DE602004009167T2

DE602004009167T2 - Wiegevorrichtung mit Roberval Mechanismus

Info

Publication number: DE602004009167T2
Application number: DE200460009167
Authority: DE
Inventors: Masaru Ikeshima
Original assignee: Shinko Denshi Co Ltd
Current assignee: Shinko Denshi Co Ltd
Priority date: 2004-06-28
Filing date: 2004-06-28
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2024-06-29
Also published as: DE602004009167D1; EP1612525A1; EP1612525B1

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Wiegevorrichtung, die einen Roberval-Mechanismus mit einem Basisteil, einem Lastaufnahmeteil, das eine zu messende Last aufnimmt, und einem Paar paralleler Verbindungsteile, die zwischen dem Basisteil und dem Lastaufnahmeteil über Biegungen bereitgestellt werden, einen Lastumwandlungsabschnitt mit wenigstens einem Hebel, dessen eines Ende betriebsfähig mit dem Lastaufnahmeteil des Roberval-Mechanismus gekoppelt ist, und einen Lastsensor, der betriebsfähig mit dem anderen Ende des Hebels gekoppelt ist, umfasst, wobei die auf den Lastaufnahmeteil des Roberval-Mechanismus aufgebrachte Last durch den Hebel des Lastumwandlungsabschnittes vergrößert oder verkleinert wird und somit eine vergrößerte oder verkleinerte Last auf den Lastsensor aufgebracht wird.
Eine Wiegevorrichtung zum Messen eines Gewichtes eines Artikels mit einer Kraftmessdoseneinheit mit einem Roberval-Mechanismus, einem Lastumwandlungsabschnitt und einem Lastsensor wurde in der Japanischen Patentanmeldungs-Offenlegung Kokai Sho 63-277936 und Kokai hei 1-240830 beschrieben.
Bei diesen bekannten Wiegevorrichtungen wird der Lastumwandlungsabschnitt, der einen Hebel zum Reduzieren einer auf den Lastsensor aufzubringenden Last enthält, in dem Roberval-Mechanismus bereitgestellt. Jedoch ist bei solchen Wiegevorrichtungen die Freiheit bei der Auslegung des Lastumwandlungsabschnittes begrenzt. Da weiterhin der Lastumwandlungsabschnitt nur einen Hebel mit einer relativ kleinen Länge aufweist, kann kein ausreichend großes Verhältnis zum Vergrößern oder Verkleinern einer Last erzielt werden.
In der Japanischen Patentanmeldungs-Offenlegung Kokai 2000-283829 wird eine weitere bekannte Wiegevorrichtung mit einem Roberval-Mechanismus, einem Lastumwandlungsabschnitt und einem Lastsensor beschrieben, in dem der Lastumwandlungsabschnitt als ein von dem Roberval-Mechanismus getrennter Körper dergestalt bereitgestellt wird, dass sich ein Hebel des Lastumwandlungsabschnittes in einer Ebene erstreckt, die parallel zu einer Ebene des Roberval-Mechanismus ist. Wenngleich die Auslegungsfreiheit in einer solchen Wiegevorrichtung verbessert wird, wird ein Längenmaß des Lastumwandlungsabschnittes groß und die Wiegevorrichtung als Ganzes kann nicht klein und kompakt ausgelegt werden. Wenngleich darüber hinaus eine Länge des Hebels des Lastumwandlungsabschnittes länger sein kann, ist es nicht möglich, eine Vielzahl von Hebeln bereitzustellen, und daher kann ein Lastvergrößerungsverhältnis oder Lastreduzierungsverhältnis nicht ausreichend groß gestaltet werden.
DE-C1-10045136 beschreibt in 2 eine Wiegevorrichtung mit einem Roberval-Mechanismus, der über einen Arm auf einen Lastreduzierungshebel wirkt, der sich durch eine Basis des Roberval-Mechanismus erstreckt, um eine Verbindung mit zwei parallel verbundenen Umwandlungshebeln herzustellen, die in einer Ebene parallel zu der Ebene des Roberval-Mechanismus liegen. Diese Hebel sind über Kopplungselemente und einen Querträger mit einer Messspule verbunden.
