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DE10139203A1 - Device for handling and weighing loads has a mechanism whereby an operating force is used to control raising and lowering of the load using a lifting device rather that used to raise or lower the load directly - Google Patents

Device for handling and weighing loads has a mechanism whereby an operating force is used to control raising and lowering of the load using a lifting device rather that used to raise or lower the load directly

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DE10139203A1
DE10139203A1 DE10139203A DE10139203A DE10139203A1 DE 10139203 A1 DE10139203 A1 DE 10139203A1 DE 10139203 A DE10139203 A DE 10139203A DE 10139203 A DE10139203 A DE 10139203A DE 10139203 A1 DE10139203 A1 DE 10139203A1
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DE
Germany
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load
lifting device
arm
lever
lifting
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Wolfgang Braun
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SCHMIDT HANDLING GmbH
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SCHMIDT HANDLING GmbH
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Publication date
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Abstract

Device for handling weights has a cylinder and piston arrangement (1, 2) for producing a force opposing the weight and a measurement cell (4). A control device (24) is used to match the counter force based on a signal from the measurement cell. A handle (22) is used to apply a force additional to the weight that is then detected by the measurement cell and used to adjust the counter force. The handling or operating force is not used to directly lift or lower a load, but instead operates on a measurement cell so that the load is lifted or lowered by a lifting device.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zum leichteren Handhaben von Lasten nach der Gattung des Hauptanspruches.The invention is based on a device for the lighter Handling loads according to the type of the main claim.

Bei einer derartigen Vorrichtung (DE 44 47 019 A1) wird die Last weitgehend durch die Vorrichtung ausgeglichen, so dass für das Anheben oder Absenken nur verhältnismäßige geringe Kräfte erforderlich sind. Diese Vorrichtung hat den Nachteil, dass diese geringen Kräfte mit der Gewichtskraft der Last ansteigen, so dass bei sehr schweren Lasten, das Anheben oder Absenken nicht mehr manuell möglich ist. With such a device (DE 44 47 019 A1) the load largely offset by the device so that for that Raising or lowering only relatively small forces required are. This device has the disadvantage that this low forces increase with the weight of the load, so that at very heavy loads, no longer lifting or lowering is possible manually.  

Die Erfindung und ihre VorteileThe invention and its advantages

Die Erfindung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs weist demgegenüber den Vorteil auf, dass mit der Bedienkraft die Last nicht direkt angehoben oder abgesenkt wird, sondern dass die Bedienkraft auf den Messgeber wirkt und die Last von der Hubvorrichtung angehoben oder abgesenkt wird.The invention with the characterizing features of In contrast, the main claim has the advantage that with the Operator the load is not directly raised or lowered, but that the operator acts on the encoder and the load is raised or lowered by the lifting device.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Messzellenanordnung zwischen Hubvorrichtung und Last angeordnet, damit das Gewicht der Last während des Anhebens bestimmt werden kann.According to an advantageous embodiment of the invention Measuring cell arrangement between lifting device and load arranged so the weight of the load during lifting can be determined.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung besteht die Hubvorrichtung aus einem Arbeitszylinder, der pneumatisch oder hydraulisch betätigt wird, um die Vorrichtung einfach zu steuern.According to an advantageous embodiment of the invention Lifting device from a working cylinder, the pneumatic or is hydraulically operated to easily control the device.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Messzelle als Verformungskörper ausgebildet, dessen erste Seite mit dem Gehäuse und dessen zweite Seite mit der Last mechanisch fest verbunden sind. Derartige Messzellen sind wegen ihres einfachen Aufbaus sehr robust und liefern auch nach längerem Gebrauch genaue Messwerte.According to an advantageous embodiment of the invention Measuring cell designed as a deformation body, the first side with the housing and its second side with the load mechanically fixed are connected. Such measuring cells are because of their simple Construction very robust and deliver even after long use accurate readings.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist im Gehäuse ein Hebel über eine Halterung schwenkbar gelagert, die den Hebel in zwei Arme aufteilt, von denen ein erster Arm über seine Stirnfläche mit der zweiten Seite des Verformungskörpers verbunden ist, und von denen ein zweiter Arm aus dem Gehäuse austritt. Wird hierbei zum Handhaben an der Messzelle hängender Lasten der aus dem Gehäuse ragende zweite Arm nach oben ausgelenkt, wird durch die dadurch bewirkte bewusste Verfälschung des Gewichtsmessergebnisses vom Hubkolben der Hubvorrichtung eine zusätzliche Auftriebkraft erzeugt, die eine erhebliche Reduzierung des Kraftaufwandes beim Handhaben schwerer Lasten unter Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bewirkt.According to a further advantageous embodiment of the invention Housing a lever pivotally mounted on a bracket that the Divides the lever into two arms, one of which has an arm over his End face connected to the second side of the deformation body  and a second arm emerges from the housing. Becomes to handle loads hanging from the measuring cell the second arm protruding upwards is deflected by the deliberate falsification of the Weight measurement result from the reciprocating piston of the lifting device generates additional buoyancy, which is a significant reduction of effort when handling heavy loads below Use of the device according to the invention causes.

Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist das Ende des zweiten Armes des Hebels mit einem Handgriff versehen, was einen positiven Beitrag zur Bedienfreundlichkeit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum erleichterten Handhaben von Lasten leistet.According to a further advantageous embodiment of the invention the end of the second arm of the lever with a handle provided what a positive contribution to the user friendliness of the Device according to the invention for easier handling of Carries loads.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind der nachfolgenden Beispielsbeschreibung, der Zeichnung und den Ansprüchen entnehmbar.Further advantages and advantageous configurations of the invention are the following example description, the drawing and the Removable claims.

Zeichnungdrawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der einzigen Zeichnung dargestellt und im Folgenden näher erläutert. Sie zeigt die aus Messzellenanordnung, elektro-hydraulischer Verstärkerschaltung und Hubkolben zum Anheben der Messzellenanordnung und der daran befestigten Last bestehende erfindungsgemäße Vorrichtung. An embodiment of the invention is in the single drawing shown and explained in more detail below. It shows them off Measuring cell arrangement, electro-hydraulic amplifier circuit and reciprocating pistons for lifting the measuring cell arrangement and the attached load existing device according to the invention.  

Beschreibung des AusführungsbeispielesDescription of the embodiment

Dargestellt ist ein in einem Zylinder 1 geführter Hubkolben 2, an dessen Kolbenstange 3 eine Messzellenanordnung 4 und eine daran befestigte und zu handhabende Last 5 hängen. Der Zylinder 1 ist an einer andeutungsweise dargestellten Haltevorrichtung 6 befestigt und weist in seinem unteren Bereich eine Öffnung 7 zum Einführen einer hydraulischen Flüssigkeit oder von Druckluft auf, die von einer dafür geeigneten elektrisch steuerbarem Ventil 8 geliefert wird. Die Druckluft oder die hydraulische Flüssigkeit kann den Hubkolben 2 nach oben treiben und damit die Messzellenanordnung 4 und die Last 5 anheben. Die Last 5 kann bspw. ein Karosserieteil sein, das über einen Saugnapf 9 und ein Hubgestänge 10 mit der Messzellenanordnung 4 verbunden ist.Shown is a reciprocating piston 2 guided in a cylinder 1 , on the piston rod 3 of which a measuring cell arrangement 4 and a load 5 attached and to be handled hang there. The cylinder 1 is fastened to a holding device 6 shown in the drawing and has in its lower region an opening 7 for introducing a hydraulic fluid or compressed air, which is supplied by a suitable electrically controllable valve 8 . The compressed air or the hydraulic fluid can drive the reciprocating piston 2 upwards and thus raise the measuring cell arrangement 4 and the load 5 . The load 5 can, for example, be a body part which is connected to the measuring cell arrangement 4 via a suction cup 9 and a lifting linkage 10 .

Die Messzellenanordnung 4 weist ein mit der Kolbenstange 3 verbundenes stabiles Gehäuse 11 auf, auf dessem Boden 12 eine Messzelle 13 befestigt ist, die aus einem Verformungskörper 14 und darauf angebrachten Dehnungsmessstreifen 23 besteht. Hierbei ist das linke Ende des Verformungskörpers 14 mit dem Boden 12 des Gehäuses 11 mechanisch fest verbunden und weist der Verformungskörper 14 auf seiner rechten Seite eine mechanisch fest damit verbundene Haltehülse 1 S auf, an der das durch eine Öffnung 16 aus dem Gehäuse 11 nach unten austretende Hubgestänge 10 zur Halterung der zu handhabenden Lasten 5 befestigt ist.The measuring cell arrangement 4 has a stable housing 11 connected to the piston rod 3 , on the bottom 12 of which a measuring cell 13 is attached, which consists of a deformation body 14 and strain gauges 23 attached to it. Here, the left end of the deformable body 14 is the housing 11 is mechanically firmly connected to the floor 12 and has the deformation element 14 on its right side, a holding sleeve mechanically firmly connected thereto 1 S, on which through an opening 16 of the housing 11 downwardly emerging lifting linkage 10 is fastened to hold the loads 5 to be handled.

