JP7478078B2 - はかり - Google Patents

Description

被計量物を支持するための荷重台ならびに２つの荷重板を備えたはかりにおいて、上側の荷重板の上に荷重台が配置されており、上側の荷重板と下側の荷重板との間にロードセルが配置されており、下側の荷重板には、固定領域に支持される少なくとも３つの脚部が取り付けられている。

背景技術
相応するはかりは、従来技術から周知である。例えば米国特許第５０７２７９９号明細書ならびに独国特許発明第１０２００６０３６２６３号明細書に、相応するはかりが開示されている。従来技術では、荷重板の剛性の向上が支柱の溶接により達成されるかまたは荷重板が一体に製造され、この場合、荷重板は好適にはアルミニウムダイカストまたはプラスチック射出成形により製造される。溶接は費用がかさむため、アルミニウムダイカストまたはプラスチック射出成形が有利である。

さらに、荷重板が金属板から曲げられるはかりが周知である。典型的には、曲げは、特に有利には長手方向軸線に対して対称に延在しかつ中心点に対して対称に形成された、複数の平行線の形態で行われる。このことは、曲げプロセスを促進する。

概要
したがって本発明の課題は、少なくとも１つの荷重板が高い剛性を有しているはかりを提供することにある。

上記課題は冒頭で述べた形式の計重センサにおいて、下側の荷重板がＵ字形の横断面を有しており、Ｕ字形の横断面の脚部は補強領域を形成しており、これらの補強領域にはそれぞれ、溝底部に対して平行に延在する別の領域が続いており、溝底部は、両方の脚部の間に配置されており、溝底部は台形の形状を有していることにより達成される。これにより、荷重板の高い剛性がもたらされる。

別の一構成では、補強領域は、軸線対称に曲げられている。このことは、曲げ部が平行線配置部から荷重板の端部の角隅領域の方に開かれることにより達成される。補強領域の軸線対称な曲げに基づき、曲げプロセスは複雑ではない。特に下側の荷重板および／または上側の荷重板の外縁部は、曲げプロセス用のストッパとして利用できるように形成されている。特に好適には、各補強領域は、少なくとも２つの曲げ部を有している。これにより、上側の荷重板および／または下側の荷重板に対してより小さな材料厚さを用いることができ、これにより、はかりをより廉価に製造することができる。

別の一構成では、補強領域は、溝底部に対して９０°よりも小さく２０°よりも大きな角度を有している。このことは、補強領域の最小長さが曲げ機械により制限されるため有利である。さらに、前記角度は、２０°よりも大きく、特に３０°よりも大きくなっている。それというのも、さもなければ剛性が不都合に低下されるからである。

別の一構成では、ロードセルと上側の荷重板との少なくとも１つの固定点は、台形状の溝底部の短い方の底辺の近くに配置されている。これにより、ロードセルの荷重導入部用の固定点は、上側の荷重板に偏心的に結合されている。好適には、ロードセルの本体用の固定点も同様に、下側の荷重板に偏心的に結合されている。これにより、固定点付近が補強されることになり、補強領域は、上側の荷重板および／または下側の荷重板のより遠い方の角隅部にまで延びることになる。これにより、特に長いてこ腕の補強が行われる。この場合、本体は、荷重導入部とは反対の側に配置されかつロードセルの固定領域を形成するロードセルの領域である。前記固定点の配置に基づき、有利なせん断ビームロードセルならびに電磁力補償の原理に基づくロードセルが使用可能である。これにより、はかりは極めて大きな荷重範囲をカバーすることができると共に、極めて高い精度を達成することができる。

別の一構成では、上側の荷重板は、下側の荷重板と同じ形状を有しており、この場合、上側の荷重板の溝底部の短い方の底辺と、下側の荷重板の溝底部の短い方の底辺とは、互いに反対の方向に配置されている。これにより、荷重導入部ならびに本体用の固定点は、各荷重板において同じ位置にあることになる。好適には、ロードセルと下側の荷重板との少なくとも１つの固定点は、台形状の溝底部の短い方の底辺の近くに配置されている。特に、荷重台が下側の荷重板にひっかかることがないようにするために、下側の荷重板の寸法は、上側の荷重板よりも小さくなっていてよい。択一的に、上側の荷重板と下側の荷重板とは同じ寸法を有していてよい。これにより、上側の荷重板および下側の荷重板を廉価に製造することができる。それというのも、荷重板の１つの形状のみを形成すればよく、はかりを組み立てる際には単に、上側の荷重板と下側の荷重板とを互いに逆向きに取り付けるだけだからである。さらに、固定点が台形状の溝底部の短い方の底辺付近に配置されていると、固定点は、高い剛性を有する領域に設けられていることになる。それというのも、補強領域と固定点との間の間隔は、反対側における間隔よりも小さくなっているからである。

