DE19512223C1 - Device for measuring a frictional force to be set between two drive parts - Google Patents
Device for measuring a frictional force to be set between two drive partsInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Messung einer einzustellenden Reibungskraft zwischen zwei Antriebsteilen in einem Laststrang eines Antriebs, insbesondere in einer Rutschkupplung eines Hubwerks, einer Seiltrommelbremse o. dgl., die auf ein vorherbestimmtes zu übertragendes Reibmoment eingestellt sind.The invention relates to a device for measuring a to be set Frictional force between two drive parts in a load train of a drive, especially in a slip clutch of a hoist, a cable drum brake or the like, which are set to a predetermined friction torque to be transmitted.
Aus einer technischen Produktbetreuungsinformation "Einstellung der Rutschkupplung DKUN DKST Nr. 20660744, Ausgabe 8/93, der Mannesmann Demag Fördertechnik AG", ist ein ölhydraulisches Rutschkraftprüfgerät bekannt. Hierbei wird der eingestellte Öldruck, bei dem eine Rutschkupplung die Mitnahme der aufeinander gleitenden Rutschkupplungs-Teile verweigert, auf einem Manometer abgelesen. Obgleich sich dieses Prüfgerät für die Rutschkupplungs-Einstellung in der Praxis bewährt hat, haben sich bei geringen Prüfkräften Abweichungen gezeigt, die höheren Anforderungen nicht mehr oder nicht mehr ausreichend gerecht werden.From a technical product support information "Setting the slip clutch DKUN DKST No. 20660744, edition 8/93, the Mannesmann Demag conveyor technology AG ", an oil-hydraulic slip force tester is known. Here, the set one Oil pressure at which a slip clutch entrains the sliding on each other Slipping clutch parts denied, read on a manometer. Although yourself has proven this tester for slip clutch adjustment in practice deviations were shown at low test forces, the higher requirements were not more or no longer do it justice.
Es ist außerdem eine Einrichtung zur Messung einer einzustellenden Kraft zwischen zwei An triebsteilen in einem Laststrang eines Antriebs bekannt (DE 28 45 469 C2). Dort ist ein im Last strang unter Zugspannung stehender Tragkörper angeordnet, auf dem mehrere elektronisch zusammengeschaltete Dehnungsmeßstreifen befestigt sind, deren Meßsignale als Werte zwi schen den Antriebsteilen auf einem Auswertegerät darstellbar sind. Diese Anordnung ist für eine Lastmeßeinrichtung zum Messen des Gewichtes einer Last getroffen, die von einem Ga belstapler oder einem anderen Lastförderer getragen ist. Insoweit dient die bekannte Lastmeß vorrichtung der reinen Gewichtsmessung einer zu transportierenden Last auf einem Fördermit tel. Zur Auswertung der Meßergebnisse wird bei solchen Lastmeßeinrichtungen mit den Meß streifen eine Wheatstone′sche Brückenschaltung eingesetzt.It is also a device for measuring a force to be set between two An drive parts in a load train of a drive known (DE 28 45 469 C2). There is one in the load strand arranged under tension, on which several electronically interconnected strain gauges are attached, the measurement signals as values between the drive parts can be displayed on an evaluation device. This arrangement is for a load measuring device for measuring the weight of a load hit by a Ga stacker or another load conveyor is carried. In this respect, the well-known load measurement is used device for the pure weight measurement of a load to be transported on a conveyor tel. In such load measuring devices, the measurement results are evaluated with the measurement strip a Wheatstone bridge connection used.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine genauere und sicherere Ermittlung der Rutsch- bzw. Bremskraft am Einsatzort eines Hubwerkes zu schaffen, die höheren Genauigkeitsansprüchen entspricht und auch eine ausreichende Genauigkeit bei kleinen Prüfkräften gewährleistet. Diese Eigenschaften sollen für eine genaue und sichere Überprüfung bzw. Einstellung der maximalen Zug kraft bzw. der maximal zu hebenden Last eines Hubwerkes, wie z. B. eines Elektrokettenzuges zur Verfügung gestellt werden. The invention is based on the object, a more accurate and secure To determine the slip or braking force at the location of a hoist, which corresponds to the higher accuracy requirements and also a sufficient one Accuracy guaranteed with small test forces. These properties are intended for a accurate and safe checking or setting of the maximum tractive force or maximum load to be lifted on a hoist, e.g. B. an electric chain hoist Will be provided.
