JPH0741437U - Compression load cell - Google Patents
Compression load cellInfo
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- JPH0741437U JPH0741437U JP7039293U JP7039293U JPH0741437U JP H0741437 U JPH0741437 U JP H0741437U JP 7039293 U JP7039293 U JP 7039293U JP 7039293 U JP7039293 U JP 7039293U JP H0741437 U JPH0741437 U JP H0741437U
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 計量精度を確保しつつ耐久性が向上するロー
ドセルの提供。
【構成】 ロードセルは、荷重伝達部１０とストレイン
ゲージ１２とカバー１３とを有している。荷重伝達部１
０は、起歪体１４と、球体１６と、荷重入力体１８とを
備えている。起歪体１４の中心に荷重導入部２０が設け
られている。荷重導入部２０の上端に球状着座面２２が
形成され、その外周側に起歪部２４が設けられ、起歪部
２４にはストレインゲージ１２が添着されている。起歪
部２４の外周には支持部２６が形成され、支持部２６が
取付基台３０側に固設される。荷重入力体１８には、荷
重印加面３６と球面部３８が形成され、球面部３８は、
球状着座面２２上に載置された球体１６の上部側に当接
するように配置される。カバー１３は、可撓性を有し、
支持部２６に密着する側胴部４４と、蛇腹部４６および
荷重入力体１８に密着する小径筒部５０とを有してい
る。
(57) [Summary] [Purpose] Providing a load cell that improves durability while ensuring weighing accuracy. [Structure] The load cell has a load transmission unit 10, a strain gauge 12, and a cover 13. Load transmission part 1
Reference numeral 0 includes a flexure element 14, a sphere 16, and a load input element 18. A load introducing portion 20 is provided at the center of the strain body 14. A spherical seating surface 22 is formed on the upper end of the load introducing portion 20, a strain-flexing portion 24 is provided on the outer peripheral side thereof, and the strain gauge 12 is attached to the strain-flexing portion 24. A support portion 26 is formed on the outer circumference of the strain-flexing portion 24, and the support portion 26 is fixedly mounted on the mounting base 30 side. A load applying surface 36 and a spherical surface portion 38 are formed on the load input body 18, and the spherical surface portion 38 is
It is arranged so as to come into contact with the upper side of the spherical body 16 placed on the spherical seating surface 22. The cover 13 has flexibility,
It has a side trunk portion 44 that is in close contact with the support portion 26, and a small diameter tubular portion 50 that is in close contact with the bellows portion 46 and the load input body 18.
Description
【０００１】[0001]
この考案は、圧縮型ロードセルに関し、特に、その耐久性を向上させる技術に 関するものである。 The present invention relates to a compression type load cell, and more particularly to a technique for improving its durability.
【０００２】[0002]
ホッパやタンクなどに収納される粉粒体や液体の重量を計量する手段として、 圧縮型のロードセルが知られており、その一例が、例えば、特開昭５８−８０５ ３４号公報に開示されている。この公報に開示されているロードセルは、荷重伝 達部とストレインゲージとを有している。荷重伝達部は、中央に下方に湾曲した 球面座部が設けられた荷重導入部と、球面座部の外周に設けられ、ストレインゲ ージが添着される薄肉状の起歪部とを有し、起歪部の外周側が支持される起歪体 と、この起歪体の球面座部に載置される球体と、球体の上部側に当接する上方に 湾曲した球面部が設けられた荷重入力体とから構成されている。 しかしながら 、このような従来の圧縮型ロードセルには、以下に説明する技術的課題があった 。 A compression type load cell is known as a means for measuring the weight of powder or granules or liquid stored in a hopper, a tank, etc. One example thereof is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 58-80534. There is. The load cell disclosed in this publication has a load transmission part and a strain gauge. The load transmission part has a load introduction part with a downward curved spherical seat in the center and a thin-walled strain element provided on the outer circumference of the spherical seat to which the strain gauge is attached. , A strain input element that supports the outer circumference of the strain element, a sphere that is placed on the spherical seat of this strain element, and a curved input spherical surface that contacts the upper side of the sphere. It is composed of the body and. However, such a conventional compression type load cell has the technical problems described below.
