DE1031015B

DE1031015B - Hydraulic pressure load cell for scales, pressure measuring devices or the like.

Info

Publication number: DE1031015B
Application number: DEB40573A
Authority: DE
Inventors: Frank Stanley Saunders
Original assignee: ALLTOOLS Ltd; BRITISH OVERSEAS AIRWAYS CORP
Current assignee: ALLTOOLS Ltd; BRITISH OVERSEAS AIRWAYS CORP
Priority date: 1956-06-08
Filing date: 1956-06-08
Publication date: 1958-05-29

Description

Hydraulische Druckmeßdose für Waagen, Druckmeßeinrichtungen od. dgl.Hydraulic pressure cell for scales, pressure measuring devices or the like.

Die Erfindung bezieht sich auf eine hydraulische Druckmeßdose für Waagen, Druckmeßeinrichtungen od. dgl., bei der das Lastgewicht od. dgl. auf die in dem Hohlraum eines Zylinders befindliche, nicht zusammendrückbare Flüssigkeit durch einen im Zylinder geführten Kolben und eine an dessen innerem Ende anliegende, den oberen Verschluß des Hohlraumes bildende elastische Membran übertragen wird. The invention relates to a hydraulic pressure cell for Scales, pressure measuring devices or the like, in which the load weight or the like non-compressible liquid in the cavity of a cylinder by a piston guided in the cylinder and a piston resting on its inner end, the elastic membrane forming the upper closure of the cavity is transferred.

Die Flüssigkeit steht über eine Leitung mit einer Anzeigevorrichtung in Verbindung.The liquid is available via a line with a display device in connection.

Bei einer bekannten Ausführung einer Druckmeßdose dieser Art wird der Kolben bei seiner Bewegung durch mehrere Kugelreihen geführt, die in Längsnuten im Kolben in der Weise angeordnet sind, daß ihre Außenflächen an einer Bohrung in einem Deckel für den Behälter anliegen. Die durch die Kugeln verursachten Reibungskräfte beeinträchtigen jedoch die Meßgenauigkeit. Bei einer anderen bekannten Ausführung der Druckmeßdose ist der Kolben gegenüber dem Deckel durch einen Gummiring geführt, der durch Ringmuttern in seiner Lage gehalten wird, die auf den Kolben und auf den Deckel aufgeschraubt sind. In a known embodiment of a pressure cell of this type the piston is guided during its movement through several rows of balls in longitudinal grooves are arranged in the piston in such a way that their outer surfaces at a bore in a lid for the container. The frictional forces caused by the balls however, affect the measurement accuracy. In another known embodiment the pressure cell, the piston is guided through a rubber ring opposite the cover, which is held in place by ring nuts on the piston and on the Lids are screwed on.

Mit dieser Druckmeßdose kann auch nur mit einer nicht ausreichenden Genauigkeit, insbesondere bei kleineren Gewichten gewogen werden. Ziel der Erfindung ist eine weitere Verbesserung der Genauigkeit der Wägung, die dadurch gewährleistet ist, daß der Kolben daran gehindert wird, die Seiten der Bohrung im Behälter zu berühren.This pressure cell can only be used with an insufficient one Accuracy, especially with smaller weights. Object of the invention is a further improvement in the accuracy of the weighing, which is ensured by this is that the piston is prevented from closing the sides of the bore in the container touch.

Gemäß der Erfindung wird dieses Ziel bei einer Druckmeßdose der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß der Kolben zur Bewegung gegenüber dem Behälter durch eine Anzahl von in gleichen Abständen voneinander angeordneten Stützgliedern gehalten wird, die sich quer zum Behälter erstrecken und an ihren inneren Enden Linienberührung mit dem Kolben längs in einer gemeinsamen Ebene liegender Linien sowie an ihren äußeren Enden ebenfalls Linienberührung längs in einer gemeinsamen Ebene liegender Linien mit entsprechenden Sitzen am Behälter haben. According to the invention, this objective becomes the initially mentioned in a pressure cell mentioned type achieved in that the piston to move relative to the container by a number of equally spaced support members which extend transversely to the container and at their inner ends Line contact with the piston along lines lying in a common plane as well as at their outer ends also line contact lengthways in a common Have level lines with corresponding seats on the container.

