JPH0792409B2 - 二点荷重測定セル - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、二つの荷重入力点を備えた棒状の荷重測定
セルに関する。

最近の電気工学的力測定装置による、直線的また平面的
に広がる荷重の測定は、特別の問題を提起する。台秤に
対して、一点入力に従う事態の性質を有する単一の力測
定セルが採用されるとすると、所謂角の荷重による誤差
の存在から、台の大きさに対する制限が生じる。このこ
とは、対応した方法で、空中ケーブル秤のような線形の
測定位置にも当てはまる。故に、大きな容量と長い空中
ケーブル測定区間を備えた大きな台のためには、多くの
力測定セルが採用され、これは、通常、台に対して、３
ないし４個であり、空中ケーブル測定区間に対して、２
個である。今日の関係によれば、４個の力測定セルの採
用が何よりも経済的であるから、約２×2mからの台の大
きさに対して、或いは大きな容量の秤に対して、―対応
して空中ケーブル測定区間に当てはまるように、―台秤
が不正確または高価であるような大きさの範囲が存す
る。大きな容量を備えた小さな秤に対してはなお、測定
技術上のかなりの部分を硬化させるが、これが基本的に
建築業者よよつて購入できる可能性が存する。

この発明は、大きくて低い台秤および長い空中ケーブル
測定区間の構成を、構造的に簡単にするとともに、経済
的にかつ望ましく達成できるようにする荷重測定セルを
提供することを、基本的な課題とする。

提起された課題の解決は、請求項１によつて与えられ
る。

添付図面を参照しながら、この発明の構成をいくつかの
実施例について詳述する。

第１図、台秤に据付けられた荷重測定セルの第１実施
例。

第２図、第１図による実施例の断面図。

第3a図、溶接されたプロフイルを持つ、荷重測定セルの
第２実施例。

第3b図、空中ケーブル秤に据付けた第3a図の実施例。

第４図、押出されたプロフイルを持つ、荷重測定セルの
第３実施例。

第５図、押出されたプロフイルを持つ、荷重測定セルの
第４実施例。

第６図、押出されたプロフイルを持つ、荷重測定セルの
第５実施例。

第7a、ｂ図、ねじ止めされたプロフイルを持つ、荷重測
定セルの第６実施例。

第８図、ねじ止めされたプロフイルを持つ、荷重測定セ
ルの第７実施例。

第９図、コンベヤベルト秤の中に据付けられた、押出さ
れたプロフイルを持つ、荷重測定セルの第８実施例。

第10図、プレスされたプロフイルを持つ、荷重測定セル
の第９実施例。

第１図は、この発明による荷重測定セルの第１実施例を
備えた台秤の部分であつて、部分的に破断した斜視図で
ある。第２図は、この装置を横断面で示す。

長手方向に伸びた案内プロフイル１は、棒状の架台６、
棒状の荷重支持体７、および案内プロフイル１の全体に
渉つて伸びる帯状の曲げ関節９を備えた同じく棒状の２
枚の板８からなり、架台６は、完全に外部で架台６に取
付けられた２本の脚２上に載置されている。アングルの
形の２つの固定要素３は、脚と同じ長手位置で荷重支持
体７に固定され、その１つの側部で台５を支持する。台
２の他の側（図示なし）には、第１のものに対称に描か
れた同等の荷重測定セルが存する。

案内プロフイル１の長手方向の長さは、その横寸法の何
倍かになるように定められる。

案内プロフイル１の半分の長さの所には、力感知器４が
取り付けられている。台５に、質量10の荷重がかかる
と、力の流線は、曲げ関節９の弾性および力感知器４の
それによつて分けられ、力感知器４の角度位置に従つて
変形される。それで、曲げ関節９の弾性のおよび力感知
器４の本来のまたは組込まれる弾性の低減が重要であ
る。力感知器４としては、伸長測定ストリツプ、圧電力
測定器、光弾性力測定器、振動弦力測定器のようなすべ
ての今日知られているものが考えられる。

曲げ関節９を有する装置における板８、架台６および荷
重支持体７が高い剛性を有するが故に、第１図および第
２図による台秤の隅の荷重誤差は、秤を弛めることによ
つて低減できる。質量10の重さは、―知られているよう
に―２個ある力感知器４の結果を合計して求められる。

