DE1167502B - Crane hook block with a ring load cell surrounding the hook shaft - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLANDFEDERAL REPUBLIC OF GERMANY

DEUTSCHESGERMAN

PATENTAMTPATENT OFFICE

AUSLEGESCHRIFTEDITORIAL

Internat. Kl.: B 66 cBoarding school Class: B 66 c

Deutsche Kl.: 35 b-3/17 German class: 35 b -3/17

Nummer: 1 167 502Number: 1 167 502

Aktenzeichen: Sch 29940 XI / 35 bFile number: Sch 29940 XI / 35 b

Anmeldetag: 5. Juli 1961Filing date: July 5, 1961

Auslegetag: 9. April 1964Opening day: April 9, 1964

Die Erfindung betrifft eine Kranhakenflasche mit einer den Hakenschaft umgebenden Ringkraftmeßdose, die zwischen einem relativ zum Hakenschaft unbeweglichen Bauelement, das sich über Kugeln auf die Ringkraftmeßdose abstützt, und einer Seilrollen tragenden.Traverse, die in einer Bohrung den Hakenschaft aufnimmt, eingebaut ist.The invention relates to a crane hook block with a ring load cell surrounding the hook shaft, between a component that is immovable relative to the hook shaft and that is located on balls the ring load cell is supported, and a pulley-bearing traverse, which the hook shaft in a hole receives, is built in.

Es sind mehrere Ausführungsformen elektronischer Wägeeinrichtungen für Krananlagen bekanntgeworden. Den Vorteilen stehen immer Nachteile gegenüber, die bei der Wahl einer bestimmten Ausführungsform gegeneinander abgewogen werden müssen. Allgemein wird die Forderung erhoben, daß der Kranhaken bzw. der Hakenschaft in der Traversenbohrung leicht drehbar ist. Diese Forderung muß, wo auch immer die den elektrischen Teil der Wägeeinrichtung bildenden Kraftmeßdosen eingebaut sein mögen, immer erfüllt sein. Gleichzeitig soll aber auch sichergestellt sein, daß die Wägeeinrichtung mit relativ einfachen Bauelementen robust und betriebssicher konstruiert ist. Die Bauelemente müssen darüber hinaus raumsparend sein, so daß kein nennenswerter Verlust an Hubhöhe entsteht, der nur durch eine größere, sehr kostspielige Bauhöhe der ganzen Krananlage erkauft werden kann.Several embodiments of electronic weighing devices for crane systems have become known. The advantages are always offset by disadvantages that have to be weighed against each other when choosing a specific embodiment. Generally the requirement is raised that the crane hook or the hook shaft in the traverse bore is easily rotatable. This requirement must be wherever the electrical part of the weighing device forming load cells may be built in, always be fulfilled. At the same time, it should also be ensured be that the weighing device is constructed robustly and reliably with relatively simple components is. The components must also be space-saving, so that no significant loss in lifting height, which is only bought at the expense of a larger, very expensive overall height of the entire crane system can be.

Die elektronischen Wägeeinrichtungen, bei denen eine Kraftmeßdose im Wägehaken des Krans eingebaut ist, sind relativ einfach und billig; aber sie haben den Nachteil, daß bei größerer Tragfähigkeit der Verlust an Hubhöhe zu groß wird. Einen wesentlichen Fortschritt unter Vermeidung des erwähnten Nachteils bringt eine Ringkraftmeßdose, die den Hakenschaft umgibt, wobei der lichte Durchmesser der ringförmigen Kraftmeßdose um einen geringen Betrag größer als der Schaftdurchmesser des Kranhakens ist. Die Ringkraftmeßdose ist bei bekannten Ausführungsformen zwischen einem relativ zum Hakenschaft unbeweglichen Bauelement, z. B. einer Mutter, die sich über Kugeln auf die Ringkraftmeßdose abstützt, und einer Seilrollen tragenden Traverse, die in einer Bohrung den Hakenschaft aufnimmt, eingebaut.The electronic weighing devices, in which a load cell is built into the weighing hook of the crane is are relatively easy and cheap; but they have the disadvantage that the larger the load capacity, the loss the lifting height becomes too great. A significant step forward while avoiding the disadvantage mentioned brings a ring load cell that surrounds the hook shaft, the clear diameter of the ring-shaped Load cell is a small amount larger than the shaft diameter of the crane hook. In known embodiments, the ring load cell is immovable between one relative to the hook shank Component, e.g. B. a mother, which is supported by balls on the ring load cell, and a cross member carrying rope pulleys, which receives the hook shaft in a hole.

