JP4154206B2 - 取り外し可能なリング要素を有するバッフルシールおよびバッフルシールを備えた秤 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、秤に使用され、取り外し可能なリング要素を有するバッフルシールに関する。また、そのようなバッフルシールを備えた秤に関する。
【０００２】
【背景技術】
バッフルシールは、力やトルクを伝達する機械要素がその開口部を通って延びる機械や器具のハウジングをシールするためにしばしば用いられる。たとえばDubbel, Taschenbuch fur den Maschinenbau, 17.Auflage, Springer-Verlag, Berlin 1990, page G87 から、塵の侵入と潤滑剤の漏れを防止する目的でバッフルシールを軸受に使用することが公知である。この文献の図３１が示すように、バッフルシールは二つのシール部から成り、各々が少なくとも一つの管状リングを有し、これらのリングはハウジングの開口部に対して同心状に配置されている。この構成により、二つのシール部間に狭い仕切られた通気路が形成され、二つのシール部は互いに摩擦なしで軸方向へ動かしたり回転させたりできる。また、シールしようとしているハウジングに対して物質の侵入や漏れが防止される。
【０００３】
添付した図１は、ハウジング３０を有する秤の一部を示す。秤は、本体４０の内部を軸方向に移動可能なようにハウジングの開口部３１を通って延びる伝達部材２０を有し、この部材２０は被計量荷重から生じた力を秤の計量セルへ伝達する役割を果たす。本体４０は、開口部３１の上方に、弾性的にその外周を拡張する機能を有する装置４２を備えている。図示された構成は、ヨーロッパ特許出願EP A １ １４６ ３２２の主題であり、ハブ要素２１の荷重ボタン１３を覆うカップを伏せた形のカバーキャップ１を有するものである。荷重ボタン１３は、計量セルに連結された円錐ペグ２２へ荷重による力を伝達する。
【０００４】
カバーキャップ１は、スリーブ状または管状の外リング１０とスリーブ状または管状の内リング１２を有する。外リング１０と内リング１２は、同軸状に配置され、直径が異なっているので、互いの間に中空スペース１４が形成される。カップ状のシールキャップ２が、ハウジング３０の開口部３１と同心状の固定位置に配置される。シールキャップ２は、カバーキャップ１へ向かって延びるリング要素１１０を有し、このリング要素の直径は、カバーキャップ１を取り付けた状態で、リング要素１１０が中空スペース１４の中へ突出し、同心波紋状に上下に起伏したバッフル通気路１００が形成されるように設定する。
【０００５】
秤を清掃するためには、バッフル通気路１００を完全に閉鎖することが、多くの場合望ましい。また、特に自動計量工程において、力伝達部材２０を固定し、計量工程の中断時に計量セルに不必要な力が加わらないようにすることが、さらに好ましい。
【０００６】
図１に示した構成において、通気路の閉鎖と力伝達部材の抑止という二つの機能を、本体４０を囲み、膨張と収縮の制御が可能な空気タイヤに似た装置４２が果たしている。膨らんだ状態では、タイヤ状装置４２は、カバーキャップ１の内リング１２を押し付けることにより、バッフル通気路１００をしっかり閉鎖し、カバーキャップ１を動かないようにする。通気路１００がこのように閉鎖された後、秤はジェット水流や圧縮空気を用いて、塵や水や計量された被計量物の残留物が通気路１００を通ってハウジング３０内に侵入するおそれなしに清掃することが可能である。同時に、伝達部材２０は固定されているので、荷重の変動が秤の計量セルに伝わることはない。
【０００７】
カバーキャップ１は、清掃時に下部の部品を露出させるため取り外すことができる。しかし、図１が明確に示すように、タイヤ状装置４２と固定シールキャップ２のリング要素１１０の間にあるスペース１５にはアクセス困難であるので、スペース１５に溜まった残留物の除去はむずかしい。同様に、シールキャップ２とハウジング３０の間に溜まった残留物の除去もむずかしい。さらに、シールキャップ２の取り付け方法は、装置全体の製造コストを引き上げることにつながる。
【０００８】
【発明の要約】
