JP3943521B2 - 計量皿を計量セルに接続するための支持要素を備えた秤 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、垂直方向に移動可能な荷重受け部を含む計量セルと、被計量荷重を受ける計量皿と、計量皿を計量セルの垂直方向に移動可能な荷重受け部に接続するための支持要素を有し、校正装置の少なくとも一つの校正分銅を載せるための座を有するカンチレバー型支持部が支持要素にしっかり接続された秤に関する。
【０００２】
【背景技術】
カンチレバー要素が計量セルに接続され、計量皿および／または校正装置が計量セルに接続されたカンチレバーの反対側端部に配置された秤は、公知の技術に属している。この種の秤は、垂直方向に移動可能な荷重受け部がカンチレバー要素に加わる力で変形することにより、計量セル特に計量セルの鋭敏な曲がりピボットに有害なトルクが伝わる危険がある。この危険は、特に荷重が計量皿の上に中心を外れた位置に載っている場合に生じる。その場合、計量技術用語で言えば、秤は好ましくない偏心荷重を受ける。
【０００３】
計量皿を受けるカンチレバー要素がＬ字形である秤は、ＤＥ ３３ ３０ ９８８ Ａ１に開示されている。この計量皿は、Ｌ字形の水平脚部の自由端にしっかり接続、支持されている。Ｌ字形の垂直部分はＵ字状に配置された支持アームにより計量セルに接続されている。アームの二組の水平部分は、計量セルの垂直方向に移動可能な荷重を、計量セルの平行四辺形案内部材の平面部分で上下から包み込む。支持アーム装置は、互いに上下に配置された二つの支持位置において計量セルの荷重導入部に取り付けられており、上側の支持位置ではねじで接続され、下側の支持位置では支持アーム装置が弾性的にねじれる範囲内で垂直軸を中心にして回転できるように取り付けられている。この構成により、計量皿の水平方向と垂直方向の位置調整が可能になる。力の伝達は案内部材の面内で行われるため、この構成を有する秤では偏心荷重を小さくすることが可能であった。過負荷に対する過負荷安全装置の部品として、板ばねが、カンチレバー要素の垂直なＬ字形部分に接続された水平に延びる傾動軸と、Ｕ字形支持アーム装置の垂直部分との間に取り付けられており、板ばねの自由端は支持アーム装置を弾性的に付勢している。通常の荷重の範囲では、板ばねは、ほぼしっかり接続された接合部として働く。過負荷の範囲では、Ｌ字形カンチレバー要素の水平アームは、板ばねにより制限範囲内でフレキシブルに曲がる。
【０００４】
ＤＥ ３３ ３０ ９８８ Ａ１が開示しているＵ字形支持アーム装置はねじれに関し弾性的で、ねじを用いて計量セルに固定されている。そのため、Ｕ字形支持アーム装置が変形すると、その変形がわずかであっても、計量セルの荷重受け部に変形が直接伝わる危険が存在し、荷重受け部において曲がりジョイントが影響を受ける。さらに、過負荷安全装置を起動する力は、位置によって変わる。このことは、力が加わる点が近いほど、過負荷安全装置を解放するための力を強くする必要があるということを意味している。さらに、ＤＥ ３３ ３０ ９８８ Ａ１が開示している秤は、被計量荷重により発生する力と反対の方向に加わる過剰な垂直の力に対し、計量セルの敏感な曲がりピボットを保護するための方策が何も施されていない。この種の力は、たとえば秤の輸送中に輸送用コンテナの中で秤がとつぜんひっくり返った場合、特に秤が工程の進行中にとつぜん減速する状態になった場合、発生することがある。
【０００５】
【発明の要約】
本発明の目的は、計量セルをカンチレバーおよび／または計量皿に接続するための、校正装置および／または計量皿を支持するカンチレバー要素を備えた秤のための接続装置を提供することにある。接続装置は全方向に簡単に曲がり、残留トルクが計量皿へ伝わることを防ぐ。
【０００６】
本発明によれば、上記の目的は、垂直に移動可能な荷重受け部を含む計量セルと、被計量荷重を受ける計量皿と、計量皿を垂直に移動可能な荷重受け部に接続する支持要素を備えた秤で達成され、この秤では、校正装置の少なくとも一つの校正分銅を載せる座を有するカンチレバー支持部が支持要素にしっかり接続されている。秤は、計量セルの対称面に直交する面内において二等辺三角形を形成する三点で支持要素が荷重受け部に固定されている接続装置を有している。この固定の仕方により、荷重が加わる方向に荷重受け部が支持要素を保持し、支持要素が荷重受け部に対し全方向から測定可能な摩擦なしで移動することが可能になる。
【０００７】
支持要素を所定の点において荷重受け部に低摩擦で固定することにより、計量皿上の荷重または少なくとも一つの校正分銅による力が、計量システムすなわち計量セルの荷重受け部に外部からの干渉をほとんど受けずに伝達される一方、支持要素が同時に高い可動性を有する。この構成によれば、外部からの力は遊びなしで吸収され、所定の力が計量セルに加わる。
