DE3212890C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektronisches Seillast-Meßgerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Seillast-Meßgeräte sind bereits bekannt und werden bei Hebevorrichtungen, wie Kabelkranen, Hängekranen, Lauf­ kranen usw. benutzt. Anordnungen dieser Art wurden bei­ spielsweise durch die SE-A 73 10 533-0 und SE-A 75 02 923-1, DE-Gbm 18 80 135 sowie durch die US-A 27 95 136 und US-A 29 96 914 bekannt. Die beiden erstgenannten Schrif­ ten beziehen sich auf Überlast-Schutzvorrichtungen, die dazu ausersehen sind, eine Überlastung in Krananlagen und ähnlichen, Seile verwendenden Hebevorrichtungen zu verhindern. Einige dieser Meßgeräte nach dem Stand der Technik verwenden federbelastete Spannungsmesser, um die auf das Seil quer zu seiner Laufrichtung wirkende Kraft zu messen. Solche Geräte mit federbelasteten Spannungs­ messern haben jedoch eine mäßige Genauigkeit, weshalb sie bisher nur als Überlast-Schutzvorrichtungen oder zu lediglich eine grobe Abschätzung der zu handhabenden Last benötigenden Messungen Anwendung fanden. Das beispiels­ weise in der US-A 27 95 136 beschriebene Seillast-Meß­ gerät benutzt ein Kraft-Meßglied, das einen Kraft-Meß­ fühler in Form eines Stabes umfaßt, der parallel zum Seil angeordnet ist und Biegemomenten unterworfen wird, wenn das Seil unter Zugspannung steht. Das Problem bei diesen letzteren Konstruktionen liegt darin, daß die Enden des Stabes dreh- oder schwenkbar gelagert sein müssen, wenn die Ablenkung der Stabmitte genau den auf den Stab wirkenden Belastungskräften entsprechen soll, um ein korrektes elektrisches Signal von den an der Innen- und Außenfläche des Stabes angebrachten Dehnungs­ meßstreifen zu erhalten. Eine derartige Drehlagerung ist in der SE-A 76 14 175-3 offenbart. Es hat sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß es schwierig ist, bei diesen bekannten Konstruktionen eine zufriedenstellende oder ausreichende Genauigkeit zu erreichen, um sie bei Prä­ zisions-Kraftmessungen verwenden zu können. Darüber hin­ aus erwies sich die Konstruktion als zu kompliziert, wo­ durch die Meßvorrichtung folglich in der Herstellung teuer ist, was ihren wirtschaftlichen Einsatz stark be­ einträchtigt.

Ein dem Oberbegriff des Anspruchs 1 entsprechendes Seillast-Meßgerät ist ferner aus der US-PS 26 45 121, Ausführungsform gemäß dortiger Fig. 9 bekannt. Im ein­ zelnen weist das bekannte Meßgerät einen Meßfühler mit einem Bolzen auf, der an seinem dem Seil zugewandten En­ de ein Gewinde aufweist, das in ein bewegbares Teil in Form eines Bügels eingeschraubt ist. Der Bolzen weist fernerhin einen Flansch auf, der zwischen seinen Enden angeordnet ist und mit einer Schulter versehen ist, wel­ che an einer gegenüberliegenden inneren Schulter einer zylindrischen Büchse anliegt. Die Büchse ist mit einem Außengewinde versehen und in den Rahmen des Meßgerätes eingeschraubt. Die Büchse weist einen Zwischenbereich mit vermindertem Durchmesser auf, auf dem Spannungsmeß­ elemente angeordnet sind. Schließlich weist der Bügel eine Rolle auf, die am Seil anliegt, wobei am Rahmen ei­ ne weitere Führungsrolle und ein Befestigungsklemmstück vorgesehen sind.

Wird das Seil, an dem das bekannte Meßgerät angebracht ist, belastet, wird der ausgelenkte Bereich des Seiles gespannt, wodurch der Bügel und damit der Bolzen mit ei­ ner Zugbelastung beaufschlagt werden. Der daraus resul­ tierenden Kraft wird durch die Anlage der Schulter bzw. des Flansches des Bolzens an der inneren Schulter der Büchse entgegengewirkt, wodurch der Zwischenbereich der Büchse, auf dem die Meßelemente angeordnet sind, einer Zugspannung ausgesetzt wird. Diese wird von den Meßele­ menten erfaßt und in Meßwerte umgesetzt, die die auf das Seil wirkende Seilkraft darstellen.

