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Anordnung zum Wiegen der Last mittels Kraftmeßdose für Hebezeuge Kraftmeßdosen
haben in den letzten Jahren für die Lastwägung bei Hebezeugen in zunehmendem Maße
Eingang gefunden. Dies liegt in erster Linie daran, daß die mit ihnen gebildeten
Wägeeinrichtungen gegenüber Hebezeugwaagen anderer Art, beispielsweise auf Schneiden
gelagerten Parallelogrammwaagen, neben ausreichender Wiegegenauigkeit beträchtlich
einfacher und raumsparender ausfallen ; ein weiterer wesentlicher Vorzug ist, daß
der Meßwert von der Dose über beliebige Entfernungen zu einem Anzeigegerät ohne
Schwierigkeiten und mit nur geringem baulichen Aufwand übertragen werden kann. Letzteres
deutet noch einen weiteren Vorzug von mit Kraftmeßdosen arbeitenden Wägeeinrichtungen
an, nämlich den, sie verhältnismäßig einfach in bereits bestehende Anlagen nachträglich
einbauen zu können.
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Bekannt sind Einrichtungen bei Kranen, welche eine Kraftmeßdose am
Kranauslegerkopf aufweisen. Hierbei ist die Auslegerkopfrolle exzentrisch auf ihrer
Achse gelagert, so daß die Seilzugresultierende ein Drehmoment auf die Rollenachse
ausübt. Ein auf der Rollenachse zentrisch angebrachter Hebel wirkt mit seinem freien
Ende auf die Kraftmeßdose, übermittelt also die Kraft übersetzt auf diese. Ein mit
der Kraftmeßdose zusammenarbeitendes Anzeigegerät zeigt die jeweils von der Meßdose
ermittelte Kraft entsprechend umgerechnet als Last an.
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Eine andere mittels Meßdose arbeitende Hebezeugwiegeeinrichtung, die
bereits vorgeschlagen wurde, weist am Kranauslegerkopf eine um den Mittelpunkt ihres
einen Lagers schwenkbare Kopfrollenachse auf in
ihrem anderen Lager
liegt die Kopfrollenachse in Richtung der einen aus der Seilzugresultierenden sich
ergebenden Kraftkomponente an und ruht in Richtung der zweiten, zu messenden Kraftkomponente
in dem Lager mit entsprechendem Spiel für die Schwenkbewegung, wobei auf dieser
Lagerseite die Achse an die Kraftmeßdose angeschlossen ist, die auf eine entsprechend
geeichte Anzeigevorrichtung wirkt.
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Nicht selten macht es jedoch beträchtliche Schwierigkeiten, die Kraftmeßdose
an der Kopfrollenachse eines Kranauslegers anzuordnen, weil an dieser Stelle zusätzliches
Gestänge oder dergleichen unerwünscht ist oder wegen großer Tragkraft die Kopfrollenachse
nur eine starre Abstützung zuläßt. Hinzu kommt noch, daß bei Anordnung der Kraftmeßdose
an dieser Stelle das Maßergebnis durch Schrägzug der Last verfälscht wird.
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Mit der Neuerung wird eine Einrichtung zum Wiegen mittels Kraftmeßdose
aufgezeigt, bei welcher die Meßdose nicht an der Auslegerkopfrolle angeordnet zu
werden braucht. Es wird dabei ausgegangen von einem Hebezeug, dessen Lastseil im
Winkel über eine Rolle geführt ist. Gedacht ist hierbei besonders an Doppellenkerkrane,
ohne daß aber die Anwendung auf solche beschränkt wäre.
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Die Erfindung besteht nun darin, daß die Seilrollenachse in parallel
zu den Seiltrumen sich erstreckenden Stützen gelagert ist, wobei in der einen Seilrichtung
wenigstens zwei Stützen vorgesehen sind, die an ihren inneren Enden die Seilrollenachse
drehbeweglich aufnehmen und drehbeweglich auf einer in der Hebezeugkonstruktion
befestigten, parallel zur Seilrollenachse liegenden Achse gelagert sind und in der
anderen Seilrichtung eine Stütze oder mehrere Stützen vorgesehen ist bzw. sind,
welche bzw. von welchen jede an ihrem inneren Ende die Seilrollenachse drehbeweglich
aufnimmt und mit ihrem
äußeren Ende mittelbar oder unmittelbar auf
einer oder mehreren an der Hebezeugkonstruktion angebrachten Kraftmeßdose (n) ruht.