【０００８】
接続装置、すなわち、支持要素を計量セルの荷重受け部に接続する装置は、特に有利な特徴を有する。荷重受け部に支持要素を案内固定することは、摩擦を減らす転がり部材特に転がるボールを用いることにより実現可能である。
【０００９】
このことにより、高い再現性と高い分解能を発揮する秤を実現可能である。言い換えれば、本発明は高分解能計量セルの性能を完全に利用することを可能にする。
【００１０】
支持要素は、特に被計量荷重から反対方向に加わる力に従う可動性を有しているため、秤が輸送中にひっくり返った場合でも、計量セルに有害な影響が及ぶことがない。なぜなら、この場合、移動可能な支持要素が力の伝達に従って計量セルから切り離されるからである。
【００１１】
校正装置を保持する同一のカンチレバーの遠位端に計量皿が接続されておらず、支持要素に計量皿が解放可能に特にフックで接続されている秤において、支持要素の動きが被計量荷重の反対方向に、すなわち操作可能な状態にある秤において上向きに、制限されずに可能である場合、特に有利である。これは、計量皿へ支持要素を載せ降ろしする際、計量皿の扱いが不注意になって支持要素に上向きの力が加わる危険があるためで、このような場合、上向きの力が計量セルの荷重受け部に伝わって敏感な曲がりジョイントを壊すことがないように防止するのが重要である。本発明による秤では、可動の支持要素が計量セルから解放されて力が伝わらないため、上向きの力が荷重受け部に伝わるという危険を効果的に避けられる。特に、ハウジングに対し固定位置に配置されたエンドストップは、過剰な上向きの力を吸収する。
【００１２】
本発明による秤の特に有利な実施例においては、計量皿に加わる過剰な下向きの力から保護するために過負荷安全装置が支持要素に内蔵されている。横方向への外力も、システムが損傷しないようにハウジングで吸収される。
【００１３】
支持要素は、アセンブリユニットとして構成されることと、ツールのような道具を使用せずに計量セルの荷重受け部におよび／または荷重受け部から離れて取り付け可能であることに特徴を有する。このことは、特に、本発明による秤の実用性を高める。なぜなら、従来技術による秤と異なり、計量セルの敏感な部分には緩めねばならぬねじがないからである。
【００１４】
計量皿は、支持要素を介して、計量セルから熱的に絶縁される。同時に、計量皿は支持要素に対し導電性を有しているため、計量皿を接地し、静電荷を所定の仕方で逃がすことが可能である。
【００１５】
好ましい実施例の支持要素は、接続要素とベース要素から成り、ベース要素は接続要素に対しほとんど摩擦なしで可動である。接続要素は、垂直な柱と横に延びる水平部分を有するＴ字形の構成を有している。支持要素において、接続要素に対するベース要素の可動固定部には、転がり要素特にローラーボールが収容されている。このことにより、支持要素をコンパクトな構造にできるという利点がある。固定部に発生する摩擦が非常に小さいので、カンチレバーに加わる過負荷の場合における過負荷安全装置を解除する力は位置に関係がない。すなわち、力がカンチレバーに加わる場所に関係がない。
【００１６】
本発明による特に好ましいさらに発展した実施例において、計量皿は、計量セルの対称面に対して直交する面内において二等辺三角形を形成する三点で支持要素に載り、この三角形は対称面に対して対称に配置されている。支持要素が、垂直軸を中心に水平に回動可能で支持要素に懸垂している計量皿に柔軟に固定されている揺り子要素を有している場合、特に有利である。
【００１７】
本発明による秤の特に有利な実施例において、計量区画の床にはいかなる開口部もない。このことは、計量区画の清掃にとって都合がよい。
【００１８】
本発明の詳細な説明は、本発明による秤、特に本発明による支持要素の実施例に関し、以下に述べる。図面には、本発明を単純化して示す。
【００１９】
【実施の形態】
図１は、ドラフトシールド５に収容された秤のハウジング４と計量区画３を備えた秤１の側面図である。秤のハウジング４の図の左側に示された部分は、計量セル２（詳細には図示せず）を含んでいる。校正装置を有するＬ字形カンチレバー６は、計量セル２に接続され、計量セル２へ被計量荷重を伝達する。カンチレバー６の下部は、少なくとも一つの校正分銅８を受けるための座７を有する。校正装置は、計量区画３の床９により上面が閉鎖されている秤のハウジング４の区画の中に配置されている。Ｌ字形のカンチレバー６の縦に延びている部分は、計量区画３の後壁１１が有する突出チャンネル１０の横方向の通路開口部を通る懸垂ボルト１２と、支持ボルト１３を有している。計量皿１４は、懸垂ボルト１２に引っ掛けられ、支持ボルト１３でしっかり当接している。計量皿１４は、たとえば平皿、実験室用容器、被計量物用の他の容器、被計量物自体など異なる用途のためのさまざまな装具を載せるベースとして機能する。この種の秤１の計量区画３は、清掃が極めて楽である。
