DE19531513C2 - Elektrischer Lasthebemagnet - Google Patents
Elektrischer LasthebemagnetInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektrischen Lasthebemagneten mit bezüglich der Last
positionierbaren Magnetpolflächen.
Als elektrische Lasthebemagnete dienen Gleichstrommagnete; sie werden in vie
len Bereichen der Eisen- und Stahlindustrie für den Krantransport ferromagne
tischer Lasten eingesetzt, so beim Heben von Brammen, Knüppeln sowie liegen
den und stehenden Coils bis zu 50 t Gewicht. Im Vergleich zu anderen An
schlagmitteln von Kränen, wie Haken oder Zangen, besitzen Lasthebemagnete
den Vorteil einer größeren Lagerbelegung, von weniger Beschädigungen an der
Last und eines schnelleren Anschlagens. Auch die Automatisierung des Lagers ist
bei Lasthebemagneten einfacher als bei mechanisch wirkenden Kran-Anschlag
mitteln.
Die Magnetkraft eines Lasthebemagneten hängt vom Positionieren bzw. An
schlagen des Magneten an der jeweiligen Last ab. Bei fehlerhaftem Anschlagen
stehen an der Last einzelne Magnetpolflächen unterschiedlich weit über; die
Summe der Magnetkräfte nimmt ab, und bei dem anschließenden Anheben der
Last besteht die Gefahr eines Lastabsturzes mit hohem Sach- oder gar Personen
schaden.
Aus "Stahl und Eisen", 1994, Seiten 69 bis 71 ist bereits ein Lasthebemagnet be
kannt, bei dem Nuten der Polflächen Meßschleifen angeordnet sind, deren Meß
spannungen sich bei geeigneter Schaltung miteinander vergleichen lassen. Die
sich dabei ergebende Vergleichsspannung dient zur Beurteilung der Positionie
rung des Lasthebemagnets in Bezug auf das Transportgut. Wie die Meßschleifen
im Einzelnen beschaffen und angeordnet sind, läßt sich der Veröffentlichung nicht
entnehmen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, Lastabstürze infolge fehlerhaften Anschlagens
des Magneten zu verhindern.
Die Lösung des erwähnten Problems besteht für die Vorrichtung entsprechend
Anspruch 1 in einem elektrischen Lasthebemagnet mit bezüglich der Last posi
tionierbaren Magnetpolflächen, bei dem erfindungsgemäß jede Magnetpolfläche
aus mehreren Teilflächen mit jeweils einer senkrecht zum Magnetfluß orientierten
Schleifenwicklung besteht und die Schleifenwicklungen auf ein Meßgerät ge
schaltet sind, und besteht für das Verfahren in den Merkmalen des Anspruchs 9.
Die Schleifenwicklungen sind dabei in Bezug auf den Magnetfluß so orientiert,
daß der sich (beispielsweise beim Einschalten) ändernde Magnetfluß eine so
große Spannungen in der Schleifenwicklung induziert, daß meßbar ist, ob die je
weilige Teilfläche annähernd vollflächig oder nur mit einem für die Sicherheit un
zureichenden Flächenteil an der Last angreift. Die einzelnen Magnetpolflächen
sind in zwei oder mehr Teilflächen unterteilt.
Die Erfindung benutzt die Tatsache, daß ein sich änderndes Magnetfeld in einer
Schleifenwicklung eine Spannung induziert. Die Größe dieser Spannung hängt
von der Größe der magnetischen Induktion (und der Zahl der Windungen der
Schleifenwicklung) sowie davon ab, inwieweit die Schleifenwicklung von Eisen
ausgefüllt ist. In einer Schleifenwicklung, deren umschlossene Teilfläche sich teil
weise oder ganz neben der Last befindet, wird daher eine geringere Spannung
induziert als in einer Schleifenwicklung, deren Fläche vollständig auf der Last liegt.