US-A-G365847 beschreibt ebenfalls eine Wiegevorrichtung mit einem Kraftübertragungssystem, das zwischen einer Lastaufnahme und einem Sensor wirkt.
Kurzfassung der Erfindung
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer neuartigen und wirksamen Wiegevorrichtung der in dem Vorspruch genannten Art, bei der die oben genannten Nachteile der bekannten Wiegevorrichtungen wirksam beseitigt werden können, indem ein Lastumwandlungsabschnitt als eine separate Einheit getrennt von dem Roberval-Mechanismus bereitgestellt wird und ein ausreichend großes Lastvergrößerungsverhältnis oder Lastreduzierungsverhältnis erzielt werden kann, während die Wiegevorrichtung klein und kompakt ausgeführt sein kann.
Gemäß der Erfindung wird eine Wiegevorrichtung zum Messen eines Gewichtes eines Artikels bereitgestellt, die einen Roberval-Mechanismus mit einem Basisteil, einem Lastaufnahmeteil und einem Paar paralleler Verbindungsteile, mittels derer der Basisteil und der Lastaufnahmeteil über Biegungen miteinander gekoppelt sind, umfasst; sowie einen Lastumwandlungsabschnitt, der getrennt von dem Roberval-Mechanismus ausgebildet wird, mit einem ersten Hebel, wobei ein Ende des ersten Hebels dergestalt mit dem Lastaufnahmeteil des Roberval-Mechanismus gekoppelt ist, dass die auf den Lastaufnahmeteil aufgebrachte Last auf den ersten Hebel übertragen wird; sowie einen Lastsensor mit einem Basisteil, einem Lastaufnahmeteil, der mit dem anderen Ende des ersten Hebels des Lastumwandlungsabschnittes gekoppelt ist, und einem Lastsensor, der mit dem Lastaufnahmeteil der Lastsensoreinheit gekoppelt ist, wobei die Last, die auf den Lastaufnahmeteil des Roberval-Mechanismus aufgebracht wird, durch den ersten Hebel des Lastumwandlungsabschnittes vergrößert oder verkleinert wird und somit eine vergrößerte oder verkleinerte Last auf den Lastsensor aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Lastumwandlungsabschnitt in einer senkrechten Richtung zu der Ebene des Roberval-Mechanismus liegt.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst der Lastumwandlungsabschnitt eine erste Lastumwandlungseinheit, die eine Vielzahl von Hebeln, die in Reihe miteinander gekoppelt sind, umfasst, sowie eine zweite Lastumwandlungseinheit, die betriebsfähig mit dem letzten Hebel der ersten Lastumwandlungseinheit gekoppelt ist, wobei die zweite Lastumwandlungseinheit in einer Ebene parallel zu der E bene des Roberval-Mechanismus bereitgestellt wird. In einem solchen Ausführungsbeispiel kann die zweite Lastumwandlungseinheit als Roberval-Mechanismus ausgebildet werden, und die Lastsensoreinheit kann einen Hebel umfassen, dessen eines Ende betriebsfähig mit einem Lastaufnahmeteil des Roberval-Mechanismus der zweiten Lastumwandlungseinheit verbunden ist, wobei das andere Ende des Hebels der Lastsensoreinheit mit dem Lastsensor gekoppelt ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht und zeigt ein Ausführungsbeispiel der Wiegevorrichtung gemäß der Erfindung.
2 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der Wiegevorrichtung.
3 ist eine Vorderansicht einer ersten Lastumwandlungseinheit.
4 ist eine Vorderansicht einer zweiten Lastumwandlungseinheit; und
5 ist eine Vorderansicht und zeigt eine Lastsensoreinheit.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele
Nunmehr wird die vorliegende Erfindung ausführlich unter Bezugnahme auf die in den anhängenden Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele erläutert werden.