【００２０】
図２は、秤のハウジング４とドラフトシールド５を取り外した状態の秤１の側面図である。図１が示すように、計量セル２は図式的に表わされている。計量セルにおいて詳細が図示された部分は、垂直移動が可能な荷重受け部１５に隣接する曲がりピボット１６、１７だけである。曲がりピボット１６、１７は、電磁力補償原理に基づく計量セルに属していてもよい。
【００２１】
公知の従来技術によれば、この種の計量セルは、垂直移動が可能な荷重受け部１５を、上部の曲がりピボット１６と下部の曲がりピボット１７を介して計量セル２の静止部に接続する平行四辺形リンケージを有している。計量セル２のレバーシステムは、垂直移動が可能な荷重受け部１５を接続する接続部６５で図式的に示されている。Ｌ字形カンチレバー６は、被計量荷重の入力要素として計量セル２に接続されている。Ｌ字形カンチレバー６の水平部分１８は、少なくとも一つの校正分銅を有する校正装置を載せている。Ｌ字形カンチレバー６の水平部分１８の横への動きは、いずれの方向にも制限を受けている。横への動きのストッパは、ハウジング床７０に配置されたノーズ２９として形成されている。Ｌ字形カンチレバー６の水平部分１８の外側の端部は、ノーズ２９の側面に当たる二本の歯を有するフォーク状に形成されている。Ｌ字形カンチレバー６の垂直部分１９は、たとえばねじにより支持要素２０にしっかり取り付けられている。
【００２２】
支持要素２０は、好ましくは計量セル２の平行四辺形リンケージの上部の曲がりピボット１６と下部の曲がりピボット１７とほぼ同じ高さで、荷重受け部１５の上端と下端に接続されている。接続部の上部に、荷重受け部１５は二つの互いに水平に離れた開口部２２がある上側突起２１を有し、それぞれの開口部には支持要素２０の保持ペグ２３が係合している（側面図には開口部２２と保持ペグ２３を一つだけ示されている）。保持ペグも互いに離れており、支持要素２０の水平要素２４にしっかり接続されている。水平要素２４の中央部は垂直柱２５の上端にしっかり接続されており、垂直柱２５はＴ字形接続要素を形成している。さらに、支持要素２０は垂直柱２５が横切るベース要素２６を含み、図７〜９について以下に説明するように、垂直方向に移動可能である。垂直柱２５の下端は、荷重受け部１５の下側突起２８で支持されている。
【００２３】
計量皿は、二本のＬ字形支持アーム６７と棚板６６から成る。支持要素２０は、計量皿を懸垂させるために二本の横方向の懸垂ボルト１２を有している。本発明による秤のハウジングは、後壁１１の突出部１０のある側に設けた通路開口部を通って計量区画３まで懸垂ボルト１２と支持ボルト１３が突出するように構成されている。支持要素２０の少なくとも一部は、後壁１１の突出チャンネル１０内に延びている（図１参照）。
【００２４】
好ましい実施例において、校正分銅８の質量中心は、図２の縦線（破線）が示すように、計量皿１４の棚板６６の重心の真下にある。
【００２５】
ハウジングの床７０は、図２の水平線が示すように、計量皿１４に過負荷が加わった場合に保護を行う過負荷安全装置の一部を成すエンドストップ５８を有する。また、図２は、上向きの力が加わった場合に支持要素２０の変位量を制限するエンドストップ５９を示している。このエンドストップ５９も、図２が破線で示すように、ハウジングとの位置関係が空間的に固定されている。
【００２６】
図３は、Ｔ字形接続要素４５を荷重受け部１５の上側突出部２１の上の係合位置に置いたところを、図２の矢印Ａの方向から見た状態を示す。（わかりやすくするため、支持部材２０のベース要素２６は図示していない。）荷重受け部１５の垂直柱２５と下側突出部２８は、断面を示している。破線I−Iは、図３の平面に対し垂直方向に延びている対称面を示し、この面について計量セル２と支持要素２０全体と計量システムの他の要素は対称的に配置されている。水平部材２４は、垂直柱２５にしっかり接続され、垂直柱２５と、計量セルの対称面との両側に直交する方向に延びる。保持ペグ２３は、水平部材２４の外端に取り付けられている。これらは、荷重受け部１５の上側突出部２１に設けた開口部２２に係合し、所定の位置に固定はされていないが、しっかり嵌っている。図３からわかるように、荷重受け部１５の上側突出部２１は、荷重受け部１５の主部よりも幅が広い（図４、５、６ａ参照）。
【００２７】
