EP4368557A1 - Connecting element with integrated weighing unit for a load hook suspension - Google Patents

Connecting element with integrated weighing unit for a load hook suspension Download PDF

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Publication number
EP4368557A1
EP4368557A1 EP23208565.4A EP23208565A EP4368557A1 EP 4368557 A1 EP4368557 A1 EP 4368557A1 EP 23208565 A EP23208565 A EP 23208565A EP 4368557 A1 EP4368557 A1 EP 4368557A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
connecting element
load
load hook
weighing unit
din
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP23208565.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Rolf Gressner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koro Riw GmbH
Original Assignee
Koro Riw GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koro Riw GmbH filed Critical Koro Riw GmbH
Publication of EP4368557A1 publication Critical patent/EP4368557A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C1/00—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles
    • B66C1/10—Load-engaging elements or devices attached to lifting or lowering gear of cranes or adapted for connection therewith for transmitting lifting forces to articles or groups of articles by mechanical means
    • B66C1/22—Rigid members, e.g. L-shaped members, with parts engaging the under surface of the loads; Crane hooks
    • B66C1/34—Crane hooks
    • B66C1/40—Crane hooks formed or fitted with load measuring or indicating devices

Definitions

  • the invention relates to a connecting element for a load hook suspension for connecting a load hook to a load-carrying device for lifting equipment, having a recess for inserting and fastening the load hook.
  • Conventional load systems of a lifting device consist of a load-bearing device, the so-called bottom block, a load hook suspension and a load hook.
  • the load hook is connected to the bottom block via the load hook suspension.
  • the load hook suspension comprises a connecting element, a load hook nut and a bearing between the connecting element and the load hook nut.
  • the load hook is inserted into the connecting element and secured with the load hook nut.
  • different hook sizes can be connected to the same bottom block using suitable connecting elements and can be exchanged as required.
  • the bottom blocks to which the load hook is connected are offered as special load devices with integrated weighing technology. This means that in order to weigh a load hanging on the load hook, the entire bottom block has to be replaced during operation. This replacement or installation in existing systems, especially during operation, involves a considerable amount of time and physical effort.
  • the devices known from the state of the art do not yet allow a weighing unit to be integrated into an existing system consisting of a load-handling device and load hook without considerable effort and without loss of lifting height.
  • the object of the invention is to provide a possibility to extend a conventional load system of a lifting device by a weighing unit if required, simply, quickly and without the loss of lifting height.
  • a connecting element for a load hook suspension for connecting a load hook to a load-carrying device of a lifting device, having a recess for inserting and fastening the load hook, wherein the connecting element comprises a weighing unit for weighing a load that can be suspended from the load hook and the connecting element comprises a crossbeam with geometric dimensions of a standard crossbeam according to DIN 15412
  • a lifting device is preferably understood to be a lifting device of a crane system.
  • the connecting element that connects the load hook to the load hook suspension of a load-carrying device comprises a weighing unit.
  • the weighing unit does not have to be attached to the load hook, nor does the weighing unit have to be integrated by means of a complex conversion of the entire load system or replacement of the load-carrying device.
  • a conventional connecting element is already installed in the load system to connect the load hook to the load hook suspension.
  • This conventional connecting element can be replaced with a connecting element according to the invention with an integrated weighing unit in just a few simple steps. In this way, a conventional load system can be expanded to include a weighing unit if required without having to change the external geometry. This means that the lifting height remains constant.
  • the connecting element comprises a crossbeam, preferably a crossbeam with geometric dimensions of a standard crossbeam according to DIN 15412.
  • the connecting element is therefore suitable for replacing conventional crossbeams one-to-one, since the standardized geometric dimensions are identical to the conventional connecting elements.
  • the load hook suspension also comprises a standard load hook suspension according to DIN 15411 and/or the load-bearing device comprises a bottom block, preferably according to one of the standards DIN 15408, DIN 15409 or DIN 15410 and/or based on one of these standards. This ensures that the connecting element is suitable for conventional load systems consisting of standardized components and that the connecting element with integrated weighing unit can be exchanged in existing load systems in a particularly simple manner.
  • the weighing unit comprises at least one strain sensor.
  • a strain sensor or a strain gauge is a measuring device for detecting stretching and compressing deformations. It changes its electrical resistance even with small deformations. In this way, deformations of the connecting element that arise from hanging a load on the load hook coupled to the connecting element and the weight force acting vertically downwards are detected. The extent of the deformation determines the change in the electrical resistance. This allows conclusions to be drawn about the weight force or the weight attached. The result of the measurement is then preferably output via an external display unit so that the weight of the load can be read directly on the connecting element and load hook.
  • the connecting element has at least one cavity in which the at least one strain sensor is arranged.
  • the strain sensor is therefore not glued to the component to be examined, as is normally the case. Instead, a cavity is created by drilling into the connecting element, in which the strain sensor is arranged. This has the significant advantage that the geometric outer contour of the connecting element is not changed by gluing on a strain sensor.
  • the weighing unit has at least two strain sensors, each of which is arranged in a hollow space.
  • the arrangement of the strain sensors is selected such that they are arranged point-symmetrically to a center of the recess.
  • the cavity is accessible from the outside and can be closed by means of a closure cap.
  • the cavity simultaneously has a feed channel that allows the strain sensor to be introduced from the outside into the interior of the connecting element or into the interior of the cavity.
