DD240726A1

DD240726A1 - TRACTION EQUIPMENT

Info

Publication number: DD240726A1
Application number: DD28043385A
Authority: DD
Inventors: Joerg Homann; Heinz-Dieter Hopp; Juergen Paasche
Original assignee: Klement Gottwald Werke Veb
Priority date: 1985-09-09
Filing date: 1985-09-09
Publication date: 1986-11-12

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Zugkraftmesseinrichtung zur indirekten Messung der in einem Seil anliegenden Zugkraft. Die Anwendung ist insbesondere bei Fischereiwinden vorgesehen. Die Erfindung hat das Ziel und die Aufgabe, eine Einrichtung fuer Winden zum Messen des Seilzuges zu schaffen, die bei geringem Herstellungsaufwand mit einem Minimum an Uebertragungsgliedern direkte Messwerte aus der bei Belastung auftretenden Verformung bestimmter Windenbauteile liefert. Erfindungsgemaess wird dies dadurch erreicht, dass bei einer Zugkraftmesseinrichtung zur indirekten Messung der in einem Seil anliegenden Zugkraft, bei der die Windentrommel beidseitig in einem Lagerbock gelagert ist und der Lagerbock und ein Stuetzbock auf einer gemeinsamen Grundplatte angeordnet sind, der Lagerbock als elastischer Traeger und der Stuetzbock praktisch starr ausgebildet sind und am Lagerbock ein elektrischer Wegaufnehmer, der sich am Stuetzbock abstuetzt, angeordnet ist.The invention relates to a Zugkraftmesseinrichtung for indirect measurement of the applied tension in a rope. The application is intended especially for fishing winds. The invention has the object and the object to provide a device for winches for measuring the cable, which provides low measured cost with a minimum of Uebertragungsgliedern direct measurements from the occurring under load deformation of certain winch components. According to the invention this is achieved in that in a Zugkraftmesseinrichtung for indirect measurement of the tensile force applied in a rope, in which the winch drum is mounted on both sides in a bearing block and the bearing block and a support bracket are arranged on a common base plate, the bearing block as an elastic Traeger and Stuetzbock are designed to be virtually rigid and on the bearing block, an electrical transducer, which is supported on Stuetzbock arranged.

Description

Titeltitle

Anwendungsgebiet der ErfindungField of application of the invention

Die Erfindung betrifft eine Zugkraftmeßeinrichtung zur indirekten Messung der in einem Seil anliegenden Zugkraft. Die Anwendung ist insbesondere bei Fischereiwinden vorgesehen.The invention relates to a Zugkraftmeßeinrichtung for indirect measurement of the voltage applied in a rope traction. The application is intended especially for fishing winds.

Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions

Zugkraftmeßeinrichtungen sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So ist bei einer Ausführung die gesamte Winde auf einem in Meßrichtung elastischem Meßfundament angeordnet und die Meßwerte werden über Kraftmeßdosen ermittelt. Die Meßgenauigkeit wird wesentlich durch die Steifigkeit des schiffbaulichen Fundamentes bestimmt und für das Meßfundament ist ein zusätzlicher Material- und Kostenaufwand erforderlich. Bei einer weiteren Lösung erfolgt die Messung der Seilzugkräfte über die horizontalen Lagerkräfte der Windentrommel. Hierbei wird der Lagerkörper über federnde Elemente in vertikaler Richtung gehalten und stützt sich in horizontaler, der Seilzugkraft entsprechenden Richtung, an Druckmeßgeräten ab. Diese Ausführung enthält keine Einrichtung zum Vorspannen des Widerlagers mit den Druckmeßgeräten und. den Tronmellagern. Dies ist jedoch, beispielsweise beim Einsatz auf Schiffen, unbedingt erforderlich, um bei durch den Seegang hervorgerufenen abhebenden Kräften, d.h. der Seilzugkraft entgegengesetzt wirkend, den Kontakt zu den Meßgeräten aufrechtzuerhalten. Somit kann bei dieser Lösung die Messung von Seilzugkräften, die kleiner als die abhebenden Kräfte aus den Massenkräften sind, nicht erfolgen.Tensile force measuring devices are known in various embodiments. Thus, in one embodiment, the entire winch is arranged on a measuring foundation which is elastic in the measuring direction and the measured values are determined by means of load cells. The accuracy of measurement is essentially determined by the rigidity of the shipbuilding foundation and for the Meßfundament additional material and cost is required. In another solution, the measurement of the cable tensile forces on the horizontal bearing forces of the winch drum. Here, the bearing body is held by resilient elements in the vertical direction and is supported in horizontal, the cable traction corresponding direction of pressure gauges. This version contains no means for biasing the abutment with the pressure gauges and. the Tronmellagern. However, this is absolutely necessary, for example when used on ships, in order to avoid lifting forces caused by the sea, i. the cable pull force acting contrary to maintain contact with the measuring instruments. Thus, in this solution, the measurement of Seilzugkräften that are smaller than the lifting forces from the mass forces, not done.

