに行われて初めて接続自由になるように利用すると利点がある。そして例えば、規定の電気的または電気機械的接点が操作される又は閉じられると初めて、収納部内にあるモーターへの電流供給を行うことができる。これは、装置の始動運転時の安全性を高める。接続を解除するためには、同じことを逆に行う。

本発明により利点のある別の実施形態では、秤量セルに収納部を搭載する又はそこから収納部を取り外すことにより、電気的な接続を自動的に行う又は切り離しできるようにしている。この実施形態は、余分なソケットまたはケーブル接続を行う必要がなしで、接続を秤量セルに収納部を嵌め込むことのみにより達成できるように、前記の電気的なソケット接続を形成する。逆に、別の分解作業または接続切り離し作業を行う必要なしで、秤量セルから収納部を離すことにより収納部の完全な電気的な分離を達成できる。

前述の電気的ソケット接続を備えた本発明の利点ある別の実施形態が保護メカニズムを有しており、それが接続切り離し時に秤量セルおよび／または収納部にある電気接点に、意図しないで接触することから自動的に守る。それにより、収納部を取り外したときにソケット接続の接点に意図しないで触ることが、確実に起きないようになる。それにより短絡そしてデータ処理装置の損傷または作業者への危害を防ぐことができる。接点自体も汚染や損傷から保護される。既に前述のように、接続ないしその接点の特別な保護は、湿気や洗浄剤の侵入に対しても指向するものとできる。

保護メカニズムは最も簡単な形態で、自動的に操作可能な保護キャップにより形成していることがあり、それはソケット接続が切り離されると接点に被さる。秤量セル上に収納部を載せると、この保護キャップが強制的に側方にトラップのように押しやられて、それにより電気的な接続ができる。

ソケット接続は更に、回転しないように又は極を間違えないように保護して設計していることもある。

本発明の利点ある別の実施形態では、好ましくは工具なしで操作できるロックメカニズムを介して秤量セルおよび／または搬送装置と、収納部を解除自在で接続できる又はロックできるようにしている。この実施形態の目的は、収納部の取り付けないし交換ないし搬送装置および／または秤量セルへの接続が特に簡単で迅速となることである。適切な手動操作自在のロックメカニズムは、そのために緩める固定部材（ネジ、ナットなど）を必要としないで、そのような迅速な接続性ないし解除自在性を保証する。これは、装置に対する部品安全性を向上する。とくに食料品分野において、そのときに（金属製の）固定手段が意図せずに製品と接触する、あるいはその中に残ることも回避される。工具の廃止はまた、そのような工具やその潤滑剤などが製品と接触するリスクをなくす。

更にこのロックメカニズムにより、搬送装置ないし秤量セルとの関連で、収納部のモジュール的特徴が際だつ。ロックメカニズムの簡単な操作により、前記構成部品を簡単にお互いに接続でき、あるいは切り離して交換できる。

収納部の幅を、搬送装置および秤量セルの幅と較べて大きくないように選ぶと利点がある。そこで“幅”とは、搬送装置が商品を搬送する搬送方向にそれぞれ直角であると解釈する。収納部の幅が搬送装置と秤量セルの幅を超えない場合には、それぞれ収納部と秤量セルの付いた多数の搬送装置をお互いに隣接して配設できる利点があり、それにより複数列の秤量システムが形成される。搬送装置用の駆動ユニットが基本的に搬送装置の下側で収納部内に配設されており、そして幾分とも側方に搬送装置を越えて突出しないので、これは従来技術と違って利点を有して可能である。それにより個々の搬送装置の列間隔を大きく削減できるので、付属する収納部と秤量セルの付いた多数の搬送装置を含む多数列の秤量装置を、全体として迅速に構成することが可能である。

本発明により利点ある別の実施形態では、収納部に駆動手段を含むようにしており、それが搬送装置と、移送運転のためにカップリング位置で接続自在である。このカップリング位置は本発明によれば、搬送装置の少なくとも二つの移送要素の間にあり、そこでこの移送要素が商品を移送方向に動かす。収納部がこのような実施形態であることにより、搬送装置に駆動ユニットを省スペース接続できるという利点がある。従来技術で公知の搬送装置とは違って、ここでは駆動力の伝達を搬送装置の幅内で行い、そのときこの幅は、搬送装置で最大間隔にあり少なくとも二つの移送方向に搬送する移送要素により定義されることになる。

そのような搬送装置では代表的には、お互いに距離を隔てた少なくとも二つの回転体を含んでいるベルト体が対象になり、その回転体の周りには二つ以上の移送要素（搬送ベルト、ストラップ、チェーンなど）が平行にお互いに整列して設けられている。そして駆動ユニットからベルト体の方向に延伸する駆動手段は、例えばタイミングベルトとして構成されており、そのベルトは両回転体の少なくとも一つの周りに設けられている。従来技術では駆動ベルトが常に回転体の自由側端部で、しかし少なくとも最大間隔にある移送要素の外側で回転体に噛み合うのに対して、本発明による収納部は駆動力の伝達を移送要素間でもできるので、搬送装置を全体として狭い間隔でお互いに配設することができる。さらに駆動手段の噛み合いをそのように選ぶことにより、搬送ベルトを非常に簡単に搬送装置の片側または反対側に取り去ることが可能で、構成部品により邪魔されることがない。それにより移送要素の清掃洗浄ないし交換が容易になり、あるいは加速される。

本発明の利点ある別の実施例では収納部に、秤量セルのケーシングまたは別の支持要素と一緒で機能するオーバーロード安全装置を設けている。これは、大きすぎる負荷から秤量セルの重量負荷を受ける要素を守る。支持要素は安定したものであり、秤量セルの可動部品に対する固定位置として設計する。収納部を搬送装置と支持要素の間に配設することにより、収納部へのオーバーロード安全装置の配設が有利になり、そうでなければ必要な特別な構造的工数を削減する。