1 ist eine perspektivische Ansicht und veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel der Wiegevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung, und 2 ist eine aus einandergezogene perspektivische Ansicht derselben. Die Wiegevorrichtung umfasst einen Roberval-Mechanismus 1, der an einem Stützelement 2 gesichert ist. Der Roberval-Mechanismus 1 wird hergestellt, indem ein einzelner Metallblock in einer gegebenen Konfiguration zugeschnitten wird. Der Roberval-Mechanismus 1 umfasst einen Basisteil 3, einen Lastaufnahmeteil 4, obere und untere parallele Verbindungsteile 5 und 6 sowie vier Biegungen 7, wobei zwei der vier Biegungen zwischen dem Basisteil 3 und den parallelen Verbindungsteilen 5 und 6 bereitgestellt werden und die verbleibenden zwei Biegungen zwischen dem Lastaufnahmeteil 4 und den parallelen Verbindungsteilen 5 und 6 bereitgestellt werden. Eine jede der Biegungen 7 weist ein darin ausgebildetes Durchgangsloch 8 dergestalt auf, dass eine mittragende Breite der Biegung eingeengt wird. Der Roberval-Mechanismus 1 umfasst weiterhin einen Befestigungsteil 3a, der sich von dem Basisteil 3 nach innen zu dem Lastaufnahmeteil 4 hin erstreckt.
Der Basisteil 3 des Roberval-Mechanismus 1 ist an einer ersten Lastumwandlungseinheit 10 dergestalt gesichert, dass sich die erste Lastumwandlungseinheit 10 in einer Ebene erstreckt, die senkrecht zu einer Ebene ist, in der sich der Roberval-Mechanismus 1 erstreckt. An der ersten Lastumwandlungseinheit 10 ist eine zweite Lastumwandlungseinheit 30 gesichert, welche sich in einer Ebene erstreckt, die senkrecht zu der Ebene der ersten Lastumwandlungseinheit 10 ist und die parallel zu der Ebene des Roberval-Mechanismus 1 ist. An der zweiten Lastumwandlungseinheit 30 ist eine Lastsensoreinheit 50 gesichert, welche ein Stimmgabel-Schwingelement enthält.
Ein Basisteil 11 der ersten Lastumwandlungseinheit 10 ist an dem ersten Befestigungsteil 3a des Roberval-Mechanismus mittels in der Figur gezeigten unteren Schrauben 9a gesichert. Die erste Lastumwandlungseinheit 10 wird durch Durchbohren eines Metallblockes ausgebildet, um eine Anzahl von Ausschnittabschnitten und mehrere Hebel aufzuweisen. Der Befestigungsteil des Roberval-Mechanismus 1 weist darin ausgebildet einen Vorsprung auf, der sich zu dem Lastaufnahmeteil 4 hin erstreckt, und die oben genannten Schrauben 9a sind an diesem Vorsprung gesichert.
Die erste Lastumwandlungseinheit 10 umfasst einen Lastaufnahmeteil 12, der mit dem Lastaufnahmeteil 4 des Roberval-Mechanismus 1 mittels der in 2 gezeigten unteren Schrauben 9b gekoppelt ist. Dazu umfasst der Lastaufnahmeteil 4 des Roberval-Mechanismus 1 einen Vorsprung 4a, der sich zu dem Befestigungsteil 3a und Durchgangslöchern hin erstreckt. Schraubenlöcher werden an einer unteren Fläche des Lastaufnahmeteils 12 der ersten Lastumwandlungseinheit 10 ausgebildet, und die Schrauben 9b werden in diese Schraubenlöcher durch die Schraubenlöcher, die in dem Vorsprung 4a ausgebildet sind, eingeschraubt, um den Lastaufnahmeteil 12 der ersten Lastumwandlungseinheit 10 mit dem Lastumwandlungsabschnitt 4 des Roberval-Mechanismus 1 zu koppeln. Wie in 3 veranschaulicht wird, umfasst die erste Lastumwandlungseinheit 10 weiterhin einen ersten Hebel 14, dessen eines Ende über eine Biegung 13, die als Gelenkpunkt P_1-1 dient, mit dem Basisteil 11 gekoppelt ist. Ein Mittelteil des ersten Hebels 14 ist über einen Verbindungsabschnitt 15 dergestalt mit dem Lastaufnahmeteil 12 verbunden, dass das Mittelteil als Kraftpunkt P_1-2 dient. Das andere Ende des ersten Hebels 14, das als Angriffspunkt P_1-3 dient, ist mit einem Ende des zweiten Hebels 19 mittels einer Biegung 16, eines Verbindungsabschnittes 17 und einer Biegung 18 gekoppelt. Dieses Ende des zweiten Hebels 19 dient als Kraftpunkt P_2-2. Der zweite Hebel 19 wird durch den Basisteil 11 mittels einer Biegung 20, die als Gelenkpunkt P_2-1 dient, gestützt. Das andere Ende des zweiten Hebels 19 ist über eine Biegung 21, die als Angriffspunkt P_2-3 dient, mit einem oberen Ende eines sich vertikal erstreckenden Anschlussteils 22 gekoppelt.