Um die Kraft sicher zu übertragen, werden die Stützen, welche auf die Kraftmeßdose
bzw.-dosen wirken, zweckmäßig in Richtung ihrer Längsachse geführt, der geringen
Reibung wegen vorzugsweise in einem Wälzlager. Damit das Eigengewicht der Anordnung
das Wägeergebnis nicht beeinflussen kann, wird ihr Gewicht durch ein entsprechendes
Tariergewicht ausgeglichen ; hierfür bildet man zweckmäßig die Stützen, welche auf
der parallel zur Seilrollenachse liegenden Achse drehbeweglich gelagert sind, als
zweiarmige Hebel aus und bringt je ein Gewicht an deren freien Hebelarmen an.
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In verschiedenen Fällen ist der Winkel, mit dem bei einem Hebezeug
das Lastseil über eine Rolle geführt ist, in Abhängigkeit von der Relativbewegung
zweier gelenkig miteinander verbundener Bauteile veränderlich und muß gleichzeitig
aus konstruktiven Gründen die Seilrollenachse achsparallel zur Gelenkachse dieser
Bauteile angeordnet werden, beispielsweise bei Doppellenkerkranen mit Parallelogrammausleger.
In diesen Fällen wäre demzufolge die für die erfindungsgemäße Wiegeanordnung erforderliche
Parallelität zwischen Seiltrumen und Stützen nicht mehr gewährleistet.
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Um die Wägeanordnung auch hier benutzen zu können, wird deshalb in
der weiteren Ausgestaltung vorgeschlagen, die die Seilrollenachse aufnehmenden Stützen
mit einer Parallelführung zu versehen, welche sie stets parallel zu den Seiltrumen
hält.
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Anhand zweier schematischer Ausführungsbeispiele sei die Neuerung
nun im einzelnen erläutert.
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Es zeigen Fig. 1 einen Kran, bei dem das Lastseil im Winkel über eine
Seilrolle geführt ist und dieser Winkel unveränderlich ist, Fig. 2 im einzelnen
die zum Kran nach Fig. 1 gehörige erfindungsgemäße Wiegeanordnung, Fig. 3 einen
Kran, bei dem mehrere Lastseile im Winkel über je eine Rolle geführt sind und dieser
Winkel veränderlich ist, sowie Fig. 4 im einzelnen die zum Kran nach Fig. 3 gehörige
Wiegeanordnung.
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Beim Drehscheibenkran gemäß Fig. 1 mit starrem Ausleger 1 ist das
Hubseil 2 im Winkel alpha über eine Seilrolle 3 geführt (Punkt A).
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Wie Fig. 2 zeigt, ist die Achse 4 der Seilrolle 3 in zwei Stützenpaaren
abgestützt. Das eine Stützenpaar wird gebildet von den Stützen 5,6, die an ihren
inneren Enden die Seilrollenachse 4 drehbeweglich aufnehmen und an ihren äußeren
Enden durch eine Traverse 7 miteinander fest verbunden sind. Die Traverse 7 ist
an ihrer Außenseite mit einer kugelabschnittförmigen Ausnehmung 8 versehen. In dieser
Ausnehmung 8 ruht das Kugeldruckstück einer magnetoelastischen Kraftmeßdose 9, welche
auf dem Träger 10 des Kranauslegers 1 befestigt ist.
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Das andere Stützenpaar besteht aus den Stützen 11,12, die als zweiarmige
Hebel ausgebildet sind ; sie sind auf der parallel zur Seilrollenachse 4 liegenden,
im Ausleger 1 befestigten Achse 13 drehbeweglich angeordnet, nehmen an ihren inneren
Enden drehbeweglich die Achse 4 der Seilrolle 3 auf und tragen an ihren äußeren
Enden verstellbar je ein Tariergewicht 14 bzw. 15 zum Ausgleich des Eigengewichtes
der Wiegeanordnung. Auf Grund der vorgesehenen Lagerung der
Stützenpaare
5,6-11,12 bzw. Abstützung im Ausleger 1 liegt das Stützenpaar 5, 6 stets parallel
zum Seiltrum 2 b und das Stützenpaar 11,12 immer parallel zum Seiltrum 2 a.
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Eine auf das Hubseil 1 wirkende Last hat in den beiden Seiltrumen
2a, 2b je einen bestimmten Seilzug zur Folge. Diese beiden Seilzüge ergeben eine
resultierende Kraft auf die Achse 4 der Seilrolle 3, welche in zwei Komponenten
zerlegt wird ; hiervon ist die eine Komponente in den Stützen 11, 12 wirksam und
wird unter Vermittlung der Achse 13 von der Auslegerkonstruktion aufgenommen und
die andere Komponente in den Stützen 5,6 wirksam und stellt die eigentliche von
der Kraftmeßdose zu messende Kraftkomponente dar, die über die Traverse 7 auf die
Kraftmeßdose 9 wirkt. Unter dem Einfluß der Meßkomponente erfahren die Stützen 5,6
eine geringfügige Ortsveränderung, die in der Größenordnung von einigen Zehnteln
Millimeter liegt.
