DE2107196A1 - Meßvorrichtung zum Erfassen der Ver formung eines auf Zug, Druck oder Biegung beanspruchten Tragers - Google Patents
Meßvorrichtung zum Erfassen der Ver formung eines auf Zug, Druck oder Biegung beanspruchten TragersInfo
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- G01B7/16—Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. by resistance strain gauge
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Description
- Meßvorrichtung zum Erfassen der Verformung eines auf Zug, Druck oder Biegung beanspruchten Trägers.
- B Erfindung bezieht sich auf eine Meßvorrichtung zum Erfassen der Verformung eines auf Zug, Druck oder Biegung beanspruchten Trägers, insbesondere des Grundauslegers eines Teleskopkrænsw Es sind Überlastsicherungen für Auslegerkrane und insbesondere für Teleskopkrane bekannt, die einen Geber zum Messen der Verformung des Auslegers umfassen, Das Ausgangs signal dieses Gebers ist ein Maß für die Belastung des Krans.
- Ein bekannter Geber umfaßt ein brückenartlges Bauteil, das mit seinen Stützenden an dem zu vermessenden Träger befestigt ist und einen.dbschnitt geringer Steifigkeit aufweist, auf den Dehnungsmeßstreifen aufgeklebt sind.
- Insbesondere bei dem Gruridausleger eines Teleskopkrans ist es problematisch, für die Anbringung des bekaruiten Gebers einen geeigneten Ort zu finden. Beim Uberfahren der Meßstelle durch die Gleitschuhe der inneren Teleskop ergeben sich durch örtliche Verformungen des Grundauslegers unter den Gleitschuhen Meßfehler. Das Meßergebnis hängt ferner ab von der Art der Krafteinleitung und damit von der Lage der inneren teleskop im Grundausleger. Schließlich führen in der Praxis nicht zu vermeidende Temperaturunterschiede zwischen Ober-, Unter- und Seitengurten des Grundauslegers zu Verfälschungen des Meßez gebnisses.
- Das Ausgangssignal der Dehnungsmeßstreifen muß verstärkt werden, was die bekannten aus einer Verstärkuiig resultierenden Nachteile wie Np-Drift, Temperaturabhängigkeit usw. mit sich bringt. Außerdem wird der ohnehin schon bei einer Meßanordnung mit Dehnungameßstreifen vorhandene Aufwand durch den Verstärker noch erhöht.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Meß-Vorrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei der das Meßergebnis nicht mehr von der Art der Krafteinleitung und von örtlich wechselnden Beanspruchungen des zu vermessenden Trägers, wie sie beim Ausfahren der Teleskop eines Teleskopkrans am Grundausleger auftreten, beeinflußt wird.
- Zur Lösung dieser Aufgabe ist gemäß der Erfindung vorgesehen, daß ein längs des Trägers mittels einer Feder gespannter Draht oder dergleichen (Stahldraht), der mit seinen Enden am Träger befestigt ist und ein Meßgeber zum Messen der Längsverschiebung zwischen Draht und Träger, der im Bereich des mit der Feder verbundenen Drahtendes am Träger angeordnet ist, vogesehen sind.
- Bei einer Dehnung des Trägers aufgrund einer Biege- oder Zugbeanspruchung lenkt der Draht die Feder aus, wobei er selbst durch die Dehnung des Trägers ungelängt bleibt. Der von dem nit der Feder verbundenen Draht ende gegenüber dem Träger zurückgelegte Weg wird von dem am Träger angeordneten MeB-geber erfaßt und ggf. in ein für die Belastung des Trägers charakteristisches Signal umgeformt.
- Je großer der Abstand zwischen den beiden Befestigungsstellen des Drahtes am Träger ist, desto größer ist auch die Auslenkung, die das mit der Feder verbundene Drahtende bei einer Biegebeanspruchung beschreibt. Deshalb ist nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, daß der Draht sich über einen großen Teil der Länge oder über die ganze Länge des Trägers erstreckt. Die auf dies Weise erzielbare große Auslenkung ermöglicht ein Erfassen auch schon sehr kleiner Biege- bzw. Zugbeanspruchungen des Trägers bzw. eine Herabsetzung der Empfindlichkeit des Meßgebers.
- 1 des Trägers Bei einer vorteilhaften konstruktiven Ausführung der Erfindung ist vorgesehen, daß der Draht in einem am Träger befestigten Schutzrohr angeordnet und mit seinem vom Meßgeber entfernten Ende stabil und wasserdicht mit dem Schutzrohr verbunden ist, während das mit dem Meßgeber zusammenwirkende, mit der Feder verbundene Drahtende aus dem Schutzrohr herausragt.
- Um eine Gleitreibung des Drahtes im Schutzrohr und damit verbundene Hysteresefehler zu vermeiden, kann der Draht dabei innerhalb des Schutzrohres von einem Kunststoffrohr umgeben sein, demgegenüber Draht und Schutzrohr freie Längebewegungen ausführen können.