Vorzugsweise sind zwei übereinander angeordnete Sätze solcher Stützglieder vorgesehen, wobei die inneren Enden jedes Stützgliedersatzes in eine Ausnehmung im Kolben eingreifen und in ihrer Lage zum Kolben durch Ringe gehalten werden, die zwischen den inneren Enden der Stützglieder und der oberen bzw. der unteren Begrenzungswand der Ausnehmung angeordnet sind. Im Gebrauch beträgt die Bewegung des Kolbens bei der stärksten Belastung nicht mehr als 0,254mm und dienen die Stützglieder dazu, den Kolben zum Behälter wirksam zu zentrieren, wobei sie bei einer Einwärtsbewegung des Kolbens unter der Wirkung des Gewichts eine Schwenkbewegung um ihre äußeren Enden ausführen. Preferably there are two sets of such support members arranged one above the other provided with the inner ends of each set of support members in a recess engage in the piston and are held in their position relative to the piston by rings that between the inner ends of the support members and the upper and lower boundary walls, respectively the recess are arranged. In use, the piston moves at the heaviest load no more than 0.254mm and the support members serve to effectively center the piston to the container, moving it inward of the piston under the action of the weight a pivoting movement around its outer Execute ends.

Nachstehend werden zwei Ausführungsformen der Erfindung beispielsweise in Verbindung mit den Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt Fig. 1 in Draufsicht eine hydraulische mit einem Anzeigegerät versehene und als Waage od. dgl. dienende Druckmeßdose, Fig. 2 einen senkrechten Schnitt durch die Druckmell dose, Fig. 3 eine entsprechende Draufsicht, Fig. 4 und 5 Ansichten im Schnitt nach den Linien IV-IV und V-V der Fig. 3, Fig. 6 teilweise einen waagerechten Schnitt durch eine andere Ausführungsform der Druckmeßdose und Fig. 7 einen entsprechenden Teil im senkrechten Schnitt. Two embodiments of the invention are exemplified below described in more detail in connection with the drawings. It shows Fig. 1 in plan view a hydraulic one provided with a display device and used as a scale or the like Pressure cell, Fig. 2 is a vertical section through the pressure cell, Fig. 3 a corresponding plan view, FIGS. 4 and 5 views in section along the lines IV-IV and V-V of Fig. 3, Fig. 6 partially a horizontal section through a Another embodiment of the pressure cell and FIG. 7 shows a corresponding part in the vertical cut.

Gleiche Bezugsziffern bezeichnen in den verschiedenen Figuren gleiche Teile. The same reference numbers denote the same in the various figures Parts.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die hydraulische, zur Gewichtsermittlung dienende Druckmeßdose 10 durch ein Kapillarrohr 11 mit einem Druckmesser 12 zur Anzeige des hydraulischen Drucks verbunden, dem Ol oder eine andere nicht zusammendrückbare Flüssigkeit ausgesetzt ist. As shown in Fig. 1, the hydraulic one is for weight determination serving pressure cell 10 through a capillary tube 11 with a pressure gauge 12 to Display of hydraulic pressure connected to the oil or some other non-compressible Exposed to liquid.

Wie in Fig. 2 bis 5 gezeigt, weist die Druckmeßdose 10 einen Behälter aus zwei Teilen auf. Diese bestehen aus einem schalenförmigen und zylindrischen Basisteil 13 (Fig. 2) mit einer Mulde 14 zur Aufnahme von Ö1 oder einer anderen Flüssigkeit und einem oberen hülsenförmigen Teil 15 mit einer zylindrischen Wand, der passend um den Basisteil angeordnet ist und mit einem sich nach innen erstreckenden Flansch 16 versehen ist, der auf der Oberseite des Basisteils aufliegt. Der Flansch 16 ist an seinem inneren Ende mit einem kurzen zylindrischen sich nach unten erstrekkenden Ansatz 17 versehen, innerhalb welchem sich das untere Ende des Kolbens 18 befindet. Über den Basisteil des Kolbens 18 erstreckt sich eine Gummimembran 19, die einen oberen Verschluß für den Behälter bildet und mit einem Umfangswulst 20 versehen ist, der mit einer Haltenut am Außenumfang in dem sich nach unten erstreckenden Ansatz 17 im Eingriff steht. As shown in FIGS. 2 to 5, the load cell 10 has a container made up of two parts. These consist of a bowl-shaped and cylindrical Base part 13 (Fig. 2) with a trough 14 for receiving oil or another Liquid and an upper sleeve-shaped part 15 with a cylindrical wall, which fits around the base and has an inwardly extending one Flange 16 provided which rests on the top of the base part. The flange 16 is at its inner end with a short cylindrical following provided below extending approach 17, within which the lower end of the Piston 18 is located. A rubber diaphragm extends over the base of the piston 18 19, which forms an upper closure for the container and with a circumferential bead 20 is provided with a retaining groove on the outer circumference in the downwardly extending Approach 17 is engaged.