  • the strain sensor is preferably accessible via a further service channel for servicing or repairs. Both the feed channel and the service channel can be closed during operation and protected from dirt, moisture or contamination.
  • the weighing unit can be coupled to a rechargeable power supply.
  • the connecting element When installing the connecting element, no precautions need to be taken because of possible power cables.
  • the weighing unit can be coupled to an external display unit comprising the rechargeable power supply for displaying the measurement results.
  • the connecting element can then be coupled to the battery-operated display unit.
  • the weighing unit comprises an amplifier sensor coupled to the strain sensor for each strain sensor.
  • an amplifier sensor is understood to be a voltage amplifier that makes it possible to detect the smallest voltages and thus changes in electrical resistance due to deformations. In this way, the weighing unit achieves increased measurement accuracy, so that the quality of the weight measurement can be increased overall.
  • the amplifier sensor preferably comprises a Wheatstone bridge circuit, with which the relative change in resistance caused by the deformation can be recorded with a high degree of accuracy.
  • the use of a connecting element described above for connecting a load hook to a load-carrying device of a hoist is also provided.
  • the connecting element according to the invention with an integrated weighing unit is specifically used to replace existing connecting elements without a weighing unit, so that existing systems consisting of a bottom block and load hook can also be supplemented with a weighing unit without great effort and without changing the lifting height.
  • FIG.1 A load system of a crane according to the state of the art is shown schematically.
  • the load system consists of a load-carrying device 4 in the form of a bottom block, a load hook suspension 3 attached to it and a load hook 2 connected to it.
  • the load hook 2 is connected to the load hook suspension 3 by means of a conventional connecting element 1' in the form of a conventional crossbeam.
  • a load can be suspended from the load hook 2.
  • either the entire bottom block 4 can be replaced with a bottom block with integrated scales, or a scale can be attached to the load hook, to which the load is then attached, so that the scale is attached between the load hook and the load.
  • the first option i.e. completely rebuilding the bottom block 4
  • attaching a scale changes the lifting height. This leads to problems, as the originally intended or planned lifting height cannot be maintained and may need to be converted.
  • FIG. 2a shows a simplified schematic side view
  • FIG. 2b shows a schematic plan view
  • the connecting element 1 is suitable for replacing the conventional connecting element 1' of Figure 1 to replace one-to-one.
  • almost any existing load system can be expanded in a particularly simple manner with the connecting element 1 according to the invention with integrated weighing unit 6.
  • the connecting element 1 is designed as a crossbeam.
  • the crossbeam has the geometric dimensions of a standard crossbeam according to DIN 15412-1 and DIN 15412-2.
  • the connecting element 1 has a recess 5 into which the load hook 2 can be inserted.
  • a cavity 8 is provided in the connecting element 1, in which a strain sensor 7 is arranged.
  • the strain sensor 7 is applied within the cavity 8 on the connecting element 1, for example by gluing, so that it can detect the smallest deformations of the connecting element 1.
  • the strain sensors 7 are arranged point-symmetrically to the center 9 of the recess 5. When a load is attached to the load hook, this center 9 is the main point of application of the weight force, so that the deformation of the connecting element 1 spreads radially from the center 9. The point-symmetrical arrangement of the strain sensors 7 allows this deformation to be recorded evenly.
  • the strain sensors are accessible via both a feed channel 13 and a service channel 12, each of which can be closed using a closure cap 10. When installed, the service channels 12 are located on the front side, so that they are still easily accessible.
  • the strain sensors 7 are coupled to amplifier sensors 11, which detect and amplify the smallest voltages or changes in electrical resistance. In this way, even small deformations can be detected, so that the quality of the weighing unit can be increased overall, even with a connecting element 1 with a relatively high rigidity.
  • the conventional standard crossbeam 1' can be replaced by the standard crossbeam 1 according to the invention.
  • a complete conversion of the load system is no longer necessary. Only the load hook suspension has to be converted. To do this, however, it is sufficient to remove the load hook.
  • the connecting element can then be replaced so that a conventional load system can be expanded with a weighing unit 6 without changing the external dimensions, in particular the height, or the conversion measures being associated with increased expenditure.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Load-Engaging Elements For Cranes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement (1) zum Verbinden eines Lasthakens (2) mit einer Lasthakenaufhängung (3) für eine Lastaufnahmeeinrichtung (4) eines Hebezeuges, aufweisend eine Aussparung (5) zum Einführen und Befestigen eines Lasthakens (2), wobei das Verbindungselement (1) eine Wiegeeinheit (6) zum Wiegen einer an dem Lasthaken (2) anhängbare Last umfasst und das Verbindungselement (1) eine Traverse mit geometrischen Abmessungen einer Normtraverse nach DIN 15412 umfasst. Auf diese Weise wird eine Möglichkeit bereitgestellt, ein herkömmliches Lastensystem eines Hebezeuges bei Bedarf um eine Wiegeeinheit (6) einfach, schnell und ohne den Verlust von Hubhöhe erweitern zu können.The invention relates to a connecting element (1) for connecting a load hook (2) to a load hook suspension (3) for a load-carrying device (4) of a hoist, having a recess (5) for inserting and fastening a load hook (2), wherein the connecting element (1) comprises a weighing unit (6) for weighing a load that can be suspended from the load hook (2) and the connecting element (1) comprises a crossbeam with geometric dimensions of a standard crossbeam according to DIN 15412. In this way, a possibility is provided of being able to expand a conventional load system of a hoist by a weighing unit (6) if required, simply, quickly and without losing lifting height.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verbindungselement für eine Lasthakenaufhängung zum Verbinden eines Lasthakens mit einer Lastaufnahmeeinrichtung für Hebezeuge, aufweisend eine Aussparung zum Einführen und Befestigen des Lasthakens.The invention relates to a connecting element for a load hook suspension for connecting a load hook to a load-carrying device for lifting equipment, having a recess for inserting and fastening the load hook.

