FI68465B - ANORDNING FOER ATT MAETA LASTVIKTEN PAO LYFTARMARNA HOS EN LYFTANORDNING - Google Patents

Description

6846568465

Laite kuorman painon mittaamiseksi nostolaitteen nostosaka-roistaDevice for measuring the weight of a load from the lifting arms of a lifting device

Esillä oleva keksintö kohdistuu laitteeseen kuorman painon mittaamiseksi nostolaitteen nostosakaroista, johon laitteeseen kuuluu useita voimanmittausantureita, esimerkiksi venymälius-ka-antureita, jolloin nostosakaralla on olennaisesti suorakulmainen, umpinainen poikkileikkaus.The present invention relates to a device for measuring the weight of a load from the lifting arms of a lifting device, the device comprising a plurality of force measuring sensors, for example strain gauge sensors, the lifting spindle having a substantially rectangular, closed cross section.

On ennestään laajalti tunnettua käyttää esimerkiksi venymäliuska-antureilla varustettuja mittauslaitteita nostolaitteiden kuormien mittaamiseksi, kuten haarukkavaunujen, trukkien jne. kuorman mittaamiseksi. Näissä tapauksissa on kuitenkin yleensä järjestetty mittausanturi johonkin kohtaan itse nostosakaran ja siihen vaikuttavan voimaelimen väliin. Tämä johtaa siihen, että johtuen muunmuassa kitkatekijöistä sekä mahdollisesti epätasaisesta painojakautumasta mittaustuloksen tarkkuus ei ole aina tyydyttävä. Lisäksi järjestely on verraten hankala, etenkin on vaikeata jälkeenpäin varustaa nostohaarukka tällaisilla voimanmittausantureilla. Kolmanneksi täytyy anturijärjestelmä, mahdollisesti myöskin itse anturielementti, sovittaa kulloinkin kyseessä olevan nostolaitetyypin mukaan.It is already widely known to use, for example, measuring devices with strain gauge sensors for measuring the loads of lifting devices, such as fork-lift trucks, forklifts, etc. In these cases, however, a measuring sensor is usually arranged at some point between the lifting spindle itself and the force element acting on it. As a result, due to, among other things, friction factors and possibly uneven weight distribution, the accuracy of the measurement result is not always satisfactory. In addition, the arrangement is relatively cumbersome, in particular it is difficult to equip the lifting fork with such force measuring sensors afterwards. Thirdly, the sensor system, possibly also the sensor element itself, must be adapted to the type of lifting device in question.

Esim. patenttijulkaisun US-3 063 576 mukaan on kyetty asentamaan voimanmittausanturit itse nostosakaran sisään siten, että mittauslaite ei sanottavasti kasvata sakaran rakennekorkeutta.For example, according to U.S. Pat. No. 3,063,576, it has been possible to install force measuring sensors inside the lifting mandrel itself so that the measuring device does not substantially increase the structural height of the mandrel.

Tämä johtuu siitä, että nostosakara on alun perin suunniteltu voimanmittausantureita sisältäväksi, nimittäin siten, että sakara koostuu kahdesta laipoiltaan sisäkkäin menevästä profiilista, jotka ovat käännetyt toisiaan kohti niin, että anturit jäävät rakenteen sisään. Tämä edellyttää silloin, että varsinainen nostosakara on profiililtaan ylöspäin avoimen U:n muotoinen, mikä on harvinaista.This is due to the fact that the lifting jaw was originally designed to contain force measuring sensors, namely so that the jaw consists of two interlocking profiles with their flanges turned towards each other so that the sensors remain inside the structure. This then requires that the actual lifting pin is U-shaped with an upward profile, which is rare.

