-
Die
Erfindung betrifft ein Handmessgerät zum Messen einer auf ein
Seil wirkenden Kraft sowie eine Verwendung desselben.
-
Zum
Prüfen
der ordnungsgemäßen Funktionsfähigkeit
eines Aufzugs ist es erforderlich, die Masse des Fahrkorbs sowie
des Gegengewichts zu kennen. Bei der Prüfung des Aufzugs werden diese Werte üblicherweise
den zum jeweiligen Aufzug erstellten technischen Daten entnommen.
Mitunter kann es vorkommen, dass diese technischen Daten verloren
gehen oder beispielsweise durch Reparaturmaßnahmen nicht mehr den tatsächlichen
Gegebenheiten entsprechen. In jedem Fall erfordert das Bereithalten
und/oder das Aktualisieren der technischen Daten eines Aufzugs einen
Aufwand.
-
Aufgabe
der Erfindung ist es, die Nachteile nach dem Stand der Technik zu
beseitigen. Es soll insbesondere ein einfach und kostengünstig herstellbares
Handmessgerät
angegeben werden, mit dem schnell und einfach eine auf ein Seil
wirkende Kraft bestimmbar ist.
-
Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale der Ansprüche 1 und 11 gelöst. Zweckmäßige Ausgestaltungen
der Erfindung ergeben sich aus den Merkmalen der Ansprüche 2 bis
10 und 12.
-
Nach
Maßgabe
der Erfindung wird ein Handmessgerät zum Messen einer auf ein
Seil wirkenden Kraft vorgeschlagen, bei dem zwischen einem ersten und
einem zweiten Seilabstützelement
eine Kraftmesseinrichtung so angebracht ist, dass ein von der Kraftmesseinrichtung
sich erstreckender Kraftaufnehmer eine an die beiden Seilabstützelemente
anliegende Grundlinie durchgreift, und wobei gegenüberliegend
des ersten Seilabstützelements
ein Seilgegenstützelement
vorgesehen ist, welches mit dem ersten Seilabstützelement einen Seilkanal zum
Einlegen des Seils bildet.
-
Die
vorgeschlagene Anordnung der Seilabstützelemente, des Kraftaufnehmers
sowie des Seilgegenstützelements
ermöglicht
eine besonders einfache und unkomplizierte Messung der auf das Seil
wirkenden Kraft. Der erfindungsgemäß vorgesehene Seilkanal erleichtert
ein korrektes Anlegen des Seils an die Seilabstützelemente und den dazwischen
befindlichen Kraftaufnehmer. Damit eignet sich das vorgeschlagene
Handmessegerät
insbesondere zur Messung einer auf Tragseile von Aufzügen wirkenden
Kraft. Aus der gemessenen Kraft kann schnell und einfach auf das
tatsächliche
Gewicht bzw. die Masse eines Fahrkorbs und/oder eines Gegengewichts
geschlossen werden. Damit können
durch nichtaktualisierte technische Daten des Aufzugs bedingte Fehler
bei der Prüfung
der ordnungsgemäßen Funktionsfähigkeit
desselben vermieden werden. Außerdem
ist es nicht mehr erforderlich, zur Prüfung eines Aufzugs dessen technische
Daten bereitzuhalten.
-
Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung schneidet eine das
erste Seilgegenstützelement
und das gegenüberliegende
Seilabstützelement
verbindende Verbindungslinie die Grundlinie in einem von 90° verschiedenen
Winkel und ist bezüglich
des Seilabstützelements
in eine Richtung weg vom Kraftaufnehmer nach außen versetzt angeordnet. Die
Verbindungslinie verläuft
z. B. durch die Zentren, insbesondere die Schwerpunkte, des ersten Seilabstütz- und
des Seilgegenstützelements.
Ein Abstand zwischen dem Seilgegenstützelement und dem gegenüberliegenden
ersten Seilabstützelement ist
größer als
ein Durchmesser des zu vermessenen Seils. Er beträgt vorzugsweise
höchstens
das 3-Fache des Durchmessers des zu vermessenden Seils.
