Druckmessdose zur Messung von Gewichten
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Druckmessdose zur Messung von Gewichten, beispielsweise zur Messung des Gewichtes bzw. Inhalts von Behältern, wie Kesseln.
Bei der Feststellung des Gewichtes von Behältern, insbesondere zur Feststellung des jeweiligen Inhaltes dieser Behälter, kann man den AuRage- druck des Behälters auf eine seiner Unterlagen messen. Die bisher für solche Zwecke verwendeten bekanntgewordenen Druckmessvorrichtungen, darunter auch hydraulische Druckmessdosen, zeigen gewisse Nachteile. So erfordern sie eine meist sehr umständliche und viel Raum beanspruchende Lagerung oder Aufhängung des Behälters. Diese Aufhängung muss insbesondere so ausgebildet sein, dass sie die durch die Temperaturschwankungen bedingte Grössenänderung des Behälters aufnehmen kann, ohne auf die Genauigkeit der Anzeige der Druckmessdose einen Einfluss auszuüben.
Weiterhin erfordern die meisten Messvorrichtungen sehr umständliche, umfangreiche und oft nur durch geschultes Personal zu bedienende Ablesevorrichtungen.
Die vorliegende Erfindung soll hier Abhilfe verschaffen. Sie betrifft eine Druckmessdose zur Messung von Gewichten, insbesondere des Gewichtes eines Behälters und ist gekennzeichnet durch zwei mittels eines Faltrohres vereinigte Druckplatten, welche Teile ein druckdichtes, mit dem zu messenden Gewicht zu belastendes Gefäss bilden, dessen Inneres mit einer inkompressiblen Flüssigkeit gefüllt und' mit einem Druckmesser verbunden ist.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollen nun an Hand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden, wobei Fig. 1 die Anordnung einer solchen Druckmessdose an einem Vorratskessel zeigt.
Fig. 2 zeigt eine Druckmessdose im Schnitt, und
Fig. 3 zeigt eine etwas veränderte Ausführungsform dieser Dose.
Die Fig. 1 zeigt einen waagrecht liegenden, beispielsweise zylindrischen Kessel 10, welcher an seiner Unterseite zwei Auflageflächen 11 und 12 aufweist. Die Auflagefläche 11 wird beispielsweise mittels einer Schneide 13 unverrückbar auf der angedeuteten Unterlage 14 gelagert, während sich zwischen der zweiten Auflagefläche 12 und der Unterlage 14 eine Druckmessdose 16 befindet. Diese ist mittels einer Rohrleitung 17 mit einem Druckmesser (Manometer) 18 verbunden. Dieser Druckmesser zeigt den vom Gewicht des Kessels und dessen Inhalt abhängigen Druck in der Messdose an. Er kann so geeicht werden, dass er unmittelbar den jeweiligen Inhalt des Kessels anzeigt.
Die Fig. 2 zeigt die verwendete Messdose im Schnitt. Sie besteht aus den beiden, vorzugsweise kreisförmigen Druckplatten 20 und 21. Diese sind durch ein Falt- oder Wellenrohr 22 zu einem druckdichten Gefäss vereinigt. Bei dem Ausführungsbeispiel erfolgt dies durch Verschweissen oder Verlöten des Faltrohres 22 am oberen und unteren Rand 24 und 25. Der dadurch gebildete Hohlraum 26 ist mit einer inkompressiblen Flüssigkeit, beispielsweise öl, ge füllt. Zum Einfüllen der Flüssigkeit dient die Einfüllöffnung 28, welche nach dem Einfüllen durch eine Schraube 29 und eine Dichtung 30 verschlossen wird.
Seitlich befindet sich in der Platte 20 eine abgewickelte Bohrung 32, in welche die Leitung 17 zum (nicht gezeigten) Druckmesser druckdicht eingesetzt ist. Wird jetzt auf die Druckplatte 20 eine Kraft ausgeübt, so ist der im Innern des Behälters herrschende Druck proportional dieser Kraft und kann im Druckmesser unmittelbar gemessen werden.
Die beiden Druckplatten 20 und 21 sind so ausgebildet, dass sie nach einem gewissen Hub bei Über- schreitung des Messbereiches aufeinander aufliegen und dann ein weiteres Absinken des zu wägenden Körpers verhindern. Der Freihub wird dem Messbereich angepasst, so dass bei ganz gefülltem Behälter die Platten gerade noch nicht berühren.
Die Verbindung der beiden Platten 20 und 21 durch das Faltrohr 23 lässt eine seitliche Verschiebung der beiden Platten gegeneinander zu, ohne dass dadurch die Genauigkeit der Anzeige beeinträchtigt würde.