Die gestellte Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in den Laststrang eine Druckhülse einschaltbar ist, die bei eingeschaltetem Antrieb gegen ein als Anschlag dienendes Antriebsgehäuse fahrbar ist und daß im Innenraum der Druckhülse ein unter Zugspannung stehender Tragkörper angeordnet ist, auf dem mehrere elektronisch zusammengeschaltete Dehnmeßstreifen befestigt sind, deren Meßsignale als Werte für das Reibmoment zwischen den Antriebsteilen auf einem Anzeigegerät darstellbar sind. Durch Verwendung des hochgenauen Dehnmeßstreifen-Meßprinzips kann der Meßbereich des Tragkörpers, der gewissermaßen als Federkörper ausgebildet ist, sehr genau eingestellt werden. Der Meßbereich des Tragkörpers kann ferner so gestaltet werden, daß die Zugspannungen möglichst gleichmäßig verlaufen und der Einfluß der Biegespannungen auf das Meßergebnis durch eine hohe Biegesteifigkeit der Druckhülse zusammen mit dem geführten Tragkörper gering bleibt. Neben dieser robusten Bauweise bleibt die Meßeinrichtung über das angewendete Meßprinzip wartungsfrei. Ferner besteht der Vorteil, die Meßeinrichtung einfach handhaben zu können bei geringsten Außenabmessungen. Wesentlich ist bei der hohen Meßgenauigkeit eine große Langzeitstabilität, die Wartungsfreiheit und die geschützte Anordnung des Tragkörpers bzw. des Federkörpers. Außerdem schlagen geringe Prüfzeiten durch einfache Handhabung zu Buche.The object is achieved in that in the load string a pressure sleeve can be switched on which, when the drive is switched on, as a Stop serving drive housing is mobile and that in the interior of the Pressure sleeve is a tensile supporting body is arranged on the several electronically interconnected strain gauges are attached, the Measuring signals as values for the frictional torque between the drive parts on one Display device can be displayed. By using the highly accurate Strain gauge measuring principle can the measuring range of the support body, the is designed to a certain extent as a spring body, can be set very precisely. Of the Measuring range of the support body can also be designed so that the Tensile stresses run as evenly as possible and the influence of Bending stresses on the measurement result due to a high bending stiffness Pressure sleeve together with the guided support body remains low. Besides this The measuring device remains robust due to the measuring principle used maintenance free. There is also the advantage of easy handling of the measuring device can with the smallest external dimensions. What is essential is the high Measuring accuracy a great long-term stability, the maintenance-free and the protected Arrangement of the support body or the spring body. In addition, minor hit Test times due to easy handling.
Eine Ausgestaltung der Erfindung besteht darin, daß in der Druckhülse der Tragkörper axial festgelegt ist und als Federkörper mit einem ausgeprägten auf Zug beanspruchbaren, dehnfähigen Bereich ausgebildet ist.One embodiment of the invention is that the support body in the pressure sleeve is fixed axially and as a spring body with a pronounced on train resilient area is formed.
Dieser auf Zug beanspruchbare, dehnfähige Bereich des Tragkörpers kann aus zumindest zwei in Zugrichtung parallel zur Zugachse verlaufenden Stegen o. dgl. bestehen, auf denen die Dehnmeßstreifen befestigt sind.This stretchable area of the support body that can be subjected to tension can be made of at least two webs or the like running parallel to the pull axis in the pulling direction. exist on which the strain gauges are attached.