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Die Kraftmeßdose 9 ist in bekannter Weise durch Leitungen an ein im
Kranhaus plaziertes Anzeigegerät, beispielsweise ein auf mehrere Meßbereiche umschaltbares
Schalttafelinstrument, angeschlossen, das dem Kranführer den Meßwert der Kraftmeßdose
als Last umgerechnet anzeigt. Je nachdem ob die Last im Zustand der Ruhe oder dem
der Bewegung gewogen werden soll, wird das Anzeigegerät mit einer Eichlast in diesem
bestimmten Zustand geeicht. Vorzugsweise wiegt man bei langsamer Hubbewegung, d.
h. auf Hebenstufe I.
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Beim Greiferwippkran mit Parallelogrammausleger nach Fig. 3 stimmt
die im Punkt B plazierte und in Fig. 4 im einzelnen gezeigte Anordnung zum Wiegen
im wesentlichen mit derjenigen nach dem
Beispiel der Fig. 2 überein.
Die Achse 4 für die beiden Seilrollen 3a, 3b ist wiederum in zwei Stützenpaaren
5-6,11-12, drehbar gelagert. Die Stützen 5, 6 verbindet an ihren äußeren Enden eine
Traverse 7, mit deren Hilfe sie auf der am Querträger 10 ruhenden Kraftmeßdose 9
abgestützt sind. Die Stütze 5 ist in einem Längskugellager in Form einer Kugelbüchse
16 geführt, dergleichen die Stütze 6 in einer Kugelbüchse 17. Die Stützen 11, 12
sind auf der achsparallel zur Seilrollenachse 4 liegenden Achse 13 drehbar gelagert.
Um das Eigengewicht der Wägeordnung auszugleichen, trägt die Stütze 11 an ihren
äußeren Enden verstellbar ein Tariergewicht 14 (nicht veranschaulicht) und die Stütze
12 verstellbar ein Tariergewicht 15.
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Da es sich hier um einen Wippkran handelt, ist der Winkel alpha, mit
dem die beiden Greiferseile 2,2' über ihre Seilrollen 3a, 3b geführt sind, in Abhängigkeit
von der Relativbewegung zwischen dem Spitzenausleger 1a und dem Zuglenker 1b veränderlich.
Weil aus konstruktiven Gründen die Seilrollenachse 4 nicht gleichachsig zu den Drehgelenken
18,19, welche Spitzenausleger 1a und Zuglenker 1b miteinander verbinden, angeordnet
werden kann, sondern in einem gewissen Abstand achsparallel dazu, muß die erforderliche
Parallelität zwischen den Stützen 5, 6 und den Seiltrumen 2a, 2a'einerseits und
diejenige zwischen den Stützen 11,12 und den Seiltrumen 2b, 2b' andererseits durch
entsprechende Mittel bewirkt werden. Dies geschieht mit Hilfe einer Parallelführung.
Sie ist gebildet aus den Stangen 20,21,22,23, die zu beiden Seiten der Stützen 11,
12 angeordnet sind. Die Stangen 20,21 sind auf achsgleich am Zuglenker 1b des Kranauslegers
1 angebrachten Zapfen 24,25 drehbar gelagert.
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Die Stangen 22,23 sind auf Zapfen 26, 27 drehbeweglich angeordnet,
welche achsgleich am Spitzenausleger 1a befestigt sind.
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An ihren inneren Enden nehmen die Stangen 20,21,22,23 die Achse 13
drehbeweglich auf, bilden also deren Lagerung. Die Bemessung der Stangen 20 bis
23 ist hierbei so getroffen, daß der Achsabstand der Zapfen 24,25 von der Achse
13 gleich ist dem Achsabstand der Zapfen 26,27 von den Gelenkpunkten 18,19 und ebenfalls
der Achsabstand der Zapfen 24,25 von den Gelenkpunkten 18, 19 gleich ist dem Achsabstand
der Achse 13 von den Zapfen 26,27.
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Die Arbeitsweise der Wägeanordnung nach Fig. 4 entspricht derjenigen
des Beispiels nach Fig. 2.
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In den Beispielen ist jeweils nur eine Kraftmeßdose verwendet. In
manchen praktischen Fällen empfiehlt es sich jedoch, mehrere Meßdosen nebeneinander
anzuordnen und sie auf ein Anzeigegerät parallel zu schalten.
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Die beispielsgemäßen Kraftmeßdose sind solche auf der Basis des magnetoelastischen
Effektes. Es können selbstverständlich auch rein mechanische Kraftmeßdosen oder
solche, die auf der Änderung eines elektrischen Stromes beruhen, angewendet werden.
- Schutzansprüche-