DE9102348U1

DE9102348U1 - Belastungsmeß- und Anzeigevorrichtung für Hebezeuge

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Publication number: DE9102348U1
Application number: DE9102348U
Authority: DE
Original assignee: Spanset Inter AG
Current assignee: Spanset Inter AG
Priority date: 1991-02-28
Filing date: 1991-02-28
Publication date: 1991-06-13
Anticipated expiration: 2001-03-01

Description

Beschreibung

&bgr; Belastungsmeß- und Anzeigevorrichtung für Hebezeuge

&bgr; Die Erfindung betrifft eine im Hubstrang eines Hebezeuges fixierbare

9 Belastungsmeß- und Anzeigevorrichtung zur Messung der am Hubstrang

10 wirksamen Anhängelast. Derartige Vorrichtungen bestehen im wesentlichen

11 aus einem Meßelement, einer Meß- und Auswerteelektronik sowie einer

12 Meßwertanzeige. In der Regel greift die Anhängelast direkt am Meßelement an is und bewirkt eine Zustandsänderung am Meßelement. Diese Zustandsänderung 14 wird von der Meß- und Auswerteelektronik als Eingangssignal aufgenommen

is und zu einem Ausgangssignal weiterverarbeitet. Das Ausgangssignal der Meß-

ie und Auswerteelektronik bildet wiederum das Eingangssignal für die

&igr;? Meßwertanzeige. Auf der Meßwertanzeige erscheint letztlich die auf den

ie Hubstrang einwirkende Anhängelast.

20 Auf diese Weise ist leicht erkennbar, ob die maximal zulässige Anhängelast

21 überschritten ist. Ferner kann mit Hilfe einer derartigen Vorrichtung die

22 tatsächliche Anhängelast bis nahe an die Grenze der maximal zulässigen

23 Anhängelast gesteigert werden. Es ist also möglich, die Anhängelast in

24 Richtung auf das zulässige Lastmaximum zu optimieren. Derart bekannte

25 Belastungsmeß- und Anzeigevorrichtungen werden häufig an Lastkräne 2&bgr; angehängt, weshalb sie auch als "Kranwaage" bezeichnet werden.

27 Herkömmliche "Kranwaagen" weisen ein das Meßelement, die Meß- und

2&bgr; Auswerteelektronik sowie die Meßwertanzeige umkleidendes Gehäuse auf.

29 Dieses Gehäuse schützt die genannten Bauteile vor externen Einwirkungen,

&mgr; insbesondere externen Temperatur- und Feuchtigkeitseinflüssen sowie

si mechanischen Schlagbeanspruchungen.

33 Wenn im Zusammenhang mit einer derartigen Vorrichtung von einem

34 Hubstrang die Rede ist, kann dieser Hubstrang als Kette, Drahtseil, textiles

35 Hebeband, Rundschlinge oder als normales Seil ausgeführt sein. Die Adaption se der Vorrichtung im Hubstrang erfolgt meistens auf folgende Weise: Die

37 adaptierte Vorrichtung teilt den Hubstrang in zwei Teilstränge auf. Der "obere",

se hebezeugseitige Teilstrang hängt zwischen dem Tragarm des Hebezeugs und

4. April 1991

&igr; der Oberseite der Vorrichtung und der "untere", lastseitige Teilstrang hängt

&zgr; zwischen der Unterseite der Vorrichtung und der Anhängelast selbst. Natürlich

3 ist es auch möglich, die Vorrichtung direkt zwischen dem Hubstrang und der

4 Anhängelast selbst zu adaptieren.

&bgr; Aufgabe der Erfindung ist es, eine Belastungsmeß- und Anzeigevorrichtung in

7 ihrem Aufbau zu vereinfachen und fertigungstechnisch vorteilhaft

&bgr; auszugestalten. Diese Aufgabe ist durch die Merkmalskombination des

9 Anspruchs 1 gelöst.

11 Das Gehäuse der Vorrichtung weist hierzu im wesentlichen in Hubrichtung des

12 Hubstranges verlaufende Seitenwände auf und sich im wesentlichen quer zur

13 Hubrichtung erstreckende Deckelelemente. Eines der Deckelelemente ist so &mgr; ausgestaltet, daß es gleichzeitig das Meßelement aufnimmt. Diese integrierte is Bauweise des Deckelelements als Gehäusebestandteil zum einen und als

ie Meßelement zum anderen ermöglicht eine kurze Bauform der Vorrichtung in

&igr;? Hubrichtung. Die Bauhöhe der Vorrichtung in Hubrichtung determiniert die

ie maximal mögliche Hubhöhe der Anhängelast durch das Hebezeug. Mit anderen

19 Worten: es vermindert sich die maximal mögliche Hubhöhe der Anhängelast um

20 den Betrag der Bauhöhe der Vorrichtung. Aufgrund der kurzen Bauform und

21 damit der geringen Bauhöhe der Vorrichtung bleibt die maximal mögliche

22 Hubhöhe für die Anhängelast am Hebezeug nahezu erhalten.

24 Die Doppelfunktion des Deckelelements als Meßwertaufnehmer und

2s gleichzeitig als Gehäusebestandteil vermindert zum einen fertigungstechnisch

26 günstig die Bauteilanzahl und senkt zum anderen das Eigengewicht der

27 Vorrichtung. Diese Senkung des Eigengewichts der Vorrichtung ermöglicht

28 wiederum einen hohen Ausnutzungsgrad der maximal zulässigen Anhängelast.