第３図による実施例は、空中軌道秤に装着されたこの発
明による荷重測定セルを示す。案内プロフイル１は、こ
こでは、プレスされた四角形の管からなる。架台６およ
び荷重支持体７は、それぞれ溶接されたアングル・プロ
フイル11によつて付加的に補強される。脚２および固定
要素３は、アングル・プロフイル11に溶接されたアング
ルからなる。固定要素３は、荷重測定セルを支持し、そ
れによつて、―脚２を介して、荷重を負荷する空中軌道
のレール部分12を支持する。力感知器は、再び、すべて
の実施例に対して基本的にかつこの発明によつて有効で
あるように、案内プロフイル１の長さの半分の所に取り
付けられる。

第１図および第２図による実施例において力感知器４に
引張り力が生ずるとすれば、ここでは、押圧力がこれに
作用する。力感知器４の斜めの取り付けは、それが出来
る場合であり、比較的大きな本来の柔軟性がある力感知
器４の場合に都合の良いものであるが、これに反して、
後続の実施例に示されるように、決して強制されるもの
ではない。空中軌道秤における応用は、明らかに、決し
てこの発明による荷重測定セルのこの実施例に制約され
るものではない。

第４図による実施例のプロフイルは、ヨーロツパ特許出
願第88902115.0号からそれ自身知られている。しかしな
がらここでは、例えば限られた大きさの台秤の場合の一
点測定セルのために、短いプロフイル部分だけが据付け
られる。それぞれ１つのプロフイル部分だけを図示する
この実施例の場合および後続のすべての実施例の場合
に、第１図による案内プロフイルが常に考えられる。こ
こで、案内プロフイル１は、三角形状の架台６、同じく
三角形状の荷重支持体７、および２枚の板８からなり、
これら板は、曲げ関節９によつて架台６および荷重支持
体７に連結される。双方の三角形状の部分、架台６およ
び荷重支持体７は、力の導入がそれぞれ三角形の短い辺
で生じるように配置される。力感知器４は、板８と上述
した架台６および荷重支持体７の三角形の垂直の脚との
間に生じる直角形の中空空間の中に、対角線に沿つて据
付けられる対角線は、架台６の上端から荷重支持体７の
下端に向かつて走る。脚２および台５への連結は、例え
ば、模式的に示されるねじによつて達成される。

第５図による実施例においては、架台６および荷重支持
体７の三角形は、垂直な脚が案内プロフイルの外部に位
置するように形成される。架台６および荷重支持体７か
ら、２つの舌状体14が、―ここでは平行四辺形の―中空
空間15の中に延長する。この舌状体14は、曲げ関節９の
曲げ硬さと比較して柔軟に構成され、それで曲げ関節９
と舌状体14の間は弾性的に弱められる。その弱められる
割合には、通常のように、ここでは弾性的に硬く構成で
きる力感知器４の固有弾性が含まれる。

第６図は、この発明による荷重測定セルの１つの実施例
を示し、これでは、架台６および荷重支持体７として示
されるプロフイル部分は、直立の直角形として実施され
たものである。ここでも、力感知器４は、中空空間15の
中に斜めに据付けられ、架台６の下端から荷重支持体７
の上端へ向かつて延びている。第５図による実施例のよ
うに、力感知器４は、押圧力による台５の負荷によつて
作動される。第４、５、６図による実施例のプロフイル
は、望ましくは、押出しによつて製造される。くずの終
りにおける後加工は、曲げ関節９の補正および舌状体14
の切込みに限られる。

上述した実施例とは対照的に、第７図および第８図によ
る案内プロフイル１は、多くのプロフイル・ユニットを
ねじ止めしたものである。架台６および荷重支持体７
は、２つの例えば等しくて非対称なＵプロフイルから仕
上げられる。Ｕプロフイルの短い脚は、多くのねじ16に
よつて、板８の一方の側に固定され、長い脚は、曲げら
れる。曲がりの手前で、板の他側が―同じく多くねじ16
によつて―固定される。曲げられた部分は、それぞれ舌
状体14のためのプロフイルを提供し、これは、第７図に
よる案内プロフイルの中央部分において、その幅におけ
るそれぞれ２つの切込み17によつて与えられる。ここで
も、２つのアングル形状の固定要素３が、荷重支持体７
の外部にねじ止めされ、これの上に台５が固定できる。
力感知器４は、ここでは、引張りを加えられる。

