DE2318618A1 - VALUE ENCODER, IN PARTICULAR FOR LOAD TORQUE LIMITING DEVICES OF CRANES OD. DGL - Google Patents

VALUE ENCODER, IN PARTICULAR FOR LOAD TORQUE LIMITING DEVICES OF CRANES OD. DGL

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DE2318618A1 DE19732318618 DE2318618A DE2318618A1 DE 2318618 A1 DE2318618 A1 DE 2318618A1 DE 19732318618 DE19732318618 DE 19732318618 DE 2318618 A DE2318618 A DE 2318618A DE 2318618 A1 DE2318618 A1 DE 2318618A1
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Description

Istwertgeber, insbesondere für Lastmomentbegrenzungs-Ein richtungen von Kranen od. dgl.Actual value transmitter, especially for load torque limiting devices of cranes or the like.

Der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen mit Dehnmeßstreifen versehenen Istwertgeber so zu gestalten, daß er sich besonders wirtschaftlich fertigen läßt, Die Erfindung bringt den Vorteil, daß die die Dehnmeßstreifen tragende Platte mit geringstem Arbeitsaufwand hergestellt werden kann, in vielen Fällen einfach durch Ausstanzen aus einem Blech, insbesondere ohne Schweißen oder Löten. Hinzu kommt der Vorteil, daß ein Istwertgeber nach der Erfindung ohne Anwendung zusätzlicher Maßnahmen Meßfehler vermeidet, die bei anderen Bauarten von Istwertgebern ohne besondere Vorkehrungen durch Verformung des betreffenden Bauteiles in der Auflageebene der Platte entstehen würden, z.B. wenn der Istwertgeber an einem Kranausleger auf dessen Unter- oder Oberseite angeordnet ist und der Ausleger sich unter dem Einfluß von Temperaturen seitwärts verbiegt.The invention characterized in the claims has the object based on designing an actual value transmitter provided with strain gauges so that it can be manufactured particularly economically, the invention has the advantage that the plate carrying the strain gauges is made with the least amount of work can be, in many cases simply by punching out of sheet metal, in particular without welding or soldering. There is also the advantage that an actual value transmitter after the Invention without the use of additional measures avoids measurement errors that occur with others Types of actual value encoders without special precautions due to deformation of the relevant Component would arise in the support plane of the plate, e.g. if the actual value encoder is arranged on a crane boom on its lower or upper side and the boom bends sideways under the influence of temperatures.

Auf der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes dargestellt, und zwar zeigen: Fig. 1 und 2 Istwertgeber nach den beiden Ausführungsbeispielen in Draufsicht, Fig 3 und 4 die Ansichten dieser Istwertgeber mit dem Blick in Richtung der Pfeile 111 bzw. IV in Fig. 1 bzw0 2 und Fig. 5 und 6 Schaltbilder für die Widerstände der Dehnmeßstreifen nach den beiden Ausfuhrungsbe i spielen.The drawing shows two exemplary embodiments of the subject matter of the invention shown, namely show: Fig. 1 and 2 actual value transmitter according to the two exemplary embodiments in plan view, FIGS. 3 and 4, the views of this actual value transmitter looking in the direction the arrows 111 and IV in Fig. 1 or 2 and Fig. 5 and 6 circuit diagrams for the resistors the strain gauges according to the two Ausungsbe i play.

Bei beiden Ausführungsbeispielen dient als Träger für die Dehnmeßstreifen des Istwertgebers eine rechteckige Platte 1, die z.B. durch einen Stahlblech-Streifen gebildet wird. Sie hat in der Nähe ihrer Enden zwei Paare von kreisförmigen Öffnungen 2. Durch diese werden Schraubenbolzen gesteckt, mittels deren die Platte 1 unter Reibungsschluß an dem Bauteil befestigt wird, dessen Beanspruchung gemessen werden soli.Vorzugsweise kann die Platte 1 als Bestandteil eines Istwertgebers für eine Lastmomentbegrenzungs-Einrichtung an dem Grundkörper eines teleskopierbaren Kranauslegers auf dessen Unter- oder Oberseite befestigt werden.In both embodiments serves as a carrier for the strain gauges of the actual value encoder is a rectangular plate 1, which is e.g. is formed. It has two pairs of circular openings near its ends 2. Through this screw bolts are inserted, by means of which the plate 1 under Frictional engagement is attached to the component whose stress is measured soli. Preferably, the plate 1 can be used as part of an actual value transmitter for a Load moment limiting device on the base body of a telescopic crane boom be attached to the bottom or top.