29 Das Eigengewicht der Vorrichtung ist gegenüber dem noch maximal zulässigen so Gewicht der Anhängelast folglich vemachlässigbar klein.

32 Zudem erhöht das geringe Eigengewicht der Vorrichtung deren

33 Bedienungssicherheit und Bedienungsfreundlichkeit. Der Bediener kann die

34 Vorrichtung leicht mit einer Hand heben und mit einer Hand halten, während er

35 die Vorrichtung mit dem Hubstrang verbindet. Bei einem möglichen Herabfallen se der Vorrichtung reduziert das leichte Eigengewicht der Vorrichtung zudem das 37 mögliche Verletzungsrisiko.

4 April 1991

&igr; Die am Deckelelement adaptierte Anhängelast bewirkt eine elastische

2 Verformung des Deckelelements. Das Deckelelement verformt sich also

3 membranartig zur Messung der auftretenden Anhängelast. Eine derartige

4 technische Membran ist in Brockhaus, Naturwissenschaften und Technik,

5 3. Band, S. 243, Wiesbaden 1983, dort 2) erklärt. Das mittels einer Trägerfolie &bgr; mit dem Deckelelement verbundene Widerstandselement verformt sich

7 proportional zur elastischen Verformung des Deckelelements. Diese

&bgr; Proportionalverformung des Widerstandselements bewirkt wiederum eine

9 Veränderung seines elektrischen Eigenwiderstands. Diese kontinuierliche

10 Änderung des elektrischen Eigenwiderstands wird als Eingangssignal für die

11 Meß- und Auswerteelektronik genutzt. Die Kontinuität dieser

12 Eigenwiderstandsänderung ermöglicht die Erfassung sehr eng gestufter und

13 damit sehr präziser Meßwerte. Schon eine geringe elastische Verformung des

u Gehäusedeckels bewirkt eine Änderung des elektrischen Eigenwiderstands und

is damit ein besonders sensibles Ansprechen der Meß- und Auswerteelektronik.

ie Insbesondere ermöglicht dies die Erfassung sehr kleiner Veränderungen der

17 Anhängelast. Die erfindungsmäßige Gestaltung des Meßelements geht folglich

te mit einer hohen Wiegegenauigkeit einher. Die Wiegegenauigkeit schwankt um

ie etwa 0,1 % für die Ausführungen der Vorrichtung mit einer maximalen

20 Anhängelast einerseits von zwei Tonnen und andererseits von fünf Tonnen. Der

21 konstruktiv einfache Aufbau der erfindungsmäßigen Belastungsmeß- und

22 Anzeigevorrichtung geht folglich nicht zu Lasten der Wiegegenauigkeit.

24 Die Belastungsmessung über die Veränderung des elektrischen

25 Eigenwiderstands liefert ein elektrisches Eingangssignal an die Meß- und ze Auswerteelektronik und kann zu einem elektrischen Ausgangssignal für die 27 Meßwertanzeige weiterverarbeitet werden. Dieses Ausgangssignal der Meß-2&bgr; und Auswerteelektronik bildet gleichzeitig das Eingangssignal für die

29 Meßwertanzeige. Dieses Eingangssignal eignet sich auch als Eingangssignal

so für eine diskrete, insbesondere digitale Meßwertanzeige.

32 Die Belastungsmessung über allein die Verformung des Deckelelements bei

33 gleichzeitiger Verformung des mit dem Deckelelement bewegungsmäßig

34 verbundenen Meßelements, vorzugsweise eines Dehnungsmeßstreifens,

35 eliminiert darüberhinaus vorteilhaft den Anfall beweglicher Teile. Derartige

se Dehnungsmeßstreifen sind aus Brockhaus, Naturwissenschaften und Technik,

37 1. Band, S.238, Wiesbaden 1983 allgemein bekannt und in E. Schrüfer,

se "Elektrische Meßtechnik", S.217 ff. ,2. Auflage, Carl Hanser Verlag München

4. April 1991

&igr; Wien, ausführlich erläutert. Dieses Fehlen beweglicher Teile verbessert das

2 Verschleißverhalten der Vorrichtung erheblich. Ferner weist der betont starre

3 Aufbau der Vorrichtung gegenüber Vorrichtungen mit relativ zueinander

4 beweglichen Teilen den Vorteil auf, daß bei der starren Bauweise keine

5 Verluste durch Reibung auftreten. Derartige Reibungsverluste würden zu einer &bgr; Verfälschung des Meßergebnisses führen. Aufgrund der Starrheit der

7 Einzelteile zueinander weist die Vorrichtung weiterhin eine hohe Formstabilität

&bgr; auf. Im Gegensatz zu Belastungsmeß- und Anzeigevorrichtungen mit

9 beweglichen Teilen treten geringe Momente in der Vorrichtung selbst auf. Dies

10 erhöht in Verbindung mit der Formstabilität die Betriebssicherheit der

11 Vorrichtung. Ein Ausfall der Tragfunktion der Vorrichtung im Hubstrang ist nur

12 für den Fall der Zerstörung der gesamten Vorrichtung denkbar.