第８図による実施例においては、架台６および荷重支持
体７が、それぞれ等しくアングル形状に形成される。曲
げ関節９を備えた板８の代わりに、板18がそれぞれ代わ
りとなる。これは、ねじ16によつて架台６または荷重支
持体７にねじ止めされている接続区域において、堅牢に
実施されるが、その幅の残り全体に渉つて、小さいけれ
ども一定の厚さを有する。上方の板18は、架台６を形成
するアングル・プロフイルの垂直の脚に、および他の―
荷重支持体７を形成する―アングル・プロフイルの内側
に、その角の区域でねじ止めされる。下方の板18に対し
ても（架台と荷重支持体７を交換して）対応したことが
当てはまる。故に、台５に負荷された際に、板18はＳ形
状にそり返る。力感知器４は、架台６および荷重支持体
７の水平脚に直接に連結される。連結は、板18における
開孔20をそれぞれ貫通する２つの脚部19によつて達成さ
れる。

第９図は、模式的にだけ図示されたコンベヤベルト秤に
据付けられた別の実施例を示す。ここでは中実の支柱と
して形成された―２つの脚と２つの固定要素３は、それ
ぞれ１つの固定要素をそれぞれ１つの脚２と同軸線をな
すように配置される。この発明による案内プロフイル１
は２つの三角形のプロフイルからなる。架台６も荷重支
持体７も、案内プロフイル１の全長に渉つて延長する棒
21または22を支持し、棒21、22は、―第９図による図示
において、―水平に互に上下において平行に延びてい
る。脚２は棒21を支持し、棒22は固定要素３を支持す
る。案内プロフイル１の中央において棒21,22は、案内
プロフイル１の長手軸線に対して横向きに切り込まれ
る。これによつて、第７図の舌状体14に類似した舌状体
23が作製される。第９図による実施例の案内プロフイル
は、ここでも例えば、曲げ関節９を含めて押出しによつ
て製造される。これは勿論、出て来る削り屑を除くよう
に行われる後加工を除外するものではない。脚２も、固
定要素３も、第８図による開孔20に類似した板８におけ
る開孔24を貫通する。

第10図の実施例においては、案内プロフイル１は、プレ
スされた四角形の管から製造され、板８は、水平の架台
６および荷重支持体７と、上述した四角形の管の垂直の
辺で形成される。曲げ関節９は、同じ加工過程でなされ
る場合には屑を除くようにさらに加工できるか、完全に
屑を除くように製造できる。脚２（第１図には、１個だ
けが目に見える）も、固定要素３も、ブロツク25に固定
され、案内プロフイル１から開孔26を通つて導き出され
る。ブロツク25は、案内プロフイル１の側壁にねじ止め
されて、ここだけでもこれに接触し、案内プロフイル１
の中に、その長手軸線に対して横向きに伸長する。力感
知器４は、案内プロフイル１を対角線に沿つて中央平面
の中で伸びており、例えば脚部19によつて案内プロフイ
ル１に固定される。固定要素３の上に載置されている台
５（図示なし）が負荷を受けると、案内プロフイル１の
上記した対角線が伸長され、力感知器４には引張力が負
荷される。第10図に対する図示なしの変形では、力感知
器４が、別の対角線の中に据付けられ、故に押圧力を付
与される。

