DE4339595C1 - Vorrichtung zur Längenmessung an einer Gliederkette - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Längen­ messung an einer aus einzelnen Gliedern gebildeten Kette für einen Anker mittels eines Zählwerks, das durch die Kette be­ tätigbar ist.

Eine Vorrichtung zur Längenmessung an einer Kette ist z. B. durch die WO 91/12486 bekannt geworden. Danach wird die Kette über ein Kettenrad geführt, daß mit einem magnetisch wirksa­ men Element versehen ist. Ein stationärer Magnetsensor ist an einem Getriebemotorgehäuse gegenüber der Umlaufbahn des Ele­ mentes angebracht. Der Sensor enthält einen Reed-Kontakt, der beim Vorbeigleiten des Elementes seine Schaltstellung verän­ dert und somit einen elektrischen Impuls er­ zeugt, der an eine Auswerte- und Anzeigevorrichtung übertra­ gen wird, die aus der Anzahl der detektierten Umdrehungen des Kettenrades die Länge des transportierten Kettenabschnittes berechnet und anzeigt.

Derartige Einrichtungen werden beispielsweise bei Yachten verwendet, bei denen die Ankerkette mittels einer Ankerwinde zu betätigen, ist die auf dem Deck der Yacht befestigt ist. Die Winde weist ein Kettenrad auf, über das die Kette rutschfest läuft und das einen Magneten aufweist. Der im Wirkungsbereich des Magneten angeordnete Sensor erzeugt Zählimpulse, die die Anzahl der Umdrehungen wiedergeben. Bei der Umrechnung der Zählimpulse in ein Längenmaß muß der Durchmes­ ser des Kettenrades berücksichtigt werden. Wegen dieser Ab­ hängigkeit muß also für jeden Durchmesser eine individuell abgestimmte Zähleinrichtung verwendet werden. Wegen der Unsi­ cherheit hinsichtlich des Durchmessers des Kettenrades eignet sich die Zähleinrichtung kaum zum Nachrüsten vorhandener Ket­ tenantriebe.

Ferner ist durch die US 5,233,294 ein Metallsensor mit einem Sensordraht bekannt geworden, den ein elektromagnetisches Feld umgibt, das sich bei der Annäherung an Metall verändert. Eine Längenmeßeinrichtung weist z. B. ein kettenähliches Me­ tallband auf, das aus zwei Seitenstreifen und einer Vielzahl von querstehenden Verbindungsstegen mit gleichem Teilungsab­ stand besteht. Der Sensordraht ist parallel zu den Querstegen in der Nähe des Metallbandes angeordnet. Beim Passieren eines Querstegs wird die Veränderung des elektromagnetischen Feldes festgestellt.

Ferner ist durch die DE 35 24 338 A1 eine Einrichtung zur Überwachung des Verschleißes bei einer Endloskette eines Trogkettenförderers bekannt geworden. Danach ist die Kette mit querstehenden Mitnehmern versehen, die zueinander einen definierten Abstand aufweisen. Zwei feststehende Sensoren sind in einem ganzzahligen Vielfachen des Teilungsabstandes der Kettenglieder angeordnet, tasten die Mitnehmer ab und be­ einflussen einen Signalgeber. Dadurch ist es möglich, eine verschleißbedingte Abstandsänderung zwischen den Mitnehmern festzustellen.

Ferner ist durch die DE 90 04 520 U1 eine Senkloteinrichtung zur Bestimmung der Schütthöhe in einem Schachtofen mit einem auf eine Trommel aufgewickelten Zugmittel bekannt geworden. Ein von der Trommelwelle angetriebener Wegaufnehmer zeigt die Länge des abgewickelten Abschnittes des Zugmittels und damit die Höhe des Schüttgutes im Ofen an.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung zu schaffen, die unabhängig von unterschiedlichen Antriebsver­ hältnissen eine genaue Längenmessung an der Ankerkette ermög­ licht.

Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gemäß Anspruch 1 ge­ löst. Da nun der Detektor die Glieder unmittelbar abtastet und zählt, wird die Längenmessung unabhängig von den An­ triebsmitteln für die Kette. Es ist möglich, die Auswerteein­ richtung auf die Teilungsabstände der Glieder einzustellen, ohne daß dazu Maßnahmen mechanischer Art nötig sind. Es ist ferner möglich, den Detektor an einer geeigneten Stelle unab­ hängig von der Antriebseinrichtung anzubringen. Er kann sehr kompakt gehalten werden und daher leicht auch nachträglich in vorhandene Kettenzüge eingegliedert werden.

Die Mittel zum Einstellen des Teilungsabstandes können beson­ ders vorteilhaft als DIP-Schalter, Kodierstecker oder aufzu­ trennende Lötbrücken ausgebildet sein. Sie ermöglichen in einfacher Weise die Einstellung der Auswerteeinrichtung auf die unterschiedlichen genormten Teilungsabstände verschiede­ ner Kettentypen. Die Einstellung erfolgt bei der Installation des Sensors z. B. durch Fachpersonal oder auch mittels Anlei­ tung durch den Benutzer selbst. Beim Austausch der Kette kann die Auswerteeinrichtung leicht auf einen anderen Teilungsab­ stand eingestellt werden.

