DE6932152U

DE6932152U - DEVICE FOR MEASURING PRESSURE AND TENSION TENSIONS

Info

Publication number: DE6932152U
Application number: DE19696932152
Authority: DE
Inventors: Rudolf Ing Hueber
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1969-08-11
Filing date: 1969-08-11
Publication date: 1970-01-08

Description

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Hudoli Hueber Ing., 8501 Heroldsberg b. Fbg·, DroaselwegHudoli Hueber Ing., 8501 Heroldsberg b. Fbg ·, Droaselweg

Vorrichtung zum Messen von Druck- und ZugspannungenDevice for measuring compressive and tensile stresses

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ässen von Druck- und Zugspannungen. , ■The invention relates to a device for eating Compressive and tensile stresses. , ■

Bei den bekannten Vorrichtungen dieser Art werden einzelne Teile infolge der Druck- oder Zugspannung aufeinander zu- oder voneinander wegbewegt. Der dabei von den Teilen zurückgelegte, Y<"eg wird gemessen und stellt ein Maß für die vorhandene Druck- öder Zugspannung dar. Derartige Vorrichtungen sind kompliziert und störungsanfällig.In the known devices of this type are individual Parts on top of each other as a result of compressive or tensile stress moved towards or away from each other. The "Y <" eg covered by the parts is measured and represents a measure for the existing compressive or tensile stress Devices are complicated and prone to failure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die einfach herzustellen ist und die an vorhandene* Maschinen an- bzw. eingebaut werden kann, ohne daß hierzu wesentliche Änderungen an der Haschine vorgenommen werden müssen.The invention is based on the object of creating a device of the type mentioned at the outset that is simple and which can be attached to or built into existing * machines without any major changes must be done on the machine.

Die Lösung der gestellten Aufgabe besteht in erster Linie darin, daß ein Hebel, auf den die zu messende Druck- oder Zugspannung in Richtung auf eine Grundplatte einwirkt, mit einem seiner beiden Enden über ein Drehlager mit der Grundplatte verbunden ist und mit seinem anderen Ende auf einer mit der Grundplatte verbundenen Meßdose ruht.The solution to the problem is primarily that a lever on which the pressure or pressure to be measured Tensile stress acts in the direction of a base plate, with one of its two ends via a pivot bearing with the base plate is connected and rests at its other end on a load cell connected to the base plate.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindü-ng weist die Meßdose einen mit dem Hebel in Verbindung .stehenden und mit einer Membran fest verbundenen Kolben auf, der mit einer Bohrung versehen ist, die in eine Entlüftungsleitung übergeht und in die ein Stift eingreift, der an seinem oberen Ende einen Ventilsitz und an seinem unteren Ende einen weiteren Ventilsitz aufweist, der mittels einer sich gegen einen Bund des Stiftes und dem unteren Gehäuseteil der Meßdose abstützenden Druckfeder in eine in dem unteren Gehäuseteil vorgesehene Bohrung gedrückt' wird, und daßIn a further embodiment of the invention, the load cell a piston in connection with the lever and firmly connected to a membrane, the piston with a bore is provided, which merges into a vent line and in which a pin engages at its upper end has a valve seat and at its lower end a further valve seat, which by means of a counter a collar of the pin and the lower housing part of the load cell supporting compression spring in one in the lower Housing part provided bore is pressed ', and that

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69*215269 * 2152

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4 · * β β * Q ' & ίέ 4 * β β * Q '& ίέ

ein unterhalb der letztgenannten Bohrung befindlicher Saum mit einer Druckluftleitung und der zwischen der Ivlenbran und dem unteren Gehäuseteil befindliche Raum über eine leitung mit einem Manometer in Verbindung steht.a seam located below the last-mentioned bore with a compressed air line and that between the Ivlenbran and the lower part of the case a line is connected to a pressure gauge.

Dadurch tritt nur eine derart geringe Bewegung der wenigen beweglichen Teile der Vorrichtung auf, daß die Messung der Druck- bzw. Zugspannungen praktisch weglos erfolgt. Die Vorrichtung ist dadurch wartungsfrei und für jeden Druck- und Zugspannungsbereich verwendbar. Lediglich das Manometer muß den geweiligen Verhältnissen angepaßt werden«As a result, there is only such a small movement of the few moving parts of the device that the measurement the compressive and tensile stresses are practically pathless. The device is therefore maintenance-free and for any compressive and tensile stress range can be used. Only the manometer has to be adapted to the prevailing conditions will"

Gemäß einem weiteren Schritt der Erfindung ist das Manometer als Kontakt- oder Differenzdruckkontaktmanometer ausgebildet und steht mit einer an sich bekannten Regeleinrichtung in Verbindung. Diese Maßnahme ermöglicht es, die auftretenden Druck- bzw. Zugspannungen derart zu regeln, daß sie stets konstant bleiben.According to a further step of the invention, the manometer is a contact or differential pressure contact manometer formed and is in communication with a control device known per se. This measure enables to regulate the compressive or tensile stresses occurring in such a way that they always remain constant.

