FI75929C - Anordning foer angivande av lutning hos en uppraett konstruktion saosom en lyftkran. - Google Patents

Description

75929

LAITE PYSTYSUORAN RAKENTEEN KUTEN NOSTURIN KALLISTUMAN ILMAISEMISEKSI - ANORDNING FÖR ANGIVANDE AV LUTNING HOS EN UPPRÄTT KONSTRUKTION SÄSOM EN LYFTKRAN

Tämän keksinnön kohteena on laite pystysuoran rakenteen kuten nosturin kallistuman ilmaisemiseksi, jossa laitteessa on ainakin yksi kallistukseen reagoiva elin.

Nostureissa ym. rakenteissa ja koneissa, jotka ovat alttiita luonnonvoimien vaikutuksille tai joita kuormitetaan eri tavoin, on välttämätöntä käyttää rakenteen kallistumaa osoittavaa laitetta, jonka avulla kallistuman suuruus on arvioitavissa ja kriittiset tilanteet ennakoitavissa Erityisesti rakennustyömailla käytettävien nosturien kallistuman mittaamiseksi käytetään nykyisin hyvin yksinkertaisia välineitä, kuten luo-tilanka, jonka alapäässä oleva luoti riippuu lankaa ympäröivän renkaan korkeudella osoittaen rakenteen kallistusta, tai ympyränmuotoinen libelli, jonka ilmakuplan asemasta kallistus on luettavissa.

Nämä tunnetut ratkaisut ovat hankalia käyttää, koska niitä on erikseen tarkkailtava, jotta niiden antama tieto olisi hyödynnettävissä. Vaaratilanteissakaan ei esim. nosturinkuljettaja saa tietoa liiallisesta kallistumasta muutoin kuin katsomalla kallistusta osoittavaa elintä. Lisäksi tällaiset elimet usein asennetaan rakenteen juureen asennus- ym. näkökohdista johtuen, jolloin äkillisen vaaratilanteen toteaminen esim. nosturin ohjaamossa on jopa mahdotonta ilman valppaita tarkkailijoita alhaalla. Tunnetaan myös elektroniikan hyödyntämiseen perustuvia kallistusilmaisimia, jotka myös perustuvat nestepinnan tarkkailuun. Nesteiden rajapintojen tarkkailu varsinkin kaksi-dimensionaalisesti on kuitenkin aina erittäin vaikea saada täysin luotettavaksi, ja erityisesti kuplien tarkkailu haittaa niiden lämpötilamuutosten mukana vaihteleva koko ja muoto sekä tässä yhteydessä tarvittavan kaksidimensionaalisen tarkkailun järjestämisen vaikeus.

2 75929 Tämän keksinnön tarkoituksena aikaansaada yksinkertainen ja varmatoiminen laite kallistuman ilmaisemiseksi, jolla ei ole edellämainittuja haittoja. Keksinnön mukaiselle laitteelle, jossa laitteessa on ainakin yksi kallistukseen reagoiva elin, on siten pääasiassa tunnusomaista se, että kallistukseen reagoiva elin muodostuu nestettä sisältävästä umpinaisesta säiliöstä, jonka yläpäähän on ripustettu nesteessä vapaasti heiluva lanka, jonka päähän on kiinnitetty levymäinen tai sylinteri-mäinen kappale, jonka asentoa on järjestetty tarkkailtavaksi säiliön ylä- tai alapuolelta sen ainakin osittain läpinäkyvän päädyn läpi suunnatulla valolähteellä mittaamalla siihen kohdistetun valosäteen aiheuttaman, elimestä takaisinheijastuneen säteen detektorilla, johon on kytketty ilmaisinelektroniikka ilmoittamaan ääni/valo- tai muulla vastaavalla merkinanto-laitteella koska rakenteen kallistus on lähestymässä ja/tai on saavuttanut tietyn ennalta asetetun rajan.