Ein Vergleich der jeweiligen in den Schleifenwicklungen
induzierten Spannungen gegeneinander zeigt, ob der
Lasthebemagnet ordnungsgemäß oder fehlerhaft an der
anzuhebenden Last angreift bzw. angeschlagen ist. Hier
bei wird der Vergleich bevorzugt so ausgeführt, daß
zumindest während des Einschaltens des Magnetisierungs
stroms in den Schleifenwicklungen induzierte Spannungen
überwacht werden und bei einer Abweichung der induzier
ten Spannungen voneinander, die einen vorbestimmten
Wert übersteigt, das Anheben der Last, vorzugsweise
automatisch unterbunden wird.
Bei dem Vergleich müssen die einzelnen Wicklungsspan
nungen nicht direkt geprüft werden. So kann es genügen,
verschiedene ausgewählte Schleifenwicklungen einer
Magnetpolfläche oder mehrerer Magnetpolflächen in Reihe
zu schalten und die Schaltung so auszuführen, daß bei
ordnungsgemäßem Anschlagen der Last die Reihenspannun
gen (eine oder mehrere) ein Minimum ergeben und bei
fehlerhaftem Anschlagen der Last das Minimum übertrof
fen wird. Grundsätzlich können die induzierten Spannun
gen auch so in Reihe geschaltet werden, daß sich bei
ordnungsgemäßem Aufsetzen eine maximale Reihenspannung
ergibt und bei fehlerhaftem Anschlagen die Reihenspan
nung unterhalb des Maximums liegt. Hiernach genügt es,
die Reihenspannungen zumindest beim Anschlagen bis zum
Anheben der Last fortlaufend im Hinblick auf das Ein
halten des Grenz- bzw. Extremwertes der Reihenspannung
zu überwachen.
Das erfindungsgemäße Überwachen der Grenzwerte kann
automatisch derart erfolgen, daß die Automatik selbsttätig
das Anheben einer fehlerhaft angeschlagenen Last ausschließt. Die jeweilige
Verriegelung des Krans kann beispielsweise durch Abschalten des Magnetisie
rungsstroms oder durch Verriegeln des Hubwerks erfolgen. Wenn die Grenzwerte
der Reihenspannungen von Form und Art der jeweils anzuhebenden Last abhän
gen, kann es vorteilhaft sein, die Grenzwerte der Reihenspannungen bei der je
weiligen Inbetriebnahme im Einzelfall einzumessen, um die Schaltung daraufhin
zu eichen, wann die Automatik das Anschlagen des Magneten als ordnungsge
mäß und wann als fehlerhaft registrieren und gegebenenfalls melden soll.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen sollten nicht zu einer Beeinträchtigung der
Hebekapazität führen. Aus diesem Grunde werden die Schleifenwicklungen be
vorzugt so in die jeweiligen Magnetpolflächen integriert, daß die Außenfläche, das
heißt die eigentliche Anschlagfläche des Magnetpols, magnetisch ungeteilt bleibt.
An dieser mit der Last unmittelbar in Berührung kommenden Magnetpol-Außen
fläche sollen also beim Anschlagen Luftspalten, die durch die Schleifenwicklung
begründet sind, nicht auftreten.
Letztlich schafft die Erfindung eine Überwachung, die es erlaubt, elektrisch zu re
gistrieren, ob der Lasthebemagnet ordnungsgemäß oder fehlerhaft an einer Last
angreift bzw. angeschlagen ist. Die Überwachung kann auch bei vorhandenen
Magneten eingesetzt werden. Darüber hinaus erlaubt die Erfindung Einblick in die
magnetischen Verhältnisse des Gesamtmagneten und besonders der Pole. Ein
weiterer Vorteil der Erfindung
besteht demgemäß darin, daß die Unterteilung der Pol
flächen durch die Schleifenwicklungen (mit zugeordneten
Meßmitteln) die Möglichkeit eröffnet, die Pole optimal
so auszulegen, daß die Magnetkraft abhängig vom Magne
tisierungsstrom maximal wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in der
Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels des nähe
ren erläutert. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 einen zweipoligen Lasthebemagneten auf einem
stehenden Coil;
Fig. 2 die Draufsicht auf den ordnungsgemäß auf eine
Last aufgesetzten Magneten der Fig. 1;
Fig. 3 die Draufsicht auf den fehlerhaft auf einer
Last positionierten Magneten der Fig. 1;
Fig. 4 einen senkrechten Schnitt durch den Bereich
eines Magnetpols von Fig. 1 in der Nähe von
dessen Magnetpolfläche;
Fig. 5 einen Schnitt längs der Linie V-V in Fig. 4;
Fig. 6 die gegenseitige Zuordnung von Last und feh
lerhaft angeschlagenem Magneten mit erfin
dungsgemäß in den Magnetpolflächen integrier
ten Schleifenwicklungen und
Fig. 7 den zeitlichen Verlauf von zwei ausgewählten
Wicklungsspannungen U nach Einschalten des
Magnetisierungsstroms.