別の一構成では、台形状に延在する溝底部の底辺と、台形状に延在する溝底部の少なくとも１つの脚部との間の角度は、４０°～８７°、好適には６０°～８７°、特に好適には７５°～８７°である。これにより、荷重板に作用する力がロードセルの荷重導入部の比較的近くで吸収されることになり、脚部は、ロードセルの比較的近くに位置することになる。

別の一構成では、上側の荷重板および／または下側の荷重板の端部に配置された、台形状の溝底部の短い方の底辺を含む一線上に位置する角隅領域の、各角隅領域の比較的近くに配置された各脚部までの間隔は、上側の荷重板および／または下側の荷重板の反対側に位置する端部に配置された角隅領域と各脚部との間の間隔よりも大きくなっている。換言すると、ロードセルの固定点の比較的近くに配置された角隅領域と、最寄りの各補強領域との間の間隔は、反対側の角隅領域と最寄りの各補強領域との間の間隔よりも大きくなっている。これにより、荷重台は、矩形の形状を有することができ、角隅領域内で完全に上側の荷重板により支持されることになる。

別の一構成では、上側の荷重板の少なくとも４つ全ての角隅部において、荷重台と上側の荷重板との間に緩衝型の力導入部材が配置されている。これにより、衝撃的な荷重、振動および外部から作用するその他の揺動が確実に緩衝される。さらにこれにより、荷重台からロードセルに対する静電結合が達成され得る。

別の一構成では、上側の荷重板および／または下側の荷重板は、それぞれ統一した材料により形成されている。このことは、上側の荷重板および／または下側の荷重板の製造における製造コストを節減する。さらにこのことは、剛性および洗浄性を高める。さらにこれにより、極めて衛生的なデザインがもたらされている。それというのも、全ての曲げ部は、アールを有しておりひいては汚れをより良好に洗い落とすもしくは洗浄することができるからである。

別の一構成では、上側の荷重板と下側の荷重板との間に少なくとも２つの超過荷重ストッパが配置されている。好適には、超過荷重ストッパは、少なくとも各端部に雄ねじ山を有するロッド、特にねじ山付きロッドまたは植込みボルトから成っており、両端部は、それぞれキャップナットにより被覆されている。これにより、キャップナットの螺入により高さを容易に調節することができると同時に、キャップナットが完全に閉じられておりかつ半円形の形状を有しているために衛生的なデザインを有する、極めて廉価な超過荷重ストッパがもたらされる。

別の一構成では、はかりの脚部は、十角形の形状を有しており、好適にはコーナー間の領域が凸状に曲げられている。これにより、はかりを極めて簡単に位置調整することができる。さらに、脚部は下側の荷重板に結合される。このために脚部は、好適にはねじ山付きロッドを有しており、ねじ山付きロッドは、下側の荷重板に形成された貫通孔に挿し通される。次いで、貫通孔に挿し通されたねじ山付きロッドの端部がキャップナットとねじ締結される。よってねじ山付きロッドの端部とキャップナットとは、下側の荷重板の上面上に位置している。好適には、貫通孔は雌ねじ山を有している。ねじ山付きロッドには、下側の荷重板の下面に位置する別のナットが設けられる。これにより、キャップナットと別のナットとを締めることができ、これにより、ねじ山付きロッドもしくは脚部の係止が行われる。

別の有利な態様は、図面に関連した以下の好適な実施例の説明から明らかである。
はかりの概略図である。 はかりの別の概略図である。 荷重台を備えたはかりを示す図である。

実施例の詳細な説明
図１には、上側の荷重板２、下側の荷重板３、少なくとも３つの脚部４ならびに少なくとも２つの超過荷重ストッパ５を備えたはかり１が示されている。さらに丸形レベル６が、下側の荷重板３に配置されている。荷重台２８は、図１では見えていない。

上側の荷重板２は、Ｕ字形の横断面を有している。この場合、Ｕ字形の横断面の脚部７は、補強領域７を形成しており、これらの補強領域７にはそれぞれ、溝底部９に対して平行に延在する別の領域８が続いている。この場合、溝底部９は、両補強領域７の間に配置されており、溝底部９は、台形の幾何学的な形状を有している。台形の幾何学的な形状は、好適には等脚台形である。補強領域７は、軸線対称に曲げられている。補強領域７は、溝底部９に対して、９０°よりも小さく２０°よりも大きな角度αを有している。さらに、台形状に延在する溝底部９の底辺１２，１４，２５と、台形状に延在する溝底部９の少なくとも１つの脚部２７との間の角度βは、４０°～８７°、好適には６０°～８７°、特に好適には７５°～８７°である。