したがって、本発明は、改良を加えたバッフルシールを提供することを目的としている。さらに、本発明は、冒頭で述べた種類のバッフルシールを備えた秤であって、秤のバッフルシール部の清掃を迅速かつ完全に行うことを可能にした秤を提供することを目的としている。
【０００９】
上記の目的は、請求項１と請求項１２に記載の特徴を備えたバッフルシールと秤によって、それぞれ達成される。本発明の有利な実施例は、他の請求項に記載されている。
【００１０】
本発明によるバッフルシールは、たとえば、通路開口部の周囲や開口部に取り付けられる少なくとも一つの管状またはスリーブ状リング要素から成る。また、バッフルシールは、カバーキャップの一部を成す少なくとも一つのスリーブ状リング要素から成り、カバーキャップが上記リング要素に対し軸方向に移動可能である。秤について言えば、カバーキャップを力伝達要素上にセット可能な計量パンとして構成してもよい。本発明によれば、ファスナー手段が固定位置で秤に取り付けられ、少なくとも一つの管状またはスリーブ状リング要素を解放可能に固定する役割を果たす。したがって、固定位置に固定されたリング要素は着脱可能なリング要素である。固定リング要素とカップ形カバーキャップの少なくとも管状またはスリーブ状リング要素は、バッフルシールを形成する。
【００１１】
カップ形カバーキャップは、力伝達部材上にセットしたり力伝達部材から除去したりできるように構成するのが好ましく、また外リングと内リングを備えているのが好ましく、バッフルシールの第一の部分を形成する。一方、着脱可能なリング要素は、バッフルシールの第二の部分を形成する。
【００１２】
したがって、カップ形のカバーキャップと着脱可能なリング要素を取り外した後は、ファスナー手段だけがバッフルシールの部品として残る。したがって、秤が、場合によっては膨張可能な装置を有する本体のようなユニットの他の部分が、迅速で完全な清掃を行うために手が届きやすくなる。
【００１３】
本発明の思想は、毒性物質を手動または自動で計量する秤において、特に有用である。この種の秤や計量システムは、計量される毒性物質の残留物がごく微量であってもオペレータや従業員に影響が及ぶことがあるので、その侵入を防いだり除去したりするため定期的にまたは必要に応じて清掃しなければならない。本発明によるバッフルシールは、ＩＥＣ５２９に基づくインターナショナルプロテクションＩＰ６５で指定された試験条件においてスプレー式清掃を行うことも可能である。また、固定リング要素を片手で行う単純な操作で取り外したり再び取り付けたりできる本発明の思想により、ハウジングの外部にある秤の部品の完全かつ迅速な清掃が可能になる。したがって、秤を最良の状態に保つことが可能で、必要な清掃による中断もごく短いものにすぎない。
【００１４】
本発明の好ましい実施例において、ファスナー手段は、単純な形状の小さな部分として構成され、管状またはスリーブ状リング要素を所定の位置にしっかり保持するためにこの要素内部の溝に係合するクランプ要素または突起またはねじ山区域を備えているのが好ましい。別のファスナー手段として、ハウジングの開口部の周囲にあるフランジ状突起の中へリング要素を介して半径方向へ挿入されるねじを使用することも考えられる。しかし、本発明によれば、追加の部品を必要とせず、道具なしで着脱可能なファスナー手段を用いるのが好ましい。
【００１５】
本発明の好ましい実施例において、ファスナー手段は、力伝達部材を取り囲む本体に接続され、管状またはスリーブ状リング要素で形成された円弧に接するセグメント状に配置されることにより、秤のハウジングが、本体への取り付け前に完全に平坦になり、清掃も容易になっている。ファスナー手段もハウジングに接続可能であるかハウジングと一体に形成されている。
【００１６】
好ましくは、リング要素は、クロミウム鋼などの金属製またはポリマー材料製で、手で圧力をかけると断面の形状が弾性的に変化するように設計されているので、リング要素とファスナー手段との係合が単純な片手の操作で解放あるいは回復可能である。
【００１７】
特に有利な実施例において、ファスナー手段の相互係合部とリング要素の溝が出合う面の形状は、着脱可能に取り付けられたリング要素がファスナー手段と弾性的に圧接した状態で、好ましくはハウジングの方へ、このリング要素がリング要素の所定の保持位置まで引っ張られるように形成されるのが好ましい。