14 Bei der Gestaltung der Seitenwände nach Anspruch 2 ist es möglich,

is handelsübliche Rohre zur Fertigung des Hohlzylinders zu verwenden. Die

ie Rohre müssen nur noch auf das entsprechende Paßmaß zugeschnitten

&igr;? werden. Die Weiterbildung der zylinderförmigen Seitenwände nach den

ie Ansprüchen 3 bis 5 als zweigeteilte Hohlzylinder ist besonders vorteilhaft.

19 Hierbei dient ein Innenrohr als Abschirmung des inneren, die Meß- und

20 Auswerteelektronik aufnehmenden Hohlraums. Dieses Innenrohr wird von

21 einem Außenrohr derart ummantelt, daß zwischen der Außenwand des

22 Innenrohres und der Innenwand des Außenrohres ein polsterartiger Luftmantel

23 entsteht. Dieser Luftmantel schirmt das Innenrohr und damit die Meß- und

24 Auswerteelektronik nach Art einer Isolation gegen externe

25 Temperaturschwankungen ab. Derartige Temperaturschwankungen könnten in 2&bgr; Extremfällen nämlich zu Meßfehlern führen. Diese Abschirmung gegen

27 Strahlungswärme hat ferner den Vorteil, daß durch den Abstand zwischen

2&bgr; Außenrohrinnenwand und Innenrohraußenwand Schlageinwirkungen auf das

29 Außenrohr vom Außenrohr knautschzonenartig abgefangen werden und nicht

so auf das Innenrohr und damit auf die Meßelektronik einwirken. Aufgrund der

31 günstigen Widerstandsbiegemomente von kreisrunden Körpern erhöht die

32 zylindrische Ausgestaltung des Seitenwandquerschnitts die Formstabilität der

33 Vorrichtung zusätzlich.

35 Die Ansprüche 6 bis 9 lehren die vorteilhafte Weiterbildung der Deckelelemente

se in Anpassung an die zylinderförmige Gestaltung der Seitenwände. Das mit dem

37 hebezeugseitigen Teilstrang verbundene Deckelelement bildet hierbei den

se Gehäusedeckel und das dem Gehäusedeckel abgewandte Deckelelement den

4 April 1991

&igr; Gehäuseboden. Der Gehäuseboden dient gleichzeitig als Meßelement. Der

2 Gehäuseboden ist hierfür als kreisrunde Scheibe aus hochvergütetem Stahl

3 ausgeführt. Im Kreismittelpunkt dieser Scheibe ist eine Schaftkupplung zur

4 Aufnahme eines Anschlagmittels adaptierbar. Gleichzeitig trägt der

5 Gehäuseboden den mittels einer Trägerfolie aufgebrachten

&bgr; Dehnungsmeßstreifen. Die Aufbringung des Dehnungsmeßstreifens auf den

7 Gehäuseboden ist insbesondere deshalb vorteilhaft, weil eventuell auftretendes

&bgr; Kondens- oder Regenwasser sofort vom Gehäuseboden abtropft, wodurch

&thgr; eine Beschädigung des Meßelements durch derartiges Regen- oder

io Kondenswasser verhindert wird.

12 Die Adaption der Anschlagmittel über Schaftkupplungen nach der Lehre der

13 Ansprüche 10 bis 14 bewirkt eine vollkardanische Aufhängung der Vorrichtung

14 zwischen dem hebezeugseitigen Teilstrang und dem lastseitigen Teilstrang.

is Diese vollkardanische Aufhängung ermöglicht es, die Vorrichtung zum Ablesen

ie der Meßwertanzeige in jede beliebige Stellung zu drehen. Zudem treten bei der

&igr;? vollkardanischen Aufhängung keine Querkräfte an den Schaftkupplungen auf,

ie welche die Betriebssicherheit der Vorrichtung beeinträchtigen könnten. Durch

ig diese wirksame Eliminierung der Querkräfte kann die Vorrichtung konsequent

20 auf die zu übertragenden Längskräfte ausgelegt werden. Zudem ist dadurch

21 ausgeschlossen, daß Querkräfte das Meßergebnis der Vorrichtung verfälschen.

22 Die Gestaltung der Schaftkupplungen mit drei fingerartig in Hubrichtung

23 abstehenden Gelenkvorsprüngen gestattet die Verwendung handelsüblicher,

24 genormter Anschlagmittel. Derartige Anschlagmittel können beispielsweise als

25 Lasthaken, Sicherheitslasthaken, Schäkel, Aufhängeglieder oder 2&bgr; Rundschlingenkupplungen ausgeführt sein.

28 Die festlagerartige Fixierung des Innenrohrs in Verbindung mit der

29 loslagerartigen Fixierung des Außenrohrs nach den Ansprüchen 15 bis 18 sorgt so einerseits für die erwähnte temperaturmäßige Abschirmung des Hohlraums und si der einliegenden Meßelektronik und wirkt andererseits als Kapselung des

