DE3111865A1

DE3111865A1 - Vorrichtung zur feststellung der last in form einer kranwaage oder eines dynamometers

Info

Publication number: DE3111865A1
Application number: DE19813111865
Authority: DE
Inventors: Rainer 3015 Wennigsen Göbel
Original assignee: Mess & Wiegetech GmbH
Current assignee: Mess & Wiegetech GmbH
Priority date: 1981-03-26
Filing date: 1981-03-26
Publication date: 1982-10-14

Description

BESCHREIBUNG Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung in Form einer Kranwaage oder eines Dynamometers zur Feststellung der Last z. B. am Kranhaken.
Zum Feststellen von Gewichten an Kranhaken, zum Messen von Zugkräften an Seilen usw. sind Geräte wie Kranwaagen, Hängewaagen und Dynamometer bekannt, welche mechanisch nach dem Federprinzip und/oder nach dem hydraulischen Prinzip arbeiten.
Es sind auch Geräte bekannt, die nach einem mechanischelektrischen Prinzip mittels eines Kraftaufnehmers arbeiten, jedoch ist das Eigengewicht und die Bau länge dieser Geräte, insbesondere der Kranwaagen, verhältnismäßig groß und schränkt die Handlichkeit ein. Bei den Geräten, welche nach dem mechanischen Feder- bzw. Hydraulikprinzip arbeiten, liegen die möglichen Meßfehler infolge Reibung und ungenauer Krafteinleitung und dergleichen in der Regel zwischen 0,6 bis 1 % bezogen auf den Endwert des Meßbereiches, vom richtigen Meßwert entfernt und die nur durch einen sehr großen technischen Aufwand gesenkt werden könnten.
Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Kranwaage bzw.
einen Dynamometer zu schaffen, welches diese Nachteile nicht besitzt, also eine genaue Lastanzeige liefert und dabei ein niedriges Eigengewicht sowie eine kurze Bau länge hat und damit leicht handhabbar ist.
Gelöst wird diese Aufgabe durch einen Scherkraftaufnehmer mit integrierten Krafteinleitungshilfen aus einer einstückigen Stahlplatte, auf der wenigstens einseitig ein Meßstreifen befestigt ist.
Vorzugsweise ist der Meßstreifen auf der die Krafteinwirkung vermittelnden Gabeln oder Ösen verbindenden Linie befestigt. Die Befestigung erfolgt beispielsweise durch Kleben.
Die Form des Kraftaufnehmers kann kreisförmige vorzugsweise jedoch elliptische Gestalt haben und ist direkt zur Anbringung von Krafteinleitungshilfen wie Ösen, Haken oder dergleichen geeignet und bietet gleichzeitig die Möglichkeit der Anordnung eines Uberlastschutzes.
Die durch die auf gegenüberliegenden Seiten angeordneten Krafteinleitungshilfen wie Gabeln, Ösen oder Haken eingeleitete Kraft in den Kraftaufnehmer bewirkt eine proportional zur Kraft entsprechende Dehnung, die den Meßstreifen der auf der Kraftaufnehmer befestigt ist dehnend beeinflußt und so ein elektrisches Signal in dem Meßstreifen erzeugt, ableitet, gemessen, verstärkt und in Form einer Digitalanzeige geeicht beispielsweise in Kilogramm angezeigt wird.
In Verfolg des Erfindungsgedankens weist der Kraftaufnehmer elliptischer Gestalt oberhalb und unterhalb seines mittleren Bereiches mit dem darauf befestigten Meßstreifen von gegenüberliegenden Seiten und um ein beträchtliches Stück getrennt zu einander, sehnenartige bis etwa über die Längsmittellinie verlaufende Einschnitte auf, so daß eine Dehnung bei Belastung auftritt. Als Uberlastungsschutz werden die beiden, durch den Einschnitt getrennten Teile, durch je eine Maschinenschraube miteinander verbunden, ohne daß die Maschinenschraube eine Spannung auf die Teile ausübt, vielmehr zwischen dem äußeren Teil und dem Kopf der Maschinenschraube ein geringes Spiel verbleibt, so daß im Überlastungsfalle, dieses außerhalb des Einschnittes liegende Teil, mit der daran befestigten Krafteinleitungshilfe, beispielsweise in Form einer öse, an dem Maschinenschraubenkopf zur Anlage kommt.
Beiderseits des elliptischen Kraftaufnehmers der auch rombische oder kreisförmige Gestalt haben könnte, sind becherförmige Teile befestigt, die mit ihren Becherböden nach außen weisen. In dem einen Becher, auf der einen Seite des Kraftaufnehmers, ist eine Stromquelle in Form einer elektrischen Batterie oder eines Akkumulators untergebracht, in dem Becher auf der anderen Seite, die Meßanzeigeeinrichtung einschließlich Verstärker usw., und die Digitalanzeigeeinrichtung. Die Meßstreifen sind vorzugsweise kleine Trägerblätchen, mit darauf angeordneten Leiterwcklungen zur Einlegung eines elektrischen Potentials und Einrichtungen zur Ableitung eines sich durch die Dehnung ergebenden Signals. Solche Meßstreifen sind an sich bekannt.
Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispieles, welches in der Zeichnung dargestellt ist, näher erläutert.
In der Zeichnung stellen dar: Fig. 1 eine Seitenansicht des erfindungsgemäßen Kraftaufnehmers, Fig. 2 einen Schnitt durch den Kraftaufnehmer gemäß Fig. 1, auf der Linie II - II der Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansicht des Kraftaufnehmers mit angebrachten becherförmigen Teilen für die Stromversorgung und die Anzeigeeinrichtung des Meßergebnisses und Fig. 4 eine Draufsicht auf den Kraftaufnehmer mit der Anzeigevorrichtung für das Meßergebnis.
