DE9309515U1 - Wägevorrichtung - Google Patents

Description

Beschreibung

Die Neuerung betrifft eine Wägevorrichtung für an Kranhaken hängbares Wägegut, wie z.B. Langholz, Behälter mit entsorgungspflichtigen Materialien u.v.a.m., bei der zwischen einem oberen und einem unteren, zum Verbinden mit dem Kranarm bzw. mit dem Wägegut vorgesehenen Lagerauge ein (Wäge-)Kernteil angeordnet ist, dessen gewichtserfassendes Element eine vom Wägegut beaufschlagbare Druckdose ist, welche als elektronische (Gewichts-) Maßwertgeber Dehnungsmeßstreifen aufweist, und bei der zwischen oberem und/oder unterem Lagerauge und dem Kernteil eine Kardan-Aufhängung ausgebildet ist.

Wägevorrichtungen der eingangs genannten Art sind in den unterschiedlichsten Ausgestaltungen vielseitig im Einsatz. Überwiegend werden Wägevorrichtungen der eingangs genannten Art benutzt, wenn mit Hebezeug ausgerüstete Lkw's oder andere Spezialfahrzeuge irgendwelches Wägegut zu transportieren, aber auch gewichtsmäßig zu erfassen haben. Mit zunehmender Fortentwicklung der Umwelttechnik der Recyclingtechnik steigt der Bedarf an Wägevorrichtungen der eingangs genannten Art ständig stark an.

Andere Einsatzgebiete ergeben sich im Bauwesen oder auch in der Forstwirtschaft.

Wägevorrichtungen der eingangs genannten Art können aber für vielseitige Anwendungsfälle auch stationär angeordneten Hebestationen zur elektronischen Gewichtserfassung dienen.

Bei Fahrzeugen wie auch bei stationären Einrichtungen

liefert die Wägevorrichtung der eingangs genannten Art elektronische Informationen an entsprechende Rechner z.B. an Fahrzeugen oder in Gebäuden. Die Rechner gestatten, es die Werte zu addieren, summieren, auszudrucken usw..

Der große Nachteil der bekannten Wägevorrichtungen der eingangs genannten Art besteht darin, daß sie nicht eichfähig sind. Es wurde gefunden, daß der Grund dafür sogenannte Querkraftsgewichtkomponenten sind, die entstehen, weil das Wägegut nicht lotrecht über seinen Schwerpunkt an den Kranhaken &ogr;.dgl. gehängt wird.

Wird ein unregelmäßig geformter Körper an irgendeiner Stelle seines Außenrandes oder Umfanges aufgehängt, und zwar so, daß zwischen Körper und Aufhängung eine Gelenkwirkung auftritt, dann dreht und schwenkt dieser Körper so lange, bis sein Schwerpunkt lotrecht unter der Aufhängung liegt. Würde ausschließlich unter solchen Bedingungen gewogen, dann wären Wägevorrichtungen der eingangs genannten Art eichbar.

In der Praxis ist dieses Vorgehen aber unmöglich. Container für Stück- oder inhomogenes Schütt-Wägegut werden gewöhnlich an vier Ketten, die in einem Punkt zusammengefaßt sind, aufgehängt und gewogen. Meistens liegt der Schwerpunkt nicht unter dem Aufhängepunkt. Der Container würde normalerweise eine Schieflage einnehmen, wenn die Aufhängeketten dies nicht verhindern würden. In dem Bestreben sich mit dem Schwerpunkt möglichst nahe an das Lot durch die gesamte Aufhängung, Kranhakenwägevorrichtung usw. anzunähern, entstehen Querkräfte, und es kommt vor, daß die Gesamtheit der Hängeglieder nicht lotrecht, sondern schief verlaufen. Ebenso verhält es sich z.B. bei

Langholz bzw. Baumstäitimen. Je nach Stärke der Stämme werden mehrere in einer Ladezange erfaßt und angehoben. Die Stelle, an der die Ladezange angreift, stimmt selten mit der Lage des Schwerpunktes überein. Würde man sehr große Hubhöhen zur Verfügung haben, dann würden sich die Ladezangen verkanten, und das Bündel Baumstämme würde versuchen sich soweit zu neigen, daß ein Schwerpunkt unter der Aufhängung bzw. Wägevorrichtung liegt. Dieses Vorgehen ist aber praktisch unmöglich. Infolgedessen werden entweder Ladestangen oder zusätzlich Zurrketten verwendet, die das Neigen der Baumstämme verhindern. Auch unter solchen Bedingungen hat das Wägegut wieder die Tendenz, den Schwerpunkt in die Nähe des Lotes durch den Aufhängepunkt zu bringen. Das gelingt aber in der Praxis nicht vollständig, so daß, wie schon vorstehend erläutert, Querkräfte entstehen.

Die Konsequenz ist wiederum, daß die Schwerelinie durch die Wägevorrichtung mehr oder weniger stark von der konstruktiven Sollinie abweicht. Läuft diese Schwerelinie nicht in der konstruktiven Mittel- oder Wägelinie der Wägevorrichtung, dann entsprechen die sensorisch erfaßten Gewichtsangaben nicht dem tatsächlichen Wert. Es ist sogar so, daß jedes erneute Ab- und Anhängen je nach zufällig auftretender Situation unterschiedliche Wägeergebnisse zur Folge haben kann.