【０００３】[0003]
すなわち、この種のロードセルが用いられるホッパやタンクは、風雨に晒され る屋外に設置されることが比較的多いが、このような環境下に設置した場合に、 上記公報に開示されているロードセルでは、球体と起歪体の球面座部との間に異 物が侵入して、荷重の計量精度が低下するという問題があった。また、上記構造 のロードセルを屋外に設置した場合には、起歪体や球体および荷重入力部が風雨 に晒されるので、これらの各部に錆が発生し、ロードセルの機能や耐久性を低下 させる一因となっていた。 That is, hoppers and tanks in which this type of load cell is used are relatively often installed outdoors exposed to wind and rain, but when installed in such an environment, the load cell disclosed in the above publication is disclosed. Then, there was a problem that foreign matter entered between the spherical body and the spherical seat portion of the flexure element, and the accuracy of load measurement deteriorated. In addition, when the load cell with the above structure is installed outdoors, the flexures, spheres, and load input parts are exposed to the wind and rain, and rust develops in these parts, reducing the function and durability of the load cell. It was a cause.
【０００４】 このような問題に対しては、例えば、ロードセルの外周をカバーで覆うことが 考えられるが、単にロードセルの外周をカバーで覆う構造では、カバーがストレ ーンゲージに伝達すべき荷重を吸収し、ロードセルの荷重計量精度が低下するこ とになり、計量精度を低下させることなく、耐久性を向上させる手段の開発が強 く要請されていた。For such a problem, for example, it is possible to cover the outer circumference of the load cell with a cover. However, in a structure in which the outer circumference of the load cell is simply covered, the cover absorbs the load to be transmitted to the strain gauge. However, the load weighing accuracy of the load cell is reduced, and there has been a strong demand for the development of means for improving durability without lowering the weighing accuracy.
【０００５】 本考案は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とする ところは、簡単な構成により、計量精度を確保しつつ耐久性を向上させることが できる圧縮型ロードセルを提供することにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to make it possible to improve the durability while ensuring the measurement accuracy with a simple configuration. To provide a load cell.
【０００６】[0006]
上記目的を達成するため、本考案は、荷重伝達部とストレインゲージとを有す る圧縮型ロードセルにおいて、前記荷重伝達部は、下方に湾曲した球状着座面が 中央に設けられた荷重導入部と、前記球状着座面の外周に設けられ、前記ストレ インゲージが添着される起歪部とを有し、前記起歪部の外周側に支持部が設けら れた起歪体と、この起歪体の前記球状着座面に載置される球体と、前記球体の上 部側に当接する上方に湾曲した球面部が設けられた荷重入力体とを備え、前記起 歪体の支持部と荷重入力体の側面部との間に介装され、これらの各部分の外周側 面を覆う可撓性カバーを設けたことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a compression type load cell having a load transmitting portion and a strain gauge, wherein the load transmitting portion includes a load introducing portion having a downwardly curved spherical seating surface provided in the center. A strain-generating body which is provided on the outer periphery of the spherical seating surface and has a strain-flexing portion to which the strain gauge is attached, and a strain-generating body having a support portion on the outer circumferential side of the strain-generating portion; Of the spherical seating surface, and a load input body provided with an upwardly curved spherical portion that abuts on the upper side of the spherical body. It is characterized in that a flexible cover is provided which is interposed between the outer peripheral side surface of each of these parts and the side surface part thereof.
【０００７】 また、上記構成のロードセルには、前記起歪体と前記荷重入力体との間に、前 記荷重入力体の水平方向移動を規制するストッパを設けることができる。In addition, in the load cell having the above configuration, a stopper that restricts the horizontal movement of the load input body can be provided between the strain generating body and the load input body.
