JP2023525487A - 特に多軌道型の秤のためのモジュール形式の測定技術装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、特に多軌道型の秤のためのモジュール形式の計量技術装置に関し、ベース・基本モジュール（１０２）および複数の拡張モジュール（１０４）を有し、各々の拡張モジュール（１０４）は、取付・基本モジュール（１０８）と、これと取外し可能に機械的および電気的に結合される結合モジュール（１１０，２１０）とで構成され、拡張モジュール（１０４）は互いに隣接して配置され、それぞれ取外し可能に互いに電気的および機械的に拡張モジュール（１０４）のスタック（１１８）をなすように結合され、ベース・基本モジュール（１０２）は、拡張モジュール（１０４）のスタック（１１８）の外側に位置する拡張モジュール（１０４）のうちの１つと取外し可能に電気的および機械的に結合され、拡張モジュール（１０４）相互の取外し可能な機械的および電気的な結合は、およびベース基本モジュール（１０２）と隣接する拡張モジュール（１０４）との取外し可能な機械的および電気的な結合は、それぞれ隣接する取付・基本モジュール（１０８）の、およびベース・基本モジュール（１０２）とその隣接する拡張モジュール（１０４）の取付・基本モジュール（１０８）との、取外し可能な電気的および機械的な結合によってのみ行われる。本発明によると、結合モジュール（１１０，２１０）は計量技術コンポーネントのための電子式の評価ユニットおよび／または制御ユニットとして構成される。さらに、１つの、複数の、または全部の結合モジュール（２１０）が計量セルとして構成されていてよく、ベース・基本モジュール（１０２）、取付・基本モジュール（１０８）、および結合モジュール（１１０，２１０）はそれぞれ閉じた防塵性かつ防水性のハウジング（１２６）を有する。【選択図】図１

Description

本発明は、特に多軌道型の秤のためのモジュール形式の測定技術装置に関する。

周知の設計形態の多軌道型の秤は、相並んで、および／または相上下して配置された計量セルをしばしば有しており、各々の計量セルが製品の重量を検出するために構成される。通常、各々の計量セルが測定値を、それがアナログ形式であれデジタル形式であれ、それぞれ付属の制御ユニットに供給する。制御ユニットは、製品の１つまたは複数の重量値が所定の時点で検出され、該当する制御ユニットへ伝送された後にこれが評価され、たとえば平均化され、場合により上位の制御ユニットへ伝送されるように、付属の計量セルを制御することができる。

そのために、制御ユニットをモジュール形式で構成し、連続する１つの共通の基本プレートを設け、そこに相当数のスロットを有する電気的なバスが構成されることが知られている。

しかしこのような設計形態は、モジュール形式で構成される個々の制御ユニットとの接触のための基本プレートおよびこれに設けられる電気的なバスが、スロットの個数をあらかじめ規定してしまうという欠点がある。すべてのスロットが占有されていると、拡張がもはや可能ではない。しかも、どれだけの数のスロットが実際に制御ユニットで占有されているかに関わりなく、このような種類の全体・制御ユニットのための設計サイズがあらかじめ規定される。

このような従来技術を前提としたうえで、本発明の課題は、いっそうフレキシブルに構成され、いっそう小さな設計サイズを有する、特に多軌道型の秤のためのモジュール形式の測定技術装置を、特に計量技術装置を、提供することにある。

本発明は、請求項１の構成要件によってこの課題を解決する。本発明のその他の実施形態は従属請求項から明らかとなる。

本発明が前提とする知見は、モジュール形式の計量技術装置全体が、ベース・基本モジュールと、スタックをなすように結合されたそれぞれ隣接する複数の拡張モジュールとで構成されれば、共通の連続する剛性の高い基本プレートおよびこれに配置されるバスを省略できるということにある。このとき各々の拡張モジュールは、取付・基本モジュールと、取付・基本モジュールと結合された結合モジュールとで構成される。それぞれ互いに隣接する拡張モジュールは、拡張モジュールのスタックをなすように互いに機械的に結合される。ベース・基本モジュールは、拡張モジュールのスタックの外側に位置する拡張モジュール（すなわちスタックの端部にある拡張モジュール）のうちの１つと電気的および機械的に結合される。拡張モジュール相互の機械的および電気的な結合、および、ベース・基本モジュールと隣接する拡張モジュールとの機械的および電気的な結合は、それぞれ隣接する取付・基本モジュール相互の電気的および機械的な結合と、ベース・基本モジュールと隣接する拡張モジュールの取付・基本モジュールの電気的および機械的な結合とによってのみ行われる。ベース・基本モジュールが、たとえば２つの向かい合う側で直線の形態で、あるいは星形の態様で、拡張モジュールの複数のスタックと結合されることも同じく可能であり、このときベース・基本モジュールはいわば星形のハブもしくは中心点として意図される。しかしながら拡張モジュールの複数のスタックを、ベース・基本モジュールの任意に位置決めされる相応の機械的および電気的な結合接続部に設けることも可能である。

たとえば、拡張モジュールの２つまたはそれ以上のスタックを、これらのスタックの結合モジュールが互いに一直線上に（拡張を行うことができる方向に対して垂直の方向に）並ぶように、ベース・基本モジュールの一方の側に配置することが可能である。このようにして、幅の細い平行な計量軌道を具体化することができる。

これらすべてのケースにおいて、拡張モジュールの全部のスタックについて同一の電気的な（少なくとも１つの）バス（あるいは相応の複数のバス）を使用することができる。その代替として、スタックの各々について１つの独自の電気的なバス、ないしそれぞれ別々に割り当てられた複数の（独自の）バスを使用することもできる。

