DE202006015829U1 - Traction measuring device used in lifting or dragging mechanisms with e.g. chains, ropes, has measuring unit with lateral opening for permitting passage of pulling device in measuring unit which is formed with partly embraced side sections - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Messgerät, mit dem eine auf ein Zugmittel aufgebrachte Zugkraft gemessen werden kann.The Invention relates to a measuring device, with which a tensile force applied to a traction means is measured can.
Für eine Vielzahl von Aufgaben in der Technik ist es erforderlich, in einem Zugmittel herrschende Zugkräfte zu bestimmen. Dies kann in lasthebenden oder lasthaltenden Anwendungen ebenso erforderlich oder nützlich sein, wie in Anwendungen in denen an einer Last in irgendeiner Weise gezogen wird. Das Messgerät eignet sich sowohl für einzelne Messungen als auch für eine wiederholte, quasi- kontinuierliche Messung einer Zugkraft zu deren Überwachung.For a variety From tasks in engineering it is necessary in a traction device prevailing tensile forces to determine. This can be used in load-lifting or load-bearing applications as necessary or useful its like in applications where in a load in some way is pulled. The measuring device is suitable for both single measurements as well a repeated, quasi-continuous measurement of a tensile force for their monitoring.
Aus einer Vielzahl möglicher Anwendungen soll hier eine Anwendung lediglich beispielhaft zur Erläuterung der Erfindung herangezogen werden, ohne die Möglichkeit anderer Anwendungen zu beschränken.Out a variety of possible Applications here is an example only for explanation The invention can be used without the possibility of other applications to restrict.
Eine Anwendung ist die Prüfung von Hebezeugen, wie beispielsweise Kettenzügen. In Kettenzügen, die als lasthebende Einrichtungen verwendet werden, muss der Überlastungsschutz in regelmäßigen Zeitintervallen auf seine ordnungsgemäße Funktion hin überprüft werden. Der Überlastungsschutz kann eine zwischen Antriebsmotor des Kettenrads und das Kettenrad geschaltete Rutschkupplung sein, die bei Überschreiten eines bestimmten Drehmoments durchzurutschen beginnt, d.h. die mit dem Kettenzug maximal zu hebende Last ist durch das von der Rutschkupplung maximal übertragbare Drehmoment begrenzt. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine Lastabschaltung des Antriebs vorgesehen sein, die die maximale Belastung des Motors begrenzt.A Application is the exam of hoists, such as chain hoists. In chain hoists, the must be used as load-lifting devices, the overload protection at regular time intervals on its proper functioning be checked. The overload protection can a switched between the drive motor of the sprocket and the sprocket Slip clutch to be exceeded begins to slip through a certain torque, i. with The chain hoist maximum load to be lifted by the slip clutch maximum transferable Torque limited. Alternatively or additionally, a load shutdown be provided of the drive, which is the maximum load of the motor limited.
Aus dem Stand der Technik ist eine Lösung bekannt, die einen topfartigen Halter, einen Zugkraftsensor und einen Innenkörper hat. Der Innenkörper hat eine Aussparung in die die Kette des zu vermessenden Kettenzugs eingelegt werden kann und dann dort auf Zug gehalten ist, wenn das Prüfgerät an die Kette gehängt ist. Der Innenkörper ist an seinem unteren Ende über den Zugkraftsensor mit dem Boden des topfartigen Halters verbunden. Der topfartige Halter ist an seinem oberen Ende offen und die Kette verläuft von dort in das Gehäuse des Kettenzugs. Das andere Ende der Kette ist aus der Aussparung des Innenkörpers durch eine entsprechende seitliche Öffnung des Halters herausgeführt und hängt frei. Ein Anzeigegerät ist mit dem Zugkraftsensor verbunden.Out The prior art discloses a solution which has a pot-like holder, a tensile force sensor and an inner body. The inner body has a recess in the chain of the chain hoist to be measured can be inserted and then held there on train, if the Tester to the chain hanged is. The inner body is over at its lower end the tensile force sensor connected to the bottom of the pot-like holder. The pot-like holder is open at its upper end and the chain runs from there in the case of the chain hoist. The other end of the chain is out of the recess of the inner body led out through a corresponding lateral opening of the holder and hangs free. A display device is connected to the tensile force sensor.
