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Seilzugwaage, insbesondere für einen Kran mit beweglichem Ausleger
Die Erfindung betrifft eine Seilzugwaage, insbesondere für einen Kran mit beweglichem
Ausleger, mit gegen Verschieben starr abgestützter Seilumlenkrolle.
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Es ist bereits bekannt, bei einem Kran mit beweglichem Ausleger und
in der Auslegerspitze angeordneter Auswägeeinrichtung Maßnahmen zu treffen, um eine
Beeinflussung des Wägeergebnisses durch die verschiedenen Neigungswinkel des Auslegers
zu vermeiden. Beispielsweise ist es bekannt, die die Auswägeeinrichtung tragende
Auslegerspitze, unabhängig vom Neigungswinkel des Auslegers, immer in einer bestimmten
Lage, vorzugsweise in der waagerechten, zu halten.
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Zum gleichen Zweck is es weiterhin bekannt, durch geeignete Anordnung
von Seilrollen die Richtung des Seilzuges in bezug auf die Auswägeeinrichtung unabhängig
von der jeweiligen Stellung des Auslegers zu machen.
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Während die eine Maßnahme einen erheblichen Aufwand erfordert, ist
bei der zuletzt genannten als nachteilig zu bezeichnen, daß durch die Lagerreibung
der Seilrollen eine beachtliche Verfälschung der Messung in der Auswägeeinrichtung
je nach Zahl und Art der Lagerungen verursacht wird.
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Es ist Zweck der Erfindung, eine meßtechnische Erfassung dieser Verfälschung
zu ermöglichen. Dies wird bei Verwendung einer in an sich bekannter Weise gegen
Verschieben starr abgestützter Seilumlenkrolle dadurch erreicht, daß erfindungsgemäß
die Lagerung einer Seilumlenkrolle gegen Verdrehen nachgiebig ausgebildet und zur
Ermittlung der durch die Lagerreibung verursachten Wirkkraft auf einer Auswägeeinrichtung
abgestützt ist.
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Die Abstützung kann dabei so vorgenommen sein, daß diese Wirkkraft
oder deren Meßwert zu dem Seilzug auf der lastabgewandten Seite der äußersten Seilumlenkrolle
oder zu dem ihm entsprechenden Meßwert je nach dem Drehsinn des Reibungsmoments
addiert oder subtrahiert wird.
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Die Lagerung der äußersten Seilumlenkrolle kann dabei so verwirklicht
sein, daß ihr Lagerjoch auf radial angeordneten Lenkerfedern aufgehängt ist. Es
ist aber auch möglich, dieses Lagerjoch nur zum Teil auf radial angeordneten Lenkerfedern
aufzuhängen und zum Teil in seinem Drehpunkt auf einer am Kran fest angebrachten
Schneide abzustützen. ff Das Lagerjoch kann in Weiterbildung der Erfindung ferner
hebelartige Fortsätze aufweisen, von denen der eine sich auf eine Feder ab stützt,
während der andere die durch Lagerreibung der Seilrolle hervorgerufene Reaktionskraft
über ein Gestänge auf die Auswägeeinrichtung des Seilzuges überträgt.
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Zweckmäßigerweise hat die Seilzugwaage eine weitere, auf der lastabgewandten
Seite der äußersten Seilumlenkrolle angeordnete, das Seil rechtwinklig ablenkende
Rolle sowie eine Traverse zur Lagerung dieser Rolle, die auf Lenkerfedern in Richtung
des von der Last ankommenden Seils nachgiebig und senkrecht hierzu starr gelagert
ist. Durch ein parallel zu diesem Seilende angeordnetes Gestänge, welches die Traverse
mit dem Lagerjoch der äußersten Seilumlenkrolle verbindet, wird die Reaktionskraft
des Lagerjochs der äußersten Seilumlenkrolle auf die Traverse und auf die parallel
dazu belastete Auswägeeinrichtung übertragen.