本発明により、拡張モジュールの数を各々のスタックで任意に変えることができることが実現される。というのも、追加の取付・基本モジュールを追加して、追加された取付・基本モジュールと結合モジュールを結合するだけでよいからである。それにより、実際の設計サイズが、存在する拡張モジュールの数にのみ依存するという利点が同時にもたらされる。このように構成されたモジュール形式の計量技術装置は、存在する個数の拡張モジュールのために必然的に必要である設計スペースしか要しない。拡張モジュールは、拡張モジュールのスタックの長手方向（この方向に拡張が可能である）で見たとき、それぞれ相違する幅を有することができる。たとえば計量セルとして構成される結合モジュールは、相違する幅の軌道を有する多軌道秤を具体化するために、相違する幅を有することができる。このとき付属の取付・基本モジュールの幅は、少なくとも、該当する結合モジュールの幅と同じ大きさでなければならない。

本発明の１つの実施形態では、ベース・基本モジュールと、隣接する拡張モジュールの取付・基本モジュールと、それぞれ隣接する拡張モジュールの取付・基本モジュールとは、それぞれ少なくとも１つの電気的なバス接続部によって電気的に結合され、電気的な結合部はそれぞれ同時に機械的な結合も惹起するプラグ結合部として構成される。それにより、きわめて簡易な組立がもたらされる。ただし当然ながら、それぞれ２つの隣接する取付・基本モジュールの間での、ないしはベース・基本モジュールとその隣接する取付・基本モジュールとの間での、プラグ結合に追加して、さらに別の機械的な結合、たとえば係止結合やねじ結合などが意図されていてもよい。

それぞれ隣接する取付・基本モジュールと、ベース・基本モジュールと、隣接する基本モジュールとは、互いのほうを向く端面に、プラグ結合を形成するための相補的なプラグを有することができ、プラグは好ましくは、互いのほうを向く端面が結合状態にあるときに接触するか、または、好ましくは１ｍｍよりも小さい、きわめて好ましくは０．５ｍｍよりも小さい、僅少な間隙だけを残すように構成されていてよい。このとき取付・基本モジュールは、同一の設計サイズおよび設計形態を有することができる。たとえば取付・基本モジュールはそれぞれ直方体で長尺状に構成されていてよく、プラグは長い端面に設けられる。このように互いに結合された取付・基本モジュールが、モジュール形式で構成される基本プレートを形成する。このときプラグ結合は、シール手段が設けられることによって、それぞれ隣接するコンポーネントの間の電気接続部の防塵式かつ防水式の結合が与えられるように構成されていてもよい。

本発明の別の実施形態では、各々の取付・基本モジュールは上面で電気的なプラグ結合により、付属の結合モジュールと電気的および機械的に結合される。このときプラグ結合は、シール手段が設けられることによって、取付・基本モジュールと付属の結合モジュールとの間の電気接続部の、防塵式かつ防水式の結合が与えられるように構成されていてもよい。結合モジュールを該当する取付・基本モジュールから簡易かつ迅速に取り外して、交換することができる。

実質的に防塵式かつ防水式の密閉された結合は、取付・基本モジュールが相互に結合されるとき、ないしはベース・基本モジュールと結合されるときだけでなく、取付・基本モジュールが結合モジュールと結合されるときにも、それぞれの差込結合部の相補的なプラグ（ないしブッシュ）のうちの少なくとも１つに、該当する各モジュールが組み付けられた状態にあるとき所望の防塵性ないし防水性を生成するシール手段が設けられるように行うことができる。ここでの記述の枠内における「防塵式かつ防水式」という概念は、必ずしもあらゆる状況のもとで密閉された結合が保証されなければならないわけではなく、特に、たとえばＤＩＮ ＥＮ ６０５２９などの工業規格に基づき、そのつどの利用目的のために十分な密閉性が与えられるものと理解されるべきである。この規格によれば、特にＩＰ６４からＩＰ６９の等級で密閉性が保証されていればよく、多くのケースで等級６４および６５が適用される。

このとき取付・基本モジュールの側での、すなわち取付・基本モジュールに設けられる電気プラグの側での、このような電気的なプラグ結合は、該当する結合モジュールのための少なくとも１つのバス接続部の好ましくは全部のバス接続を提供することができ、すなわち、ベース・基本モジュールから各々の取付・基本モジュールを介して拡張モジュールのスタックの最後の取付・基本モジュールまでループ配線される全部の電気的なバスを提供することができる。それにより結合モジュールを、これが全部のバス接続を利用するように、あるいは選択されバス接続だけを利用するように、構成することが可能である。しかしながら実際には大半のケースで、ベース・基本モジュールから最後の取付・基本モジュールまでループ配線されるただ１つのバス接続部で十分であり、すなわち、電気的なバスのただ１つの型式で十分である。

本発明の１つの実施形態では、各々の結合モジュールは追加の機械的な結合によって、好ましくはねじ結合または係止結合によって、それぞれの取付・基本モジュールと結合されていてよい。それにより、揺れや振動に対しても保全された、それぞれの取付・基本モジュールへの結合モジュールの組付がもたらされる。計量セルとして構成される結合モジュールのケースでは、それによって計量セルの位置も、特に荷重受容部の位置も、正確に占有して固定することができる。

別の好ましい態様では、すべての取付・基本モジュールが同一に構成される。ただしこの実施形態では、拡張モジュールのスタックの、ベース・基本モジュールと結合されない側にある最後の取付・基本モジュールも、別の取付・基本モジュールと結合することができる少なくとも１つのバス接続部を有する。モジュール形式の計量技術装置全体が防塵式かつ実質的に防水式に構成されるべきであるときには、この場合、バス接続部を相応に密閉式に閉止することが必要になる。このことは、当然ながら相応のカバーやキャップによって行うことができる。

