-
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung des Gewichts eines Ballastkörpers eines Krans, mit wenigstens einer Grundplatte und einem Klotz mit wenigstens einem Messsensor zur Lagerung des Ballastkörpers, wobei in der Grundplatte wenigstens eine Aufnahme für den Klotz vorgesehen ist.
-
Die Messung des Gewichts von Ballastkörpern dient bei aus dem Stand der Technik bekannten Kranen dazu sicherzustellen, dass die von den Kranen bewegten Lasten den Traglasttabellen entsprechend ballastiert sind und die Krane beim Heben von Lasten bei nicht ausreichender Ballastierung nicht beschädigt oder zerstört werden. Insbesondere dient eine automatische Gewichtsmessung dazu, manuell ballastierte Krane in Bezug auf das Gewicht der Ballastkörper zu kontrollieren und bei gegebenenfalls vorliegendem zu geringem Ballastkörpergewicht entsprechende Signale an das Bedienpersonal des Krans zu senden oder ein Anheben einer dann zu hohen Last steuerungs- bzw. regelungstechnisch zu unterbinden.
-
Problematisch an den aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen zur Messung der Gewichte von Ballastkörpern ist, dass entsprechende Sensoren im Kranbetrieb bzw. im Baustellenbetrieb, in welchem der Kran operiert, beschädigt werden können. Ferner können durch unbeabsichtigte Fehleingaben durch das Bedienpersonal das Anheben ansonsten unzulässiger Lasten bez. eine Fehleinstellung des Krans ermöglicht werden, wobei die Sensoren fälschlicherweise eine korrekte Ausballastierung anzeigen können.
-
Auch können beim Ab- und Nachballastieren bei den bekannten Einrichtungen Probleme auftreten, die darauf zurückzuführen sind, dass eine zunächst korrekt eingestellte Ballastmasse verändert wird. Dabei kann die Ballastmasse eines ersten, korrekt ballastieren Krans mittels eines anderen Krans verändert werden. Beispielsweise kann eine Ballastplatte von einer korrekt eingestellten Ballastmasse abgenommen oder zu einer korrekt eingestellten Ballastmasse hinzugefügt werden. Wenn nach einer derartigen Änderung der Ballastmasse der Rüstzustand in der Kranüberwachung nicht entsprechend korrigiert wird, können Gefahren für den Kran und das Bedienpersonal entstehen.
-
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine verbesserte Einrichtung zur Messung des Gewichts eines Ballastkörpers eines Krans bereitzustellen, welche sicherer und einfacher als die aus dem Stand der Technik bekannten Einrichtungen funktioniert.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung zur Messung des Gewichts eines Ballastkörpers eines Krans mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Demnach ist eine Einrichtung mit wenigstens einer Grundplatte und wenigstens einem Klotz mit wenigstens einem Messsensor zur Lagerung des Ballastkörpers vorgesehen, wobei in der Grundplatte wenigstens eine Aufnahme für den Klotz vorgesehen ist. Der Klotz samt Messsensor kann damit wenigstens teilweise innerhalb der Grundplatte und auf der Seite der Grundplatte vorgesehen sein, die dem Ballastkörper zugewandt ist. Der Klotz erstreckt sich dabei über die Grundplatte in Richtung auf den Ballastkörper und der Ballastkörper kann auf dem wenigstens einen Klotz abgelegt werden. Das Gewicht des Ballastkörpers presst den Klotz mit Messsensor gegen die Grundplatte, wodurch der Klotz verformt wird und die Verformung von dem Messsensor als Maß für das Gewicht des Ballastkörpers erfasst werden kann. Der Klotz samt Messsensor ist dabei unterhalb des Ballastkörpers angeordnet, sodass der Sensor vor Beschädigungen geschützt ist und eine fehlerhafte Benutzung des Sensors erschwert ist.