Die robuste Bauweise des Rutschkraftsensors wird außerdem dadurch unterstützt daß der Tragkörper in der Druckhülse abgedichtet gelagert und an einem Ende der Druckhülse mittels eines Deckels verschlossen ist.This also supports the robust design of the slip force sensor that the support body is sealed in the pressure sleeve and at one end of the Pressure sleeve is closed by means of a lid.
Eine Verbesserung der Erfindung besteht darin, daß der Tragkörper bzw. die Druckhülse für einen als Kette ausgebildeten Laststrang dem deckelseitigen Ende gegenüberliegend mit einer seitlichen Öffnung versehen ist, wobei ein am Druckhülsen-Ende verbleibender Steg kleiner ist als die verbleibende lichte Weite eines Kettengliedes. Vorteilhafterweise ist der Rutschkraftsensor besonders günstig einsetzbar an Hebezeugen, z. B. Kettenzügen.An improvement of the invention is that the support body or Pressure sleeve for a load strand designed as a chain the end on the cover side opposite is provided with a side opening, one on The end of the remaining sleeve is smaller than the remaining clear width a chain link. The slip force sensor is advantageously particularly favorable can be used on hoists, e.g. B. chain hoists.
In Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, daß die Dehnmeßstreifen mit einer in der Druckhülse angeordneten, an eine Speisespannung angeschlossenen Leiterplatte verbunden sind und daß an der Leiterplatte Meßleitungen angeschlossen sind, die in Form eines die Druckhülse und/oder den Deckel durchdringenden Kabels mit einem Auswertegerät verbunden sind. Der Rutschkraftsensor wird dadurch robust und handlich und durch die einfache Handhabung werden geringe Prüfzeiten erzielt.In a development of the invention it is proposed that the strain gauges with a arranged in the pressure sleeve, connected to a supply voltage Circuit board are connected and that test leads connected to the circuit board are in the form of a cable penetrating the pressure sleeve and / or the cover are connected to an evaluation device. This makes the slip force sensor robust and handy and due to the simple handling, short test times are achieved.
Hierbei ist noch vorteilhaft, daß auf der Leiterplatte die Dehnmeßstreifen zu einer Wheatstone′schen Brücke mit Abgleichwiderständen verschaltet sind.It is also advantageous that the strain gauges on the circuit board Wheatstone bridge are connected with trimming resistors.
Weitere Merkmale der Erfindung bestehen darin, daß das Auswertegerät mit einem Anzeigefeld versehen ist.Further features of the invention are that the evaluation device with a Display field is provided.
Das Auswertegerät kann außerdem ohne Einflußnahme auf das Meßergebnis durch das Bedienungspersonal eingesetzt werden, wobei unterstützend wirkt, daß das Kabel mittels einer Klemmhülse innerhalb des Deckels zugentlastet ist.The evaluation device can also be used without influencing the measurement result the operating personnel are used, whereby the cable acts as a support is relieved of tension within the cover by means of a clamping sleeve.
Vorteilhaft ist ferner noch, daß der Deckel mit einem dem Außendurchmesser der Druckhülse entsprechenden Schaft des Tragkörpers fest und dicht verbindbar ist und daß der Tragkörper an dem dem deckelseitigen Ende gegenüberliegenden Ende in der Druckhülse axial zurücksteht. Einerseits ist dadurch der Tragkörper mit den Dehnmeßstreifen schmutzgesichert untergebracht und andererseits steht bei Anschlagen der Druckhülse am Gehäuse eines Antriebs ein ausreichender Dehnmeßweg zur Verfügung.It is also advantageous that the cover with a the outer diameter Pressure sleeve corresponding shaft of the support body is firmly and tightly connected and that the support body at the end opposite the cover end in the Pressure sleeve axially stands back. On the one hand, this is the support body with the Strain gauges housed protected against dirt and on the other hand An adequate stop of the pressure sleeve on the housing of a drive Strain measurement path available.
