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Hydraulische Kolben-Druckmeßdose Die Erfindung bezieht sich auf eine
hydraulische Kolben-Druckmeßdose, bei der die bewegliche und flüssigkeitsdichte
Verbindung zwischen Kolben und Dosengrundkörper durch ein nachgiebiges, flüssigkeitsundurchlässiges
Material, wie Gummi od. dgl., hergestellt ist.
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Bei den bekannten Druckmeßdosen wird der mit Flüssigkeit gefüllte
Raum lediglich durch zwei im mittleren Teil eine Ausnehmung bildenden Platten od.
dgl. gebildet, die in der Regel durch außen an der Peripherie der Meßdose angeordnete
Schrauben miteinander verbunden werden. Derartige Bauarten lassen keine seitlichen
Verschiebungen der beweglichen Platte bzw. des Kolbens zu, sind schwer zu dichten
und benötigen für Messungen vergleichsweise große Hübe.
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Bekannt sind ferner Mehrkraftmesser, die aus zwei parallel geschalte,ten,
räumlich voneinannder getrennten, elastischen Einzelkraftmessern in Gestalt von
zwei Meßdosen bzw. zwei unter atmosphärischem Druck stehende Flüssigkeitsräumen
bestehen. Solche Mehrkraftmesser sprechen auf Druckdifferenz der beiden Einzelmeßdosen
od. dgl. an.
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Demgegenüber zeichnet sich die Erfindung durch einen den Kolben und
den Grundkörper umschließenden ringförmigen Bauteil aus, der durch Ringe aus dem
nachgiebigen, flüssigkeitsundurchlässigen Material einerseits mit dem Kolben, andererseits
mit dem Grundkörper verbunden ist. Dadurch wird eine besonders gut abgedichtete
Druckmeßdose geschaffen, die zugleich meßtechnisch besonders günstig ist. Der Vorteil
des als schwebende Muffe wirkenden, den Grundkörper umschließenden, zwischen diesem
und dem Kolben elastisch angeordneten Bauteils liegt darin, daß dadurch beachtliche
Seitenverschiebungen möglich sind, die ohne nennenswerten Einfluß auf die Meßgenauigkeit
bleiben. Weiterhin sind die Absenkungen des Kolbens, bezogen auf den den Grundkörper
umschließenden Bauteil, und die Absenkung dieses Bauteils, bezogen auf den Grundkörper,
jeweils gleich der halben Gesamtsenkung.
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Eine der Ausführungsmöglichkeiten der Erfindung besteht beispielsweise
darin, daß dieselbe als Mehrfachdose ausgebildet ist, indem mindestens zwei, vorzugsweise
mehrere an ihrem Kreisumfang abgedichtete, durch eine gemeinsame lastaufnehmende
Platte abgedeckte Kolben in gleichen radialen Abständen von der Längssymmetrieachse
der Meßdose und in gleichen Teilkreisabständen voneinander, d. h. im Winkel zueinander,
und koaxial zu den ihnen zugeordneten, auf ihrem Kreisumfang ebenfalls abgedichtete
Zapfen angeordnet sind, die zusammen mit den Kolben von einem gemeinsamen ringförmigen
Bauteil umschlossen und über ihre mittigen Kanäle und radialen Kanäle mit einem
zentralen Durchlaß verbunden sind.
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Weitere Vorkehrungen, Abwandlungen, Einzelheiten und Vorteile der
Erfindung sind nachstehend an Hand einiger Ausführungsbeispiele im Zusammenhang
mit der Zeichnung erläutert. Es zeigt Fig. 1 den Aufriß einer Baueinheit mit einem
einzelnen lastaufnehmenden Kolben, teilweise im Schnitt, Fig. 2 den Aufriß einer
anderen Bauart, ebenfalls mit einem einzelnen lastaufnehmenden Kolben, im Schnitt,
Fig. 3 den Grundriß einer weiteren Bauart mit drei lastaufnehmenden Kolben, die
an einer die Belastung aufnehmenden Platte angeordnet sind, Fig. 4 einen Schnitt
entlang der Linie A-A der Fig. 3.
