CH621192A5 - - Google Patents

Description

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PATENTANSPRÜCHE gung den Streulichtwinkel des vom Lichtempfänger empfange-

1. Neigungsmessgerät, bei welchem mittels Lichtschranken nen Lichtes einschränkt.

eine Neigung hinsichtlich eines künstlichen Horizontes gemessen und überwacht wird, der durch die Spiegelebene einer in —

einem Gefäss enthaltenen Flüssigkeit bestimmt ist und bei wel- 5

chem eine einen einstellbaren Betrag überschreitende Abwei- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Neigungsmessgerät,

chung der Lage einer Bezugsebene des Neigungsmessgerätes bei welchem mittels Lichtschranken eine Neigung hinsichtlich hinsichtlich des künstlichen Horizontes einen Alarm auslöst, eines künstlichen Horizontes gemessen und überwacht wird, der dadurch gekennzeichnet, dass das Gefäss ein Ringgefäss (1) ist, durch die Spiegelebene einer in einem Gefäss enthaltenden das mindestens teilweise lichtdurchlässige Wandungen aufweist 10 Flüssigkeit bestimmt ist und bei welchem eine einen einstellba-

und bezüglich seiner Symmetrieachse zumindest angenähert ren Betrag überschreitende Abweichung der Lage einer Bezugssenkrecht zur Bezugsebene des Neigungsmessgerätes ausgerich- ebene des Neigungsmessgerätes hinsichtlich des künstlichen tet ist, wobei der Innenraum des Ringgefässes (1) nur teilweise Horizontes einen Alarm auslöst.

mit einer zumindest angenähert lichtundurchlässigen, viskosen Ein solches Neigungsmessgerät dient beispielsweise zur

Flüssigkeit (3) angefüllt ist, und dass ein das Ringgefäss (1) 15 Warnung eines Fahrzeugführers bei Gefahr eines Umkippens teilweise umfassender Hohlringdeckel (2) vorhanden ist, an des Fahrzeugs beim Befahren eines hügeligen Geländes. Es sind dessen Innenwandung (22) und Aussenwandung (21) Licht- zwar als Kippwarngeräte ausgebildete Neigungsmessgeräte quellen (51,57) und Lichtempfänger (41 ... 47 ... ) derart bekannt, die ein U-förmiges, zum Teil mit einer Flüssigkeit gegenüberliegend angeordnet sind, um das Ringgefäss (1) angefülltes Gefäss aufweisen. Die französische Anmeldung Nr.

durchdringende, von der Flüssigkeit unterbrechbare Licht- 20 74 06386 beschreibt beispielsweise ein solches Kippwarngerät schranken zu bilden. mit zwei Schwimmern. Ein solches Kippwarngerät spricht rela-

2. Neigungsmessgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn- tiv gut an bei einer Kippbewegung in der das U-förmige Gefäss zeichnet, dass im zentralen Innenraum (600) des Hohlringdek- enthaltenden Ebene, ist jedoch zu wenig genau bei Kippbewe-kels (200) eine Lichtquelle und in dessen Innenwandung minde- gungen in anderen Ebenen.

stens eine lichtdurchlässige Öffnung enthalten ist, und dass in 25 Zweck der vorliegenden Erfindung ist es nun, ein Neigungs-

der Aussenwandung die Lichtempfänger (401 ... 407,431... messgerät zu schaffen, das bei einer Kippbewegung in einer

437 ... ) derart angeordnet sind, um das Ringgefäss durchdrin- beliebigen vertikalen Ebene gut anspricht und das auch in gende, von der Flüssigkeit unterbrechbare Lichtschranken zu Krananlagen eingesetzt werden kann. Unter Krananlagen sollen bilden. hier Kranfahrzeuge und Kraneinrichtungen aller Art, wie Kran-

3. Neigungsmessgerät nach Anspruch 2, dadurch gekenn- 30 wagen, Liftwagen, Turmdrehkräne usw. verstanden werden, zeichnet, dass in den Öffnungen der Innenwandung Fokussier- Ein anderer Zweck der vorliegenden Erfindung besteht elemente für die Strahlengänge der Lichtquelle vorhanden sind. darin, den Grad und/oder die Orientierung der Neigung eines

4. Neigungsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Fahrzeuges objektiv beurteilen zu können.

dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtempfänger (401... Das erfindungsgemässe Neigungsmessgerät ist dadurch

407 ..., 431... 437 ... ) auf mehrere, senkrecht zur Symme- 35 gekennzeichnet, dass das Gefäss ein Ringgefäss ist, das minde-

trieachse des Hohlringdeckels (200, Fig. 2) ausgerichtete Ebe- stens teilweise lichtdurchlässige Wandungen aufweist und nen verteilt sind und gruppenweise über Schalter (95,96) bezüglich seiner Symmetrieachse zumindest angenähert senk-

abfragbar sind. recht zur Bezugsebene des Neigungsmessgerätes ausgerichtet

5. Neigungsmessgerät nach Anspruch 1 oder 4, dadurch ist, wobei der Innenraum des Ringgefässes nur teilweise mit gekennzeichnet, dass der Hohlringdeckel (2) eine Trägerscheibe4o einer zumindest angenähert lichtundurchlässigen, viskosen Flüs-(20) mit einer senkrecht zu derselben verlaufenden zylindri- sigkeit angefüllt ist, und dass ein das Ringgefäss teilweise umfas-schen Aussenwandung (21) und einer zu dieser konzentrischen sender Hohlringdeckel vorhanden ist, an dessen Innenwandung Innenwandung (22) aufweist, dass das Ringgefäss (1) von der und Aussenwandung Lichtquellen und Lichtempfänger derart Innen- und Aussenwandung teilweise umschlossen ist, und dass gegenüberliegend angeordnet sind, um das Ringgefäss durch-die die Lichtschranken bildenden Lichtquellen/Lichtempf än- 45 dringende, von der Flüssigkeit unterbrechbare Lichtschranken ger-Gruppen (51,41) an der Innen- und Aussenwandung (22, zu bilden.

21 ) des Hohlringdeckels (2) angeordnet sind. Ein solches Neigungsmessgerät spricht in vorzüglicher

6. Neigungsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , Weise bei Kippbewegungen in jeder beliebigen vertikalen dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl n der Lichtschranken Ebene an.

einer Ebene, deren Unterbrechung eine Anzeige und/oder so In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können in vorteileinen Alarm bewirken, zumindest angenähert in einem Winkel hafter Weise die durch die Ansprüche 2 bis 9 angegebenen a=360/n gegeneinander versetzt und senkrecht zur Symmetrie- Regeln zum technischen Handeln im Neigungsmessgerät ange-achse des Hohlringdeckels (2) angeordnet sind. wendet werden.

7. Neigungsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 6, Die Erfindung wird nachstehend anhand einer Zeichnung dadurch gekennzeichnet, dass jeder einzelnen Lichtschranke 55 beispielsweise näher erläutert.

einer Ebene ein optisches Anzeigeelement (271,277) fest ange- Fig. 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines Neigungs-

ordnet ist, und dass diese Anzeigeelemente auf dem Hohlring- messgerätes im Schnitt und deckel (2) in zumindest angenähert einem Winkel cx=360/n Fig. 2 Einzelheiten einer weiteren Ausführungsform,

gegeneinander versetzt fixiert sind. Das Neigungsmessgerät in Fig. 1 weist ein hermetisch ver-

8. Neigungsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 7, 60 schliessbares Ringgefäss 1 mit einem angepassten offenen Hohl-dadurch gekennzeichnet, dass der das Ringgefäss (1) teilweise ringdeckel 2 auf. Das Ringgefäss 1 besteht aus einer zylindri-umfassende Hohlringdeckel (2) gegenüber demselben axial ver- sehen Aussenwandung 11, einer zylindrischen Innenwandung schiebbar gelagert und mittels eines Fixiermechanismus (6) 12, einer Bodenscheibe 13 und einem Deckelring 14 und weist fixierbar ist. einen Rechteckquerschnitt auf, wobei die Bodenscheibe 13 auf

9. Neigungsmessgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 8, 65 einer Bodenplatte 131 fest montiertest. Die zylindrischen Wan-dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung von dessen düngen 11 und 12 des Ringgefässes 1, die vorzugsweise rund Ansprech-Empfindlichkeit an der Innenseite der Aussenwan- sein können, sind strahlungsdurchsichtig. Das Ringgefäss ist dung (21) des Hohlringdeckels (2) eine schlitzförmige Veren- teilweise mit einer strahlungsundurchsichtigen Flüssigkeit 3

