ES1056684U

ES1056684U - Disc load load cell. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES1056684U
Application number: ES200400279U
Authority: ES
Inventors: Rafael González Gallegos
Original assignee: Dinacell Electronica SL
Current assignee: Dinacell Electronica SL
Priority date: 2004-02-10
Filing date: 2004-02-10
Publication date: 2004-04-16
Anticipated expiration: 2014-02-10
Also published as: ES1056684Y

Abstract

Discoidal load cell, constituted by a body of generally cylindrical shape, internally hollow, delimited by each substantially flattened bases, said cell being capable of being used for the detection and measurement of the magnitude of a compression stress derived from a load applied between the bases of the body of the cell, characterized because: said cylindrical body (1) of the cell has a multiplicity of openings (2, 2 ") of generally elongated shape, oblong, aligned according to two circumferential lines close to each respective base, of which the openings (2) of an alignment they are in positions of non-alignment with the openings (2 '') of the other alignment except for short end portions of each opening (2, 2 '') of one alignment with respect to two openings (2 '', 2) of the other alignment and vice versa; and in that between both alignments of openings (2, 2 ") there is provided a multiplicity of blind cavities (3) for receiving the corresponding extensiometric gauges, arranged along a circumferential line of alignment at an intermediate height between both lines of openings (2, 2 "), and in respective positions such that they are located between the end portions of mutual partial confrontation of an opening (2, 2") of an alignment with respect to two openings (2 ", 2"). ) consecutive from the other alignment, and vice versa. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Célula de carga discoidal.Discoidal load cell.

Object of the invention

La presente invención se refiere a una célula de carga discoidal, que aporta esenciales características de novedad y notables ventajas con respecto a los medios conocidos y utilizados para los mismos fines en el estado actual de la técnica.The present invention relates to a cell of discoidal load, which provides essential novelty features and notable advantages over known media and used for the same purposes in the current state of the technique.

Más en particular, la invención propone el desarrollo de una célula del tipo de las que se utilizan para operaciones de evaluación de la magnitud de una carga en virtud de la deformación experimentada por efecto del esfuerzo al que se somete y su transmisión a las galgas extensiométricas incorporadas en distintas posiciones predeterminadas del cuerpo de la célula. La célula de carga discoidal propuesta ha sido concebida según un patrón de diseño ideado con vistas a la consecución de una mejora sustancial en la precisión de la medición realizada sobre la carga en cuestión con independencia del punto del perímetro de la base en el que se aplique axialmente dicha carga.More particularly, the invention proposes the development of a cell of the type used for operations assessing the magnitude of a load under the deformation experienced by the effect of the stress at which submits and its transmission to the built-in strain gauges in different predetermined positions of the cell body. The proposed discoidal load cell has been conceived according to a Design pattern designed with a view to achieving improvement substantial in the accuracy of the measurement performed on the load in question regardless of the perimeter point of the base in which is axially applied said load.

El campo de aplicación de la invención se encuentra comprendido dentro del sector industrial dedicado a la fabricación y/o instalación de sistemas de pesaje, detección y/o evaluación de cargas en dispositivos y aparatos sometidos a cargas variables o fijas.The scope of the invention is is included within the industrial sector dedicated to the manufacture and / or installation of weighing, detection and / or systems evaluation of loads on devices and devices subjected to loads Variable or fixed.

Background and summary of the invention

Los expertos en la materia son conocedores de la amplia utilización que se hace actualmente de los dispositivos conocidos como ``células de carga'', consistentes básicamente en elementos diseñados para ser instalados en ubicaciones predeterminadas de aquellos sistemas en los que se hace necesario llevar a cabo la medición. Un ejemplo particular muy conocido en la práctica, consiste en el caso de los ascensores utilizados para arrastrar personas o materiales, en los que las células de carga se encargan de transmitir a los dispositivos de control una señal derivada del esfuerzo al que se someten, de modo que los dispositivos de control determinen si la carga que debe ser soportada y/o arrastrada está dentro de los límites preestablecidos. Por supuesto, el ejemplo práctico citado anteriormente constituye solamente un caso de aplicación concreta, y en ningún caso pretende limitar el campo de aplicación, sino únicamente servir de ilustración con vistas a facilitar la comprensión de la descripción que se va a realizar en lo que sigue.Those skilled in the art are knowledgeable about the extensive use currently made of devices known as `` load cells '', basically consisting of items designed to be installed in locations default of those systems in which it becomes necessary Carry out the measurement. A particular example well known in the practice, it is the case of the elevators used to drag people or materials, in which load cells are responsible for transmitting a signal to the control devices derived from the effort to which they are subjected, so that control devices determine if the load to be supported and / or dragged within limits Preset Of course, the practical example cited previously it constitutes only a case of concrete application, and in no case it tries to limit the field of application, but only serve as an illustration with a view to facilitating understanding of the description to be made in what follow.

