DE354808C

DE354808C - Device for displaying, measuring and registering forces

Info

Publication number: DE354808C
Application number: DEG51079D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1919-07-18
Filing date: 1920-06-04
Publication date: 1922-06-13

Description

Vorrichtung zum Anzeigen, Wessen und Registrieren von Kräften. Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anzeigen, Messen und Registrieren von Kräften, bei der die Kraft durch einen oder mehrere Kolben auf eine leicht deformierbare Masse übertragen wird, die ihrer Natur nach nicht fähig ist, unter dem Einfiuß der, Kraft durch eine enge Öffnung zu treten, aber die Kraft in einen hydrostatischen Druck umsetzt, der alsdann angezeigt, gemessen oder registriert werden kann.Device for displaying, measuring and registering forces. the The invention relates to a device for displaying, measuring and registering forces, in which the force applied by one or more pistons to an easily deformable one Mass is transferred, which by its nature is not capable of, under the influence of, Force to kick through a narrow opening, but force into a hydrostatic one Converts pressure, which can then be displayed, measured or registered.

Gemäß der Erfindung wird die deformierbare Masse vollkommen zwischen den Wänden eines starren Behälters festgehalten, und ihre Oberfläche steht in Berührung mit dem oder "den Kolben. Soll dabei der hydrostatische Druck zum Zwecke der Messung in an sich bekannter Weise auf eine Flüssigkeit übertragen werden, so wird die Flüssigkeit in einem Behälter untergebracht, der von einer leicht deformierbaren Hülle solchen Materials umgeben ist, das durch eine enge Öffnung nicht auszutreten vermag. Zweckmäßig wird als Material für die Hülle solches gelatinöser oder plastischer Natur verwendet.According to the invention, the deformable mass is completely between held on the walls of a rigid container and its surface is in contact with the or "the piston. Here, the hydrostatic pressure is intended for the purpose of measurement are transferred to a liquid in a manner known per se, the liquid becomes housed in a container with an easily deformable shell such Material is surrounded, which is not able to escape through a narrow opening. Appropriate such gelatinous or plastic nature is used as the material for the shell.

Gegenüber den bisher bekannten Vorrichtungen zeichnet sich die Erfindung durch größere Genauigkeit in der Anzeigung und Ablesung durch geringere Trägheit sowie durch Verringerung der Gefahr des Undichtwerdens und der inneren Reibung aus.The invention is distinguished from the previously known devices due to greater accuracy in the display and reading due to lower inertia as well as through Reducing the risk of leaks and internal Friction from.

In den Abb.i und 2, 6 und ; der Zeichnung ist die Erfindung in ihrer Anwendung auf eine Wägemaschine in Verbindung mit einem Kran dargestellt. Die Abb. 3, q. und 5 veranschaulichen ihre Verwendung für die Messung des Drucks von Wellen, beispielsweise der Schraubenwellen von Schiffen. Abb.8 zeigt allgemein die Art des Verfahrens, durch welches der hydrostatische Druck in der deformierbaren Substanz und demgemäß auch die aufgewendete Kraft dadurch geschätzt werden kann, daß die durch die deformierbare Substanz auf einen kleinen mit ihr in Berührung stehenden Kolben ausgeübte Kraft gewogen wird.In Figs.i and 2, 6 and; the drawing is the invention in their Application to a weighing machine in connection with a crane is shown. Fig. 3, q. and 5 illustrate their use for measuring the pressure of waves, for example the propeller shafts of ships. Figure 8 generally shows the nature of the Process by which the hydrostatic pressure in the deformable substance and accordingly the applied force can also be estimated from the fact that the due to the deformable substance on a small one in contact with it Piston exerted force is weighed.