Ｔ字形接続要素４５の下端において、垂直柱２５の直径は小さくなってピン４６を形成している。ピン４６は、好ましくは電気抵抗の大きい電導性プラスチック材料製の軸受要素３５に挿入される。軸受要素３５は荷重受け部１５の下側突出部２８の貫通孔２７に取り付けられている。したがって、接続要素４５および支持要素２０全体は荷重受け部１５に三点で支持を行う。支持要素２０は荷重受け部１５に案内されて載っているだけなので、荷重受け部１５と支持要素２０の接続は固定的でない。
【００２８】
図４は、支持要素２０を所定の位置に取り付けた状態での荷重受け部１５の平面図である。破線III−IIIは、図３の破線I−Iと同様に、計量セルの対称面を示す。水平部材２４の形状は、この図では特に明確に示されている。特に重要なのは、水平部材２４の前側３３に、すなわち据え付け状態において計量皿の方へ面した側に二つの突出部３０があることであり、このことは図８と関連して後で説明する。二つの突出部３０は、計量セルの対称面から二本の保持ペグ２３と等距離にある。突出部３０はそれぞれ、支持要素２０をカンチレバー６と計量皿１４に対して調整する調整機構において、板ばね４７（図２参照）と協働する。
【００２９】
図５は、上方から見た荷重受け部を示す。特に重要なのは、支持要素２０の接続要素４５のために荷重受け部１５の上側突出部２１に配置された支持要素２０の接続要素４５の支持位置である。開口部２２ａ、２２ｂは、わかりやすくするためその中に保持ペグ２３を示したが、特別な形状を有している。開口部２２ａは長方形で、ペグ２３より幅が広い。開口部２２ａの一方の側に、二つの凹部３１ａがある。ガラスやセラミックスなどの電気絶縁材料製のボール３２がそれぞれの凹部に嵌っており、保持器（図示せず）で所定の位置に保持されている。開口部２２ｂには凹部３１ｂがあり、そこに絶縁材料製の一つのボールが収容され同様に保持器で保持されている。適当な保持器は、たとえば、開口部２２ａ、２２ｂの区域で上側突出部２１の周囲に巻いた薄い板金製のスリーブとして形成してもよい。このスリーブは、上側突出部２１の開口部よりわずかに小さい開口部を凹部３１ａ、３１ｂの区域に有しているので、絶縁性のボール３２が所定の位置に保持される。保持ペグ２３はそれぞれのボール３２と点接触することにより固定される。つまり、各ボール３２はベグ２３と一点で接触するだけであるため、保持ペグ２３は荷重受け部１５から熱的、電気的に絶縁される。
【００３０】
保持器は、ボール３２が転がり運動できるように十分な可動性を与える。Ｔ字形接続要素４５の変形によって起こる保持ペグ２３の真下への動きは、最小の摩擦でボール３２の転がり運動により吸収されるため、変形を生じる力が荷重受け部１５に伝わらない。
【００３１】
下側突出部２８の中心にある、接続要素４５のための、より具体的に言えば垂直柱２５のための取付壁は、上記のように、貫通孔２７と軸受要素３５から成る。軸受要素３５は、導電性を有するが抵抗が大きいポリマー材料やセラミック材料で製造するのが好ましい。したがって、接続要素４５と、支持要素２０に接続された計量皿１４は、所定の導電率で接地され、計量皿に発生した静電荷を逃がすことが可能である。電気抵抗は、導電性のプラスチックやセラミック材料の選び方によって変わる。さらに、軸受要素３５は、支持要素２０全体を荷重受け部１５から熱的に絶縁する。軸受要素３５は垂直柱２５のピン４６が係合する通路孔７２を有している（わかりやすくするため、図５に示す）。通路孔７２は計量セル２側にＶ字形の切欠部を有しているため、ピン４６が所定の位置に嵌まり、接続要素は下端もしっかりと案内される。
【００３２】
Ｔ字形接続要素４５と支持要素２０全体を荷重受け部１５で支持する構成により位置決めが行われるので、支持要素２０は横方向に動いても常に元の位置に戻ることが可能である。支持要素２０が横方向に動きうるようにしたことにより、この構成は、水平方向の力の成分が荷重受け部１５に伝わるのを防ぎ、意図されたものでない力の影響を防止できる。
【００３３】
荷重受け部１５でＴ字形接続要素４５を支持する構成には、各種の態様が可能である。図６ａ、６ｂは、計量セル２の垂直に移動可能な荷重受け部１５で接続要素４５を支持するという思想による単純な実施例を、特にわかりやすく示している。図６ａは、荷重受け部１５の平面図である点において図５に似ている。図６ｂは、垂直に移動可能な荷重受け部１５の長手方向の断面図であり、上部は線II−IIに沿った面で、下部は図３の線I−Iに沿った面で切った断面である。荷重受け部１５の上側突出部１２１における保持ペグ２３の固定は、開口部１２２ａが接続要素４５に面した側にエッジ３４（図６ｂ参照）を有しているため、点接触で行われる。開口部１２２ｂは、正方形または長方形で、同種のエッジを有していてもよい。垂直柱２５は、ピン４６（図６ａでは省略）が貫通孔２７に挿入された軸受要素３５に嵌った状態で下側突出部２８で支持されている。軸受要素３５の通路孔７２はほぼ円形で、垂直柱２５のピン４６を案内するために計量セル２の方に向いたＶ字形の切欠部を有している。