-
In einer vorteilhaften Ausbildung ist denkbar, dass am Klotz wenigstens eine erste Ausnehmung vorgesehen ist, wobei durch die Dimensionierung der ersten Ausnehmung die Steifigkeit des Klotzes wenigstens teilweise bestimmt ist. Je nach Krantyp und dem bei dem entsprechenden Krantyp verwendeten üblichen Ballastkörper kann so ein Klotz mit den ansonsten gleichen Abmaßen durch entsprechende Dimensionierung der Ausnehmung am Klotz hinsichtlich dessen Steifigkeit auf die jeweilige Größenordnung des Ballastkörpers eingestellt werden. Damit ist es möglich, auch bei deutlich unterschiedlichen Krangrößen bzw. Ballastgewichtgrößen die gleichen Messsensorkomponenten und die gleichen wesentlichen Klotzmaße zur Ausführung der Erfindung zu verwenden.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass am Klotz wenigstens eine zweite Ausnehmung vorgesehen ist, wobei der Messsensor in der zweiten Ausnehmung vorgesehen ist. Im Gegensatz zur ersten Ausnehmung kann die zweite Ausnehmung als Durchführung durch den Klotz ausgebildet sein, während die erste Ausnehmung beispielsweise zwei halbzylinderförmige Ausnehmungen an Außenseiten des Klotzes umfassen kann. Die zweite Ausnehmung zur Aufnahme des Messsensors kann dabei gleich groß ausgebildet sein, egal für welchen Ballastgewichtbereich der entsprechende Klotz vorgesehen ist.
-
In einer besonders bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der Messsensor verschieblich in der zweiten Ausnehmung angeordnet ist. Hierdurch kann der Messbereich des Sensors zusätzlich an unterschiedliche Ballastgewichtbereiche angepasst bzw. verändert werden. Dies ist dabei hilfreich, mittels derselben oder ähnlichen Messsensoren und Klotzgeometrien bei unterschiedlich dimensionierten ersten Ausnehmungen unterschiedliche Ballastgewichtbereiche messen zu können.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass wenigstens eine Bohrung für eine Kabelzuführung in der Grundplatte vorgesehen ist, und/oder dass der Messsensor als Dehnungsmessstreifen oder als Dünnfilmsensor ausgeführt ist, und/oder dass der Klotz aus Stahl gefertigt ist. In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist ferner denkbar, dass eine Ablaufbohrung in der Grundplatte zum Ablaufen von Wasser vorgesehen ist. Da der Kran und damit seine Ballastvorrichtung in der Regel beispielsweise Regenwasser ausgesetzt sein kann, kann es zu Wasseransammlungen in der Aufnahme für den Klotz kommen. Diese Wasser können zu Beschädigungen beispielsweise des Messsensors führen. Um dem vorzubeugen ist vorteilhafterweise die genannte Ablaufbohrung an der Grundplatte vorgesehen.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass an der Grundplatte vier Aufnahmen vorgesehen sind, wobei in zwei Aufnahmen je ein Klotz mit Messsensor vorgesehen ist und/oder dass bei wenigstens zwei Ballaststapeln auf der Grundplatte je Ballaststapel drei Aufnahmen vorgesehen sind, wobei in je einer der drei Aufnahmen ein Klotz mit Messsensor vorgesehen ist. Der Begriff des Ballaststapels bezeichnet vorliegend einen oder mehrere Ballastkörper und gegebenenfalls auch Zusatzgegengewichte. Insbesondere können damit alle aufeinander gestapelten Ballastelement bzw. Ballastkörper gemeint sein.
-
Durch die Bereitstellung zweier Messsensoren bei Grundplatten mit vier Aufnahmen ist es möglich auch statisch überbestimmt gelagerte Ballastkörper mit vier Auflagepunkten sicher zu wiegen. Umgekehrt kann bei statisch bestimmter Lagerung von Ballastkörpern auf genau drei Auflagepunkten bei Kenntnissen der Geometrie bzw. der Zueinanderanordnung der Auflagepunkte lediglich ein einzelner Messsensor zur Bestimmung des Gewichts des entsprechend gelagerten Ballastkörpers genügen. Selbstverständlich ist zur Bestimmung des Gewichts von Ballastkörpern, welche auf vier Auflagepunkten gelagert sind auch deren räumliche Anordnung zu bestimmen oder vorauszusetzen. Es ist auch denkbar, dass bei der Lagerung des Ballastkörpers auf drei, vier oder auch mehr Auflagepunkten lediglich die Anzahl von Auflagepunkten aus entsprechenden Klötzen mit Messsensoren bereitgestellt wird, die zur Bestimmung des Ballastkörpers erforderlich ist, während die restlichen Auflagepunkte auch ohne Klötze bzw. Messsensoren ausgebildet sein können und beispielsweise als entsprechende Erhöhungen oder Anschläge an der Grundplatte ausgebildet sein können. Zur Erhöhung der Messgenauigkeit ist eine ballige Ausführung der Aufnahmen und/oder der Klötze mit Messsensoren vorteilhaft, wodurch die geometrischen Verhältnisse klar bestimmt sein können.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass die Aufnahme an der dem Ballastkörper zugewandten Seite angeordnet ist. Damit ist sichergestellt, dass der an der Grundplatte gelagerte Ballastkörper direkt mit dem in der Aufnahme positionierten Klotz in Kontakt ist.