Zur Prüfung der Sicherheitseinrichtungen des Kettenzugs, beispielsweise der Rutschkupplung, hebt der Kettenzug das an der Kette hängende Prüfgerät an, bis der obere Rand des Prüfgeräts an einem Gehäuseboden des Kettenzugs anstößt. Wird nun weiter an der Kette gezogen, versucht der Kettenzug den Innenkörper aus dem Halter zu ziehen. Der Innenkörper ist aber über den Zugkraftsensor mit dem Boden des Halters verbunden, so dass die Zugkraft damit gemessen werden kann. Wird weiterhin an der Kette gezogen, bis die Rutschkupplung anspricht, erhält man die Zugkraft, bei der die Rutschkupplung durchzurutschen beginnt. Dieses Prüfgeräts erfordert große Bauteile, die entsprechend schwer sind und die Handhabung des Prüfgeräts erschweren.to exam the safety devices of the chain hoist, for example the Slip clutch, the chain hoist raises the tester suspended from the chain, until the upper edge of the tester on one caseback of chain hoist abuts. Will now pulled further on the chain, tried the chain hoist the inner body to pull the holder. The inner body but is over the tensile force sensor connected to the bottom of the holder, so that the tensile force can be measured with it. Will continue on the chain Pulled until the slip clutch responds, you get the pulling force at the the slip clutch begins to slip. This tester requires size Components that are correspondingly heavy and complicate the handling of the tester.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Messgerät zur Messung einer auf ein Zugmittel aufgebrachten Zugkraft vorzuschlagen, das kompakt und handlich ist.task The invention is a measuring device for measuring a on a To suggest traction means applied traction, the compact and is handy.
Diese Aufgabe wird mit einem Messgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen aufgezeigt.These Task is done with a measuring device solved with the features of claim 1. Advantageous embodiments The invention are set forth in the subclaims.
Das erfindungsgemäße Messgerät hat einen an dem Zugmittel ortsfest anbringbaren Mitnehmer und einen Anschlag mit einem Durchlass durch den das Zugmittel längsverschieblich führbar ist, wobei der Mitnehmer mit der zu messenden Zugkraft in Richtung des Anschlags beaufschlagt werden kann. Ferner ist ein Kraftmesser vorgesehen, der zwischen dem Mitnehmer und dem Anschlag angeordnet werden kann. Dieser Kraftmesser wird zwischen dem Mitnehmer und dem Anschlag zusammengedrückt, wenn der Mitnehmer in einer Richtung gegen den Anschlag gezogen wird. Der Kraftmesser kann ein Signal abgeben, das für die Kraft repräsentativ ist, mit der Kraftmesser zwischen Mitnehmer und Anschlag zusammengedrückt wird. Diese Kraft entspricht der auf das Zugmittel aufgebrachten Zugkraft.The The measuring device according to the invention has one the traction means stationary attachable driver and a stop with a passage through which the traction means is longitudinally displaceable, wherein the driver with the measured tensile force in the direction of Attack can be applied. Furthermore, a dynamometer is provided, which can be arranged between the driver and the stop. This dynamometer is between the driver and the stop squeezed when the driver is pulled in one direction against the stop. The dynamometer can emit a signal that is representative of the force is, with the dynamometer between driver and stop is compressed. This force corresponds to the tensile force applied to the traction means.