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２つの荷重入力点を備えた棒状の荷重測定
   セルにおいて、 荷重測定セルが、案内プロフイル（１）からなり、案内
   プロフイル（１）が、架台（６）、荷重支持体（７）、
   及び架台（６）と荷重支持体（７）を連結する実質的に
   平行な２枚の板（８）、に区分され、その際に、架台
   （６）と板（８）との連結も、架台（６）と荷重支持体
   （７）との連結も、バンド形状の曲げ関節（９）として
   形成され、曲げ関節（９）が、案内プロフイル（１）の
   全長に渉つて延び、 ２つの脚（２）を有し、脚（２）が、架台（６）の端部
   にそれぞれ固定され、 ２つの固定要素（３）を有し、固定要素（３）が、荷重
   支持体（７）の端部にそれぞれ固定され、 力感知器（４）を有していて、その力感知器（４）が、
   案内プロフイル（１）の中央において、架台（６）と荷
   重支持体（７）の間に据付けられ、 架台（６）、荷重支持体（７）及び板の曲げ硬さが、曲
   げ関節（９）のそれよりも大きく、 案内プロフイル（１）の長手方向の拡がりがその横方向
   の寸法の数倍であることを特徴とする荷重測定セル。
2. 【請求項２】案内プロフイル（１）が、押出された四角
   形の管からなり、この際に、架台（６）及び荷重支持体
   （７）が、前記管の垂直な辺を形成し、前記管の水平な
   辺を形成する板（８）よりも堅牢に作製され、 脚（２）が、架台（６）に直接に固定され、アングル形
   状の固定要素（３）が、脚（２）と同じ長手位置で、荷
   重支持体（７）に固定され、 案内プロフイル（１）の半分の長さにおいて、力感知器
   （４）が、斜め位置に据付けられ、架台（６）から荷重
   支持体（７）まで伸び、 曲げ関節（９）が、プロフイル棒（１）の製造の際に共
   に押出されることを特徴とする請求項１に記載の荷重測
   定セル。
3. 【請求項３】案内プロフイル（１）が、プレスされた四
   角形の管からなり、その際に、架台（６）及び荷重支持
   体（７）が四角形の管の垂直な辺によつて形成され、ま
   た板（８）が水平の辺によつて形成され、溶接されたア
   ングル・プロフイル（11）によつて付加的に補強され、 脚（２）及び固定要素（３）が、アングル・プロフイル
   （11）に溶接されたアングルからなり、 案内プロフイル（１）の半分の長さにおいて、力感知器
   （４）が、斜め位置に据付けられ、架台（６）から荷重
   支持体（７）まで伸び、 曲げ関節（９）がフライス削りによつて製造されること
   を特徴とする請求項１に記載の荷重測定セル。
4. 【請求項４】案内プロフイル（１）が、押出されたプロ
   フイルからなり、２枚の実質的に平行な板と２つの三角
   形プロフイルから構成され、この際に、板（８）が、両
   側で、それぞれ２つの曲げ関節（９）によつて、それぞ
   れの三角形プロフイルに連結され、かつ、下向きに広が
   る三角形が、架台（６）を形成し、上向きに広がる三角
   形が、荷重支持体（７）を形成し、 脚（２）が、架台（６）を形成する三角形プロフイルの
   狭い辺に固定され、固定要素（３）が、荷重支持体
   （７）を形成する三角形プロフイルの狭い辺に固定され
   ることを特徴とする請求項１に記載の荷重測定セル。
5. 【請求項５】案内プロフイル（１）の半分の長さの所
   に、力感知器（４）が斜め位置で据付けられ、これが、
   架台（６）から荷重支持体（７）まで伸びていることを
   特徴とする請求項４に記載の荷重測定セル。
6. 【請求項６】架台（６）及び荷重支持体（７）が長さの
   半分のところで舌状体（17）をそれぞれ支持し、その間
   で力感知器（４）が垂直位置に据付けられることを特徴
   とする請求項４に記載の荷重測定セル。
7. 【請求項７】案内プロフイル（１）が、押出されたプロ
   フイルからなり、実質的に平行な２つの板（８）と、縦
   方向に起立している２つの直角形プロフイルとから構成
   され、板（８）が、その両側でそれぞれ２つの曲げ関節
   （９）によつて直角形プロフイルの１つに連結され、そ
   の際に、１つの直角形プロフイルが、架台（６）を形成
   し、他の直角形プロフイルが荷重支持体（７）を形成
   し、案内プロフイル（１）の長さの半分の所で、力感知
   器（４）が斜め位置に据付けられ、これが、架台（６）
   から荷重支持体（７）まで伸びていることを特徴とする
   請求項１に記載の荷重測定セル。
8. 【請求項８】案内プロフイル（１）が、多くの互にねじ
   止めされたプロフイル・ユニツトからなり、この際に、
   架台（６）及び荷重支持体（７）が、同形の非対称なＵ
   プロフイルからなり、このＵプロフイルの短い脚に、板
   （８）の１つの側部がねじ（16）によつて固定され、前
   記Ｕプロフイルの長い脚が、クランク状に曲げられ、板
   （８）の他側が、クランク状に曲げられた脚に、曲がり