Herkömmliche Lastensysteme eines Hebezeuges, insbesondere einer Krananlage, bestehen aus einer Lastaufnahmeeinrichtung, der sogenannten Unterflasche, einer Lasthakenaufhängung und einem Lasthaken. Der Lasthaken wird mit der Unterflasche über die Lasthakenaufhängung verbunden. Die Lasthakenaufhängung umfasst ein Verbindungselement, eine Lasthakenmutter sowie ein Lager zwischen Verbindungselement und Lasthakenmutter. Der Lasthaken wird in das Verbindungselement eingeführt und mit der Lasthakenmutter gesichert. Dabei können je nach Bedarf unterschiedliche Hakengrößen mittels passender Verbindungselemente mit derselben Unterflasche verbunden und beliebig ausgetauscht werden.Conventional load systems of a lifting device, in particular a crane system, consist of a load-bearing device, the so-called bottom block, a load hook suspension and a load hook. The load hook is connected to the bottom block via the load hook suspension. The load hook suspension comprises a connecting element, a load hook nut and a bearing between the connecting element and the load hook nut. The load hook is inserted into the connecting element and secured with the load hook nut. Depending on requirements, different hook sizes can be connected to the same bottom block using suitable connecting elements and can be exchanged as required.

Bei dem Betreiben von Hebezeugen, insbesondere beim Betreiben von Krananlagen, ist es regelmäßig erforderlich, die an einem Lasthaken hängende Last zu wiegen. Dazu sind im Stand der Technik unterschiedliche Möglichkeiten bekannt.When operating lifting equipment, especially when operating crane systems, it is regularly necessary to weigh the load hanging on a load hook. Various options are known in the state of the art for this purpose.

Zum einen werden die Unterflaschen, mit denen der Lasthaken verbunden wird, als Sonderlastgeräte mit integrierter Wiegetechnik angeboten. Das führt dazu, dass zum Wiegen einer an dem Lasthaken hängende Last die komplette Unterflasche während des Betriebs ausgetauscht werden muss. Dieser Austausch bzw. Einbau in bestehende Systeme, insbesondere während des Betriebs, ist mit einem erheblichen zeitlichen Aufwand und körperlicher Anstrengung verbunden.On the one hand, the bottom blocks to which the load hook is connected are offered as special load devices with integrated weighing technology. This means that in order to weigh a load hanging on the load hook, the entire bottom block has to be replaced during operation. This replacement or installation in existing systems, especially during operation, involves a considerable amount of time and physical effort.

Zum anderen werden separat einzuhängende Wiegesysteme angeboten, die zwischen Lasthaken und Last eingehängt werden. Dies führt jedoch dazu, dass sich die Hubhöhe sowie die Hakenposition, an der die Last eingehängt wird, erheblich verändern.On the other hand, weighing systems are available that can be attached separately and are hooked between the load hook and the load. However, this results in the lifting height and the hook position on which the load is attached changing considerably.

Die aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtungen erlauben es bisher noch nicht, eine Wiegeeinheit in ein bestehendes System aus Lastaufnahmeeinrichtung und Lasthaken ohne erheblichen Aufwand und ohne Verlust von Hubhöhe zu integrieren.The devices known from the state of the art do not yet allow a weighing unit to be integrated into an existing system consisting of a load-handling device and load hook without considerable effort and without loss of lifting height.

Davon ausgehend ist es die Aufgabe der Erfindung, eine Möglichkeit bereitzustellen, ein herkömmliches Lastensystem eines Hebezeuges bei Bedarf um eine Wiegeeinheit einfach, schnell und ohne den Verlust von Hubhöhe erweitern zu können.Based on this, the object of the invention is to provide a possibility to extend a conventional load system of a lifting device by a weighing unit if required, simply, quickly and without the loss of lifting height.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen finden sich in den Unteransprüchen.This object is solved by the subject matter of patent claim 1. Preferred developments can be found in the subclaims.