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Als Auswägeeinrichtung kann jede bekannte, beispielsweise eine mit
elektrischen Widerstandsdehnungsmeßstreifen arbeitende Druckmeßdose verwendet werden.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Die Erfindung ist an Hand der Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel
erläutert. In den Zeichnungen stellen dar: Abb. 1 die Rollen- und Lageranordnung
bei der Auslegerspitze eines Krans mit einer Seilzugwaage, Abb. 2 den Gegenstand
von Abb. 1 in Teilansicht von rechts gesehen, Abb. 3 eine andere Lagerung des Lagerjochs
der äußersten Seilumlenkrolle.
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An einem Kran mit beweglichem Ausleger ist das Seil 1, welches mit
einem Kranhaken 2 zum Einhängen der Last beginnt, über die Rollen 3 4 und 5 geführt.
Die Rolle 3 ist auf der Achse 10 eines Lagerjochs 8 gelagert, welches seinerseits
über die vier Lenkerfedern 7 mit der Eisenkonstruktion 6 der heb-und senkbaren Auslegerspitze
Verbindung hat.
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Der Einfachheit halber ist in der Abbildung die bewegliche Auslegerspitze
selbst nicht dargestellt, Verbindungen mit ihr sind durch das übliche Symbol des
Anschlusses an einen Festpunkt kenntlich gemacht. Die Lenkerfedern 7 sind so beschaffen,
daß sie alle auf das Lager wirkenden Kräfte aufnehmen, daß sie aber gegen Verdrehung
innerhalb eines geringen, praktisch aber ausschließlich in Frage kommenden Bereiches
so nachgiebig sind, daß ihr Reaktionsmoment vernachlässigt werden kann. Das Seil
1 ist nach der äußersten Seilumlenkrolle 3 über eine Rolle 4 so geführt, daß die
beiden Seilenden senkrecht aufeinander stehen. Die Rolle 4 ist auf der Achse 14
einer Traverse 15 gelagert, die ihrerseits mittels Lenkerfedern 17, 18 auf dem Krangerüst
in Richtung des von der Last ankommenden Seiles nachgiebig und senkrecht zu dieser
Richtung starr gelagert ist.
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Die Traverse 15 stützt sich in Richtung ihrer Bewegungsmöglichkeit
über eine Druckmeßdose 16 auf dem Krangerüst ab. Mittels der Lenkerfeder 19 und
des im Drehpunkt 22 gelagerten, das Gewicht 21 tragenden Hebels 20 wird das beim
Heben oder Senken der Auslegerspitze veränderliche Taragewicht der Traverse in jeder
Lage ausgeglichen. Durch diese Anordnung kann daher nur die von der äußersten Seilumlenkrolle
3 über das Seil 1 übertragene Kraft von der Druckmeßdose 16 gemessen werden, nicht
aber die Kraft, die über die Fortsetzung des Seiles weitergeleitet wird. Das Seil
1 läuft über die auf der Achse 23 gelagerte Rolle 5 auf nicht dargestellte Weise
zur Seilwinde. Das Reibungsmoment der Rolle 4 auf der Achse 14 geht nicht in die
Messung ein. Die Reibung der Rolle 3 auf der Achse 10 wird dadurch berücksichtigt,
daß das Lagerjoch 8 und die Traverse 15 hebelartige Ausleger aufweisen, die durch
ein zum Seil 1 parallel und in gleichem Abstand von der Verbindungslinie der Drehachsen
der Rollen 3 und 4 angeordnetes Gestänge 11 oder auch Seile od. dgl. verbunden sind.
Aus Darstellungsgründen sind in Abb. 1 das Gestänge 11 und das Seil 1 nicht sich
deckend, sondern in geringfügigem Abstand gezeichnet.
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Ein zweiter Ausleger des Jochs 8 hat über ein Gestänge 12 und eine
Feder 13 mit dem Krangerüst 6 Verbindung und drückt über das Gestänge 11 die Traverse
15 mit ihrer schwachen, eineichbaren Kraft gegen die Druckmeßdose 16.