【００３４】
図７は、図２の矢印Ａの方向から見た支持要素２０の全体を示す。支持要素の中央部は、部分的に断面で示している。計量皿１４のＬ字形カンチレバー６とアーム６７は、一部だけを示す。支持要素２０のベース要素２６は、中央部に開口スペース３６を有し、この開口スペースの中心を垂直柱２５が通っている。ベース要素２６も、図３と４が示す計量セルの対称面に対し対称な構造を有している。
【００３５】
垂直柱２５は、ベース要素２６に対して垂直方向に可動性を有するように、ベース要素２６により案内されている。スリーブ３７はベース要素２６の開口スペース３６内に配置され、ねじ３８で垂直柱２５に固定されている。コイルばね３９は一方の端部がスリーブ３７のフランジ４０を押し、他方の端部がベース要素２６上側の横方向に延びる部分４３に当たっているリング４１押圧している。コイルばね３９をフランジ４０とリング４１の間の所定の長さに圧縮することにより、所定の付勢力が得られる。
【００３６】
上記の構成は、過負荷安全装置の一部である。計量皿１４に過負荷が加わると、コイルばね３９が弾性的に曲がることにより負荷の超過分を吸収し、スリーブ上端のカラー４２がリング４１の開口スペース４４に垂直方向に滑り込む。この構成により、過剰な力が荷重受け部１５に伝わることがない。また、真下への可動性を有することにより、カンチレバー６がハウジングの床のエンドストップ５８に当接する（図２参照）。
【００３７】
ベース要素２６は、その全高の中程に、計量皿１４のための一対の横に延びる突出した懸垂ボルト１２を有している。懸垂ボルト１２は、外端部へ向かって直径が徐々に細くなっている。このことにより、計量皿１４は、懸垂ボルト１２の中心部に常に位置する。同様の形状を有する支持ボルト１３は、ベース要素２６の下端に懸垂ボルト１２と平行に配置され、計量皿１４を取り付けるために用いるのが好ましい（図１、２を参照）。その代わりに、図１０、１１について説明するように、自己調節可能な取付装置を用いてもよい。
【００３８】
図８は、接続要素２０を図７の線IV−IVで切った断面で示す（ただし、線IV−IVは、計量セルの対称面を示す線ではない）。図８は、垂直柱２５がどのように垂直方向に案内されるかを示す一方、Ｌ字形カンチレバー６を備えたベース要素２６が、垂直柱２５と水平部材２４から成る接続要素４５に対し、どのように位置関係の復元が可能に支持されるかを示す。板ばね４７は、ねじ６１によりベース要素２６の中央部に取り付けられている。板ばねは、外向きのプレテンションを与えられ、ねじにより所定の位置に来るように調整可能であり、ベース部材２６を超えて延びており水平部材２４の前側３３すなわち計量皿１４の側に押し付けられる。板ばね４７と水平部材２４の間の圧縮接触は、図４が示す突出部３０において起こる。突出部３０は、図８と図４からわかるように、水平方向と垂直方向の両方に曲がることが可能である。したがって、板ばね４７は、突出部３０の曲面の一点だけで接触している。過負荷が加わった場合、ベース要素２６は垂直柱２５と水平部材２４に対し摩擦がほとんどない状態で垂直移動が可能である。また、板ばねは、ベース要素２６が垂直柱２５に対し横方向に回転した後に、元の位置に復元するのに必要な力を与えるので、ベース要素２６と接続されたカンチレバー６が元の場所に戻る。
【００３９】
垂直柱２５は、ベース要素２６の上端から数ｍｍ離れた位置と、下端から数ｍｍ離れた位置において、一対のローラーボール４８、４９（一方だけを図示）により案内されている。対をなすボール４８、４９は、ベース要素２６の凹部にそれぞれ収容されている。図９が垂直柱２５近傍のベース要素２６を通る断面において詳しく示すように、垂直柱２５と、対をなす二つのボール４８、４９は、三角形を形成している。下方のボール４９は垂直柱２５の計量皿の側にあり、上方のボール４８は垂直柱２５の計量セル２の側にある。対をなすボール４８、４９は、それぞれが収容されている凹部内で垂直方向に約１〜２ｍｍの可動性を有する。ベース要素２６が垂直柱２５に対し上下方向に移動する場合、ボール４８、４９はそれぞれが収容されている凹部６８、６９の柱と壁に転がり接触する。したがって、垂直柱２５はベース要素２６に対し最小の摩擦で、すなわち対をなすボール４８、４９の転がり抵抗を受けるだけで移動することが可能である。カンチレバーから発生し垂直柱に加わる力により、対をなすボール４８、４９が常に水平方向に押されるので、対をなすボール４８、４９は、それぞれが収容されている凹部６８、６９と垂直柱との間に遊びをもたない。したがって、接続要素４５とベース要素２６の間の相対的な動きは、遊びがない接触状態でしっかり案内される。