【０００８】[0008]
上記構成の圧縮型ロードセルによると、起歪体と荷重入力体との外周側面を覆 うカバーを設けているので、球体と球状着座面との間を含む荷重伝達部内に、異 物や雨水の侵入を防止することができる。また、起歪体と荷重入力部の位置関係 は、カバーにより保持される。カバーは、可撓性を有しているので、荷重入力体 から球体を介して起歪体に添着されたストレーンゲージに伝達される荷重を抑制 することがない。 According to the compression type load cell having the above-described configuration, since the cover that covers the outer peripheral side surfaces of the strain generating element and the load input element is provided, foreign matter or rainwater can be contained in the load transmitting section including between the spherical body and the spherical seating surface. Intrusion can be prevented. Further, the positional relationship between the flexure element and the load input section is held by the cover. Since the cover has flexibility, it does not suppress the load transmitted from the load input body to the strain gauge attached to the strain body via the sphere.
【０００９】[0009]
以下本考案の好適な実施例について添附図面を参照して詳細に説明する。図１ は、本考案にかかる圧縮型ロードセルの一実施例を示している。同図に示すロー ドセルは、荷重伝達部１０とストレインゲージ１２と着脱可能なカバー１３とを 有している。荷重伝達部１０は、起歪体１４と、球体１６と、荷重入力体１８と を備えている。起歪体１４は、全体が略円盤状で、縦断面が略Ｈ形状に形成され たものであって、中心に筒状の荷重導入部２０が設けられている。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an embodiment of a compression type load cell according to the present invention. The load cell shown in the figure has a load transmitting portion 10, a strain gauge 12, and a removable cover 13. The load transmission unit 10 includes a flexure element 14, a sphere 16, and a load input element 18. The flexure element 14 has a substantially disk shape as a whole and is formed in a substantially H-shaped longitudinal section, and has a cylindrical load introducing portion 20 at the center.
【００１０】 この荷重導入部２０の上端には、下方に向けて湾曲した球状着座面２２が形成 されており、この球状着座面２２には、焼き入れ加工が施されている。また、起 歪体１４の荷重導入部２０の外周側には、環状の起歪部２４が設けられている。 この起歪部２４は、リング状の空間部２５を形成することにより薄肉状に形成さ れ、その下面側に複数のストレインゲージ１２が接着などの手段により添着され ている。A spherical seating surface 22 that curves downward is formed at the upper end of the load introducing portion 20, and the spherical seating surface 22 is subjected to quenching. An annular strain generating portion 24 is provided on the outer peripheral side of the load introducing portion 20 of the strain generating body 14. The strain-flexing portion 24 is formed in a thin shape by forming a ring-shaped space portion 25, and a plurality of strain gauges 12 are attached to the lower surface side thereof by means such as bonding.
【００１１】 起歪部２４の外周には、筒状の支持部２６が形成され、この支持部２６には、 ネジ孔２８が垂直方向を指向するように複数個穿設されており、このネジ孔２８ に図外の取付ボルトを螺着することにより、支持部２６の下端面が取付基台３０ に当接するようにして、起歪体１４が取付基台３０側に固設される。支持部２６ の下端面外周縁には、環状の切欠部３１が形成されている。A cylindrical support portion 26 is formed on the outer circumference of the strain-flexing portion 24, and a plurality of screw holes 28 are formed in the support portion 26 so as to be oriented in the vertical direction. By screwing a mounting bolt (not shown) into the hole 28, the flexure element 14 is fixed to the mounting base 30 side such that the lower end surface of the support portion 26 abuts on the mounting base 30. An annular notch 31 is formed on the outer peripheral edge of the lower end surface of the support portion 26.
【００１２】 起歪体１４の起歪部２４の下方には、円形状の空間が形成され、この空間内に は、ストレインゲージ１２を起歪部２４に添着した状態で、軟性の樹脂充填材３ ２が注入され、これにより、ストレインゲージ１２は、外部から遮断された状態 に封入される。 なお、図１において符号３４で示した部分は、支持部２６の径方向に貫通形成 された貫通孔であって、この貫通孔３４には、各ストレインゲージ１２から導出 されるリード線３３が挿通される。A circular space is formed below the strain-flexing portion 24 of the strain-flexing body 14, and in this space, the strain gauge 12 is attached to the strain-flexing portion 24, and a soft resin filling material is formed. 32 is injected, whereby the strain gauge 12 is sealed in a state of being shielded from the outside. In addition, a portion indicated by reference numeral 34 in FIG. 1 is a through hole formed so as to penetrate in the radial direction of the support portion 26, and the lead wire 33 derived from each strain gauge 12 is inserted into the through hole 34. To be done.