32 Hohlraums gegen eindringenden Schmutz, beispielsweise Flüssigkeit, Staub

33 usw. Insbesondere könnten eindringendes Wasser oder andere leitende

34 Flüssigkeiten zu Störungen der Meß- und Anzeigeelektronik führen. Für den

35 Zusammenhalt von Gehäusedeckel und Gehäuseboden und den

se zwischenliegenden beiden zylindrischen Rohren sind nach Art von Zugstangen

37 den Gehäusedeckel durchsetzende Gewindebolzen in den zwischen den

se Rohren befindlichen Zwischenhohlraum eingebracht und in den Gehäuseboden

4. April 1991

&igr; eingeschraubt. Da auch diese Gewindebolzen lediglich Zugkräfte, jedoch keine

2 Querkräfte übertragen, können Gewindebolzen mit vergleichsweise geringer

3 Wandstärke verwendet werden. Als Gewindebolzen sind folglich Schrauben mit

4 einer geringen Nenngröße einsetzbar, wodurch sich das Eigengewicht der

5 Vorrichtung weiter vorteilhaft reduziert.

7 Durch die Verspannungswirkung der als Zugstangen wirksamen Schrauben

&bgr; wird einerseits die Formstabilität der Vorrichtung erhöht und andererseits die

9 Dichtwirkung des festlagerartig gelagerten Innenrohrs vorteilhaft gesteigert. Die

10 loslagerartige Lagerung des Außenrohrs nach Anspruch 18 mit Spiel zwischen

11 dem Gehäusedeckel und dem Gehäuseboden ermöglicht eine ungestörte

12 Verformung von Gehäuseboden und Gehäusedeckel, ohne das Meßergebnis ta zu beeinträchtigen.

is Die Fixierung der Meßelektronik auf mit dem Gehäuseboden verbundenen

ie Stehbolzen nach Anspruch 19 ist insbesondere in Verbindung mit der

&igr;? Gestaltung des Gehäusebodens als Meßelement vorteilhaft. Hierbei sind

ie Meßelement und Meß- und Auswerteelektronik vorteilhaft miteinander

19 verbunden. Insbesondere sind die Signalwege vom Meßelement zur Meß- und

20 Auswerteelektronik kurz. Ferner kann die Vorrichtung zu Reparaturzwecken

21 leicht geöffnet werden, wobei der Gehäuseboden mit Meßelement und Meß-

22 und Auswerteelektronik auf beispielsweise einem Arbeitstisch ruhend gelagert

23 ist und der Gehäusedeckel und die Seitenwände einfach abgehoben werden

24 können. Hierdurch ist eine Beschädigung des Meßelements und der Meß- und

25 Auswerteelektronik bei derartigen Reparaturen wirksam verhindert.

27 Die Gestaltung des Anzeigeschachts für die Meßwertanzeige nach den

28 Ansprüchen 20 und 21 gestattet ein sicheres Ablesen der Meßwertanzeige

29 auch unter schwierigen Lichtverhältnissen. Die digitale Flüssigkeitskristall— so anzeige ermöglicht beispielsweise bei einer Zifferngröße von 25 mm ein

si sicheres Ablesen des Meßwerts aus einer Entfernung von bis zu 10 m. Die

32 Anbringung einer Schutzabdeckung nach Anspruch 21 verhindert wirksam die

33 Beschädigung der Flüssigkeitskristallanzeige durch externe Einflüsse, wie z.B.

34 Schlagbeanspruchung und Flüssigkeitseinwirkung. Durch die Lehre der

35 Ansprüche 20 und 21 ist der Anzeigeschacht in seiner Robustheit und Stabilität se der übrigen Vorrichtung angepaßt.

4. April 1991

&igr; Die Gestaltung des Dehnungsmeßstreifens nach den Ansprüchen 22 bis 24

2 sichert die vorteilhafte und dauerhafte bewegungsmäßige Verbindung von

3 Dehnungsmeßstreifen und Gehäuseboden. Durch die Anordnung des

4 Dehnungsmeßstreifens nach den Ansprüchen 23 und 24 ist zuzsätzlich eine

5 kontinuierliche und den gesamten Gehäuseboden als Meßelement nutzende &bgr; Belastungsmessung sichergestellt. Die sich wellenförmig über den

7 Gehäuseboden ausbreitende Verformung unter Lasteinwirkung ist vom

&bgr; Dehnungsmeßstreifen auf diese Weise sicher und präzise erfaßbar. Zudem

9 kommt ein derart ausgestalteter Dehnungsmeßstreifen mit einem relativ kurzen

10 Widerstandselement aus. Diese Gestaltung kombiniert die Vorteile eines kurzen

11 Widerstandselements mit den Vorteilen einer großen Meßfläche.

13 Die Erfindung wird anhand des in den Figuren dargestellten

U Ausführungsbeispiels mit weiteren erfindungswesentlichen Merkmalen weiter

is beschrieben. Es zeigen:

&igr;? Fig. 1 eine Außenansicht der Belastungsmeß- und Anzeigevorrichtung in ie einer Seitenansicht mit Blickrichtung auf den Anzeigeschacht und

