DE1221466B

DE1221466B - Schnittkraftmessung bei Baggereimern

Info

Publication number: DE1221466B
Application number: DEJ17620A
Authority: DE
Inventors: Gert Kuehn
Original assignee: LEIPZIG INST FOERDERTECH
Current assignee: LEIPZIG INST FOERDERTECH
Priority date: 1960-02-02
Filing date: 1960-02-02
Publication date: 1966-07-21

Description

Schnittkraftmessnng bei Baggereimern Die Erfindung betrifft die Schnittkraftmessung bei Schaufelradbaggern od. dgl. zur Bestimmung der auf die Schneide der Baggereimer einwirkenden Kraft mittels kapazitätsverändernder Kraftmeßdose.
Die an Baggereimern bisher nicht verwendeten, bekannten Kraftmeßdosen zur Schnittkraftmessung auf spannungsoptischer der druckelektrischer Basis sind einmal für den rauhen Baggerbetrieb nicht geeignet und andererseits sind durch die dabei üblichen Übertragungselemente, wie Kabel, Schleifringe usw., keine einfachen Meßwertweiterleitungen bzw. keine exakten Maß ergebnisse möglich. Auch sind kapazitätsverändernde Kraftmeßdosen bekanntgeworden, die zwischen einem um seine Achse beweglichen Werkzeug und dem Werkstück verstellbar gelagert sind und welche die Kapazität eines Kondensators beeinflussen, so daß die Änderung elektrisch meßbar ist, wobei die Messung der Impulse über Kabel weitergeleitet wird. Dieses Prinzip ist für den speziellen Zweck der Schneidkraftmessung an Schaufelradbaggern nicht anwendbar, da eine weitere Übertragung der Meßwerte durch Kabel nicht durchführbar ist.
Die drahtlose Weiterleitung von Meßwerten aus dem Geber heraus ist in der Meßtechnik ganz allgemein bekannt.
Die Erfindung hat sich zur Aufgabe gestellt, bei Baggereimern die Schnittkraft mit einer Einrichtung zu messen, die bei großen Schwankungen der Schnittkräfte in den verschiedenen Bodenfestigkeiten und bei einer Vielzahl von Messungen die maximale sowie die durchschnittliche Belastung angibt und von den obigen Nachteilen frei ist.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch die Verwendung einer Schnittkraftmeßeinrichtung, bei der die Schnittkraft mittels einer als kapazitativer Geber ausgebildeten Kraftmeßdose die Frequenz eines im Gehäuse der Kraftmeßdose untergebrachten Senders bestimmt und getrennt von der Kraftmeßdose ein Empfänger mit einem abgestimmten Frequenzanzeiger und einem Schreiber angeordnet ist, zur Bestimmung der auf die Schneide eines Baggereimers einwirkenden Kraft.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel angegeben. Es zeigt Fig. 1 eine Aufhängung der Kraftmeßdose zwischen Eimerunterkante und Schaufelrad, F i g. 2 einen Schnitt durch die Kraftmeßdose mit Darstellung des Senders, Fig. 3 eine schematische Darstellung des Sendecad Empfangsvorganges mit den erforderlichen Apf araturen.
Nach F i g. 1 ist zwischen einem Schaufelrad 1 und der Unterkante des um die Achse 2 beweglichen Baggereimers 3 die Kraftmeßdose 4 geschützt aufgehängt.
Für die Aufhängung können bekannte Mittel benutzt werden, wie beispielsweise eine Prismenführung, in welcher die Kraftmeßdose 4 verstellbar angeordnet werden kann. Es ist aber auch jede andere Befestigungsart anwendbar, wie Flanschaufnahmen od. dgl.
In F i g. 2 wird in einem Teilschnitt die Kraftmeßdose 4 dargestellt. Sie ist in einem Gehäuse 5 untergebracht und besteht aus einer Druckplatte 6, die auf einer Membran7 ruht, an welcher ein Verstimmkondensator 8 befestigt ist. Der Verstimmkondensator 8 ist durch eine Leitung 9 mit dem Oszillatorkreis 10 verbunden, von dem aus eine Leitungll zum Gitter und eine Leitung 12 zur Kathode des Senders 13 führen, an dem eine Antenne 14 vorgesehen ist.