In Verbindung mit einem Druckumformer und Regler kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch als Proportionalregler, als Proportional-Integral-Regler oder als Proportional-Integral-Differential-Regler verwendet werden. Hierzu ist nach einem weiteren Merkmal der Erfindung die Leitung, die mit dem Manometer in Verbindung steht, mit einem an sich bekannten Druckumformer verbunden, der seinerseits mit einer Regeleinrichtung in Verbindung steht, die die gemessene Druck- bzw. Zugspannung regelt.In connection with a pressure transducer and regulator, the device according to the invention also as a proportional controller, as a proportional-integral controller or as a proportional-integral-differential controller be used. For this purpose, according to a further feature of the invention, the line which is connected to the pressure gauge is with connected to a pressure transducer known per se, which in turn is connected to a control device that regulates the measured compressive or tensile stress.

Die Erfindung ist anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail with reference to the drawing. Show it:

Pig. 1 eine erfindungsgemäße.Vorrichtung in Seitenansicht,Pig. 1 a device according to the invention in side view,

Mg. 2 einen Längsschnitt durch die Meßdose der Vorrichtung gemäß Fig. 1 in größerem Maßstab,Mg. 2 shows a longitudinal section through the load cell of the device according to FIG. 1 on a larger scale,

Figo' 3 und Fig. 4 je ein Anwendungsbeispiel der erfindungsgemäßen VorrichtungοFigo '3 and Fig. 4 each show an application example of the invention Device o

· * B Ö 4 d O· * B Ö 4 d O

·» ti · βΐ· »Ti · βΐ

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung besteht aus' einer Grundplatte 1, auf der ein Drehlager 2 und eine Meßdose angeordnet sind. In dem Drehlager 2 ist ein Hebel 4 gelagert. The device shown in Fig. 1 consists of 'a Base plate 1 on which a pivot bearing 2 and a load cell are arranged. A lever 4 is mounted in the pivot bearing 2.

Die Ivleßdose 5 (l^flig. 2) weist einen Kolben 5 auf, der im oberen Gehäuseteil 6 der Meßdose 3 geführt und mit einer Llenibrarj. 7 fest verbunden ist. Der Kolben 5 ist mit einer Bohrung 8 versehen, die in eine Entlüftungsieitung 9 übergeht. In die Bohrung 8 greift ein Stift 10 ein, der an seinem oberen linde einen Ventilsitz 11 und an seinem unteren Ende einen Ventilsitz 12 aufweist. Der Stift 10 besitzt einen Bund 13» der auch durch einen Sprengring ο.dgl. gebildet sein kann. Zwischen dem Bund 13 und dem unteren Gehäuseteil 14 der Meßdose 3 ist eine Druckfeder 15 angeordnet, die den Ventilsitz 12 in eine im unteren Gehäuseteil 14 vorgesehenen Bohrung 16 drückt. Unterhalb der Bohrung 16 ist ein Raum 17 vorgesehen, der mit einer Druckluftleitung 18 in Verbindung steht. Der zwischen dem unteren Gehäuseteil 14 und der Membran 7 gebildete Raum 19 ist über eine Leitung 20 mit einem Manometer 21 verbunden.The measuring cell 5 (1 ^fl ig. 2) has a piston 5, which is guided in the upper housing part 6 of the measuring cell 3 and with a Llenibrarj. 7 is firmly connected. The piston 5 is provided with a bore 8 which merges into a vent line 9. A pin 10 engages in the bore 8 and has a valve seat 11 on its upper linden tree and a valve seat 12 on its lower end. The pin 10 has a collar 13 »which is also by a snap ring or the like. can be formed. A compression spring 15, which presses the valve seat 12 into a bore 16 provided in the lower housing part 14, is arranged between the collar 13 and the lower housing part 14 of the load cell 3. Below the bore 16, a space 17 is provided which is in communication with a compressed air line 18. The space 19 formed between the lower housing part 14 and the membrane 7 is connected to a pressure gauge 21 via a line 20.