Das bekannte Meßgerät ist jedoch insofern nachteilig, als es einen relativ aufwendigen Aufbau aufweist, des­ sen Montage kompliziert ist, was sich letztendlich auf die Kosten für das bekannte Meßgerät negativ auswirkt.

Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Seillast-Meßgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 an­ gegebenen Art zu schaffen, dessen Aufbau einfach ist und das demzufolge billig herzustellen ist, dabei jedoch gleichzeitig ein hohes Maß an Meßgenauigkeit ermöglicht.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.

Der Unteranspruch hat eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Meßgerätes zum Inhalt.

Ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Meßgerätes wird nachfolgend anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Meßgerätes mit zwei Seilen unterschiedlicher Stärke,

Fig. 2 einen Querschnitt entlang der Linie A-A in Fig. 1, und

Fig. 3 einen Querschnitt entlang der Linie B-B in Fig. 1.

Wie Fig. 1 zeigt, weist ein Seillast-Meßgerät ein Rahmen- oder Gehäuseteil mit zwei Seitenplatten 1 und 2 auf, in deren Endteilen Seillagerungen in Form von Rol­ len 3, 4 drehbar aufgenommen sind. Das über diese Rollen laufende Seil kann entweder dick oder dünn sein, und im rechten Teil von Fig. 1 ist eine Aus­ führungsform, bei der das Seillast-Meßgerät einem dünnen Seil 5 angepaßt ist, im linken Teil von Fig. 1 ist eine Ausführungsform, bei der das Seillast-Meßgerät einem dicken Seil 6 angepaßt ist, gezeigt. Das Rahmenteil ent­ hält ferner einen Hohlzylinder 7, in dem ein Kolben 8 in einer Richtung, die im allgemeinen quer zum Seil ver­ läuft, bewegbar ist. Der Hohlzylinder 7 ist an seiner Oberseite mit einer Deckplatte 9 und einem Befestigungs­ glied 10 versehen, welches ein Ende eines Meßstreifens oder -stabes 11, der auf einem Bolzen 12 im Befestigungs­ teil 10 drehbar gelagert ist, abstützt. Das gegenüberlie­ gende Ende des Meßstreifens 11 ist an einem Kolbenbolzen 13 im Kolben 8 drehbar befestigt. An seinem Außenumfang ist der Kolben 8 mit Nuten zur Aufnahme von Dichtungen 14, 15 versehen, um ein Eindringen von Schmutz und Feuch­ tigkeit in den Hohlzylinder zu verhindern. Der Meßstreifen 11 ist mit Dehnungsmeßstreifen 16 ausgestattet, die an seinen beiden Seiten befestigt sind. Der bewegbare Kol­ ben 8 bildet ein Teil eines Kraft-Meßfühlers und sein äußeres Ende 19 dient als Träger für Klemmstücke 20 bzw. 21, die dazu bestimmt sind, Seile unterschiedlicher Stärke am Kolben festzuklemmen.

In der Wandung des Hohlzylinders befindet sich ein Loch zur Aufnahme einer Durchführungshülse 17 für ein mit den Dehnungsmeßstreifen 16 verbundenes Elektrokabel 18. Dieses Kabel 18 ist an einen elektronischen Schaltkreis angeschlossen, der von üblicher, in den oben angegebenen Patentschriften offenbarter Bauart ist und in dem das Signal vom Geber (Seilkraft-Meßgerät) in Signale umge­ wandelt wird, die entweder ein die Energiezufuhr zur Hebevorrichtung unterbrechendes Relais steuern oder einer Anzeigevorrichtung, die die gegenwärtige Seillast sichtbar macht, zugeführt werden. Der elektronische Schaltkreis enthält auch Potentiometer zum Abgleich der Wiege- oder Kraftmeßapparatur und zur Eichung der Überlastschutzvor­ richtung und/oder der Kraftmeßapparatur.