Der Neuerung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Wägevorrichtung der eingangs genannten Art eichfähig, vielseitig einsetzbar und robust auszugestalten.

Zur Lösung dieser Aufgabe kennzeichnet sich die Wägevorrichtung der eingangs genannten Art

neuerungsgemäß dadurch, daß zwischen dem unteren und/oder oberen Lagerauge und dem Kernteil wenigstens eine zweite bzw. weitere Kardan-Aufhängung vorgesehen ist.

Mit der vorstehenden Raumform gemäß der Neuerung wird die Wägevorrichtung wider allen Erwartens eichfähig. Die Vorteile, die sich daraus ergeben, sind sehr groß, denn Wägegut der unterschiedlichsten Art kann nunmehr unmittelbar beim Ab- oder Aufladen gewichtsmäßig erfaßt und zu Erfassungszwecken vorzugsweise zu Preisbildungsberechnungen gewogen werden. Da die bereits erwähnten Arbeitsbedingungen sehr rauh sind und die unterschiedlichsten Wägegüter umfassen, ergibt sich für die Wägevorrichtung der Neuerung ein außerordentlich großer Markt aber auch eine enorme Beschleunigung und somit eine enorme Rationalsierung der Abgabe oder Annahme von Materialien.

Wie allgemein auf diesem Sektor üblich kann der Computer, Rechner o.dgl., der die Meßwertsignale der Wägevorrichtung entgegennimmt, bestimmte Mengen, Gruppen, Wege, Daten erfassen, sammeln und später summiert abrechnen bzw. ausdrucken oder Einzelausdrucke abgeben. Er ist in der Lage das Nettogewicht, d.h. die Differenz zwischen Bruttogewicht minus Tara, auszurechnen u.v.a.m.. Diese elektronischen Einrichtungen sind bekannt. Sie können dort fest an Fahrzeugen untergebracht sein oder bei stationären Einrichtungen in irgendeinem Wägehäuschen o.dgl..

Es erhebt sich nun die Frage, warum die bekannte Wägevorrichtung der eingangs genannten Art, die doch bereits eine Kardan-Aufhängung hat, nicht eichfähig

ist, während es die Wägevorrichtung gemäß der Neuerung gelingt, dieses Hindernis zu überwinden.

Zur Beantwortung dieser Frage ist eine nähere Untersuchung des Aufbaus und der Wirkung einer Kardan-Aufhängung erforderlich. Eine Kardan-Aufhängung hat zwei einander, vorzugsweise in einer gemeinsamen Ebene, rechtwinklig kreuzende Drehachsen und ist in einer rechtwinklig auf der gemeinsamen Ebene der Drehachsen durch den Mittelpunkt bzw. Kreuzungspunkt der Drehachsen gerichtete Gerade zur Übertragung von Zug- und Druckkräften geeignet. Aus der Getriebe- und Antriebstechnik ist die Kardanwelle mit Kardangelenk bekannt. Ein solches Kardangelenk arbeitet nur dann einwandfrei - nämlich beim Übertragen von Drehmomenten -, wenn die beiden erwähnten Drehachsen einander in einer einzigen gemeinsamen Ebene rechtwinklig kreuzen.

Bei der Kardan-Aufhängung, um die es im vorliegenden Fall geht, kommt es nicht auf die Übertragung von Drehmomenten an. In der Praxis spielen bei der Formgebung einerseits Materialkosten, andererseits Fertigungskosten, aber schließlich auch Umfeldbedingungen, insbesondere Platzverhältnisse, eine maßgebende Rolle, so daß zahlreiche bekannte Ausführungen so geformt sind, daß sich die Drehachsen zwar ebenfalls rechtwinklig kreuzen, jedoch in getrennten, aber zueinander parallelen Ebenen in mehr oder weniger großem Abstand verlaufen. Eine Zugkraft kann von solchen Kardan-Aufhängungen nur längs einer Linie übertragen werden, die durch die Mittelpunkte bzw. den, in Draufsicht gesehen, virtuellen Kreuzungspunkt der Drehachsen rechtwinklig zur Ebene bzw. den Ebenen, in denen die Drehachsen liegen, verläuft.

Aus praktischer Sicht gesehen müßten nun aus einer schief hängenden Last resultierende Querkräfte dazu führen, daß sich die einzelnen Elemente um die beiden sich rechtwinklig kreuzenden Drehachsen entsprechend verschwenken, so daß zumindest theoretisch eine einwandfreie Wägung durchführbar sein müßte.

Es wäre z.B. denkbar, die eine Drehachse der Kardan-Aufhängung unter dem Kernteil und die rechtwinklig kreuzende über dem Kernteil in die Wägevorrichtung einzubauen. Es ist einzusehen, daß bei dieser Ausführung alle von den Wägegut eingeleiteten Querkräfte, die parallel zur unteren Drehachse verlaufen, durch das Kernteil hindurch bis zur oberen, rechtwinklig kreuzenden Drehachse gehen müssen, ehe sie als Schwenkung um das obere Gelenk ausgeglichen bzw. aufgenommen werden können. Da sich der Gewichtssensor im Kernteil befindet, der Kernteil aber als Ganzes die jeweils vorliegenden Querkräfte überträgt, ohne dabei den Gewichtssensor zu beanspruchen, muß die betreffende Wägung falsch sein. Außerdem stellt sich bei dieser theoretischen Ausgestaltung der Kernteil mehr oder weniger schräg, so daß die Last- oder Gewichtslinie nicht durch die Längsachse der gewichtsbestimmenden Elemente verläuft, wodurch weitere Wägefehler entstehen.