Erfindungsgemäß ist somit ein Verbindungselement für eine Lasthakenaufhängung zum Verbinden eines Lasthakens mit einer Lastaufnahmeeinrichtung eines Hebezeuges vorgesehen, aufweisend eine Aussparung zum Einführen und Befestigen des Lasthakens, wobei das Verbindungselement eine Wiegeeinheit zum Wiegen einer an dem Lasthaken anhängbare Last umfasst und das Verbindungselement eine Traverse mit geometrischen Abmessungen einer Normtraverse nach DIN 15412 umfasstAccording to the invention, a connecting element for a load hook suspension is thus provided for connecting a load hook to a load-carrying device of a lifting device, having a recess for inserting and fastening the load hook, wherein the connecting element comprises a weighing unit for weighing a load that can be suspended from the load hook and the connecting element comprises a crossbeam with geometric dimensions of a standard crossbeam according to DIN 15412

Ist vorliegend die Rede von einem "Lasthaken", ist damit ein geschwungenes bzw. gekrümmtes Bauteil zum Aufhängen von Lasten für Hebezeuge gemeint. Der Lasthaken ist vorzugsweise gemäß der Norm DIN 15401 und/oder DIN 15402 ausgestaltet. Als Hebezeug wird vorzugsweise ein Hebezeug einer Krananlage verstanden.When we talk about a "load hook" here, we mean a curved or bent component for hanging loads for lifting equipment. The load hook is preferably designed in accordance with the DIN 15401 and/or DIN 15402 standards. A lifting device is preferably understood to be a lifting device of a crane system.

Ist vorliegend die Rede von einer "Aussparung", ist damit ein materialfreies Loch gemeint, in das ein Lasthaken eingeführt bzw. durchgeführt werden kann.When we talk about a "recess" here, we mean a hole free of material into which a load hook can be inserted or passed through.

Es ist somit ein maßgeblicher Punkt der Erfindung, dass das Verbindungselement, das den Lasthaken mit der Lasthakenaufhängung einer Lastaufnahmeeinrichtung verbindet, eine Wiegeeinheit umfasst. Die Wiegeeinheit muss weder an den Lasthaken eingehängt werden noch muss die Wiegeeinheit durch einen aufwendigen Umbau des gesamten Lastensystems bzw. Austausch der Lastaufnahmeeinrichtung integriert werden. Ein herkömmliches Verbindungselement ist ohnehin in dem Lastensystem verbaut, um den Lasthaken mit der Lasthakenaufhängung zu verbinden. Dieses herkömmliche Verbindungselement kann mittels weniger Handgriffe durch ein erfindungsgemäßes Verbindungselement mit integrierter Wiegeeinheit ausgetauscht werden. Auf diese Weise kann ein herkömmliches Lastensystem bei Bedarf um eine Wiegeeinheit erweitert werden, ohne dass die äußere Geometrie verändert werden muss. Dadurch bleibt die Hubhöhe konstant.It is therefore a crucial point of the invention that the connecting element that connects the load hook to the load hook suspension of a load-carrying device comprises a weighing unit. The weighing unit does not have to be attached to the load hook, nor does the weighing unit have to be integrated by means of a complex conversion of the entire load system or replacement of the load-carrying device. A conventional connecting element is already installed in the load system to connect the load hook to the load hook suspension. This conventional connecting element can be replaced with a connecting element according to the invention with an integrated weighing unit in just a few simple steps. In this way, a conventional load system can be expanded to include a weighing unit if required without having to change the external geometry. This means that the lifting height remains constant.

Zudem umfasst das Verbindungselement eine Traverse, bevorzugt eine Traverse mit geometrischen Abmessungen einer Normtraverse nach DIN 15412. Das Verbindungselement ist dadurch dazu geeignet, herkömmliche Traversen eins zu eins zu ersetzen, da die genormten geometrischen Abmessungen identisch mit den herkömmlichen Verbindungselementen sind. Vorzugweise umfasst auch die Lasthakenaufhängung eine Normlasthakenaufhängung nach DIN 15411 und/oder die Lastaufnahmeeinrichtung eine Unterflasche, bevorzugt nach einer der Normen DIN 15408, DIN 15409 oder DIN 15410 und/oder in Anlehnung an eine dieser Normen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass das Verbindungselement für herkömmliches Lastensystem bestehend aus genormten Bauteilen geeignet ist und das Verbindungselement mit integrierter Wiegeeinheit in besonders einfacher Weise in bestehenden Lastensystemen ausgetauscht werden kann.In addition, the connecting element comprises a crossbeam, preferably a crossbeam with geometric dimensions of a standard crossbeam according to DIN 15412. The connecting element is therefore suitable for replacing conventional crossbeams one-to-one, since the standardized geometric dimensions are identical to the conventional connecting elements. Preferably, the load hook suspension also comprises a standard load hook suspension according to DIN 15411 and/or the load-bearing device comprises a bottom block, preferably according to one of the standards DIN 15408, DIN 15409 or DIN 15410 and/or based on one of these standards. This ensures that the connecting element is suitable for conventional load systems consisting of standardized components and that the connecting element with integrated weighing unit can be exchanged in existing load systems in a particularly simple manner.