Ein mit einer derartigen Wägeeinrichtung ausgerüsteter Kran zeigt aber im Betrieb schwerwiegende Nachteile. Bei einseitiger Belastung, die bei Belastung nur einer Hakenhälfte einer mit einem Doppelhaken versehenen Kranhakenflasche oder bei schrägem Lastangriff durch Seilzug auftritt, vollführt der Hakenschaft eine Kippbewegung. Seine Längsachse wird gegenüber der Maßachse der Ringkraftmeßdose verschwenkt. Hierdurch wird nur ein schmaler Sektor der Kraftmeßdose auf Druck beansprucht, während die anderen Teile ohne Krafteinwirkung bleiben. DieHowever, a crane equipped with such a weighing device exhibits serious problems during operation Disadvantage. With one-sided load, the one with a double hook when only one half of the hook is loaded provided crane hook block or when the load is attacked at an angle by a cable pull, the hook shaft performs a tilting motion. Its longitudinal axis is pivoted relative to the measuring axis of the ring load cell. As a result, only a narrow sector of the load cell is subjected to pressure while the other parts remain without force. the

Kranhakenflasche mit einer den Hakenschaft
umgebenden RingkraftmeßdbseCrane hook bottle with a hook shaft
surrounding Ringkraftmeßdbse

Anmelder:Applicant:

CARL SCHENCK Maschinenfabrik G.m.b.H., Darmstadt, Landwehrstr. 55CARL SCHENCK Maschinenfabrik G.m.b.H., Darmstadt, Landwehrstr. 55

Als Erfinder benannt: ,
Wolfgang Bachmann, DieburgNamed as inventor:,
Wolfgang Bachmann, Dieburg

Kraftmeßdose ist einer außerordentlich hohen einseitigen Beanspruchung ausgesetzt, die oft die Ursache für eine Zerstörung bildet. Au¹Ch wenn eine Zerstörung der Meßdose bei nicht zu starker Belastung vermieden wird, verursacht der Reibschluß zwischen dem zylindrischen Mantel des Häken'schaftes und der Innenwandung der Traversenbehrung unvermeidliche Meßfehler. Diese Meßfehler sind unkontrollierbar und können deshalb nicht korrigiert werden. Darüber hinaus wird die durch das Kugellager erreichbare Drehbewegung des Hakenschaftes behindert.The load cell is exposed to extremely high one-sided stress, which is often the cause of destruction. Au ¹ Ch if destruction of the load cell is avoided when the load is not too high, the frictional engagement between the cylindrical jacket of the hook shaft and the inner wall of the crossbeam reinforcement causes unavoidable measurement errors. These measurement errors are uncontrollable and therefore cannot be corrected. In addition, the rotary movement of the hook shaft that can be achieved by the ball bearing is hindered.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Kranhakenflasche konstruktiv so auszubilden, daß die Ringkraftmeßdose einer vorstehend geschilderten Wägeeinrichtung stets richtige Meßwerte anzeigt, wobei eine Zerstörung der Meßdose vermieden und eine freie Drehbewegung des Hakenschaftes um seine Längsachse jederzeit gewährleistet ist. Um diese Lösung zu verwirklichen, werden zur Führung des Hakenschaftes in Richtung der Meßachse der Ringkraftmeßdose in der Kranhakenflasche Kugeln vorgesehen. Derartige Kugeln zur Führung des Druckstempeis in Richtung der Meßachse sind bei Kraftmeßdosen bereits bekannt. Diese Kugeln werden in dem Zwischenraum zwischen Druckstempel und dem Gehäuse angeordnet. Sie besitzen jedoch den Nachteil, daß bei Relativbewegungen des Druckstempels gegenüber dem Gehäuse eine gleitende Bewegung sich ergeben kann, so daß hierdurch Meßfehler infolge der nichtbestimmbaren Reibungsverluste und ein sehr hoher Verschleiß an Kugeln und Druckstempeln auftreten. Eine gleitende Reibung tritt immer dann auf,The object of the invention is to construct a crane hook block so that the Ring load cell of a weighing device described above always shows correct measured values, with a destruction of the load cell avoided and a free rotation of the hook shaft around his Longitudinal axis is guaranteed at all times. In order to achieve this solution, the Hook shank is provided in the direction of the measuring axis of the ring load cell in the crane hook block balls. Such balls for guiding the Druckstempeis in the direction of the measuring axis are in load cells already known. These balls are in the space between the plunger and the Housing arranged. However, they have the disadvantage that with relative movements of the plunger relative to the housing a sliding movement can result, so that measurement errors as a result of the Friction losses that cannot be determined and a very high level of wear on balls and pressure rams occur. Sliding friction always occurs

wenn die Kugeln in einem fest angeordneten Kugelring gelagert sind. Um diese bei den bekannten Anordnungen, bei denen Kugeln zur Führung vorgesehenwhen the balls are stored in a fixed ball ring. In order to do this with the known arrangements, where balls are provided for guidance