Eine alternative Lösung der Gestaltung besteht darin, daß eine vom Tragkörper getrennte Kettenaufnahme mittels eines Bolzengelenks den Tragkörper mit der Kettenaufnahme im Innenraum der Druckhülse verbindet.An alternative solution to the design is that one of the support body separate chain holder by means of a pin joint the support body with the Chain receptacle in the interior of the pressure sleeve connects.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.Embodiments of the invention are shown in the drawing and are in following described in more detail.
Es zeigenShow it
Fig. 1 einen axialen Längsschnitt durch den Rutschkraftsensor, Fig. 1 is an axial longitudinal section through the slip force sensor,
Fig. 2 einen radialen Querschnitt gemäß der Schnittangabe II-II in Fig. 1, Fig. 2 is a radial cross-section according to the section indication II-II in Fig. 1,
Fig. 3 eine Seitenansicht zu Fig. 1, teilweise im Schnitt, Fig. 3 is a side view of FIG. 1, partly in section,
Fig. 4 eine Draufsicht gemäß Fig. 3, Fig. 4 is a plan view of FIG. 3,
Fig. 5 einen axialen Querschnitt durch ein alternatives Ausführungsbeispiel und Fig. 5 is an axial cross section through an alternative embodiment and
Fig. 6 die zu Fig. 5 gehörende Seitenansicht, teilweise geschnitten. Fig. 6, the side view belonging to Fig. 5, partially sectioned.
Die Einrichtung zur Messung einer einzustellenden Reibungskraft zwischen zwei Antriebsteilen in einem Laststrang 1 eines Antriebs, insbesondere in einer Rutschkupplung eines Hubwerkes, einer Seiltrommelbremse o. dgl., die auf ein vorherbestimmtes, zu übertragendes Reibmoment eingestellt sind, besteht zunächst aus einer in den Laststrang 1, hier in eine Kette 1a einschaltbaren Druckhülse 2, die bei eingeschaltetem Antrieb gegen ein als Anschlag 1c dienendes Antriebsgehäuse gefahren wird. Im Innenraum 2a der Druckhülse 2 befindet sich ein Tragkörper 3, der durch die unter Zugspannung stehende Kette 1a und ein eingehängtes Kettenglied 1b ebenfalls unter Zugspannung steht. Diese Zugspannung wird auf mehrere elektronisch zusammengeschaltete Dehnmeßstreifen 4 übertragen, die auf dem Tragkörper 3 entsprechend befestigt sind. Die Dehnmeßstreifen 4 erzeugen beim Einschalten des Antriebs, mit dem die Zugspannung in der Kette 1a verbunden ist, eine Zugkraft, bis die Rutschkupplung wirkt. Da in der Druckhülse 2 der Tragkörper 3 axial festgelegt ist und einen Federkörper 3a bildet, wobei die axiale Festlegung durch eine Fixierschraube 3d erfolgt, wird der Federkörper 3a durch einen ausgeprägten, auf Zug beanspruchbaren dehnfähigen Bereich 3b bestimmt. The device for measuring a frictional force to be set between two drive parts in a load train 1 of a drive, in particular in a slip clutch of a hoist, a cable drum brake or the like, which are set to a predetermined friction torque to be transmitted, initially consists of a load train 1 , here in a chain 1 a switchable pressure sleeve 2 , which is driven with the drive switched on against a stop 1 c serving as a drive housing. In the interior 2 a of the pressure sleeve 2 there is a support body 3 , which is also under tension due to the chain 1 a under tension and a suspended chain link 1 b. This tensile stress is transmitted to several electronically interconnected strain gauges 4 , which are fastened accordingly to the support body 3 . The strain gauges 4 generate a tensile force when the drive with which the tension in the chain 1 a is connected is switched on until the slip clutch acts. Since the support body 3 is axially fixed in the pressure sleeve 2 and forms a spring body 3 a, the axial fixing being carried out by a fixing screw 3 d, the spring body 3 a is determined by a pronounced stretchable region 3 b that can be subjected to tension.