   の外部で、同じくねじ（16）によつて固定され、 クランク状に曲げられた脚に、それぞれ２つの切込み
   （17）が有り、これによつて２つの舌状体（14）が構成
   され、これが、案内プロフイル（１）の半分の長さの所
   に位置し、これら舌状体（14）の間に、力感知器が垂直
   位置で据付けられ、 ２つの固定要素が、アングル形状で荷重支持体（７）の
   外部にねじ止めされることを特徴とする請求項１に記載
   の荷重測定セル。
9. 【請求項９】架台（６）及び荷重支持体（７）がそれぞ
   れ中実のアングル・プロフイルからなり、 板（８）及び曲げ関節（９）が、２つの曲げ負荷の板
   （18）に一体に結合され、これが２つの中実の縁をそれ
   ぞれ備え、 板（18）の中実の縁のそれぞれ１つが、ねじ（16）によ
   つて、前記アングル・プロフイルの垂直脚に固定され、
   板（18）の他方の前記の中実の縁が、前記アングル・プ
   ロフイルの水平脚の内側に、その角の区域で固定され、 板（18）が、その中央に、それぞれ１つの開孔（20）を
   備え、これをそれぞれ１つの脚部（19）が貫通し、これ
   が、垂直に配置された力感知器（４）を、前記の架台
   （６）及び荷重支持体（７）を形成するアングル・プロ
   フイルの水平脚のそれぞれに連結させることを特徴とす
   る請求項１に記載の荷重測定セル。
10. 【請求項１０】案内プロフイル（１）が、押出されたプ
    ロフイルからなり、２つの実質的に平行な板（８）と２
    つの三角形プロフイルとによつて構成され、その際に、
    板（８）が、両側で、それぞれ２つの曲げ関節（９）に
    よつて、三角形プロフイルのそれぞれに連結され、下向
    きに広がる三角形が、架台（６）を形成し、上向きに広
    がる三角形が荷重支持体（７）を形成し、前記三角形プ
    ロフイルの各々が、垂直の脚を備え、これが、案内プロ
    フイル（１）の外方限界を形成するが、三角形プロフイ
    ルの他の２つの辺が、案内プロフイル（１）の内部に向
    かつて広がり、 架台（６）及び荷重支持体（７）が、案内プロフイル
    （１）の全長に渉つて伸びる水平で平らな棒（21,22）
    をそれぞれ支持し、そこで棒（21,22）が水平に互に平
    行に相重なるように伸び、 板（８）の各々が、案内プロフイル（１）の終端に位置
    する開孔（24）を備え、 脚（２）が、下方の板（８）の開孔を貫通し、かつ架台
    （６）と連結された下方の棒（21）を支持し、固定要素
    （３）が、下方の板（８）における開孔（24）を貫通し
    て、荷重支持体（７）に連結された棒（22）で支持さ
    れ、そこで、脚（２）及び固定要素（３）が、それぞれ
    の垂直軸線に沿つて位置しており、 力感知器が、垂直位置で、棒（21,22）の間に据付けら
    れることを特徴とする請求項１に記載の荷重測定セル。
11. 【請求項１１】双方の棒（21,22）が、案内プロフイル
    （１）の長さの半分の区域で、その長手軸線に横向きに
    切り込まれ、これによつて、それぞれ１つの舌状体（2
    3）が生じ、この舌状体（23）の間で、力感知器（４）
    が垂直位置に据付けられることを特徴とする請求項10に
    記載の荷重測定セル。
12. 【請求項１２】案内プロフイル（１）が、プレスされた
    四角形の管からなり、この際に、架台（６）と荷重支持
    体（７）が、四角形の管の垂直の辺によつて形成され、
    また板（８）が、四角形の管の水平の辺によつて形成さ
    れ、 ４つのブロツク（25）を有し、そのうちの２つづつが、
    案内プロフイル（１）の端部において架台（６）及び荷
    重支持体（７）にねじ止めされ、またここだけで案内プ
    ロフイル（１）に接触し、その長手軸線に横向きに案内
    プロフイル（１）の中に広がり、 下方の板（８）及び上方の板（８）も、それぞれ２つの
    開孔（26）を備え、 脚（２）が、架台（６）に連結されたブロツク（25）に
    固定され、下方の開孔（26）を下方に貫通し、 固定要素（３）が、荷重支持体に連結されたブロツク
    （25）に固定され、上方の開孔（26）を上方に貫通し、 案内プロフイル（１）の半分の長さの所において、力感
    知器（４）が、斜め位置に据付けられ、架台（６）から
    荷重支持体（７）まで伸び、 曲げ関節（９）が、フライス削りによつて作製されるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の荷重測定セル。
13. 【請求項１３】斜めに据付けられた力感知器（４）が、
    架台（６）の上縁から荷重支持体（７）の下縁まで伸び
    ていることを特徴とする請求項２、３、５、７、12のい
    ずれか１項に記載の荷重測定セル。
14. 【請求項１４】斜めに据付けられた力感知器（４）が、
    架台（６）の下縁から荷重支持体（７）の上縁まで伸び
    ていることを特徴とする請求項２、３、５、７、12のい
    ずれか１項に記載の荷重測定セル。