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sind, auftretenden Nachteile zu vermeiden, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß je einen Kugelring bildende Stahlkugeln auf den Hakenschaft ringförmig umgebenden Federelementen lagern, die derart nachgiebig ausgebildet sind, daß die Kugeln auf dem Kranhakenschaft auch in Längsrichtung des Schaftes abrollen können. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden in einer ringförmigen Ausdrehung am oberen und unteren Ende der Traverse bzw. vorzugsweise in je einem oberhalb und unterhalb mit der Traverse fest verbundenen Ringkörper je einen Kugelring bildende Stahlkugeln angeordnet.are to avoid occurring disadvantages, is according to the invention proposed that each steel balls forming a ball ring on the hook shaft in a ring store surrounding spring elements, which are so resilient that the balls on the crane hook shaft can also roll in the longitudinal direction of the shaft. According to another feature of the invention are in an annular recess at the top and bottom of the traverse or preferably in a ring body firmly connected above and below with the traverse Steel balls each forming a ball ring are arranged.

Schließlich sind noch konstruktive Mittel zum Schutz der Konstruktionselemente gegen Verunreinigungen, Hitzeeinwirkung usw. vorgesehen. Erfindungsgemäß ist das untere ringförmige Federelement auf einem leicht lösbaren Abdichtungsring aufgelegt, der von einem ebenfalls leicht lösbaren, z. B. kragenförmig ausgebildeten Schutzring gehalten wird.Finally, there are constructive means to protect the construction elements against contamination, Exposure to heat etc. provided. According to the invention is the lower annular spring element placed on an easily detachable sealing ring, which is also easily detachable, z. B. collar-shaped trained guard ring is held.

Der Gegenstand der Erfindung ist mit einem Ausführungsbeispiel zeichnerisch wiedergegeben. Die Figur zeigt eine teilweise im Schnitt dargestellte Kranhakenflasche, in der u. a. bekannte Teile einer an sich bekannten elektronischen Meßeinrichtung eingebaut sind. Diese bekannten Teile bilden eine Ringkraftmeßdose 1, die den Schaft 2 einer Kranhakenflasche, deren Haken in der Figur weggelassen ist, mit geringem Spiel umgibt. Am oberen Teil des Hakenschaftes befindet sich ein relativ zum Schaft unbewegliches Bauelement, z. B. eine Mutter 3, in deren unterer Ausdrehung Kugeln eines käfiglosen Kugellagers 4 laufen. Die Kugeln werden unten von einem Druckring 5 gehalten, der eine obere Verbindung mit der Ringkraftmeßdose herstellt. In der bekannten Meßeinrichtung sitzt die Kraftmeßdose abweichend von der in der Figur gezeichneten Darstellung direkt auf dem Teil 6 einer Traverse, der auf seinen Armen 6 a Seilrollen des Krans trägt.The subject matter of the invention is shown graphically with an exemplary embodiment. the The figure shows a crane hook block shown partially in section, in which inter alia. known parts one in itself known electronic measuring device are installed. These known parts form a ring load cell 1, the shaft 2 of a crane hook block, the hook of which is omitted in the figure, with little Game surrounds. At the upper part of the hook shank there is a relative to the shank immovable Component, e.g. B. a nut 3, in the lower recess of which balls of a cage-free ball bearing 4 run. The balls are held at the bottom by a pressure ring 5, which has an upper connection with the ring load cell manufactures. In the known measuring device, the load cell sits differently from that in the Figure drawn representation directly on the part 6 of a traverse, the pulleys on his arms 6 a the crane carries.

Die anschließend beschriebenen Teile der Kranhakenflasche gehören zum Gegenstand der Erfindung. Sie arbeiten erfindungsgemäß mit den vorstehend beschriebenen Teilen der elektronischen Meßeinrichtung zusammen.The parts of the crane hook block described below are part of the subject matter of the invention. According to the invention, they work with the parts of the electronic measuring device described above together.