【００４０】
垂直柱２５がコイルばね３９と協働して、過剰な下向きの力に対する過負荷安全装置としての機能を発揮するためには、垂直柱２５が垂直方向へ容易に移動できることが重要である。過剰な上向きの力が計量セル２に伝わった場合、支持要素２０は、この力が計量セル機構の敏感なピボットに損傷を与えないように、この力からピボットを保護する。支持要素２０は、荷重受け部１５の上側突出部２１において保持ペグ２３だけで制限を受け、ピン４６と軸受要素３５を介して下側突出部２８で支持される。そのため、支持要素は、上向きの力が加わった場合に接続部の制限から離脱する結果、計量セル２に力を伝える接続部が存在しなくなる。この場合、支持要素２０の上方への動きは、上側のエンドストップ５９で制限を受ける。二本の保持ペグ２３とピン４６は、支持要素２０が上側のエンドストップ５９の位置にあるとき開口部２２、２２ａ、２２ｂ、１２２ａ、１２２ｂと孔２７に嵌まったままになるように、十分な長さを有している。
【００４１】
図１０は、垂直柱２５に直交する断面が示すように、ベース要素２６の下端に計量皿を固定するための別の構造を示している。垂直柱２５は、ベース要素２６の下端から突出している五つのコーナーを有する中空ペグ５２を貫通し、ベース要素２６にしっかり接続している。中央部に同様な五つのコーナーを有する開口部を有するたとえば板金製の横方向に延びるロッカー要素５３はペグ５２に嵌まり、ロッカー要素５３は、垂直柱２５に直交する面内においてロッカー要素５３とペグ５２の間の接触ポイント５５を中心として回動することが可能である。計量皿１４が所定の位置にセットされた時、支持アーム６７の垂直部分５６は、ロッカー要素５３の外端部において座部分５７に当接している。図１１が詳細を示しているベース要素の下部において、ロッカー要素５３がＬ字形カンチレバー６の垂直脚１９に設けたスロット５１に保持されることにより、ロッカー要素がペグ５２から上方へ外れないようになっている。
【００４２】
ロッカー要素５３の設計思想に基づき、計量皿１４は、支持要素２０と計量セル２の垂直に移動可能な荷重受け部１５との接続に似た三点支持により、支持要素２０に連結されている。この三点が形成する三角形も計量セルの上記の対称面に対して対称であり、この三点は対称面に直交する面内に位置している。
【００４３】
ロッカー要素５３は、計量皿１４の二本の支持アーム６７から支持要素２０のベース要素２６へ力を伝える働きをする。ロッカー要素５３は、力の合計がポイント５５に加わるように力の流れを導いている（図１０参照）。したがって、ロッカー要素５３は、計量皿１４の変形を吸収する。支持要素２０に作用する力の分布は、静的に定まる。しかし、二本の懸垂ボルト１２と二本の支持ボルト１３を有する図７の実施例のように計量皿１４が四点で支持されている場合、四点における力の分布は静的には定まらない。
【００４４】
三点支持の構成は、図１２が示すように、計量皿に直接一体化してもよい。図１２が三次元的に示す計量皿１４は、二本の支持アーム６７を接続するほぼ三角形の横方向に延びる支持プレート６２を有する。計量皿１４から遠い側にある支持プレート６２の三角形コーナー６３は、支持要素２０のベース要素２６に直接当接する接点として構成可能である。計量皿１４の他の二つの支持ポイントは、支持アーム６７のフック７１とベース要素２６の懸垂ボルト１２の間の接点として表されている。この構成においても、三つの支持ポイントは計量セルの対称面に直交する面内にある。
【００４５】
着脱可能な計量皿を三点支持で支持要素に接続するための、別の実施例も考えられる。たとえば、計量皿は、二本の水平支持アームを支持要素の下部に接続し、第三の支持ポイントを支持アームの間の横方向に延びる接続部材に配置することにより、第三の支持ポイントを計量皿の対称面内に置くという構成をとることが可能である。
【００４６】
この明細書において、たとえば荷重受け部、支持要素および／または計量皿の他の構成が本発明による秤の構成要素であるということは、理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】秤の側面図である。
【図２】本発明による秤が有する計量セルと、カンチレバーアームを備えた支持要素と、カンチレバーアームに取り付けた計量皿の側面図である。
【図３】荷重受け部の上側突部から懸垂された状態で支持されている接続要素の、図２の矢印Ａに直交する平面における断面図である。
【図４】支持要素を所定の位置にセットした荷重受け部の平面図である。