別の態様では、ベース・基本モジュールと結合されることがない、拡張モジュールのスタックの端部に配置される最後の取付・基本モジュールを例外として、すべての取付・基本モジュールが同一に構成される。最後の取付・基本モジュールだけが、別の取付・基本モジュールと結合されるのでない端面に、プラグを有さない。つまりこの態様では、取付・基本モジュールの２つの相違する型式が存在し、すなわち、両方の端面に相応のバス接続部を有する第１の型式（中間タイプ）と、最後の１つ前の取付・基本モジュールに隣接する側にだけ少なくとも１つのバス接続部を有する第２の型式（末端タイプ）とが存在する。この態様では、バス接続部ないしプラグを封止するための方策は必要ない。ただし追加の拡張モジュールで拡張をするときには、末端タイプとして構成されていない最後の取付・基本モジュールを取り外して、中間タイプとして構成された別の取付・基本モジュールを挿入できるようにしなければならない。

本発明の別の実施形態では、各々の取付・基本モジュールは、取付・基本モジュールを支持部材と、たとえばハウジングと、機械的に結合するための機械的な結合手段を有することができる。それにより、モジュール形式の計量技術装置全体を、支持部材と簡易な方式で確実に結合することができる。このとき、各々の取付・基本モジュールが支持部材と結合されることは、必ずしも必要ではない（ただし、原則としては当然ながら可能である）。むしろ、モジュールのうちのいくつかで、たとえば同じく相応の結合手段を有することができるベース・基本モジュールと最後の取付・基本モジュールで、このような種類の結合を行えば足りる。拡張モジュールのスタックが比較的大型の場合、当然ながら、これらの間に位置する１つまたは複数の取付・基本モジュールでも、支持部材との結合を成立させることができる。

本発明によると結合モジュールは、計量技術コンポーネントのための、特に計量セル、力センサ、または加速度センサのための電子式の評価ユニットおよび／または制御ユニットとして構成され、結合モジュールは、好ましくはプラグ結合部として構成される電気的な接続部を、付属の計量技術コンポーネントの電気的な結合のために有する。このとき当然ながら、それぞれ相違する型式の結合モジュールを、（好ましくは同一に構成される）取付・基本モジュールに設けることも可能である。

さらに、１つの、複数の、または全部の結合モジュールを計量セルとして構成することができる。計量セルは、その付属の電子コンポーネントをすでに部分的または全面的に含むことができる。つまりそれによって、多軌道型の秤の基本ユニットを形成するモジュール形式の計量技術装置が創出される。このとき結合モジュールとして構成される計量セルは、その下面にのみ電気的な結合部を、特にプラグ結合部を、それぞれの取付・基本モジュールとの結合のために有するように構成されていてよい。このような種類の計量セルは、たとえば上面に、検出されるべき重量の力を計量セルへと導入する役目を果たす荷重受容部のための挿通部を有する。しかしながらこのような種類の計量セルは、荷重受容部に追加して、予荷重として荷重受容部の上に据えられる、たとえば搬送ベルトなどの別のコンポーネントとの結合のための役目を果たす電気的な接続部が、特にプラグの形態で設けられるように構成されていてもよい。そのために従来技術では、電気的な接続部が荷重受容部に統合される実施形態も存在する。

このようなケースでは、結合モジュールとして構成される計量セルを、該当する取付・基本モジュールとそれぞれ統合されるように構成することも可能であろう。このケースでは、取付・基本モジュールと結合モジュールとの間で電気的および機械的な結合は不要である。このとき計量セルは、検出されるべき重量の力についての測定値を検出して前処理するために必要なエレクトロニクス全体を含むことができる。そして測定値を以後の処理のために、ないし上位の制御ユニットへの転送のために、少なくとも１つの電気的なバスを介してベース・基本モジュールへと伝送することができる。

本発明の１つの実施形態では、結合モジュールはそれぞれの結合モジュールのバスアドレスを調整するための調整手段、特にスイッチを有することができ、調整手段は、該当する取付・基本モジュールの協同作用するプラグに係合するプラグのカラーの円周に設けられるのが好ましい。このようにして、調整手段ないしスイッチを環境要因に対して、特に塵や水分に対して、追加的に防護しなくてよい。このことが特に当てはまるのは、該当するプラグ結合部が密閉式に構成される場合である。

ベース・基本モジュール、取付・基本モジュール、および結合モジュールは、本発明によるとそれぞれ閉じたハウジングを有し、特に、実質的に防塵式かつ防水式のハウジングを有する。ここでの「閉じたハウジング」とは、（密閉式でない電気プラグが使用される場合に）外方へと通じる電気プラグにのみ非密閉個所を有するハウジングも意味する。このようなケースでは、該当する電気的なプラグ結合を、隣接する他のモジュールの相補的な電気プラグと共に成立させることによって、完全な密閉性を実現することができる。これらの協同作用するプラグは、差し込まれた状態にあるときすでに十分な密閉性を有することができる。これに加えて、隣接する各モジュールの互いのほうを向く端面が相互に直接的に当接することができ、および／または差込結合部を取り囲むシール材などのシール手段を有することができる。このようなシール材は、互いのほうを向くハウジング壁部のうちの一方または両方の表面に設けられていてよく、差込結合が成立したときに所望の密閉性が生成されるような弾性を有することができる。該当するハウジング互いのほうを向く端面の間の圧着力の増大は、それぞれ隣接するモジュールないしそのハウジングの間で、たとえばねじ止めにより機械的な結合が追加的に成立することによって行うことができる。

それにより、隣接するモジュールのハウジングが組付状態のときに密閉される。ハウジングは、特に結合モジュールのためのハウジングは、ないし計量セルとして構成される拡張モジュール（計量セルとして構成された結合モジュールが取付・基本モジュールと統合されて構成される）のハウジングは、そのために２部分で構成されていてよい。統合された側壁を有する底面からなる容器状またはカップ状の部分の形態の第１のハウジング部分が、たとえば平坦なカバーの形態の第２のハウジング部分と結合されていてよく、カバーと側壁との間で密閉された結合部が形成される。当然ながら、このような種類のハウジングが２つの容器状の半体からなることもでき、この場合、底面部分ないしカバー部分と統合された側壁が密閉式に結合される。