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Zu Fig. 1: Diese konstruktive Ausführung der Erfindung weist einen
Grundkörper 1 mit einer ebenen, bearbeiteten Oberfläche 2 und einem querverlaufenden
Durchlaß 3 auf, der vom äußeren Umfang des Körpers bis zu dessen Mittelpunkt verläuft,
wo er mit dem unteren Ende eines Durchganges 4 verbunden ist.
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Letzterer führt bis zur Oberseite 2.
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Die Vorrichtung besteht weiterhin aus einem Kolben 5, der nach dem
Zusammenbau der gesamten Einheit senkrecht über der oberen Oberfläche 2 des Grundkörpers
in einem Abstand von diesem angeordnet ist.
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Ein flüssigkeitsundurchlässiger, elastischer Rundschnurring 6, der
z. B. aus Gummi oder synthetischem, gummiartigem Material hergestellt ist, ist mit
seinem inneren Umfang flüssigkeitsdicht in einer Ausnehmung 7 nahe der unteren Endfläche
des Kolbens augebracht.
DerselbeRing faßt mit seinem äußeren Umfang
abdichtend in die Ausnehmung 8. Letztere befindet sich am inneren Umfang einer schwebend
angeordneten Muffe 9, deren Länge so bemessen ist, daß ihre untere Kante sich unterhalb
der Oberfläche 2 des Grundkörpers befindet. Ein gleichartiger, flüssigkeitsundurchlässiger
Rundschnurring 10, der ebenfalls z. B. aus Gummi oder entsprechendem synthetischem
Material hergestellt sein kann, ist mit seinem inneren Umfang flüssigkeitsdicht
in einer Ausnehmung 11 im Grundkörper nahe dessen Oberfläche 2 angebracht.
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Derselbe Ring faßt mit seinem äußeren Umfang in eine Ausnehmung 12,
die an der Muffe angebracht ist.
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Die schwebend angebrachte Muffe ist am oberen und unteren Ende bearbeitet,
so daß die Ausnehmungen 13 und 14 entstehen, in denen die Dichtungsringe 15 und
16 angebracht sind. Die durch Bearbeitung entstehenden dünnen Wände der Muffe sind
nach innen gebogen, so daß sie auf den abgeschrägten Flächen 15 a und 16 a der Ringe
aufliegen und diese somit in ihrer Lage festhalten. Nach dem Anbringen der Ringe
wird der zwischen den Dichtungsringen und dem Kolben 5 sowie dem Grundkörper 1 vorhandene
Spielraum mit Dichtungstreifen 17 und 18 aus Gummi oder synthetischem Material ausgefüllt.
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Der querverlaufende Durchlaß 3 im Grundkörper 1 ist durch ein Rohr
19 mit einer Druckmeßeinrichtung verbunden, wie z. B. einem Druckmeßgerät mit einer
Anzeigevorrichtung, die der zu messenden Belastung entsprechend ausgelegt ist. Die
Kammer 21, die begrenzt wird durch den Kolben 5, den Grundkörper 1, die beiden elastischen
Rundschnurringe 6 und 10 und die innere Seite der Muffe9 sowie die beiden Kanäle
3 und 4 im Grundkörper und das Rohr 19, das zur Meßeinrichtung führt, sind mit Flüssigkeit
gefüllt.
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Die zu messende Last wird auf einen Buckel 5a im Kolben aufgelegt.
Infolge der Elastizität der Ringe wird der Kolben in Richtung auf den Grundkörper
verlagert, und die einwirkende Belastung auf dem Meßgerät in einer Maßeinheit des
Druckes angezeigt.
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Tn der in Fig. 2 dargestellten Bauart werden an Stelle elastischer
Rundschnurringe, die in Ausnehinungen der Muffe 21, des Kolbens 22 und des Grundkörpers
eingreifen, elastische Ringe 23 und 24 vorgesehen, die mit ihrem inneren Umfang
an der Muffe 21 etwa durch Ankleben, Anvulkanisieren oder in ähnlicher Weise befestigt
sind.