【図５】支持要素を外した状態の荷重受け部の平面図である。
【図６ａ】支持要素を外した状態の荷重受け部の単純な実施例である。
【図６ｂ】支持要素を含む図６ａの荷重受け部について、上部は図３のII-IIに沿った断面を示し、下部はI-Iに沿った断面を示す図である。
【図７】支持要素の全体を図１の矢印Ａの方向から見た場合の、支持要素中央部を部分的に切り欠いて示した図である。
【図８】図７のIV-IVに沿った断面図である。
【図９】垂直柱に直交する断面で示したベース要素と垂直柱の詳細図である。
【図１０】垂直柱に直交する断面で示した支持要素の下部を示す図である。
【図１１】垂直柱に沿ったベース要素の下部の断面図であり、図８に類似した図である。
【図１２】一体に形成した三点支持部を有する実施例における計量皿の立体図である。
【符号の説明】
１ 秤
２ 計量セル
３ 計量区画
４ 秤のハウジング
５ ドラフトシールド
６ Ｌ字形カンチレバー
７ 校正分銅用座
８ 校正分銅
９ 計量区画の床
１０ 後壁の突出部
１１ 後壁
１２ 懸垂ボルト
１３ 支持ボルト
１４ 計量皿
１５ 垂直に移動可能な荷重受け部
１６ 上部の曲がりピボット
１７ 下部の曲がりピボット
１８ Ｌ字形カンチレバーの水平脚
１９ Ｌ字形カンチレバーの垂直脚
２０ 支持要素
２１ 上側突起
２２、２２ａ、２２ｂ 開口部
２３ 保持ペグ
２４ 水平部材
２５ 垂直柱
２６ ベース要素
２７ 貫通孔
２８ 下側突起
２９ ノーズ
３０ 突出部
３１、３１ａ、３１ｂ 凹部
３２ 絶縁ボール
３３ 前側
３４ エッジ
３５ 軸受要素
３６ 開口スペース
３７ スリーブ
３８ ねじ
３９ コイルばね
４０ フランジ
４１ リング
４２ カラー
４３ ベース要素上側の横に延びる部分
４４ フリースペース
４５ Ｔ字形接続部材
４６ ピン
４７ 板ばね
４８ 上側のボールの対
４９ 下側のボールの対
５１ スロット
５２ ペグ
５３ ロッカー要素
５４ 五つのコーナーを有する開口部
５５ 接触ポイント
５６ 計量皿支持アームの垂直部分
５７ ロッカー要素上の嵌め込み位置
５８ 上側エンドストップ
５９ 下側エンドストップ
６０ ねじ
６１ ねじ
６２ 支持プレート
６３ 三角形のコーナー
６４ 計量皿支持アームの垂直部分
６５ 接続
６６ 棚板
６７ 支持アーム
６８ 上側凹部
６９ 下側凹部
７０ ハウジングの床
７１ 懸垂フック
７２ 通路開口部
１２１ 上側突出部
１２２ａ、１２２ｂ 開口部

Claims (22)

1. 垂直方向に移動可能な荷重受け部１５を含む計量セル２と、被計量荷重を受けるための計量皿１４と、上記計量皿１４を上記計量セル２の上記垂直方向に移動可能な荷重受け部１５に接続するための支持要素２０とを備えた、少なくとも一つの校正分銅８の取付座７を有するカンチレバーアーム６が上記支持要素２０にしっかり接続されている秤において、上記秤が上記支持要素２０から上記荷重受け部１５へ力を伝達するための接続装置２２、２２ａ、２２ｂ、１２２ａ、２２ｂ、２３、３５、４６）を有し、上記接続装置が、上記計量セル２の対称面に直交する面内において三角形を形成する三点で低摩擦の可動性を有する状態で荷重受け部１５に対し上記支持要素２０を案内し、上記三角形が上記対称面に対して面対称であり、上記接続装置が、上記支持要素２０を上記荷重受け部１５上で上記被計量荷重が加わる方向に確実に支持していることを特徴とする秤。
2. 上記計量皿１４を上記支持要素２０から外せるように上記計量皿１４を上記支持要素２０上に配置したことを特徴とする請求項１記載の秤。
3. 上記計量皿１４が、上記支持要素２０上に横に配置された懸垂ボルト１２に掛けられるように構成されたことを特徴とする請求項１または２に記載の秤。
4. 上記支持要素２０が、上記計量セル２を垂直に移動可能な荷重受け部１５に道具なしで取り付けたり取り外したりすることが可能である完全に分離可能なアセンブリとして構成されたことを特徴とする請求項１、２または３に記載の秤。
5. 上記支持要素２０を計量セル２の垂直に移動可能な荷重受け部１５で支持、固定するために、上記支持要素２０を少なくとも一点で荷重受け部１５に掛けられるように構成したことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の秤。
6. 上記支持要素２０が、Ｔ字形接続要素４５と、上記接続要素上で遊びをもたずに垂直方向に移動可能なベース要素２６とを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の秤。