In dem erfindungsgemäßen Messgerät wird eine Zugkraft gemessen, indem das durch den Anschlag hindurch geführte Zugmittel den am Zugmittel ortsfest verankerten Mitnehmer gegen einen Kraftmesser zieht. Gewissermaßen wird in dem erfindungsgemäßen Messgerät eine Zugkraft in eine Druckkraft auf einen geeigneten Sensor umgewandelt und von diesem gemessen. Es ist also kein Element mehr erforderlich, das ein Ende eines Zugkraftsensors gegen die Zugkraft des Zugmittels festhält. Somit können kleinere Bauteile verwendet und die Handhabung verbessert werden.In the measuring device according to the invention is a Tensile force measured by the traction means guided through the stop the stationary anchored on the traction means driver against a dynamometer draws. In a way, becomes in the measuring device according to the invention a tensile force converted into a compressive force to a suitable sensor and from this measured. So no element is needed anymore that an end of a tensile force sensor against the tensile force of the traction device holds. Consequently can smaller components are used and handling improved.
Ferner hat der Kraftmesser eine seitliche Öffnung, um den Kraftmesser auf das Zugmittel aufsetzen oder aufstecken zu können. Dies bedeutet, dass das freie Ende des Zugmittels nicht durch den Kraftmesser hindurchgefädelt werden muss, sondern der Kraftmesser seitlich aufgesteckt werden kann.Further the dynamometer has a side opening to the force gauge be able to put on or put on the traction device. This means that free end of the traction means are not hindurchgefädelt by the force gauge must, but the dynamometer can be attached laterally.
In analoger Gestaltung kann zudem der Mitnehmer eine seitliche Öffnung haben, um den Mitnehmer auf das Zugmittel aufzusetzen. Das Aufsetzen der beiden Elemente muss jedoch nicht gleichzeitig erfolgen, sondern die Lage der seitlichen Öffnungen in den jeweiligen Elementen kann so abgestimmt sein, dass die Öffnungen nicht deckungsgleich sind und das Zugmittel im montierten Zustand gemeinsam im wesentlichen vollständig umgeben und gehalten ist.In an analogous design, the driver can also have a lateral opening to the Mit set up on the traction device. However, the placement of the two elements must not be done simultaneously, but the position of the lateral openings in the respective elements can be adjusted so that the openings are not congruent and the traction means in the assembled state together is substantially completely surrounded and held.
Der Anschlag kann von einer Zugmittelführung einer Windenvorrichtung oder einer die Zugkraft aufbringenden Vorrichtung gebildet sein, es genügt, wenn der Anschlag von dem Zugmittel längsverlagerbar durchgriffen und relativ zu der die Zugkraft aufbringenden Vorrichtung ortsfest und hinreichend stabil ist.Of the Stop can from a traction mechanism of a winch device or a pulling force applying device be formed it is enough if the stop of the traction means längsverlagerbar passed through and relative to the pulling force applying device stationary and sufficiently stable.
Nachdem der Anschlag von verschiedensten Teilen einer Vorrichtung gebildet sein kann, die die verschiedensten Formen haben können, ist in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, den Anschlag als eine Führungshülse auszubilden, die eine seitliche Öffnung hat, um die Führungshülse auf das Zugmittel aufzusetzen. Die Führungshülse verteilt die Last auf eine gewünschte Weise auf den Kraftmesser und dient gleichzeitig als der Anschlag im Sinne der Erfindung.After this formed the stop of various parts of a device which can have the most varied forms is provided in one embodiment of the invention, the stop as to form a guide sleeve, the one side opening has to put on the guide sleeve to set up the traction device. The guide sleeve distributed the burden on a desired Way on the dynamometer and at the same time serves as the stop in the sense of the invention.
Der Kraftmesser ist ausgelegt, eine zwischen dem Mitnehmer und dem Anschlag wirkende Druckkraft zu messen.Of the Force gauge is designed, one between the driver and the stop to measure acting pressure force.
