NO751623L - - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse vedrører apparater til å understøtte og måle last hhv. belastning, f.eks. tanker som inneholder væske, eller vektbroer. Slike apparater som omfatter en tank som inneholder væske benyttes ofte i prosessanlegg hvor vekten av væsken i tanken enten må bestemmes fra tid til annen eller f.eks. må

.overvåkes kontinuerlig.

To tidligere utførelser av apparater til dette formål

er ganske kjent. Ved en utførelse av apparatet bæres en lastbæ-. rer av tre eller flere stempler som glir i opprettstående sylindre under bæreren, eller ved hjelp av en svingbar montering på

en side og et eller flere stempler på den motsatte side. Sylindrene er fylt med olje og forbundet med trykkmåleinnretninger og det hydrauliske trykk i sylinderen eller sylindrene indikerer derfor den totale last som understøttes. Da stemplene enten styres i sine sylindre eller er forbundet med sylindrene ved hjelp av elastiske.tetninger som tillater tilstrekkelig aksial bevegelse, men liten sidebevegelse, er lastbæreren utstyrt med tilstrekkelig sidestøtte, men hvis lastbæreren skulle få tendens til å krenge eller det skulle forekomme forandringer i lastbærerens sidedimensjoner, f.eks. som følge av temperaturforandringer eller andre forhold, vil deformeringer finne sted i lastene som understøttes av sylindrene eller i fordelingssystemet mellom lastene som under-støttes av den svingbare montering og sylinderen eller sylindrene, slik at summen av deres trykk ikke lenger vil indikere den" totale last nøyaktig.

For å unngå denne vanskelighet-er i en annen utførel-se av apparatet tre eller flere stempler og sylindre erstattet med et antall belger hvis endepartier er fast forbundet med lastbæreren og som er fylt med væske hvis trykk måles i alle belger for å tilveiebringe indikasjon på lasten som bæres av bæreren. Det er imidlertid ikke mulig å understøtte lastbæreren bare ved hjelp av belgene fordi belgene som er utsatt for indre trykk, ikke tilveiebringer noen sidestøtte for lastbæreren,' slik at en eller annen innretning for begrensning av sidebevegelsen er nød-vendig.

I noen tilfelle er lastbæreren understøttet på en side ved et svingelager og på den andre side ved en eller flere belger, og i dette tilfelle er ikke trykket på væsken i belgene direkte avhengig av lasten som understøttes av lastbæreren, men av denne lasts bevegelse om lageret. Lasten som indikeres ved må-ling av væsketrykket i belgene, vil derfor bare da bli nøyaktig bestemt hvis den horisontale forskyvning av lastens tyngdepunkt fra lagerets svingeakse forblir konstant mens lasten, såsom væskevolumet i en tank, forandres. Videre vil enhver forandring i lagerets friksjon føre inn en feil i målingen.

I andre tilfelle er lastbæreren understøttet på et antall belger uten svingelager, men i et slikt tilfelle er det nød-vendig å anordne horisontale ledd for å begrense sidebevegelsen. Også i dette tilfelle vil enhver friksjon som måtte forekomme i leddenes svingefester, tilveiebringe en feil som bevirker at trykket i belgene ikke lenger er i direkte forhold til lasten som understøttes åv lastbæreren. Alle disse ledd er i praksis vanskelige å innstille og holde nøyaktig horisontale, hvilket imidlertid er nødvendig for å unngå krefter som øker eller redu-serer lastverdien som induseres, dvs. innfører feil i målingen.

I en tredje utførelse av apparatet har man foreslått at lastbæreren istedenfor å understøttes ved tre eller fire stempler i sylindere understøttes ved hjelp av tre eller flere innretninger som hver omfatter en rullingsmembran som også er kjent som langslagmembran. I dette tilfelle omfatter hver slik innretning en plate som er stivt festet til lastbæreren og festet til mid-ten av en rullingsmembran som strekker seg over en sylinder hvori platen er bevegelig oppover og nedover. Membranen har en ringformet fold og strekker seg oppover fra kanten av platen mot folden, hvor den er brettet eller bøyd over og da forløper nedover igjen mot sin ytre omkrets, hvor ;den er festet til sylinderen.