このときハウジングは、たとえばＬＥＤなどの光学式のステータス表示デバイスも有することができ、ステータス表示器は外から（すなわち閉じたハウジングの場合）視認可能である。このことは特に結合モジュールのためのハウジングについて当てはまり、それが純粋なエレクトロニクスモジュールとして構成されるか、それとも計量セルとして構成されるかを問わず、および、計量セルとして構成される統合型の拡張モジュールについて当てはまる。

本発明の別の実施形態では、ベース・基本モジュールは拡張モジュールのための、特に結合モジュールのための電流供給部を有することができ、またはこれを提供することができる（たとえば電流供給回線がベース・基本モジュールを通してループ配線されることによって）。このとき電流供給部は、電気的なバスないしバス接続部の、事前設定された回線ないし接続部を介して延びることができる。

ベース・基本モジュールは、結合モジュールおよび／またはこれと結合される測定技術コンポーネントの、特に計量技術コンポーネントの制御のために構成される、および／または結合モジュールから供給される信号および／または測定値の検出および／または転送および／または評価のために構成される、制御ユニットも有することができる。このようにして、ベース・基本モジュールによって制御されながら、または、信号が相応にループ配線ないし転送される場合には上位の制御ユニットによって制御されながら、たとえば結合モジュールの測定値検出の同期化を行うことができる。

最後に、ベース・基本モジュールは、上位の制御ユニットとの結合のための電気接続部を有することができ、この電気的な結合を介して、当然ながら、ベース・基本モジュールと上位の制御ユニットとの間で双方向の通信も可能化することができる。

次に、図面に示されている実施例を参照しながら本発明について詳しく説明する。図面には次のものが示されている：

ベース・基本モジュールと、１３個の拡張モジュールとで構成される、本発明に基づくモジュール形式の測定技術装置の、特に計量技術装置の、第１の実施形態を示す斜視図である。 ２つの拡張モジュールだけを有する第２の実施形態を示す側面図であり、拡張モジュールのうち、差し込まれる結合モジュールを含まない取付・基本モジュールと、組み付けられていない状態のモジュールだけが示されている。 ２つの拡張モジュールだけを有する第２の実施形態を示す平面図であり、拡張モジュールのうち、差し込まれる結合モジュールを含まない取付・基本モジュールと、組み付けられていない状態のモジュールだけが示されている。 図２の実施形態を組み付けられた状態で示す側面図である。 図２の実施形態を組み付けられた状態で示す平面図である。 図２および３の実施形態を示す側面図であり、拡張モジュールが完全に図示されており、すなわち、取付・基本モジュールに差し込まれた結合モジュールとともに図示されている。 図２および３の実施形態を示す平面図であり、拡張モジュールが完全に図示されており、すなわち、取付・基本モジュールに差し込まれた結合モジュールとともに図示されている。 純粋なエレクトロニクスモジュールとして構成された結合モジュールである。 計量セルとして構成された結合モジュールである。

モジュール形式の計量技術装置１００の図１に示す第１の実施形態は、多軌道秤の形態の計量技術装置のための純粋なエレクトロニクスモジュールである。これは、ベース・基本モジュール１０２と、これと取外し可能に結合された全部で１３個の拡張モジュール１０４とで構成されている。ベース・基本モジュール１０２は、たとえば拡張モジュール１０４のための電流供給部を含むことができ、および、同じくベース・基本モジュール１０２に設けられる中央の制御デバイス（図には見えていない）と拡張モジュール１０４との間の少なくとも１つの電気的なバスを介しての通信を制御するための電気的なバスユニット（図には見えていない）を含むことができる。さらにベース・基本モジュール１０２は、複数の接続部１０６、特に電気エネルギー供給のための接続部と、上位の制御ユニット（図示せず）との通信接続のための少なくとも１つの接続部とを有することができる。さらに接続部１０６は、拡張モジュール（１０４）が接続される１つまたは複数の電気的なバスがループ配線されるだけの１つまたは複数の接続部も有することができる。

図１から明らかなとおり、拡張モジュール１０４はそれぞれ取付・基本モジュール１０８と結合モジュール１１０とで構成される。図示した実施例では実質的に直方体に構成されている各々の結合モジュール１１０は、同じく直方体で長尺状に構成された付属の取付・基本モジュール１０８と機械的および電気的に取外し可能に結合されている。機械的な結合はたとえば２つのねじ１１２によって行うことができ、各々のねじ１１２が、結合モジュール１１０の両方の幅狭面に設けられた突起１１３（図４，５，６も参照）にある穴の中に突入して、該当する取付・基本モジュールにあるねじ穴に係合する。しかしながら機械的な結合は、その他のどのような任意の方式でも行うことができ、たとえばクリップ結合や係止結合によって行うことができる。

図２ａは、ただ１つのベース・基本モジュール１０２と、２つの拡張モジュールとで構成される、モジュール形式の計量技術装置２００の実施形態を示しており、これらの拡張モジュールのうちそれぞれ取付・基本モジュール１０８だけが図示されている。図２ｂが示す、この装置２００の対応する平面図では、中間の取付・基本モジュール１０８が、電気的なプラグ結合部１１４（ベース・基本モジュール１０２の側にある電気プラグだけが見えている）だけでなく、図示した実施形態ではベース・基本モジュール１０２の側にある２つのピンと取付・基本モジュール１０８の側にある２つの対応する穴（図には見えていない）とを含む機械的な結合部１１６を介しても、ベース・基本モジュール１０２と取外し可能に結合できることが明らかである。隣接する２つの取付・基本モジュール１０８の間の機械的な結合部は、図示した実施例では、それぞれが穴に係合する４つのピンを含んでいる。図示した実施形態では差込結合部として製作されている機械的な結合部１１６は、ピンと付属の穴の内壁と間の摩擦接合によって機械的な保持力が生起されるように製作されている。しかしながら機械的な結合は、その他のどのような任意の方式でも行うことができ、たとえばクリップ結合や係止結合、あるいはねじ結合によって行うことができる。電気的なプラグ結合部１１４は、図示した態様では、ベース・基本モジュール１０２と、別の取付・基本モジュール１０８に隣接する各々の取付・基本モジュール１０８とが、図２ａおよび２ｂで見て右側に電気プラグ１１４ａを有していて、このプラグがこれに対して相補的な、すべての取付・基本モジュール１０８のそれぞれ左側にあるプラグ１１４ｂの中に係合するように構成されている。ここでは電気的なプラグ結合部１１４は、純粋に電気的な結合に加えて、相応の保持力（特に隣接するモジュールを分離するときの引抜力）を伴う機械的な差込結合部も形成するようにも構成されている。