Der die Bohrung für den Hakenschaft tragende Teil der Traverse ist mit einem oberen Ringkörper 7 und einem unteren Ringkörper 8 z. B. durch Schraubverbindungen fest verbunden. In diesen Ringkörpern, die einen Teil der Traverse bilden, ist je eine ringförmige Ausdrehung angebracht, in denen aus der Figur ersichtliche Kugeln eines oberen Kugelrings 9 und eines unteren Kugelrings 10 liegen. Die Kugeln sind in den Ausdrehungen ohne Verwendung von Käfigen lose eingelegt. Sie werden von einem oberen und unteren Federelement 11 und 12 gehalten. Das ringförmige Federelement kann eine beliebige Konstruktion aufweisen. Es kann z. B. aus einem nicht federnden Ring mit unterhalb angebrachten Federn bestehen. Es kann eine Gummifeder sein oder aus einem Ring bestehen, der aus einem federnden Material hergestellt ist. Im oberen Ringkörper ist eine ringförmige Nut angebracht, in der ein unterer Lagerring aus einem nachgiebigen Stoff, z. B. aus einem weichen Metall, liegt. In dem Lagerring ist ebenfalls eine ringförmige Nut eingelassen, in die ein unterer Ringwulst 14 der Ringkraftmeßdose eingreift. Ein oberer Ringwulst 15 der Kraftmeßdose greift in eine ringförmige Nut in einem oberen, ebenfalls aus einem nachgiebigen Stoff hergestellten Lagerring 16 ein, der in eine Ringnut des Druckrings 5 eingelegt ist. Das untere ringförmige Federelement 12 liegt auf einem leicht lösbaren Abdichtungsring 17 auf, der von einem ebenfalls leicht lösbaren, vorzugsweise kragenförmig gestalteten Schutzring 18 gehalten wird.The part of the traverse carrying the hole for the hook shank is provided with an upper ring body 7 and a lower ring body 8 z. B. firmly connected by screw connections. In these ring bodies which form part of the traverse, an annular recess is attached, in which from the Figure visible balls of an upper ball ring 9 and a lower ball ring 10 are located. The balls are loosely inserted in the recesses without the use of cages. You will be from a top and lower spring element 11 and 12 held. The annular spring element can be of any construction exhibit. It can e.g. B. consist of a non-resilient ring with springs attached below. It can be a rubber spring or consist of a ring made of a resilient material is made. In the upper ring body there is an annular groove in which a lower bearing ring made of a resilient fabric, e.g. B. made of a soft metal. There is also one in the bearing ring embedded annular groove into which a lower annular bead 14 of the annular load cell engages. A top one Annular bead 15 of the load cell engages in an annular groove in an upper, also from one A bearing ring 16 made from resilient material, which is inserted into an annular groove of the pressure ring 5. That lower annular spring element 12 rests on an easily detachable sealing ring 17, which is of a also easily detachable, preferably collar-shaped protective ring 18 is held.

Vom Kranhaken aus wird der Kraftfluß über den Hakenschaft, die relativ zum Schaft feststehende Mutter 3, die Kugeln des Kugellagers 4, über den Druckring 5 und den oberen Lagerring 16 in die Ringkraftmeßdose eingeleitet. Die Meßdose stützt sich unter Zwischenschaltung des unteren Lagerrings 13 und des oberen Ringkörpers 7 auf dem Teil 6 der Traverse ab. Die beiden Kugelringe 9 und 10 fixieren den Hakenschaft in einer senkrechten Lage zur Traverse, so daß er keine die Wägung beeinträchtigende Kippbewegung in der Traversenbohrung ausführen kann. Gleichzeitig erlauben die Kugelringe in Zusammenarbeit mit den Kugeln des Kugellagers 4 eine freie Drehbewegung des Hakens bzw. des Hakenschaftes um seine Längsachse. Die ringförmigen Federelemente 11 und 12 garantieren zum Zwecke der Wägung eine Bewegung des Hakenschaftes in Richtung der Meßachse der Ringkraftmeßdose. Die mit dem Hakenschaft in Berührung stehenden Kugelringe müssen zur Vermeidung eines Reibschlusses ein geringes Spiel gegenüber dem Schaft haben. Bei einer etwaigen geringfügigen Neigung des Hakenschaftes, die infolge der Wirkung der Kugelringe 9 und 10 keinen Reibschluß des Schaftes in der Traversenbohrung hervorrufen kann, gewährleisten die aus einem nachgiebigen Stoff hergestellten Lagerringe 13 und 16 eine sichere Übertragung der am Kranhaken wirkenden Kräfte auf die Kraftmeßdose. Um gegebenenfalls eine Kerbwirkung am Hakenschaft auszuschalten, sieht die Erfindung vor, daß in der Höhe der Kugelringe, insbesondere aber am unteren Kugelring, Laufringe auf den Hakenschaft aufgeschrumpft werden.From the crane hook, the power flow is via the hook shank, the nut that is fixed relative to the shank 3, the balls of the ball bearing 4, via the pressure ring 5 and the upper bearing ring 16 into the ring load cell initiated. The load cell is supported with the interposition of the lower bearing ring 13 and the upper ring body 7 on the part 6 of the traverse. The two ball rings 9 and 10 fix the hook shaft in a perpendicular position to the crossbeam, so that there is no tilting movement that would impair the weighing can run in the traverse hole. At the same time, the ball rings allow in cooperation with the balls of the ball bearing 4 a free rotational movement of the hook or the hook shaft around his Longitudinal axis. The annular spring elements 11 and 12 guarantee movement for the purpose of weighing of the hook shank in the direction of the measuring axis of the ring load cell. The one with the hook shank in Ball rings that are in contact must have a small amount of play to avoid frictional engagement have the shaft. In the event of a slight inclination of the hook shaft as a result of the effect the ball rings 9 and 10 cannot cause any frictional engagement of the shaft in the traverse bore the bearing rings 13 and 16 made of a flexible material ensure reliable transmission the forces acting on the crane hook on the load cell. To create a notch effect if necessary turn off the hook shank, the invention provides that at the level of the ball rings, in particular but on the lower ball ring, races are shrunk onto the hook shaft.