Grundsätzlich ist es möglich, dass die Wiegeeinheit unterschiedliche Wiegetechniken aufweist. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Wiegeeinheit wenigstens einen Dehnungssensor. Ein Dehnungssensor bzw. ein Dehnungsmessstreifen ist eine Messeinrichtung zur Erfassung von dehnenden und stauchenden Verformungen. Er ändert schon bei geringen Verformungen seinen elektrischen Widerstand. Auf diese Weise werden Verformungen des Verbindungselementes, die durch das Anhängen einer Last an den mit dem Verbindungselement gekoppelten Lasthaken und der senkrecht nach unten wirkenden Gewichtskraft entstehen, detektiert. Das Maß der Verformung bestimmt die Änderung des elektrischen Widerstandes. Dadurch können Rückschlüsse auf die Gewichtskraft bzw. das angehängte Gewicht gezogen werden. Das Ergebnis der Messung wird dann vorzugsweise über eine externe Anzeigeeinheit ausgegeben, sodass das Gewicht der Last direkt an dem Verbindungselement und Lasthaken abgelesen werden kann.In principle, it is possible for the weighing unit to have different weighing techniques. According to a preferred development of the invention, the weighing unit comprises at least one strain sensor. A strain sensor or a strain gauge is a measuring device for detecting stretching and compressing deformations. It changes its electrical resistance even with small deformations. In this way, deformations of the connecting element that arise from hanging a load on the load hook coupled to the connecting element and the weight force acting vertically downwards are detected. The extent of the deformation determines the change in the electrical resistance. This allows conclusions to be drawn about the weight force or the weight attached. The result of the measurement is then preferably output via an external display unit so that the weight of the load can be read directly on the connecting element and load hook.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist das Verbindungselement wenigstens einen Hohlraum auf, in dem der wenigstens eine Dehnungssensor angeordnet ist. Der Dehnungssensor wird demnach nicht, wie normalerweise üblich, auf das zu untersuchende Bauteil aufgeklebt. Vielmehr wird durch eine Bohrung in das Verbindungselement ein Hohlraum geschaffen, in dem der Dehnungssensor angeordnet ist. Dies hat den wesentlichen Vorteil, dass die geometrische Außenkontur des Verbindungselementes nicht durch Aufkleben eines Dehnungssensoren verändert wird.According to a preferred development of the invention, the connecting element has at least one cavity in which the at least one strain sensor is arranged. The strain sensor is therefore not glued to the component to be examined, as is normally the case. Instead, a cavity is created by drilling into the connecting element, in which the strain sensor is arranged. This has the significant advantage that the geometric outer contour of the connecting element is not changed by gluing on a strain sensor.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung weist die Wiegeeinheit wenigstens zwei Dehnungssensoren auf, die jeweils in einem Hohlraum angeordnet sind. Dabei ist die Anordnung der Dehnungssensoren derart gewählt, dass sie zu einem Zentrum der Aussparung punktsymmetrisch angeordnet sind. Dies hat den Vorteil, dass wenigstens zwei oder mehr Dehnungssensoren um den Mittelpunkt der Aussparung, also um den Punkt, an dem die Gewichtskraft über den Lasthaken wirkt, punktsymmetrisch angeordnet sind und die sich radial ausbreitende Verformung des Verbindungselementes optimal gemessen werden kann.According to a preferred development of the invention, the weighing unit has at least two strain sensors, each of which is arranged in a hollow space. The arrangement of the strain sensors is selected such that they are arranged point-symmetrically to a center of the recess. This has the advantage that at least two or more strain sensors are arranged point-symmetrically around the center of the recess, i.e. around the point at which the weight force acts via the load hook, and the radially spreading deformation of the connecting element can be optimally measured.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist der Hohlraum von außen zugänglich und mittels einer Verschlusskappe verschließbar. Auf diese Weise weist der Hohlraum gleichzeitig einen Zuführkanal auf, der es ermöglicht, von außen den Dehnungssensor in das Innere des Verbindungselements bzw. in das Innere des Hohlraums einzuführen. Vorzugsweise ist der Dehnungssensor über einen weiteren Servicekanal für Servicearbeiten oder Reparaturen zugänglich. Sowohl der Zuführkanal als auch der Servicekanal können während des Betriebes verschlossen und vor Dreck, Nässe oder Verunreinigungen geschützt werden.According to a preferred development of the invention, the cavity is accessible from the outside and can be closed by means of a closure cap. In this way, the cavity simultaneously has a feed channel that allows the strain sensor to be introduced from the outside into the interior of the connecting element or into the interior of the cavity. The strain sensor is preferably accessible via a further service channel for servicing or repairs. Both the feed channel and the service channel can be closed during operation and protected from dirt, moisture or contamination.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Wiegeeinheit mit einer wiederaufladbaren Stromversorgung koppelbar. Bei dem Einbau des Verbindungselementes müssen somit keine Vorsichtsmaßnahmen wegen möglicher Stromkabel getroffen werden. Vorzugsweise ist die Wiegeeinheit mit einer die wiederaufladbare Stromversorgung umfassende externe Anzeigeeinheit zum Anzeigen der Messergebnisse koppelbar. Das Verbindungselement kann dann mit der akkubetriebenen Anzeigeeinheit gekoppelt werden. Die von der Anzeigeeinheit umfasste wiederaufladbare Stromversorgung bzw. der Akku versorgt sowohl die Anzeigeeinheit als auch die Wiegeeinheit mit dem benötigten Strom. Auf diese Weise wird gewährleistet, dass zum Aufladen der wiederaufladbaren Stromversorgung das Verbindungselement nicht ausgebaut werden muss. Es ist lediglich erforderlich, die wiederaufladbare Stromversorgung bzw. die Anzeigeeinheit zu entkoppeln, während das Verbindungselement verbaut bleiben kann.According to a preferred development of the invention, the weighing unit can be coupled to a rechargeable power supply. When installing the connecting element, no precautions need to be taken because of possible power cables. Preferably, the weighing unit can be coupled to an external display unit comprising the rechargeable power supply for displaying the measurement results. The connecting element can then be coupled to the battery-operated display unit. The rechargeable power supply or battery included in the display unit. The battery supplies both the display unit and the weighing unit with the required power. This ensures that the connector does not have to be removed to charge the rechargeable power supply. It is only necessary to uncouple the rechargeable power supply or the display unit, while the connector can remain installed.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung umfasst die Wiegeeinheit pro Dehnungssensor einen mit dem Dehnungssensor gekoppelten Verstärkersensor. Als Verstärkersensor wird vorliegend ein Spannungsverstärker verstanden, der es ermöglicht, kleinste Spannungen und somit Änderungen des elektrischen Widerstandes auf Grund von Verformungen detektieren zu können. Auf diese Weise erreicht die Wiegeeinheit eine erhöhte Messgenauigkeit, sodass die Qualität der Gewichtsmessung insgesamt erhöht werden kann. Bevorzugt umfasst der Verstärkersensor eine Wheatstonesche Brückenschaltung, mit der die relative Widerstandsänderung bedingt durch die Verformung mit einer hohen Genauigkeit erfasst werden kann.According to a preferred development of the invention, the weighing unit comprises an amplifier sensor coupled to the strain sensor for each strain sensor. In this case, an amplifier sensor is understood to be a voltage amplifier that makes it possible to detect the smallest voltages and thus changes in electrical resistance due to deformations. In this way, the weighing unit achieves increased measurement accuracy, so that the quality of the weight measurement can be increased overall. The amplifier sensor preferably comprises a Wheatstone bridge circuit, with which the relative change in resistance caused by the deformation can be recorded with a high degree of accuracy.