7. 上記Ｔ字形接続要素４５が、垂直柱２５と、上記垂直柱２５の上端に固定され上記計量セルの対称面について対称である水平部材２４とから成り、上記水平部材２４が上記垂直に移動可能な荷重受け部１５の上側突出部２１の開口部２２、２２ａ、２２ｂ、１２２ａ、２２ｂに係合するように設計された保持ペグ２３を有し、上記垂直柱２５の下端が上記荷重受け部１５の下側突出部２８に載っていることを特徴とする請求項６に記載の秤。
8. 転がり要素、特にボール３２が、上記水平部材２４の上記保持ペグ２３を小さい摩擦で案内するために、上記荷重受け部１５の上記上側突出部２１の上記開口部２２、２２ａ、２２ｂに配置されたことを特徴とする請求項７に記載の秤。
9. 上記転がり部材が熱的な絶縁材料から成り、上記支持要素２０が上記荷重受け部１５から熱的に絶縁されることを特徴とする請求項８に記載の秤。
10. 軸受け要素３５が上記垂直柱２５を支持するために上記荷重受け部１５の下端に配置されており、上記軸受け要素が上記荷重受け部１５の上記下側突出部２８に設けられた貫通孔２７に挿入されていることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の秤。
11. 上記軸受け要素３５が、電気抵抗が大きい導電材料、特に電気抵抗が大きい導電性ポリマーで製造されていることを特徴とする請求項１０に記載の秤。
12. 上記計量セル２の上記垂直に移動可能な荷重受け部１５が上部の曲がりピボット１６と下部の曲がりピボット１７を介して上記計量セル２の静止部に接続されていることと、上記計量セル２の上記垂直に移動可能な荷重受け部１５への支持要素２０が、好ましくは、上部の曲がりピボット１６と下部の曲がりピボット１７とそれぞれ同じ水平面内に載置されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の秤。
13. 過負荷安全装置が、上記計量皿１４および／または上記カンチレバーアーム６に対し垂直に作用する過剰な力から保護されるように、上記支持装置２０と一体化されていることを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の秤。
14. あらかじめ付勢されたコイルばね３９が、上記被計量荷重と同じ方向に作用する過剰な力から保護するための上記一体化された過負荷安全装置の一部として上記支持要素２０に配置され、上記コイルばね３９が上記垂直柱２５に固定されたスリーブ３７を付勢することを特徴とする請求項１３に記載の秤。
15. 上記Ｔ字形接続要素４５が、転がり要素特にボール４８、４９を介してベース要素２６に低摩擦で可動性を有するように案内されることを特徴とする請求項６〜１４のいずれかに記載の秤。
16. エンドストップ５９が、上記被計量荷重と逆方向に作用する過剰な力の結果として起こる上記支持要素２０の変位量を制限するために上記ハウジングに対し固定された位置に設けられていることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかに記載の秤。
17. 上記板ばね４７が、上記カンチレバーアーム６および／または上記計量皿１４を調整可能に固定するために、上記ベース要素２６上に配置されていることを特徴とする請求項６〜１６のいずれかに記載の秤。
18. 上記カンチレバーアーム６および／または上記計量皿１４が、上記垂直柱２５に直交する方向に回動できる可動性を備え、上記可動性が上記被計量荷重に関係がなく、所定の位置回復力に対抗していることを特徴とする請求項７〜１７のいずれかに記載の秤。
19. 上記計量皿１４が、上記計量セル２の対称面に直交する面内において二等辺三角形を形成する三点で上記支持要素２０に載置され、上記三角形が上記対称面に対して対称であることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかに記載の秤。
20. 上記支持要素２０が、上記垂直柱２５を中心として水平に回動可能であるロッカー要素５３を含み、上記ロッカー要素が上記支持要素２０から懸垂された計量皿１４を案内する役目を有し、この案内が上記計量皿から上記支持要素に力が三点で伝わりこの力が静的に測定されるように行われることを特徴とする請求項７〜１９のいずれかに記載の秤。
21. 上記計量区画３の上記床９が、上記カンチレバーアーム６と上記計量皿１４の間に開口なしで延びていることを特徴とする請求項１〜２０のいずれかに記載の秤。
22. 上記計量セル２が、最小の変位量による電磁力補償原理に基づいて動作する計量セルであることを特徴とする請求項１〜２１のいずれかに記載の秤。

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