Die Platte 1 hat in der Mitte eine große kreisförmige Öffnung 3 und beiderseitsvorydieseran ihren Längsseiten Ausnehmungen 4, die mit schrägen Flachen 5 in die schmalen Seitenflächen 6 der Platte 1 übergehen. Die Öffnung 3 und die Ausnehmungen 4 sowie die kreisförmigen Öffnungen 2 können durch Ausstanzen aus einer rohen Platte hergestellt werden. Zwischen der großen kreisförmigen Öffnung 3 und den beiderseitigen Ausnehmungen 4 verbleiben von der Platte 1 nur schmale Stege.The plate 1 has a large circular opening 3 and in the middle both sides vorydieser on their long sides recesses 4, which with sloping surfaces 5 merge into the narrow side surfaces 6 of the plate 1. The opening 3 and the Recesses 4 and the circular openings 2 can be punched out of a raw plate can be produced. Between the large circular opening 3 and the recesses 4 on both sides of the plate 1 only narrow webs remain.

Bei dem ersten Ausführungsbeispiel sind die Stege 7, 8 im ganzen kreisförmig gekrümmt derart, daß ihre Innenflächen 9 Teile der Innenfläche der großen Öffnung 3 sind, während ihre Außenflächen 10 parallel hierzu verlaufen. Infolgedessen werden die Stege 7, 8 bei Dehnung und Stauchung des Bauteiles auf Biegung beansprucht. Wenn bei einer Dehnung des Bauteiles die Platte 1 auf Zug beansprucht wird, erfolgt die Biegebeanspruchung der Stege 7, 8 so, daß die Innenflächen 9 gedehnt und die Außenflächen 10 gestaucht werden. Wenn der Bauteil gestaucht wird, werden die Innenflächen 9 gestaucht und die Außenflächen 10 gedehnt. Auf den Außenflächen 10 der Stege 7, 8 sind - symmetrisch zu der durch den Mittelpunkt der Öffnung 3 gelegten Quermittelebene der Platte 1 - Dehnmeßstreifen D1, D3 befestigt. Ihnen gegenüber sitzen auf den Innenflächen 9 Dehnmeßstreifen D2, D40 Die Windungen der Dehnmeßstreifen erstrecken sich in Längsrichtung der Platte 1, also in Richtung der Dehnung und Stauchung des Bauteiles0 Die Widerstände der Dehnmeßstreifen sind in einer Brückenschaltung nach Fig. 5 so angeordnet, daß die Widerstände R1 und R2 der Dehnmeßstreifen D1 bzw.In the first embodiment, the webs 7, 8 are circular on the whole curved so that their inner surfaces 9 parts of the inner surface of the large opening 3, while their outer surfaces 10 run parallel thereto. As a result will be the webs 7, 8 are subjected to bending when the component is stretched and compressed. If the plate 1 is subjected to tensile stress when the component is stretched, it takes place the bending stress of the webs 7, 8 so that the inner surfaces 9 stretched and the Outer surfaces 10 are compressed. When the component is upset, the inner surfaces become 9 compressed and the outer surfaces 10 stretched. On the outer surfaces 10 of the webs 7, 8 are - symmetrical to that laid through the center of the opening 3 Transverse median plane of plate 1 - strain gauges D1, D3 attached. Sitting across from you on the Inner surfaces 9 strain gauges D2, D40 The turns of the strain gauges extend in the longitudinal direction of the plate 1, that is, in the direction of expansion and compression of the Components0 The resistances of the strain gauges are in a bridge circuit according to Fig. 5 is arranged so that the resistors R1 and R2 of the strain gauges D1 and D1, respectively.

