DE3513991C1 - Meßanordnung zur Messung von Spannkräften in Ankerseilen - Google Patents

Description

• Eine Vorrichtung gemäß der US-PS 3436 962 ist zur Messung von Spannkräften in Ankerseilen, insbesondere in Abspannseilen von Masten ungeeignet, da derartige Seile, die beispielsweise auch als Hohlseile ausgebildet sein können, wegen der Beschädigungsgefahr nicht geknickt werden dürfen. Es ist daher erforderlich, die Spannkräfte in diesen Seilen an einer Verbindungsstelle zwischen zwei Seilabschnitten zu messen. Auch die Anordnung von Klemmen, Stützen und Gewindestange, wie sie durch die US-PS 34 36 962 angegeben wird, ist zur Lösung der hier vorliegenden Aufgabe ungeeignet, da die Gefahr einer unsymmetrischen Belastung des Seiles gegeben ist.
• Anhand der Zeichnung, in der vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gezeigt sind, sollen die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen näher erläutert und beschrieben werden.
• Es zeigt F i g. 1 eine Meßanordnung in Vorderansicht, F i g. 2 eine Meßanordnung gemäß F i g. 1 in Seitenansicht, Fig.3 einen Hydraulikkreis für die Meßanordnung gemäß F i g. und 2 und F i g. 4 die Teilansicht einer Meßanordnung mit Druckmeßdose.
• In Fig. 1 und 2 ist eine Paßlasche 11 dargestellt, die das untere Ende eines nicht abgebildeten Abspannseils bildet. Die Paßlasche 11 ist über einen Bolzen 12 mit zwei weiteren Paßlaschen 13 gelenkig verbunden. Die beiden parallel liegenden Paßlaschen 13 sind mit einem nicht abgebildeten Abspannseilfundament verbunden.
• Sie können als unterer Teilabschnitt des Abspannseiles aufgefaßt werden. Der Bozen 12, der die Paßlaschen 11 und 13 miteinander verbindet, ist so angeordnet, daß von außen erkennbar ist, ob er eine Zugspannung überträgt oder lediglich lose zwischen den Paßlaschen 11, 13 liegt. Die Paßlaschen 11,13 weisen Bohrungen 14,15 auf, in die Hülsen 16, 17 gesteckt sind, welche ihrerseits Schraubenbolzen 18, 19 zur Befestigung der Meßanordnung aufnehmen.
• Die Meßanordnung besteht im wesentlichen aus vier Konsolen 20, zwei Gewindestangen 21, zwei Schraubenspannzylinder 22 und einem Hydrauliksystem, wie es in F i g. 3 dargestellt ist.
• Die Konsolen 20 sind L-förmig ausgebildet. Die beiden L-Schenkel 23, 24 sind miteinander rechtwinklig verschweißt. Der eine L-Schenkel 23 liegt flach auf einer der Paßlaschen 11, 13. Der andere L-Schenkel 24 ist senkrecht zur Paßlasche 11, 13 abgewinkelt. Zur Stabilisierung der Konsolen 20 sind zwischen die beiden L-Schenkel 23, 24 zwei Aussteifungsrippen 25 eingeschweißt.
• Sowohl an die Paßlaschen 11 als auch an die Paßlaschen 13 sind zwei sich gegenüberliegende Konsolen 20 mittels Schraubbolzen 18, 19, Unterlegscheiben 26 und Muttern 27 geschraubt.
• Die oberen Konsolen 20, die mit der Paßlasche 11 verbunden sind, und die unteren Konsolen 20, die mit den Paßlaschen 13 verbunden sind, sind ihrerseits durch zwei Gewindestangen 21 miteinander verbunden. Die Gewindestangen 21 sind durch Muttern 28 gesichert.
• Auf die oberen nach außen überstehenden Gewindestücke 29 der Gewinndestabe 21 ist je ein hydraulicher Spannzylinder 22 geschraubt. Für die Funktionsfähigkeit der Meßanordnung ist es unwesentlich, ob der Schraubenspannzylinder 22 auf das obere Ende (wie dargestellt) oder das untere Ende der Gewindestange 21 geschraubt ist.
• Bei dem Schraubenspannzylinder 22 kann es sich um einen solchen handeln, wie er durch die Fa. ITH in Meschede, Deutschland, vertrieben wird. Ein derartiger Spannzylinder 22 besteht aus einem äußeren Zylinder 30 und einer in diesem Zylinder 30 axial verschiebbaren Drehhülse 31 ist eine durch zwei Dichtungen 32, 33 abgedichtete Druckkammer 34 ausgebildet. Die Druckkammer 34 steht über eine Hochdruckkupplung 35 und eine Hochdruckschlauchleitung 36 mit einem Hydrauliksystem gemäß F i g. 3 in Verbindung.