【００１３】 球体１６は、例えば、鋼製のものであって、高精度に加工された球面を有して いる。荷重入力体１８は、略円盤状に形成されたものであって、その上面側に平 坦な荷重印加面３６が形成されるとともに、下面側に上方に向かって湾曲した球 面部３８が形成されている。この球面部３８は、球状着座面２２上に載置された 球体１６の上部側に当接するように配置され、球状着座面２２と同様に焼き入れ 加工が施されている。The spherical body 16 is made of steel, for example, and has a spherical surface processed with high precision. The load input body 18 is formed in a substantially disc shape, and a flat load applying surface 36 is formed on the upper surface side thereof, and a spherical surface portion 38 curved upward is formed on the lower surface side thereof. ing. The spherical surface portion 38 is arranged so as to abut on the upper side of the spherical body 16 placed on the spherical seating surface 22, and is hardened similarly to the spherical seating surface 22.
【００１４】 荷重印加面３６の外周縁には、環状の凹溝４０が形成され、この凹溝４０の外 側に環状突起４２が設けられている。一方、カバー１３は、例えば、可撓性を有 する硬質ゴムから構成され、円筒状の側胴部４４と、この側胴部４４ｉ連なる蛇 腹部４６とを有していて、その全体形状は、両端が開口した略筒状に形成されて いる。An annular groove 40 is formed on the outer peripheral edge of the load applying surface 36, and an annular protrusion 42 is provided on the outer side of the groove 40. On the other hand, the cover 13 is made of, for example, flexible hard rubber, and has a cylindrical side body portion 44 and a bellows portion 46 connected to the side body portion 44i. It is formed in a substantially tubular shape with both ends open.
【００１５】 カバー１３の上端側の開口端縁には、荷重印加面３６に設けられた凹溝４０と 環状突起４２とに圧入嵌着される凹部４８が設けられ，この凹部４８と蛇腹部４ ６との間には、荷重入力体１８の側面に密着する小径筒部５０が設けられている 。蛇腹部４６は、この実施例では、略Ｓ字状に屈曲し、２条の山部を有している 。側胴部４４は、起歪体１４の支持部２６の外周面に密着する径を有し、その外 面側には、外方に突出するようにしてリード線３３のカバー部５１が一体的に設 けられており、リード線３３のカバーの取付が不要になっている。At the opening edge on the upper end side of the cover 13, there is provided a concave portion 48 press-fitted into the concave groove 40 provided in the load applying surface 36 and the annular projection 42. The concave portion 48 and the bellows portion 4 are provided. A small-diameter cylindrical portion 50 that is in close contact with the side surface of the load input body 18 is provided between the small-diameter cylindrical portion 50 and the side wall 6. In this embodiment, the bellows portion 46 is bent into a substantially S shape and has two ridges. The side body portion 44 has a diameter that makes close contact with the outer peripheral surface of the support portion 26 of the flexure element 14, and the cover portion 51 of the lead wire 33 is integrally formed on the outer surface side thereof so as to project outward. It is not necessary to attach the cover of the lead wire 33.
【００１６】 また、側胴部４４の下端縁には、内方に突出する環状部５２が形成されており 、この環状部５２の上下面には、一対の環状突起５４が形成されている。この環 状部５２は、起歪体１４の支持部２６に設けられた切欠部３１内に収納され、起 歪体１４を取付基台３０に固設した時に、一対の環状突起５４が切欠部３１と基 台３０とに接触して弾性変形することにより、支持部２６と取付基台３１との接 触面から雨水の侵入を防止するパッキンの機能を発揮する。An annular portion 52 protruding inward is formed at the lower end edge of the side body portion 44, and a pair of annular protrusions 54 is formed on the upper and lower surfaces of the annular portion 52. The ring-shaped portion 52 is housed in the notch 31 provided in the support portion 26 of the strain-flexing body 14, and when the strain-generating body 14 is fixed to the mounting base 30, the pair of annular protrusions 54 has the notch. By contacting 31 and the base 30 and elastically deforming, a packing function for preventing intrusion of rainwater from the contact surface between the support portion 26 and the mounting base 31 is exerted.