Vorzugsweise hat der Kraftmesser einen im wesentlichen U-förmigen Querschnitt, wobei das Zugmittel zwischen den beiden Schenkeln des U-förmigen Querschnitts aufnehmbar ist. Der Mitnehmer und der Anschlag drücken bei der Messung gegen jeweils gegenüberliegende Flanken der jeweiligen Schenkel. Die Verformung der Schenkel steht im Verhältnis zur aufgebrachten Druckkraft, die dem Betrag nach der Zugkraft entspricht. Es kann auch ein scheibenförmiger Kraftmesser verwendet werden, der eine seitlich Öffnung hat, die von Abschnitten des Kraftmessers begrenzt ist. Auch eine solche Gestaltung erlaubt das seitliche Aufstecken auf das Zugmittel.Preferably the force gauge has a substantially U-shaped Cross section, wherein the traction means between the two legs of the U-shaped Cross-section is receivable. The driver and the stop press the measurement against each opposite Flanks of the respective legs. The deformation of the legs is in relation to to the applied compressive force, which corresponds to the amount of the tensile force. It can also be a disc-shaped Force gauge can be used, which has a laterally opening, made of sections of the dynamometer is limited. Even such a design allows the lateral attachment to the traction means.
Vorzugsweise haben die Schenkel bzw. die Abschnitte einen Schlitz quer zur Druckrichtung, so dass eine größere Verformung der Schenkel unter der aufgebrachten Druckkraft erhalten wird, d.h. die Empfindlichkeit des Kraftmessers wird höher. Die Breite der Schlitze kann so gewählt sein, das die Schlitzflanken oberhalb einer bestimmten Druckkraft gegeneinander stoßen. Dies bedeutet, dass hier dann gegebenenfalls die Druckkraft weiter erhöht und auch gemessen werden kann, ohne dass Beschädigungen der Schenkel bzw. Abschnitte durch Überbiegen auftreten. Damit lässt sich der Messbereich des Kraftmessers weiter erhöhen. Der Schlitz kann symmetrisch oder asymmetrisch in den jeweiligen Schenkel bzw. Abschnitt eingebracht sein.Preferably the legs or the sections have a slot transversely to the printing direction, so that a bigger deformation the leg is obtained under the applied compressive force, i. the sensitivity of the dynamometer becomes higher. The width of the slots can be chosen like that be, that the slot flanks above a certain compressive force against each other bump. This means that here then possibly the pressure force on raised and can also be measured without damaging the legs or Sections by overbending occur. Leave it the measuring range of the dynamometer continues to increase. The slot can be symmetrical or asymmetrically introduced into the respective leg or section be.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung enthält der Kraftmesser einen Dehnungssensor, der die Deformationen der Schenkel bzw. der Abschnitte des Kraftmessers unter Einwirkung der Zugkraft misst. Ein solcher Dehnungssensor kann mindestens ein mäanderförmiges Dehnungsmesselement aufweisen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung hat der Dehnungssensor vier mäanderförmige Dehnmesselemente, die in Form einer Wheatstone'schen Brücke miteinander verbunden sind. Dies bedeutet, dass die Dehnmesselemente in Form eines Vierecks angeordnet sind, wobei jedes Dehnmesselement mit seinen angrenzenden Dehnmesselementen einen in etwa rechten Winkel einschließt.In In an advantageous embodiment, the force meter includes a strain sensor, the deformations of the legs or sections of the dynamometer under the action of the tensile force. Such a strain sensor can be at least one meander-shaped strain gauge exhibit. In an advantageous embodiment of the strain sensor four meander-shaped strain gauges, in the form of a Wheatstone's Bridge with each other are connected. This means that the strain gauges in shape a quadrilateral are arranged, each strain gauge with its adjacent Dehnmesselementen an approximately right angle includes.