In der für Kräne bestimmten Wägevorrichtung nach den Abb. i und 2 sind eine deformierbare Scheibe i und ein deformierbarer Ring 2 aus Gummi in einem Zylinder 3 untergebracht und zwischen zwei Kolben d. und 5 eingeschlossen, von welchen der obere Kolben d. das den nicht dargestellten Wiegehaken tragende Querhaupt 6 stützt. Der Flüssigkeitsbehälter 7 (Abb. 2) ist durch die Metallröhre 8 mit dem Drucknesser, -anzeiger oder -registrierer g verbunden, der von einem Schutzgehäuse io umgeben ist. Die beiden mit dem unteren Kolben verbundenen Bolzen i i bilden zusammen mit dem Querbalken 12 die Aufhängung der Vorrichtung an dem Kranhaken. Das Gewicht des zu wiegenden Körpers wird durch das Querhaupt 6 auf den oberen Kolben q. übertragen, von diesem durch das Gummi auf den unteren Kolben 5 und dann durch die Bolzen i i und den Querbalken 12 auf den Kranhaken. Der im Gummi herrschende hydrostatische Druck, welcher dem an dem Kolben aufgehängten Gewicht entspricht, wird durch eine aus Gelatine, Guttapercha, Pech o. dgl. bestehende Hülle 13 auf die Flüssigkeit in dem Behälter 7 übertragen und von dort auf den Druckanzeiger g, der mit Gradeinteilungen versehen sein kann, so daß man unmittelbar das Gewicht des aufgehängten Körpers ablesen kann.In the weighing device intended for cranes according to Figs. I and 2 are a deformable disc i and a deformable ring 2 made of rubber in one Cylinder 3 housed and between two pistons d. and 5 included, of which the upper piston d. the crosshead 6 carrying the weighing hook (not shown) supports. The liquid container 7 (Fig. 2) is through the metal tube 8 with the Pressure meter, indicator or recorder g connected to it by a protective housing io is surrounded. The two bolts connected to the lower piston form i i together with the crossbeam 12, the suspension of the device on the crane hook. The weight of the body to be weighed is carried by the crosshead 6 on the upper piston q. transferred from this through the rubber to the lower piston 5 and then through the bolts i i and the crossbeam 12 on the crane hook. The one prevailing in rubber hydrostatic pressure, which corresponds to the weight suspended from the piston, is opened by a shell 13 made of gelatine, gutta-percha, pitch or the like the liquid transferred in the container 7 and from there to the pressure indicator g, which can be graduated so that you can immediately determine the weight of the suspended body can be read.

Wie ersichtlich, ist der Durchmesser des Ringes :2 größer als derjenige des Kolbens d., so daß eine geringe Bewegung des Kolbens lediglich eine Zusammendrückung des Ringes mit sich bringt, ohne daß gleichzeitig eine gleitende Bewegung der Oberfläche des Ringes relativ zur angrenzenden Fläche des ihn aufnehmenden Zylinders eintritt. Diese Anordnung beseitigt die Gefahr einer reibenden Abnutzung und einer hysteresisartigen Nacheilung, da keine Schlüpfung zwischen den Flächen des Ringes und des Zylinders auftritt.As can be seen, the diameter of the ring is: 2 larger than that of the piston d., so that a slight movement of the piston merely compresses it of the ring without causing a sliding movement of the surface at the same time of the ring occurs relative to the adjacent surface of the cylinder receiving it. This arrangement eliminates the risk of abrasive wear and hysteresis Lag, as there is no slippage between the surfaces of the ring and the cylinder occurs.