Dieser dehnfähige Bereich 3b des Tragkörpers 3 besteht aus (zumindest) zwei in Zugrichtung 6 parallel zur Zugachse 7 verlaufende Stege 8 o. dgl., auf denen die Dehnmeßstreifen 4 befestigt sind. Die Dehnmeßstreifen 4 können innen und/oder außen auf den Stegen 8 befestigt sein. Die Stege 8 vermitteln symmetrisch parallel zur Zugachse 7 verlaufende Zugkräfte, so daß die Meßsignale der Dehnmeßstreifen 4, die aufgrund der geringen elastischen Dehnung der Stege 8 in den Dehnmeßstreifen 4 entstehen, eine Änderung des elektrischen Widerstands des Dehnmeßstreifens 4 bewirken.This stretchable area 3 b of the support body 3 consists of (at least) two webs 8 or the like running in the pulling direction 6 parallel to the pulling axis 7 , on which the strain gauges 4 are fastened. The strain gauges 4 can be fastened on the inside and / or outside of the webs 8 . The webs 8 impart symmetrical tensile forces parallel to the tension axis 7 , so that the measurement signals of the strain gauges 4 , which arise due to the low elastic expansion of the webs 8 in the strain gauges 4 , cause a change in the electrical resistance of the strain gauge 4 .
Die Zug kraft wird bei einem als Kette 1a ausgebildeten Laststrang 1 einem Deckel 9 gegenüberliegend, also dem deckelseitigen Ende 9a gegenüberliegend, an einem Druckhülsen-Ende 2b, das mit einer seitlichen Öffnung 10 versehen ist, eingeleitet, wobei am Druckhülsen-Ende 2b ein Druckhülsen-Steg 11 verbleibt, über den ein Kettenglied 1a eingehängt werden kann, so daß das nächste Kettenglied gegen die noch vorhandene Randkante des Tragkörpers 3 zu liegen kommt, nämlich gegen eine Kettenaufnahme 21.The train force is in a chain 1 a designed as a load string 1 opposite a cover 9 , that is, the cover-side end 9 a opposite, at a pressure sleeve end 2 b, which is provided with a lateral opening 10 , initiated at the pressure sleeve end 2 b a pressure sleeve web 11 remains, via which a chain link 1 a can be suspended, so that the next chain link comes to rest against the edge edge of the support body 3 that is still present, namely against a chain receptacle 21 .
Der Tragkörper 3 ist ferner in der Druckhülse 2 mittels O-Ringen 16 vor eindringendem Schmutz geschützt und an dem deckelseitigen Ende 9a mittels dem durch Deckelschrauben 9b gesicherten Deckel 9.The support body 3 is also protected in the pressure sleeve 2 by means of O-rings 16 against the ingress of dirt and to the cover-side end 9 a by the lid b by screws 9 secured cap. 9
Zur Rutschkraftprüfung wird die Einrichtung mit der Druckhülse 2 an beliebiger Stelle in dem Laststrang 1 eingehängt. Um ein eventuelles Herausgleiten einer Kette 1a zu vermeiden, kann die Druckhülse 2 gegenüber dem Tragkörper 3 um ca. 10° bis zu der Fixierschraube 3d gedreht werden.For the slip force test, the device with the pressure sleeve 2 is suspended at any point in the load train 1 . In order to prevent a chain 1 a from sliding out, the pressure sleeve 2 can be rotated relative to the support body 3 by approximately 10 ° up to the fixing screw 3 d.
Die Dehnmeßstreifen 4 sind mit einer in der Druckhülse 2 angeordneten, an eine Speisespannung angeschlossene Leiterplatte 12 verbunden. An der Leiterplatte 12 sind Meßleitungen 13 angeschlossen, die in Form eines die Druckhülse 2 und/oder den Deckel 9 durchdringenden Kabels 13a zu einem Auswertegerät 5 führen, das ein Anzeigefeld 5a aufweist. The strain gauges 4 are connected to a printed circuit board 12 arranged in the pressure sleeve 2 and connected to a supply voltage. Measuring lines 13 are connected to the printed circuit board 12 and lead in the form of a cable 13 a penetrating the pressure sleeve 2 and / or the cover 9 to an evaluation device 5 which has a display field 5 a.