Ein unteres Ende des Anschlussteils 22 ist mittels einer Biegung 23, die als Kraftpunkt P_3-2 dient, mit einem Ende eines dritten Hebels 24 gekoppelt. Der dritte Hebel 24 ist über eine Biegung 25, die als Gelenkpunkt P_3-1 dient, mit dem Basisteil 11 gekoppelt, und das andere Ende des dritten Hebels 24 ist über eine Biegung 26, die als Angriffspunkt P_3-3 dient, ein Anschlussteil 27 und eine Biegung 28 mit einem im Wesentlichen kreisförmigen Anschlussteil gekoppelt.
Es wird darauf verwiesen, dass der Basisteil 11, der Lastaufnahmeteil 12, der erste bis dritte Hebel 14, 19, 24 eine Dicke gleich einer Dicke des Metallblockes aufweisen, aus dem die erste Ladungsumwandlungseinheit 10 ausgebildet wird, jedoch weisen einige der Biegungen 13, 16, 18, 20, 21, 23, 25, 26, 28 eine Dicke auf, die kleiner ist als eine Dicke der Metallplatte.
4 ist eine Vorderansicht und zeigt die zweite Lastumwandlungseinheit 30. Die zweite Lastumwandlungseinheit 30 wird ebenfalls durch Durchbohren eines einzelnen Metallblockes ausgebildet, um einen Roberval-Mechanismus zu bilden, der einen Basisteil 31, einen Lastaufnahmeteil 32, parallele Verbindungsteile 33, 34 und vier Biegungen 35 enthält. Wie in 2 veranschaulicht wird, weist eine jede der Biegungen 35 ein darin ausgebildetes Durchgangsloch 36 auf, um ihre mittragende Dicke zu reduzieren.
Der Basisteil 31 der zweiten Lastumwandlungseinheit 30 ist an einer Seitenwand des Befestigungsteils 3a des Roberval-Mechanismus 1 mittels der Schrauben 37 sowie eines Sitzes 3b, der an der Seitenwand des Befestigungsteils 3a gesichert ist und darin ausgebildete Schraubenlöcher aufweist, gesichert. An einer Vorderwand des Lastaufnahmeteils 32 der zweiten Lastumwandlungseinheit 30 wird ein Sitz 32a bereitgestellt, der ein darin ausgebildetes Schraubenloch aufweist, und der Anschlussteil 29 der ersten Lastumwandlungseinheit 10 ist mittels einer Schraube 38 an dem Sitz 32a gesichert. Die zweite Lastumwandlungseinheit 30 umfasst weiterhin einen Sensor-Befestigungsteil 31a, der sich von dem Basisteil 31 zu dem Lastaufnahmeteil 32 in einem Raum erstreckt, der zwischen dem oberen und dem unteren Verbindungsteil 33 und 34 ausgebildet ist. An einer Seitenwand des Sensor-Befestigungsteils 31a sind ein Sitz 31b mit einem darin ausgebildeten Schraubenloch und ein Schraubenloch 31c, in das ein Positionierstift 62 zum Positionieren der Sensoreinheit 50 eingeschraubt wird, gesichert. An einer Seitenwand des Lastaufnahmeteils 32 der zweiten Lastumwandlungseinheit 30 ist ein Sitz 32b gesichert, der ein darin ausgebildetes Schraubenloch aufweist, um einen Lastaufnahmeteil des Lastsensoreinheit 50 zu sichern, was an späterer Stelle beschrie ben werden wird. Weiterhin ist ein Gewichtsaufnahmekasten 40 mittels der Schrauben 41 an dem Lastaufnahmeteil 32 der zweiten Lastumwandlungseinheit 30 gesichert.