ロードセル１１と上側の荷重板２との複数の固定点１０もしくは固定ねじ１０は、台形状の溝底部９の短い方の底辺１２の近くに配置されている。つまり、ロードセル１１の荷重導入部１３用の固定点１０は、上側の荷重板２に偏心的に結合されている。

下側の荷重板３は、上側の荷重板２と同じ形状および同じ横断面を有しており、この場合、上側の荷重板２の溝底部９の短い方の底辺１２と、下側の荷重板３の溝底部１５の短い方の底辺１４とは互いに反対の方向に向いているもしくは下側の荷重板３は、１８０°回動されて組み込まれる。これにより、荷重導入部１３ならびに本体１６用の固定点１０は、各溝底部９，１５において同じ位置に配置されていることになる。つまり、本体１６と下側の荷重板３との固定点１０は、下側の荷重板３の台形状の溝底部１５の短い方の底辺１４の近くに配置されている。

脚部４は、十角形の幾何学的な形状を有しており、下側の荷重板３に取り付けられている。脚部は、ねじ山付きロッドを有しており、ねじ山付きロッドは、下側の荷重板３に形成された貫通孔および／またはねじ山付き孔に挿し通されるもしくは螺入される。次いで、特に貫通孔を通って螺入されたねじ山付きロッドの端部が任意のキャップナット２４により覆い隠される。よってねじ山付きロッドの端部とキャップナット２４とは、下側の荷重板３の上面上に位置している。

上側の荷重板２ならびに下側の荷重板３は、各４つの角隅領域２０～２３を有しており、この場合、２つの前方の角隅領域２０，２１は、上側の荷重板の台形状の溝底部９の短い方の底辺１２もしくは下側の荷重板３の台形状の溝底部１５の短い方の底辺１４を含む一線上に位置しており、かつ２つの後方の角隅領域２２，２３は、上側の荷重板２または下側の荷重板３の台形状の溝底部９，１５の長い方の底辺２５を含む一線上に位置している。前方の角隅領域２０，２１と、各前方の角隅領域２０，２１付近に配置された各補強領域７との間の間隔は、上側の荷重板２および／または下側の荷重板３の互いに反対の側に位置する端部もしくは台形状の溝底部９，１５の長い方の底辺２５を含む一線上に配置された後方の角隅領域２２，２３と、各補強領域７との間の間隔よりも大きくなっている。

追加的に、上側の荷重板２の４つの角隅領域２０～２３には切欠き２６が設けられており、切欠き２６には緩衝型の力導入部材を配置することができるようになっており、好適には、力導入部材は静電気導出式である。

さらに、補強領域７と、少なくとも１つの固定点１０と後方の角隅領域２３との間に延在する仮想線との間の角度γは、５°～５０°、好適には１０°～４０°、特に好適には１５°～３５°である。特に仮想線は、角隅領域２３の中心点まで延在している。

図２には、はかり１の別の概略図が示されており、この場合、ロードセル１１、超過荷重ストッパ５ならびに上側の荷重板２および下側の荷重板３が図示されている。さらに、荷重導入部１３が上側の荷重板２と偏心的に結合されておりかつ本体１６が下側の荷重板３と偏心的に結合されており、各固定点１０は短い方の底辺１２，１４に配置されている、ということが看取される。

上側の荷重板２と下側の荷重板３との間には、４つの超過荷重ストッパ５が配置されている。超過荷重ストッパ５は、下側の荷重板３に螺入される植込みボルト１７と、植込みボルト１７の端部に配置されるキャップナット１８とから成っている。植込みボルト１７は、両端部にのみ雄ねじ山を有している。植込みボルト１７の中間領域にはねじ山が一切形成されていない。さらに、上側のキャップナット１８の下には、部分的にのみ雌ねじ山を有する止めナット１９が配置される。

図３には、荷重台２８を備えて組み立てられた状態のはかり１が示されている。脚部４ならびに下側の荷重板３、特に下側の荷重板３の溝底部１５は、荷重台２８により完全に覆い隠されてはいない。

１ はかり
２ 上側の荷重板
３ 下側の荷重板
４ 脚部
５ 超過荷重ストッパ
６ 丸形レベル
７ 脚部／補強領域
８ 別の領域
９ 上側の荷重板の溝底部
１０ 固定点
１１ ロードセル
１２ 上側の荷重板の短い方の底辺
１３ 荷重導入部
１４ 下側の荷重板の短い方の底辺
１５ 下側の荷重板の溝底部
１６ 本体
１７ 植込みボルト
１８ 超過荷重ストッパのキャップナット
１９ 止めナット
２０ 前方の角隅領域
２１ 前方の角隅領域
２２ 後方の角隅領域
２３ 後方の角隅領域
２４ 脚部のキャップナット
２５ 長い方の底辺
２６ 切欠き
２７ 台形状に延在する溝底部の脚部
２８ 荷重台