Tavallinen nostosakarahan on poikkileikkaukseltaan suorakulmion muotoinen ja umpinainen, jolloin mainitun julkaisun mukaista 2 68465 järjestelyä ei voida ajatella. Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on sen vuoksi aikaansaada edellä mainittua tyyppiä oleva voimanmittauslaite, joka on rakenteeltaan verraten yksinkertainen, mittaustarkkuudeltaan hyvä sekä on helposti asennettavissa nostolaitteen, kuten esimerkiksi haarukka- eli pumppuvaunun sakaraan missä vaiheessa tahansa.An ordinary lifting mandrel is rectangular in cross-section and closed, in which case the arrangement 2 68465 according to said publication cannot be considered. It is therefore an object of the present invention to provide a force measuring device of the above-mentioned type which is relatively simple in construction, has good measuring accuracy and can be easily mounted on the lifting device, such as a fork or pump carriage, at any stage.

Keksinnön tarkoituksena on samalla aikaansaada mittauslaite, joka mahdollisimman vähän kasvattaa nostosakaran rakennekorkeut-ta. Näiden tavoitteiden saavuttamiseksi on keksinnön mukaiselle kuormanmittauslaitteelle tunnusomaista se, että laite käsittää palkin, joka on sovitettavissa nostosakaran päälle niin, että se peittää ainakin olellisesti sakaran yläpinnan, ja että voiman-mittausanturit on sovitettu mittaamaan palkin ja sakaran välistä voimaa, jolloin ainakin sakaran kärjen kohdalla oleva anturi on sijoitettu niin, että anturikappale on suurimmalta osalta sakaran yläpinnan alapuolella, joko sakaran etupuolella tai sen sivulla, ja että tämä anturi on yhdistetty voimaa siirtävästi sakaran etu- tai sivureunaan niin, että palkin ja sakaran yläpinnan väliin jää hyvin pieni vapaa väli.The object of the invention is at the same time to provide a measuring device which increases the structural height of the lifting spindle as little as possible. To achieve these objects, the load measuring device according to the invention is characterized in that the device comprises a beam which can be fitted on the lifting spindle so as to cover at least substantially the upper surface of the jaw, and that force-measuring sensors are adapted to measure the force between the sensor is positioned so that the sensor body is for the most part below the upper surface of the mandrel, either in front of or on the side of the mandrel, and this sensor is force-coupled to the front or side edge of the mandrel so that there is very little free space between the beam and the upper surface.

Keksintö käsittää siis olennaisena ideana sen, että nostosakaran päälle työnnetään vaakasuora palkki niin, että vain pieni väli jää palkin sisäpinnan ja sakaran yläpinnan väliin ja 68465 että mittausanturi vastaanottaa palkin ja sakaran välisen voiman. Tällöin sakaran etupään kohdalla oleva anturi sijaitsee sopivimmin sakaran kärjen edessä sekä on voimaa siirtävästi liitetty sakaran etupintaan, esimerkiksi vaakasuoran tapin avulla.The invention thus comprises, as an essential idea, that a horizontal beam is pushed onto the lifting mandrel so that only a small gap remains between the inner surface of the beam and the upper surface of the mandrel and 68465 that the measuring sensor receives the force between the beam and the mandrel. In this case, the sensor at the front end of the mandrel is preferably located in front of the tip of the mandrel and is force-transmittingly connected to the front surface of the mandrel, for example by means of a horizontal pin.

Keksinnön muut edulliset suoritusmuodot ilmenevät alivaati-muksista.Other preferred embodiments of the invention appear from the subclaims.

Keksintöä selostetaan seuraavassa esimerkin muodossa ja viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuvio 1 esittää keksinnön mukaista laitetta sivulta katsottuna ja kuvio 2 esittää samaa laitetta päältä katsottuna.The invention will now be described, by way of example, with reference to the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a side view of a device according to the invention and Figure 2 shows a top view of the same device.

Kuvioissa 1 ja 2 on esitetty pyörillä liikkuvaa hydraulisilla voimavälineillä varustettua nostolaitetta, josta yleensä käytetään nimitystä pumppuvaunu. Vaunussa on kaksi rinnakkaista nostosakaraa 1, jotka ovat yhdistetyt vaunun runkoon 3.Figures 1 and 2 show a wheeled lifting device with hydraulic power means, commonly referred to as a pump carriage. The carriage has two parallel lifting arms 1 connected to the carriage body 3.