Die andere Alternative, die Kardan-Aufhängung entweder oben oder unten am Kernteil anzuordnen, führt auch zu keinen fehlerfreien Messungen. Wird nämlich z.B. die Kardan-Aufhängung über dem Kernteil angeordnet, dann muß die Querkraftkomponente asymmetrisch hängender Wägelasten über den Kernteil bis zum Kardangelenk übertragen werden, und es entstehen die bereits genannten Fehler. Wird die Kardan-Aufhängung unter dem

Kernteil angebracht, dann würden Querkräften aus asymmetrisch hängenden Hängelasten innerhalb der unten angeordneten Kardan-Aufhängung ausgeglichen, nicht aber Querkräfte, die sich zwischen dem oberen Lagerauge und dem Kernteil ausbilden. Kranhaken und andere Anschlußvorrichtungen sind nämlich keinesfalls mit zuverlässig gleitreibungsarm bzw. -frei arbeitenden Verbindungselementen bestückt, so daß kein Verlaß darauf besteht, daß eine vor dem Freihängen schief ziehende und später bei weiterem Aufziehen pendelnde Last zur Ruhe kommt, ohne daß es zwischen Lagerauge und Kranarm o.dgl. zu Verkantungen kommt.

Das Wesen der Neuerung besteht darin, die Wägevorrichtung der eingangs genannten Art mit zwei Kardan-Aufhängungen zu versehen. Die obere Aufhängung gleicht alle Querkräfte aus, die aus der Verbindung zwischen Kran, Kranarm, Kette o.dgl. und Wägevorrichtung herrühren können. Die untere Kardan-Aufhängung gleicht alle aus asymmetrisch hängenden Lasten herrührenden Querkräfte aus. Die Gewichtslastübertragung erfolgt systembedingt festgelegt von unten, nämlich dem Kreuzungspunkt der beiden Drehachsen der Kardan-Aufhängung, durch die System-Mittellinie des Kernteiles hindurch durch die Kreuzung der Drehachsen der oberen Kardan-Aufhängung. Sie ist auf diese Weise stets systemzentriert zur Wägevorrichtung, und die Gewichtslinie ist auch immer eine Lotlinie. Es wurde gefunden, daß trotz sehr rauhen Betriebes zuverlässig konstante Gewichtsbestimmungen mit hoher Genauigkeit vorgenommen werden konnten.

Kernteile für Wägevorrichtungen der eingangs genannten Art sind in den unterschiedlichsten Ausführungen denkbar. Als besonders zuverlässig und robust und in

der Wägung exakte Ausführung hat sich die Ausgestaltung gemäß Schutzanspruch 2 erwiesen, die dadurch gekennzeichnet ist, daß das Kernteil aus einem oberen und einem unteren, im Wesentlichen U-förmigen Zugbügel besteht, daß die Zugbügel mit voneinander entfernten, einander im Winkel von 90° kreuzenden U-Rücken und gegeneinander gerichteten U-Schenkeln angeordnet sind, wobei jeweils der obere bzw. untere Bereich, der U-Schenkel des einen Zugbügels jeweils in seitlichen Ausnehmungen des U-Rückens des anderen Zugbügels in U-Schenkel-Längsrichtung gleitend geführt ist, daß im U-Rücken-Flächenmittelpunkt des U-Rückens des oberen Zugbügels eine lotrecht in der gemeinsamen Längsmittelachse beider Zugbügel verlaufende, von oben in die Druckdose eingreifende Zylinderschraube angeordnet ist und im entsprechenden Mittelpunkt des U-Rückens des unteren Zugbügels eine mit Gleitlagerbuchse versehene Zylinderbohrung vorgesehen ist, in deren Gleitbuchse ein dreh- und in Höhenrichtung verschiebbares Druckstück eingesetzt ist, welches am oberen Ende einen ersten gegenüber dem Buchsendurchmesser größeren Teller und darüber einen noch größeren Teller als Widerlager für das untere Ende der Druckdose aufweist.

Bei der vorgenannten Ausgestaltung ergibt sich durch die Führung der U-Rücken eine gleitreibungsarme, exakte Führung der während des Wägevorganges gegeneinander bewegten Teile. Die Zugbügel mit ihrem breiten U-Rücken und U-Schenkeln bilden eine Kapsel oder einen Käfig, der das empfindliche Element der Wägevorrichtung, nämlich die Druckdose, allseitig schützt und nicht nur vor Schlagen und harten Stoßen, sondern sogar vor Verschmutzung schont.

Die Ausgestaltung nach Schutzanspruch 3 hat im
wesentlichen den Kosten- und fertigungstechnischen
Vorteil, daß die Traversen als Bestandteil des
Kernteiles zugleich auch zu Bestandteilen der jeweils
oberen oder unteren Kardan-Aufhängung ausgebildet
werden. - Siehe auch Schutzanspruch 4 1 -

Das obere bzw. untere Lagerauge der Wägevorrichtung ist ein Bauteil, das, wie vorstehend erläutert, zwar
Bestandteil der jeweils oberen oder unteren
Kardan-Aufhängung ist, andererseits aber zur Verbindung mit der Last oder dem Kranarm &ogr;.dgl. dienen muß. Aus
diesem Grunde sieht die Neuerung vor, daß die
Lageraugen unterschiedlich dimensier- und gestaltbare
Auswechselteile sind, daß jedes Lagerauge mit einer zur Hälfte durch das Lagerauge zur anderen Hälfte durch den eingesetzten Bolzen verlaufenden Querbohrung versehen
ist, und daß in die Querbohrung eine passende
Federhülse eingesetzt ist.