• Bei der Montage des Schraubenspannzylinders 22 wird dessen Zylinder 30 über das überstehende Gewindeende 29 der Gewindestange 21 gestülpt. Auf das freie Gewindeende 29 wird die Wechselbuchse 37 des Schraubenspannzylinders geschraubt. Hierbei legt sich die stirnseitige Fläche 38 des Zylinders 30 an den L-förmigen Schenkel 24 (Druckplatte) der Konsole an. Die Wechselbuchse 37 drückt die Drehhülse 31 in das Innere des Zylinders 30, wodurch das Volumen der Druckkammer 34 verkleinert wird.
• Nachdem auf beide Gewindestangen 21 Schraubenspannzylinder 22 aufgesetzt sind, wird durch eine Hochdruckpumpe 40 (F i g. 3), die elektrisch oder von Hand betrieben sein kann, über einen Verteiler 41 und die Hochdruckschlauchleitungen 36 Hydraulikflüssigkeit in die Druckkammern 34 der Schraubenspannzylinder 22 gedrückt. Hierbei vergrößern sich die Volumen der Druckkammern 34 durch axiale Bewegung der Drehhülsen 31 und Wechselbuchsen 37. Die Gewindestangen 21 werden gestreckt. Der Druck in den Druckkammern 34 wird solange erhöht, bis der Bolzen 12, der die Paßlaschen 11 und 13 miteinander verbindet, sich löst und keine Kraft zwischen den Paßlaschen 11 und 13 mehr überträgt. Jetzt kann auf einem Hochdruckmanometer 42 der Druckmeßwert abgelesen werden. Dieser Meßwert wird anhand einer Eichtabelle in einen Spannkraftwert umgerechnet. Dieser Wert entspricht der Spannkraft, die in dem Abspannseil herrscht.
• Dadurch, daß beide Schraubenspannzylinder mit dem gleichen Hydraulikdruck beaufschlagt werden, ergibt sich eine symmetrische Zugkraftverteilung auf die beiden Gewindestangen 21, wodurch ein Verkanten und Verklemmen der Anordnung vermieden wird.
• Anstelle der Schraubenspannzylinder können zur Messung der Spannkräfte auch Druckmeßdosen 45 verwendet werden. Die Teilansicht einer entsprechenden Anordnung ist der F i g. 4 zu entnehmen. Fig. 4 zeigt den Teil einer Konsole 20 und einer Gewindestange 21, wie sie auch in den F i g. 1 und 2 dargestellt sind. Zwischen den L-Schenkel 24 der Konsole 20 und einer Druckplatte 46, die durch eine Unterlegscheibe 47 und eine Mutter 48 abgedeckt ist, liegt die Druckmeßdose 45. Durch Anziehen der Mutter 48 wird die Gewindestange 21 soweit gespannt, bis sich der die Paßlaschen 11, 13 verbindende Bolzen 12 (siehe Fig. 1 und 2). Die Zugkraft der Gewindestangen 21 liegt jetzt auf den Druckmeßdosen 45 und kann auf einem geeichten Druckmeßinstrument 49 abgelesen werden.
• Anstelle der Druckmeßdose 45 kann zwischen dem L-Schenkel 24 und der Druckscheibe 46 auch ein Meßgerät eingebaut sein, dessen Meßprinzip auf dem piezoelektrischen Effekt beruht.
• Eine weitere Lösungsmöglichkeit zur Ermittlung der Zugkraft in den Stangen 21 zwischen den Konsolen 20 ist darin zu sehen, daß die Stangen 21 nicht durchgehend als Gewindestangen ausgebildet sind, sondern einen Bereich mit definiertem Querschnitt und einer Oberfläche aufweisen, auf die Dehnungsmeßstreifen aufgeklebt sind. Durch Eichung einer derartigen Anordnung läßt diese sich ebenfalls zur Bestimmung der Spannkräfte zwischen den Paßlaschen 11 und 13 verwenden.
• Es sei darauf hingewiesen, daß bei der Messung der Spannkräfte an Pardunen von Sendemasten die Spannkräfte gleichzeitig an mehreren Pardunen (z. B. an allen Pardunen, die von der gleichen Masthöhe aus abgespannt sind) gemessen werden können. Hierfür wird an jeder der Pardunen eine erfindungsgemäße Meßanordnung angebracht. Die Ablesung der Meßwerte erfolgt gleichzeitig. Diese Meßmethode hat den Vorteil, daß Wind- und Sonneneinflüsse bei der Auswertung des Meßergebnisses eliminiert werden können.