Zwischen dem Flansch 16 und der Oberseite des Basisteils 13 ist ein Dichtungsring 21 angeordnet. Die Hülse 15 ist am Basisteil durch eine Ringmutter 22 festgeschraubt, die von unten in die Hülse eingeschraubt ist und an der Unterseite des Basisteils anliegt. In die Unterseite der Ringmutter 22 ist eine Anzahl Madenschrauben 23 eingeschraubt, die den Basisteil 13 in dichtender Anlage am Dichtungsring 21 halten. Between the flange 16 and the top of the base part 13 is a Sealing ring 21 arranged. The sleeve 15 is on the base part by a ring nut 22, which is screwed into the sleeve from below and on the underside of the base part. In the underside of the ring nut 22 are a number of grub screws 23 screwed in, which seals the base part 13 against the sealing ring 21 keep.

Die Mulde 14 im Basisteil steht über einen Kanal 24 mit einem Auslaß 25 für den Anschluß des Kapillarrohrs 11 (Fig. 1) in Verbindung. Die Mulde 14 steht ferner mit einem Entlüftungskanal 26 (Fig. 5) in Verbindung, der ein Kugelventil 27 und eine Entlüftungsschraube 28 enthält, welch letztere dazu dient, das Kugelventil gegen einen Sitz im Entlüftungskanal zu halten. The trough 14 in the base part is above a channel 24 with an outlet 25 for the connection of the capillary tube 11 (Fig. 1) in connection. The trough 14 is standing furthermore with a ventilation duct 26 (Fig. 5) in connection, which is a ball valve 27 and a vent screw 28, the latter serving to control the ball valve to hold against a seat in the ventilation duct.

An der Oberseite des Hülsenteils 15 ist durch Schrauben 29 ein Deckel 30 befestigt. Zwischen dem oberen Ende des Kolbens und dem Deckel ist eine ringförmige Gummimembran 31 vorgesehen, die an ihrer Innenkante mit einem Wulst 32 versehen ist, welcher mit einer Umfangsnut im Kolben im Eingriff steht. Ein Wulst 33 an der Außenkante der Membran steht mit einer Nut in der Außenfläche des Deckels 30, wie in Fig. 2 gezeigt, im Eingriff. At the top of the sleeve part 15 is a cover by screws 29 30 attached. Between the top of the piston and the cover is an annular one Rubber membrane 31 is provided, which is provided with a bead 32 on its inner edge which engages with a circumferential groove in the piston. A bead 33 on the Outer edge of the membrane stands with a groove in the outer surface of the lid 30, such as shown in Fig. 2, engaged.

Der untere Teil 34 des Kolbens ist zylindrisch und erstreckt sich mit einem Spiel von 0,0508 mm in die Bohrung des sich nach unten erstreckenden Ansatzes 17 des Hülsenteils. Das untere Ende des Kolbens ist bei 35 abgefaßt, so daß sein Durchmesser über das vorerwähnte Spiel hinaus noch geringer ist. The lower portion 34 of the piston is cylindrical and extends with a clearance of 0.0508 mm into the bore of the downwardly extending attachment 17 of the sleeve part. The lower end of the piston is capped at 35 so that its Diameter over the aforementioned game is even smaller.

Der Kolben weist oben und unten je vier Ausnehmungen 36 auf, die einen quadratischen Querschnitt haben. Zwischen diesen Teilen quadratischen Querschnitts des Kolbens und dem hülsenförmigen Teil 15 erstrecken sich ein oberer und ein unterer Satz von je vier Stützgliedern 37. Da die beiden Stützgliedersätze einander gleich sind, wird nachfolgend nur einer dieser Sätze beschrieben. The piston has above and below four recesses 36 which have a square cross-section. Between these parts of square cross-section of the piston and the sleeve-shaped part 15 extend an upper and a lower Set of four support links each 37. Since the two sets of support links are identical to one another only one of these sentences is described below.