Der Kraftaufnehmer 1, richtig gesagt, der Scherkraftaufnehmer 1, hat etwa kreisförmige Gestalt und zur Folge der integrierten Krafteinleitungshilfen am oberen und unteren Ende, in Form der Gabeln 2 und 3, eine elliptische Gestalt.
Der Kraftaufnehmer stellt also im Prinzip eine etwa elliptische Stahlplatte dar, deren oberen und unteren Enden, wie aus Fig. 1 und 2 ersichtlich, gabelförmig ausgearbeitet sind.
Zur Erzeugung der Dehnung im mittleren Bereich 4, ist der Kraftaufnehmer von gegenüberliegenden Seiten mit sehnenartigen, in einem Abstand von etwa 1/3 des Durchmessers des kreisförmigen Teiles 5 des Kraftaufnehmers, mit Einschnitten versehen, die etwa über 2/3 des Durchmessers des Kraftaufnehmers verlaufen und in Fig. 1 die Bezugszeichen 6 und 7 tragen. In der Mitte und auf der die Krafteinleitungshilfen beziehungsweise die Gabeln verbindenden Längsmittellinie, ist der Meßstreifen 8 befestigt, der nun bei Einwirkung einer Kraft auf den Kraftaufnehmer durch die sich im mittleren Bereich 4 ergebenden Scherkräfte, beziehungsweise Dehnung, ebenfalls gedehnt wird und ein Signal erzeugt, das über die nicht gezeigte Leitung einem Verstärker und weiter einer entsprechenden geeichten Anzeigevorrichtung zugeführt wird. Zur Vergrößerung des Querschnittes des Kraftaufnehmers im Falle einer Überlastung ist ein Überlastungsschutz in Form zweier Maschinenschrauben 9 und 10 vorgesehen, die die durch die sehnenartige Einschnitte getrennten Teile 11 und 12 beziehungsweise 13 und 14 wider verbinden, wozu die Maschinenschrauben 9 und 10 mit ihren Köpfen ein geringes Spiel zu der zugekehrten abgestuften Fläche 15 und 16 aufweisen. Ist die an den Gabeln 2 und 3 einwirkende Kraft größer als die für die spezielle Ausgestaltung des Kraftaufnehmers errechnete Kraft, erfolgt eine Anlage an den Köpfen der Maschinenschrauben 9 und 10 und damit der Eintritt des Uberlastschutzes.
Aus Fig. 3 ist nun der Kraftaufnehmer in seiner fertigen Gestalt dargestellt. Bei 17 ist eine Öse mit der Gabel 2 verbunden, durch den Bolzen 18 an der beispielsweise das Kranseil eingreift und mit der Gabel 3 ist der Kranhaken 18 in analoger Weise verbunden, an dem die Last hängt. Auf beiden Seiten des Kraftaufnehmers 1 sind jetzt zwei becherförmige Behälter 19 und 20 befestigt, wobei der Behälter 20 die Batterie oder den Akkumulator 21 zur Stromversorgung enthält und der Becher 20 die übrige elektronische Einrichtung, zur Erzeugung der Gewichtsanzeige oder Lastanzeige in digitaler Form. Diese Einrichtung ist mit 22 bezeichnet.
Aus Fig. 4 ist noch einmal diese Anzeigevorrichtung für die Last in ihrer Gesamtzahl erkennbar, sie zeigt jetzt beispielsweise 1.888 Kilogramm an.
Der Scherkraftaufnehmer ist mit den integrierten Zuggabeln 2 und 3 vorzugsweise aus einer Stahlplatte geschnitten und mit den beiden parallel zu einander verlaufenden, die Platte nur zu einem Teil durchtrenndenden Einschnitten oder Schlitzen 6 und 7 versehen. Statt der Zuggabeln 2 und 3 zur Einleitung der Kraft können auch Ösen oder Haken ausgebildet sein.
Die als Überlastschutz wirkenden beiden Maschinenschrauben können auch je nach Dimension des Kraftaufnehmers mehrfach vorhanden sein, beispielsweise vierfach. Sie ergänzen den Federzug des Materials bei Krafteinwirkung und kommen zum Tragen wenn die zulässige Dehnung überschritten wird.
Die die Kraft einleitende Zuggabeln oder Zugösen sind mit ihren Bohrungen oder Öffnungen derart angeordnet, daß sie vorzugsweise mittig auf der Längsmittellinie des Kraftaufnehmers liegen. Die Bohrungen für die krafteinleitende Mitt können auch, weil sie die Größe der Dehnung im Querschnittbereich 4 infolge einer an der Gabel oder Öse wirkenden Kraft nicht beeinflussen, beliebig zur Längsmittellinie versetzt angeordnet sein, Voraussetzung ist lediglich, daß eine die beiden Bohrungen verbindende gerade Linie parallel zur Längsmittellinie des Kraftaufnehmers verläuft.
Aus der obigen Beschreibung und der Zeichnung ergibt sich, daß mit.einfachsten Mitteln ein Kraftaufnehmer für eine Kranwaage geschaffen ist, die sich durch Handlichkeit und zuverlässige Funktion auszeichnet und darüber hinaus ein exaktes Ergebnis mit sehr geringen Meßfehlern zeigt. Der in der Zeichnung dargestellter Kraftaufnehmer entspricht etwa in seiner dargestellten Größe einem Kraftaufnehmer bis zu einer maximalen Belastung von 10 t.
Dadurch daß die erfindungsgemäße Vorrichtung eine völlig autonome Vorrichtung ist, also eine eigene Stromvorrichtung besitzt und mithin keine Zuleitung irgendwelcher Art erforderlich ist, ist die Vorrichtung nicht nur universell verwendbar, sondern in ihrer Verwendung auch sicher und selbständig, wobei das Fehlen jeglicher Zuleitungen, Störungen die durch diese Zuleitungen verursacht werden könnten völlig ausschließt.
Die Stromversorgungsquelle, die eine Baterie vorzugsweise jedoch ein wiederaufladbarer Akkumulator ist, ist so bemessen, daß die Stromversorgung wenigstens für einen Tag ausreicht. Am Ende der Betriebszeit des Akkumulators wird dieser gegen ein frischgeladenen ausgetauscht und der entladene wieder aufgeladen, was vorzugsweise in den Nichtbetriebsstunden, also beispielsweise nachts geschiet.