Claims (15)

1. 被計量物を支持する荷重台および２つの荷重板（２，３）を備えたはかり（１）であって、上側の荷重板（２）の上に前記荷重台が配置されており、前記上側の荷重板（２）と下側の荷重板（３）との間にロードセル（１１）が配置されており、前記下側の荷重板（３）には、固定領域に支持される少なくとも３つの脚部（４）が取り付けられており、
   前記下側の荷重板（３）は、Ｕ字形の横断面を有しており、該Ｕ字形の横断面の補強領域（７）にそれぞれ、溝底部（９，１５）に対して平行に延在する別の領域（８）が続いており、前記溝底部（９，１５）は、２つの前記補強領域（７）の間に配置されており、前記溝底部（９，１５）は、台形の形状を有し、
   前記ロードセル（１１）と前記上側の荷重板（２）との少なくとも１つの固定点（１０）は、台形状の前記溝底部（９）の短い方の底辺（１２）の近くに配置されていることを特徴とするはかり（１）。
2. 前記補強領域（７）は、前記荷重板（２，３）の曲げによって形成された当該補強領域（７）が少なくとも２つ存在しており、これら２つの前記補強領域（７）はその中間を通る軸線に関し線対称となるように設けられていることを特徴とする請求項１記載のはかり（１）。
3. 前記補強領域（７）は、前記溝底部（９，１５）に対して、９０°よりも小さく２０°よりも大きな角度（α）を有していることを特徴とする請求項１または２記載のはかり（１）。
4. 台形状に延在する前記溝底部（９，１５）の一方の底辺（１２，１４，２５）と、台形状に延在する前記溝底部（９，１５）の少なくとも１つの脚部（２７）との間の角度（β）は、４０°～８７°であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載のはかり（１）。
5. 前記上側の荷重板（２）および／または前記下側の荷重板（３）の端部に配置された、台形状の前記溝底部（９，１５）の前記短い方の底辺（１２，１４）の側に位置する角隅領域（２０，２１）の、各前記角隅領域（２０，２１）の比較的近くに配置された各前記補強領域（７）までの間隔は、前記上側の荷重板（２）および／または前記下側の荷重板（３）の反対側に位置する端部に配置された角隅領域（２２，２３）と最寄りの各前記補強領域（７）との間の間隔よりも大きくなっていることを特徴とする請求項１記載のはかり（１）。
6. 前記下側の荷重板（３）は、前記上側の荷重板（２）と同じ形状を有しており、前記上側の荷重板（２）の前記溝底部（９）の前記短い方の底辺（１２）および前記下側の荷重板（３）の前記溝底部（１５）の前記短い方の底辺（１４）は、互いに反対の方向に配置されていることを特徴とする請求項１または５記載のはかり（１）。
7. 前記ロードセル（１１）と前記下側の荷重板（３）との少なくとも１つの固定点（１０）は、台形状の前記溝底部（１５）の前記短い方の底辺（１４）の近くに配置されていることを特徴とする請求項６記載のはかり（１）。
8. 前記ロードセル（１１）の荷重導入部（１３）は、偏心的に前記上側の荷重板（２）に結合されていることを特徴とする請求項１から７までのいずれか１項記載のはかり（１）。
9. 前記ロードセル（１１）の本体（１６）は、偏心的に前記下側の荷重板（３）に結合されている事を特徴とする請求項１から８までのいずれか１項記載のはかり（１）。
10. 前記上側の荷重板（２）の少なくとも４つ全ての角隅領域（２０～２３）において、前記荷重台と前記上側の荷重板（２）との間に緩衝型の力導入部材が配置されていることを特徴とする請求項１から９までのいずれか１項記載のはかり（１）。
11. 前記力導入部材は、前記荷重台と前記上側の荷重板（２）との間に静電反発力を作用させることにより緩衝を行うことを特徴とする請求項１０記載のはかり（１）。
12. 前記上側の荷重板（２）および／または前記下側の荷重板（３）は、材料を統一されて形成されていることを特徴とする請求項１から１１までのいずれか１項記載のはかり（１）。
13. 前記上側の荷重板（２）と前記下側の荷重板（３）との間には、少なくとも２つの超過荷重ストッパ（５）が配置されていることを特徴とする請求項１から１２までのいずれか１項記載のはかり（１）。
14. 前記超過荷重ストッパ（５）は、少なくとも一方の端部に雄ねじ山を有する植込みボルト（１７）から成っており、両端部は、それぞれキャップナット（１８）により被覆されていることを特徴とする請求項１３記載のはかり（１）。
15. 前記脚部（４）は、十角形の形状を有していることを特徴とする請求項１から１４までのいずれか１項記載のはかり（１）。
    

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