-
Indem
das Seilgegenstützelement
in eine Richtung weg vom Kraftaufnehmer nach außen versetzt bezüglich des
Seilabstützelements
angeordnet ist, kann das Seil nach dem Prinzip des Hebelgesetzes
durch ein Verschwenken des Handmessegeräts etwa um eine durch das erste
Seilabstützelement verlaufende
Achse in Anlage mit dem Kraftaufnehmer und dem zweiten Seilabstützelement
gebracht werden. Das ermöglicht
auf einfache Weise die Messung auch hoher auf das Seil wirkender
Kräfte.
-
Nach
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist zumindest eines
der Seilabstützelemente und/oder
das Seilgegenstützelement
um einen exzentrischen Bolzen verstellbar. Damit kann z. B. ein Abstand
zwischen dem Seilgegenstützelement
und dem ersten Seilabstützelement
eingestellt und an den jeweiligen Seildurchmesser angepasst werden. Abgesehen
davon kann damit auch eine durch die Seilabstützelemente und den Kraftaufnehmer
gebildete Messgeometrie justiert werden.
-
Nach
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist/sind zumindest
eines der Seilabstützelemente
und/oder das Seilgegenstützelement
zylindrisch ausgebildet. Damit können
bei der Messung die Kontaktflächen
zwischen dem Seil und dem Seilabstütz- und Seilgegenstützelementen
klein gehalten werden. Ein sich durch eine Reibung an den Kontaktflächen eventuell
ergebender Messfehler kann damit minimiert werden.
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist ein
durch die Berührungspunkte
der Grundlinie an den Seilabstützelementen
und eine Kante des Kraftaufnehmers aufgespanntes Dreieck im Wesentlichen
gleichschenklig. Dabei kann ein Verhältnis H:L zwischen einer sich
von einem der Berührungspunkte
bis zu einer durch die Kante verlaufenden Höhe erstreckenden Gegenkathete
L und der Höhe
H im Bereich von 1:20 bis 1:10 liegen. Die beschriebene Messanordnung
ermöglicht eine
besonders einfache Ermittlung der auf das Seil wirkenden Kraft.
-
Eine
Masse M eines auf das Seil wirkenden Gewichts kann in diesem Fall
nach der folgenden Formel ermittelt werden: M
= (tanα +
tanβ)·F/g, wobei
- α
- der Winkel zwischen
der Höhe
H und einer ersten Gegenkathete L1,
- β
- der Winkel der Höhe H und
einer zweiten Gegenkathete L2,
- F
- die gemessene Kraft
und
- g
- die Erdbeschleunigung
ist.
-
Insbesondere
bei der Wahl eines Verhältnisses
von H:L von 1:20 ergibt sich unter Verwendung eines gerundeten Werts
für g von
10/m/s2 und bei einem Abstand der Berührungspunkte
von 80 mm, dass gilt: M = F/(10·g)
-
Nach
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
die Seilabstützelemente mit
einer Signaleinrichtung verbunden sind, welche bei Herstellung eines
elektrischen Kontakts zwischen den Seilabstützelementen ein Signal, vorzugsweise ein
akustisches Signal, erzeugt. – Insbesondere
bei schwer zugänglichen
Seilen kann damit schnell und einfach erkannt werden, ob das Handmessgerät sich in
der korrekten Messposition befindet. Zur weiteren Erleichterung
des Messvorgangs kann bei der Erzeugung des Signals ein mittels
der Kraftmesseinrichtung gemessener Messwert gespeichert und der Messwert
oder ein daraus ermittelter Wert mittels eines am Gehäuse vorgesehenen
Displays angezeigt werden. Das erleichtert weiter die Messung, insbesondere
an schwer zugänglichen
oder schlecht beleuchteten Messplätzen.
-
Nach
einer vorteilhaften konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung sind
die Seilabstützelemente
und die Kraftmesseinrichtung an einem Träger angebracht, welcher zumindest
abschnittsweise mit einem als Handgriff ausgebildeten, eine Auswerteeinrichtung
aufnehmenden Gehäuse
versehen ist. Bei der Kraftmesseinrichtung kann es sich um eine
hydraulische Kraftmesseinrichtung, bei der als Auswerteeinrichtung
z. B. ein Anzeigeinstrument mit Schleppzeiger vorgesehen ist, handeln.