プラグ結合部１１４を介して、少なくとも１つの電気的なバスが、ベース・基本モジュール１０２とすべての取付・基本モジュール１０８との間にループ配線される。そのために、各々の電気的なバスについて別々の差込結合を利用することもできる。しかし通常は、拡張モジュール１０４とベース・基本モジュールとの間のデータ伝送のために、ただ１つの電気的なバスが利用される。しかしベース・基本モジュール１０２は、これと上位の制御ユニットとの間のデータ伝送のためにさまざまな接続部１０６が設けられるように構成されていてよく、各々の接続部が別の（機械的な）プラグ規格に合わせた仕様を満たすことができるだけでなく、別の伝送規格や別の伝送プロトコルに関わる要求事項も満たすことができる。

さらに図２ａおよび２ｂに見られるように、拡張モジュール１０４のスタック１１８のうちの最後の取付・基本モジュール１０８は、すなわち、ベース・基本モジュール１０２と結合されていない、スタック１１８の最も外側の取付・基本モジュール１０８は、他のプラグ接続部１１４ａを有していない。このような種類の取付・基本モジュール１０８を末端モジュールと呼ぶこともできる。末端モジュールの設置は任意選択である。その代わりに、いかなる改変もなく拡張をする可能性を提供する「標準の」取付・基本モジュール１０８を利用することもできる。

ただし末端モジュールの利点は、たとえば所定の工業規格（たとえばＩＰ６５）に定める防塵性や防水性のように、装置１００，２００の全体を環境要因から影響を受けないように構成する要請がある場合に、開放された電気的なインターフェースが残ることがなく、または、それを追加の方策によって閉止しなくてよいという点にある。

この目的のためにプラグ結合部１１４は、および／または一般に取付・基本モジュール１０８ないしベース・基本モジュール１０２の互いに向き合う側の接続部は、相応に密閉式に構成されていてよい。そのために、シールリップ、プラグ１１４ａ，１１４ｂの間に設けられるシール材、モジュール１０８，１０２の互いのほうを向く端面の周回するシール材１１５などのシール手段が設けられていてよい。しかしながら、両方のモジュール１０８ないし１０２および１０８の互いのほうを向く端面が（特に）互いに相補的に構成され、少なくとも周回する部分領域で直接的に互いに当接すればすでに十分であり得る。図３は、図２では互いに分離して示されているモジュールを、組み合わされた状態ないし組み立てられた状態で示している。

さらに図２ｂおよび図３ｂの平面図には、各々の取付・基本モジュール１０８がその上面に、取付・基本モジュール１０８と付属の結合モジュール１１０との間の電気的なプラグ結合部１２０の電気プラグ１２０ａを有する様子を見ることができる。モジュール形式の計量技術装置２００の実施形態のモジュール１０８および１１０が、ベース・基本モジュール１０２および２つの拡張モジュールと組み合わされた、ないし組み立てられた状態が図４から明らかとなり、図４ａは側面図、図４ｂは平面図を示している。図４では、拡張モジュール１０４とベース・基本モジュールがまだ結合されていない状態で示されている。プラグ結合部１２０は、該当する結合モジュール１１０を、取付・基本モジュールを介して提供される少なくとも１つの電気的なバスに接続する役目を果たす。

取付・基本モジュール１０８と結合モジュール１１０の間のプラグ結合部１２０は、プラグ結合部１１４と同じく、プラグ結合部１２０の電気接点が環境要因に対して、特に塵や水分ないし水に対して防護されて、たとえばＩＰ６５などの所定の工業規格が満たされるように構成されていてよい。そのためにプラグ結合部１２０は、差し込まれた状態にあるとき適当なシール手段によって相応に封止される電気プラグ１２０ａで構成することができる。その代替または追加として、当然ながら、取付・基本モジュール１０８（すなわち図示した実施例ではその上面）と結合モジュール１１０（すなわち図示した実施例ではその下面）の互いのほうを向く端面にも、たとえば封止をする弾性材料からなる周回するシール材などの適当な種類のシール手段が設けられていてよい。しかしながら、両方のモジュール１０８，１１０の互いのほうを向く端面が（特に）互いに相補的に構成され、少なくとも周回する部分領域で直接的に互いに当接すればすでに十分であり得る。

図２ｂおよび図３ｂの平面図は、たとえば秤のハウジングや機械フレームなどの支持部材（図示せず）へのねじ結合による取付・基本モジュール１０８の取付のための役目を果たす、取付・基本モジュール１０８の側方領域にある穴１２２を示している。そのために、図示しないねじを穴１２２に挿通して、支持部材の対応するねじ穴に係合させることができる。

さらに図２ｂおよび３ｂの平面図はねじ穴１２４を示しており、その中に、結合モジュール１１０の側方の突起１１３を通って突き出すねじ１１２が、該当する取付・基本モジュール１０８の上での結合モジュール１１０の固定のために係合することができる。