Durch die Verwendung einer Induktionsspule erhält der Detektor eine aktive Abtastung, die sich für jedes metallische, auch nichtmagnetische Material eignet, selbst dann, wenn die Kette stark verschmutzt ist.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den An­ sprüchen 2 bis 16 gekennzeichnet:

Bei den Weiterbildungen nach den Ansprüchen 2 und 3 wird das elektromagnetische Feld vom Kettenmaterial durchlaufen und in diesem Moment stark gedämpft, so daß sich der Speisestrom er­ höht. Diese Erhöhung wird in der Detektorschaltung in einen Rechteckimpuls umgewandelt, der problemlos auch über eine größere Entfernung zur Auswerteeinrichtung übertragen werden kann.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 4 ist es möglich, die Bewegungsrichtung der Kette festzustellen, indem die beiden hintereinanderliegenden Induktionsspulen getrennt gespeist und gemessen werden. Wird der Teilungsabstand zwischen den Induktionsspulen kleiner gehalten als der Abstand zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gliedern, so kann die Bewegungs­ richtung bereits nach einer kurzen Bewegung festgestellt wer­ den.

Durch die Weiterbildungen nach den Ansprüchen 5 bis 7 ist es möglich, die Kette mit relativ großem Spiel am Detektor vor­ beizuführen. Dabei können die beiden gegenüberliegenden Spu­ len unterschiedlich stark gedämpft werden. Diese Unterschiede gleichen sich jedoch in der gemeinsamen Speiseleitung aus. Dadurch eignet sich der Detektor für unterschiedliche Ketten­ typen von ähnlicher Dicke.

Der Führungskörper nach den Ansprüchen 8 und 9 kann leicht auf unterschiedliche Weise an verschiedenen Stellen der Yacht z. B. im Einlaufbereich eines Kettenkastens angebracht werden. Der der Kettenkontur angepaßte kreuzförmige Durchbruch ver­ hindert dabei, daß sich die Kette beim Einziehen verdreht und verschlingt. Sie kann dann entsprechend leicht wieder heraus­ gezogen werden.

Die Weiterbildung nach Anspruch 10 verbindet geringe Rei­ bungskräfte mit einer hohen Lebensdauer und vermeidet jegli­ che Korrosionsgefahr. Die gesamte Detektorelektrik kann in den Führungskörper leicht eingesetzt und in diesem durch Ver­ gießen hermetisch verschlossen werden.

Die Weiterbildung nach Anspruch 11 kann z. B. durch unter­ schiedlich markierte Lämpchen problemlos realisiert werden.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 12 besteht die Vorrich­ tung zur Längenmessung aus lediglich zwei verschiedenen Funk­ tionseinheiten.

Die Weiterbildung nach Anspruch 13 eignet sich besonders für Yachten mit fernbetätigtem Kettenantrieb vom Steuerstand aus.

Die Weiterbildung nach Anspruch 14 macht es möglich, das Ge­ rät in der Nähe der Ankerwinde abzulegen und diese z. B. von Hand zu betätigen.

Durch die Pufferbatterie nach Anspruch 15 kann der gemessene Wert gespeichert bleiben, auch wenn das Gerät zwischenzeit­ lich zu einem anderen Anschluß gebracht wird.

Durch die Weiterbildung nach Anspruch 16 lassen sich der Ket­ tenantrieb und die Längenmeßeinrichtung bedienungsfreundlich kombinieren.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur Längenmessung an einer Kette mit einem Detektor und einer Anzeige- und Auswerteeinrichtung zum festen Einbau in einen Steuerstand,

Fig. 2 eine Meßvorrichtung wie in Fig. 1, jedoch mit einer portablen Anzeige- und Auswerteeinrichtung,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Detektor nach Fig.1 und 2,

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht des Detektors nach Fig. 3 mit elektronischen Bauteilen, die in der Art einer Explosionszeichnung schematisiert dargestellt sind,

Fig. 5 schematisiert einen Schnitt durch den Detektor nach Fig. 4 mit den eingesetzten elektronischen Bauteilen.

Nach Fig. 1 weist ein Detektor 1 zum Abtasten von Gliedern ei­ ner Kette 2 einen ringartigen Führungskörper 3 auf, der elek­ tromagnetische Abtastmittel enthält. Der Detektor ist über eine Leitung 4 mit einer zu einem Gerät 5 zusammengefaßten Auswerte- und Anzeigeeinrichtung verbunden. Das Gerät 5 ist mit einem Display 6 zum Anzeigen der gemessenen Längen verse­ hen. Ferner weist es eine Resettaste 7 auf, mittels der die Ausgangsstellung der Kette mit dem Wert 0 markiert werden kann. Außerdem sind Kontrolllämpchen 8 zum Anzeigen der Bewe­ gungsrichtung vorgesehen.