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gefüllt. Der Hohlringdeckel 2 weist eine Trägerscheibe 20 auf, Stirnrandfläche des Ringelementes 69 stehen und mit diesem mit der senkrecht zu derselben eine zylindrische Aussenwan- fest verbunden sind. Diese Führungsstäbchen 75 und 76 sind dung 21 und eine zylindrische Innenwandung 22 konzentrisch gleitend in entsprechende Bohrungen an der Trägerscheibe 20 verbunden sind, zwischen denen das Ringgefäss 1 eingeschoben eingeführt und erlauben eine Bewegung des Hohlringdeckels 2 werden kann. 5 nur in Längsrichtung.

Die Aussen- und Innenwandungen 21,22 des Hohlringdek- Das Neigungsmessgerät gemäss Fig. 1 ist zudem mit einem kels 2 sind, um jeweils die Bildung einer Lichtschranke zu zylindrischen Gehäuse 8 versehen, auf dessen oberer Stirnfläche ermöglichen, an verschiedenen Stellen paar- oder gruppenweise ein Fenster in der Form einer durchsichtigen Ringscheibe 81 durchbohrt, so dass eine Strahlung beispielsweise durch eine montiert ist, durch welche zumindest das Licht aus den brennen-Bohrung 41 an der Aussenwandung 21 des Hohlringdeckels 2, io den Anzeigelämpchen 271 ... 277 sichtbar ist. Die Spindel 61 durch die zwei strahlungsdurchsichtigen Wandungen 11 und 12 ist solidarisch drehbar mit dem Drehknopf 82. Die untere des Ringgefässes 1 und durch die Bohrung 51 der Innenwan- Stirnseite des Drehknopfes 82 ist mit einer Halterungsscheibe dung 22 des Hohlringdeckels 2 oder in der umgekehrten Rieh- 83 verbunden. Zwischen der Eckkante des Drehknopfes 82 und tung hindurchtreten kann. der durchsichtigen Ringscheibe 81 ist eine Ringscheibe 84 mit

Zur Bildung der verschiedenen Lichtschranken sind vor- is einer eingezeichneten Skala eingesetzt. Um die Eichung zu zugsweise mittels je einer Fassung jeweils je eine in der einen erleichtern, ist die Ringscheibe 84 mit der durchsichtigen Ring-Bohrung, z.B. 51 untergebrachte, Infrarotlicht emittierende scheibe 81 an einer geeigneten Stelle solidarisch verbunden. Halbleiterdiode und je ein in der gegenüberliegenden Bohrung, Dabei ist der Drehknopf mit einer Markierung versehen, die auf z.B. 41 untergebrachter, auf das emittierte Infrarotlicht der der Skala den Neigungsbereich des Neigungsmessgerätes angibt,

zugehörigen Halbleiterdiode ausgerichteter Infrarotlicht-Emp- 20 Eine weitere Ringscheibe 85 ist frei zwischen den Reibungsflä-fänger, beispielsweise ein Fototransistor, vorhanden. Auch Nor- chen der durchsichtigen Ringscheibe 81 und der Halterungs-mallicht emittierende Dioden oder andere Lichtquellen können Scheibe 83 drehbar. Die Bodenplatte 131 des Ringgefässes 1 selbstverständlich hierzu verwendet werden. liegt etwas aufgesetzt über dem Boden 86 des zylindrischen

Das Neigungsmessgerät gemäss Fig. 1 weist eine Anzahl n Gehäuses 8, um eine Bewegung der Spindel 61 durch die verschiedener, zumindest angenähert in einem Winkel a=360/ 25 Innenbohrung der Bodenplatte 131 zu ermöglichen. Das Ring-n gegeneinander versetzter Lichtschranken 1,2 ;.. .n auf, die gefäss 1 weist eine mit einem Deckel 30 versehene Öffnung 31 den flüssigkeitsfreien Raum des Ringgefässes 1 durchdringen, auf, die das Einfüllen einer Flüssigkeit 3 erlaubt.

und von denen jede zudem zumindest angenähert senkrecht zur Das Neigungsmessgerät nach Fig. 1 funktioniert nun folgen-