Bei der vorgenannten Ausführung wird das Auswechseln
besonders dadurch erleichtert, daß der Bolzen mit einer Federhülse gehalten ist, die unter Überwindung der
Federkraft leicht aus der Bohrung herauszuschlagen und
wieder einzusetzen ist. Darüber hinaus ist bekannt, daß Federhülsen, als Fixierstifte eingesetzt, zuverlässiger sitzen als massive Stifte.

Von besonderem Vorteil für die Robustheit und
Lebensdauer und als Schutz vor dem besonders rauhen
Betrieb ist bei einer Weiterbildung gemäß
Schutzanspruch 9 vorgesehen, daß das Kernteil eine
Überlastsicherung aufweist, daß das Druckstück mit dem
unteren kleineren Teller im zentralen Loch einer
Tellerfeder die sich auf dem U-Rücken des unteren

Zugbügels abstützt, mit gewissem Spiel aufgenommen ist, daß an die vier Außenecken des U-Rückens des oberen Zugbügels Gewindestifte eingeschraubt sind, daß in den Seitenbereichen der U-Schenkel des unteren Zugbügels, den unteren Enden der Gewindestifte gegenüberliegende Schultern ausgebildet sind, daß bei zulässiger Belastung ein gewisser, einstellbarer Abstand zwischen unterem Ende des Gewindestiftes und Schulter herrscht, und daß bei Überlast und somit entsprechender Verformung (Abflachung) der Tellerfeder ein Kontakt zwischen Gewindestiften und Schultern herrscht, der Uberlastkräfte unter Umgehung der Druckdose zwischen den Zugbügeln überträgt.

Bei der vorgenannten Ausgestaltung der Wägevorrichtung wird der bekanntlich relativ geringe Meßhub - Dehnung der Dehnungsmeßstreifen berücksichtigt, indem das Druckteil unter dem größten Teller zentriert in der Mittelöffnung einer Tellerfeder sitzt. Tellerfedern haben ebenfalls sehr geringe Federwege, wenn die Gewindestifte im oberen U-Rücken soweit eingeschraubt werden, daß sie bei Eintreten einer gefährlichen Last mit den Schultern in den U-Schenkel des unteren Zugbügels in Kontakt treten, dann kann kein weiterer Anstieg der Lastkräfte in der Druckdose entstehen, denn die Kraftübertragung zwischen oberen und unteren Zugbügel findet dann bei steigenden Kräften nur noch über diese Gewindestifte statt.

Bei der Ausgestaltung gemäß Anspruch 10 ist am unteren Lagerauge zunächst eine Dreheinrichtung - ein Drehservo - eingebaut, bevor an dessen unteren Anschlußelement Kranhaken, Ladezange, Containerzange o.dgl. befestigt werden. Diese Ausgestaltung ist notwendig, weil viele Wägelasten beim Anheben Drehimpulse auf die Zugelemente

ausüben, so daß z.B. die Wägeeinrichtung in Rotation um ein Lot versetzt werden kann. Abgesehen von der Gefahr, die ins Rotieren geratende Wägelasten darstellen können, gerät auch die Wägevorrichtung in die Gefahr, daß ihr die Zuleitung für die elektrische bzw. elektronische Datenübertragung vom Kernteil zum stationären Rechner abgerissen wird. Deshalb sind Drehservos zwischen Wägevorrichtung und Last im Prinzip unerläßlich.

Da die Beanspruchungen, denen die Wägevorrichtung nach der Neuerung im Betrieb ausgesetzt ist, außerordentlich hoch sind, ist zum Schutz der Meßleitungen gemäß Anspruch 11 vorgesehen, daß die Signalleitungen für die (Gewichts-) Meßelektronik durch einen U-Schenkel des unteren Zugbügels mittels einer Metallverschraubung sowie durch Metallschlauch geführt sind.

Ein Ausführungsbeispiel der neuerungsgemäß ausgebildeten Wägevorrichtung ist in Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 - eine Seitenansicht der Wägevorrichtung nach der Neuerung,

Fig. 2 - eine Ansicht gemäß II in Fig. 1, Fig. 3 - eine Ansicht gemäß III . in Fig. 2,

Fig. 4 - eine Seitenansicht des unteren Zugbügels der Wägevorrichtung,

Fig. 5 - eine andere Seitenansicht des unteren Zugbügels,

Fig. 6 - eine Seitenansicht der oberen Traverse,

Fig. 7 - eine Draufsicht auf die Traverse gemäß Fig. 6,

Fig. 8 - eine weitere Seitenansicht der Traverse gemäß Fig. 6,

Fig. 9 - eine Seitenansicht des unteren Lagerauges,

Fig. 10 - eine Queransicht des Lagerauges gemäß Fig. 9,

Fig. 11 - eine Ansicht des Bolzens der kardanischen Aufhängung,

Fig. 12 - als Beispiel: das Ende eines Kranarmes mit Drehservo und Kranhaken, ohne Wägevorrichtung gemäß der Neuerung und

Fig. 13 - zur Gegenüberstellung: einen Kranarm mit Wägevorrichtung gemäß der Neuerung mit Drehservo und Kranhaken.