Weiterhin ist eine lösung bekannt, bei der die Lagerkräfte der Seiltrommel erfaßt werden, indem die Lagerung der Seiltrommel aus einem elastischen inneren und einem elastischen äußeren Stützkörper besteht und. beide elastischen Stützkörper über eine Kraftmeßdode fest verspannt sind.. Die mit unterschiedlichen Federkonstanten ausgeführten Stützkörper verformen sich bei Belastungen aus der Seilzugkraft. Dabei ist der Abstand zwischen dem äußeren und dem inneren Stützkörper stets konstant. Die Kraftmeßdose nimmt den zwischen dem äußeren und. dem inneren Stützkörper auftretenden Druck auf und gibt der Seilzugkraft proportinale Meßsignale, die für die Windensteuerung ausgewertet werden können, weiter. Nachteilig wirkt sich bei dieser Lösung aus, daß zwischen den Stützkörpern zum Überlastungsschutz der Kraftmeßdosen ein vorgespanntes Federpaket angeordnet sein muß, sowie der hohe Fertigungsaufwand, zur Erreichung der bestimmten Federkonstante für den äu-ßeren und. inneren Stützbock. Schwankungen in den Federkonstanten der Stützböcke führen in Verbindung mit dem Federpaket in der Praxis zu. Meßungenauigkeiten.Furthermore, a solution is known in which the bearing forces of the cable drum are detected by the storage of the cable drum consists of an elastic inner and an elastic outer support body and. both elastic support body are firmly clamped by a Kraftmeßdode .. The run with different spring constants support body deform under load from the cable traction. The distance between the outer and the inner support body is always constant. The load cell takes the between the outer and. The pressure occurring on the inner support body and gives the cable tensile force proportinale measurement signals that can be evaluated for the winch control on. The disadvantage of this solution is that between the support bodies for overload protection of the load cells must be arranged a prestressed spring assembly, and the high production cost, to achieve the specific spring constant for the outer ßeren and. inner support frame. Fluctuations in the spring constants of the support blocks lead in conjunction with the spring assembly in practice. Measurement inaccuracies.

Ziel der ErfindungObject of the invention

Ziel der Erfindung ist, eine Zugkraftmeßeinrichtung zu entwickeln , die die aufgezeigten Nachteile vermeidet und. bei geringem Herstellungsaufwand die beim praktischen Einsatz erforderliche Meßgenauigkeit absichert.The aim of the invention is to develop a Zugkraftmeßeinrichtung that avoids the disadvantages shown and. with low production costs, the measurement accuracy required in practical use ensures.

Darlegung dss Wesens der ErfindungExplanation of the nature of the invention

Die Erfindung hat die Aufgabe, eine Einrichtung für Winden zum Messen des Seilzuges zu schaffen, bei der mit einem Minimum an Übertragungsgliedern direkte Meßwerte aus der bei Belastung auftretenden Verformung bestimmter Windenbauteile erhalten werden.The invention has the object to provide a device for winches for measuring the cable, are obtained with the minimum of transfer members direct measurements from the occurring under load deformation of certain winch components.

Erfindungsgemäß wird, dies dadurch erreicht, daß bei einer Zugkraftmeßeinrichtung zur indirekten Messung der in einem Seil anliegenden Zugkraft, bei der die Windentrommel beidseitig in einem Lagerbock gelagert ist und. der Lagerbock und. ein Stützbock auf einer gemeinsamen Grundplatte angeordnet sind., der Lagerbock als elastischer Träger und der Stützbock praktisch starr ausgebildet sind, und am Lagerbock ein elektrischer Wegaufnehmer, der sich am Stützbock abstützt, angeordnet ist.According to the invention, this is achieved in that in a Zugkraftmeßeinrichtung for indirect measurement of the tensile force applied in a rope, in which the winch drum is mounted on both sides in a bearing block and. the bearing block and. a support bracket are arranged on a common base plate., The bearing block as an elastic support and the support bracket are designed to be virtually rigid, and on the bearing block, an electrical transducer, which is supported on the support block, is arranged.

Zur Begrenzung der elastischen Verformung des Lagerbockes auf denisfeg y und zum Überlastungsschutz des Wegaufnehmers ist am Lagerbock eine Stelleinrichtung angeordnet.To limit the elastic deformation of the bearing block on denisfeg y and overload protection of Wegaufnehmers an adjusting device is arranged on the bearing block.