5 ist eine Vorderansicht der Lastsensoreinheit 50. Die Lastsensoreinheit 50 wird durch Durchbohren eines relativ dünnen Metallblechs ausgebildet. Die Lastsensoreinheit 50 umfasst einen Basisteil 51 und einen Lastaufnahmeteil 52. Der Basisteil 51 wird an dem Sensor-Befestigungsteil 31a der zweiten Lastumwandlungseinheit 30 gesichert, indem eine Schraube 60 in das in dem Sitz 31b ausgebildete Schraubenloch eingeschraubt wird, und der Lastaufnahmeteil 52 wird an dem Lastaufnahmeteil 32 der zweiten Lastumwandlungseinheit 30 gesichert, indem eine Schraube 61 in das in dem Sitz 32b ausgebildete Schraubenloch eingeschraubt wird. Der Basisteil 51 der Lastsensoreinheit 50 weist einen darin ausgebildeten Ausschnittabschnitt 51b auf, durch den sich der Positionierstift 62 von der Seitenwand des Sensor-Befestigungsteils 31a der zweiten Lastumwandlungseinheit 30 zu der Position der Lastsensoreinheit 50 erstreckt.
Der Lastaufnahmeteil 50 der Lastsensoreinheit 50 ist mittels des Anschlussteils 53 und einer Biegung 54, die als Kraftpunkt P_4-2 dient, mit einem Ende eines Hebels 55 gekoppelt. Der Hebel 55 wird mittels einer Biegung 56, die als Gelenkpunkt P_4-1 dient, von dem Basisteil 51 gestützt, und das andere Ende des Hebels ist über eine Biegung 57, die als Angriffspunkt P_4-3 dient, mit einem oberen Ende einer Stimmgabel 58 gekoppelt. Ein unteres Ende der Stimmgabel 58 ist mittels einer Biegung 59 mit dem Basisteil 51 gekoppelt.
In dem Basisteil 51 der Lastsensoreinheit 50 ist ein Durchgangsloch ausgebildet, durch das die Schraube 60 hindurchgeht, und in dem Lastaufnahmeteil 52 der Lastsensoreinheit 50 ist ein Durchgangsloch 52a ausgebildet, durch das die Schraube 61 hindurchgeht.
Bei dem Messen eines Gewichtes eines Artikels wird der Artikel auf einer Artikel-Aufnahmeschale (in den Zeichnungen nicht gezeigt) platziert, die an dem Lastaufnahmeteil 4 des Roberval-Mechanismus 1 gesichert ist, und danach wird eine Last W auf den Lastaufnahmeteil 4 aufgebracht, und der Lastaufnahmeteil bewegt sich nach unten. Da der Lastaufnahmeteil 4 in dem Roberval-Mechanismus 1 aufgebaut ist, wird bas Parallelogramm, das durch den Basisteil 3, den Lastaufnahmeteil 4 und die parallelen Verbindungsteile 5, 6 gebildet wird, beibehalten, wenngleich sich der Lastaufnahmeteil 4 nach unten bewegt.
Die Last W, die auf den Lastaufnahmeteil 4 des Roberval-Mechanismus 1 aufgebracht wird, wird auf den Lastaufnahmeabschnitt 12 der ersten Lastumwandlungseinheit 10 übertragen und wird weiter auf den Kraftpunkt P_1-2 des ersten Hebels 14 übertragen. Die Last W wird auf einen Wert reduziert, der proportional zu einem Verhältnis eines Abstands D₁ zwischen dem Gelenkpunkt P_1-1 und dem Kraftpunkt P_1-2 und einem Abstand D₂ zwischen dem Gelenkpunkt P_1-2 und dem Angriffspunkt P_1-3 ist. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Abstand D₂ etwa drei Mal länger als der Abstand D₁, und daher wird die Last W auf ein Drittel derselben reduziert. Die auf diese Weise reduzierte Last wird über den Anschlussteil 17 auf den Kraftpunkt P_2-2 des zweiten Hebels 19 übertragen. Die Last wird durch den Hebel 19 weiter auf einen Wert proportional zu einem Verhältnis eines Abstands zwischen dem Gelenkpunkt P_2-1 und dem Kraftpunkt P_2-2 und einem Abstand zwischen dem Gelenkpunkt P_2-1 und dem Angriffspunkt P_2-3 reduziert. Die reduzierte Last wird über den Anschlussteil 22 weiter auf den dritten Hebel 24 übertragen. In dem dritten Hebel 24 wird die Last weiter auf einen Wert reduziert, der proportional zu einem Verhältnis eines Abstands zwischen dem Gelenkpunkt P_3-1 und dem Kraftpunkt P_3-2 und einem Abstand zwischen dem Gelenkpunkt P₃ und dem Angriffspunkt P_3-3 ist. Die auf diese Weise reduzierte Last wird über den Anschlussteil 27 auf den Verbindungsteil 29 aufgebracht.