D2 in einem Zweig der Brücke hintereinander und die Widerstände R3 und R4 der Dehnmeßstreifen D3 bzw. D4 in dem andern Brückenzweig hintereinander liegen. In der Diagonalleitung der Brückenschaltung zwischen zwei Punkten A, B liegt ein Meßinstrument E als Impulsgeber. Der Pluspol der Brücke ist mit C und der Minuspol mit D bezeichnet. Bei einer Dehnung oder Stauchung des Bauteiles erhält man infolge der Biegebeanspruchung der Stege 7, 8 und infolge der gleichzeitigen Stauchung bzw. Dehnung je zweier an einem Steg angeordneten Dehnmeßstreifen, z.B, D1, D2, deren Widerstände R1 bzw. R2 hintereinander angeordnet sind, starke Impulse an dem Meßinstrument E. Dabei werden infolge dieser Anordnung unterschiedliche Erwärmungen der Stege 7, 8 ausgeglichen0 Darüber hinaus sind auch schädliche Einflüsse vermieden, wenn ein Kranausleger, an dessen Grundkörper die Platte 1 oben oder unten befestigt ist, seitlich verbogen wird, was auf einseitiger Sonnenbestrahlung beruhen kann.D2 in a branch of the bridge one behind the other and the resistors R3 and R4 of the strain gauges D3 or D4 in the other branch of the bridge, one behind the other lie. In the diagonal line of the bridge circuit between two points A, B lies a measuring instrument E as a pulse generator. The positive pole of the bridge is with C and the negative pole marked with D. When the component is stretched or compressed, the result is the bending stress of the webs 7, 8 and as a result of the simultaneous compression or Expansion of two strain gauges arranged on a bar, e.g. D1, D2, their Resistors R1 and R2 are arranged one behind the other, strong pulses on the measuring instrument E. As a result of this arrangement, the webs are heated differently 7, 8 balanced0 In addition, harmful influences are also avoided if a crane boom, on the base body of which the plate 1 is attached at the top or bottom, is bent sideways, which may be due to one-sided exposure to the sun.

Denn wenn bei einer solchen Verbiegung die Dehnmeßstreifen D1 und D2 z.B. gedehnt werden, und zwar ungleichmäßig, sinkt zwar unter Umständen das Potential in dem Punkt A der Brückenschaltung etwas ab, doch werden gleichzeitig die Dehnmeßstreifen D3 und D4 in entsprechender Weise gestaucht, so daß das Potential in dem Punkt B ebenfalls absinkt und praktisch keine Potentialdifferenz zwischen den Punkten A und B auftritt, also keine irreführende Anzeige an dem Instrument erfolgt.Because if the strain gauges D1 and D2, for example, are stretched, and unevenly, the potential may decrease at point A of the bridge circuit a little, but at the same time the strain gauges D3 and D4 compressed in a corresponding manner, so that the potential in the point B also decreases and there is practically no potential difference between points A. and B occurs, so there is no misleading display on the instrument.

Bei dem zweiten Ausführungsbeispiel verlaufen gemäß Fig. 2 die äußeren Flächen 11 der Stege 12 und 13 parallel zu den Längsseiten der Platte 1, während ihre Innenflächen Bestandteil der Innenfläche der kreisförmigen Öffnung 3 sind Dehnmeßstreifen befinden sich hierbei nur auf den Außenflächen 11, und zwar le ein aktiver Dehnmeßstreifen D1 bzw.In the second embodiment, as shown in FIG. 2, the outer ones run Surfaces 11 of the webs 12 and 13 parallel to the longitudinal sides of the plate 1, while their inner surfaces part of the inner surface of the circular opening 3 are strain gauges are here only on the outer surfaces 11, namely le an active strain gauge D1 or

D3, bei denen sich die Windungen der Widerstandsdrähte in Längsrichtung der Platte 1, also in Richtung der Dehnung und Stauchung des Bauteiles, erstrecken, und passive Dehnmeßstreifen D2 bzw. D4, deren Widerstandsdrähte quer zur Längsrichtung der Platte 1 verlaufende Windungen haben und die zum Abgleichen der Temperatureinflüsse dienen.D3, in which the turns of the resistance wires are in the longitudinal direction of the plate 1, i.e. in the direction of expansion and compression of the component, and passive strain gauges D2 or D4, the resistance wires of which are transverse to the longitudinal direction of the plate 1 have running turns and those for balancing the temperature influences to serve.

Hierbei liegen gemäß Fig. 6 in einem Brücken-Zweig die Widerstände R1 und R2 und in dem anderen Brücken-Zweigdie Widerstände R4 und R3 der Dehnmeßstreifen D1, D2 bzw D4, D3 hintereinander.According to FIG. 6, the resistors are located in a bridge branch R1 and R2 and in the other bridge branch the resistors R4 and R3 of the strain gauges D1, D2 or D4, D3 in a row.

Auch hierbei befindet sich in der Diagonalleitung zwischen Punkten A und B ein Meßinstrument E als Impulsgeber.Here, too, is in the diagonal line between points A and B a measuring instrument E as a pulse generator.