Die Kraftmesseinrichtung kann aber auch eine elektrische Kraftmesseinrichtung
sein. In diesem Fall umfasst die Auswerteeinrichtung zweckmäßigerweise
eine Stromversorgung sowie ein Display, beispielsweise ein LCD-Display,
zur Anzeige des Messwerts oder eines davon abgeleiteten Werts.
-
Insbesondere
zur Messung einer Masse eines Fahrkorbs oder eines Gegengewichts
ist zu beachten, dass diese üblicherweise über mehrere
Seile miteinander verbunden sind. Infolgedessen ergibt sich bei
der Messung einer Seilkraft Fs an lediglich einem der Seile lediglich
ein Bruchteil der Masse. In diesem Fall kann durch eine ebenfalls
am Gehäuse vorgesehene
Einstellvorrichtung die Anzahl der zur Aufhängung des Fahrkorbs verwendeten
Seile eingegeben werden. Es kann dann unter Berücksichtigung dieser Eingabe
die Masse des Fahrkorbs und/oder des Gegengewichts berechnet und
unmittelbar am Display ausgegeben werden.
-
Nach
weiterer Maßgabe
der Erfindung ist die Verwendung des erfindungsgemäßen Handmessgeräts zur Messung
einer auf ein Tragseil wirkenden Kraft bei einem Aufzug vorgesehen.
Dabei kann vorteilhafterweis aus der ermittelten Kraft zumindest
ein zur Prüfung
der ordnungsgemäßen Funktionsfähigkeit
des Aufzugs erforderlicher Wert, vorzugsweise eine Masse des Fahrkorbs
und/oder eines Gegengewichts, ermittelt werden.
-
Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
-
1 eine
schematische Draufsicht auf ein Handmessgerät und
-
2 eine
Skizze zu einer Messanordnung.
-
Bei
dem in 1 gezeigten Handmessgerät sind auf einer Trägerplatte 1 ein
erstes 2 und ein zweites Seilabstützelement 3 angebracht.
Ein Kraftaufnehmer 4 ist mit einer hier nicht näher gezeigten Kraftmesseinrichtung
verbunden, welche in einem Gehäuse 5 aufgenommen
ist. Das Gehäuse 5 weist einen
Handgriff 6 sowie ein Display 7 auf. Der Kraftaufnehmer 4 weist
eine Kante 8 auf, welche an einem Seil 9 anliegt,
das gleichzeitig das erste 2 und das zweite Seilabstützelement 3 in
einem ersten B1 und einem zweiten Berührungspunkt B2 berührt. Eine durch
die Berührungspunkte
B1, B2 verlaufende Grundlinie ist mit dem Bezugszeichen G bezeichnet. Der
Kraftaufnehmer 4 durchgreift die Grundlinie G.
-
Mit
dem Bezugszeichen 10 ist ein Seilgegenstützelement
bezeichnet, welches um einen exzentrisch angeordneten ersten Bolzen 11 verstellbar
ist. In ähnlicher
Weise ist auch das zweite Seilabstützelement 3 um einen
exzentrisch angeordneten zweiten Bolzen 12 verstellbar.
Durch ein Verstellen des zweien Seilabstützelements 3 um den
exzentrisch angeordneten zweiten Bolzen 12 kann eine Messgeometrie
kalibriert werden. Es ist insbesondere möglich, eine zur Herstellung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
verwendete handelsübliche
Kraftmesseinrichtung so zu kalibrieren, dass durch die damit angezeigten
Messwerte mittels eines einfachen Umrechnungsfaktors, beispielsweise
den Faktor 10, 100 oder dgl., auf die auf das Seil wirkende Kraft
geschlossen werden kann.
-
Das
Seilgegenstützelement 10 ist
in einer Richtung weg vom Kraftaufnehmer 4 nach außen versetzt
bezüglich
des ersten Seilabstützelements 2 angeordnet.
D. h. eine das Seilgegenstützelement 10 und
das gegenüberliegende
erste Seilabstützelement 2 verbindende
Verbindungslinie V schneidet die Grundlinie G in einem von 90° verschiedenen
ersten Winkel φ.
Der erste Winkel φ liegt
vorzugsweise im Bereich von 70 bis 30°, besonders bevorzugt im Bereich
von 50 bis 20°.
-
Die
Funktion des in 1 gezeigten Handmessgeräts wird
nunmehr anhand der Skizze gemäß 2 näher erläutert.