Die Figuren zeigen in Gesamtansichten und Teiledarstellungen eine Wägevorrichtung WV, die zum Wägen hängender Lasten bestimmt ist. Zu derartigem zu wägenden Gut gehören Baumstämme, Langholzträger ebenso wie Schüttgut, homogener oder heterogener Zusammensetzung. Schüttgüter sind in der Regel in Containern oder Behältern untergebracht.

Die gezeigte Wägevorrichtung besteht aus einem Kernteil KT, an welches oben und unten unmittelbar je eine Kardan-Aufhängung KA angeschlossen ist, welche zugleich

zur Verbindung mit dem Kranarm bzw. dem hängbaren Wägegut dienen.

Der Kernteil KT besteht aus einem oberen Zugbügel 1 und einem unteren Zugbügel 2. Die Zugbügel 1 und 2 sind zwar im Detail unterschiedlich, jedoch hinsichtlich des Grundkonzeptes nach einer gemeinsamen Raumform-Idee gestaltet. Beide haben in einer bestimmten Seitenansicht eine U-Form und demzufolge jeweils einen U-Rücken la bzw 2a und U-Schenkel 2b bzw. Ib. Die Zugbügel sind mit einander rechtwinklig kreuzenden U-Schenkeln Ib und 2b und voneinander entfernten U-Rücken la und 2a zu einer käfig- oder kapselartigen, nahezu würfelförmigen Struktur zusammengestellt und lassen sich in Längsrichtung der Schenkel gleitend geführt aufeinander zu und voneinander wegbewegen.

Zum vorgenannten Zweck hat jeder Zugbügel 1 und 2 in seinem U-Rücken la bzw. 2a an den Seiten, an denen sich keine U-Schenkel Ib und 2b befinden, eine Aussparung oder Ausnehmung Ic bzw. 2c, in welche das verlängerte Ende des jeweils anliegenden U-Schenkels Ib und 2c des jeweils gegenüberliegenden Zugbügels 2 und 1 gleitend geführt aufgenommen ist. In den Schenkeln 2b des unteren Zugbügels 2 sind, aus später noch zu beschreibenden Gründen, seitliche Schultern 2d ausgebildet.

Innerhalb der gegebenen Abmessungen der Schenkellängen und der Länge der in die Ausnehmungen 2c und Ic eingepaßten Führungsenden 2e lassen sich die Zugbügel 1 und 2 in begrenztem Maße aufeinander zu und voneinander weg bewegen.

In der Flächenmitte des unteren Zugbügels, und zwar in

der Flächenmitte des U-Rückens 2a, befindet sich eine mit einer Gleitbuchse 19 versehene Bohrung 19a. Im entsprechenden Flächenmittelpunkt des oberen Zugbügels 1, und zwar des im Flächenmittelpunkt des U-Rückens la, ist eine Zylinderschraube von oben her eingeschraubt und in eine im Innenraum zwischen den beiden Zugbügeln 1 und 2 angeordnete Druckdose 10 zentrisch eingesetzt. Unter der Druckdose ist als Widerlager in die Gleitbuchse 19 ein Druckstück 4 eingesetzt, das der Druckdose 10 eine tellerartige große Erweiterung gegenüberstellt und das mit einer kleineren, tellerartigen Erweiterung auf der Oberseite des U-Rückens 2a aufliegt. Dabei greift die kleinere Erweiterung in das Loch einer Tellerfeder 11 ein, die sich mit dem Außenrand auf der Oberseite des U-Rückens 2a abstützt.

Die Enden der U-Schenkel Ib und 2b sind über die U-Rücken 2a und la des jeweils gegenüberliegenden Zugbügels 1 und 2 hinaus verlängert, so daß sie nach oben bzw. unten in die jeweiligen Rückseiten der U-Rücken la und 2a geringfügig gegenüberstehen. Gegen diese Enden ist jeweils eine obere Traverse 3 bzw. eine untere Traverse 4 mittels Schrauben, vorzugsweise Sechskant-Schrauben 14, fest und lasttragend gegengeschraubt - pro Traverse vier Schrauben -. Somit liegt oberhalb des U-Rückens la des oberen Zugbügels die obere Traverse 3 , die gegen die oberen Enden des unteren Zugbügels 2 geschraubt ist, während entsprechend die untere Traverse 8 unterhalb des U-Rückens 2a liegt und gegen die Enden der Schenkel Ib des oberen Zugbügels 1 geschraubt ist, wiederum mittels vier Sechskant-Schrauben 14. Zur Verdrehsicherung bzw. gegen unbeabsichtigtes Lösen ist jede der Sechskant-Schrauben 14 mit einem Sicherungsblech 17

festgelegt.

Obere Traverse 3 und untere Traverse 8 sowie oberer Zugbügel 1 und unterer Zugbügel 2 mit eingesetzter Druckmeßdose 10 bilden den Kernteil KT.

In der Druckmeßdose 10 sind - nicht dargestellt vorzugsweise vier Dehnungsmeßstreifen angeordnet, die als elektronische Meßwertgeber dienen, wobei die Meßleitungen zu einer entfernt angeordneten, zentralen Computeranlage o.dgl. durch eine Metallgewindebuchse 22 mit anschließendem Metallschlauch geführt sind. Die Gewindebuchse ist in einen U-Schenkel 2b des unteren Zugbügels 2 eingesetzt.

