DE1108930B

DE1108930B - Cable scales, especially for a crane with a movable boom

Info

Publication number: DE1108930B
Application number: DESCH21125A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Nebhut
Original assignee: Carl Schenck Maschinenfabrik GmbH
Current assignee: Carl Schenck AG
Priority date: 1956-11-20
Filing date: 1956-11-20
Publication date: 1961-06-15

Description

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. Cable scales, especially for a crane with a movable boom The invention relates to a cable scales, in particular for a crane with a movable one Cantilever, with rope pulley rigidly supported against shifting.

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. It is already known in a crane with a movable boom and in the boom tip arranged weighing device to take measures to a Influence of the weighing result through the different angles of inclination of the boom to avoid. For example, it is known that the weighing device carrying Boom tip, regardless of the angle of inclination of the boom, always in a certain position Position, preferably in a horizontal position.

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. For the same purpose it is also known by suitable arrangement The direction of the cable pull in relation to the weighing device is independent of pulleys to make of the respective position of the boom.

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. While the one measure requires considerable effort to be described as disadvantageous in the latter case, that by the bearing friction of the rope pulleys a considerable falsification of the measurement in the weighing device depending on the number and type of storage.

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. It is the purpose of the invention to record this falsification by measurement to enable. This is counteracted when using a in a manner known per se Moving rigidly supported rope pulley achieved that according to the invention the storage of a rope pulley designed to be flexible against rotation and for Determination of the effective force caused by the bearing friction on a weighing device is supported.

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. The support can be made so that this effective force or its measured value for the cable pull on the side of the outermost cable pulley facing away from the load or to the corresponding measured value depending on the direction of rotation of the frictional torque is added or subtracted.

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. The storage of the outermost rope pulley can be realized in this way be that their bearing yoke is suspended on radially arranged trailing arm springs. It but it is also possible to have this bearing yoke only partially on radially arranged trailing arms hang up and partly in its pivot point on a fixed on the crane To support the cutting edge. ff The bearing yoke can further develop the invention have lever-like extensions, one of which is based on a spring, while the other is the reaction force caused by the bearing friction of the pulley transmits via a linkage to the weighing device of the cable pull.

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. The cable balance expediently has another one on the one facing away from the load Side of the outermost rope pulley arranged, deflecting the rope at right angles Roll as well as a traverse for the storage of this role, which on trailing arms in the direction of the rope arriving from the load resiliently and rigidly mounted perpendicular to it is. By means of a linkage arranged parallel to this end of the rope, which connects the traverse connects with the bearing yoke of the outermost rope pulley, the reaction force of the bearing yoke of the outermost rope pulley on the traverse and on the parallel transferred to the loaded weighing device.

Als Auswägeeinrichtung kann jede bekannte, beispielsweise eine mit elektrischen Widerstandsdehnungsmeßstreifen arbeitende Druckmeßdose verwendet werden. Any known, for example one with electrical resistance strain gauges working pressure load cell can be used.

Weitere Merkmale der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Further features of the invention can be found in the subclaims.

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. The invention is based on the drawings of an exemplary embodiment explained. In the drawings: Fig. 1 shows the roller and bearing arrangement the object at the jib tip of a crane with a cable balance, Fig. 2 seen from Fig. 1 in a partial view from the right, Fig. 3 shows another mounting of the bearing yoke the outermost rope pulley.

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. On a crane with a movable boom is the rope 1, which is with a crane hook 2 for suspending the load begins, guided over the rollers 3 4 and 5. The roller 3 is mounted on the axis 10 of a bearing yoke 8, which in turn Via the four trailing arm springs 7 with the iron structure 6 of the boom tip that can be raised and lowered Connection has.

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. For the sake of simplicity, the figure shows the movable boom tip itself not shown, connections with it are indicated by the usual symbol of Connection to a fixed point is indicated. The trailing arm springs 7 are designed in such a way that that they absorb all forces acting on the bearing, but that they counteract rotation within a small, practically but exclusively, range that can be considered are so flexible that their moment of reaction can be neglected. The rope 1 is after the outermost pulley 3 on a roller 4 so that the both ends of the rope are perpendicular to each other. The roller 4 is on the axis 14 a traverse 15 mounted, which in turn by means of trailing arms 17, 18 on the crane frame yielding in the direction of the rope arriving from the load and perpendicular to it Direction is rigidly mounted.

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. The traverse 15 is supported in the direction of its possibility of movement via a pressure cell 16 on the crane frame. By means of the trailing arm 19 and of the pivot point 22 mounted, the weight 21 supporting lever 20 is the Raising or lowering the boom tip variable tare weight of the traverse in each Position balanced. With this arrangement, therefore, only the outermost rope pulley 3 force transmitted via the cable 1 can be measured by the load cell 16, not but the force that is passed on via the continuation of the rope. The rope 1 runs over the roller 5 mounted on the axle 23 in a manner not shown to the winch. The frictional torque of the roller 4 on the axis 14 does not go into the Measurement a. The friction of roller 3 on axle 10 is taken into account by that the bearing yoke 8 and the cross member 15 have lever-like cantilevers through one parallel to the rope 1 and at the same distance from the connecting line of the axes of rotation the rollers 3 and 4 arranged linkage 11 or ropes or the like. Are connected. For reasons of illustration, the linkage 11 and the rope 1 are not one another in Fig. 1 opaque, but drawn at a slight distance.