In den Fig. 1 bis 3 ist ein zweipoliger Lasthebemagnet
1 auf einer Last 2 in Gestalt eines stehenden Coils mit
dem Coilauge 7 sowie mit den beiden Magnetpolen 3 und 4
dargestellt, dessen Magnetpolflächen 5 und 6 einmal,
nämlich in Fig. 2, ordnungsgemäß und im anderen Fall,
nämlich in Fig. 3, fehlerhaft auf einer Last 2 positio
niert ist.
Nach Fig. 4 bis 6 besteht erfindungsgemäß jede der
Magnetpolflächen 5 und 6 von Fig. 1 bis 3 aus Teilflä
chen 8a und 8b, die durch senkrecht zum Magnetfluß 9
orientierte, auf ein nicht dargestelltes Meßgerät
geschaltete Schleifenwicklungen 10a und 10b begrenzt
werden. Die beim Einschalten des Magnetisierungsstroms
bzw. beim Ansteigen des Magnetflusses 9 in den Schlei
fenwicklungen 10a und 10b induzierten Wicklungsspannun
gen UN1 und UN2 bzw. US1 und US2 (Fig. 5 und 6) sind bei
gleichgroßer Schleifenfläche bzw. Teilfläche 8, glei
cher Windungszahl der Wicklungen 10 und gleichem, von
der jeweiligen Schleifenwicklung umschlossenem Eisen
kern im wesentlichen gleich. Unterschiede ergeben sich
- im vorliegenden Zusammenhang - vor allem dann, wenn
der von der jeweiligen Wicklung 10 umschlossene Eisen
kern von Teilfläche zu Teilfläche 8 variiert. Das ist
der Fall, wenn die Teilflächen gemäß Fig. 6 zum Teil
(8b) auf der Last 2 und zum Teil (8a) neben der Last
positioniert sind. In diesem Fall ist die Wicklungs
spannung, die in der die ganz auf der Last 2 aufliegende
Teilfläche 8b umgebenden Schleifenwicklung 10b
induziert wird (UN2) deutlich größer als die in der
einer Nut 15 teilweise auf der Last 2 aufliegenden
Teilfläche 8a umgebenden Schleifenwicklung 10a indu
zierte Spannung UN1 (Fig. 7).
In die Magnetpolflächen 5 und 6 sind die Schleifenwick
lungen 10 integriert; sie sind dort bevorzugt so unter
gebracht, daß sie gegen äußere Einwirkungen geschützt
sind. Auch die Ableitungen 11 der Schleifenwicklungen
10 sind durch eine Bohrung im Magnetpol 5, 6 geschützt
zum jeweiligen Meßgerät geführt.
Nach Fig. 4 und 5 sind auf den Magnetpolflächen 5 und 6
Polplatten 12, vorzugsweise aus Dynamostahl, möglichst
ahne Luftspalt, insbesondere mittels Schrauben 13 befe
stigt. In der am jeweiligen Magnetpol 3 (oder 4) anlie
genden Innenseite 14 der Polplattenseite 12 befinden
sich in Längs- und in Querrichtung verlaufende Nuten
15, deren Querschnitt gerade ausreicht, Schleifenwick
lungen 10 aufzunehmen. Die Nuten 15 bzw. die darin lie
genden Schleifenwicklungen 10 grenzen die Teilflächen 8
der Magnetpolflächen 5, 6 gegeneinander ab. Die Außen
fläche 16 der Polplatten 12, die der jeweiligen Last 2
zugewandt ist, sollte ungeteilt sein, an der Außenflä
che 16 sind daher die Teilflächen 8 bzw. deren Begren
zungen nicht (beispielsweise durch einen Luftspalt dar
stellende Vertiefungen) erkennbar. Vorzugsweise ist die
Außenfläche 16 trotz integrierter Schleifenwicklungen
10 so glatt, daß eine flächige Anlage der Magnetpolflä
chen 5, 6 an der jeweiligen Last 2 begünstigt wird.