Die Stützglieder 37 bestehen aus sich radial erstreckenden Platten, die von oben gesehen dreieckig sind. Das innere Ende jeder Platte ist bei 38 abgerundet und hat Linienberührung mit der ebenen Fläche 39 einer der Ausnehmungen 36. Jede Platte 37 wird in ihrer Lage am Kolben durch Hartgummiringe40 oberhalb und unterhalb gehalten, die mit enger Passung zwischen der Platte und der oberen sowie der unteren Begrenzung der Ausnehmung sitzen. Jede Platte 37 hat ein abgerundetes äußeres Ende 41, das in einer Ausnehmung 42 von größerem Durchmesser mit einer sich radial erstreckenden in den Hülsenteil 15 eingeschraubten Schraube 43 im Eingriff steht. The support members 37 consist of radially extending plates, which are triangular when viewed from above. The inner end of each plate is rounded at 38 and has line contact with the flat surface 39 of one of the recesses 36. Each Plate 37 is in its position on the piston by hard rubber rings 40 above and below held that with a tight fit between the plate and the upper as well as the lower Limit the recess sit. Each plate 37 has a rounded outer end 41, which is in a recess 42 of larger diameter with a radially extending screw 43 screwed into the sleeve part 15 is in engagement.

Zur Einstellung des Kolbens 18 in seiner richtigen Lage wird eine kreisförmige Einlage in das erwähnte Spiel zwischen dem Kolben und dem Teil 17 eingesetzt und werden die radialen Schrauben 43 gegen die äußeren Enden der dreieckigen Platten 37 festgezogen und in der eingestellten Stellung durch Sicherungs- muttern 47 festgestellt und wird schließlich die Einlage wieder entfernt. To adjust the piston 18 in its correct position is a circular insert inserted into the mentioned game between the piston and the part 17 and the radial screws 43 are against the outer ends of the triangular plates 37 tightened and in the set position by securing nuts 47 noted and finally the insert is removed again.

Die oberen Platten 37 tragen senkrecht angeordnete Schrauben 44, welche mit dem Deckel 30 zusammenwirken, um die Bewegung des Kolbens in der gestürzten Lage der Druckmeßdose zu begrenzen. The upper plates 37 carry vertically arranged screws 44, which cooperate with the cover 30 to the movement of the piston in the overturned Limit the position of the pressure cell.

Die Platten 37 dienen nicht nur dazu, den Kolben zu zentrieren, wobei sie eine freie axiale Bewegung desselben zulassen, sondern auch, um eine Drehung des Kolbens relativ zum Deckel zu verhindern. The plates 37 not only serve to center the piston, wherein they allow free axial movement of the same, but also to allow rotation to prevent the piston relative to the cover.

Die in Fig. 6 und 7 dargestellte Ausführungsform weicht von der vorangehend beschriebenen in zwei Punkten ab. Erstens haben die Stützplatten 137 in Draufsicht eine rechteckige Form. Ihre abgerundeten Innenenden 38 liegen an den flachen Seiten 39 des Kolbens 18 an. Die Platten 137 sind jedoch an ihren äußeren Enden mit zwei Ansätzen 45 versehen. Diese Ansätze haben abgerundete Enden 141, die an den ebenen Flächen 142 der inneren Enden der Stützschrauben 143 anliegen. Wie gezeigt, befinden sich die Enden 141 der Ansätze zwischen Gummiringen 144, die zwischen der Oberseite und der Unterseite der Ansätze45 und der oberen und der unteren Begrenzung einer Nut 145 im Hülsenteil 115 angeordnet sind. The embodiment shown in FIGS. 6 and 7 differs from the preceding one described in two points. First, the support plates have 137 in plan view a rectangular shape. Their rounded inner ends 38 lie on the flat sides 39 of the piston 18. However, the plates 137 have two at their outer ends Approaches 45 provided. These approaches have rounded ends 141, which are at the flat Surfaces 142 of the inner ends of the support screws 143 abut. As shown, are located the ends 141 of the lugs between rubber rings 144, which are between the top and the underside of the lugs 45 and the upper and lower boundaries of one Groove 145 are arranged in the sleeve part 115.

Zweitens ist der Behälter einteilig, wie sich aus Fig. 7 ergibt, so daß der Hülsenteil 115 mit dem Basisteil 113 aus einem Stück besteht. Der Umfangsteil der Membran 119 liegt am Grund der Mulde 14 auf und der Wulst 120 der Membran steht mit einer Ausnehmung im Basisteil 113 des Behälters im Eingriff. Second, the container is in one piece, as can be seen from Fig. 7, so that the sleeve part 115 with the base part 113 consists of one piece. The peripheral part the membrane 119 rests on the base of the trough 14 and the bead 120 of the membrane stands with a recess in the base portion 113 of the container engaged.