Weiterhin ist an der Haltehülse 1 S ein Kugelgelenkkopf 17 angeformt, der in einer Kugelgelenkpfanne 18 geführt ist, die in das linke Ende eines Hebels 19 eingearbeitet ist. Der Hebel 19 ist in einer auf dem Boden 12 des Gehäuses 11 befestigten Halterung 20 schwenkbar derart gelagert, dass die Halterung 20 den Hebel 19 in einen ersten kürzeren 19' und einen zweiten längeren Arm 19" aufteilt, welcher kürzere Arm 19' mit der am Ende befindlichen Kugelgelenkpfanne 18 nach links weist, und welcher längere Arm 19" nach rechts weist, durch eine Öffnung 21 aus dem Gehäuse 11 austritt und einen Handgriff 22 trägt, der einer Bedienperson die Handhabung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erleichtert.Furthermore, a ball joint head 17 is formed on the holding sleeve 1 S, which is guided in a ball joint socket 18 , which is incorporated in the left end of a lever 19 . The lever 19 is pivotally mounted in a bracket 20 fastened to the bottom 12 of the housing 11 in such a way that the bracket 20 divides the lever 19 into a first shorter arm 19 'and a second longer arm 19 ", which shorter arm 19 ' with the End located ball joint socket 18 to the left, and which longer arm 19 "points to the right, exits the housing 11 through an opening 21 and carries a handle 22 which makes it easier for an operator to handle the device according to the invention.

In der Figur nicht dargestellt ist die Spannungsversorgung des Dehnungsmessstreifens 23, der mit einer Verstärkerschaltung 24 verbunden ist, die die vom Dehnungsmessstreifen gelieferten elektrischen Signale verstärkt und aus einem Operationsverstärker 25, einem Eingangswiderstand 26 und einem Rückkopplungswiderstand 27 besteht, welcher letztere Widerstand 27 als Potentiometer ausgebildet ist. Über seinen Ausgang 28 steuert der Operationsverstärker 25 die Pumpe 8 an. Die Verstärkerschaltung 24 und die Pumpe 8 bilden eine elektro­ hydraulische Verstärkerschaltung 29.In the figure is not shown, the power supply of the strain gauge 23, which is connected to an amplifier circuit 24 which amplifies the supplied by the strain gauges electrical signals and is composed of an operational amplifier 25, an input resistor 26 and a feedback resistor 27, the latter of which resistor 27 is formed as a potentiometer is. The operational amplifier 25 controls the pump 8 via its output 28 . The amplifier circuit 24 and the pump 8 form an electro-hydraulic amplifier circuit 29 .

Das Gewicht der Last 5 wird vom Dehnungsmessstreifen 23 der Messzelle 13 erfasst, die diesen Messwert in Form eines elektrischen Signales der Verstärkerschaltung 24 liefert. Gemäß der über das Potentiometer 27 eingestellten Verstärkung des Operationsverstärkers 25 wird die Pumpe 8 mit einem Analogsignal angesteuert, dass das Ventil 8 dazu veranlasst, eine Hydraulikflüssigkeit oder Druckluft mit einem derartigen Druck in den Raum des Zylinders 1 unterhalb des Hubkolbens 2 zu pumpen, dass vom Hubkolben 2 über die Kolbenstange 3 die Messzellenanordnung 4 und die zu handhabende Last 5 auf einer konstanten Höhe gehalten werden.The weight of the load 5 is detected by the strain gauge 23 of the measuring cell 13 , which delivers this measured value in the form of an electrical signal from the amplifier circuit 24 . According to the gain of the operational amplifier 25 set via the potentiometer 27 , the pump 8 is controlled with an analog signal that causes the valve 8 to pump hydraulic fluid or compressed air into the space of the cylinder 1 below the reciprocating piston 2 at a pressure such that Reciprocating piston 2, the measuring cell arrangement 4 and the load 5 to be handled are kept at a constant height via the piston rod 3 .