【００１７】 さて、以上のように構成された圧縮形ロードセルでは、起歪体１４の支持部２ ６の外周面にカバー１３の側胴部４４が密着し、かつ、荷重入力体１８の側面に カバー１３の小径筒部５０が密着しているので、起歪体１４と荷重入力体１８の 外周側面がカバー１３で覆われる。 このため、例えば、ロードセルを屋外に設置したとしても、球体１６と球状着 座面２２との間や、球体１６と球面部３８との間に、異物や雨水が侵入すること を確実に防止でき、荷重伝達部１０に錆が発生するのを阻止する。また、偏荷重 により、ロードセルに水平方向の力が作用した場合に、前述したように可撓性カ バー１３を採用しているので、荷重入力体１８と球体１６とは、伝達力を吸収さ れることなく水平方向に微動し、その後水平方向の作用力が無くなると、球体１ ６の上下面を球状着座面２２と球面部３８とで挟持した構造になっているので、 荷重入力体１８と球体１６は、球状着座面２２の屈曲形状に沿って元の状態に復 帰する。In the compression type load cell configured as described above, the side body portion 44 of the cover 13 is in close contact with the outer peripheral surface of the support portion 26 of the flexure element 14, and the side surface of the load input element 18 is provided. Since the small-diameter cylindrical portion 50 of the cover 13 is in close contact, the outer peripheral side surfaces of the flexure element 14 and the load input element 18 are covered with the cover 13. Therefore, for example, even if the load cell is installed outdoors, it is possible to reliably prevent foreign matter and rainwater from entering between the sphere 16 and the spherical seating surface 22, or between the sphere 16 and the spherical portion 38. , Prevents rust from forming on the load transmission unit 10. Further, since the flexible cover 13 is employed as described above when a horizontal force is applied to the load cell due to the unbalanced load, the load input body 18 and the sphere 16 absorb the transmission force. When it moves finely in the horizontal direction without moving, and then the acting force in the horizontal direction disappears, the upper and lower surfaces of the spherical body 16 are sandwiched between the spherical seating surface 22 and the spherical portion 38. The spherical body 16 returns to its original state along the curved shape of the spherical seating surface 22.
【００１８】 なお、このような復帰作用を有効に発揮させるためには、図１に仮想線で示す ように、荷重入力体１８の下面側に環状のストッパ５６を設け、水平方向の力が 作用した時に、ストッパ５６が支持部２６に当接して、球体１６が球状着座面２ ２から逸脱しないように規制することが望ましい。この場合、ストッパ５６は、 必ずしも荷重入力体１８側に設ける必要はなく、支持部２６の上端を上方に延長 し、起歪体１４側に設けてもよい。In order to effectively exhibit such a returning action, as shown by a phantom line in FIG. 1, an annular stopper 56 is provided on the lower surface side of the load input body 18 so that a horizontal force acts. At this time, it is desirable that the stopper 56 contact the support portion 26 and prevent the spherical body 16 from deviating from the spherical seating surface 22. In this case, the stopper 56 does not necessarily have to be provided on the load input body 18 side, and the upper end of the support portion 26 may be extended upward and provided on the strain-flexing body 14 side.