Die Druckmeßdose gemäß der Erfindung wird normalerweise in der dargestellten Stellung verwendet. The load cell according to the invention is normally shown in FIG Position used.

Sie kann jedoch auch mit sich in waagerechter Richtung erstreckenden Kolben benutzt werden, wenn sie als Schubmesser oder Drehmomentmesser, z. B. zur Anzeige des durch die Motoren eines Flugzeugs ausgeübten Schubs verwendet werden soll. In diesem Falle wird der Schub auf das äußere Ende des Kolbens über ein geeignetes Schubkissen od. dgl. ausgeübt.However, you can also extend in the horizontal direction Pistons are used when they are used as a thrust knife or torque meter, e.g. B. to Display of the thrust exerted by the engines of an aircraft can be used target. In this case the thrust on the outer end of the piston is over a suitable one Push cushion or the like. Exercised.

Wenn ein Flugzeug gewogen werden soll, können für diesen Zweck mehrere Druckmeßdosen verwendet werden, wobei ein sich vom Flugzeug nach unten erstreckendes Glied in einer Eintiefung 49 an der Oberseite des Kolbens 18 jeder Druckmeßdose Aufnahme finden kann. If an aircraft is to be weighed, several can be used for this purpose Load cells can be used, one extending downward from the aircraft Member in a recess 49 at the top of the piston 18 of each pressure cell Can find inclusion.

PATENTANSPROCHE: 1. Hydraulische Druckmeßdose für Waagen, Druckmeßeinrichtungen od. dgl., bei der das Lastgewicht od. dgl. auf die in den Hohlraum eines Zylinders befindliche, nicht zusammendrückbare Flüssigkeit durch einen im Zylinder geführten Kolben und eine an dessen innerem Ende anliegende, den oberen Verschluß des Hohlraumes bildende elastische Membran übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Kolben (18) zur Bewegung relativ zum Behälter durch eine Anzahl im gleichen Abstand voneinander angeordneter Stützglieder (37) gehalten wird, die sich quer zum Behälter erstrecken und an ihren inneren Enden Linienberührung mit dem Kolben längs in einer gemeinsamen Ebene befindlicher Linien und an ihren äußeren Enden ebenfalls längs in einer gemeinsamen Ebene liegender Linien mit entsprechen-Sitzen (43) am Behälter Linienberührung haben. PATENT CLAIM: 1. Hydraulic pressure cell for scales, pressure measuring devices or the like, in which the load weight or the like on the in the cavity of a cylinder located, non-compressible liquid through a guided in the cylinder Piston and one at its inner end, the upper closure of the cavity forming elastic membrane, characterized in that the piston (18) for movement relative to the container by a number equidistant from one another arranged support members (37) is held, which extend transversely to the container and at their inner ends line contact with the piston longitudinally in a common Lines located in the plane and at their outer ends also longitudinally in a common Lines lying flat with corresponding seats (43) on the container have line contact.

Claims

2. Pressure cell according to claim 1, characterized by two one above the other arranged sentences of support members (37), the lines of contact each set with the piston (18) and with the seats (43) provided on the container each lie in a single plane.

3. Pressure cell according to claim 1 or 2, characterized in that the inner end of each support member (37) in a recess (36) of the piston (18) engages and each support member set is held on the piston by rings (40) which between the support members (37) and the upper and lower boundary wall of the recesses (36) are arranged.

4. Pressure cell according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the inner ends (38) of the support members (37) are rounded and bear against flat surfaces (39) of the piston.

5. Pressure cell according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the support members (37) are triangular in shape, the outer End of each support member screwed against one in the wall of the container The screw (43).

6. Pressure cell according to claim 5, characterized in that the outer ends of the support members are rounded and with curved recesses (42) of larger diameter are engaged in the screws (43).

7. Pressure cell according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the support members (137) have a rectangular shape and each support member on its outer end is provided with two lugs (45), which are against in the wall of the Support the screws (143) screwed into the container.

8. Pressure cell according to claim 7, characterized in that the Ends of the lugs (45) of each support member (137) are rounded and on flat surfaces the screws (143) are in contact.

9. Pressure cell according to one of the preceding claims, characterized characterized in that each support member set has viler support members (37 and 137, respectively).

Documents considered: British Patent Specification No. 564 287, 617 429.