Symmetrieachse des Ringgefässes 1 verläuft. Zum Beispiel wer- dermassen:

den bei n = 12 Lichtschranken 12 Bohrungen an der Aussen- 30 Das Neigungsmessgerät ist in der Weise auf oder an einem wandung 21 und 12 Bohrungen an der Innenwandung 22 des Fahrzeug befestigt, dass die Symmetrieachse des Ringgefässes 1 Hohlringdeckels 2 benötigt. zumindest angenähert senkrecht zur Fahrbahn des Fahrzeuges

Auf dem Hohlringdeckel 2 des Neigungsmessgerätes ist eine bzw. zur Arbeitsebene der Krananlage verläuft. Der Flüssiggedruckte Schaltung 26 befestigt, auf welcher Anzeigelämpchen keitsspiegel 32 verläuft somit immer dann senkrecht zu den und die für die Steuerung der Lichtschranken notwendigen 35 Wandungen 11 und 12 des Ringgefässes 1 und zu den Wandun-Bauteile montiert sein können. Dabei können für jede Licht- gen 21,22 des Hohlringdeckels 2, wenn sich das Fahrzeug auf schranke ein oder mehrere Anzeigelämpchen vorgesehen sein. einer horizontalen Fläche befindet. Der Flüssigkeitsspiegel 32 In Fig. 1 sind nur je zwei dieser Anzeigelämpchen 271,277 und wird derart von den verschiedenen Lichtschranken überwacht, dieser Bauteile 281,287 dargestellt. dass bei einer seitlichen Neigung des Fahrzeugs diese minde-

Der Hohlringdeckel 2 und das Ringgefäss 1 nach Fig. 1 sind 40 stens von einem Anzeigelämpchen angezeigt wird, wobei der mit einem Fixiermechanismus 6 verbunden, mit dem das Ring- Grad und/oder die Orientierung der jeweiligen Neigung durch gefäss 1 mehr oder weniger tief innerhalb des Hohlraumes des die Anzahl und die Positionen der Anzeigelämpchen angegeben Hohlringdeckels 2 gehalten und mit dem die Eindringungstiefe wird, die auf die Neigung ansprechen. Dabei kann das Anspre-des Ringgefässes eingestellt werden kann. chen der Anzeigelämpchen entweder durch Ein- oder durch

Dieser Fixiermechanismus 6 weist eine Spindel 61, beste- 45 Ausschalten derselben gedeutet werden. Gleichzeitig kann,

hend aus einem zum Teil mit einem Gewinde versehenen Spin- sobald ein Anzeigelämpchen verlöscht, ein Alarm ausgelöst delhals 62 und einem Spindelkörper 63 mit einem grösseren werden. Die Empfindlichkeit dieses Neigungsmessgerätes kann Durchmesser, auf. Der Spindelhals 62 der Spindel 61 dringt durch den Drehknopf 82 geändert werden, da eine Drehung durch die Lager-Bohrung eines ersten Kugellagers 64, durch desselben eine Bewegung des Hohlringdeckels 2 in axialer eine Bohrung an der Trägerscheibe 20 und durch die Lager- so Richtung bewirkt, wodurch der Abstand zwischen dem Licht-Bohrung eines zweiten Kugellagers 65 hindurch, das mit zwei strahl 51-41 einer Lichtschranke und dem Flüssigkeitsspiegel Muttern 66 und 67 gegen die Stirnrandfläche des Spindelkör- 32 verstellt wird.

pers 63 gedrückt wird, welcher mit einer schraubenförmigen Durch eine konstruktive Massnahme kann dem Neigungs-