Runko liikkuu pyörillä 5, jotka kumpikin ovat kääntövarsien avulla nivelöidyt runkoon niin, että hydraulisen voimanlähteen avulla nostosakaroita 1 voidaan nostaa ja laskea.The frame is moved by wheels 5, each of which is articulated to the frame by means of pivot arms, so that the lifting arms 1 can be raised and lowered by means of a hydraulic power source.

Nostettavan kuorman painon mittaamisen mahdollistamiseksi on keksinnön mukaisesti varattu nostosakaran muotoa vastaava palkki 2, joka voidaan työntää sakaran päästä tämän yli niin, että sakaran yläpinnan ja palkin 2 yläsivun alapinnan väliin jää pieni, muutaman mm:n välys. Näin ollen päälletyönnettävä palkki 2 ei sanottavasti lisää nostovaunun minimikorkeutta. Palkkien 2 molempiin päihin on sovitettu venymäliuska-anturit 4, jotka vastaanottavat pumppuvaunun päällä olevan kuorman. Pumppuvaunun 8 nostosakaroissa olevat neljä anturia on silta-kytkennässä yhdistetty yhteiseen elektroniikkapiiriin, joka on tässä jätetty esittämättä. Tämä kytkentä on toisaalta sinänsä hyvin tunnettua tekniikkaa nostolaitteiden voiman-mittausjärjestelmissä.In order to measure the weight of the load to be lifted, according to the invention a beam 2 corresponding to the shape of the lifting mandrel is provided, which can be pushed over the end of the mandrel so that there is a small clearance of a few mm between the upper surface of the mandrel and the lower side of the beam 2. Thus, the beam 2 to be pushed on does not significantly increase the minimum height of the hoist. At both ends of the beams 2 are fitted strain gauge sensors 4 which receive the load on top of the pump carriage. The four sensors in the lifting arms of the pump carriage 8 are connected in a bridge connection to a common electronic circuit, which is not shown here. This coupling, on the other hand, is a technique well known per se in power measurement systems for lifting devices.

6 8 4 6 56 8 4 6 5

Jotta sakaran etupäässä kärjen kohdalla oleva anturikappale 4 ei sanottavasti lisäisi rakennekorkeutta, on se sijoitettu palkin 2 alapuolelle sakaran 1 kärjen eteen, siten kuin ilmenee kuvioista. Pystysuoran voiman siirtämiseksi anturikappaleeseen 4 on anturikappale varustettu vaakasuoralla tapilla 6, joka sijoitetaan sakaran 1 kärjessä olevaan vastaavaan reikään samalla kun palkki työnnetään sakaran päälle. On selvää, että voimansiirtämistä varten voidaan myöskin ajatella muunlaisia järjestelyjä. Viitenumero 7 tarkoittaa anturikappaleen 4 suojaamiseksi järjestettyä levyä ja viitenumero 8 tarkoittaa kärkiohjainta. Numero 9 tarkoittaa suojaputkea, jonka läpi sähköjohdot on viety anturille 4.In order that the sensor body 4 at the front end of the mandrel does not significantly increase the construction height, it is placed below the beam 2 in front of the apex of the mandrel 1, as can be seen from the figures. In order to transmit a vertical force to the sensor body 4, the sensor body is provided with a horizontal pin 6 which is placed in a corresponding hole in the tip of the mandrel 1 while the beam is pushed onto the mandrel. It is clear that other arrangements for power transmission can also be considered. Reference numeral 7 denotes a plate arranged to protect the sensor body 4, and reference numeral 8 denotes a tip guide. The number 9 denotes the protective tube through which the electrical wires are passed to the sensor 4.