Die Konstruktionselemente nach der vorliegenden Erfindung sind denkbar einfach gebaut, dabei zuverlässig auch bei rauhem Betrieb. Wegen ihrer einfachen Konstruktion lassen sie sich auch nachträglich ohne Schwierigkeit einbauen. Die Erfindung eignet sich vorzüglich für Krane mit hoher Tragfähigkeit, wobei nur unwesentliche Hubhöhenverluste in Kauf genommen werden müssen.The construction elements according to the present invention are very simple and reliable even in rough operation. Because of their simple construction, they can also be retrofitted install without difficulty. The invention is particularly suitable for cranes with a high load capacity, whereby only insignificant losses of lifting height have to be accepted.

Claims (3)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Kranhakenflasche mit einer den Hakenschaft umgebenden Ringkraftmeßdose, die zwischen einem relativ zum Hakenschaft unbeweglichen Bauelement, das sich über Kugeln auf die Ringkraftmeßdose abstützt, und einer Seilrollen tragenden Traverse, die in einer Bohrung den Hakenschaft aufnimmt, eingebaut ist, wobei zur Führung des Hakenschaftes in Richtung der Meßachse der Ringkraftmeßdose in der Kranhakenflasche Kugeln vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, daß je einen Kugelring (9,10) bildende Stahlkugeln auf den Hakenschaft ringförmig umgebenden Federelementen (11, 12) lagern, die derart nachgiebig ausgebildet sind, daß die Kugeln auf dem Kranhakenschaft auch in Längsrichtung des Schaftes abrollen können.1. Crane hook block with a ring load cell surrounding the hook shaft, which is between a component which is immovable relative to the hook shaft and which is attached to the Supports ring load cell, and a pulley-bearing cross member, which is in a hole Receives hook shank, is built in, with for guiding the hook shank in the direction of the measuring axis the ring load cell in the crane hook block balls are provided, characterized in that that each a ball ring (9,10) forming steel balls on the hook shaft in a ring surrounding spring elements (11, 12) which are designed to be resilient in such a way that the balls can roll on the crane hook shaft in the longitudinal direction of the shaft. 2. Kranhakenflasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in je einer oben und unten in der Traverse, vorzugsweise aber in je einem oben und unten mit der Traverse fest ver-2. crane hook block according to claim 1, characterized in that in each case one above and at the bottom in the traverse, but preferably in one top and one below with the traverse firmly bundenen Ringkörper (7, 8) angebrachten ringförmigen Ausdehnung je ein Kugelring (9, 10) angeordnet ist.bound ring body (7, 8) attached ring-shaped extension each one ball ring (9, 10) is arranged. 3. Kranhakenflasche nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das untere ringfönnige Federelement (12) auf einem leicht lösbaren Abdichtungsring (17) liegt, der von einem ebenfalls leicht lösbaren, z. B. kragenförmig ausgebildeten Schutzring (18) gehalten wird.3. crane hook block according to claim 1, characterized in that the lower annular spring element (12) is on an easily detachable sealing ring (17), which is also from one easily detachable, e.g. B. collar-shaped protective ring (18) is held. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschrift Nr. 2427 047.References considered: U.S. Patent No. 2427 047. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings 409 558/126 3.64 ® Bundesdruckerei Berlin409 558/126 3.64 ® Bundesdruckerei Berlin