Wird nun bspw. über den Handgriff 22 der längere Arm 19" des Hebels 19 nach oben bewegt, drückt der kürzere Arm 19' des Hebels 19 über das Kugelgelenk 17, 18 mit einer gemäß dem Verhältnis von längerem Arm 19" zu kürzerem Arm 19' des Hebels 19 entsprechend verstärkten Kraft über die Haltehülse 15 den Verformungskörper 14 nach unten und vergrößert damit den vom Dehnungsmessstreifen 23 gelieferten Gewichtsmesswert um einen dieser Kraft entsprechenden Korrekturwert. Diese positive Messwertkorrektur wird nun von der Verstärkerschaltung 24 verstärkt und gibt Anlass zu einer entsprechenden Vergrößerung der Leistung der Pumpe 8, sodass durch die damit bewirkte Vergrößerung des Druckes der Hydraulikflüssigkeit oder der Druckluft der Hubkolben 2 nach oben bewegt und damit die Last 5 angehoben wird. Hierzu ist demgemäß lediglich erforderlich, den Hebel 19 über den Handgriff 22 leicht nach oben zu bewegen.If now, for example. Via the handle 22 of the longer arm 19 'of the lever 19 moves upward,' 18 of the lever 19 via the ball joint 17, with a according to the ratio of a long arm 19 to a shorter arm 19 pushes the shorter arm 19 "' of the lever 19 correspondingly increased force via the holding sleeve 15 down the deformation body 14 and thus increases the weight measurement value supplied by the strain gauge 23 by a correction value corresponding to this force. This positive measured value correction is now amplified by the amplifier circuit 24 and gives rise to a corresponding increase in the power of the pump 8 , so that the resulting increase in the pressure of the hydraulic fluid or the compressed air moves the reciprocating piston 2 upward and the load 5 is thus raised. For this purpose, it is accordingly only necessary to move the lever 19 slightly upwards via the handle 22 .

Wird der Handgriff 22 nach unten ausgelenkt, ergibt sich durch eine demgegenüber gegensinnige Bewegung des kürzeren Armes 19' des Hebels 19 eine Verringerung des vom Dehnungsmessstreifen 23 an die elektro-hydraulische Verstärkerschaltung 29 gelieferten Messwertes, sodass die Leistung der Pumpe 8 reduziert wird und der Hubzylinder 2 gemeinsam mit der Messzellenanordnung 4 und der Last 5 abgesenkt werden. If the handle 22 is deflected downward, the opposite movement of the shorter arm 19 'of the lever 19 results in a reduction in the measured value supplied by the strain gauge 23 to the electro-hydraulic amplifier circuit 29 , so that the output of the pump 8 and the lifting cylinder are reduced 2 are lowered together with the measuring cell arrangement 4 and the load 5 .

Alle in der Beschreibung, in den nachfolgenden Ansprüchen und in der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Form miteinander erfindungswesentlich sein. All in the description, in the following claims and in The features shown in the drawing can be used both individually and be essential to the invention with one another in any form.  

BezugszahlenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11

Zylinder
cylinder

22

Hubkolben
reciprocating

33

Kolbenstange
piston rod

44

Messzellenanordnung
Measuring cell arrangement

55

Last
load

66

Haltevorrichtung
holder

77

Öffnung des Zylinders Opening the cylinder

11

88th

Ventil
Valve

99

Saugnapf
suction cup

1010

Hubgestänge
lifting linkage

1111

Gehäuse der Messzellenanordnung Housing of the measuring cell arrangement

44

1212

Boden des Gehäuses
Bottom of the case

1313

Messzelle
cell

1414

Verformungskörper
deformable body

1515

Haltehülse
holding sleeve

1616

Öffnung des Gehäuses Opening the case

1111

1717

Kugelgelenkkopf
Ball joint head

1818

Kugelgelenkpfanne
Ball joint socket

1919

Hebel
lever

1919

' erster, kürzerer Arm des Hebels '' first, shorter arm of the lever

1919

1919

" zweiter, längerer Arm des Hebels "second, longer arm of the lever

1919

2020

Halterung
bracket

2121

Öffnung des Gehäuses Opening the case

1111

2222

Handgriff
handle

2323

Dehnungsmessstreifen
Strain gauges

2424

Verstärkerschaltung
amplifier circuit

2525

Operationsverstärker
operational amplifiers

2626

Eingangswiderstand
input resistance

2727

Rückkopplungswiderstand
Feedback resistor

2828

Ausgang des Operationsverstärkers Output of the operational amplifier

2525

2929

Steuerschaltung, elektro-hydraulische Verstärkerschaltung
Control circuit, electro-hydraulic amplifier circuit