In diesem Kernteil KT ist eine Überlastsicherung zum Schutz der Dehnungsmeßstreifen in der Druckdose 10 eingebaut. Sie beruht darauf, daß sich die Tellerfeder 11 unter Last geringfügig abflacht. Damit senkt sich auch die Druckdose 10 und mit ihr der U-Rücken la des oberen Zugbügels 1. In die vier Ecken dieses U-Rückens la sind vier Gewindestifte 15 von oben nach unten durchgeschraubt und mittels Sechskant-Muttern 16 gekontert. Die nach unten überstehenden Enden der Gewindestifte 15 stehen wiederum den vorstehend erwähnten Schultern 2d in den U-Schenkeln 2b des unteren Zugbügels gegenüber. Wenn sich der obere Zugbügel 1 unter Last so weit gesenkt hat, wie es durch die Last vorgegeben ist und innerhalb der zulässigen Belastung erlaubt ist, findet keine Berührung zwischen den Gewindestiften 15 und den Schultern 2d statt. Wird jedoch eine kritische, die Dehnungsmeßstreifen gefährdende Last eingeleitet, die Tellerfeder 11 entsprechend abgeflacht und

infolgedessen der U-Rücken la des oberen Zugbügels 1 näher an den unteren Zugbügel 2 herangebracht, dann treten die Gewindestifte 15 mit ihren unteren Enden bei entsprechender Voreinstellung- in Berührung mit den Schultern 2d. Von diesem Augenblick an wird jede den Grenzwert übersteigende Kraft (Gewichtsbelastung) nicht mehr über die Druckdose, sondern durch unmittelbaren Kontakt vom oberen Zugbügel 1 auf den unteren Zugbügel 2 übertragen, und dabei wird die Druckdose mit ihren Dehnungsmeßstreifen umgangen. Beschädigung durch Überlastung ist damit ausgeschlossen.

Jede Traverse 3 bzw. 8 ist wiederum, wenn auch im Detail voneinander abweichend, nach einem gemeinsamen Raumform-Gedanken gestaltet. Sie weist nämlich jeweils zwei mit Abstand parallel zueinander lotrecht stehende Lagerschenkel 3a bzw. 8a auf, die entgegengesetzt zu der Seite verlaufen, mit der die Traversen 3 bzw. 8 mit den jeweiligen U-Schenkeln Ib oder 2 b verbunden sind. In den beiden Lagerschenkeln 3a und 8a ist eine Lagerbohrung 3b eingebracht. Jede Lagerbohrung 3a und 8a nimmt eine Gleitlagerbuchse 20 auf. Die gemeinsame Achse eines jeden Gleitlagerbuchsenpaares ist die erste Achse der Kardan-Aufhängung KA. Die Oberenden der Lagerschenkel 3a und 8a sind halbkreisähnlich abgerundet.

In jedes Paar Lagerbuchsen 20 ist ein Zylinderbolzen eingesetzt, dessen mittlerer Bereich im kernteilseitigen Ende eines oberen oder unteren Lagerauges 5 bzw. 6 in einer angepaßten Bohrung 6a aufgenommen ist. Dieser Bereich des oberen bzw. unteren Lagerauges ist ebenfalls dach- oder

halbkreisähnlich abgerundet oder abgeschrägt. Um den in die Bohrung 6a eingeführten Bolzen 7 zu sichern, ist durch das Lagerauge 6 bzw. 5 eine Bohrung 6b geführt, die zur Hälfte durch den Bolzen 7 und zur Hälfte durch das Material des Lagerauges 5 bzw. 6 verläuft. Zur Sicherung wird eine Federhülse als Stift eingefügt, die sich leicht entfernen und wieder einsetzen läßt und im Sitz unverlierbar zuverlässigen Halt bietet. Das vorrichtungsferne Ende des oberen bzw. unteren Lagerauges 5 bzw. 6 ist gegabelt und hat jeweils wiederum ein Paar einander gegenüberstehender Lagerschenkel 6c mit Lagerbohrung 6d, wobei in jede dieser Lagerbohrungen eine Gleitbuchse 21 eingesetzt ist. Die gemeinsame Achse dieser Gleitbuchsen 21 verläuft ebenen-parallel, aber rechtwinklig zur Längsachse des Bolzens 7, so daß die zwei sich kreuzenden Achsen einer Kardan-Aufhängung KA verwirklicht sind.

Das obere und untere Lagerauge 5 bzw. 6 muß an unterschiedliche Kranarme, unterschiedliche Lagergeschirre, Ladegeschirre und ähnliches anpaßbar sein, weshalb der Bolzen 7 mit der erwähnten Federhülse 12 leicht austauschbar ist und mit ihm gegen ein anderes Lagerauge ausgewechselt werden kann.

Es kommt sehr wesentlich darauf an, daß alle gleitend miteinander in Berührung stehenden zylindrischen oder ebenen Flächen gleitreibungsarm relativ zueinander bewegt werden können. Deshalb sind sowohl für die Führungen der U-Schenkel Ib und 2b in den U-Rücken la und 2a als auch für die jeweiligen Gleitlagerbuchsen Fettschmierkanäle - siehe insbesondere Fig. 11 vorgesehen, die in jeweils geeignet angeordneten

Schmiernippeln 18 enden; so daß von Zeit zu Zeit nachgeschmiert und somit für Leichtgangigkeit gesorgt werden kann.