-
Zur
Messung einer auf das Seil 9 wirkenden Kraft Fs wird das
Seil 9 zunächst
in einen zwischen dem Seilgegenstützelement 10 und dem
ersten Seilabstützelement 2 gebildeten
Seilkanal K gelegt. Eine Breite des Seilkanals K kann durch Verstellen des
exzentrisch angebrachten Seilgegenstückelements 10 eingestellt
werden. Die Einstellung kann vorteilhafterweise gefühlsmäßig bzw.
intuitiv erfolgen. Zur Einstellung der Breite des Seilkanals K ist
es insbesondere nicht notwendig, einen Durchmesser des Seils genau
zu kennen. Sodann wird die Trägerplatte 1 mit dem
Handgriff 6 etwa um eine durch das erste Seilabstützelement 2 verlaufende
Achse verschwenkt, bis das Seil 9 auf der Kante 8 und
dem zweiten Seilabstützelement 3 aufliegt.
Dann wird die auf den Kraftaufnehmer 4 wirkende Kraft gemessen.
-
Insbesondere
wenn als Kraftmesseinrichtung eine elektrische Kraftmesseinrichtung
verwendet wird, kann ein ordnungsgemäßes Anliegen des Seils 9 an
dem ersten 2 und dem zweiten Seilabstützelement 3 mittels
eines Signalgebers, beispielsweise mittels eines akustischen Signalgebers 13,
angezeigt werden. In diesem Moment kann aus der gemessenen Kraft
F, z. B. gemäß der nachfolgenden Formel Fs = (tanα +
tanβ)·F eine
auf das Seil wirkende Kraft Fs ermittelt und im Display 7 angezeigt
werden. Dabei entspricht – wie aus 2 ersichtlich
ist – der
Tangens eines zweiten Winkels α dem
Verhältnis
der Höhe
H zu einer ersten Gegenkathete L1. Die Höhe H wiederum entspricht einem
Abstand der Kante 8 des Kraftaufnehmers 4 bis
zur Grundlinie G. Die Gegenkathete L entspricht hier der Hälfte des
Abstands zwischen den Berührungspunkten
B1 und B2. Der Tangens eines dritten Winkels β ergibt sich in analoger Weise
aus dem Verhältnis
der Höhe
H und einer zweiten Gegenkathete L2.
-
Die
in 2 schematisch gezeigte Messgeometrie eignet sich
besonders gut zur Messung eines über
mehrere Seile abgetragenen Gewichts. Indem die Höhe H relativ gering gehalten
wird, beispielsweise 1 bis 15 mm, vorzugsweise 5 bis 10 mm, wird
eine Seilauslenkung bei der Messung gering gehalten. Damit kann
eine durch die Messung bewirkende kraftentlastende Wirkung auf die übrigen Seile,
welche das Gewicht abtragen, vernachlässig werden.
-
Zur
Berechnung von Kennwerten für
die Prüfung
der ordnungsgemäßen Funktionsfähigkeit
eines Aufzugs ist u. a. die Kenntnis einer Masse M eines Fahrkorbs
erforderlich. Die Masse M kann einfach nach der folgenden Formel
ermittelt werden: M = (tanα + tanβ)·F/g, wobei
- F
- die gemessene Kraft
und
- g
- die Erdbeschleunigung
ist.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Trägerplatte
- 2
- erstes
Seilabstützelement
- 3
- zweites
Seilabstützelement
- 4
- Kraftaufnehmer
- 5
- Gehäuse
- 6
- Handgriff
- 7
- Display
- 8
- Kante
- 9
- Seil
- 10
- Seilgegenstützelement
- 11
- erster
Bolzen
- 12
- zweiter
Bolzen
- 13
- akustischer
Signalgeber
- B1
- erster
Berührungspunkt
- B2
- zweiter
Berührungspunkt
- F
- gemessene
Kraft
- Fs
- Kraft
- G
- Grundlinie
- H
- Höhe
- K
- Seilkanal
- L1
- erste
Gegenkathete
- L2
- zweite
Gegenkathete
- M
- Masse
- V
- Verbindungslinie
- α
- zweiter
Winkel
- β
- dritter
Winkel
- φ
- erster
Winkel