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Wird beispielsweise eine bestimmte Last Q mittels des Kranes hochgezogen,
dann ist die Zugkraft des auf die Rolle 4 auflaufenden Seils Q R, wobei R die Wirkkraft
entsprechend der Seilrollenlagerreibung, gemessen am Umfang der Seilrolle, ist,
die je nach dem Drehsinn des Reibungsmomentes positiv oder negativ ist. Wird daher
die Last gesenkt, dann hat die Wirkkraft die umgekehrte Richtung, so daß die genannte
Zugkraft Q - R wird. Durch die nachgiebige Lagerung des Jochs 8 sowie durch eine
entsprechende Gestaltung der Feder 13 wird die Wirkkraft R praktisch im vollen Umfang
über das Gestänge 11 auf die Traverse 15 übertragen. Da Seil 1 und Gestänge 11 parallel
zueinander angeordnet sind, die Traverse 15 aber auch nur in dieser Richtung nachgiebig
gelagert ist, addieren sich die Kräfte, die über Seil 1 (z. B. Q+R) und über Gestänge
11 (in diesem Fall -R) übertragen werden. Die Gesamtkraft wird also Q Q+RR, R d.
h., die Druckmeßdose 16 zeigt unabhängig von der Reibung der Rolle 3 auf ihrer Achse
10 sowohl bei
angehobener als auch bei abgesenkter Last immer genau die Größe der
Last an. Die Anzeige ist auch unabhängig von der Winkellage der Auslegerspitze da
die Winkelverhältnisse und Krafteinrichtungen um die Meßrolle 4 und Meßtraverse
15 immer gleichbleiben, wie sich auch der Kran bewegt und in welcher Richtung sich
auch gerade das Seilende mit dem Kranhaken 2 befindet.
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In dem Ausführungsbeispiel nach Abb. 3 ist das Lagerjoch 32 der äußersten
Seilumlenkrolle 30 nur auf zwei Lenkerfedern 34 und 35 gelagert, es weist aber eine
Pfanne 33 od. dgl. auf, die auf einer mit dem Krangerüst verbundenen Schneide 31
gelagert ist. Durch diese Art Lagerung wird die Drehachse der Rolle 30 festgehalten.
Das Lagerjoch 32 weist ein Verlängerungsspitze 37 auf, die mittels der mit dem Krangerüst
6 verbundenen Feder 36 mit einer bestimmten Kraft gegen die Druckmeßdose 38 gepreßt
wird. Die Kraft der Feder 36 kann in das Meßergebnis der Druckmeßdose 38 so eingeeicht
werden, daß letztere lediglich die Wirkkraft, die durch das Reibungsmoment hervorgerufen
wird, anzeigt. Zu dieser Wirkkraft kann auf jede geeignete Weise der Seilzug der
Waage addiert werden. Die Addition kann auf rein elektrische Weise erfolgen, beispielsweise
bei Verwendung von mit elektrischen Widerstandsdehnungsmeßstreifen ausgerüsteten
Druckmeßdosen innerhalb der Meßbrückenschaltung.
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Es ist auch ohne weiteres möglich, das Seil über die Joche mehrerer
Umlenkrollen zu leiten und so auf der Lastrolle beginnend und an der Meßrolle endend
die der Summe der Reibungsmomente in den Lagern der einzelnen Rollen entsprechende
Kraft in voller Höhe auf die Traverse der Meßrolle zu übertragen.
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Am Joch kann ferner ein Ausgleichsgewicht angebracht werden, um die
Komponente des Seilgewichts in Richtung des Seiles, d. h. also in Richtung der Kraftübertragung
bei den verschiedenen Stellungen des Auslegers aufzuheben.
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Das Gewicht des zwischen der äußersten Seilrolle und dem Kranhaken
liegenden Seilabschnittes kann auf an sich bekannte Weise durch Übertragung der
jeweiligen Stellung der Seilaufnahmehaspel mittels einer elektrischen Welle zur
Anzeigeeinrichtung berücksichtigt werden.