Erfindungsgemäß ist weiterhin die Verwendung eines oben beschriebenen Verbindungselementes zum Verbinden eines Lasthakens mit einer Lastaufnahmeeinrichtung eines Hebezeuges vorgesehen. Das erfindungsgemäße Verbindungselement mit integrierter Wiegeeinheit wird gezielt zum Austausch von vorhandenen Verbindungselementen ohne Wiegeeinheit eingesetzt, sodass auch bestehende Systeme aus Unterflasche und Lasthaken ohne großen Aufwand und Änderung der Hubhöhe durch eine Wiegeeinheit ergänzt werden können.According to the invention, the use of a connecting element described above for connecting a load hook to a load-carrying device of a hoist is also provided. The connecting element according to the invention with an integrated weighing unit is specifically used to replace existing connecting elements without a weighing unit, so that existing systems consisting of a bottom block and load hook can also be supplemented with a weighing unit without great effort and without changing the lifting height.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnungen weiter im Detail erläutert.The invention is explained in more detail below using a preferred embodiment with reference to the drawings.

In den Zeichnungen zeigen

Fig. 1
schematisch ein Lastensystem gemäß dem Stand der Technik,
Fig. 2a
schematisch eine Verbindungseinheit gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Seitenansicht,
Fig. 2b
schematisch eine Verbindungseinheit gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung in einer Draufsicht.
In the drawings show
Fig.1
schematically a load system according to the state of the art,
Fig. 2a
schematically a connection unit according to a preferred embodiment of the invention in a side view,
Fig. 2b
schematically a connection unit according to a preferred embodiment of the invention in a plan view.

Aus Fig. 1 ist schematisch ein Lastensystem eines Krans gemäß dem Stand der Technik ersichtlich. Das Lastensystem besteht aus einer Lastaufnahmeeinrichtung 4 in Form einer Unterflasche, einer daran befestigten Lasthakenaufhängung 3 und einem damit verbundenen Lasthaken 2. Der Lasthaken 2 ist mittels eines herkömmlichen Verbindungselementes 1' in Form einer herkömmlichen Traverse mit der Lasthakenaufhängung 3 verbunden. An den Lasthaken 2 kann eine Last eingehängt werden.Out of Fig.1 A load system of a crane according to the state of the art is shown schematically. The load system consists of a load-carrying device 4 in the form of a bottom block, a load hook suspension 3 attached to it and a load hook 2 connected to it. The load hook 2 is connected to the load hook suspension 3 by means of a conventional connecting element 1' in the form of a conventional crossbeam. A load can be suspended from the load hook 2.

Für den Fall, dass die eingehängte Last gewogen werden muss, kann entweder die komplette Unterflasche 4 durch eine Unterflasche mit integrierter Waage ausgetauscht werden, oder es kann an den Lasthaken eine Waage eingehängt werden, an der wiederum die Last eingehängt wird, sodass die Waage zwischen Lasthaken und Last eingehängt wird. Die erste Möglichkeit, also den kompletten Umbau der Unterflasche 4 hat den Nachteil, dass diese Vorgehensweise sehr aufwendig und zeitintensiv ist. Das zusätzliche Einhängen einer Waage verändert jedoch die Hubhöhe. Dies führt zu Problemen, da insbesondere die ursprünglich vorgesehene bzw. geplante Hubhöhe nicht eingehalten werden kann und ggf. umgerechnet werden muss.If the suspended load needs to be weighed, either the entire bottom block 4 can be replaced with a bottom block with integrated scales, or a scale can be attached to the load hook, to which the load is then attached, so that the scale is attached between the load hook and the load. The first option, i.e. completely rebuilding the bottom block 4, has the disadvantage that this procedure is very complex and time-consuming. However, attaching a scale changes the lifting height. This leads to problems, as the originally intended or planned lifting height cannot be maintained and may need to be converted.