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Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Bauart ist zur Messung schwererer
Belastungen vorgesehen und besteht aus einem Grundkörper 25, der eine ebene Oberseite
hat. Aus diesem Grundkörper ragen im gleichen Abstand radial von dessen Mittelpunkt
drei Zapfen 26, 27, 28 heraus, die im gleichen Abstand voneinander und im Winkel
zueinander angeordnet sind. Der Grundkörper ist mit einem zentralen Durchlaß 29
versehen, der mit einer Meßeinrichtung (nicht dargestellt) verbunden ist. Durch
radial verlaufende Kanäle 30, 31, 32, die in den zentralen Durchlaß 29 münden, wird
letzterer mit den vertikalen Kanälen 33, 34, 35 verhunden, die zentrisch durch die
zylindrischen Zapfen verlaufen. Um zu verhindern, daß zwischen der Oberseite des
Grundkörpers und der unteren Oberfläche jedes Zapfens Flüssigkeit austritt, werden
Dichtringe 36 in Ausnehmungen des Grundkörpers an den Enden der radial verlaufenden
Kanäle 30, 31, 32 unter den Zapfen angebracht.
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Drei lastaufnehmende Bauteile in Gestalt der Kolben 37, 38, 39 sind
über den Zapfen 26, 27, 28 zu diesen koaxial angeordnet und an der Unterseite der
Platte 40, auf die die Last aufgelegt wird, durch Schrauben
41 befestigt. Bei dieser
Bauart sind die Zapfen 26, 27, 28 jeweils von unteren flüssigkeitsundurchlässigen,
elastischen Ringen 42, 43, 44 umgeben, die sich in Durchbohrungen 45, 46, 47 eines
schwebend angeordneten Bauteiles 48 in Form einer zylindrischen Scheibe befinden.
Jeder dieser elastischen Ringe ist mit seinem inneren Umfang an der Wandung jeweils
einer Durchbohrung etwa durch Anvulkanisieren oder Ankleben befestigt. Die elastischen
Ringe können auch in jeweils einander entsprechenden Ausnehmungen in den Zapfen
und an den Wandungen der Bohrungen angebracht sein. Gleichartige elastische Ringe
49, 50, 51 umschließen die Kolben, wobei der innere Umfang jedes Ringes jeweils
an einem Kolben und der äußere Umfang jedes Ringes jeweils an einer Wandung der
Löcher 45, 46, 47 etwa durch Anvulkanisieren oder Ankleben befestigt ist.
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Die Ringe können auch in jeweils einander entsprechenden Ausnehmungen
an den Kolben und an den Wandungen der erwähnten Bohrungen angebracht sein.
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Zwischen den koaxialen Kolben und Zapfen befinden sich drei flüssigkeitsgefüllteKammern
52, die mit einer nicht dargestellten Meßeinrichtung über die Leitungen 33, 34,
35, die Kanäle30, 31, 32 und den zentralen Durchlaß verbunden sind. Somit wird die
die Last tragende Platte 40 durch die beiden Sätze elastischer Ringe und den schwebend
angeordneten Bauteil elastisch über dem Grundkörper gehalten.
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PATENTANspnt'cHE: 1. Hydraulische Kolben-Druckmeßdose, bei der die
bewegliche und flüssigkeitsdichte Verbindung zwischen Kolben und Dosengrundkörper
durch ein nachgiebiges, flüssigkeitsundurchlässiges Material, wie Gummi od. dgl.,
hergestellt ist, gekennzeichnet durch einen den Kolben (5; 22) und den Grundkörper
(1) umschließenden ringförmigen Bauteil (9; 21), der durch Ringe (6, 10; 23, 24)
aus dem nachgiebigen, flüssigkeitsundurchlässigen Material einerseits mit dem Kolben
(5; 22), andererseits mit dem Grundkörper (1) verbunden ist.