Claims

ANSPRffCHE zur Vorrichtung zur Feststellung der Last in Form einer Kranwaage oder eines Dynamometers mit einem Kraftaufnehmer gekennzeichnet durch einen Scherkraftaufnehmer (1) mit integrierten Krafteinleitungshilfen (2, 3) aus einer einstückigen Stahlplatte auf der wenigstens einseitig ein Meßstreifen (8) befestigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßstreifen (8) auf der die Krafteinwirkung vermittelnden Krafteinleitungshilfen verbindenden Linie befestigt ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinleitungshilfen Gabeln (2, 3), Ösen oder Haken sind.
4. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Scherkraftaufnehmer etwa elliptische Gestalt mit einem kreisförmigen Mittelteil besitzt in dessen Mittelpunkt der Meßstreifen (8) befestigt ist, und beiderseits des Meßstreifens von gegenüberliegenden Seiten aus und im Abstand zu einander Einschnitte (6, 7) gebildet sind, die bis über die die Krafteinleitungshilfen(2, 3) verbindende gerade Linie hinausreichen.
5. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Krafteinleitungshilfen an der einstükkigen Stahlplatte die den Scherkraftaufnehmer bilden, Cabeln (2, 3) sind.
6. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die durch die Einschnitte (6, 7) getrennte Teile der einstückigen, den Scherkraftaufnehmer bildenden Stahlplatte, durch je eine Maschinenschraube (9, 1o) mit dem Mittelteil (4) zur Bildung eines Überlastschutzes verbunden sind.
7. Vorrichtung nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß beiderscits der einstückigen Stahlplatte, die den Scherkraftaufnehmer (1) bildet, becherförmige Teile (19, 20) befestigt sind, wobei in dem einen becherförmigen Teil (19) die Stromversorgung, in Form einer Batterie oder eines Akkumulators (21) untergebracht ist, während in dem anderen Becher (20) der elektronische Teil mit der die Last anzeigenden Digitaleinrichtung (22) untergebracht ist.
8. Vorrichtung nach Ansprüch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das die Stromversorgung enthaltende becherförmige Teil (19) so an dem Scherkraftaufnehmer befestigt ist, oder so ausgestaltet ist, daß die darin befindliche Stromquelle (21) leicht austauschbar ist.

- Beschreibung -