【００１８】
【実施の形態】
本発明の詳細を、添付の図面において、さらに詳しく説明する。
【００１９】
図１は、ハウジング３０内に配置され、機械的部分を有する秤の部分を図式的に示す。機械的部分とは、より具体的に言えば、軸３１０の方向に移動可能で、被計量物から発生する力を秤の計量セルに伝達する役割を果たす伝達部材３１である。この構成は、すでに冒頭で説明したように、ハブ要素２１に接続された荷重ボタン１３の上にセットしたカップ形カバーキャップを含む。カバーキャップに加わる力は、ハブ要素２１を介して秤の荷重受け部の円錐形ペグ２２により伝達される。
【００２０】
カバーキャップ１は、直径が異なるスリーブ形または管形の外リング１０と、スリーブ形または管形の内リング１２を有し、外リング１０と内リング１２は同心状に設けられ、両者の間にリング形中空スペース１４が形成される。カップ形のシールキャップ２が、ハウジング３０の開口部３１の周囲に、それと同心状に固定して設けられている。シールキャップ２は、カバーキャップ１に向かって延びるリング要素１１０を有する。リング要素の直径は、カバーキャップ１をセットした状態でリング要素１１０が中空スペース１４内に突出するように設定する。
【００２１】
カバーキャップ１は、カバーキャップの下にある装置を清掃するために、取り外すことが可能である。冒頭のパラグラフで述べたように、固定シールキャップ２の区域のスペースにまで手を伸ばすのは難しいので、その区域に蓄積した残留物を除去することは困難である。
【００２２】
図３は、図１の構成に用いられているバッフルシールを図式的に示し、カバーキャップ１のリング１０、１２とリング要素１１０は、バッフル通気路１００を形成する。力伝達部材２０およびこの力伝達部材２０を取り囲む本体４０と開口部３１は、図式的に示してある。さらに、シールキャップ２はハウジング３０と本体４０の間にしっかり保持され、清掃のため外すことはできないようになっている。
【００２３】
図４は、縮尺比は無視して概略的に、ハウジング３０に接続された本体４０と、スリーブ状または管状のリング要素１１とを示す。スリーブ状または管状のリング要素１１は、たとえば管状の部材であり、ハウジング３０上にファスナー手段２３を介して着脱自在に接続されるように設計されている。リング要素１１はその内面に、リング要素１１の垂直軸を中心とする閉じた円形の水平な溝１１１を有する。この溝１１１は、リング要素１１を取り付けた状態において、溝１１１を有するリング要素１１の下端がハウジングに載るように位置を決める。ファスナー手段２３はハウジング３０に直接または間接的に接続され、着脱可能なリング要素１１を押し込むと（図５ａと図５ｂを参照）、溝１１１に係合し、着脱可能なリング要素１１が固定される。好ましくは、着脱可能なリング要素１１を下方に押してハウジング３０に押し付ける構成にする。したがって、溝１１１の、着脱可能なリング要素１１の下端からの距離は、着脱可能なリング要素１１を取り付けた状態において、着脱可能なリング要素１１とハウジング３０の間に隙間がないように設定する。
【００２４】
図５ａは、着脱可能なリング要素１１を取り付けた状態で、カバーキャップ１を半分持ち上げた状態を示す。
【００２５】
図６は、好ましい実施例に用いる着脱可能なリング要素１１を取り付け中に上方から見たものである。図６が示す実施例は、着脱可能なリング要素１１を固定するための二つのセグメント２３を有する。この二つのセグメントは、ハウジング３０の開口部３１の直径方向の両側に位置しており、両者の間隔は、着脱可能なリング要素１１の内径に対応する距離であり、セグメント２３が有するクランプ要素または突起またはねじ山区域が溝１１１に係合できるようになっている。
【００２６】
二つのセグメント２３をファスナー手段として使用するのが好ましいが、適当な構成において追加のセグメント２３を用いる可能性を排除するものではない。
【００２７】