Keksinnön mukaisen laitteen etuna on ensinnäkin se, että käyttäjän ei tarvitse tarkkailla jotain, esim. nosturin normaalin toiminnan kannalta epäolennaista elintä todetakseen nosturissa olemisen turvallisuuden, vaan keksinnön mukainen laite ilmoittaa itse lähestyvistä tai saavutetuista turvallisuusrajöistä. Tällöin työntekijä voi keskittyä itse työntekoon paremmin, eikä tilaa myöskään jää tulkintaeroista johtuville väärinkäsityksille. Tämän anturityypin etuna on myös yksinkertaisuus, koska ratkaisukynnyksen ylitys on helposti todettavissa "on-off"- periaatteen mukaisesti ohjauselektroniikalla. Lopuksi todettakoon että laite on ehdottoman luotettava, koska ilmaisun aiheuttajana toimii kiinteä kappale eikä nestepinta. Laite toimii auttavasti jopa silloin, kun nestesäiliöön on jostain syystä muodostunut vuoto ja lähinnä vaimentimena toiminut neste valunut ulos.

Kallistusanturin tarkkailuun voi edullisesti käyttää yhdysra-kenteista komponenttia, jossa on valoa emittoiva, diodi ja valoherkkä transistori.

3 75929

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin esimerkin avulla viittaamalla oheiseen piirustukseen, jossa

Kuv. 1 esittää keksinnön mukaisen kallistusilmaisinlaitteen erästä sovellutusmuotoa perspektiivikuvassa ja varustettuna tekniikan tason mukaisella ympyrämuotoisella libellillä ylimääräisenä ilmaisimena,

Kuv. 2 esittää keksinnön mukaista kallistumiseen reagoivaa elintä,

Kuv. 3 esittää esimerkin kuvion 2 mukaisen elimen yhteydessä käytettävästä ilmaisinelektroniikasta.

Kuviossa 1 on esitetty esimerkinomaisesti nosturiin asennettavaa keksinnön mukaista laitetta, joka ulkoisesti muodostuu kotelosta 1, saranoista 2 ja kiinnityskorvista 3 laitteen testausta ja asennusta varten, sinänsä tunnetusta libellistä 4 sekä keksinnön mukaisen laitteen hälytyssummerista 5, virransyöttö j ohdosta 6 ja hälytysohjaussignaalin johtimesta 7. Li-bellissä 4 voidaan vielä erottaa asteikkorenkaat 8 sekä kaasu-kupla 9.

Libelliä voidaan edelleen käyttää keksinnön mukaisessa laitteessa sen tarkistamisessa ja asennuksessa. Hälyttimen summeri 5 soi, kun nosturi poikkeaa pystysuorasta suunnasta esim 3° mihin suuntaan tahansa. Hälytin voidaan varustaa releellä tai elektronisella kytkimellä, joka ohjaa johdon 7 avulla tarvittavia toimintoja vaarallisen kallistuman sattuessa. Hälytti-melle on järjestettävissä virransyöttö sopivasti suoraan nosturin 24 V virtajärjestelmästä johtoa 6 pitkin, jolloin hälytin on aina päällekytketty, kun hissiä käytetään.

Kuviossa 2 on esitetty eräs keksinnön mukaisista kallistumis-herkistä elimistä, joka muodostuu nestettä sisältävästä umpinaisesta säiliöstä 10, jonka yläpäähän on ripustettu nesteessä vapaasti heiluva lanka 11. Neste toimii tässä valmentajana, 4 75929 rauhoittaen langan 11 liikkeet. Langan 11 päähän on sekä painoksi että ilmaisuelimeksi kiinnitetty levymäinen tai sylinte-rimäinen kappale 12, jonka poikkileikkaus edullisimmin on ympyrä, koska silloin saadaan ympyränmuotoinen ilmaisu/hälytys-raja. Kuvion mukaisesti on läpinäkyvän pohjan 13 läpi langassa 11 roikkuvan kappaleen 12 alapintaan suunnattu valolähteen 14 antama valo, jonka antama heijastus kappaleesta 12 on detek-toitavissa valoherkällä anturilla 15 ja ilmaisinelektroniikan avulla.