In dem Raum 19 wirkt ein bestimmter Luftdruck, der am Manometer 21 abgelesen werden kann. Dieser Luftdruck wirkt über die Membran 7 auf den Kolben 5· Ein auf den Hebel 4 (Pig. 1) einwirkender Druck .wird ebenfalls auf den Kolben 5 übertragen, wobei dieser Druck dem sich aus dem Luftdruck ergebenden Druck auf den Kolben 5 entgegengerichtet ist. Sind beide Drücke gleich groß,· so verändert sich an der Meßdose 3 nichts und der an dem Manometer 21 abzulesende Luftdruck stellt ein Maß für den auf den Hebel 4 einwirkenden Druck dar»A certain air pressure, which can be read on the manometer 21, acts in the space 19. This air pressure acts via the membrane 7 on the piston 5 · A on the Lever 4 (Pig. 1) acting pressure .wird is also transmitted to the piston 5, this pressure resulting from the the air pressure resulting pressure on the piston 5 is opposite. If both pressures are the same, then changed nothing at the load cell 3 and the air pressure to be read on the manometer 21 is a measure of the pressure acting on lever 4 »

Wenn der auf den Kolben 4 einwirkende Druck ansteigt, wird der Kolben 5 und damit gleichzeitig auch der Stift 10 nach unten gedrückt, so daß sich der Ventilsitz 12 von der Bohrung 16 abhebt. Dadurch gelangt weitere Druck-When the pressure acting on the piston 4 increases, the piston 5 and thus at the same time also the pin 10 is pressed down so that the valve seat 12 stands out from the bore 16. This causes further pressure

• ·• ·

\ luft aus der Leitung 18 durch den Raum 17 und der Boh- \ air from the line 18 through the space 17 and the drilling

; rung 16 in den Saum 19 und erhöht den hier vorhandenen; tion 16 in the hem 19 and increases the existing here

I luftdruck. Die Zufuhr von Druckluft und damit der AnstiegI air pressure. The supply of compressed air and with it the increase

de ε Luftdruckes in dem Raum 19 daueret so lange an, bisde ε air pressure in the space 19 continues until

I der infolge des Luftdruckes über die Membran 7 auf denI due to the air pressure through the membrane 7 on the

? Kolben 5 einwirkende Druck genau dem über den Hebel 4? The pressure acting on the piston 5 is exactly the same as that via the lever 4

S auf >.;en Kolben 5 wirkenden Druck entspricht. Denn dannS on> .; en piston 5 corresponds to the pressure acting. Because then

; . nimmt der Kolben 5 seine ursprüngliche Lage ein und der; . the piston 5 assumes its original position and the

I Ventilsitz 12 verschließt die Bohrung 16. Aus dein jetztI valve seat 12 closes the bore 16. From your now

i am Manometer 21 abzulesenden Luftdruck ist die Zunahme The air pressure to be read on the manometer 21 is the increase

I des auf den Hebel 4 einwirkenden Druckes zu ersehen.I of the pressure acting on the lever 4 can be seen.

I Sinkt der auf den Hebel 4 einwirkende Druck ab, so wirdI If the pressure acting on the lever 4 drops, then becomes

jj infolge des in dein Raum 19 vorhandenen Luftdruckes, derjj as a result of the air pressure in your room 19, the

I über die Membran 7 auf den Kolben 5 wirkt, der Kolben 5 ·I acts on the piston 5 via the membrane 7, the piston 5

t nach oben gedrückt. Der Stift 10 kann dieser Bewegung t pushed up. The pin 10 can this movement

I nicht folgen, da sein Ventilsitz 12 gegen die BohrungI do not follow because its valve seat 12 is against the bore

I anliegt, so daß die Entlüftungsleitung 9 freigegebenI is applied so that the vent line 9 is released

I wirdο Über die Bohrung 8 und die Entlüftungsleitung 9I will o Via the hole 8 and the vent line 9

i fließt nun Druckluft aus dem Raum 19 ins Preie. Dieser i compressed air now flows from the room 19 into the price. This

I Vorgang dauert so lange an, bis der Luftdruck in demI The process continues until the air pressure in the

f Rau m 19 so weit abgesunken ist, daß die beiden auf denf room 19 has sunk so far that the two of them are on the

I Kolben 5 einwirkenden Drücke wieder einander gleich sind I piston 5 acting pressures are again equal to each other

I ' und der Kolben 5 seine ursprüngliche Lage einnimmt. DieI 'and the piston 5 assumes its original position. the

I Abnahme des auf den Hebel 4 einwirkenden Druckes ist wie-I decrease in the pressure acting on lever 4 is again

I der aus dem am Manometer abzulesenden Luftdruck zu er-I the air pressure to be read on the manometer

1 · sehen.1 · see.