De acuerdo con los diseños conocidos, las células de carga incorporan galgas extensiométricas en posiciones predetelminadas, las cuales experimentan el resultado del esfuerzo al que se somete la célula, y como consecuencia se ven sometidas a una deformación que se traduce en una señal eléctrica cuya magnitud depende, para cada tipo de célula, del esfuerzo que les afecta. Esta señal eléctrica, aprovechada y gestionada convenientemente por los medios de control asociados, como se ha dicho anteriormente, sirve para determinar la magnitud del esfuerzo y conocer por lo tanto si se está dentro de los límites establecidos para el desarrollo de la operación con absoluta seguridad. Las mencionadas galgas extensiométricas suelen estar alojadas normalmente en el interior de cavidades practicadas al efecto en el cuerpo de la célula, en posiciones previamente calculadas según la distribución de esfuerzos prevista para la célula, de modo que se pueda garantizar, en la medida de lo posible, un funcionamiento correcto y preciso del conjunto.According to known designs, the cells of load incorporate strain gauges in positions preset, which experience the result of the effort to which the cell is subjected, and as a consequence they are subjected to a deformation that results in an electrical signal whose magnitude it depends, for each type of cell, on the effort that affects them. This electrical signal, exploited and conveniently managed by the associated control means, as stated above, it serves to determine the magnitude of the effort and to know what whether it is within the limits established for the Operation development with absolute security. The mentioned strain gauges are usually housed normally in the inside of cavities practiced to the effect on the body of the cell, in positions previously calculated according to the distribution of efforts planned for the cell, so that it can ensure, as far as possible, proper operation and precise of the set.

La presente invención se ha propuesto como objetivo principal el hecho de proporcionar una célula de carga del tipo descrito en lo que antecede, de diseño discoidal, cuyas características constructivas han sido previstas de tal modo que se obtiene una mejora considerable de las mediciones efectuadas, todo ello en base al diseño específico con que ha sido concebida y a una distribución estratégica de aberturas y ubicaciones de las galgas extensiométricas. Este objetivo ha sido alcanzado plenamente mediante la célula de carga que va a ser objeto de descripción en lo que sigue, y cuyas características principales están contenidas en la parte caracterizadora de la reivindicación 1.The present invention has been proposed as main objective is to provide a load cell of the type described above, of discoidal design, whose constructive characteristics have been provided in such a way that obtains a considerable improvement of the measurements made, all this based on the specific design with which it has been conceived and a strategic distribution of gauges openings and locations extensiometric This goal has been fully achieved. by means of the load cell that will be described in What follows, and whose main features are contained in the characterizing part of claim 1.

En esencia, la célula de la invención comprende un cuerpo cilíndrico en general, de poca altura, interiormente hueco, de bases sustancialmente planas, diseñado para soportar el esfuerzo derivado de la carga en la dirección de la altura del cilindro. El cuerpo posee aberturas rasgadas pasantes en las proximidades de ambas bases, alineadas según dos líneas respectivas junto a cada una de las bases mencionadas, en posiciones de no enfrentamiento general las pertenecientes a cada una de dichos alineamientos, es decir, alternativamente desplazadas entre sí, mientras que a altura intermedia se ha previsto la provisión de una pluralidad de cavidades ciegas, abiertas hacia el exterior, cuyas posiciones están asimismo alineadas según una circunferencia intermedia y destinadas a albergar las galgas extensiométricas. En estas condiciones, cuando se somete el cuerpo de la célula a un esfuerzo, generalmente un esfuerzo de compresión entre ambas bases, el efecto de este esfuerzo se transmite axialmente, en la dirección de la altura del cilindro, a través de las porciones continuas de pared, con la seguridad de que siempre va a afectar de manera directa a una o más de las galgas extensiométricas cualquiera que sea el punto de aplicación de la carga sobre el perímetro de la base del cilindro.In essence, the cell of the invention comprises a cylindrical body in general, of low height, internally hollow, substantially flat bases, designed to support the stress derived from the load in the direction of the height of the cylinder. The body has torn through openings in the proximities of both bases, aligned along two respective lines next to each of the mentioned bases, in positions of no general confrontation those belonging to each of said alignments, that is, alternately displaced from each other, while at intermediate height the provision of a plurality of blind cavities, open to the outside, whose positions are also aligned according to a circle intermediate and intended to house strain gauges. In these conditions, when the cell body is subjected to a effort, usually a compression effort between both bases, the effect of this effort is transmitted axially, in the direction of the height of the cylinder, through the continuous portions of wall, with the assurance that it will always affect so direct to one or more of the strain gauges any be the point of application of the load on the perimeter of the cylinder base