-
Die Erfindung ist ferner auf einen Klotz mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Ausnehmung und insbesondere wenigstens einem Messsensor zur Verwendung in einer Einrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 gerichtet. Die Erfindung betrifft auch einen Kran mit einer Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
-
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand der in den Figuren beispielhaft gezeigten Ausführungsform erläutert. Dabei zeigen:
- 1: Ballastkörper eines Krans auf einer Aufnahmeplatte;
- 2: Detailansicht einer Aufnahmeplatte bzw. Grundplatte eines Krans;
- 3: Schnittansicht einer Grundplatte mit einer Aufnahme und darin vorgesehenen Klotz;
- 4: weitere Schnittansicht einer Grundplatte mit einer Aufnahme und einem Klotz;
- 5: Detailansicht eines Klotzes.
-
1 zeigt Ballastkörper 10 eines nicht gezeigten Krans 100, die auf einer Grundplatte 1 bzw. einer Aufnahmeplatte 1 gelagert sind. Der Ballastkörper 10 kann einen oder mehrere Zusatzgegengewichte 50 umfassen. Bei aus dem Stand der Technik bekannten Kranen 100 ist es beispielsweise zur Sicherstellung einer ausreichenden Ballastierung bei gegebener Kranlast hilfreich, das Gewicht des Ballastkörpers 10 über entsprechende Sensoren zu erfassen und einer Kransteuerung zur Überprüfung der korrekten Ballastierung zur Verfügung zu stellen.
-
2 zeigt eine Detailansicht einer Hälfte der Grundplatte 1, wobei an der Grundplatte 1 Auflagepunkte zum Auflegen des Ballastkörpers 10 vorgesehen sind. Oberhalb der Grundplatte 1 ist ein Ballastkörper 10 gezeigt. Wenigstens einer der Auflagepunkte kann dabei einen Klotz 2 mit wenigstens einem darin vorgesehenen Messsensor 3 umfassen. In der Grundplatte 1 sind hierbei entsprechende Aufnahmen 11 zur Aufnahme des Klotzes 2 bzw. der Klötze 2 vorgesehen. Ferner können an der Grundplatte 1 Anschläge zur seitlichen Fixierung des Ballastkörpers 10 vorgesehen sein. Die Anschläge können dabei in direkter Nachbarschaft der Aufnahmen 11 vorgesehen sein, insbesondere zu den Aufnahmen 11 in Richtung auf die Außenkante der Grundplatte 1 beabstandet sein. Es ist denkbar, dass die Anschläge einstückig mit der Grundplatte 1 gefertigt sind. Es ist auch denkbar, die Anschläge als von der Grundplatte 1 getrennte Bauteile innerhalb der Aufnahmen 11 vorzusehen. Mittels der Anschläge kann der Ballastkörper 10 einfach in der für den Ballastkörper 10 vorgesehenen Position an der Grundplatte 1 gehalten werden. Es ist auch denkbar, dass lediglich eine Aufnahme 11 zur Lagerung eines Klotzes 2 mit Messsensor 3 vorgesehen ist, während die anderen Auflagepunkte einstückig mit der Grundplatte 1 ausgebildet sein können oder durch andere Bauteile gebildet sein können als die genannten Klötze 2.
