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Einrichtung zur Ermittlung des Gewichtes der Nutzlast bei Hebezeugen u. dgl. mit elektromotorischem Antrieb.
Es ist bekannt, die von elektromotorischen Antrieben auf ruhende oder bewegte Massen ausgeübten mechanischen Zugkräfte durch Messung elektrischer Grössen zu ermitteln. Beispielsweise wird bei elek- trischen Lokomotiven, welche Reihenschlussmotoren besitzen, die von der Lokomotive entwickelte Zugkraft unmittelbar am Strommesser abgelesen.
Das vom Motor ausgeübte Drehmoment und damit die am Triebrad wirksame Umfangskraft, somit auch die Kraft am Zughaken sind allein abhängig vom Motorstrom und vom unveränderlichen Übersetzungsverhältnis zwischen Motor und Rad ; die Skala des Strommessers kann daher neben der Stromteilung eine Zugkraftteilung nach Kilogrammen oder Tonnen erhalten, an der die Kräfte, weiche bei der Fahrt am Lokomotivzughaken wirken, unmittelbar
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festlegenden elektrischen Grössen. Um die zur Massenbeschleunigung oder Bremsung dienenden Drehmomente des Motors auszuschalten, die bei veränderlicher Geschwindigkeit der Last neben dem zur
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In beiden Fällen ist das Drehmoment sowohl bei Drehstrom-, wie auch bei Gleichstrommotoren, z. B. eine eindeutige Funktion des im Rotorkreis wirksamen Widerstandes, da dieser die Stromstärke im Rotorkreis eindeutig festlegt. Die Gross ? dieses Widerstandes ist somit unter den genannten Bedingungen ein Mass für das Gewicht der Last und dieses kann an einer neben der Kontaktbahn des Regulierwiderstandes angebrachten Skala nach Durchführung einer Eichung unmittelbar abgelesen werden.
Der Widerstand ist im Gegensatz zum meist wenigstufigen Kontrolleranlasswiderstand so vielstufig auszuführen, dass es möglich ist, die Last während der Hubperiode zum Stillstand im Schwebezustand zu bringen. An Stelle des vollkommen getrennten, feinstufigen Regulierwiderstandes kann unter bestimmten Verhältnissen auch ein Zusatzwiderstand zum Anlasswiderstand verwendet werden.
Er dient zur feinstufigen Unterteilung der einzelnen Schaltstufen des Kontrollers bzw. als Zusatzwiderstand zu dem gesamten Anlasswiderstand und ist in der bekannten Art derartiger Feinregulierwiderstände geschaltet.
Die Anwendung der Erfindung beispielsweise bei dem als Hubmotor am meisten gebrauchten Drehstrommotor lässt die Zeichnung erkennen. In derselben stellt dar : 1 dir Statorwicklung, 2 die Rotorwicklung des Motors, 3 den Anlasswiderstand des Hubkontrollers, 5 einen Umschalter für den Übergang vom Kontrollerwiderstand auf den feinstufigen Regulierwiderstand 4. Der letztere ist mit Skala 6 versehen, die mithilfe bekannter, an den Kranhaken gehängter Gewichte nach Kilogrammen oder Tonnen geeicht wurde.
Soll das Gewicht der Last bestimmt werden, so wird der Umschalter 5 aus der Betriebsstellung auf den Kontakten 7, 8, 9, auf die Kontakte 10, 11, 12 gestellt, die Last durch allmähliges Verringern des Regulierwiderstandes 4 gehoben und hienaeh der Widerstand langsam so weit wieder vergrössert, bis die Lest schwebend zum Stillstand kommt. Ein an der Widerstandskurbel angebrachter Zeiger gibt dann
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des Getriebewiderstandsmomentes infolge der Eichung herausfällt.
Da derselben Last unter den gleichen Verhältnissen (Eintritt des Schwebezustandes) auch derselbe Rotorstrom bzw. dieselbe Verlustenergie im Regulicrwiderstand entspricht, so können auch diese Grössen als Mass für das Gewicht der Lust genommen werden, d. h. das Gewicht kann an einer zweiten,
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von diesem abhängigen Hilfsstromkreis mit proportionalem Stromverlauf unmittelbar abgelesen werden.
Die Gewichtsermittlung kann aber auch bei in Bewegung befindlicher Last während des konstanten Teils der Hubperiode stattfinden, wobei weder Beschleunigung noch Bremsung durch den Hubmotor
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Einstellung des Widerstandes und damit zu ungenauer Gewichtsbestimmung führen. Es ergibt sich daher als zweckmässig, den eingetretenen MotoKtiIlstand durch eine geeignete Anzeigevorrichtung dem die Wägung ausführenden ersichtlich zu machen, wenn der Rotor selbst, wie dies meist der Fall sein wird, der Beobachtung nicht unmittelbar zugänglich ist. Eine solche Vorrichtung kann beispielsweise aus einem vor einer Scheibe umlaufenden von der Motorwelle mittels Schnurtrieb angetriebenen Zeiger bestehen.
Die Feststellung der gleichbleibenden Hubgeschwindigkeit erfolgt dagegen am einfachsten mittels Dreh- zihlmesseis, der von der Motor-oder von einer Getriebewelle angetrieben wird.