Da in der Brücke nach Fig. 6 die Widerstände R1 und R3 der aktiven Dehnmeßstreifen D1, D3 einander diagonal gegenüberliegen, wirken sich Dehnungen und Stauchungen der Stege 12, 13 als Impulse des Instrumentes E aus. Dabei gleichen die Widerstände R4 und R2 der passiven Dehnmeßstreifen Temperatureinflüsse aus.Since in the bridge of FIG. 6, the resistors R1 and R3 of the active If strain gauges D1, D3 are diagonally opposite each other, strains have an effect and upsets of the webs 12, 13 as impulses of the instrument E. Same here the resistors R4 and R2 of the passive strain gauges show temperature influences.

Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind schädliche Einflüsse von seitlichen Verbiegungen des Kranauslegers unter dem Einfluß einseitiger Erwärmung ausgeschaltet.In this exemplary embodiment, too, there are harmful influences from lateral bending of the crane boom under the influence of one-sided heating switched off.

In jedem Fall läßt sich ein Istwertgeber nach der Erfindung außerordentlich einfach und daher wirtschaftlich fertigen. Denn die kreisförmige Öffnung 3, die Ausnehmungen 4 und die Öffnungen 2 können durch Bearbeitung nur in einer Richtung hergestellt werden, und es entfallen Schweißungen oder Lötungen.In any case, an actual value transmitter according to the invention can be extraordinary manufacture easily and therefore economically. Because the circular opening 3, the recesses 4 and the openings 2 can only be machined in one Direction, and there are no welds or soldering.

Claims (6)

Paten tan sprU c he Godfather claims twertgeber, insbesondere für Lastmomentbegrenzungs-Einrichtungen von Kranen od. dgl., mit einem Dehnmeßstreifenträger, der an einem Dehnungen oder Stauchungen unterworfenen Bauteil befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Dehnmeßstreifenträger aus einer Platte (1) mit zwei beiderseits einer Öffnung (3) befindlichen, die Dehnmeßstreifen (D1 bis D4) tragenden Stegen (7, 8; 12, 13) besteht, deren Werkstoff nahtlos in den übrigen Werkstoff der Platte übergeht. twertgeber, especially for load torque limiting devices Od by cranes The component subject to compression is attached, characterized in that the Strain gauge carrier made of a plate (1) with two openings on both sides (3) located, the strain gauges (D1 to D4) supporting webs (7, 8; 12, 13), whose material merges seamlessly into the rest of the material of the plate. 2. Istwertgeber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (7, 8; 12, 13) zwischen der Öffnung (3) und an den Längsseiten der Platte (1) befindlichen Ausnehmungen (4) verlaufen, 3. 2. actual value transmitter according to claim 1, characterized in that the Web (7, 8; 12, 13) between the opening (3) and on the long sides of the plate (1) located recesses (4) run, 3. Istwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Stege (7, 8) derart gekrümmt sind oder derart schräg zur Richtung der Dehnung und Stauchung des Bauteiles verlaufen, daß sie durch die Dehnung oder Stauchung auf Biegung beansprucht werden, und daß sie auf beiden Seiten Dehnmeßstreifen (D1 bis D4) tragen.Actual value transmitter according to claim 1 or 2, characterized in that the webs (7, 8) are curved in this way or in this way run obliquely to the direction of expansion and compression of the component that they go through the elongation or compression are stressed on bending, and that they are on both Wear strain gauges (D1 to D4) on the sides. 44 Istwertgeber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die von der Öffnung (3) abgewandten Seiten der Stege (12, 13) parallel zur Richtung der Dehnung und Stauchung des Bauteiles verlaufen und nur auf diesen Seiten Dehnmeßstreifen (D1 bis D4) angebracht sind. 44 actual value transmitter according to claim 1 or 2, characterized in that the sides of the webs (12, 13) facing away from the opening (3) parallel to the direction the expansion and compression of the component and strain gauges only on these sides (D1 to D4) are attached. 5. Istwertgeber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf den von der Öffnung (3) abgewandten Seiten der Stege (12, 13) außer aktiven Dehnmeßstreifen (D1, D3) passive Dehnmeßstreifen (D2, D4) sitzen, die einen Ausgleich von Temperatureinflüssen bewirken. 5. actual value transmitter according to claim 4, characterized in that on the sides of the webs (12, 13) facing away from the opening (3) except for active strain gauges (D1, D3) passive strain gauges (D2, D4) sit, which compensate for temperature influences cause. 6. Istwertgeber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung (3) und die Ausnehmungen (4) sowie gegebenenfalls Öffnungen (2) für Befestigungsbolzen durch Ausstanzen aus einer rohen Platte gebildet sind.6. Actual value transmitter according to one of claims 1 to 5, characterized in that that the opening (3) and the recesses (4) and optionally openings (2) for fastening bolts are formed by punching out of a raw plate.
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