前記の収納部は、移動する商品の重量を搬送装置を利用して検知する秤量装置の対象とすることができる。

さらに、利点ある別の実施例は従属請求項から分かる。

本発明の実施形態を、以下において図例を使って説明する。そこでの唯一の図１は、収納部を備えた秤量装置の側面概略外観を示している。

図示している秤量装置１には、重量力を検知するために設けられている秤量セル２がある。秤量セル２は上部範囲に力伝達範囲７となる荷重検知部３を有しており、その範囲を介して秤量セルに検知するべき重量力がかけられる。荷重検知部３に直角な方向な仮想の力伝達軸Zの方向で、重量負荷を行うのが代表的である。

さらに秤量装置１には搬送装置５がある。この搬送装置５がコンベアベルト６を使って商品Gを搬送し、その重量を秤量セル２が量ることになる。

商品Gの重量力を秤量セル２の荷重検知部３に伝達するために、搬送装置５と秤量セル２の間に収納部４を設けている。収納部４は、詳細には図示していない駆動ユニットを収容するためのものであり、その駆動ユニットを使って搬送装置５のコンベアベルト６を駆動する。

この配設により重量力のフローは、駆動ユニットを収容する収納部４をとおって、秤量セル２ないしその荷重検知部３に導かれるという利点がある。

さらに収納部４は、詳細には図示していない構成部品と一緒で機能するオーバーロード安全装置８を有している。この構成部品に関しては秤量セル２のケーシング、または過剰な荷重を受けるために適している他の固定場所を対象とすることができる。

収納部を備えた秤量装置の側面概略外観。

符号の説明

１ 秤量装置
２ 秤量セル
３ 荷重検知部
４ 収納部
５ 搬送装置
６ コンベアベルト
７ 力伝達範囲
８ オーバーロード安全装置
Ｇ 商品
Ｚ 仮想の力伝達軸

Claims (16)

1. 搬送装置の駆動ユニット用の収納部であって、
   ａ）秤量装置の秤量セルが重量力を検知する商品（Ｇ）を搬送するために、搬送装置が構成されており、
   ｂ）秤量セルが、力伝達範囲を介して検知対象の重量力を受け、
   ｃ）秤量セルが、力伝達範囲を貫通する想定上の力伝達軸の方向において、検知対象の重量力（Ｇ）を受ける
   収納部において、
   ｄ）搬送装置から秤量セルに重量力を伝達するために、その間に収納部を設けることができることを特徴とする収納部。
2. 請求項１に記載の収納部において、
   収納部と駆動ユニットにより生じる重心が基本的に、力伝達軸に又はその近くにくるように、駆動ユニットが収納部内で配設されていることを特徴とする収納部。
3. 請求項１に記載の収納部において、
   収納部、駆動ユニット、搬送装置により生じる重心が基本的に、力伝達軸に又はその近くにくるように、駆動ユニットが収納部内で配設されていることを特徴とする収納部。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の収納部において、
   駆動ユニットを収容する収納部が、電磁的な相性を良くするために、金属製で基本的に密封して包み込まれたケーシングを有していることを特徴とする収納部。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の収納部において、
   駆動ユニットを収容する収納部が、駆動ユニットによる駆動熱を排熱または遮断するために、ケーシングを有していることを特徴とする収納部。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の収納部において、
   収納部が、その中に配設されている構成部品のＩＰ保護のために、ケーシングを有していることを特徴とする収納部。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の収納部において、
   収納部が、その中に配設されている構成部品の防爆のために、ケーシングを有していることを特徴とする収納部。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の収納部において、
   収納部が、その秤量セルに向いた側で、秤量セルとお互いに嵌り合って機能する機械的および／または電気的ソケット接続を有しており、それを使って収納部および／またはその中に配設されている駆動ユニットを、機械的および／または電気的に秤量セルと解除自在で接続できることを特徴とする収納部。
9. 請求項１〜８のいずれかに記載の収納部において、
   電気的な接続が、防爆保護および／またはＩＰ保護され、そして／または電磁的な相性を良くするために包み込まれて実施されていることを特徴とする収納部。
10. 請求項８または９のいずれかに記載の収納部において、
    秤量セル上に収納部を搭載する又は収納部を取り去ることにより、自動的に電気的な接続を行う又は切り離しできることを特徴とする収納部。
11. 請求項８または１０のいずれかに記載の収納部において、
    電気的な接続が保護メカニズムを有しており、それが接続の切り離し時に、秤量セルおよび／または収納部にある電気接点を、意図しない接触から自動的に保護することを特徴とする収納部。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載の収納部において、
    収納部が、好ましくは工具なしで操作できるロックメカニズムを介して、秤量セルおよび／または搬送装置と解除自在で接続またはロックできることを特徴とする収納部。
13. 請求項１〜１２のいずれかに記載の収納部において、
    収納部の幅を、搬送装置および／または秤量セルの幅と較べて、大きくないように選んでいることを特徴とする収納部。
14. 請求項１〜１３のいずれかに記載の収納部において、
    収納部に駆動手段を含んでおり、それが移送運転のために搬送装置と、商品を移送方向に動かす少なくとも二つの移送要素の間にあるカップリング位置で接続可能であることを特徴とする収納部。
15. 請求項１〜１４のいずれかに記載の収納部において、
    収納部に、秤量セルまたは別の支持要素と一緒で機能するオーバーロード安全装置が設けられていることを特徴とする収納部。
16. 請求項１〜１５のいずれかに記載の収納部の少なくとも一つを付属して有する秤量装置。

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