Die gezeigte Wägevorrichtung WV hat am oberen wie am unteren Ende jeweils eine Kardan-Aufhängung KA, so daß die Lastlinie des hängenden Wägegutes nicht anders als durch die Lastlinie, welche konstruktiv vorgegeben ist, des Kernteiles, nämlich durch die Lastachse der Druckdose, verlaufen kann. Es gibt keine Querkräfte zwischen Kranarm und Wägevorrichtung WV, und es können auch keine Querkräfte aus asymmetrisch hängender Last von unten her in den Kernteil KT eingeleitet werden.

Für besonders extreme Situationen ist es möglich, oben und/oder unten durch Einfügen eines weiteren Lagerauges und Verwenden eines weiteren Bolzens 7 eine zusätzliche Kardan-Aufhängung KA zu schaffen und das mit konstruktiv einfachen Mitteln, so daß die Einhaltung einer querkraftfreien Gewichtsbestimmung und damit der Eichfähigkeit der Wägevorrichtung in allen Fällen gesichert ist.

In der Figur 12 ist am Ende das Kranarmes 23 eine Dreheinrichtung Drehservo 24 befestigt und an deren unterem Ende ein Kranhaken 25. In Figur 13 ist zwischen diesen beiden die Wägevorrichtung 19 angeordnet, d.h. unter der Wägevorrichtung WV ist noch das Drehservo 24 und unter diesem der Kranhaken 25 angehängt. Der Zweck eines Drehservo 24 ist offensichtlich: Bei dem Aufnehmen liegender Lasten entstehen fast immer mehr oder weniger ausgeprägte Drehimpulse, die auf die Hängeeinrichtung übertragen werden und zum Rotieren des Hängegutes tendieren. Da

das insbesondere bei sperrigen Wägegütern gefährlich sein kann, bringt das Drehservo 24 Abhilfe. Bei der Wägevorrichtung WV bewirkt das Drehservo 24 zusätzlich, ein Rotieren der Wägevorrichtung WV zu verhindern, denn eine Drehung um die Längs- oder Gewichtsachse könnte zu einem Aufwickeln und Abreißen der Meßleitung führen und die Vorrichtung WV unbrauchbar machen.

In den Figuren 12 und 13 ist der Einfachheit halber lediglich ein Kranhaken 25 dargestellt. An seiner Stelle können Gabelgreifer, Containergreifer und andere bekannte Lastgeschirre angebracht werden. Das wechselnde Gewicht solcher Einrichtungen spielt für den Wägevorgang keine Rolle, weil bekanntlich nach Abheben vom Boden und Ruhighängen des Wägegutes der Wägevorgang durchgeführt wird und erst danach, und zwar, wenn das Wägegut entfernt ist, ein Rückwägen mit Geschirr - Tara - stattfindet, so daß das Gewicht der Geschirre ermittelt und vom ersten Wert abgezogen werden kann.

Die beschriebene Wägevorrichtung löst mit konstruktiv einfachen Mitteln ein lange anstehendes Problem auf elegante Weise. Die Verwendung wenigstens zweier Kardan-Aufhängungen KA ist nicht auf Kernwägevorrichtungen WV mit Kernteilen KT der beschriebenen Ausführung beschränkt. Überall da, wo Wägevorrichtungen durch asymmetrisch zu fassendes Wägegut querkraftbelastet werden können, empfiehlt sich die Verwendung des Neuerungsgedankens. Es werden in jedem Fall Verbesserungen der Wägegenauigkeit erzielt.

Der Schutzumfang der Erfindung erstreckt sich nicht nur auf die Merkmale der einzelnen Ansprüche, sondern auch auf deren Kombination.

Claims (11)

Schutzansprüche

1. Wägevorrichtung für an Kranhaken hängbares Wägegut, wie z.B. Langholz, Behälter mit entsorgungspflichtigen Materialien u.v.a.m., bei der zwischen einem oberen und einem unteren, zum Verbinden mit dem Kranarm bzw. mit dem Wägegut vorgesehenen Lagerauge ein (Wäge-)Kernteil angeordnet ist, dessen gewichtserfassendes Element eine vom Wägegut beaufschlagbare Druckdose ist, welche als elektronische (Gewichts-) Maßwertgeber Dehnungsmeßstreifen aufweist, und bei der zwischen oberem und/oder unterem Lagerauge und dem Kernteil eine Kardan-Aufhängung ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet,

daß zwischen dem unteren und/oder oberen Lagerauge (5, 6) und dem Kernteil (KT) wenigstens eine zweite bzw. weitere Kardan-Aufhängung (KA) vorgesehen ist.

2. Wägevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

daß das Kernteil (KT) aus einem oberen und einem unteren, im Wesentlichen U-förmigen Zugbügel (1, 2) besteht,

daß die Zugbügel (1, 2) mit voneinander entfernten, einander im Winkel von 90° kreuzenden U-Rücken (la, 2a) und gegeneinander gerichteten U-Schenkeln (Ib, 2b) angeordnet sind, wobei jeweils der obere bzw. untere Bereich, der U-Schenkel (Ib, 2b) des einen Zugbügels (1, 2) jeweils in seitlichen Ausnehmungen (Ic, 2c) des U-Rückens (la, 2a) des anderen Zugbügels in U-Schenkel-Längsrichtung gleitend geführt ist,

daß im U-Rücken-Flächenmittelpunkt des U-Rückens (la) des oberen Zugbügels (1) eine lotrecht in der gemeinsamen Längsmittelachse beider Zugbügel (1, 2) verlaufende, von oben in die Druckdose (10) eingreifende Zylinderschraube (13) angeordnet ist und im entsprechenden Mittelpunkt des U-Rückens (2a) des unteren Zugbügels (2) eine mit Gleitlagerbuchse (19) versehene Zylinderbohrung vorgesehen ist, in deren Gleitbuchse (19) ein dreh- und in Höhenrichtung verschiebbares Druckstück (4) eingesetzt ist, welches am oberen Ende einen ersten gegenüber dem Buchsendurchmesser größeren Teller und darüber einen noch größeren Teller als Widerlager für das untere Ende der Druckdose (10) aufweist.

3. Wägevorrichtung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet,

daß die Enden der U-Schenkel (Ib, 2b) der beiden Zugbügel (1, 2) nach unten bzw. oben über den U-Rücken (la, 2a) des jeweils die betreffenden U-Schenkel (Ib, 2b) gleitend führenden U-Rückens (la, 2a) in Gebrauchslage hinausragen, daß gegen die Endstirnflächen eines jeden U-Schenkel-Paares jeweils eine Traverse (3, 8) geschraubt ist, und zwar die obere Traverse (3) an die U-Schenkel (2b) des unteren und die untere Traverse (8) an die U-Schenkel (Ib) des oberen Zugbügels (1),

und daß die Traversen (3, 8) die kraft- bzw. gewicht- ein- bzw. ableitenden Elemente des Kernteils (KT) sind.

4. Wägevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet,

daß jede Traverse (3, 8) Bestandteil einer Kardan-Aufhängung (KA) ist, daß jede Traverse (3, 8) zwei abstandsparallel lotrecht von den Zugbügeln (1, 2) wegweisende Lagerschenkel (3a, 8a) aufweist, in denen eine mit Gleitlagerbuchse (20) versehene Lagerbohrung für einen Bolzen (7) vorgesehen ist, welcher verdrehsicher mit dem zwischen die Lagerschenkel (3a, 8a) eingepaßten, unteren Ende des jeweiligen oberen oder unteren Lagerauges (5, 6) verbunden ist.

5. Wägevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet,

daß jedes Lagerauge (5, 6) an dem vom Bolzen (7) abgewandten Ende ein paar abstandsparalleler Anschlußschenkel (5c, 6c) mit Lagerbohrung und Gleitlagerbuchse (21) aufweist, wobei die Mittel-(Dreh-) achse dieser Lagerbuchsen (21) die Bolzenachse mit Abstand rechtwinklig kreuzt.

6. Wägevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Lagerschenkel (3a, 8a) der Traversen (3, 8) sowie die Enden der Lageraugen (5, 6) zentrisch zur Lagerbohrung im wesentlichen halbrund oder zumindest dachähnlich im Winkel von ca. 45° abgeschrägt sind.

7. Wägevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Lageraugen (5, 6) unterschiedlich dimensier- und gestaltbare Auswechselteile sind, daß jedes Lagerauge (5, 6) mit einer zur Hälfte durch das Lagerauge (5, 6), zur anderen Hälfte durch den eingesetzten Bolzen (7) verlaufenden Querbohrung (6b) versehen ist, und daß in die Querbohrung (6b) eine passende Federhülse (12) eingesetzt ist.

8. Wägevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet,
daß alle zylindrischen und alle ebenen Gleitflächen an den Enden von Schmierfettkanälen liegen, die eingangsseitig Schmiernippel (18) aufweisen.

9. Wägevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet,

daß das Kernteil (KT) eine überlastsicherung aufweist,

daß das Druckstück (4) mit dem unteren kleineren Teller im zentralen Loch einer Tellerfeder (11), die sich auf dem U-Rücken des unteren Zugbügels (2) abstützt, mit gewissem Spiel aufgenommen ist, daß an die vier Außenecken des U-Rückens des oberen Zugbügels (1) Gewindestifte (15) eingeschraubt sind,

daß in den Seitenbereichen der U-Schenkel (2b) des unteren Zugbügels (2) den unteren Enden der Gewindestifte gegenüberliegende Schultern (2d) ausgebildet sind,

daß bei zulässiger Belastung ein gewisser, einstellbarer Abstand zwischen unterem Ende des

Gewindestiftes und Schulter (2b) herrscht, und daß bei Überlast und somit entsprechender Verformung (Abflachung) der Tellerfeder (11) ein Kontakt zwischen Gewindestiften (15) und Schultern (2d) herrscht, der Überlastkräfte unter Umgehung der Druckdose (10) zwischen den Zugbügeln (1, 2) überträgt.

10. Wägevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9,

dadurch gekennzeichnet,
daß an das untere Lagerauge (6) eine Dreheinrichtung -Drehservo- (24) angebaut ist, und daß Lastanhängeeinrichtungen, wie Kranhaken (25), Ladezunge, Containerzange usw. am Drehservo

(24) gehalten sind.

11. Wägevorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

daß die Signalleitungen für die (Gewichts-) Meßelektronik durch einen U-Schenkel (2b) des unteren Zugbügels (2) mittels einer Metallverschraubung (22) sowie durch Metallschlauch geführt sind.