Nostosakaran 1 takapään kohdalla on anturikappale 4 sijoitettu niin, että se sijaitsee palkin 2 yläpuolella. Voima siirtyy anturikappaleeseen 4 siihen kiinnitetyn kannatinlevyn 11 välityksellä, joka levy nojaa sakaraan 1 palkin 2 takareunan takana, palkkeihin 2 kiinnitetty runkokotelo 10 suojaa samalla antureita sekä voi toimia muun elektroniikan koteloimiseksi. On tietysti selvää, että myöskin sakaran 1 takapään kohdalla voitaisiin anturikappaleet 4 laskea alas sakaran sivuille samalla tavalla kuin sakaran etupäässä olevan anturin 4 kohdalla .At the rear end of the lifting spindle 1, the sensor body 4 is positioned so that it is located above the beam 2. The force is transmitted to the sensor body 4 by means of a support plate 11 attached to it, which plate rests on the claw 1 behind the rear edge of the beam 2, the frame housing 10 attached to the beams 2 also protects the sensors and can act to enclose other electronics. Of course, it is clear that also at the rear end of the mandrel 1 the sensor pieces 4 could be lowered to the sides of the mandrel in the same way as at the sensor 4 at the front end of the mandrel.

Tästä selostuksesta on jätetty pois anturikappaleiden yksityiskohtia. Kuten alan ammattimies hyvin tietää, muodostuvat tällaiset anturikappaleet metallikappaleista, jotka on muotoiltu kulloinkin tarpeen mukaan ja joihin on liimalla kiinnitetty venymäliuska-anturit, joiden vastusarvot muuttuvat anturUappaleen jännitystilojen perusteella. On kuitenkin selvää, että anturin yksityiskohtainen rakenne ei ole keksinnön kannalta olennainen.Details of the sensor bodies have been omitted from this description. As is well known to a person skilled in the art, such sensor pieces consist of metal pieces which are shaped as required in each case and to which strain gauge strips are attached with adhesive, the resistance values of which vary according to the stress states of the sensor body. However, it is clear that the detailed structure of the sensor is not essential to the invention.

Claims (7)

1. Anordning för mätning av vikten hos en last via lyftarmarna hos en lyftanordning, vilken anordning omfattar ett flertal kraftmätningsgivare (4), säsan töj ningsgivare, varvid lyftarmen (1) har väsentligen rektangulärt kompakt tvärsnitt, k ä n n e -tecknad av att anordningen cmfattar en balk (2) som kan anpassas utanpä lyftarmen (1) sä, att den täcker ätminstone väsentligen den övre ytan hos armen, och att kraftmätningsgivarna (4) har anpassats att mätä kraften mellan balken (2) och armen (1), varvid ätminstone den vid armens spets befintliga givaren (4) är sä placerad, att givarens stomme befinner sig tili största delen under den övre ytan hos armen, antingen framför armen eller vid sidan av denna, och att denna givare (4) är under kraft-överföring sammankopplad med armens främre kant eller sidokant sä, att mellan balken (2) och armens övre yta kvarstär endast ett litet fritt mellanrum.Apparatus for measuring the weight of a load via the lifting arms of a lifting device, comprising a plurality of force measuring transducers (4), the extension strain gauge, the lifting arm (1) having a substantially rectangular compact cross-section, characterized in that the device comprises a beam (2) which can be adjusted outside the lifting arm (1) such that it covers at least substantially the upper surface of the arm, and that the force measuring transducers (4) have been adapted to measure the force between the beam (2) and the arm (1), the transducer (4) located at the tip of the arm is positioned so that the transducer's body resides for the most part under the upper surface of the arm, either in front of the arm or at the side thereof, and that this transducer (4) is interconnected during power transmission with the front edge or side edge of the arm say that between the beam (2) and the upper surface of the arm only a small free space remains. 2. Anordning enligt patentkravet 1, kännetecknad av att balken (2) därtill omfattar sidostycken (7) sä, att den täcker ätminstone tre sidor av armen (1).Device according to claim 1, characterized in that the beam (2) comprises side pieces (7) therein, so that it covers at least three sides of the arm (1). 3. Anordning enligt patentkravet 1 eller 2, kännetecknad av att balken (2) är anpassad att skjutas över pä armen (1) frän dennas ände.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the beam (2) is adapted to be pushed over the arm (1) from its end.