In Fig 3 sind alle für die Schnittkraftbestimmung erforderlichenGeräte schematisch dargestellt.Das Schaufelrad 1 mit dem um die Achse 2 beweglichen Baggereimer 3 ist in Arbeitsstellung. Die kapazitätsändernde Kraftmeßdose 4 zusammen mit dem Sender 13 im Gehäuse 5 ist zurAufnahme der Schnittkraft zwischen dem Schaufelrad 1 und dem Baggereimer 3 angebracht. In einiger Entfernung wird der mit einer Antenne 15 ausgerüstete Empfänger 16 aufgestellt, der für sofortiges Ablesen mit einem Frequenzanzeiger 17 verbunden ist. Eine weitere Verbindung mit dem Schreiber 18, der eine bleibende Registrierung ermöglicht, ist vorgesehen.
Die Schnittkraftmeßeinrichtung funktioniert in der Weise, daß die als Schnittkraft zu messende Kraft Pa über den Hebel a zwischen einer Schneide desBaggereimers 3 und der Aufhängung desselben auf der Achse 2 sowie dem Hebel b zwischen der Achse 2 und der Unterkante des Baggereimers 3 in eine Kraft Pb umgewandelt wird. Die Eimerunterkante drückt infolgedessen in Richtung P auf die in der Kraftmeßdose 4 befindliche Druckplatte 6, welche federnd auf der Membran 7 angeordnet ist. In dem Gehäuse 5, in welchem die Kraftmeßdose 4 untergebracht ist, befindet sich auch der Sender 13, beispielsweise ein zweistufiger Batteriesender, dessen Oszillatorkreis so ausgeführt ist, daß die Parallelkapazität dazu durch die Kraftmeßdose 4 gebildet wird. Wird diese Kapazität durch die auf die Kraftmeßdose 4 einwirkenden Kräfte verändert, so ändert sich die Kreisfrequenz und damit die Frequenz des Senders.
Die zweite Stufe dient als Endstufe, an der die Antenne 15 angeschlossen ist. Infolge der geringen Strahlungsenergie, die benötigt wird, ist eine abgestimmte Antenne nicht unbedingt erforderlich. Die Stufe hat weiterhin die Aufgabe, Rückwirkungen, die durch Berühren der Antenne durch zurückfallendes Schürfgut möglich sind, auf die Oszillatorstufe zu vermeiden (Pufferstufe). Der in einiger Entfernung aufgestellte Empfänger 16 ist mit einemTelegraíieüberlagerer ausgerüstet und wird frequenzmäßig so auf die mit Nulllast laufende Sendeeinrichtung eingestellt, daß die am Meßausgang auftretende Frequenz gleich Null ist.
Greift der arbeitende Baggereimer 3 nunmehr Schürfgut an, ergibt sich auf der Kraftmeßdose 4 eine zusätzliche Kraft und die Sendefrequenz ändert sich. Diese Frequenzänderung wird mit einem an den Empfänger 16 angeschlossenen direktanzeigenden Frequenzanzeiger 17, der in Druckwerten geeicht wird, angezeigt.
Die im Frequenzanzeiger 17 angezeigten Werte können mit einem Schreiber 18 registriert werden, so daß der gesamte dynamische Vorgang graphisch festgehalten wird.

Claims

Patentanspruch: Verwendung einer Schnittkraftmeßeinrichtung, bei der die Schnittkraft mittels einer als kapazitiver Geber ausgebildeten Kraftmeßdose die Frequenz eines im Gehäuse der Kraftmeßdose untergebrachten Senders bestimmt und getrennt von der Kraftmeßdose ein Empfänger mit einem abgestimmten Frequenzanzeiger und einem Schreiber angeordnet ist, zur Bestimmung der auf die Schneide eines Baggereimers einwirkenden Kraft.

In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 436 157; französische Patentschrift Nr. 1 196 304; USA.-Patentschrift Nr. 2611 811; »Elektronik«, 1958, Nr. 6, S. 184, 185; »Bulletin SEV«, 1959, S. 206; »Instruments and Automation«, 1955, S.272 bis 276.