Claims (9)
1. Elektrischer Lasthebemagnet (1) mit
bezüglich der Last (2) positionierbaren Magnetpolflächen (5, 6), bei dem
jede Magnetpolfläche (5, 6) aus mehreren Teilflächen mit jeweils ei ner senkrecht zum Magnetfluß (9) orientierten Schleifenwicklung (10) besteht und
die Schleifenwicklungen auf ein Meßgerät schaltbar sind.
bezüglich der Last (2) positionierbaren Magnetpolflächen (5, 6), bei dem
jede Magnetpolfläche (5, 6) aus mehreren Teilflächen mit jeweils ei ner senkrecht zum Magnetfluß (9) orientierten Schleifenwicklung (10) besteht und
die Schleifenwicklungen auf ein Meßgerät schaltbar sind.
2. Elektrischer Lasthebemagnet nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schleifenwicklungen (10a, 10b) bei magnetisch ungeteilter Außenflä
che (16) in die Magnetpolflächen (5, 6) integriert sind.
3. Elektrischer Lasthebemagnet nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Außenfläche (16) der jeweiligen Magnetpolflächen (5, 6)
ungeteilt ist.
4. Elektrischer Lasthebemagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß auf den Magnetpolflächen (5, 6) Polplatten (12) ange
ordnet sind und daß sich in der an der Magnetpolfläche (5, 6) anliegenden
Innenfläche (14) der Polplatten (12) Nuten (15) befinden, die Teilflächen (8)
begrenzen und jeweils die Schleifenwicklung (10a, 10b) enthalten.
5. Elektrischer Lasthebemagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schleifenwicklungen (10a, 10b) jeweils eine gleiche
Windungszahl besitzen.
6. Elektrischer Lasthebemagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schleifenwicklungen (10a, 10b) aus isoliertem
elektrisch leitfähigem Material bestehen.
7. Elektrischer Lasthebemagnet nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß mindestens ein Teil der Schleifenwicklungen (10a, 10b)
wenigstens einer Magnetpolfläche (5, 6) so in Reihe geschaltet ist, daß die
bei symmetrischer Auflage der Magnetpole (3, 4) auf einer Last (2) beim Ein
schalten des Magnetisierungsstroms induzierte Reihenspannung einen Ex
tremwert erreicht.
8. Elektrischer Lasthebemagnet nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet,
daß Mitteln zum automatischen Überwachen der Reihenspannung bei einer
vorgegebenen Abweichung von einem Extremwert aktivierbare Schaltmittel
zum Abschalten des Magnetisierungsstroms und/oder zum Verriegeln des
Hubwerks und/oder zur Alarmgabe zugeordnet sind.
9. Verfahren zum Betrieb eines elektrischen Lasthebemagneten nach einem
der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß während des Ein
schaltens des Magnetisierungsstroms in Schleifenwicklungen (10a, 10b) in
duzierte Spannungen (UN1, UN2) überwacht werden und daß bei Abweichung
um ein vorgegebenes Maß der induzierten Spannung von einem
vorbestimmten Betrag das Anheben der Last verriegelt wird.
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---|---|---|---|
DE1995131513 Expired - Fee Related DE19531513C2 (de) | 1995-08-26 | 1995-08-26 | Elektrischer Lasthebemagnet |
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Families Citing this family (2)
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- 1995-08-26 DE DE1995131513 patent/DE19531513C2/de not_active Expired - Fee Related
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Non-Patent Citations (1)
Title |
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DE-Z.: Stahl und Eisen 114 (1984),Nr. 9,S. 69-71 * |
Also Published As
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