Zur Lösung dieses Problems bzw. zur Vermeidung dieser Nachteile ist in den Figuren 2a und 2b ein Verbindungselement 1 mit integrierter Wiegeeinheit 6 gezeigt. Die Figur 2a zeigt dabei eine vereinfachte schematische Seitenansicht, während die Figur 2b eine schematische Draufsicht zeigt. Das Verbindungselement 1 ist dazu geeignet, das herkömmliche Verbindungselement 1' aus Figur 1 eins zu eins zu ersetzen. Dadurch kann nahezu jedes bestehende Lastensystem in besonders einfacher Weise mit dem erfindungsgemäßen Verbindungselement 1 mit integrierter Wiegeeinheit 6 erweitert werden.To solve this problem or to avoid these disadvantages, the Figures 2a and 2b a connecting element 1 with integrated weighing unit 6 is shown. The Figure 2a shows a simplified schematic side view, while the Figure 2b shows a schematic plan view. The connecting element 1 is suitable for replacing the conventional connecting element 1' of Figure 1 to replace one-to-one. As a result, almost any existing load system can be expanded in a particularly simple manner with the connecting element 1 according to the invention with integrated weighing unit 6.

Das Verbindungselement 1 ist als Traverse ausgestaltet. Die Traverse weist dabei die geometrischen Maße einer Normtraverse nach DIN 15412-1 und DIN 15412-2 auf. Um einen Lasthaken 2 mit dem Verbindungselement 1 zu verbinden, weist das Verbindungselement 1 eine Aussparung 5 auf, in die der Lasthaken 2 eingeführt werden kann. Links und rechts neben der Aussparung 5 ist jeweils ein Hohlraum 8 im Verbindungselement 1 vorgesehen, in dem ein Dehnungssensor 7 angeordnet ist. Der Dehnungssensor 7 ist innerhalb des Hohlraums 8 auf dem Verbindungselement 1 aufgebracht, beispielsweise durch eine Verklebung, sodass dieser kleinste Verformungen des Verbindungselementes 1 detektieren kann.The connecting element 1 is designed as a crossbeam. The crossbeam has the geometric dimensions of a standard crossbeam according to DIN 15412-1 and DIN 15412-2. In order to connect a load hook 2 to the connecting element 1, the connecting element 1 has a recess 5 into which the load hook 2 can be inserted. Left and to the right of the recess 5, a cavity 8 is provided in the connecting element 1, in which a strain sensor 7 is arranged. The strain sensor 7 is applied within the cavity 8 on the connecting element 1, for example by gluing, so that it can detect the smallest deformations of the connecting element 1.

Die Dehnungssensoren 7 sind punktsymmetrisch zum Zentrum 9 der Aussparung 5 angeordnet. Beim Anhängen einer Last an den Lasthaken ist dieses Zentrum 9 der Hauptangriffspunkt der Gewichtskraft, sodass sich die Verformung des Verbindungselementes 1 ausgehend von dem Zentrum 9 radial ausbreitet. Durch die punktsymmetrische Anordnung der Dehnungssensoren 7 kann diese Verformung gleichmäßig erfasst werden. Die Dehnungssensoren sind sowohl über einen Zuführkanal 13 als auch über einen Servicekanal 12 zugänglich, die jeweils mittels einer Verschlusskappe 10 verschlossen werden können. Im eingebauten Zustand befinden sich die Servicekanäle 12 auf der Frontalseite, sodass sie weiterhin leicht zugänglich sind.The strain sensors 7 are arranged point-symmetrically to the center 9 of the recess 5. When a load is attached to the load hook, this center 9 is the main point of application of the weight force, so that the deformation of the connecting element 1 spreads radially from the center 9. The point-symmetrical arrangement of the strain sensors 7 allows this deformation to be recorded evenly. The strain sensors are accessible via both a feed channel 13 and a service channel 12, each of which can be closed using a closure cap 10. When installed, the service channels 12 are located on the front side, so that they are still easily accessible.

Die Dehnungssensoren 7 sind mit Verstärkersensoren 11 gekoppelt, die kleinste Spannungen bzw. Änderungen des elektrischen Widerstandes erfassen und verstärken. Auf diese Weise können auch geringe Verformungen detektiert werden, sodass die Qualität der Wiegeeinheit auch bei einem Verbindungselement 1 mit einer relativ hohen Steifigkeit insgesamt erhöht werden kann.The strain sensors 7 are coupled to amplifier sensors 11, which detect and amplify the smallest voltages or changes in electrical resistance. In this way, even small deformations can be detected, so that the quality of the weighing unit can be increased overall, even with a connecting element 1 with a relatively high rigidity.