Die auf den Anschlussteil 29 aufgebrachte Last wird mittels der Schraube 38 auf den Lastaufnahmeteil 32 der zweiten Lastumwandlungseinheit 30 übertragen. Daher bewegt sich der Lastaufnahmeteil 32 der zweiten Lastumwandlungseinheit 30 nach unten, während das durch den Basisteil 31, den Lastaufnahmeteil 32 und die parallelen Verbindungsteile 33, 34 gebildete Parallelogramm beibehalten wird.
Die auf den Lastaufnahmeteil 32 der zweiten Lastumwandlungseinheit 30 aufgebrachte Last wird danach auf den Lastaufnahmeteil 52 der Lastsensoreinheit übertragen und wird über den Anschlussteil 53 weiter auf den Hebel 55 übertragen. In dem Hebel 55 wird die Last auf einen Wert reduziert, der proportional zu einem Verhältnis eines Abstands zwischen dem Gelenkpunkt P_4-1 und dem Kraftpunkt P_4-2 und einem Abstand zwischen dem Gelenkpunkt P_4-1 und dem Angriffspunkt P_4-3 ist. Danach wird die reduzierte Last schließlich auf die Stimmgabel 58 als Zugkraft aufgebracht, und die Frequenz der Stimmgabel 58 wird verändert. Indem diese Frequenzänderung der Stimmgabel detektiert wird, ist es möglich, die Ausgangslast W, das heißt ein Gewicht des Artikels, zu messen.
Auf diese Weise wird die Ausgangslast W durch den ersten, den zweiten und den dritten Hebel 14, 19 und 24 der ersten Lastumwandlungseinheit 10 reduziert, und die auf diese Weise reduzierte Last wird durch den Hebel 55 der Lastsensoreinheit 50 weiter reduziert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die Ausgangslast W etwa 70 Mal reduziert. Da erfindungsgemäß die erste Lastumwandlungseinheit 10, die die Hebel beinhaltet, außerhalb des Roberval-Mechanismus 1 dergestalt angeordnet ist, dass sich die Hebel 14, 19 und 24 in einer Ebene senkrecht zu der Ebene erstrecken, in der sich der Roberval-Mechanismus 1 erstreckt, kann die Wiegevorrichtung klein und kompakt ausgeführt werden, während die Last auf den Lastsensor aufgebracht wird, das heißt, die Stimmgabel 58 kann mit einem ausreichend großen Verhältnis reduziert werden und ein Messbereich kann erhöht werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wird, indem ein Eichgewicht auf dem Gewichtskasten 40 platziert wird, eine Last auf den Lastaufnahmeteil 32 der zweiten Lastaufnahmeeinheit 30 aufgebracht, und die Lastsensoreinheit kann kalibriert werden. Der Roberval-Mechanismus 1, die erste und die zweite Lastumwandlungseinheit 10 und 30 und die Lastsensoreinheit 50 sind mit einem Gehäuse versehen. Da das Eichgewicht mittels eines Antriebsmotors automatisch auf dem Gewichtskasten 40 platziert wird, muss zur Durchführung der Kalibrierung lediglich die Kalibriertaste gedrückt werden. Es ist zu beachten, dass die Last durch die erste Lastumwandlungseinheit 10 hinreichend reduziert wird und ein kleines Eichgewicht verwendet werden kann.