Einkerbung 68 versehen ist, und welcher in den inneren Hohl- messgerät auch dadurch eine grössere Empfindlichkeit gegeben räum eines zylindrischen Ringelementes 69 gleitend eingefügt ss werden, dass rundum an der inneren Wand der Aussenwandung ist. Dieses Ringelement 69 weist zwei radiale, in der Längsrich- 21 des Hohlringdeckels 2 ein enger mit den Bohrungen 41 ... tung um den halben Schraubengang der Einkerbung 68 ver- 47 ... zentrierten Schlitz 9 eingebracht wird. Durch einen sol-setzte Bohrungen 70 und 71 auf, durch welche je eine Kugel 72 chen Schlitz wird das Licht in einem engen Streuwinkel empfan-und 73 gegen die Einkerbung gedrückt wird. Das Ringelement gen. Da der Schlitz aber in der horizontalen Ebene durchgehend 69 ist mit der Bodenplatte 131 des Ringgefässes 1 fest verbun- &o breit ist, wird eine grössere Menge Licht empfangen, als wenn den. Die Bodenplatte 131 ist ringförmig und weist einen Innen- Bohrungen mit einem entsprechend gleichen Durchmesser vor-durchmesser auf, der etwas grösser ist als der Aussendurchmes- handen wären.

ser des Spindelkörpers 63 ; damit wird ein Herausragen der Ein solches Neigungsmessgerät erlaubt in vorteilhafter

Spindel aus dem Ringelement 69 unterhalb der Bodenplatte Weise eine Horizontierung von Krananlagen in allen Richtun-131 ermöglicht. « gen mit Hilfe der n Anzeigelämpchen. Eine geeignete Schaltung kann bei erfolgter Horizontierung die n Anzeigelämpchen mit-Das Neigungsmessgerät nach Fig. 1 weist auch zwei Füh- tels eines Schalters ausser Betrieb setzen und bei Kippgefahr rungsstäbchen 75 und 76 auf, die senkrecht auf der oberen Alarmierungen und/oder Sicherheitssteuerungen betätigen.

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Dieses Neigungsmessgerät bringt ausserdem den Vorteil mit sich, unabhängig von der Ursache der Kippgefahr anzusprechen, die beispielsweise durch eine Bodensenkung und/oder Windeinflüsse und/oder Lasteinflüsse bedingt sein kann.

Im Neigungsmessgerät nach Fig. 1 sind die Lichtempfänger 41 ... 47 ... in einer einzigen Ebene untergebracht. Es ist jedoch auch möglich, die Lichtempfänger auf mehrere, senkrecht zur Symmetrieachse des Hohlringdeckels 200 ausgerichtete Ebenen 401 ... 407,431... 437,451... 457 zu verteilen, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. In einem solchen Fall können die Lichtempfänger beispielsweise mit Hilfe von Schaltern 95 und 96 nach Wunsch entweder individuell oder in Ebenen oder auch gruppenweise in Funktion der Orientierung des Neigungsmessgerätes eingeschaltet werden. Dabei kann es genügen, mit Lichtsendern in nur einer Ebene zu arbeiten. Eine solche Anordnung hat den Vorteil, dass der Fixiermechanismus vereinfacht werden oder ganz entfallen kann, da die Ansprech-Empfindlichkeit elektrisch statt mechanisch einstellbar ist.

In einem Neigungsmessgerät nach Fig. 2 kann der Fixiermechanismus derart vereinfacht werden, dass dieser beispielsweise mit nur einigen Schrauben und wenigstens einer Positionie-rungs-Unterlage realisiert werden kann. Somit ergibt sich im zentralen Innenraum 600 im Bereich der Achse des Hohlringdeckels genügend Platz, um dort wenigstens eine Lichtquelle, 5 beispielsweise eine Glühlampe, anzuordnen. In diesem Fall sind, sofern der Hohlringdeckel oder zumindest dessen Innenwand nicht bereits aus lichtdurchlässigem Material besteht, an der Innenwandung des Hohlringdeckels Öffnungen 551... 557;... vorhanden, durch welche das von der Lichtquelle io abgegebene Licht zu den Lichtempfängern 401... 407 ..., 431... 437 ..., 451... 457 ... an der Aussenwandung des Hohlringdeckels gelangt. Diese Öffnungen können im Falle einer einzigen zentralen Lichtquelle und einer mindestens teilweise nicht lichtdurchlässigen Innenwandung auch schräg in der i5 Innenwandung des Hohlringdeckels, d.h. in Strahlenrichtung von der Lichtquelle zu den Lichtempfängern verlaufen. An oder in diesen Öffnungen können zusätzlich Fokussierelemente oder Lichtleiter vorhanden und gegebenenfalls bis zur Lichtquelle reichend eingeführt sein, um mit einer Lichtquelle kleinster 20 Leistung auskommen zu können.

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1 Blatt Zeichnungen