Når membranen har denne form, er det vanligvis nødven-dig å ha en betydelig klaring mellom platens omkrets og sylinderen og når platen beveger seg oppover og nedover og folden i membranen beveger seg, forandrer foldens diameter seg og forskyves innover mot platens omkrets når platen beveger seg oppover og utover mot sylinderen, mens platen beveger seg nedover. En liten oppover eller nedover bevegelse vil opptre samtidig med forandringer i væskevolumet forårsaket ved temperaturforandringer og da bevegelsen bevirker at membranens effektive areal forandres, vil det opptre ukontrollerbare forandringer i forholdet mellom den totale last som understøttes ved hver plate og væskens trykk.

Hvis klaringen mellom platen og sylinderen avtar, slik at det er trang pasning mellom den foldede membran, platens omkrets og sylinderens indre, vil det være mulig i betydelig ut-strekning å unngå variasjoner i membranens effektive areal, men denne anordning blir nøyaktig hvis lastbæreren krenger eller forandrer sine sidedimensjoner. Denne apparatutførelse har. derfor nøyaktig de samme svakheter som apparatutførelser som omfatter

. stempler og sylindre hva feilmålingene angår.'

Hensikten med denne oppfinnelse er å tilveiebringe et apparat av den ovenfor nevnte type hvor de..omtalte svakheter med hensyn til unøyaktigheter er unngått, og et apparat ifølge oppfinnelsen omfatter en lastbærer som i sin helhet er understøttet ved tre eller flere lastbæreinnretninger som er drevet ved væsketrykk og innretninger for summering og indikering av summen av trykkene av væsken i innretningene for tilveiebringelse av en indikasjon av størrelsen av belastningen på bæreren, hvor hver innretning omfatter en i radialretningen stiv rørformet belg hvis akse forløper vertikalt og hvis bunnende er lukket, og et hus som er anordnet for montering på en fast støtte og som har en åpning i toppen, og hvori den øvre ende av belgen er tett forseglet, og huset omgir et væsketrykkammer som har en væskoinnløpsåp-ning og utløpsåpning som kommuniserer med innretningene for indikering og summering av trykkene og som strekker seg rundt omkretsen og under den lukkede bunn av belgene, idet sidebevegelsen av belgene begrenses av huset, og hvor bæreren er understøttet ved deler som er stivt festet på de øvre flater av de lukkede bunnender av belgene, slik at bærerens vekt og belastningen på denne motvirkes ved væsketrykket i kamrene av innretningene som innvirker på underflatene av belgenes lukkede bunner.

Ved en slik anordning vil den totale vekt av bæreren, såsom av en tank eller en vektbroplattform og dennes last, være direkte avhengig av summen av trykkene av væsken i innretningene som understøtter bæreren, uten at innføring av noen feil forårsa ket ved svingelagere eller sidestøtter.» De sistnevnte er gjort overflødige fordi belgene er utsatt for trykk utenfra og bæreren er understøttet ved bélgenes bunner, hvor enhver krenging av bæreren som måtte opptre, forårsaker krefter som innvirker på belgene og alltid søker å føre belgene tilbake til stabil sentral stilling i sitt hus.

Hvis bæreren er utformet som en sylindrisk tank med sin akse forløpende vertikalt, finnes det fortrinnsvis tre lastbære-og måleinnretninger som er anordnet symmetrisk rundt tanken, slik at med innretningene innbyrdes identiske vil trykkene i innretningenes kammere være i det vesentlige like. Hvis bæreren er utformet som en rektangulær plattform av en brovekt, finnes det fortrinnsvis fire innretninger en ved hvert hjørne av plattformen. For lengere vektbroer kan plattformen være leddet og i dette tilfelle kan det være nødvendig med seks eller flere innretninger.

Forskjellige konvensjonelle innretninger kan benyttes for summering og indikering av summen av trykkene i måleinnret-ningene og de kan enten være av.mekanisk type som påvirkes direkte ved væsketrykket eller kan være elektrisk drevne med omvand-lere som frembringer elektriske uttakssignaler som er direkte avhengig av væsketrykket.Indikeringsinnretningene kan være i form av en velgeskive med en viser eller ha andre indikatorer for tilveiebringelse av øyeblikkelig indikering av summen av trykkene og dermed vekten på lastbæreren eller alternativt kan indikeringsinnretningene være anordnet for å tilveiebringe en kontinuerlig opptaking av trykkene og dermed vekten på lastbæreren.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere nedenfor ved hjelp

av to eksempler og under henvisning til tegningene, hvor:

Fig. 1 er et skjematisk grunnriss av en utførelse av apparatet, fig. 2 et sideriss av en del av apparatet ifølge fig. 1, fig. 3 et skjematisk grunnriss av en annen utførelse av apparatet, og fig. 4 viser et vertikalt snitt og i større skala gjennom en av væsketrykk-påvirkbare lastbærende innretninger som ut-gjør en del av hver av de to apparatutførelser.