Brief description of the drawings

Estas y otras características y ventajas de la invención, se pondrán más claramente de manifiesto a partir de la descripción detallada que sigue de una forma preferida de realización, dada únicamente a título de ejemplo ilustrativo y no limitativo, con referencia a los dibujos que se acompañan, en los que:These and other features and advantages of the invention, will become more clearly apparent from the detailed description that follows in a preferred way of embodiment, given by way of illustration only and not limiting, with reference to the accompanying drawings, in the what:

La Figura 1 es una vista en perspectiva de una célula de carga discoidal construida de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención.Figure 1 is a perspective view of a discoidal load cell constructed in accordance with the teachings of the present invention.

Description of a preferred embodiment

Tal y como se ha indicado en lo que antecede, la descripción detallada de la forma de realización preferida de la célula de la invención va a ser llevada a cabo en lo que sigue con la ayuda de los dibujos anexos, en los que aparecen las distintas partes de la célula identificadas con referencias numéricas. Así, la célula ha sido indicada globalmente con la referencia numérica 1, y según se aprecia, consiste en un cuerpo que en general puede ser considerado como de forma cilíndrica, de dimensiones predeterminadas dependiendo de la aplicación concreta a la que se destine, interiormente hueco, dotado de aberturas 2, 2' pasantes de forma general alargada, oblongas, las cuales, según se ha dicho anteriormente, están alineadas en las proximidades de ambas bases aplanadas del cilindro según dos líneas circunferenciales respectivas, pero mutuamente desplazadas, en relación de no enfrentamiento general, completo, las aberturas 2 de una línea con respecto a las aberturas 2' de la otra, y viceversa. La situación es claramente apreciable en la Figura, en la que se comprueba que serán posiblemente porciones extremas cortas de cada abertura 2 las que lleguen a coincidir con otras correspondientes de dos aberturas 2', y al contrario.As indicated above, the detailed description of the preferred embodiment of the cell of the invention will be carried out in what follows with the help of the attached drawings, in which the different ones appear parts of the cell identified with numerical references. So, the cell has been indicated globally with the numerical reference 1, and as seen, it consists of a body that in general can be considered cylindrical, of dimensions predetermined depending on the specific application to which destine, internally hollow, provided with openings 2, 2 'through elongated general shape, oblong, which, as stated previously, they are aligned in the vicinity of both bases flattened cylinder according to two circumferential lines respective, but mutually displaced, in relation to no general, complete confrontation, openings 2 of a line with with respect to the openings 2 'of the other, and vice versa. The situation It is clearly noticeable in the Figure, which shows that it will possibly be short end portions of each opening 2 the that coincide with other corresponding two openings 2 ', and vice versa.

En posición intermedia, siguiendo también una alineación correspondiente con una línea circunferencial, se ha previsto la formación de cavidades 3 ciegas, concebidas con configuración circular, y destinadas a albergar y retener las galgas extensiométricas (no representadas), encargadas de generar la(s) correspondiente(s) señal(es) eléctrica(s) para su entrega a los medios de evaluación y control (no representados), cuando se somete el cuerpo 1 de la célula a un esfuerzo de compresión entre ambas bases, con el fin de evaluar la magnitud de ese esfuerzo (es decir, la magnitud de la carga).In intermediate position, also following a corresponding alignment with a circumferential line, it has provided for the formation of 3 blind cavities, conceived with circular configuration, and intended to house and retain strain gauges (not shown), responsible for generating the corresponding electrical signal (s) for delivery to the means of evaluation and control (not represented), when subjects the body 1 of the cell to a compression effort between both bases, in order to assess the magnitude of that effort (it is say, the magnitude of the load).