図５は、純粋なエレクトロニクスモジュールとして構成された結合モジュール１１０を示している。結合モジュール１１０は、２部分で構成されるハウジング１２６を有している。実質的に平坦な底面と、これに対して実質的に垂直に延びる周回する側壁とを有するカップ状に構成された部分１２８の中に、配線板の上に配置されたエレクトロニクスが設けられている。エレクトロニクスは通常の方式で、たとえばねじ結合やクリップ結合によって、カップ状のハウジング部分１２８の中に取り付けられていてよい。エレクトロニクスは、結合モジュール１１０と付属の取付・基本モジュール１０８との間の電気的なプラグ結合部１２０の電気プラグ１２０ｂへの電気接続部を有している。本来のプラグは、ハウジングと一体的に構成される、またはこれと密閉式に結合される、ドームまたはフランジで取り囲まれていてもよい。本明細書の意味において、このような種類のドームまたはフランジは「プラグ」という概念に含まれるとみなされる。さらにエレクトロニクスは、電気プラグ１３０と結合された電気接続部を有している。プラグ１３０ないし該当する接続部は、たとえば計量セルなどの他のコンポーネントを結合モジュール１１０に接続する役目を果たす。カップ状のハウジング部分１２８は、図示した実施例では実質的に平坦なハウジングカバー１３２によって閉止される。ハウジングカバー１３２と、カップ状のハウジング部分１２８の側壁の端面との間には、特に塵や水分ないし水などの環境要因に対するエレクトロニクスの十分な防護を保証するために、シール材が設けられていてよい。カップ状のハウジング部分１２８へのハウジングカバー１３２の取付は、たとえばねじ結合によって取外し可能に行うことができる。

ハウジング１２６のハウジング壁部に、光学式の表示器１３４がたとえばステータスＬＥＤの形態で設けられていてよい。図示した実施例では、カップ状のハウジング部分１２８の（組み付けられた状態にあるときに）上側の側壁に、１列のステータスＬＥＤが設けられている。これらのＬＥＤは、たとえばベース・基本モジュールとの通信の準備完了、電流供給の存在、たとえば計量セルなどの他のコンポーネントの電気プラグ１３０への接続の存在などを表示することができる。

さらにプラグ１２０ｂは（結合モジュールの各々の型式について）、取付・基本モジュールの相補的に構成された電気プラグ１２０ａに係合する円周壁に、アドレススイッチ１３６が統合されるように構成されていてよい。これは、付属のアドレシングエレクトロニクスまたはアドレシングソフトウェアとの関連でそのつどの結合モジュール１１０のバスアドレスを規定する、１つまたは複数の機械的な切換手段、たとえば調整ホイールを有することができる。プラグ円周に（すなわち相応に構成されたプラグの円周に、ないしハウジングのドームまたはフランジの円周に）切換手段を設けることで、結合モジュール１１０と取付・基本モジュール１０８が解体された状態にあるときに切換手段へ容易にアクセス可能であり、組み付けられた状態にあるときには意図されない操作や環境要因に対して防護される。

図６は、完全な計量セルとして構成された結合モジュール２１０を示している。計量セルは電磁式の力補償の原理に基づいて作動し、モノブロック・メカニクスを装備していてよい。当然ながら、計量セルは他のどのような任意の原理に基づいて作動することもでき、たとえば歪ゲージによって、あるいは振動側の原理に基づいて、相応に構成されていてよい。計量セルは、荷重受容部２１２を介して計量セルへと導入される重量の力についての測定値を検出および場合により処理するために必要であるエレクトロニクス全体（またはその一部もしくはコンポーネント）を含むことができる。荷重受容部２１２に追加して、結合モジュール２１０では同一の接続部を介して、該当する別のコンポーネントへの、たとえば多軌道秤のための駆動装置を有する搬送ベルトへの、１つまたは複数の電気接続部も案内することができる。計量セルとして構成された結合モジュール２１０のハウジング１２６は、純粋なエレクトロニクスモジュールとして構成された結合モジュール１１０との関連で上に説明したのと同様に構成されていてよい。このことは、計量セルないし結合モジュール２１０のステータスについての光学式の表示器１３４の設置についても当てはまる。

さらに、ベース・基本モジュール１０２および各々の取付・基本モジュール１０８も、これに準ずる仕方で構成されたハウジングを有することができる。

本発明に基づくモジュール形式の装置１００の個々のモジュールの組立は、フレキシブルに行うことができる。たとえば、まず結合モジュール１１０，２１０をそれぞれの取付・基本モジュールと結合し、次いで、予備組付されたこの拡張モジュール１０４を、結合モジュールのスタックをなすように結合することができる。次いで、ベース・基本モジュール１０２を拡張モジュールのスタックの所望の側に配置して、これと結合することができる。当然ながら、まず第１の拡張モジュール１０４をベース・基本モジュール１０２と結合し、次いでこの拡張モジュール１０４を、それぞれ事前に組み立てられた拡張モジュール１０４と順次結合することもできる。このとき、上で説明したように、最後の（最も外側の）拡張モジュール１０４は末端モジュールとして構成された取付・基本モジュール１０８を有することができる。

モジュール形式の計量技術装置１００を支持部材に取り付けようとするときは、まず、全部の取付・基本モジュールをベース・基本モジュール１０２と結合することができる。そしてこのユニットを、取付・基本モジュールの穴１２２を通って突き出すねじによって、支持部材に取り付けることができる。次いで、結合モジュール１１０，２１０を取付・基本モジュール１０８に差し込み、場合によりねじ１１２によってその上で固定することができる。

所望の方式で構成された所望の個数の拡張モジュールを有する、汎用的なベース・基本モジュール１０２を含む総合システムを本発明に基づいて創出できることを指摘しておく。このとき拡張モジュール１０４は、必ずしも同種類ないし同一の結合モジュール１１０，２１０を有している必要はない。むしろ、取付・基本モジュール１０８と結合することができる、ないしはこれに差し込むことができる、任意の個数の相違する型式の結合モジュール１１０，２１０を設けることが可能である。このとき、各々の結合モジュール１１０，２１０について、任意のスロットないし割り当てられるべき取付・基本モジュールを選択することが可能である。それに伴い、所望の型式の結合モジュール１１０，２１０を、任意の位置で拡張モジュール１０４のスタックに設けることが可能である。たとえばさまざまに異なる支持荷重およびそれに応じて異なる幅のモノブロック・メカニクスを有する計量セルのために、それぞれ異なる幅の取付・基本モジュール１０８を、対応する幅の（または相違する幅の）結合モジュール１１０，２１０と結合することも可能である。