I det eksempel som er vist på fig. 1 og 2 omfatter apparatet en lastbærer i form av en sylindrisk tank 1 hvis akse for-løper vertikalt og som i sin helhet er understøttet av tre hydrauliske væsketrykkdrevne innretninger 2, som gjennom hydrauliske ledninger 3,4 og 5 er forbundet med en trykksummeringsinnret ning 6 hvor de tre trykk gjennom belger* overføres til en vektarm som på sin side utøver en kraft på en belastningscelle som utsen-der et elektrisk uttakssignal.Innretningen 6 er gjennom en elektrisk kabel 7 forbundet med en måler 8 som har en viser 9.Måleren 8 indikerer summen av trykkene av hydraulisk væske i de tre innretninger 2 og er kalibrert for å presentere en direkte avlesning av vekten av tankens 1 innhold.

Som vist på fig. 2 har tanken 1 en buet bunn 10 med på-sveisede rørformede føtter 11 og hver av disse føtter ender i en flens 12 som hviler på og er i flukt med en flens 13 av en av trykkinnretningene 2. Ifølge eksemplet er flensene 12 og 13 boltet sammen, men i mange tilfelle er dette ikke nødvendig. Innretningene 2 understøttes ved en fundamenteringsblokk 14.

Det annet eksempel som er vist på fig. 3, omfatter en

. brovekt og omfatter en lastbæré- og måleplattform 15 som i sin helhet understøttes av fire hydraulisk drevne støtteinnretninger 2' som er identiske med innretningene 2 ifølge det første eksempel. I dette tilfelle er dog plattformen 15 boltet direkte til innretningenes 2<1>flenser 13.

De fire.innretninger 2' er hver for seg gjennom hydrauliske trykkledningér 16-19 forbundet med en elektrisk drevet trykksummeringsinnretning 6' som ligner innretningen 6 bortsett fra at den har fire inntak og innretningen 6' er ved en kabel 7' forbundet med en måler 8' som er identisk med måleren 8 ifølge det første eksempel.

Som vist på fig. 4 omfatter hver av de hydrauliske lastbæreinnretninger 2 en i radialretningen stiv belg 20 av aneroidtypen med i det vesentlige sylindrisk form og med en ringformet foldet eller korrugert omkretsvegg. Veggen er av tynn folie el-let plate av rustfritt stål eller av messing, fosforbronse eller berylliumkobber.Belgene 20 har ved bunnen et ikke foldet sylindrisk parti 21 og bunnen er lukket med en stiv stålplate 22 inn-passet i partiet 21 og sveiset til enden av samme ved hjelp av en sveis 23. En stivering 24 omgir partiet 21 og er også sveiset til platen 22 ved hjelp av sveisen.23.

Den øvre ende av belgene 20 har også et ikke foldet sylindrisk parti 25 som passer inn i en sylindrisk åpning i en ringformet stiv stålplate 26 og som sammen med en stivering 27 er sveiset til platen 26 ved hjelp av en sveis 28.

Den ringformede plate 26 danner toppen av et hus 29 som også omfatter en bunnplate 30 og en sylindrisk vegg 31 som er sveiset til bunnplaten 30 ved hjelp av en sveis 32 og til den ringformede plate 26 ved hjelp av en sveis 33.Belgen 20 med sin bunnplate 22 og huset 29 omgir et hydraulisk trykkammer 34 med et væskeinnløp og et væskeutløp 35 som er forbundet med en av de hydrauliske trykkledninger 3,4 eller 16-19 og en tømmeåp-ning 36 som normalt er lukket med en skrueplugg som ikke er vist.