Als ein solcher Dehnmesssensor kann ein Dünnschichtsensor verwendet werden, der die mäanderförmigen Dehnmesselemente auf einer Metallplatte trägt, die dort mittels Dünnschichtverfahren aufgebracht sind. Die Metallplatte ist vorzugsweise eine Stahlplatte, die am Kraftmesser angeschweißt ist. Durch diese feste und ggf. materialeinheitliche Verbindung können die Verformungen der Schenkel oder auch des Körpers des Kraftmessers bzw. der Abschnitte nahezu verlustfrei erfasst werden. Auch kann auf diese Weise die Temperaturabhängigkeit der Messwerte verringert werden, da kein Fremdmaterial mit anderen Ausdehnungskoeffizienten etc. zwischen Geber (Schenkel; Abschnitt) und Aufnehmer (Dehmmesssensor) zwischengeschaltet ist.When Such a strain gauge sensor may use a thin film sensor. the meandering strain gauges on a metal plate, who applied there by means of thin-film process are. The metal plate is preferably a steel plate, which on Force gauge is welded. By this solid and possibly uniform material connection can Deformations of the legs or the body of the force gauge or the sections are recorded almost lossless. Also can on this way the temperature dependence of Measurements can be reduced because no foreign matter with other expansion coefficients etc. between encoder (leg, section) and transducer (Dehmmesssensor) is interposed.
Vorzugsweise ist der Dehnungssensor in einer Lage an dem Kraftmesser angebracht, in der die vier Dehnmesselemente jeweils mit einem Winkel zur Haupterstreckungsrichtung des Schenkels bzw. des Abschnitts verlaufen, der 45°, 135°, 225° oder 315° beträgt. Auf diese Weise wird eine höhere Messgenauigkeit erhalten.Preferably the strain sensor is mounted in a position on the dynamometer, in which the four strain gauges each with an angle to the main extension direction of the leg or section which is 45 °, 135 °, 225 ° or 315 °. On this way will be a higher one Received measurement accuracy.
Das erfindungsgemäße Messgerät ist, wie oben bereits ausgeführt, in einer Vielzahl von Anwendungen verwendbar. Insbesondere können dies Hebe- oder Schleppeinrichtungen sein. Dabei ist das Zugmittel vorzugsweise eine Kette, es kann aber genauso ein Tau, Seil, Draht, Gurt, Faden oder auch ein starres Element sein. Es können beispielsweise Zugstäbe oder Seile in Bauwerken überwacht werden, Schleppkräfte von Fahrzeugen gemessen werden oder Haltekräfte von ankernden oder festgemachten Schiffen gemessen werden. Auch Anwendungen in anderen Bereichen der Technik, wie z.B. Festigkeitsprüfungen an Probestäben oder anderen Prüflingen sind mit der vorliegenden Erfindung möglich.The Measuring device according to the invention is as above already executed, usable in a variety of applications. In particular, this can be Lifting or towing equipment. The traction means is preferably a chain, but it can just as a rope, rope, wire, belt, thread or be a rigid element. For example, tension rods or Ropes in structures monitored be, drag forces measured by vehicles or holding forces from moored or moored vessels be measured. Also applications in other areas of technology, such as. strength tests on test bars or other candidates possible with the present invention.
Die Erfindung wird nachstehend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Darin zeigtThe Invention will be described below with reference to a preferred embodiment explained in more detail with reference to the drawing. It shows
Das
Messgerät
hat einen Kraftmesser
In
den Schenkeln
In
In
Die
Gestalt der seitlich offenen Öffnung
Zur
Messung eines Auslösedrehmoments
einer Rutschkupplung eines Kettenzugs wird das gezeigte Ausführungsbeispiel
wie folgt verwendet. Dazu wird auf die
Der
Mitnehmer
Am
Handgriff
Mit dieser Vorgehensweise können die Sicherheitseinrichtungen nicht nur geprüft sondern durch Messen und Nachstellen auch eingestellt werden.With this approach can the safety equipment not only tested but by measuring and Adjustment can also be set.
Unter
Verwendung des vorhergehenden Ausführungsbeispiels kann man auch
ein Messsystem für
breite Anwendungen zusammenstellen. Ein solches Messsystem ist besonders
geeignet für
Kettenzügen
mit Ketten von 3 × 9
mm bis 11 × 31
mm, deren Maximallast im Bereich von 40 bis 3500 kg liegt. Das System
umfasst einen Kraftmesser
Claims (17)
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R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
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R071 | Expiry of right |