20 Fig. 2 eine Schnittdarstellungsvorrichtung gemäß der Linie H-Il in Fig. 1.

22 Die im Hubstrang eines Hebezeuges fixierbare Belastungsmeß- und

as Anzeigevorrichtung 1 in Fig. 1 weist ein aus einem Außenrohr 2, einem

24 Gehäusedeckel 3 und einem Gehäuseboden 4 bestehendes Gehäuse auf. Der

25 Gehäusedeckel 3 liegt in Hubrichtung 5 gesehen an der hebezeugseitigen

26 Stirnseite 6 des Außenrohrs 2 an und ist als kreisförmige, in Querrichtung 7 sich

27 erstreckende Scheibe ausgebildet. Der dem Gehäusedeckel 3

2&bgr; gegenüberliegende, auf der lastseitigen Stirnseite 8 des Außenrohrs 2

2&THgr; aufliegende Gehäuseboden 4 ist ebenfalls eine sich in Querrichtung 7

so erstreckende kreisförmige Scheibe. Auf der zylinderförmigen Mantelfläche des

31 Außenrohrs 2 ist der Anzeigeschacht 9 aufgeschweißt. Im Anzeigeschacht 9 ist

32 die Flüssigkeitskristallanzeige 10 vom vorgezogenen Metallrahmen 11

33 geschützt fixiert. Der Metallrahmen 11 schirmt die Flüssigkeitskristallanzeige

34 sowohl gegen externe Lichteinflüsse als auch gegen externe Beanspruchung

35 oder Flüssigkeitseinwirkung ab.

4. April 1981

&igr; Der Gehäusedeckel 3 und der Gehäuseboden 4 sind in ihren Mittelpunkten

&zgr; gemäß der Hilfslinie H-Il als flanschartige Befestigungselemente für die

3 hebezeugseitige Schaftkupplung 12 und die lastseitige Schaftkupplung 13

4 ausgebildet. Zur Verbindung mit dem in den Zeichnungen nicht dargestellten

5 Hubstrang ist in Hubrichtung 5 an die hebezeugseitige Schaftkupplung 12 das &bgr; Aufhängeglied 14 adaptierbar und an die lastseitige Schaftkupplung 13 der

7 Lasthaken 15 als Anschlagelement adaptierbar. Zur Adaptierung des

&bgr; Aufhängeglieds 14 und des Lasthakens 15 an den Schaftkupplungen 12,13

&thgr; sind in Querrichtung 7 verlaufende, in den Zeichnungen nicht dargestellte, die

io Schaftkupplungen 12,13 und die Anschlagmittel 14,15 durchsetzende Bolzen

ti eingeschoben. Die hebezeugseitige Schaftkupplung 12 weist die drei fingerartig

12 in Hubrichtung 5 abstehenden Gelenkvorsprünge 16 auf. Die der

13 Schaftkupplung 12 zugewandte Befestigungsseite 17 des Aufhängeglieds 14 ist U mit den zu den Gelenkvorsprüngen 16 komplementär ausgebildeten drei

is Fixiervorsprüngen 16¹ versehen. Der in den Zeichnungen nicht dargestellte, in

ie Querrichtung 7 verlaufende Bolzen durchsetzt die Gelenkvorsprünge 16 und die

17 Fixiervorsprünge 16' entlang der Hilfslinien 18,18¹.

19 Analog zur hebezeugseitigen Schaftkupplung 12 und dem Aufhängeglied 14 ist

20 die lastseitige Schaftkupplung 13 mit dem zugehörigen Lasthaken 15

si ausgebildet. Auch die Schaftkupplung 13 weist drei Gelenkvorsprünge 16 auf,

22 zu welchen die Fixiervorsprünge 16' auf der Befestigungsseite 17 des

23 Lasthakens 15 komplementär ausgebildet sind. Die Gelenkvorsprünge 16 an

24 der Schaftkupplung 13 und die Fixiervorsprünge 16¹ werden gemäß der

25 Hilfslinie 18 an der Schaftkupplung 13 und der Hilfslinie 18¹ am Lasthaken 15 in

26 Querrichtung 7 durchsetzt.

2&bgr; Die Schaftkupplungen 12,13 bilden in Kombination mit dem Aufhängeglied 14

28 und dem Lasthaken 15 eine vollkardanische Aufhängung für die

so Belastungsmeß- und Anzeigevorrichtung 1. Die hebezeugseitige

si Schaftkupplung 12 ist hierbei derart drehbar am Gehäusedeckel 3 fixiert, daß

32 der Anzeigeschacht 9 mit der Flüssigkeitskristallanzeige 10 stets zum

33 Betrachter hin drehbar und damit ausrichtbar ist.

4. April 1991

&igr; Aus der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 ist die drehbare Lagerung der

2 hebezeugseitigen Schaftkupplung 12 ersichtlich. Der O-Ring 19 ist zur

a Fixierung der Schaftkupplung 12 in den Gehäusedeckel 3 eingeformt. Die

4 Schaftkupplung 12 ist im Gehäusedeckel 3 über das Axiallager 20 drehbar

5 gelagert.
&bgr;

7 In Hubrichtung 5 verläuft im wesentlichen parallel zum Außenrohr 2 das

&bgr; ebenfalls zylinderförmige Innenrohr 21. Das Außenrohr 2 und das Innenrohr 21