Es kann sich also der in Fig. 1 gezeigte Behälter in der Länge ausdehnen, ohne dass dadurch das Funktionieren oder die Genauigkeit der Anzeige des Messgerätes beeinträchtigt würde. Das gleiche gilt für eine durch Temperaturschwankungen bedingte Anderung des Volumens der Druckflüssigkeit. Diese kann sich im Druckgefäss infolge der Elastizität des Faltrohres ohne weiteres ausdehnen, wobei die durch diese Ausdehnung verursachte geringfügige Druckänderung gegenüber dem zu messenden, vom Gewicht des Behälters abhängigen Druck vernachlässigbar klein ist.
So arbeitet in einem ausgeführten Beispiel die Druckdose mit einem mittleren Druck von 25 kg(mm2 bei einer Gesamtlast von etwa 10 t, während die durch Temperaturänderung (Ausdehnung des öls und Verlängerung des Tanks) in dem zu erwartenden Bereich bedingten Druckschwankungen den Betrag von 50 kg nicht übersteigen.
Die Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Druckmessdose. Dieses unterscheidet sich von dem der Fig. 2 dadurch, dass die Platten 40 und 41 jeweils mit einem vorstehenden Rand 42 und 43 versehen sind. Dadurch kann das in der Druckdose enthaltene Volumen der Druckflüssigkeit vergrössert werden, während gleichzeitig der maximale Hub begrenzt wird. Eine Begrenzung des maximalen Hubs, gegeben durch den Abstand der beiden Platten, erweist sich als vorteilhaft, um beispielsweise bei einem Leckwerden der Ölleitung, ein unzulässig tiefes Absinken der Behälteraullage und damit ein Verbiegen und Leckwerden des Behälters selbst zu verhindern.
Auf der anderen Seite ergibt das vergrösserte Ölvolumen eine grössere Unabhängigkeit und damit Genauigkeit der Anzeige bei zufälligen Lufteinschlüssen in der Druckmessdose, welche sich nicht immer ganz vermeiden lassen.
Bei der Anordnung der Fig. 3 erfolgt ferner die Verbindung zwischen Faltrohr 45 und den beiden Platten 40 und 41 unter Verwendung von zwei zusätzlichen Ringen 46 und 47, welche nach Aufbringen des Faltrohres aussen über dieses geschoben werden, worauf dann durch die Schweissnähte 48 und 49 das Faltrohr 45, die Platten 40 und 41 und die Ringe 46 und 47 miteinander verschweisst werden. Dies hat den Vorteil, dass das Faltrohr in der Nähe der Schweissnaht nicht-federn kann, wodurch eine Beschädigung der Schweissnaht vermieden wird.
Um beim Füllen den Einschluss von Luftblasen soweit als möglich auszuschliessen, erfolgt das Füllen z. B. des Ausführungsbeispiels der Fig. 2 durch die Einfüllöffnung 28, bis das öl aus der Bohrung 32 austritt. Erst jetzt wird die ebenfalls bereits mit öl gefüllte Kapillare 17 in die Bohrung 32 eingeführt und druckdicht verschweisst. Beim Beispiel der Fig. 3 wird ausserdem durch die Bohrung 50 erreicht, dass die zwischen den Platten eingeschlossene Luft in den äusseren Teil der Druckdose entweichen kann.
Eine Anordnung der dargestellten Art erweist sich also dadurch besonders vorteilhaft, dass sie ohne eine umständliche oder viel Raum beanspruchende Anbringung am Behälter eine Ausdehnung (Temperaturdehnung) des zu messenden Behälters zulässt, welche ausserdem die Genauigkeit der Anzeige nicht beeinflusst. Darüber hinaus gestattet sie wegen ihrer robusten und kompakten Konstruktion auch die nachträgliche Anbringung unter den bereits aufgestellten Behälter. Sie ist darüber hinaus wegen ihres einfachen und unkomplizierten Aufbaues auch für den Betrieb unter ungünstigsten Umständen geeignet. Die Bauhöhe ist gering und der Einbau äusserst einfach.
Darüber hinaus bedarf sie zur Anzeige nur eines einfachen Druckmessers. Dies ist ein besonderer Vorteil im Vergleich zu anderen, insbesondere mit elektrischen Anzeigegeräten, Brückenschaltungen und ähnlichen arbeitenden Geräten, welche Bedienung durch geschultes Personal und ständige Nacheichung benötigen.
Bei der in Fig. 1 verwendeten Druckdose wird ein verhältnismässig niedriger Druck von etwa 25 kg!mm2 verwendet. Dies gestattet die Verwendung eines Anzeigeinstrumentes mit grosser Genauigkeit (Fehler nur etwa 0,5%), so dass eine sehr zuverlässige Messung erreicht wird. Dies ist bei Anordnungen, welche mit sehr hohen Drücken arbeiten, nicht möglich, da dort keine so genauen Instrumente zur Verfügung stehen.
Es ist selbstverständlich, dass die dargestellte Druckmessdose auch sonst Verwendung finden kann, wenn die Messung einer Kraft unabhängig von einer quer zur Kraftrichtung erfolgenden Verschiebung erfolgen soll.