Eine derartige Wägevorrichtung kann in die Hakenflasche eingebaut werden, an der gleichzeitig die Rollen für die Hebeseile oder -ketten befestigt sind (Abb. 6 und 7). Bei dieser Ausführungsform ruht das Gewicht auf zwei Kolben 14, die nebeneinander auf Scheiben 15 aus Gummi o. dgl. aufruhen. Letztere sind je in einem besonderen Zylinder 16 enthalten. Die beiden Zylinder sind in demselben Guß- oder Schmiedestück 17 angebracht, welches die Seilrollen 18 trägt. Eine Druckscheibe ig stützt den Kranhaken gegen einen Querbalken 2o, welcher die Last auf die beiden Kolben rd. überträgt. Der Schaft-2i des Kranhakens geht durch den zwischen den beiden Zylindern 16 liegenden Teil des GußstÜckes 17 hindurch. Die Flüssigkeitsbehälter 22, von denen jeder in eine leicht deformierbare Hülle 23 innerhalb der entsprechenden Gummischeibe eingebettet ist, stehen mit dem Meß- oder Anzeigeorgan 2¢ in Verbindung, das zum Schutz zwischen den beiden Halteseilen 25 angeordnet ist und mit Gradeinteilungen versehen sein kann, um das Gewicht des aufgehängten Körpers anzuzeigen. Es ist nicht notwendig, daß jede Gummischeibe mit j e einem Flüssigkeitsbehälter ausgestattet wird, doch sichert die Anordnung von zwei Behältern eine gleichmäßige Verteilung des Gewichts auf die beiden Kolben.Such a weighing device can be built into the hook block to which the rollers for the lifting ropes or chains are attached at the same time are (Fig. 6 and 7). In this embodiment the weight rests on two pistons 14, which rest side by side on discs 15 made of rubber or the like. The latter are each contained in a special cylinder 16. The two cylinders are in the same Cast or forged piece 17 attached, which carries the pulleys 18. A thrust washer ig supports the crane hook against a cross beam 2o, which the load on the two Piston approx. Transfers. The shaft-2i of the crane hook goes through the one between the two Cylinders 16 lying part of the casting 17 therethrough. The liquid container 22, each of which in an easily deformable shell 23 within the corresponding Rubber washer is embedded, are in connection with the measuring or display element 2 ¢, which is arranged for protection between the two tethers 25 and with graduations may be provided to indicate the weight of the suspended body. It is not It is necessary that each rubber washer is equipped with a liquid container is, but the arrangement of two containers ensures an even distribution of the weight on the two pistons.

In dem Druckanzeiger für Propeller nach Abb. 3, d. und 5 ist die Erfindung bei einem Doppelspurlager zur Anwendung gebracht. In der dargestellten Vorrichtung wird die auf jedes Druckringsegment 26 durch den sich drehenden Flansch 27 ausgeübte Kraft unmittelbar auf die leicht deformierbare Substanz 28 - z. B. Gummi - durch einen Kolben 29 und eine Stange 30 übertragen. Da diese Kolben 2g in Berührung mit einer Substanz stehen, welche jedem geringen Druck nachgibt, ohne jedoch in nennenswertem Maße ihren Rauminhalt zu verändern, so wird jede Ungleichmäßigkeit in der Belastung der Druckringsegmente durch das Nachgeben des Gummis oder einer entsprechenden anderen leicht deformierbaren Substanz aufgenommen, so daß, wenn die Kolben und Druckringsegmente alle von gleichen .Dimensionen sind, der in der Gummimasse hervorgerufene hydrostatische Druck proportional der gesamten auf der Lagerfläche ruhenden Last ist. In der unteren Hälfte des Behälters 31 ist ein Raum frei gelassen, in- welchem der Flüssigkeitsbehälter 32, der von seiner leicht deformierbaren Hülle 33 umgeben ist, untergebracht wird. Der .dem Propellerdruck entsprechende hydrostatische Druck wird durch die Gummimasse und die Hülle auf die Flüssigkeit und von dieser nach dem Druckmesser oder -anzeiger 34 übertragen, wo er zur Ablesung oder Registrierung gelangt. Beiläufig verteilt auch die Guininimasse, welche den Druck aufnimmt, diesen gleichmäßig über die Druckringsegmente und gleicht jede Ungleichmäßigkeit aus, die etwa beim Zusammenbau der Konstruktion oder Justierung des Lagers entstehen könnte. Um den Zutritt von 01 aus dem Lager nach der Gummimasse zu verhindern, sind Stopfbüchsen 35 an den Kolbenstangen vorgesehen. Von dem Gehäuse 3 in die Gummimasse eintretende Stellschrauben 36 dienen zur achsialen Einstellung des Lagers.In the pressure indicator for propellers according to Fig. 3, d. and FIG. 5 the invention is applied to a dual track bearing. In the device shown, the force exerted on each pressure ring segment 26 by the rotating flange 27 is applied directly to the easily deformable substance 28 - e.g. B. rubber - transmitted through a piston 29 and rod 30. Since these pistons 2g are in contact with a substance which yields to any low pressure without, however, changing their volume to any appreciable extent, any unevenness in the load on the pressure ring segments is absorbed by the yielding of the rubber or a corresponding other easily deformable substance, so that if the piston and pressure ring segments are all of the same dimensions, the hydrostatic pressure created in the rubber mass is proportional to the total load resting on the bearing surface. A space is left free in the lower half of the container 31, in which the liquid container 32, which is surrounded by its easily deformable shell 33, is accommodated. The hydrostatic pressure corresponding to the propeller pressure is transmitted through the rubber compound and the casing to the liquid and from there to the pressure gauge or indicator 34, where it is read or recorded. The guinini mass, which absorbs the pressure, also incidentally distributes it evenly over the pressure ring segments and compensates for any unevenness that might arise when assembling the construction or adjusting the bearing. Stuffing boxes 35 are provided on the piston rods in order to prevent the entry of 01 from the warehouse to the rubber compound. Adjusting screws 36 entering from the housing 3 into the rubber compound are used for axial adjustment of the bearing.