Zur Vorspannung des Wegaufnehmers ist am Lagerbock eine Justiereinrichtung vorgesehen. Der Weg y aus der Verformung des Lagerbockes in Seilauflaufrichtung wird durch den elektrischen Wegaufnehmer als der Seilzugkraft proportionalen Größe erfaßt und zur Zugkraftanzeige und / oder Windensteuerung weiterverarbeitet.For biasing the position transducer an adjusting device is provided on the bearing block. The path y from the deformation of the bearing block in the cable running direction is detected by the electrical displacement sensor as the cable traction proportional size and further processed for traction indicator and / or winch control.

Ausführungsbeispielembodiment

Die Erfindung wird, an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.The invention will be explained in more detail with reference to an exemplary embodiment.

In der zugehörigen Zeichnung zeigen:In the accompanying drawing show:

Pig. 1 : Zugkraftmeßeinrichtung mit Windentrommel und Fundament Fig. 2 : Schnittdarstellung der ZugkraftmeßeinrichtungPig. 1: Zugkraftmeßeinrichtung with winch drum and foundation Fig. 2: sectional view of Zugkraftmeßeinrichtung

Das Seil 1 wird auf einer Trommel 2 aufgewickelt. Die Trommel 2 ist beidseitig in je einem Lagerbock 3 gelagert. An jedem Lagerbock 3 ist in Richtung des Seilauflaufes auf der Trommel 2, im dargestellten Beispiel in horizontaler Richtung, eine Meßeinrichtung, die einen der Seilzugkraft proportionalen Wert anzeigt, in einem Gehäuse 4 angeordnet. Während des AufwiekelVorganges wandert das Seil zwischen den Bordscheiben der Winde, so daß die momentanen Belastungen in den beiden Lagerfeöcken 3 nur bei raittigem Seilauflauf gleich sind. In jedem Fall ist die Summe beider Lagerkräfte der Seilzugkraft proportional. Deshalb werden die Meßwerte beider Meßeinrichtungen für die Zugkraftanzeige summiert.The rope 1 is wound up on a drum 2. The drum 2 is mounted on both sides in a respective bearing block 3. On each bracket 3 is in the direction of the cable cradle on the drum 2, in the example shown in the horizontal direction, a measuring device, which displays a cable tensile force proportional value , arranged in a housing 4. During the AufwiekelVorganges the rope migrates between the flanged wheels of the winds, so that the current loads in the two Lagerfeöcken 3 are the same only when raittigem cable tray. In any case, the sum of both bearing forces is proportional to the cable pull force. Therefore, the measured values of both measuring devices for the tension indicator are summed up.

Nachfolgend wird die Funktion anhand der Bedingungen an einem Lagerbock dargestellt. Die Verhältnisse an der Gegenseite sind analog.The function is described below on the basis of the conditions on a bearing block. The conditions on the opposite side are analog.

Der Lagerbock 3 und. der Stützbock 5 sind gemeinsam mit der Grundplatte 6 fest verbunden. Der Lagerbock 3 ist als elastischer, kastenförmiger Träger und der Stützbock 5 praktisch starr ausgebildet. Die Grundplatte 6 ist auf dem schiffbaulichen Fundament 7 befestigt. Durch diese Anordnung wird abgesichert, daß zusätzliche Spannungen durch Verformungen des Schiffkörpers, z.B. bei starkem Seegang, die Meßwerte nicht verfälschen. Die Zugkraft wirkt am Seil 1 und belastet über die Trommel 2 den Lagerbock 3. Auf Grund der Belastung des Lagerbockes 3 durcli die SeilzugkraftThe bearing block 3 and. the support bracket 5 are firmly connected together with the base plate 6. The bearing block 3 is formed as an elastic, box-shaped support and the support bracket 5 is virtually rigid. The base plate 6 is mounted on the shipbuilding foundation 7. By this arrangement it is ensured that additional stresses due to deformations of the hull, e.g. in heavy seas, the measured values do not falsify. The tensile force acts on the cable 1 and loaded on the drum 2, the bearing block 3. Due to the burden of the bearing block 3 durcli the cable traction