Et rør 37 er med en sveis 38 sveiset til bunnplaten 22<p>g strekker seg oppover gjennom belgen 20, hvor det rager over den ringformede plate 26 og med en sveis 39 er festet til flensen 13. Mellomrommet mellom rørets 37 ytterside og belgens 20 inner-side er lukket med en meget bøyelig mansjettring 40 av gummi som holdes på plass ved i ett med ringen utformede vulster 41 som for-løper langs ringens kanter og passer inn i tilsvarende forsenk-. ninger eller spor i platens 26 samt flensens 13 ytre omkrets. Da mansjettringen 40 er meget bøyelig, er flensen 13 som, som allerede nevnt, understøtter tanken 1, plattformen 15 eller enhver annen lastbærer i apparatet, selv understøttet fritt i huset.29 av den hydrauliske væske som under trykk befinner seg i kammeret 34 og som innvirker på nettoarealet av belgens 20 bunn som er lik arealet av platens 22 bunn sammen med det effektive areale av endeflaten av belgpartiets 21 bunnkant.

Sidebevegelse av bunnplaten 22 og dermed av flensen 13 og av lastbæreren som understøttes av de forskjellige innretnin-gers flenser 13, begrenses ved en plate 42 som er sveiset til platens 22 underside. Klaringen mellom platens 42 omkrets og innersiden av husets 29 sylindriske vegg 31 er noe mindre enn klaringen mellom rørets 37 ytterside og stiveringens 27 innersi-de.

Da mansjettringens 40 aksiale stivhet er neglisjerbar i forhold til belgens 20 aksiale stivhet, er trykket fra den hydrauliske væske i kammeret 34 en lineær funksjon av lasten som bæres av flensen 13. Derfor er den totale belastning eller lasten i tanken 1 eller den totale last som er understøttet ved plattformen 15 en lineær funksjon av summen av trykkene av væsken i kamrene 34 i identiske innretninger 2 hhv. 2' som understøtter tanken 1 hhv. plattformen 15 og denne last indikeres direkte ved hjelp av målerne 8 eller 8'.

Claims (7)

1. Apparat til å understøtte og måle last eller belastning omfattende en lastbærer som i sin helhet er understøttet ved tre eller flere væsketrykkdrevne lastbæreinnretninger og innretninger for summering og indikering av summen av trykkene av væsken i innretningene for tilveiebringelse av en indikasjon på størrel-sen av lasten på bæreren,karakterisert vedat hver innretning (2) omfatter en radialt stiv rørformet belg (20) hvis akse forløper vertikalt og hvis bunn (22) er lukket, og et hus som er innrettet til å anbringes på en fast støtte (14) og som har en åpning ved toppen hvori belgens (20) øvre ende (2 5) er forseglet, hvor huset (29) omgir et trykkvæskekammer (34) som har en væskeinnløpsåpning og væskeutløpsåpning (35) som er i for-bindelse med innretningene (8,6) for indikering og summering av trykkene og som strekker seg langs omkretsen og under den lukke-, de bunn (22) av belgen (20), hvor belgens - (20) sidebevegelse er begrenset av huset (31) og hvor bæreren (1,15)understøttes av organer (37,13) som er stivt festet til den øvre side av de lukkede bunner (22) av belgene (20), slik at bærerens (1,15) vekt og av lasten på denne motvirkes av væsketrykket i kamrene (34) i innretningene (2) som innvirker på undersidene av de lukkede bunnender (22) av belgene (20) .

2. Apparat ifølge krav 1,karakterisert vedat lastbæreren er i form av en sylindrisk tank(l) med sin akse opprettstående og at det finnes tre lastbære- og måleinnretninger (2) som er anordnet symmetrisk rundt tanken (1).

3. Apparat ifølge krav 1,karakterisert vedat lastbæreren er utformet som en rektangulær plattform og at det finnes fire lastbære- og måleinnretninger anordnet i nærhe-ten av hvert hjørne av plattformen.

4. Apparat ifølge krav 1,2 eller -3,karakterisert vedat belgen er av aneroidtypen og i det vesentlige sylindrisk formet og med en ringformet korrugert eller foldet periferisk vegg.

5. Apparat ifølge krav 4,karakterisert vedat belgveggen er av en tynn plate av rustfritt stål, messing, berylliumkobber eller fosforbronse.

6. Apparat ifølge krav 4 eller 5,karakterisertved at belgens bunn er lukket med en stiv bunnendeplate og bel gens topp bæres av en stiv ringplate som omgir belgen og danner husets øvre ende.

7. Apparat ifølge krav 4,5 eller 6,karakterisert vedat en plate rager radialt utover fra belgens bunn og at belgens sidebevegelse er begrenset ved anlegg mellom omkretsen av den radialt utragende plate og innersiden av huset.