&thgr; sind in Querrichtung 7 derart beabstandet zueinander angeordnet, daß sie

io zwischen sich den Zwischenhohlraum 22 bilden. Das Innenrohr 21 kapselt in

ti sich auf seiner dem Zwischenhohlraum 22 abgewandten Seite den

12 Hohlraum 23 ein.

U Zur Verspannung des Gehäusedeckels 3 und des Gehäusebodens 4 gegen

is das Innenrohr 21 und das Außenrohr 2 sind mehrere Gewindebolzen 24 in den

ie Gehäuseboden 4 eingeschraubt. Die Gewindebolzen 24 durchsetzen den

17 Gehäusedeckel 3 in Durchgangsöffnungen 25 und verlaufen in Hubrichtung 5

ie den Zwischenhohlraum 22 durchsetzend in Richtung auf den Gehäuseboden 4.

19 Die Innenrohrstimseiten 26,26' liegen hierbei festlagerartig am

20 Gehäuseboden 4 bzw. am Gehäusedeckel 3 an und lagern das Innenrohr 21 in

21 seiner der Hubrichtung 5 entsprechenden Axialrichtung. Zur Lagerung des

22 Innenrohrs 21 in seiner der Querrichtung 7 entsprechenden radialen Richtung

23 ist am Gehäusedeckel 3 der in Hubrichtung 5 in Richtung auf den

24 Gehäuseboden 4 aus dem Gehäusedeckel 3 vorstehende absatzartige

25 Vorsprung 27' und analog dazu am Gehäuseboden 4 der in Hubrichtung 5 in

26 Richtung auf den Gehäusedeckel 3 aus dem Gehäuseboden 4 hinausstehende

27 absatzartige Vorsprung 27 ausgebildet. Das Außenrohr 2 ist im Gegensatz zum

28 Innenrohr 21 nur in seiner der Querrichtung 7 entsprechenden radialen as Richtung ebenfalls an den Vorsprüngen 27,27* gelagert. In seiner der

so Hubrichtung 5 entsprechenden axialen Richtung liegt das Außenrohr 2 gemäß

si den Markierungen 28 mit Zwischenspiel stirnseitig am Gehäuseboden 4 und am

32 Gehäusedeckel 3 an.

34 Die im Hohlraum 23 positionierten Leiterplatten 29,29' ruhen auf den

35 Stehbolzen 30. Die Stehbolzen 30 sind mit dem Gehäuseboden 4 mittels der se Befestigungsschrauben 31 verbunden. In die lastseitige Unterseite 32 des

37 Gehäusebodens 4 ist ein ringförmiger Dehnungsmeßstreifen 33 eingebracht.

se Der Gehäuseboden 4 besteht hierbei aus einem hochvergüteten Stahl.

4. April 1991

&zgr; Die Wirkungsweise der Belastungsmeß- und Anzeigevorrichtung 1 ist folgende:

3 Unter dem Gewicht der an die lastseitige Schaftkupplung 13 mittels des

4 Lasthakens 15 befestigten Anhängelast veformt sich der aus hochvergütetem

5 Stahl bestehende Gehäuseboden 4 in Hubrichtung 5 elastisch. Mit dieser

&bgr; elastischen Verformung des Gehäusebodens 4 verformt sich ebenfalls der

7 Dehnungsmeßstreifen 33. Durch die Verformung des Dehnungsmeßstreifens 33

&bgr; ändert sich der elektrische Eigenwiderstand des in den Zeichnungen nicht

&thgr; dargestellten Widerstandselements am Dehnungsmeßstreifen 33. Dieser

io elektrische Eigenwiderstand des Widerstandselements im

&kgr; Dehnungsmeßstreifen 33 wird von der auf den Leiterplatten 29,29'

12 aufgebrachten Meß- und Auswerteelektronik über eine in den

is Figurenzeichnungen nicht dargestellte Datenleitung als Eingangssignal

&mgr; gemessen. Die auf den Leiterplatten 29,29' positionierte Meß- und

is Auswerteelektronik verarbeitet dieses Eingangssignal zu einem Ausgangssignal

ie an die Flüssigkeitskristallanzeige 10 weiter. Dieses als Eingangssignal für die

17 Flüssigkeitskristallanzeige 10 dienende Ausgangssignal der Meß- und

ie Auswerteelektronik wird über eine in den Figurenzeichnungen nicht dargestellte

ie Datenleitung an die Flüssigkeitskristallanzeige 10 weitergegeben. Hierfür ist ein

20 das Innenrohr 21 und das Außenrohr 2 in Querrichtung 7 durchsetzender, den

21 Hohlraum 23 mit der Flüssigkeitskristallanzeige 10 verbindender

22 Kabeldurchgangskanal 34 ausgebildet. Dieser Meßwert ist auf der mittels der

23 Fixierung 35 im Anzeigeschacht 9 fixierten Flüssigkeitskristallanzeige 10

24 ablesbar.