Tal y como se puede apreciar en la Figura, la posición de cada una de las cavidades 3 ha sido estudiada y diseñada de manera que va correspondiendo sucesivamente con esas porciones extremas de eventual enfrentamiento mutuo incompleto de cada de las aberturas 2 un alineamiento con las porciones extremas adyacentes de dos aberturas sucesivas 2' del otro alineamiento y viceversa, de modo que la trasmisión de un esfuerzo de compresión ejercido sobre una base y trasmitido en dirección a la otra base, ha de seguir un recorrido a través de las porciones de pared que proporcionan relación de continuidad entre ambas bases, con lo que la dirección en la que se transmite la deformación experimentada por el cuerpo como resultado de la carga aplicada, según sea la orientación de la fuerza, pasa obligadamente por una o más de las partes del cuerpo en las que están realizadas las mencionadas cavidades 3, sufriendo las galgas extensiométricas de su interior los efectos de la deformación, y garantizando así una detección adecuada del esfuerzo, y una medición correcta de la magnitud de éste.As can be seen in the Figure, the position of each of the cavities 3 has been studied and designed so that it corresponds successively with those extreme portions of eventual incomplete mutual confrontation of each of the openings 2 an alignment with the end portions adjacent two successive openings 2 'of the other alignment and vice versa, so that the transmission of a compression effort exercised on one basis and transmitted in the direction of the other base, you have to follow a route through the wall portions that provide continuity relationship between both bases, with which the direction in which the deformation experienced is transmitted by the body as a result of the applied load, depending on the orientation of the force, necessarily passes through one or more of the body parts where the mentioned ones are made cavities 3, suffering from the strain gauges inside the effects of deformation, and thus guaranteeing a detection adequate effort, and a correct measurement of the magnitude of East.

Como se comprenderá, la realización propuesta por la presente invención constituye una forma mucho más eficaz de llevar a cabo las mediciones correspondientes a la carga aplicada a la célula descrita cuando dicha carga aplicada tiene como consecuencia provocar una compresión entre ambas bases del cuerpo cilíndrico 1, al disponer siempre de al menos una cavidad 3 (y su galga extensiométrica asociada) en la dirección de propagación del esfuerzo.As will be understood, the realization proposed by the present invention constitutes a much more effective way of carry out the measurements corresponding to the load applied to the cell described when said applied load has as consequence cause a compression between both bases of the body cylindrical 1, always having at least one cavity 3 (and its associated strain gauge) in the direction of propagation of the effort.

No se considera necesario hacer más extenso el conteni- do de esta descripción para que un experto en la materia pueda comprender su alcance y las ventajas derivadas de la invención, así como desarrollar y llevar a la práctica el objeto de la misma.It is not considered necessary to make the contained in this description for an expert in the field can understand its scope and the advantages derived from the invention, as well as develop and implement the object of the same.

No obstante, debe entenderse que la invención ha sido descrita según una realización preferida de la misma, por lo que puede ser susceptible de modificaciones sin que ello suponga alteración alguna del fundamento de dicha invención, pudiendo afectar tales modificaciones a la forma, al tamaño y/o a los materiales de fabricación.However, it should be understood that the invention has been described according to a preferred embodiment thereof, so which may be subject to change without implying any alteration of the basis of said invention, being able to affect such modifications to the shape, size and / or Manufacturing materials.

Claims

1. Discoidal load cell, consisting of a generally cylindrical body, internally hollow, delimited by substantially flattened bases, said cell being capable of being used for the detection and measurement of the magnitude of a compression effort derived from a load applied between the bases of the cell body, characterized in that:

said cylindrical body (1) of the cell has a multiplicity of openings (2, 2 ') generally elongated, oblong, aligned along two circumferential lines near each respective base, of which the openings (2) of a alignment are in non-alignment positions with the openings (2 ') of the other alignment except in short portions ends of each opening (2, 2 ') of an alignment with respect to two openings (2 ', 2) of the other alignment and vice versa;

and because between both alignments of openings (2, 2 ') a multiplicity of cavities (3) are provided blind for housing the corresponding strain gauges, arranged along a circumferential alignment line at an intermediate height between both opening lines (2, 2 '), and in respective positions such that they are located between the portions extremes of mutual partial confrontation of an opening (2, 2 ') of an alignment with respect to two consecutive openings (2 ', 2) of the other alignment, and vice versa.