Die Leiterplatte 12 sitzt zwischen dem Deckel 9, einem Abstandsring 17, an dem zum Druckhülsen-Ende 2b gegenüberliegenden deckelseitigen Ende 9a. Auf der Leiterplatte 12 sind die Dehnmeßstreifen 4 mit ihren Meßleitungen 13 zu einer Wheatstone′schen Brücke mit Abgleichwiderständen verschaltet.The printed circuit board 12 sits between the cover 9 , a spacer ring 17 , on the cover-side end 9 a opposite the pressure sleeve end 2 b. On the circuit board 12 , the strain gauges 4 are connected with their measuring lines 13 to a Wheatstone bridge with trimming resistors.
Das Kabel 13a ist mittels einer Klemmhülse 14, einer Abschirmung 18 in einer Verschraubung 19 geführt bzw. zugentlastet. Der Deckel 9 ist mit einem dem Außendurchmesser 2c der Druckhülse 2 entsprechenden Schaft 3c des Tragkörpers 3 fest und dicht verbunden, und der Tragkörper 3 steht an dem dem deckelseitigen Ende 9a gegenüberliegenden Druckhülsen-Ende 2b in der Druckhülse 2 axial zurück, um den Dehnweg sicher aufzufangen.The cable 13 a is guided by means of a clamping sleeve 14 , a shield 18 in a screw 19 or strain relief. The lid 9 is firmly and tightly connected to a shaft 3 c of the support body 3 corresponding to the outer diameter 2 c of the pressure sleeve 2 , and the support body 3 is axially back on the pressure sleeve end 2 b opposite the cover end 9 a in the pressure sleeve 2 , to safely absorb the stretch.
In den Fig. 5 und 6 ist eine alternative Ausführungsform dargestellt, wobei eine vom Tragkörper 3 getrennte Kettenaufnahme 21 mittels eines Bolzengelenks 20 den Tragkörper 3 mit der Kettenaufnahme 21 im Innenraum 2a der Druckhülse 2 verbindet.In FIGS. 5 and 6, an alternative embodiment is shown, wherein a separate from the support body 3 receiving chain 21 by a pin joint 20 connects the support body 3 with the chain holder 21 in the inner space 2a of the pressure sleeve 2.
BezugszeichenlisteReference list
1 Laststrang
1a Kette
1b Kettenglied
1c Anschlag
2 Druckhülse
2a Innenraum
2b Druckhülsen-Ende
2c Außendurchmesser
3 Tragkörper
3a Federkörper
3b dehnfähiger Bereich
3c Schaft
3d Fixierschraube
4 Dehnmeßstreifen
5 Auswertegerät
5a Anzeigefeld
6 Zugrichtung
7 Zugachse
8 Stege
9 Deckel
9a deckelseitiges Ende
9b Deckelschrauben
10 seitliche Öffnung
11 Druckhülsen-Steg
12 Leiterplatte
13 Meßleitungen
13a Kabel
14 Klemmhülse
15 (leer)
16 O-Ringe
17 Abstandsring
18 Abschirmung
19 Verschraubung
20 Bolzengelenk
21 Kettenaufnahme 1 load string
1 a chain
1 b chain link
1 c stop
2 pressure sleeve
2 a interior
2 b pressure sleeve end
2 c outer diameter
3 supporting bodies
3 a spring body
3 b stretchable area
3 c shaft
3 d fixing screw
4 strain gauges
5 evaluation device
5 a display field
6 direction of pull
7 pull axis
8 bridges
9 lids
9 a end on the cover side
9 b Cover screws
10 side opening
11 pressure sleeve web
12 printed circuit board
13 test leads
13 a cable
14 clamping sleeve
15 (empty)
16 O-rings
17 spacer ring
18 shielding
19 screw connection
20 pin joint
21 chain holder
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DEMAG CRANES & COMPONENTS GMBH, 58300 WETTER, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20141001 |