-
3 zeigt eine Schnittansicht der Grundplatte 1, wobei der Schnitt auch durch den Klotz 2 geführt ist. Der Klotz 2 ist hierbei in etwa mittig geteilt dargestellt, wobei eine darin vorgesehene zweite Ausnehmung 22 als halbzylinderförmige Ausnehmung zu erkennen ist. Bei der in Schnittansicht gezeigten Ausnehmung 22 kann es sich um eine zylinderförmige Durchführung oder Bohrung innerhalb des Klotzes 2 handeln.
-
In der zweiten Ausnehmung 22 kann der Messsensor 3 verschieblich vorgesehen sein. Der Messsensor 3 kann dabei als Messauge mit einem Dünnfilmsensor und einem integriertem Verstärker ausgebildet sein. Dabei kann der Messsensor 3 in die zweite Ausnehmung 22 eingepresst sein. Dadurch ist die Montage des Messsensors 3 vereinfacht und der Klotz 2 samt Messsensor 3 wird insgesamt zu einem Kraftaufnehmer bzw. zu einer Sensorvorrichtung.
-
Innerhalb der Grundplatte 1 ist zu jeder Aufnahme 11 wenigstens eine Kabelzuführung und/oder Ablaufbohrung 13 vorgesehen, über die beispielsweise Regenwasser aus der Aufnahme 11 abgeleitet werden kann. Die Ablaufbohrung 13 kann dabei zur Horizontalen geneigt verlauf, so dass Wasser aus der Aufnahmen abfließen kann. Es kann ferner eine Bohrung für eine Kabelzuführung in der Grundplatte 1 vorgesehen sein. Die Kabelzuführung kann dabei zum Anschließen des in 3 nicht gezeigten Messsensors 3 an eine entsprechende Regelung/Steuerung vorgesehen sein. Der Messsensor 3 kann dabei alternativ zum Dünnfilmsensor auch einen Dehnungsmessstreifen umfassen.
-
4 zeigt eine weitere Schnittansicht der Grundplatte 1 mit der Aufnahme 11 und darin vorgesehenen Klotz 2. Wie in der folgenden 5 seitlich am Klotz 2 zu erkennen ist, kann dort eine erste Ausnehmung 21 vorgesehen sein, wobei durch deren Dimensionierung die Steifigkeit des Klotzes 2 wenigstens teilweise bestimmbar bzw. veränderbar ist. Damit kann die ansonsten gleiche Grundgeometrie eines Klotzes 2 für unterschiedliche Ballastgewichtbereiche verwendet werden, wobei Messsensoren 3 mit gleicher Sensorempfindlichkeit und gleichen Außenmaßen für unter Umständen deutlich unterschiedliche Ballastgewichtbereiche verwendet können. Soll mit dem gleichen Messsensor 3 das große Ballastgewicht eines sehr großen Krans 100 gemessen werden, so kann die erste Ausnehmung 21 entsprechend klein und der Klotz 2 damit entsprechend steif ausgeführt sein. Dadurch wird der Messbereich des Messsensors 3 trotz hohem Ballastgewicht nicht überschritten. Umgekehrt ist bei Kranen 100 mit eher leichten Ballastkörpern 10 ein weniger steifer Klotz 2 nötig, um mit demselben Messsensor 3 eine hinreichend genaue Messung des Ballastkörpers 10 zu ermöglichen. Hierzu kann die erste Ausnehmung 21 entsprechend größer ausgeführt werden.
-
5 zeigt eine Detailansicht eines Klotzes 2, wobei die erste Ausnehmung 21 und die zweite Ausnehmung 22 zur Aufnahme des Messsensors 3 erkennbar sind. Die erste Ausnehmung 21 kann an zwei Seiten des Klotzes 2 vorgesehen sein und damit aus entsprechenden Unterausnehmungen bestehen. Der Klotz 2 kann einen im Wesentlichen H-förmigen Querschnitt aufweisen. Der Klotz 2 kann als Gussteil gefertigt sein, bei dem die zweite Ausnehmung 22 entsprechend auf die Abmaße des Messsensors 3 gebohrt und/oder gehont sein kann.