Um die Bewegung der Kolben und die dadurch hervorgerufenen hysteresisartigen Störungen infolge innerer Reibung zu verringern, muß möglichst alle Luft aus dem Druckanzeiger entfernt werden, dessen Röhre nur diejenige Flüssigkeit enthalten soll, deren Druck zu messen ist. Diese Flüssigkeit, die Matrize und die leicht deformierbare Masse müssen solcher Natur sein, daß sie ihre phy- i sikalischen Eigenschaften bei allen Temperaturen beibehalten, denen der Apparat möglicherweise ausgesetzt werden könnte. Für weitere Einrichtungen, bei denen es unwahrscheinlich ist, daß sie einer besonders hohen Temperatur unterworfen werden, kann die Matrize aus gewöhnlicher Gelatine in Verbindung mit einer bei gewöhnlicher Wintertemperatur nicht gefrierenden Lösung von Glyzerin in Wasser hergestellt werden. Für j die Meßvorrichtung von Lagerdrücken ist gewöhnlich Gelatine nicht geeignet, da in einem normalen Maschinenraum eine Temperatur herrscht, welche Gelatine flüssig macht. Für eine derartige Temperatur ist Guttapercha oder eine Zusammensetzung mit Guttapercha als Grundlage geeigneter, da bei der gewöhnlich in einem Maschinenraum herrschenden Temperatur Guttapercha für den vorliegenden Zweck genügend plastisch ist, ohne jedoch so flüssig zu werden, daß es aus einer engen öfnung austreten könnte, die etwa an der Verbindungsstelle zwischen dem Gehäuse und der nach dem Druckanzeiger führenden Röhre entstehen könnte. Andere plastische oder deformierbare Substanzen, . wie Pech, Wachs, koagulierte Albuminstofe oder andere Materialien gelatinöser Natur können gleichfalls zur Herstellung der Matrize dienen und würden ebenfalls die Bedingungen, unter denen die Vorrichtung zu arbeiten bestimmt ist, erfüllen. Reines Glyzerin oder eine Lösung von Glyzerin in Wasser kann als diejenige Flüssigkeit verwendet werden, auf welche der hydrostatische Druck nachträglich zwecks Messung übertragen . wird, da derartige Flüssigkeiten unter allen Temperaturbedingungen, die voraussichtlich in. der Praxis auftreten können, flüssig bleiben. Die Matrize ist entbehrlich und die Flüssigkeit kann auch unmittelbar in Berührung mit den Scheiben aus Gummi oder anderem deformierbaren Material treten.About the movement of the pistons and the resulting hysteresis To reduce disturbances due to internal friction, all air must be removed from the Remove the pressure indicator whose tube only contains the liquid whose pressure is to be measured. This liquid, the die and the easily deformable one Measures must be of such a nature that they contribute to their physical properties Maintain all temperatures to which the apparatus may be exposed could. For other facilities that are unlikely to have one are subjected to particularly high temperature, the die can be made of ordinary Gelatin in conjunction with one that does not freeze at ordinary winter temperatures Solution of glycerin in water can be made. For j the measuring device of bearing pressures Gelatin is usually not suitable, as in a normal machine room there is a The temperature is what makes gelatin liquid. For such a temperature is gutta-percha or a composition based on gutta-percha more suitable, there is gutta-percha at the temperature usually prevailing in an engine room is sufficiently plastic for the present purpose, but without becoming so fluid that that it could emerge from a narrow opening, for example at the junction between the housing and the tube leading to the pressure indicator. Other plastic or deformable substances,. like pitch, wax, coagulated Albumin materials or other materials of a gelatinous nature can also be used for the production serve the die and would also set the conditions under which the device intended to work, meet. Pure glycerine or a solution of glycerine in water can be used as the liquid to which the hydrostatic Subsequently transfer the pressure for the purpose of measurement. will, as such liquids under all temperature conditions that are likely to occur in practice can stay fluid. The die is dispensable and the liquid can also in direct contact with the rubber or other deformable discs Kicking material.