4. &Agr;&rgr;&pgr;&Mgr;9&thgr;1

Bezugszeichenliste	Belastungsmeß- und	Markierung (Spiel	Stehbolzen
1	Anzeigevorrichtung	von Rohr 2)
	Außenrohr	29,29' Leiterplatte
2	Gehäusedeckel	30
3	Gehäuseboden
4	Hubrichtung
5	Stirnseite (hebezeugseitig)
6	Querrichtung
7	Stirnseite (lastseitig)
8	Anzeigeschacht
9	Flüssigkeitskristallanzeige
10	Metallrahmen
11	Schaftkupplung
12	(hebezeugseitig)
	Schaftkupplung (lastseitig)
13	Aufhängeglied
14	Lasthaken
15	Gelenkvorsprung
16	Fixiervorsprung
16'	Befestigungsseite
17	18" Hilfslinie
18."	O-Ring
19	Axiallager
20	Innenrohr
21	Zwischenhohlraum
22	Hohlraum
23	Gewindebolzen
24	Durchgangsöffnung
25	16' Innenrohrstimseite
26,&iacgr;	27,27' Vorsprung
28

31 Befestigungsschraube

32 Unterseite

33 Dehnungsmeßstreifen

34 Kabeldurchgangskanal

35 Fixierung

H-Il Schnittlinie

4. April1991

Claims

5/13-90861
28. Februar 1991
Ansprüche
&bgr; 1. Im Hubstrang eines Hebezeuges fixierbare Belastungsmeß- und
9 Anzeigevorrichtung (1) zur Messung der am Hubstrang wirksamen
10 Anhängelast mit einem Gehäuse bestehend aus:
11 - im wesentlichen in Hubrichtung (5) des Hubstranges verlaufenden
12 Seitenwänden (= 2,21) und
&eegr; - Deckelelementen (= 3,4),
&eegr; — die sich im wesentlichen quer (= 7) zur Hubrichtung (5) erstrecken,
is — die an den Stirnseiten (= 6,8;26,26') der Seitenwände (= 2,21) anliegen
ie und
&igr;? — die zusammen mit den Seitenwänden (= 2,21) einen im wesentlichen
ie geschlossenen Hohlkörper bilden,
19 dadurch gekennzeichnet, daß
20 a) ein Deckelelement (= 3,4)
21 aa) als membranartiger, flächenförmiger Körper ausgebildet ist,
22 bb) als Verbindungsflansch zur Adaption des Hubstrangs wirksam ist und
23 cc) durch die vom Hubstrang gehobene Anhängelast elastisch
24 verformbar ist
25 und
2&bgr; b) ein im wesentlichen aus einer Trägerfolie und einem
27 Widerstandselement bestehender Dehnungsmeßstreifen (33)
2&bgr; aa) mit dem Deckelelement (= 3,4) bewegungsmäßig verbunden ist und
29 bb) dessen Widerstandselement proportional zur elastischen Verformung des
&mgr; Deckelelements (= 3,4) bei gleichzeitiger Veränderung seines elektrischen
si Widerstands ausdehnbar ist derart, daß
sz cc) ein der gehobenen Anhängelast jeweils proportionaler elektrischer
33 Widerstandswert meßbar ist.
28. Februar 1991 (&Igr;&Igr;:\&Agr;&Ngr;\908&bgr;1-5.&Tgr;&KHgr;&eegr;

&igr; 2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1,

a dadurch gekennzeichnet,

3 daß die Seitenwände (= 2,21) von einem Hohlzylinder gebildet sind, dessen

4 Stirnseiten (= 6,8:26,26') von scheibenartigen, kreisrunden Deckelelementen

5 (= 3,4) verschließbar sind.

7 3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1 und Anspruch 2,

&bgr; gekennzeichnet durch

&thgr; eine Zweiteilung des Hohlzylinders in ein den Hohlraum (23) des Hohlkörpers

to umschließendes Innenrohr (21) und ein die Gehäuseaußenwand bildendes,

it das Innenrohr (21) ummantelndes Außenrohr (2).

13 4. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

U dadurch gekennzeichnet,

is daß das Innenrohr (21) und das Außenrohr (2) derart beabstandet

ie zueinander angeordnet sind, daß zwischen der Innenrohraußenwand und der

&igr;? Außenrohrinnenwand ein Zwischenhohlraum (22) gebildet ist.

ig 5. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

&mgr; gekennzeichnet durch

21 ein im Zwischenhohlraum (22) plaziertes Luftpolster zur Wärmedämmung

22 des vom Innenrohr (21) umschlossenen Hohlraums (23).

24 6. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

25 dadurch gekennzeichnet,

2&bgr; daß ein Deckelelement als Gehäusedeckel (3) ausgebildet ist und das dem

27 Gehäusedeckel (3) abgewandte Deckelelement den Gehäuseboden (4)

2s bildet.

so 7. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

si dadurch gekennzeichnet,

&kgr; daß der Gehäuseboden (4) den Dehnungsmeßstreifen (33) trägt.

34 8. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

35 dadurch gekennzeichnet,

se daß der Gehäuseboden (4) eine aus hochvergütetem Stahl bestehende, im

37 wesentlichen kreisrunde Scheibe ist und im Scheibenmittelpunkt eine

se Schaftkupplung (13) fixierbar ist.