図６の着脱可能なリング要素１１は、弾性材料製であり、好ましくはクロミウム鋼製とするが、他の金属やポリマー材料でも構わない。断面の形状が簡単に変形可能であればよい。着脱可能なリング要素１１を取り付けたり取り外したりする場合は、断面の形状を手の力Ｆ_Mを加えることにより楕円形に変形させる。着脱可能なリング要素１１が所定の位置にセットされ、手の力Ｆ_Mが除去された後、着脱可能なリング要素１１は自らの弾力によって図７が示す元の形状へ戻る。この状態において、リング要素１１はセグメント２３を力Ｆ１で押し、ファスナー要素が図５ｂのように溝１１１に係合するようになっている。
【００２８】
図５ｂが示す本発明の好ましい実施例において、ファスナー手段２３と溝１１１の互いに係合する部分は、それぞれ合わせ面Ｐ２３、Ｐ１１１を有し、合わせ面は、着脱可能なリング要素１１がファスナー手段２３に弾性的に圧着しながら、所定の位置へ好ましくはハウジング３０の方へ引っ張られ、その位置で、リング要素がしっかり保持されるような形状にする。図５ｂが示す本発明の好ましい実施例において、合わせ面Ｐ２３、Ｐ１１１は傾斜面であり、圧接力の成分Ｆ２が着脱可能なリング要素１１を下方へ押す。実際の装置では、合わせ面Ｐ２３とＰ１１１は、鋭いコーナーやエッジを持たず、より丸みのある形状にするのが好ましい。
【００２９】
着脱可能なリング要素１１とファスナー手段２３がねじ山のある要素を有する場合、リング要素１１はファスナー手段へねじ込むことが可能である。この場合、ファスナー手段２３は、本体４０の周囲のねじ山として形成される。
【００３０】
図８は、図１の構成に図５ａが示す本発明によるバッフルシールを加えた状態を示す。図示した実施例のファスナー手段２３は、円周を膨張させる装置を備えた本体４０に接続されている。
【００３１】
図９は、図８の構成からカバーキャップとリング要素１１を取り去った状態を示す。この構成を図１に比較すると、必須の部品までほとんど手が届かない図１の構成に対し、着脱可能なリング要素１１を取り外した後には本発明による装置の清掃の邪魔になるものが何もないということが、よくわかる。
【００３２】
しかし、図１の構成と図８の構成には、本体４０の設計が同じであるという共通点がある。図示した実施例において、本体４０は、外側にチャンネル溝４３を有するトロイド（ドーナツ形環状体）型要素４１を有する。トロイド型要素４１はタイヤ型弾性装置４２で覆われており、タイヤ型弾性装置４２はチャンネル溝４３内に流体を注入したり抜いたりして膨張させたり収縮させたりできる。装置４２を好ましくは電子制御により膨張または収縮させることによって、バッフル通気路１００の閉鎖と開放を選択的に行うことが可能であり、カバーキャップの固定および固定解除が可能である。
【００３３】
バッフル通気路１００を閉鎖した後は、秤の清掃を、たとえばジェット水流や圧縮空気を用いて、塵や水や計量された試料の残留物がバッフル通気路１００を通ってハウジング３０に侵入するおそれなしに行うことができる。また、カバーキャップ１は、カバーキャップと力伝達部材２０の間に遊びを残した状態で固定できるので、秤の計量セルに荷重の変動が伝わることがない。
【００３４】
図８のタイヤ型装置４２は、膨張した状態で、カップ形カバーキャップ１の内リングに押し付けられる（図２参照）。カバーキャップ１を取り去ったときに装置４２が膨張した場合、着脱可能なリング要素１１は、装置４２が伸びすぎないように保護する。
【００３５】
流体は、バルブ５２で制御された圧力導管５１を介して、手動または自動で注入または排出される。図２が示すように、バルブ５２は、たとえば、圧力導管５１を介して流体をタイヤ型装置４２に注入し、排出管５４を介して流体をタイヤ型装置４２から抜くための手動制御装置５３を備えている。
【００３６】
図２は、図８の構成を有する本発明による秤を図式的に示す。秤は、たとえば、コンベヤベルトの計量部の下にコンベヤスケールとして配置され、清掃が容易で密閉性の高いハウジング３０を有している。秤のハウジング３０は、電子回路モジュール４００に接続されたそれ自体は公知の（たとえば米国特許４４８９８００号を参照）種類である計量セル３００を含む。カップ形カバーキャップ１を備えた力伝達部材２０は、本体４０を貫いて延び、被計量物から発生した力を計量セル３００に接続された荷重受け部に伝達する、軸方向への移動が可能な部品としてハウジング３０の上方へ移動する。