\ierm. die Veränderung des auf den Hebel 4 einwirkenden •Druckes allmählich erfolgt, wie es bei vielen technischen Einrichtungen der Fall ist, so sind die Wege des Kolbens 5 und aller anderen an dieser Bewegung teilnehmenden T_eile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sehr klein, so daß die Messung praktisch weglos erfolgt. \ ierm. If the change in the force acting on the lever 4 • pressure gradually, as is the case with many technology devices, so the paths of the piston 5 and all other T participating in this movement are _e ile of the inventive device is very small, so that the measurement practically without a path.

Die ±'ig. 3 und 4 zeigen Anv/endungslDeispiele der er-.findungsgemäßen Vorrichtung, wobei die Vorrichtung zur Messung von Zugspannungen verwendet wird. Gemessen werden soll die auf ein Band 22 einwirkende Zugspannung. Das Band 22 kann beispielsweise eine Papier- oder Stoffbaiin darstellen. Auf gleiche -Weise kann aber auch, die Spannung eines Kabels oder eines Seiles gemessen werden. Das Band 22 ist über eine Falze 23 geführt, deren Achse 24 in eir. jm Lagerbock 25 ruht. Der lagerbock 25 kann auf einer Konsole 26 angeordnet sein, (Fig.3)» die mit dem Hebel 4 der'Vorrichtung verbunden ist, oder er kann unnittelbcr mit dem Hebel 4 verbunden sein (Pig.4). Die auf das Band 22 einwirkende Zugspannung bewirkt eine Druckbeanspruchung der Walze 23 und damit des Hebels 4. Die Zuführung der Druckluft erfolgt über die Leitung 18. Der zu messende Luftdruck wird über die Leitung 20 dem Manometer 21 zugeführt.The ± 'ig. 3 and 4 show application examples of the invention Device, the device being used to measure tensile stresses. To be measured is intended to be the tensile stress acting on a belt 22. The belt 22 can, for example, be a paper or fabric base represent. The tension of a cable or rope can also be measured in the same way. The band 22 is guided over a fold 23, the axis 24 of which in eir. jm bearing block 25 rests. The bearing block 25 can a console 26 be arranged (Fig.3) »with the Lever 4 der'Vorrichtung is connected, or he can unmittelelbcr be connected to the lever 4 (Pig. 4). The tensile stress acting on the belt 22 causes a Pressure load on the roller 23 and thus on the lever 4. The compressed air is supplied via the line 18. The air pressure to be measured is fed to the manometer 21 via the line 20.

Falls es in bestimmten Fällen notwendig sein sollte, den auf den Hebel 4 einwirkenden Druck zu regeln, so kann als Manometer 21 ein Kontakt- oder Differenzdruckkontaktmanometer verwendet werden, das mit einer an sich bekannten Regeleinrichtung als Zweipunktregler zusammenwirkt .If, in certain cases, it should be necessary to regulate the pressure acting on the lever 4, see below can be used as a pressure gauge 21, a contact or differential pressure contact manometer with a per se known control device interacts as a two-point controller.

Ansprüche:Expectations:

1I1I

Claims

sayings

1. Device for measuring compressive and tensile stresses, characterized in that a lever (4)> on which the compressive or tensile stresses to be measured are directed a base plate (1) acts with one of its two ends via a pivot bearing (2) with the base plate (1) is connected and rests at its other end on a load cell connected to the base plate (3).

2. Device according to claim 1, characterized in that that the load cell (3) is connected to a lever (4) and firmly connected to a membrane (7) Has piston (5) which is provided with a bore (8) which merges into a vent line (9) and into which engages a pin (10) which has a valve seat (11) at its upper end and a valve seat at its lower end further valve seat (12) on v / eist, which by means of a against a collar (13) of the pin (10) and the lower housing part (14) of the load cell (3) supporting compression spring (15) in a in the lower housing part (14) provided bore (16) is printed, and that a space (17) located below the bore (16) with a compressed air line (13) and the bar (19) located between the membrane (7) and the lower housing part (14) is connected to a pressure gauge (21) via a line (20) ο

3. Device according to claim 2, characterized in that cU.2 Ci-.ii:?:. Nometer (21) is designed as contact or differential pressure - ".: onti: .ktmanomcter and is connected to a control device known per se .

4. Apparatus according to claim 2, characterized in that the line (20) connected to the pressure gauge (21) is connected to a pressure transducer known per se, which in turn is connected to a control device is related to the die'messierter compressive or tensile stress regulates.