Die Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, wobei der Geber mit einem dicken Seil 6 verbunden ist, während er im Fall der Fig. 3 mit einem dünnen Seil 5 verbunden ist, d. h., die Fig. 2 bezieht sich auf die linke Hälfte von Fig. 1, während die Fig. 3 sich auf die rechte Hälfte der Fig. 1 bezieht.

Da der Meßstreifen 11 Zugspannungen in einem bestimmten Meßbereich angepaßt ist, ist es notwendig, den Ablenkungs­ winkel des Seils zu verändern, wenn große Unterschiede in der von der Hebevorrichtung (Kran) zu handhabenden Last gegeben sind. Eine Änderung des Ablenkungswinkels wird auch die Kraft verändern, die auf den Kraft-Meß­ fühler wirkt, der bei kleinen Ablenkungswinkeln weniger beeinflußt wird als bei großen Winkeln.

Im linken Teil von Fig. 1 ist das Seil 6 ziemlich dick, weshalb der Ablenkungswinkel α ₂ geringer ist als in dem im rechten Teil von Fig. 1 gezeigten Fall, wobei der Ab­ lenkungswinkel α ₁ bei einem dünnen Seil 5 einen größeren Wert hat.

Das in Fig. 2 gezeigte Klemmstück 21 weist ein mit dem Kolben 8 verschraubtes Zwischenstück 22 sowie ein mit diesem verschraubtes Spannteil 23 auf. Bei Anziehen der Schrauben gegenüber dem Zwischenstück 22 wird das Spann­ teil 23 gegen das Seil gezogen. Durch Einsetzen eines Zwischenstücks 22 zwischen das Spannteil 23 und den Kol­ ben 8 wird folglich der Ablenkungswinkel verkleinert.

Bei der in Fig. 3 gezeigten Ausführungsform wird der Ab­ lenkungswinkel α ₁ durch Entfernen des Klemmstücks 21 und Verwenden eines Spannteils 24, das dem dünnen Seil 5 angepaßt und unmittelbar an das äußere Ende 19 des Kolbens 8 angeschraubt ist, vergrößert. Die Außenoberflä­ che des Endes 19 des Kolbens 8 ist mit einer Ausnehmung oder Vertiefung zur Aufnahme eines Futterstücks 25 aus Stahl/Kunststoffmaterial oder aus Gummi versehen, ge­ gen welches das dünnere Kabel 5 mit Hilfe der Schrauben im Spannteil 24 festgezogen wird.

Claims (2)

1. Elektronisches Seillast-Meßgerät zur Messung des Zu­ ges an einem Seil oder Kabel und zur Erzeugung eines elektrischen Signals, das der auf das Seil einwirkenden Kraft entspricht, mit einem Rahmenteil, mit je einem Stützglied an den gegenüberliegenden Enden des Rahmen­ teils, die an einer Seite des gespannten Seils anliegen, mit einem zwischen den Stützgliedern befindlichen Mit­ telteil, das mit der gegenüberliegenden Seite des ge­ spannten Seils in Anlage ist, um eine Reißgrenze zu bil­ den, in der eine quer zum Seil gerichtete und der Zugbe­ lastung im Seil entsprechende Kraft auftritt, und mit einem Kraft-Meßfühler, der einen quer zum Seil angeord­ neten Meßstab aufweist, dessen eines Ende mit dem Rah­ menteil und dessen anderes Ende mit einem bewegbaren Teil verbunden ist, welches quer zum Seil verlagerbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß das quer zum Seil ver­ lagerbare bewegbare Teil ein in einem zylinderförmigen Teil (7) des Rahmenteils (1, 2, 9, 10) verschiebbarer Kolben (8) ist, der mit Klemmstücken (20, 21) zur Befe­ stigung am Seil (5; 6) versehen ist.

2. Seillast-Meßgerät nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Meßstab (11) nach Art einer Kolben­ stange ausgebildet ist, dessen eines Ende drehbar am Kolben (8) und dessen anderes Ende am Rahmenteil (1, 2, 9, 10) befestigt ist.