【００１９】 さらに、本実施例のカバー１３は、蛇腹部４６が成形されているので、より可 撓性を増しているので、荷重入力体１８から球体１６を介して起歪体１４に添着 されたストレーンゲージ１２に伝達される荷重を抑制することなくよりスムーズ に伝達するので、高精度の計量が長期間継続して行える。 なお、上記実施例では、カバー１３に蛇腹部４６を形成したものを例示したが 、カバー１３に可撓性があれば、この蛇腹部４６は、必ずしも必要としない。ま た、カバー１３の取付構造は、上記実施例のように環状部５２を設け、この環状 部５２を取付基台３０と支持部２６との間に挟持する構成だけでなく、例えば、 この環状部５２を除去し、Ｏリングやバンドなどでカバー１３の下端側を支持部 ２６の外周に締めつける構成であってもよい。Furthermore, since the bellows portion 46 is formed in the cover 13 of the present embodiment, the cover 13 is more flexible, so that the cover 13 is attached to the strain-flexing body 14 from the load input body 18 through the spherical body 16. Since the load transmitted to the strain gauge 12 is transmitted more smoothly without being suppressed, highly accurate weighing can be continuously performed for a long period of time. Although the cover 13 is formed with the bellows portion 46 in the above embodiment, the bellows portion 46 is not always necessary if the cover 13 is flexible. Further, the mounting structure of the cover 13 is not limited to the structure in which the annular portion 52 is provided and the annular portion 52 is sandwiched between the mounting base 30 and the support portion 26 as in the above-described embodiment, and for example, the annular portion 52 is The configuration may be such that the portion 52 is removed and the lower end side of the cover 13 is fastened to the outer periphery of the support portion 26 with an O-ring or a band.
【００２０】[0020]
以上、実施例で詳細に説明したように、本考案にかかる圧縮型ロードセルによ ると、荷重伝達部への異物や雨水の侵入が防止されるので、計量精度を確保しつ つ耐久性を向上させることができる。 As described above in detail in the embodiments, according to the compression type load cell of the present invention, foreign matter and rainwater are prevented from entering the load transmitting portion, and therefore, the weighing accuracy is ensured and the durability is improved. Can be improved.
【図１】本考案にかかる圧縮型ロードセルの一実施例を
示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of a compression type load cell according to the present invention.
１０ 荷重伝達部 １２ ストレインゲージ １３ カバー １４ 起歪体 １６ 球体 １８ 荷重入力体 ２０ 荷重導入部 ２２ 球状着座面 ２４ 起歪部 ２６ 支持部 ３８ 球面部 10 Load Transmission Section 12 Strain Gauge 13 Cover 14 Strain Element 16 Sphere 18 Load Input Element 20 Load Introducing Section 22 Spherical Seating Surface 24 Strain Section 26 Support Section 38 Spherical Section
Claims (2)
る圧縮型ロードセルにおいて、 前記荷重伝達部は、下方に湾曲した球状着座面が中央に
設けられた荷重導入部と、前記球状着座面の外周に設け
られ、前記ストレインゲージが添着される起歪部を有
し、前記起歪部の外周側に支持部が設けられた起歪体
と、 この起歪体の前記球状着座面に載置される球体と、 前記球体の上部側に当接する上方に湾曲した球面部が設
けられた荷重入力体とを備え、 前記起歪体の支持部と荷重入力体の側面部との間に介装
され、これらの各部分の外周側面を覆う可撓性カバーを
設けたことを特徴とする圧縮型ロードセル。1. A compression type load cell having a load transmitting portion and a strain gauge, wherein the load transmitting portion includes a load introducing portion having a downwardly curved spherical seating surface provided in the center and an outer periphery of the spherical seating surface. A strain-generating body having a strain-flexing portion to which the strain gauge is attached and having a support portion provided on the outer peripheral side of the strain-flexing portion, and mounted on the spherical seating surface of the strain-generating body. A sphere, and a load input body provided with an upwardly curved spherical portion that abuts on an upper side of the sphere, and is interposed between a support portion of the strain body and a side surface portion of the load input body, A compression type load cell, characterized in that a flexible cover is provided to cover the outer peripheral side surface of each of these portions.
前記荷重入力体の水平方向移動を規制するストッパを設
けたことを特徴とする請求項１記載の圧縮型ロードセ
ル。2. Between the strain body and the load input body,
The compression type load cell according to claim 1, further comprising a stopper that restricts a horizontal movement of the load input body.
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| JP7039293U JP2603578Y2 (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Compression load cell |
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| JP7039293U JP2603578Y2 (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Compression load cell |
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| JPH0741437U true JPH0741437U (en) | 1995-07-21 |
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Family Applications (1)
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| JP7039293U Expired - Lifetime JP2603578Y2 (en) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | Compression load cell |
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