-
Die Erfindung stellt somit eine neuartige Einrichtung bereit, die darauf gerichtet ist, dass von drei oder mehr Auflagepunkten zum Ablegen von Ballastkörpern ein Auflagepunkt oder mehr zu Messpunkten umfunktioniert sind. Bei auf einer Grundplatte 1 aufgesetzten Ballastkörpern kann jeweils wenigstens ein Messpunkt je Ballastkörper vorgesehen sein. Die vorgeschlagene Lösung stellt eine besonders kostengünstige Möglichkeit dar, das Gewicht des Ballastkörpers 10 zu erfassen. Der beispielhaft genannte Dünnfilmsensor kann in die Grundplatte 1 bzw. innerhalb des Klotzes 2 eingebaut sein und so entsprechend vor Beschädigungen gesichert sein. Er wirkt zusammen mit dem modular unterschiedlich aufbaubaren Klotz 2, wobei die Steifigkeit des Klotzes 2 maßgeblich durch die Dimensionierung von dessen erster Ausnehmung 21 veränderbar ist. Die Maße der zweiten Ausnehmung 22 sind von den Maßen des verwendeten Messsensors 3 abhängig und können bei Nutzung einheitlicher Messsensoren 3 konstant gehalten werden.
-
Eine weniger steife Ausführung des Klotzes 2 kann zur Aufnahme geringer Ballastgewichte oder Ballastgewichtbereiche dienen, die entsprechend gemessen werden können, während eine steifere Ausführungsform des Klotzes 2 entsprechend höhere Ballastkörpergewichte aufnehmen kann. Hierdurch sind entsprechende Messbereiche durch Austausch des Klotzes 2 bzw. durch Veränderung der zweiten Ausnehmung 21 des Klotzes 2 bei Beibehaltung des gleichen Messsensors 3 realisierbar. Denn die unterschiedliche Steifigkeit wird bei einem beispielsweise aus Stahl bestehenden Klotz 2 durch die Dimensionierung der ersten Ausnehmung 21 erzeugt, wobei diese entsprechend groß oder klein gestaltet ist, um so die entsprechende Steifigkeit des Klotzes 2 zu beeinflussen.
-
In der Grundplatte 1 kann wie beschrieben eine Bohrung als Kabelzuführung beispielsweise für ein Stromkabel bereitgestellt sein. Da der Klotz 2 zum korrekten Funktionieren beweglich in der Ausnehmung bzw. Aufnahme 11 gelagert sein kann, kann die Aufnahme 11 samt Klotz 2 nicht ganz flüssigkeitsdicht ausgeführt sein. Um hier Wasseransammlungen innerhalb der Aufnahme 11 aufgrund von Regen zu unterbinden, kann wenigstens eine Ablaufbohrung 13 vorgesehen sein. Es ist denkbar, dass die Albaufbohrung 13 in derselben Durchführung vorläuft, wie die Kabelzuführung.
-
Statt der in 2 angedeutenden Ausführung mit drei Auflagepunkten zum Lagern des Ballastkörpers 10 können in einigen, insbesondere kleineren Baueinheiten bzw. Kranen auch vier Auflagepunkte oder mehr gewählt sein. Hier, in statisch überbestimmten Systemen, reicht es nicht nur aus einen einzigen Messpunkt bzw. Klotz 2 mit Messsensor 3 vorzusehen. Vielmehr müssen je nach Anzahl der Auflagepunkte mindestens zwei Messpunkte und insbesondere benachbarte oder sich nicht gegenüberliegende Messpunkte entsprechend mit Messsensoren 3 versehen sein. Dies ist insbesondere bei kleineren Kranen wie beispielsweise Telekranen mit einer einzigen Grundplatte 1 von Bedeutung, wo häufig vier Auflagepunkte für den Ballastkörper 10 eingesetzt werden. Die Auflagepunkte können an einem Unterwagen des entsprechenden Krans 100 realisiert sein, wobei auch hier entsprechende Aufnahmen 11 für den Messklotz 2 bzw. Klotz 2 mit Messsensor 3 vorzusehen sind. Es ist aber auch bei den genannten kleineren Kranen 100 denkbar, die Auflagepunkte auf der Grundplatte 1 in gleicher Weise wie weiter oben beschreiben vorzusehen.
-
Die erste und/oder zweite Ausnehmung 21, 22 in Klotz 2 kann beispielsweise als Bohrung ausgeführt sein. Der Messsensor 3 kann relativ zum Klotz 2 je nach optimalem Lagerpunkt auch während der Messung verschoben bzw. umpositioniert werden.