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. A second arm of the yoke 8 has a linkage 12 and a Spring 13 with the crane frame 6 connection and presses over the linkage 11 the traverse 15 with its weak, calibratable force against the pressure cell 16.

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. If, for example, a certain load Q is pulled up by means of the crane, then the tensile force of the rope running onto the pulley 4 is Q R, where R is the effective force corresponding to the rope pulley bearing friction, measured on the circumference of the rope pulley, which is positive or negative depending on the direction of rotation of the frictional torque. Will therefore the load is lowered, then the effective force has the opposite direction, so that said Tensile force Q - R becomes. By the resilient mounting of the yoke 8 and by a Corresponding design of the spring 13, the effective force R is practically to the full extent Transferred to the traverse 15 via the linkage 11. Because rope 1 and rod 11 are parallel are arranged to each other, but the cross member 15 is only flexible in this direction is stored, the forces add up via rope 1 (e.g. Q + R) and via the linkage 11 (in this case -R) must be transmitted. So the total force becomes Q Q + RR, R d. that is, the pressure cell 16 shows independently of the friction of the roller 3 on its axis 10 both at always exactly the size of the raised and lowered load Load on. The display is also there regardless of the angular position of the boom tip the angular relationships and force devices around the measuring roller 4 and measuring crosshead 15 always remain the same, how the crane moves and in which direction the end of the rope with the crane hook 2 is also just located.

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. In the embodiment of Fig. 3, the bearing yoke 32 is the outermost Cable pulley 30 is only supported on two trailing arms 34 and 35, but it has one Pan 33 or the like on a cutting edge 31 connected to the crane frame is stored. The axis of rotation of the roller 30 is retained by this type of storage. The bearing yoke 32 has an extension tip 37, which by means of the crane frame 6 connected spring 36 is pressed with a certain force against the pressure cell 38 will. The force of the spring 36 can be calibrated into the measurement result of the pressure cell 38 be that the latter is only the effective force caused by the frictional torque is displayed. To this effective force the cable can in any suitable way Scales are added. The addition can be done in a purely electrical manner, for example when using electrical resistance strain gauges Pressure cells within the measuring bridge circuit.

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. It is also easily possible to pull the rope over the yokes of several To guide pulleys and so starting on the load roller and ending at the measuring roller which corresponds to the sum of the frictional moments in the bearings of the individual rollers To transmit the force in full to the traverse of the measuring roller.

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.A balance weight can also be attached to the yoke to reduce the Component of the rope weight in the direction of the rope, d. H. so in the direction of power transmission to be lifted in the various positions of the boom.

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. The weight of the between the outermost pulley and the crane hook lying rope section can in a known manner by transferring the the respective position of the cable take-up reel by means of an electric shaft Display device are taken into account.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Cable scales, especially for a crane with movable boom, with rope pulley rigidly supported against displacement, characterized in that the bearing (8, 32) of a rope pulley (3, 30) against Turning designed to be resilient and to determine the caused by the bearing friction Active force is supported on a weighing device (16, 38).

2. Cable balance according to claim 1, characterized in that the Weighing device (16) at the same time to determine the cable pull on the load-averted Side of the pulley (3) is used and that the support of the opposite rotation flexible bearing (8) of the rope pulley (3) on the weighing device (16) takes place in such a way that the effective force depends on the direction of rotation of the frictional torque is added to or removed from the cable.

3. Cable balance according to claim 1, characterized in that the in the weighing device (38) determined measured value for the effective force in at known way determined measured value for the cable pull on the load averted Side of the rope pulley (30) depending on the direction of rotation of the frictional torque is added or subtracted from it.

4. Cable balance according to claims 1 to 3, characterized in that that the bearing yoke (8) of the outermost rope pulley (3) is arranged radially Trailing arm springs (7) is suspended.

5. Cable balance according to claims 1 to 3, characterized in that that the bearing yoke (32) of the outermost rope pulley (3) is partly arranged on radially Suspension springs and partly fixed in its pivot point on a crane attached cutting edge (31) is supported.

6. Cable scales according to claims 1 to 5, characterized in that that the bearing yoke (8) has two lever-like extensions, one of which is itself on a spring (13), while the other is supported by bearing friction of the pulley evoked reaction force via a linkage (11) on the weighing device (16) of the cable.

7. Cable balance according to claims 1 to 6, characterized by one on the turned away from the load Side of the outermost rope pulley (3) on a means Link springs (17 to 19) yielding in the direction of the load rope and in this direction perpendicular direction rigidly mounted traverse (15), the rope at right angles deflecting roller (4), which the effective force to be measured over a parallel to the Load rope and at the same distance as the latter from the connecting line of the axes of rotation the rollers (3, 4) arranged, the traverse (15) with the bearing yoke (8) of the outermost Rope pulley (3) connecting rod (11) on a weighing device (16) transmits.

8. Cable balance according to claim 7, characterized in that as Weighing device a known pressure cell (16) is used.

9. Cable balance according to claim 8, characterized in that as Weighing device in a manner known per se, one with electrical resistance strain gauges working pressure cell is used.

Considered publications: German Patent Specifications No. 612 053, 615 902, 626 206, 632 311; U.S. Patent No. 2,590,626.