In der allgemein anwendbaren Ausführungsform der Abb. 8 wird der hydrostatische Druck, welcher in der zwischen dein starren Behälter 38 und dem Kolben 39 eingeschlossenen deformierbarem Maße 37 hervorgerufen wird, unmittelbar dadurch gemessen, daß mit Hilfe einer Wägeeinrichtung die Kraft gemessen wird, die auf einen kleinen Kolben 40, der gleichfalls in Berührung mit der deforsnierbaren Masse steht, ausgeübt wird. Die auf den Hauptkolben 39 ausgeübte Gesamtkraft ist ofensichtlich leicht berechenbar, wenn man die entsprechenden Flächen der beiden Kolben 39, 4.o kennt.In the generally applicable embodiment of Fig. 8, the hydrostatic Pressure which is trapped between the rigid container 38 and the piston 39 deformable degree 37 is caused, measured directly by the fact that with With the help of a weighing device, the force is measured on a small piston 40, which is also in contact with the deformable mass, is exercised. The total force exerted on the main piston 39 is obviously easy to calculate, if one knows the corresponding areas of the two pistons 39, 4.o.

Claims

PATFNT-ANSPRÜCRF i. Device for displaying, measuring and registering of forces in which the force is applied by one or more pistons to an easily deformable one Mass is transferred, which by its nature is not capable of under the influence of Force to pass through a narrow opening, but force into a hydrostatic one Converts pressure, which can then be displayed, measured or registered, thereby characterized in that the deformable mass (z. B. i, 2) completely between the Walls of a rigid container (e.g. 3) and its surface in Is in contact with the piston or pistons (e.g. ¢, 5).

2. Device according to claim i, at which the hydrostatic pressure for the purpose of measurement on a liquid is transferred, characterized in that the liquid is in a container (7) is housed, which is covered by an easily deformable shell of such material (i3) is surrounded, which is unable to escape through a narrow opening. -3. contraption according to claim 1 and 2, characterized in that the material of the casing is more gelatinous is dull in nature. , i. Device according to claim i, characterized by a small auxiliary piston (q.0) that measures the hydrostatic pressure by means of a scale.