既存のモジュール形式の計量技術装置１００を拡張しようとするときは、新たな拡張モジュール１０４を付け加えるだけでよい。拡張モジュールのスタックの最も外側の拡張モジュール１０４の取付・基本モジュール１０８が末端モジュールとして構成されているときは、まず拡張モジュールのスタックを分離しなければならず、すなわち任意の位置で、１つの取付・基本モジュール１０８を隣接するモジュールから分離しなければならない。そしてこの分離個所で、追加の拡張モジュール１０４（ないしはまず追加の取付・基本モジュール１０８）を挿入することができる。

さらに本発明は、結合モジュール１１０，２１０のきわめて簡易な交換の可能性を提供する。そのためには、結合モジュールと付属の取付・基本モジュール１０８との間の該当する結合を分離して、同一あるいは別の型式の結合モジュールによって結合モジュール１１０，２１０を置き換えるだけでよい。

本発明によると、取付・基本モジュール１０８を純粋に受動的な電気機械式のユニットとして構成するのが好ましく、すなわち、このモジュールは特に電気回線、電気回線の分岐部、電気プラグなどの受動的な電気コンポーネント、および場合によりコンデンサ、抵抗などの受動的な電気部品だけを含む。このようにして、特に取付・基本モジュール１０８での（能動的な）信号処理が省略されることで、電気的な故障の確率が非常に低くなることが実現される。したがって、電気的な故障または機械的な故障（特に計量セルとして構成された結合モジュールの場合）は、非常に高い確率で、結合モジュール１１０，２１０でのみ発生することになる。そのようなケースでも、付属の取付・基本モジュール１０８も拡張モジュール１０４のスタックから取り外さなくてはならない場合に比べて、結合モジュールの交換を迅速かつ簡易に行うことができる。

ただし原則としては拡張モジュールを統合して、すなわちユニットとして構成し、取付・基本モジュールおよびこれと取外し可能に結合された結合モジュールの形態の２つの別々のユニットとしてではなく、これを具体化することも同じく可能であろう。そのような解決法は、特に、計量セルとして構成された拡張モジュールのケースで適している。

ベース・基本モジュールを２部分で構成することも同じく可能であり、これは上で説明した種類の取付・基本モジュールと、これと結合可能な、ないしは結合された、ベース・基本モジュールの機能性を具体化するベース・結合モジュールとで構成される。このときベース・結合モジュールは設計上の観点から、特に機械的および電気的な結合の観点から、上で説明した結合モジュールと同じ方式で構成されていてよい。それにより、モジュール形式の測定技術装置全体の内部でのベース・基本モジュールの位置を、そのつどの用途の必要性に応じて自由に選択することができる。

このように本発明は、そのつどの適用ケースに合わせてきわめてフレキシブルに適合化可能であるとともに、簡易に改変可能かつ簡易に拡張可能である、モジュール形式の計量技術装置を具体化する可能性を創出する。

１００ モジュール形式の計量技術装置
１０２ ベース・基本モジュール
１０４ 拡張モジュール
１０６ 接続部
１０８ 取付・基本モジュール
１１０ 結合モジュール
１１２ ねじ
１１３ 突起
１１４ 電気的なプラグ結合部
１１４ａ 電気プラグ
１１４ｂ 電気プラグ
１１５ 周回するシール材
１１６ 機械的な結合部
１１８ 拡張モジュールのスタック
１２０ 電気的なプラグ結合部
１２０ａ 電気プラグ
１２０ｂ 電気プラグ
１２２ 穴
１２４ ねじ穴
１２６ ハウジング
１２８ カップ状のハウジング部分
１３０ 電気プラグ
１３２ ハウジングカバー
１３４ 光学式の表示器
１３６ アドレススイッチ
２００ モジュール形式の計量技術装置
２１０ 結合モジュール（計量セル）
２１２ 荷重受容部

Claims (15)