【００３７】
図４〜９の説明は、本発明の好ましい実施例に関する。しかし、本発明の思想に基づき、本発明の他の実施例や応用例は容易に考えつく。図１０が示すように、適当に改良されたカバーキャップ１´を有する一つ以上の着脱可能なリング要素１１を用いることも可能である。溝１１１とファスナー手段２３（または、図１０の場合、ファスナー手段２３１、２３２）が有する互いに対応する構造は、種々の異なる構成から選択可能である。ファスナー手段２３、２３１、２３２は、本体４０に接続するかまたはハウジング３０に直接接続してもよい。さらに、着脱可能なリング要素１１は、シールリング１１２に接続してもよい。
【００３８】
着脱可能なリング要素１１を有する本発明によるバッフルシールは、必要なら適当な修正を加えた上で、他の装置や機械に用いることもできる。また、図面において、カップを伏せた形で示したカバーキャップ１は、特定の目的を果たすように他の形状としてもよい。さらに、カバーキャップ１は、簡単に解放可能な接続状態で力導入部に取り付けてもよい。
【００３９】
また、ファスナー手段２３、２３１、２３２は、着脱可能なリング要素の外側で溝またはねじ山と係合するように構成してもよい。さらに、着脱可能なリング要素の内側と外側の両方に溝またはねじ山を設けてもよい。関連技術の当業者であれば、これ以上の教示がなくとも、本発明の思想にこれらの修正や類似の修正をなすことができるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】バッフルシールを備えた秤のハウジングの開口部を、軸を含む平面で見た断面図である。この図は、カップ形のカバーキャップを有する軸方向に移動可能な伝達部材が、計量対象の力を秤に伝達するために、開口部を通って延びることを示している。
【図２】図８が示す本発明によるバッフルシールを備えた本発明による秤を示す図
【図３】図１の構成で用いられるバッフルシールの概略を示す図
【図４】本発明によるバッフルシールの一部を成す着脱可能に取り付けられた管状またはスリーブ状リング要素の概略を、これと組み合わせるファスナー手段とともに示す図
【図５】ａは、図４の着脱可能なリング要素を取り付けた上、カップ形カバーキャップをセットした状態の本発明によるバッフルシールの概略を示す図、ｂは、図５ａの詳細を示す図
【図６】図４の着脱可能なリング要素を取り付け中に上方から見た図
【図７】図４の着脱可能なリング要素を取り付けた状態で上方から見た図
【図８】図５ａの本発明によるバッフルシールを備えた図１の構成に類似した構成を示す図
【図９】図８の構成を、カバーキャップを取り外し、リング要素を除去した状態で示す図
【図１０】ハウジング側の端部にシール要素を有する二つの着脱可能なリング要素を備えたバッフルシールの他の実施例の概略を示す図
【符号の説明】
１、１´ カバーキャップ
２ シールキャップ
１０、１０´、１２ リング
１１、１１０ リング要素
１４ 中空スペース
２０ 力伝達部材
２３、２３１、２３２ ファスナー手段
３０ ハウジング
３１ 開口部
４０ 本体
４１ トロイド型要素
４２ タイヤ型弾性装置
４３ チャンネル溝
５１ 圧力導管
５２ バルブ
５３ 手動制御装置
５４ 排出管
１００ バッフル通気路
１１１ 溝
１１２ シールリング
３００ 計量セル
４００ 電子回路モジュール
Ｐ２３、Ｐ１１１ 合わせ面
Ｆ１ 力
Ｆ２ 圧接力の成分
Ｆ_M 手の力

Claims (14)

1. シールされる開口部３１を有するハウジング３０上の固定位置に固定される少なくとも一つのスリーブ状リング要素１１、１１０と、スリーブ状リング要素に対して軸方向に移動可能で少なくとも一つのスリーブ状リング１０、１０´、１２を有するカバーキャップ１から成るバッフルシールであって、伝達部材２０が力を伝達するために上記ハウジング３０を通って延びる秤で使用する目的で特に設計された上記バッフルシールにおいて、上記スリーブ状リング要素１１、１１０のハウジング３０側は開放され、装置の他の部分から単独に分離可能で、ハウジング３０に対して、ファスナー手段２３により作動位置に着脱可能に保持されていることを特徴とするバッフルシール。