Nach Fig. 2 ist die Auswerte- und Anzeigeeinrichtung in einem portablen Handgerät 9 realisiert, daß über eine verlängerte Leitung 4 mit dem Detektor 1 verbunden ist. Es weist eine Pufferbatterie zur netzunabhängigen Speicherung der gemesse­ nen Werte auf.

Nach den Fig. 3 bis 5 weist der Detektor 1 einen im wesentli­ chen zylindrischen flanschartigen Führungskörper 10 mit einem zentralen Durchbruch 11 auf, der mit koaxialen Nuten versehen ist, die der Querschnittskontur der Kette angepaßt sind. In den Führungskörper sind ferner transversal gegenüberliegende Aufnahmeräume 12 für zwei elektronische Baugruppen 13 und Verbindungsdrähte 14 vorgesehen, die die Baugruppen unterein­ ander und mit einem Steckverbinder zum Anschließen der Lei­ tung 4 verbinden.

Die Baugruppen 13 weisen auf der dem Durchbruch 11 zugewand­ ten Innenseite zwei in der Achsrichtung hintereinanderliegen­ de Paare von Induktionsspulen 16 auf, von denen jeweils die mit A bzw. B gekennzeichneten aus einer gemeinsamen Speise­ leitung gespeist werden. Die Induktionsspulen erzeugen elek­ tromagnetische Felder 17, die durch eintauchende Glieder so stark gedämpft werden, daß sich der Speisestrom erhöht. Aus dieser Änderung wird von der auf der Baugruppe 13 angebrach­ ten Detektorschaltung ein Zählimpuls erzeugt, der über den Steckverbinder 15 und die Leitung 4 (Fig. 1) der Auswerteein­ richtung im Gerät 5 übermittelt wird.

Claims (16)

1. Vorrichtung zur Längenmessung an einer aus einzelnen Glie­ dern gebildeten Kette für einen Anker (2) mittels eines Zähl­ werks, das durch die Kette betätigbar ist, mit den Merkmalen, daß das Zählwerk als elektromagnetisch wirkender Detektor (1) mit zumindest einer Induktionsspule (16) ausgebildet ist, die im Bereich der Glieder ein hochfrequentes elektromagnetisches Feld erzeugt, das beim Vorbeibewegen der Glieder verändert wird, daß die Kette (2) am Detektor (1) geführt und relativ zu diesem bewegbar ist, daß der Detektor (1) mit einer Aus­ werteeinrichtung verbunden ist und an diese beim Passieren eines Gliedes einen elektrischen Zählimpuls abgibt, daß die gezählten Impulse in der Auswerteeinrichtung in ein Längenmaß umgerechnet werden, daß die Auswerteeinrichtung mit Mitteln zum Einstellen auf den Teilungsabstand der Glieder versehen ist und daß die Auswerteeinrichtung mit einer Anzeigeeinrich­ tung verbunden ist, in der das Längenmaß darstellbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwankung des elektromagnetischen Feldes eine Ände­ rung der elektrischen Werte in der Speiseleitung zu der In­ duktionsspule (16) bewirkt und daß diese Änderung von einer Detektorschaltung ausgewertet wird.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Detektorschaltung (z. B. 13) im Detektor (1) angeord­ net ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß in der Längsrichtung der Kette (2) zwei Induktionsspulen (16) hintereinanderliegend angeordnet sind, deren Mittenab­ stand voneinander vom Teilungsabstand der Glieder abweicht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zu beiden Seiten der Kette zumindest ein diametral gegen­ überliegendes Paar von Induktionsspulen (16) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß beide Induktionsspulen (16) eines Paares über eine ge­ meinsame Zuleitung gespeist werden.

7. Vorrichtung nach Anspruch 2 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßstelle zur Feststellung der Änderung des Speise­ stroms vor der Verzweigung der Speiseleitung zu den beiden Induktionsspulen (16) eines Spulenpaares liegt.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Induktionsspulen (16) in einem ringartigen Führungs­ körper (10) für die Kette angeordnet sind, der einen der Querschnittskontur der Kette angepaßten Durchbruch (11) auf­ weist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Führungskörper (11) flanschartig ausgebildet ist und an einer Außenwand eines Ankerkettenkastens einer Yacht oder in diesem befestigbar ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchbruch (11) für die Kette mit einem abriebfesten Kunststoff versehen ist.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß an der Anzeigeeinrichtung die Bewegungsrichtung der Kette anzeigbar ist.

12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Anzeigeeinrichtung und die Auswerteeinrichtung in ei­ nem Gerät (5, 9) zusammengefaßt sind.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (5) fest in einen Steuerstand einer Yacht ein­ baubar ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (9) portabel ausgebildet ist und daß auf der Yacht an verschiedenen geeigneten Stellen Anschlußbuchsen zum Anschalten des Geräts (9) vorgesehen sind.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät (5, 9) eine Pufferbatterie aufweist, durch die die gemessenen Werte auch im nicht angeschlossenen Zustand gespeichert bleiben.

16. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Gerät mit einer Steuereinrichtung zum Antreiben der Kette verbunden ist und Eingabemittel zum Steuern der Ketten­ bewegung aufweist.