Kun nosturi kallistuu, pysyy lanka painovoiman ansiosta tietenkin edelleen maahan nähden pystysuorassa. Säiliö 10 ja sen alapuolelle asetettu valolähde/detektoriasetelma sen sijaan kallistuvat nosturin mukana. Jos nosturin kallistus ylittää kriittisen rajan, on kappale 12 siirtynyt säilössä 10 valolähteen nähden niin paljon, että valonsäde ohittaa kappaleen. Tällöin ei heijastustakaan saada, mikä tilanne muutos on helposti tunnistettavissa detektorilla 15. Ilmaisinelektroniikka toimii sitten tilanteen mukaisesti kytkien summeri tai joku muu varoituslaite päälle sekä mahdollises ti myös aktivoiden muita vaaratilannetta ehkäiseviä laitteita. Valolähde 14 ja detektori 15 voivat edullisesti muodostua yhdysrakenteisesta valmiskomponentista 17, jossa valolähteenä on infrapunadiodi ja vastaanottimena (detektorina) fototransistori.

Kuvion 2 mukaista periaatetta voidaan myös käyttää keksinnön mukaisesti siten, että läpinäkyvän kannen 16 läpi langassa 11 roikkuvan kappaleen 12 pintaan on suunnattu valolähteen antama valo, jonka intensiteettivaihtelu (kappaleen 12 aiheuttama varjo) säiliön 10 toisessa päässä on detektoitavissa valoherkällä anturilla läpinäkyvän pohjan 13 läpi ilmaisinelektroniikan avulla.

Kuviossa 3 on esitetty esimerkki kuvion 2 mukaisen elimen yhteydessä käytettävästä ilmaisinelektroniikasta. Kun heilurin 12 heijastava pinta on säteen tiellä, on heijastus transistoriin T1 voimakas ja pisteen A potentiaali on alhaisempi kuin 75929 pisteen B potentiaali. Hälyttimen kallistuessa heiluri siirtyy pois säteen edestä, jolloin heijastus heikkenee merkittävästi, ja pisteen A taso kohoaa yli pisteen B tason. Tällöin operaatiovahvistin 19 antaa ohjauksen transistorille T2, jonka siirryttyä johtavaan tilaan summeri 5 soi ja rele 18 (muuta hälyty slaitteistoa varten) muuttaa tilaansa. Kondensaattori C eliminoi mekaanisten värähtelyjen vaikutukset kytkentävaiheessa.

Yksinkertaiset operaatiovahvistinkytkennät ovat ammattimiehelle tuttu asia ja löydettävissä valmiina mallikytkentöinä sähköalan oppikirjoissa. Kun detektorin potentiaali ylittää kynnysarvon saadaan signaali, joka mahdollisesti vahvistettuna kytkee hälytyslaitteet toimintaan. Kynnysarvo on helposti asetettavissa säätövastuksella siten, että hälytys annetaan kallistuman ollessa esim. 3°.

Alan ammattimiehelle on selvää, että keksinnön eri sovellu-tusmuodot eivät rajoitu ainoastaan yllä esitettyyn esimerkkiin, vaan voivat vaihdella jäljempänä esitettävien patenttivaatimusten puitteissa.

Claims (2)

75929

1. Laite pystysuoran rakenteen kuten nosturin kallistuman ilmaisemiseksi, jossa laitteessa on ainakin yksi kallistukseen reagoiva elin (12,20), tunnettu siitä, että kallistukseen reagoiva elin muodostuu nestettä sisältävästä umpinaisesta säiliöstä (10), jonka yläpäähän on ripustettu nesteessä vapaasti heiluva lanka (11), jonka päähän on kiinnitetty levymäinen tai sylinterimäinen kappale (12), jonka asentoa on järjestetty tarkkailtavaksi säiliön ylä- tai alapuolelta sen ainakin osittain läpinäkyvän päädyn läpi (13 tai 17) suunnatulla valolähteellä (14) mittaamalla siihen kohdistetun valosäteen aiheuttaman, elimestä takaisinheijastuneen säteen detektorilla (15), johon on kytketty ilmaisinelektroniikka ilmoittamaan ääni/valo- tai muulla vastaavalla merkinantolaitteella (5) koska rakenteen kallistus on lähestymässä ja/tai on saavuttanut tietyn ennalta asetetun rajan.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kallistukseen reagoivan elimen tarkkailuun käytetään yhdysrakenteista komponenttia (16), jossa on valoa emittoiva diodi (Dl) ja valoherkkä transistori (T1).