2. 上記着脱可能なリング要素１１の開放側が、上記ハウジング３０に対して密接していることを特徴とする請求項１に記載のバッフルシール。
3. 上記着脱可能なリング要素１１のハウジング３０に接する側にシールリング１１２を設けて、リング要素１１が上記ハウジング３０に対して密接していることを特徴とする請求項２に記載のバッフルシール。
4. 上記ファスナー手段２３が、上記着脱可能なリング要素１１により形成された円弧に接するセグメントとして配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のバッフルシール。
5. 上記着脱可能なリング要素１１の断面の形状が手で力を加えたときに変形し、上記ファスナー手段２３から解放されたり上記ファスナー手段２３に接続されたりするように、上記着脱可能なリング要素１１が弾性的に形成されていることを特徴とする請求項４に記載のバッフルシール。
6. 上記ファスナー手段２３が、上記着脱可能なリング要素１１の内側の溝１１１に係合し、上記着脱可能なリング要素１１を所定の位置にしっかり保持するように働くクランプまたは突起またはねじ山区域を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のバッフルシール。
7. 上記ファスナー手段２３と上記溝１１１が互いに係合する区域に合わせ面Ｐ２３、Ｐ１１１を有し、取り付けられた状態で上記ファスナー手段２３に弾性的に押し付けられる上記着脱可能なリング要素１１が所定の位置まで、好ましくは上記ハウジング３０まで引っ張られ、上記所定の位置に保持されるようにする効果を上記合わせ面が有していることを特徴とする請求項６に記載のバッフルシール。
8. 上記ファスナー手段２３が上記ハウジング３０の一部を成していることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のバッフルシール。
9. 上記ファスナー手段２３が、上記ハウジング３０に取り付けられた本体４０の一部を成していることを特徴とする請求項１に記載のバッフルシール。
10. 膨張と収縮が制御可能である弾性装置４２が本体４０上に配置され、上記着脱可能なリング要素１１と、上記カバーキャップ１の上記少なくとも一つのスリーブ状リング１０、１２とで形成されたバッフル通気路１００を選択的に閉鎖するおよび／または上記カバーキャップ１を固定するように上記弾性装置４２が作動可能であることを特徴とする請求項９に記載のバッフルシール。
11. 上記本体４０の上記装置４２が、タイヤ状に形成され、外部から注入される流体の圧力を調整することにより膨張したり膨張状態から収縮したりするように作動可能であることを特徴とする請求項１０に記載のバッフルシール。
12. 請求項１〜１１のいずれかに記載のバッフルシールを備えた秤であって、上記秤がシールされる開口部３１を有するハウジング３０を備え、力を導入するために働く軸方向に移動可能な伝達部材２０が上記開口部３１を通って延び、上記伝達部材がカップ形カバーキャップ１を有するとともに計量セル３００に接続された秤において、ファスナー手段２３が上記ハウジング３０に固定位置で接続され、少なくとも一つのスリーブ状リング要素１１を作動位置にしっかり保持し、上記リング要素が装置の他の部分から単独に分離できるように解放可能であり、上記リング要素１１が上記カバーキャップ１の少なくとも一つのスリーブ状リング１０、１２と協働して上記バッフルシールを形成することを特徴とする秤。
13. 上記ファスナー手段２３が、上記ハウジング３０に取り付けられた本体４０の一部を成していることを特徴とする請求項１２に記載の秤。
14. 上記本体４０上に、制御可能に膨張したり膨張状態から収縮したりするように作動可能である弾性装置４２が配置され、上記弾性装置４２が、上記着脱可能なリング要素１１と上記カバーキャップ１の上記少なくとも一つのスリーブ状リング１０、１２とで形成された上記バッフル通気路１００を選択的に閉鎖する働きをすることを特徴とする請求項１３に記載の秤。

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