1. 特に多軌道型の秤のためのモジュール形式の測定技術装置であって、
   （ａ）ベース・基本モジュール（１０２）および複数の拡張モジュール（１０４）を有し、
   （ｂ）各々の前記拡張モジュール（１０４）は、取付・基本モジュール（１０８）と、これと取外し可能に機械的および電気的に結合される結合モジュール（１１０，２１０）とで構成され、
   （ｃ）前記拡張モジュール（１０４）は互いに隣接して配置され、それぞれ取外し可能に互いに電気的および機械的に前記拡張モジュール（１０４）のスタック（１１８）をなすように結合され、前記ベース・基本モジュール（１０２）は、前記拡張モジュール（１０４）の前記スタック（１１８）の、前記スタック（１１８）の端部に位置する拡張モジュール（１０４）と取外し可能に電気的および機械的に結合され、
   （ｄ）前記拡張モジュール（１０４）相互の取外し可能な機械的および電気的な結合は、並びに前記ベース基本モジュール（１０２）と隣接する前記拡張モジュール（１０４）との取外し可能な機械的および電気的な結合は、それぞれ隣接する前記取付・基本モジュール（１０８）相互の、並びに前記ベース・基本モジュール（１０２）とその隣接する前記拡張モジュール（１０４）の前記取付・基本モジュール（１０８）との、取外し可能な電気的および機械的な結合によってのみ行われる、
   モジュール形式の測定技術装置において、
   （ｅ）前記結合モジュール（１１０，２１０）は計量技術コンポーネントのための電子式の評価ユニットおよび／または制御ユニットとして構成され、および／または１つの、複数の、または全部の前記結合モジュール（２１０）が計量セルとして構成され、
   （ｆ）前記ベース・基本モジュール（１０２）、前記取付・基本モジュール（１０８）、および前記結合モジュール（１１０，２１０）はそれぞれ閉じた防塵性かつ防水性のハウジング（１２６）を有することを特徴とする、モジュール形式の測定技術装置。
2. 前記ベース・基本モジュール（１０２）とその隣接する拡張モジュール（１０４）の前記取付・基本モジュール（１０８）、並びにそれぞれ隣接する拡張モジュール（１０４）の前記取付・基本モジュール（１０８）はそれぞれ少なくとも１つの電気的なバス接続によって電気敵に結合され、前記電気的な結合はそれぞれ好ましくは同時に機械的な結合も惹起するプラグ結合部（１１４）として構成されることを特徴とする、請求項１に記載のモジュール形式の測定技術装置。
3. それぞれ隣接する前記取付・基本モジュール（１０８）並びに前記ベース・基本モジュール（１０２）およびその隣接する前記取付・基本モジュール（１０８）は互いのほうを向く端面に相補的な電気プラグ（１１４ａ，１１４ｂ）を差込結合部（１１４）の形成のために有し、前記プラグ（１１４ａ，１１４ｂ）は好ましくは互いのほうを向く端面が結合された状態にあるときに接触するように、または好ましくは１ｍｍよりも小さい、きわめて好ましくは０．５ｍｍよりも小さい僅少な間隙だけを残すように、構成されることを特徴とする、請求項１または２に記載のモジュール形式の測定技術装置。
4. 各々の前記取付・基本モジュール（１０８）は上面で電気的なプラグ結合部（１２０）により付属の結合モジュール（１１０，２１０）と電気的に、かつ好ましくは機械的にも結合されることを特徴とする、請求項２または３に記載のモジュール形式の測定技術装置。
5. 該当する前記取付・基本モジュール（１０８）に設けられる前記電気的な差込結合部（１２０）の電気プラグ（１２０ａ）は少なくとも１つのバス接続のバス接続部を提供することを特徴とする、請求項４に記載のモジュール形式の測定技術装置。
6. 各々の前記結合モジュール（１１０，２１０）は追加の機械的な結合によって、好ましくはねじ結合または係止結合によって、それぞれの前記取付・基本モジュール（１０８）と結合されることを特徴とする、請求項４または５に記載のモジュール形式の測定技術装置。
7. （ａ）すべての前記取付・基本モジュール（１０８）が同一に構成され、または、
   （ｂ）前記拡張モジュール（１０４）の前記スタック（１１８）の端部に配置される、前記ベース・基本モジュール（１０２）と結合されない最後の取付・基本モジュール（１０８）を例外としてすべての前記取付・基本モジュール（１０８）が同一に構成され、前記最後の取付・基本モジュール（１０８）は他の取付・基本モジュール（１０８）と結合されない端面に前記プラグ（１１４ａ）を有さないことを特徴とする、請求項３から６のいずれか１項に記載のモジュール形式の測定技術装置。
8. 各々の前記取付・基本モジュール（１０８）はたとえばハウジングなどの支持部材と前記取付・基本モジュール（１０８）を機械的に結合するための機械的な結合手段を有することを特徴とする、請求項２に記載のモジュール形式の測定技術装置。
9. 前記結合モジュール（１１０，２１０）は計量セル、力センサ、または加速度センサのための電子式の評価ユニットおよび／または制御ユニットとして構成され、前記結合モジュール（１１０，２１０）は好ましくはプラグ（１３０）として構成される電気的な接続部を付属の計量技術コンポーネントの電気的な結合のために有することを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載のモジュール形式の測定技術装置。
10. 前記結合モジュール（１１０，２１０）はそれぞれの前記結合モジュール（１１０，２１０）のバスアドレスを調整するための調整手段、特にスイッチを有し、前記調整手段は、好ましくは、該当する前記取付・基本モジュール（１０８）の協同作用するプラグ（１２０ａ）に係合するプラグ（１２０ｂ）のカラーの円周に設けられることを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載のモジュール形式の測定技術装置。
11. 前記ベース・基本モジュール（１０２）は前記拡張モジュール（１０４）のための、特に前記結合モジュール（１１０，２１０）のための電流供給部を有し、または提供することを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載のモジュール形式の測定技術装置。
12. 前記ベース・基本モジュール（１０２）は、前記結合モジュール（１１０，２１０）および／またはこれと結合される計量技術コンポーネントの制御のために、および／または前記結合モジュールから供給される信号および／または測定値の検出および／または評価および／または転送のために、制御ユニットを含むことを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載のモジュール形式の測定技術装置。
13. 前記ベース・基本モジュール（１０２）は上位の制御ユニットとの結合のための電気接続部（１０６）を有することを特徴とする、先行請求項のうちいずれか１項に記載のモジュール形式の測定技術装置。
14. 隣接する前記モジュール（１０２，１０８，１１０，２１０）の互いのほうを向くハウジング壁のうちの一方または両方の表面にシール手段が設けられ、該シール手段は該当する相補的な電気プラグ（１１４ａ，１１４ｂ；１２０ａ，１２０ｂ）を取り囲むとともに、前記モジュール（１０２，１０８，１１０，２１０）の間で差込結合が成立したときに防塵性かつ防水性の差込結合が生成されるように構成されることを特徴とする、請求項３から１３のいずれか１項に記載のモジュール形式の測定技術装置。
15. 隣接する前記モジュール（１０２，１０８，１１０，２１０）のハウジングの間に、該当する隣接する前記モジュール（１０２，１０８，１１０，２１０）の互いのほうを向く端面の間で事前定義された圧着力が生成されるように構成される機械的な結合部、特にねじ結合部が設けられることを特徴とする、請求項１４に記載のモジュール形式の測定技術装置。
    

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