- Zweckmäßigerweise ist eine für den Grundausleger des Teleskopkrans zu verwendende Meßvorrichtung am Obergurt des Grundauslegers angeordnet, und zwar mit dem am Schutzrohr befestigten Drahtende benachbart dem freien Ende des Grundauslegers und mit dem mit der Feder verbundenen Drahtende benachbart dem Anlenkende des Grundauslegers am Drehtisch des Krans.
- Bei modernen Teleskopkranen liegt die Materialdehnung unter Last in der Größenordnung von 1 so . Dies entspricht bei üblichen Auslegerlängen einer Wegauslenkung des Drahtes von etwa 5 bis 10 mm. Für die Messung von Längenänderungen die ser Größenordnung sind zahlreiche Meßfühler bekannt , die mit hinreichender Genauigkeit und Auflösung arbeiten. Für die Erfindung besonders geeignet ist ein Meßgeber in Form eines berührungefreien induktiven Weggebere oder in Form eines FilmpoXentiometere, dessen Schleifer an dem mit der Feder verbundenen Drahtende angeordnet ist.
- Das Material des Drahtes wird zweckmäßigerweise eo gewählt, daß es denselben Temperaturausdehnungskoeffizienten wie das Material des Grundauslegers hat. Für den Fall, daß infolge geringfügigen Abweichens der Ausdehnungskoeffizienten des Drahtes und des Grundauslegers noch Meßfehler auftreten, können diese dadurch kompensiert werden, daß der an einem Gurt des Trägers isoliert angeordnete Draht einen Brückenzweig in einer Wheats tone-Brückens chal tung bildet, deren restliche drei Brückenzweige von Festwiderständen oder von an den drei anderen sorten des Trägers angeordneten Thermistoren gebildet sind. Eine Temperaturänderung verstimmt die jirückenschaltung und liefert eine temperaturproportionale Spannung, die mit einem ßkalenfaktor versehen dem Signal des Meßfühlers derart überlagert wird, daß das Meßsignal unabhängig von der Temperatur bleibt.
- Eine andere Möglichkeit zur Temperaturkompensatlon besteht darin, daß je eine der beschriebenen Meßvorrichtungen an zwei oder sn ilen vier Gurten des Trägers vorgesehen ist, deren Ausgangssignale zur Xemperaturkompensation überlagert werden.
- Die Erfindung und vorteilhafte Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden anhand einer Zeichnung an einem Ausführungebeispiel erläutert.
- Die Zeichnung zeigt schematisch den Drehtisch 1 eines Teleskrans mit einem daran bei 2 angelenkten und über einen Wippzylinder 3 ausschwenkbaren Teleskopausleger 4.
- Am Obergurt 5 des Grundauslegere 6 des Teleskopauslegers 4 ist eine insgesamt mit dem Bezugsseichen 7 versehene Meßvorrichtung zum Erfassen der Verformung des Grundauslegers 6 aufgrund einer Belastung des Teleskopauslegers 4 angeordnet.
- Die Meßvorrichtung 7 umfaßt einen nahezu über die ganze Länge des Grundaualegers 6 gespannten Stahldraht 8, der mit seinem dem Anlenkpunkt 2 zugewandten Ende über eine Feder 9 und mit seinem dem freien Ende des Grundauslegers 6 benachbarten Ende bei 10 am Grundausleger 6 befestigt ist. Die Feder9, die der Einfachheit halber in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Zugfeder angeordnet ist, vorzugsweise jedoch eine Druckfeder ist, spannt den Draht mit einer an der Feder einstellbaren Vorspannung (nicht gezeigt). Der Draht 8 ist über den größten Teil seiner Länge in einem am Grundausleger 6 befestigten Schutzrohr aufgenommen, mit dem er bei 10 stabil und wasserdicht verbunden ist. Zur Vermeidung von Gleitreibung des Drahtes 8 im Schutzrohr ii ist der Draht innerhalb des Schutzrohres ii von einem nicht gezeigten Rohr aus Teflon umgeben, das in dem Schutzrohr diesem und dem Draht 8 gegenüber axial beweglich angeordnet ist. Der Draht 8 ragt mit seinem unteren, über die Feder 9 am Grundausleger 6 befestigten Ende aus dem Schutzrohr i1 um einen Meßabschnitt 8' heraus . Längs dieses Meßabschnittes ist ein insgesamt mit dem Bezugszeichen 12 versehener induktiver Geber am Grundausleger 6 angeordnet, der berührungsfrei einen Weg des Meßabschnittes 8' erfaßt und in ein der Belastung des Grundauslegers 6 entsprechendes Signal umformt.
Claims (9)
1. Meßvorrichtung zum Erfassen der Verformung eines auf Zug, Druck
oder Biegung beanspruchten Trägers, insbesondere des Grundauslegers eines' Teleskopkrans,
g e k e n n -z e i c h n e t dur ch einen längs des Trägers (6) mittels einer Feder
(9) gespannten Drahtes oder dergleichen (Stahldraht 8) der mit seinen Enden am Träger
befestigt istSund einen Meßgeber (12), der im Bereich des mit der Feder verbundenen
Drahtendes am Träger angeordnet ist.
2. Meßvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r zu e h g ek e n n z e
i c h n e t, daß der Draht (8) sich über einen großen Teil der Länge oder über die
ganze Länge des Trägers (6) erstreckt.
3. Meßvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n
n z e i c h n e t, daß der Draht (8) in einem am Träger (6) befestigten Schutzrohr
(11) angeordnet und mit seinem vom Meßgeber (12) entfernten Ende stabil und wasserdicht
mit dem Schutzrohr verbunden ist (bei 10), während das mit dem Meßgeber zusammenwirkende,
mit der Feder verbundene Drahtende aus dem Schutzrohr herausragt.
4. Meßvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g ek e n n z e i
c h n e t , daß der Draht (8) innerhalb des Schutzrohres (11) von einem Kunststoffrohr
umgeben ist, demgegenüber Draht und Schutzrohr freie Längsbewegungen ausführen können.
5. Meßvorrichtung zum Erfassen der Verformung des auf Biegung beanspruchten
Grundauslegers eines Teleskopkrans nach einem der Ansprüche 3 oder 4, d a d u r
c h g e k e n n -z e i zu ¢ h n e t, daß sie am Obergurt des Grundauslegers (6)
angeordnet ist, und zwar mit dem am Schutzrohr (11 befestigten Drahtende benachbart
dem freien Ende des Grundauslegers ( bei 10) und mit dem mit der Feder (9) verbundenen
Drahtende benachbart dem anlenkende des ßrundauslegerx ( bei 2) am Drehtisch des
Krans. v
6. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a
-d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Meßgeber (12) ein berührungsfreier
induktiver Weggeber ist.
7. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a -d u r c h
g e k e n n s e i c h n e t, daß der Meßgeber ein Filmpotentiometer ist, dessen
Schleifer an dem mit der Feder (9) verbundenen Drahtende angeordnet ist.
8. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a -d u r c h
g e k e n n z e i c h n e t, daß das Material des Drahtes (8) denselben Temperatur-Ausdehnungskoeffizienten
aufweist wie das Trägermaterial.
9. Meßvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a -d u r c h
g e k e n n z e i c h n e t, daß der an einem Gurt des Trägers isoliert angeordnete
Draht (8) einen Brückenzweig in einer Wheatetone-Brückenschaltung bildet, deren
restliche drei Brückenzweige von Festwiderständen oder von an den drei anderen Gurten
des Trägers angeordneten Thermistoren gebildet sind.
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19712107196 DE2107196A1 (de) | 1971-02-15 | 1971-02-15 | Meßvorrichtung zum Erfassen der Ver formung eines auf Zug, Druck oder Biegung beanspruchten Tragers |
Applications Claiming Priority (1)
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DE19712107196 DE2107196A1 (de) | 1971-02-15 | 1971-02-15 | Meßvorrichtung zum Erfassen der Ver formung eines auf Zug, Druck oder Biegung beanspruchten Tragers |
Publications (1)
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DE2107196A1 true DE2107196A1 (de) | 1972-08-31 |
Family
ID=5798840
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19712107196 Pending DE2107196A1 (de) | 1971-02-15 | 1971-02-15 | Meßvorrichtung zum Erfassen der Ver formung eines auf Zug, Druck oder Biegung beanspruchten Tragers |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE2107196A1 (de) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2647780A1 (de) * | 1976-10-22 | 1978-04-27 | Guenter Dipl Ing Griebenow | Dehnungsmesstreifen |
DE3929458A1 (de) * | 1989-09-05 | 1991-03-14 | Jagenberg Ag | Einrichtung zur messung von verformungen eines langgestreckten maschinenteils, insbesondere des schaberbalkens einer beschichtungseinrichtung |
DE19623398A1 (de) * | 1996-06-12 | 1997-12-18 | Happich Fahrzeug Dachsysteme | Dachlastenträger für Fahrzeuge |
DE102020131668B4 (de) | 2020-11-30 | 2023-09-07 | Audi Aktiengesellschaft | Überwachungsvorrichtung zum Erfassen einer vorbestimmten lokalen Verformung einer Oberfläche eines Bauteils und Vorrichtung mit einer solchen Überwachungsvorrichtung |
-
1971
- 1971-02-15 DE DE19712107196 patent/DE2107196A1/de active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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EP0812729A3 (de) * | 1996-06-12 | 1999-10-27 | JAC Products Deutschland GmbH | Dachlastenträger für Fahrzeuge |
DE102020131668B4 (de) | 2020-11-30 | 2023-09-07 | Audi Aktiengesellschaft | Überwachungsvorrichtung zum Erfassen einer vorbestimmten lokalen Verformung einer Oberfläche eines Bauteils und Vorrichtung mit einer solchen Überwachungsvorrichtung |
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