Claims (6)

1. Patentansprüche: 1. Meßanordnung zur Messung der Spannkraft in Ankerseilen, insbesondere zur Messung der Vorspannung in Abspannseilen von Masten, die jeweils aus wenigstens zwei Teilabschnitten bestehen, die miteinander über Paß taschen oder dergleichen verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß an den einander zugewandten Paßlaschen (11, 13) der beiden Teilabschnitte des Ankerseils jeweils wenigstens eine Konsole (20) befestigbar ist, die über wenigstens zwei mit der Ankerseilachse parallelliegende und symmetrisch zu dieser angeordnete Zugstangen (21) miteinander verbunden sind, und daß eine Meßeinrichtung zur Messung der Zugkraft in jeder der Zugstangen (21) vorgesehen ist.
2. 2. Meßanordnung nach Ansprung 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Konsole (20) eine Ausnehmung aufweist, durch die das Gewindeende (29) einer Zugstange (21) ragt, und daß auf das Gewindeende (29) ein hydraulisch betätigbarer Schraubenzylinder (22) aufschraubbar ist, der sich an der Konsole (20) abstützt und die Zugstange (21) spannt und daß ein Druckmeßgerät (42) zur Messung des Hydraulikdrucks vorgesehen ist.
3. 3. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zugstangenoberfläche wenigstens ein Dehnungsmeßstreifen befestigt ist, dessen Widerstandswert durch ein Widerstandsmeßgerät meßbar ist.
4. 4. Meßanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Konsole (20) eine Ausnehmung aufweist, durch die das Gewindeende (29) einer Zugstange (21) ragt, und daß zwischen Konsole (20) und einer auf das Gewindeende (29) aufschraubbaren Mutter (48) ein Druckmeßgerät angeordnet ist.
5. 5. Meßanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmeßgerät eine Druckmeßdose (45) ist.
6. 6. Meßanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmeßgerät ein piezoelektrischer Kristall ist, dessen elektrischer Widerstand zur Ermittlung der Spannkraft in der Zugstange (21) meßbar ist Die Erfindung bezieht sich auf eine Meßanordnung zur Messung der Spannkraft in Ankerseilen, insbesondere zur Messung der Vorspannung in Abspannseilen von Masten, die jeweils aus wenigstens zwei Teilabschnitten bestehen, die miteinander über Paßlaschen oder dergleichen verbunden sind. Ein Teilabschnitt kann dabei ein mit einem Fundament starr verbundenes Befestigungselement sein, in das der andere Teilabschnitt, das eigentliche Ankerseil, eingehängt ist. Die Einhängstelle ist die hier angesprochene Verbindungsstelle.