Das G ? wicht der an Hebezeugen, Kranen od. dgl. angehängten Nutzlast wurde bisher zumeist auf mechanischem Wege mittels einer Eranwaage ermittelt. Demgegenüber bietet die Erfindung, besonders wenn es sich um grössere Listen handelt, den Vorzug der grösseren Billigkeit des Regulierwiderstandes gegenüber der Kranwaage. Durch die am Kranhaken angebrachte Waage wird aber auch ein oft nicht unbeträchtlicher Teil der Hubhöhe weggenommen, während diese beim Erfindungsg'egensttnd ganz zur Verfügung steht.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Einrichtung zur Ermittlung des Gewichtes der Nutzlast bei Hebezeugen u. dgl. mit elektromotorischen Antrieb, dadurch gekennzeichnet, dass Messvorrichtungen für solche elektrische Grösspn
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notwendige Drehmoment des Hubmotors eindeutig festlegen und daher als Mass für das Gewicht der Nutzlast dienen können, wobei die Bestimmung dieser Grössen ism Zustand der Ruhe oder einer Bewegung der Ltst mit gleichbleibender Geschwindigkeit erfolgt.
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Device for determining the weight of the payload for lifting equipment and the like Like. With an electric motor drive.
It is known to determine the mechanical tensile forces exerted by electric motor drives on stationary or moving masses by measuring electrical quantities. For example, in the case of electric locomotives that have series motors, the tractive force developed by the locomotive is read directly from the ammeter.
The torque exerted by the motor and thus the effective peripheral force on the drive wheel, thus also the force on the towing hook, are solely dependent on the motor current and on the unchangeable transmission ratio between motor and wheel; the scale of the ammeter can therefore have, in addition to the current division, a tensile force division according to kilograms or tons, on which the forces that act on the locomotive draw hook when driving are immediate
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defining electrical quantities. In order to switch off the torque of the motor, which is used for mass acceleration or braking, which occurs when the speed of the load changes in addition to the
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In both cases, the torque is both with three-phase, as well as with DC motors, z. B. a clear function of the effective resistance in the rotor circuit, as this clearly defines the current strength in the rotor circuit. The big ? this resistance is therefore a measure of the weight of the load under the conditions mentioned and this can be read directly on a scale attached next to the contact path of the regulating resistor after a calibration has been carried out.
In contrast to the mostly low-level controller starting resistor, the resistance has to be designed in so many stages that it is possible to bring the load to a standstill in the floating state during the lifting period. Instead of the completely separate, fine-grained regulating resistor, an additional resistor can be used for the starting resistor under certain circumstances.
It serves for the finely graded subdivision of the individual switching stages of the controller or as an additional resistor to the entire starting resistor and is connected in the known type of such fine regulating resistors.
The drawing shows the application of the invention, for example, to the three-phase motor most commonly used as a lifting motor. In the same shows: 1 the stator winding, 2 the rotor winding of the motor, 3 the starting resistance of the lifting controller, 5 a switch for the transition from the controller resistance to the finely stepped regulating resistance 4. The latter is provided with a scale 6, which is attached to the crane hook with the help of a well-known hung weights have been calibrated according to kilograms or tons.
If the weight of the load is to be determined, the switch 5 is moved from the operating position to the contacts 7, 8, 9, to the contacts 10, 11, 12, the load is lifted by gradually reducing the regulating resistor 4 and the resistance slowly enlarged again until the reading comes to a standstill, floating. A pointer attached to the resistance crank then gives
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of the gear drag torque drops out as a result of the calibration.
Since the same load under the same conditions (occurrence of the state of suspension) also corresponds to the same rotor current or the same energy loss in the regulating resistance, these quantities can also be taken as a measure of the weight of pleasure, i.e. H. the weight can be attached to a second,
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can be read directly from this dependent auxiliary circuit with a proportional current curve.
The weight can also be determined when the load is in motion during the constant part of the lifting period, with neither acceleration nor braking by the lifting motor
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Adjustment of the resistance and thus lead to inaccurate weight determination. It is therefore expedient to use a suitable display device to make the engine status clear to the person carrying out the weighing when the rotor itself, as is usually the case, is not directly accessible for observation. Such a device can for example consist of a pointer rotating in front of a disk and driven by the motor shaft by means of a cord drive.
The constant lifting speed, on the other hand, is most easily established by means of a speed meter that is driven by the motor shaft or a gear shaft.
The G? Up to now, the weight of the payload attached to hoists, cranes or the like has mostly been determined mechanically by means of a scale. In contrast, the invention, especially when it comes to larger lists, has the advantage that the regulating resistor is cheaper than the crane scales. However, the balance attached to the crane hook also removes an often not inconsiderable part of the lifting height, while this is entirely available in the case of the invention.
PATENT CLAIMS:
1. Device for determining the weight of the payload in hoists and. Like. With an electric motor drive, characterized in that measuring devices for such electrical Grösspn
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clearly define the required torque of the lifting motor and can therefore serve as a measure for the weight of the payload, with these variables being determined in the state of rest or movement of the load at constant speed.