28. Februar 1991

2 9. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

3 dadurch gekennzeichnet,

4 daß der Gehäusedeckel (3) eine im wesenlichen kreisrunde Scheibe ist, in

5 deren Mittelpunkt eine Schaftkupplung (12) fixierbar ist.

7 10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 8 und Anspruch 9,

&bgr; dadurch gekennzeichnet,

9 daß in den Schaftkupplungen (12,13) Anschlagmittel (= 14,15) zur

10 Verbindung mit dem Hubstrang adaptierbar sind derart, daß ein am

11 Gehäusedeckel (3) angeschlagener hebezeugseitiger Teilstrang und ein am

12 Gehäuseboden (4) angeschlagener lastseitiger Teilstrang mit

13 zwischengehängter Belastungsmeß- und Anzeigevorrichtung (1) den

14 Hubstrang bilden.

ie 11. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

&igr;? dadurch gekennzeichnet,

te daß die Schaftkupplungen (12,13) und die Anschlagmittel (= 14,15) eine völlig kardanische Aufhängung für die Belastungsmeß- und Anzeigevorrichtung (1) 20 zwischen den Teilsträngen bilden.

22 12. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

23 dadurch gekennzeichnet,

24 daß die Schaftkupplungen (12,13) drei fingerartig in Hubrichtung (5)

25 abstehende, parallel verlaufende, eine Gelenkpfanne bildende 2&bgr; Gelenkvorsprünge (16) aufweisen.

2&bgr; 13. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

29 dadurch gekennzeichnet,

so daß die Anschlagmittel (= 14,15) zu den Gelenkvorsprüngen komplementär

si ausgebildete Fixiervorsprünge (16¹) aufweisen und nach Art von Fingern

32 gefalteter Hände in die Gelenkvorsprünge (16) einschiebbar sind.

34 14. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

35 gekennzeichnet durch

se die Gelenkvorsprünge (16) und die Fixiervorsprünge (16') quer (= 7) zur

37 Hubrichtung (5) durchsetzende Sicherungsbolzen derart, daß Schaftkupplung

se (12,13) und Anschlagmittel (= 14,15) miteinander ein Scharniergelenk bilden.

28. Februar 1991

2 15. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

3 gekennzeichnet durch

4 bündig an den Deckelelementen (= 3,4) anliegende Innenrohrstirnseiten (26,26').

7 16. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

&bgr; dadurch gekennzeichnet,

&thgr; daß der Gehäusedeckel (3) und der Gehäuseboden (4) mittels den

10 Zwischenhohlraum (22) durchsetzender Gewindebolzen (24) bei bündiger

11 Zischenlage des Innenrohrs (21) gegeneinander verspannbar sind.

13 17. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

u gekennzeichnet durch

is in Montageendstellung einander zugewandte, in den Zwischenhohlraum (22)

ie hineinragende, absatzartige Vorsprünge (27,27') am Gehäusedeckel (3) und

&igr;? am Gehäuseboden (4) zur Fixierung des Innenrohrs (21) und des

ie Außenrohrs (2) quer (= 7) zur Hubrichtung (5).

20 18. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

21 dadurch gekennzeichnet,

22 daß das Außenrohr (2) von den Vorsprüngen (27,27") radial gelagert nach Art

23 eines axialen Loslagers mit Spiel zwischen Gehäusedeckel (3) und

24 Gehäuseboden (4) einliegt.

2&bgr; 19. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

27 dadurch gekennzeichnet,

28 daß der Hohlraum (23) eine die Meß- und Anzeigeelektronik enthaltende
29 Leiterplatte (29,29") kapselnd umschließt derart, daß die Leiterplatte (29,29") &mgr; auf mit dem Gehäuseboden (4) verbundenen Stehbolzen (30) gelagert ist.

32 20. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

33 gekennzeichnet durch

34 einen am Außenrohr (2) dauerhaft fixierbaren, vorzugsweise

35 rechteckförmigen Anzeigeschacht (9) zur Aufnahme einer Meßwertanzeige

3&bgr; (=10).

28. Februar 1&THgr;&THgr;1

&igr; 21. Vorrichtung (1) nach Anspruch 20,

2 gekennzeichnet durch

a eine digitale Flüssigkeitskristalianzeige (10) zur Anzeige des Meßwerts und

4 einen vor die Flüssigkeitskristalianzeige (10) vorgezogenen Rahmen,

5 vorzugsweise Metallrahmen (11), als Schutzabdeckung. &bgr;

7 22. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

&bgr; dadurch gekennzeichnet,

9 daß der Dehnungsmeßstreifen (33) vier ringförmige, auf einer Trägerfolie

&iacgr;&ogr; aufgedampfte Drähte als Widerstandselement aufweist.

12 23. Vorrichtung (1) nach Anspruch 22,

13 dadurch gekennzeichnet,

14 daß der Gehäuseboden (3) und der Dehnungsmeßstreifen (33) einen is Ringkraftaufnehmer bilden.

17 24. Vorrichtung (1) nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche,

ie dadurch gekennzeichnet,

19 daß der Dehnungsmeßstreifen (33) als Dehnungsmeßstreifen-Rosette

20 ausgebildet ist.

28. Februar 19&THgr;1