   Es besteht häufig das Bedürfnis im Rahmen von Revisionsarbeiten und dergleichen die Spannkräfte von bereits montierten Ankerseilen zu überprüfen. Eine derartige Überprüfung wird beispielsweise regelmäßig bei Abspannseilen von Antennenmasten und Schirmstrahlern durchgeführt.

   Bisher wurde zur Messung der Spannkräfte von Abspannseilen eines Antennenmastes eine Arbeitsklemme am Abspannseil oberhalb der Verbindungsstelle, d. h.

   der Paßlasche, die sich zwischen dem unteren Abspannseilende und dem Fundament befindet, befestigt. Bei dieser Befestigung besteht die Gefahr, daß das Abspannseil im Bereich der Arbeitsklemme beschädigt wird. An der Arbeitsklemme wird ein Greifzugseil bzw.

   ein Windenseil befestigt, dessen anderes Ende mit dem Abspannseilfundament über ein Zugdynamometer verbunden wird. Durch Spannen des Greifzugseiles bzw.

   des Windenseiles kann das Abspannseil angezogen und die Paßlasche entlastet und gelöst werden. Nun wird die Spannkraft des Arbeitsseiles voll durch das Zugdynamometer aufgenommen und die Spannkraft gemessen.

   Anschließend wird das Greifzugseil bzw. Windenseil wieder angezogen, die Paßlasche des Abspannseiles wieder montiert und die Hilfsseile und die Arbeitsklemme wieder entfernt.

   Dieses Verfahren hat den Nachteil, daß nur geringe Kräfte mit einem großen Zeitaufwand und relativ ungenauen Meßergebnissen gemessen werden können. Zum Messen mit dem Zugdynamometer muß das Abspannseil von der Verankerung gelöst werden. Dies ist insbesondere bei Auftreten von Windböen nicht ungefährlich. Um das Risiko zu vermindern erfolgen die Messungen an den einzelnen Abspannseilen eines Mastes nacheinander. Dies kann jedoch bei sich ändernden Wind-und Sonneneinwirkungen zu Meßfehlern führen.

   Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen. Die Erfindung, wie sie in den Ansprüchen gekennzeichnet ist, löst die Aufgabe, eine Meßanordnung zur Messung von Spannkräften in Ankerseilen anzugeben, durch die der Arbeitszeitaufwand wesentlich reduziert werden kann und das Lösen der Verbindungsstelle zwischen zwei Ankerseilabsehnitten vermieden wird.

   Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind im wesentlichen darin zu sehen, daß durch die Einsparung von Arbeitszeit die Durchführung der Messung wirtschaftlicher wird, daß das Sicherheitsrisiko vermindert wird und daß die Spannkraft mehrerer Ankerseile eines Systems gleichzeitig meßbar ist, wodurch die Meßgenauigkeit durch Kompensation äußerer Einflüsse erhöht wird. Die vorgeschlagene Meßanordnung ist einfach zu bedienen, sie läßt sich-problemlos an Ankerseilen montieren und kann als leichte, tragbare Konstruktion ausgeführt werden.

   Durch die US-PS 3436962 ist eine Vorrichtung zur Messung der Spannkraft in Seilen bekanntgeworden.

   Diese Vorrichtung besteht aus zwei Klemmvorrichtungen, die an zwei Stellen eines Seilabschnittes festklemmbar sind. An den beiden Klemmvorrichtungen ist je eine quer zur Seilrichtung verlaufende Stütze befestigt. Die beiden Stützen sind über eine mit einer zweiteiligen Gewindestange in Reihe geschalteten Zugkraftmeßdose miteinander verbunden. Durch ein mit der zweiteiligen Gewindestange zusammenwirkendes Spannschloß läßt sich der Abstand zwischen den beiden Klemmvorrichtungen reduzieren und das Seil im Bereich zwischen den beiden Klemmvorrichtungen entspannen. Dabei wird das Seil aus seiner Führungsslinie ausgeknickt. Die Zugkraft des Seiles wird nun durch die Gewindestange aufgenommen und kann durch die Zugkraftmeßdose gemessen werden.