in horizontaler Richtung ergibt sich am Lagerbock 3 ein Biegemoment, welches eine Verformung des Lagerbockes 3 bewirkt. Diese horizontale Verformung des Lagerbockes 3 ist der Seilzugkraft proportional und wird, durch einen Wegaufnehmer 8 erfaßt. Der Wegaufnehmer 8, ein elektrischer Halbleiterwandler, der mechanische Meßgrößen über Widerstandsänderungen in elektrische Meßspannungen umwandelt, ist am Lagerbock 3 über eine Halterung 9 starr befestigt und stützt sich über eine Verbindungsstange 10 am Stützbock 5 ab. Damit werden durch den Wegaufnehmer 8 die Verformungen zwischen dem elastischen Lagerbock 3 und. dem starren Stützbock 5 für die weitere Auswertung, beispielsweise zur Zugkraftanzeige oder Windensteuerung, registriert. Das heißt, der konstruktiv mögliche Weg x, der bei Belastung zwischen dem elastischen Lagerbock 3 und dem starren Stützbock 5 zurückgelegt werden kann, ist proportional zu der am Seil 1 wirkenden Zugkraft. Je grös-· ser der Weg χ ist, desto genauer kann die Zugkraftanzeige sein. Aber auch bei Wegen, die sich aus Festigkeitsgründen in Mikrobereich bewegen, wird, durch den Einsatz entsprechend, feinfühliger Wegaufnehmer eine hohe Anzeigegenauigkeit erreicht.in the horizontal direction results in the bearing block 3, a bending moment, which causes a deformation of the bearing block 3. This horizontal deformation of the bearing block 3 is proportional to the cable pull force and is detected by a position transducer 8. The transducer 8, an electrical semiconductor converter, which converts mechanical measured variables via resistance changes into electrical measuring voltages, is rigidly secured to the bearing block 3 via a holder 9 and is supported by a connecting rod 10 on the support frame 5. Thus, by the displacement transducer 8, the deformations between the elastic bearing block 3 and. the rigid support bracket 5 for further evaluation, for example, the draft indicator or winch control registered. That is, the constructive possible way x, which can be covered under load between the elastic bearing block 3 and the rigid support bracket 5, is proportional to the tensile force acting on the cable 1. The greater the distance χ, the more accurate the draft indicator can be. But even with paths that move in the micro range for reasons of strength, a high display accuracy is achieved by the use according to sensitive transducer.

Um eine Verformung des Lagerbockes 3 innerhalb des elastischen Bereiches zu begrenzen, ist am Lagerbock 3 eine Stelleinrichtung 11 vorgesehen. Durch die Stelleinrichtung 11, die gleichzeitig den Wegaufnehmer 8 vor Überlastungen schützt, wird der maximal mögliche Weg χ auf den Weg y begrenzt.In order to limit a deformation of the bearing block 3 within the elastic range, an adjusting device 11 is provided on the bearing block 3. By the adjusting device 11, which simultaneously protects the transducer 8 against overloads, the maximum possible path χ is limited to the path y.

Bei einem Einsatz der vorstehenden Zugkrafteinrichtung auf einem sich bewegenden Objekt, beispielsweise einem Schiff, ist eine Einrichtung zur Selbstüberwachung vorgesehen. Die Selbstüberwachung erfolgt, indem der Wegaufnehmer mittels einer Justiereinrichtung 12 auf einen bestimmten Weg vorgespannt wird. Die Größe der Vorspannung wird durch die horizontal wirkenden und. der Seilzugkraft überlagerten Kräfte aus der Beschleunigung, beispielsweise bei Seegang, der am Lagerbock 3 angeordneten Massen, wie Trommel 2 mit aufgewickeltem Seil 1, bestimmt.When using the above traction device on a moving object, such as a ship, a device for self-monitoring is provided. The self-monitoring is carried out by the displacement transducer is biased by an adjusting device 12 to a certain way. The size of the bias voltage is determined by the horizontally acting and. the tensile force superimposed forces from the acceleration, for example, at sea, the masses arranged on the bearing block 3, such as drum 2 with wound rope 1, determined.

Claims

Patent appeal

1. Zugkraftineßeinrichtung for indirect measurement of applied in a rope tensile force, in which the winch drum is mounted on both sides in a bearing block and. the bearing block and. a support bracket are arranged on a common base plate, characterized in that the bearing block (3) as an elastic support and. the support bracket (5) are substantially rigid, and on the bearing block (3), an electrical transducer (8), which is supported on the support frame (5), is arranged.

2. Zugkraftmeßeinrichtung according to claim 1, characterized in that on the bearing block (3) for limiting the elastic deformation on the way y an adjusting device (11) and. for biasing the displacement transducer (S) an adjusting device (12) are arranged ..

3. Zugkraftmeßeinrichtung according to claims 1 and 2, characterized in that the \ y eg by the electrical displacement transducer (8) detected as seilzugkraftproportionale size and. to the traction indicator and. / or Wind.ensteuerung is processed ..

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