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Handhaben von Lasten
mit einer die Gewichtskraft der Last kompensierende Gegenkraft erzeugende Vorrichtung (1, 2)
mit einem die Gewichtskraft erfassenden Messgeber (4)
mit einem zur Steuerung der Gegenkraft unter Auswertung der Messgröße des Messgebers (4) die in dem Regelgerät (24) und mit einer Bedieneinrichtung zur Betätigung der Hubeinrichtung in horizontaler oder vertikaler Richtung, dadurch gekennzeichnet,
dass die durch die Bedieneinrichtung (22) bewirkte neben der Gewichtskraft zusätzlich entstehende Bedienkraft ebenfalls vom Messgeber (4) erfasst wird und
dass die damit gegebenen Messgrößenänderung über das Regelgerät verarbeitet eine entsprechende Änderung der Gegenkraft bewirkt.1. Device for handling loads
with a counterforce generating device compensating the weight of the load ( 1 , 2 )
with a weight sensor ( 4 )
with a for controlling the counterforce by evaluating the measured variable of the measuring sensor ( 4 ) in the control device ( 24 ) and with an operating device for actuating the lifting device in the horizontal or vertical direction, characterized in that
that the operating force additionally generated by the operating device ( 22 ) in addition to the weight force is also detected by the measuring sensor ( 4 ) and
that the resulting change in the measured variable processed by the control device causes a corresponding change in the counterforce. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Messgeber eine Messzellenanordnung dient, die zwischen Hubvorrichtung und Last angeordnet ist.2. Device according to claim 1, characterized in that as A measuring cell arrangement that serves between Lifting device and load is arranged. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubvorrichtung aus einem Arbeitszylinder besteht der pneumatisch oder hydraulisch betätigbar ist.3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the lifting device consists of a working cylinder is pneumatically or hydraulically actuated. 4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Regelgerät mit elektronischen Mitteln arbeitet, über die die Hubvorrichtung angesteuert wird.4. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the control device with works electronic means through which the lifting device is controlled. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Messgeber zwischen Hubvorrichtung und Last angeordnet ist und ein primär und sekundär aufweist, von denen eins mit der Hubvorrichtung verbunden ist und das andere mit der Last verbunden ist.5. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the transducer between Lifting device and load is arranged and a primary and has secondary, one of which with the lifting device is connected and the other is connected to the load. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Messgeber eine Messzelle ausweist, die als Verformungsgeber ausgebildet ist, dessen eine Seite mit der Last und dessen andere Seite mit der Hubvorrichtung verbunden ist. 6. The device according to claim 5, characterized in that the measuring sensor identifies a measuring cell which as Deformation sensor is formed, one side with the load and the other side of which is connected to the lifting device.   7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (11) ein Hebel (19) über eine Halterung (20) schwenkbar gelagert ist, die den Hebel in zwei Arme (19', 19") aufteilt, von denen ein erster Arm (19') über seine Stumpffläche mit der zweiten Seite des Verformungskörpers (14) verbunden ist und von denen ein zweiter Arm (19") aus dem Gehäuse (11) austritt.7. The device according to claim 1, characterized in that a lever ( 19 ) is pivotally mounted in the housing ( 11 ) via a holder ( 20 ) which divides the lever into two arms ( 19 ', 19 "), a first of which Arm ( 19 ') is connected via its frustum surface to the second side of the deformation body ( 14 ) and from which a second arm ( 19 ") emerges from the housing ( 11 ). 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Arm (19') kürzer als der zweite (19") ist.8. The device according to claim 7, characterized in that the first arm ( 19 ') is shorter than the second ( 19 "). 9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Ende des zweiten Armes (19") des Hebels (19) mit einem Handgriff (22) versehen ist.9. The device according to claim 7, characterized in that the end of the second arm ( 19 ") of the lever ( 19 ) is provided with a handle ( 22 ).
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