In dem obenstehenden Ausführungsbeispiel werden der Roberval-Mechanismus 1 sowie die erste und die zweite Lastumwandlungseinheit 10, 30 und die Lastsensoreinheit 50 ausgebildet, indem die Metallblöcke beziehungsweise die Metallplatte durchbohrt werden. Erfindungsgemäß können diese Elemente jedoch auch durch Zusammenstellen einer Vielzahl von Teilen ausgebildet werden.
Darüber hinaus umfasst die erste Lastumwandlungseinheit 10 in dem obenstehenden Ausführungsbeispiel die drei Hebel 14, 19 und 24, jedoch kann die Lastumwandlungseinheit erfindungsgemäß einen oder zwei oder mehr Hebel aufweisen. Weiterhin besteht der Lastumwandlungsabschnitt aus einer ersten und einer zweiten Lastumwandlungseinheit 10 und 30, jedoch kann erfindungsgemäß nur die erste Lastumwandlungseinheit mit wenigstens einem Hebel bereitgestellt werden. In diesem Fall kann die Lastsensoreinheit 50 an der ersten Lastumwandlungseinheit 10 bereitgestellt werden. In dem obenstehenden Ausführungsbeispiel umfasst die Lastsensoreinheit 50 den Hebel 55, jedoch kann die Lastsensoreinheit auch keinen Hebel aufweisen.
In dem obenstehenden Ausführungsbeispiel wird die Last reduziert, indem ein Abstand zwischen dem Gelenkpunkt und dem Kraftpunkt kleiner als ein Abstand zwischen dem Gelenkpunkt und dem Angriffspunkt eingestellt wird. Es ist zu beachten, dass erfindungsgemäß die Last vergrößert werden kann, indem der oben genannte Abstand geeignet eingestellt wird.
Wie weiter oben erläutert worden ist, kann bei der erfindungsgemäßen Wiegevorrichtung, indem der Lastumwandlungsmechanismus außerhalb des Roberval-Mechanismus bereitgestellt wird, die Last mit einem hinreichend großen Verhältnis reduziert oder vergrößert werden, ohne dass die mechanische Festigkeit des Roberval-Mechanismus verringert wird. Daher kann der Lastsensor klein ausgeführt werden und der Messbereich kann erweitert werden.

Claims

Wiegevorrichtung zum Messen eines Gewichts eines Artikels, umfassend: einen Roberval-Mechanismus (1) mit einem Basisteil (3), einem Lastaufnahmeteil (4) und einem Paar paralleler Verbindungsteile (5, 6), durch das der Basisteil (3) und der Lastaufnahmeteil (4) über Biegungen (7) miteinander gekoppelt sind, einen Lastumwandlungsabschnitt (10), der getrennt von dem Roberval-Mechanismus (1) ausgebildet ist und einen ersten Hebel (14) enthält, wobei ein Ende des ersten Hebels (14) mit dem Lastaufnahmeteil (4) des Roberval-Mechanismus so gekoppelt ist, dass eine auf den Lastaufnahmeteil (4) aufgebrachte Last zu dem ersten Hebel (14) übertragen wird, eine Lastsensoreinheit (50), die einen Basisteil (51), einen Lastaufnahmeteil (52), der mit dem anderen Ende des ersten Hebels (14) des Lastumwandlungsabschnitts (10) gekoppelt ist, und einen Lastsensor (58), der mit dem Lastaufnahmeteil (52) der Lastsensoreinheit (50) gekoppelt ist, enthält, wobei die auf den Lastaufnahmeteil (4) des Roberval-Mechanismus (1) aufgebrachte Last durch den ersten Hebel (14) des Lastumwandlungsabschnitts vergrößert oder reduziert wird und infolgedessen eine vergrößerte oder reduzierte Last auf den Lastsensor (58) aufgebracht wird, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Lastumwandlungsabschnitt (10) in einer Ebene senkrecht zu der Ebene erstreckt, in der der Roberval-Mechanismus (1) angeordnet ist.
Wiegevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Lastumwandlungsabschnitt (10) eine Lastumwandlungseinheit, die eine Vielzahl von Hebeln aufweist, umfasst.
Wiegevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Roberval-Mechanismus einen Befestigungsteil (3a) enthält, der sich innerhalb eines Raums, der zwischen dem Paar paralleler Verbindungsteile (5, 6) ausgebildet ist, von dem Basisteil (3) zu dem Lastaufnahmeabschnitt (4) erstreckt und der Lastumwandlungsabschnitt (10) an dem Befestigungsteil (3a) des Roberval-Mechanismus (1) gesichert ist.
Wiegevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Lastumwandlungsabschnitt des Weiteren einen zweiten Hebel (19), dessen eines Ende mit dem anderen Ende des ersten Hebels (14) verbunden ist, einen dritten Hebel (24), dessen eines Ende mit dem anderen Ende des zweiten Hebels (19) verbunden ist, und einen Anschlussteil (22), der mit dem anderen Ende des dritten Hebels (24) verbunden ist, und eine durch einen zweiten Roberval-Mechanismus gebildete zweite Lastumwandlungseinheit (30) umfasst, die einen Basisteil (31), einen Lastaufnahmeteil (32), gekoppelt mit dem Anschlussteil (22) der ersten Lastumwandlungseinheit (10), und ein Paar paralleler Verbindungsteile (33, 34), bereitgestellt zwischen dem Basisteil (31) und dem Lastaufnahmeteil (32) über Biegungen (35), enthält, wobei der Lastaufnahmeteil (32) des zweiten Roberval-Mechanismus der zweiten Lastumwandlungseinheit (30) mit dem Lastaufnahmeteil (52) der Lastsensoreinheit (50) verbunden ist.
Wiegevorrichtung nach Anspruch 4, wobei eine zweite Lastumwandlungseinheit (30) in einer Ebene eingerichtet ist, die senkrecht zu der Ebene der ersten Lastumwandlungseinheit (10) ist und parallel mit der Ebene des ersten Roberval-Mechanismus (1) ist.
Wiegevorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Roberval-Mechanismus (1) einen Befestigungsteil (3a) enthält, der sich innerhalb eines Raums, der zwischen dem Paar paralleler Verbindungsteile (5, 6) ausgebildet ist, von dem Basisteil (3) zu dem Lastaufnahmeteil (4) erstreckt, und ein Basisteil (11) der ersten Lastumwandlungseinheit (10) an dem Befestigungsteil (3a) des Roberval-Mechanismus (1) gesichert ist.
Wiegevorrichtung nach Anspruch 6, wobei der zweite Roberval-Mechanismus der zweiten Lastumwandlungseinheit (30) einen Sensoranschlussteil (31a) enthält, der sich innerhalb eines Raums, der zwischen einem Paar paralleler Verbindungsteile (33, 34) ausgebildet ist, von dem Basisteil (31) zu dem Lastaufnahmeteil (2) erstreckt, und der Basisteil (51) der Lastsensoreinheit (50) an dem Sensoranschlussteil (31a) des zweiten Roberval-Mechanismus der zweiten Lastumwandlungseinheit (30) gesichert ist.
Wiegevorrichtung nach Anspruch 7, wobei die Lastsensoreinheit (50) einen Hebel (55) enthält, dessen eines Ende mit dem Lastaufnahmeteil (52) der Lastsensoreinheit (50) verbunden ist und dessen anderes Ende mit dem Lastsensor (58) verbunden ist.
Wiegevorrichtung nach Anspruch 4, wobei der Roberval-Mechanismus (1) durch Durchbohren eines Metallblocks gebildet wird.
Wiegevorrichtung nach Anspruch 9, wobei jede von der ersten und der zweiten Lastumwandlungseinheit (10, 30) durch Durchbohren eines Metallblocks ausgebildet wird.
Wiegevorrichtung nach Anspruch 10, wobei die Lastsensoreinheit (50) durch Durchbohren einer Metallplatte ausgebildet wird.
Wiegevorrichtung nach Anspruch 4, wobei ein Gewichtskasten (40) zum Platzieren eines Eichgewichts an dem Lastaufnahmeteil (52) der Lastsensoreinheit (50) gesichert ist.