Bei einem herkömmlichen Lastensystem, wie in Figur 1 gezeigt, kann demnach die herkömmliche Normtraverse 1' durch die erfindungsgemäßen Normtraverse 1 ersetzt werden. Ein vollständiger Umbau des Lastensystems ist nicht mehr erforderlich. Einzig die Lasthakenaufhängung muss umgebaut werden. Dazu ist es jedoch ausreichend, den Lasthaken zu entfernen. Danach kann das Verbindungselement ausgetauscht werden, sodass ein herkömmliches Lastensystem mit einer Wiegeeinheit 6 erweitert werden kann, ohne dass sich die äußeren Abmessungen, insbesondere die Bauhöhe, verändern oder die Umbaumaßnahmen mit einem erhöhten Aufwand einher gehen.In a conventional load system, as in Figure 1 As shown, the conventional standard crossbeam 1' can be replaced by the standard crossbeam 1 according to the invention. A complete conversion of the load system is no longer necessary. Only the load hook suspension has to be converted. To do this, however, it is sufficient to remove the load hook. The connecting element can then be replaced so that a conventional load system can be expanded with a weighing unit 6 without changing the external dimensions, in particular the height, or the conversion measures being associated with increased expenditure.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
VerbindungselementConnecting element
1'1'
herkömmliches Verbindungselementconventional fastener
22
LasthakenLoad hook
33
LasthakenaufhängungLoad hook suspension
44
LastaufnahmeeinrichtungLoad handling device
55
AussparungRecess
66
WiegeeinheitWeighing unit
77
DehnungssensorStrain sensor
88th
Hohlraumcavity
99
Zentrumcenter
1010
VerschlusskappeCap
1111
VerstärkersensorAmplifier sensor
1212
ServicekanalService channel
1313
ZuführkanalFeed channel

Claims (9)

Verbindungselement (1) für eine Lasthakenaufhängung (2) zum Verbinden eines Lasthakens (2) mit einer Lastaufnahmeeinrichtung (4) eines Hebezeuges, aufweisend eine Aussparung (5) zum Einführen und Befestigen des Lasthakens (2), wobei
das Verbindungselement (1) eine Wiegeeinheit (6) zum Wiegen einer an dem Lasthaken (2) anhängbare Last umfasst und das Verbindungselement (1) eine Traverse mit geometrischen Abmessungen einer Normtraverse nach DIN 15412 umfasst.Connecting element (1) for a load hook suspension (2) for connecting a load hook (2) to a load-carrying device (4) of a lifting device, having a recess (5) for inserting and fastening the load hook (2), wherein
the connecting element (1) comprises a weighing unit (6) for weighing a load that can be attached to the load hook (2) and the connecting element (1) comprises a crossbeam with geometric dimensions of a standard crossbeam according to DIN 15412. Verbindungselement (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Lasthakenaufhängung (3) eine Normlasthakenaufhängung nach DIN 15411 umfasst und/oder die Lastaufnahmeeinrichtung (4) eine Unterflasche, bevorzugt nach einer der Normen DIN 15408, DIN 15409 oder DIN 15410, umfasst.Connecting element (1) according to claim 1 or 2, wherein the load hook suspension (3) comprises a standard load hook suspension according to DIN 15411 and/or the load-bearing device (4) comprises a bottom block, preferably according to one of the standards DIN 15408, DIN 15409 or DIN 15410. Verbindungselement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Wiegeeinheit (6) wenigstens einen Dehnungssensor (7) umfasst.Connecting element (1) according to one of the preceding claims, wherein the weighing unit (6) comprises at least one strain sensor (7). Verbindungselement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verbindungselement (1) wenigstens einen Hohlraum (8) aufweist, in dem der wenigstens eine Dehnungssensor (7) angeordnet ist.Connecting element (1) according to one of the preceding claims, wherein the connecting element (1) has at least one cavity (8) in which the at least one strain sensor (7) is arranged. Verbindungselement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Wiegeeinheit (6) wenigstens zwei Dehnungssensoren (7) angeordnet in je einem Hohlraum (8) aufweist und die Dehnungssensoren (7) zu einem Zentrum (9) der Aussparung (5) punktsymmetrisch angeordnet sind.Connecting element (1) according to one of the preceding claims, wherein the weighing unit (6) has at least two strain sensors (7) arranged in a respective cavity (8) and the strain sensors (7) are arranged point-symmetrically to a center (9) of the recess (5). Verbindungselement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Hohlraum (8) von außen zugänglich und mittels einer Verschlusskappe (10) verschließbar ist.Connecting element (1) according to one of the preceding claims, wherein the cavity (8) is accessible from the outside and can be closed by means of a closure cap (10). Verbindungselement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Wiegeeinheit (6) mit einer wiederaufladbaren Stromversorgung koppelbar ist.Connecting element (1) according to one of the preceding claims, wherein the weighing unit (6) can be coupled to a rechargeable power supply. Verbindungselement (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Wiegeeinheit (6) pro Dehnungssensor (7) einen mit dem Dehnungssensor (7) gekoppelten Verstärkersensor (11) umfasst.Connecting element (1) according to one of the preceding claims, wherein the weighing unit (6) comprises one amplifier sensor (11) coupled to the strain sensor (7) for each strain sensor (7). Verwendung eines Verbindungselementes (1) nach einem der vorherigen Ansprüche zum Verbinden eines Lasthakens (2) mit einer Lastaufnahmeeinrichtung (4) eines Hebezeuges.Use of a connecting element (1) according to one of the preceding claims for connecting a load hook (2) to a load-bearing device (4) of a lifting device.
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