測量線纜中機(jī)械張力的傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種測量線纜中機(jī)械張力的傳感器，其由平行六面體形的體（1）組成，所述體（1）具有用于伸縮儀的機(jī)械設(shè)計（4），支撐和固定元件（2,2’）從所述機(jī)械設(shè)計（4）的一個或兩個表面突出，且所述支撐和固定元件（2,2’）具有周圈缺口。所述支撐元件為設(shè)置在相對于所述體的縱軸的圣十圖形的節(jié)點(diǎn)上的三個剛性樞軸，其中的一個支撐元件（2’）通過向前和向后移動而收縮，從而允許將所述支撐元件（2’）帶回其操作位置。在后表面上具有隔離表面部分（6），所述隔離表面部分（6）允許與扳手（8）配合，使用所述扳手（8）施加杠桿作用。
【專利說明】測量線纜中機(jī)械張力的傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 如在本說明書的標(biāo)題中所表達(dá)的，本發(fā)明涉及一種測量線纜中機(jī)械張力的傳感 器。更特別地，本發(fā)明的目的圍繞一種為了測量線纜中的張力而改進(jìn)的傳感器，該傳感器 允許稱重懸掛其上的重物，使操作者在提升懸掛在線纜上的重物時能夠限制料面（charge level)，這種提升例如可發(fā)生在負(fù)載塊或諸如起卸機(jī)的提升設(shè)備的情況下，起卸機(jī)尤其適 用于本裝置的實(shí)施。
[0002] 本發(fā)明的適用范圍限于致力于制造測量裝置的工業(yè)范疇，更特別地，該測量設(shè)備 為那些旨在用于測量線纜上的機(jī)械張力的測量設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0003] 目前使用的傳感器具有因由單位模體（unimodular bodies)構(gòu)造而產(chǎn)生的問題， 該單位模體借助于位移來保持必須進(jìn)行機(jī)械張力的測量或檢查的線纜。由于線纜自然地傾 向于恢復(fù)其自然狀態(tài)，必須朝向各線纜彼此最接近的點(diǎn)推動該傳感器；其中，該自然狀態(tài)在 之前是強(qiáng)制性的，為了使各線纜靠近該傳感器。
[0004] 所以，具有一些可用的傳感器是必要的，每當(dāng)需要接近不同的線纜時，這些傳感器 將在每個線纜的底部上提供一個位置，因此避免強(qiáng)力操作。
[0005] 參照本領(lǐng)域的現(xiàn)狀，已知幾篇文檔中透露了在此涉及的那種被設(shè)計用于測量 線纜中張力的傳感器，在這幾篇文檔中，在理念上最接近本案而被視為最相關(guān)的是專利 US3653258A、DE19605036A1、US4118978A、GB2063494A。但是，不論是單獨(dú)或結(jié)合考慮，其中 沒有一個可被認(rèn)為與如所要求的在此提出的傳感器等同。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 因此，本發(fā)明提出的改進(jìn)的、測量線纜中機(jī)械張力的傳感器被配置為在其特定的 適用范圍內(nèi)具有明顯的新穎性，一方面允許將所述傳感器構(gòu)造得具有足夠小的尺寸，以使 一個傳感器可放在每個線纜上，即使這樣的線纜彼此緊挨著；且由于所述傳感器本身的簡 易性，不會導(dǎo)致高成本的安裝。
[0007] 本發(fā)明還具有允許快速安置的優(yōu)勢，這方便了在相當(dāng)短的時間內(nèi)極大數(shù)量的傳感 器的安裝，這也相當(dāng)于降低了潛在的安裝成本。
[0008] 同時，從所述傳感器的配置和其對于每個線纜的安裝能夠推斷出，本發(fā)明允許操 作者比較不同線纜之間的負(fù)載差異，這甚至使檢測損壞線纜的損失的可能性成為可能，并 使基于安全理由自動中斷服務(wù)成為可能。
[0009] 所述傳感器可具有內(nèi)置電子元件，這將允許借助于安置在所述傳感器本身上的閃 爍LED、通過信號通知損壞的線纜的出現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)此功能，可對形成總線配置的各傳感器進(jìn) 行設(shè)置。
[0010] 為此，本發(fā)明提出的測量線纜中機(jī)械張力的所述傳感器由平行六面體形的體組 成，各種地面支撐和線纜支撐結(jié)構(gòu)從所述平行六面體形的體伸出，在所述體內(nèi)實(shí)施內(nèi)部機(jī) 械設(shè)計，該機(jī)械設(shè)計限定對機(jī)械應(yīng)力敏感的區(qū)域，伸縮儀（extensometric gauges)安裝在 所述區(qū)域中，每當(dāng)材料塊在上述敏感區(qū)域上遭受應(yīng)力時，所述伸縮儀改變自身的電阻，由此 允許確定所述材料的形變力。
[0011] 更特別地，所述傳感器的上述體將優(yōu)選地包括與必須固定住所述傳感器的所述線 纜的各支撐點(diǎn)相適應(yīng)的三個桿或樞軸，設(shè)置在所述傳感器的同一表面上并沿其分布的這樣 的樞軸，在與相對于所述體的縱軸的圣十圖形（tetractys pattern)的各節(jié)點(diǎn)對應(yīng)的位置 中，相對于所述樞軸所伸出的表面所限定的平面，正交伸出。此外，每個樞軸占用其自由端 附近的開口，張緊的線纜必須穿過所述開口。
[0012] 作為負(fù)載的結(jié)果，這樣的線纜將經(jīng)受變化的張力，所述張力作用在所述樞軸上并 將所述形變的作用傳遞給所述傳感器的所述體，引發(fā)所述伸縮儀生成對應(yīng)的電信號，讀取 所述電信號允許操作者評估所述負(fù)載的強(qiáng)度。另一方面，為了使之前描述的傳感器的固定 成為容易、舒適且快速執(zhí)行的操作，也為了避免使用特殊的工具，這樣的固定可借助于廣泛 普及的工具進(jìn)行，例如具有適當(dāng)?shù)某叽绲摹⒖烧{(diào)節(jié)或不可調(diào)節(jié)的扳手，所提出的傳感器具有 以下額外的特征：
[0013] 一方面，用于保持所述線纜穿過其各自的開口的三個樞軸中的兩個相對于所述傳 感器的所述體固定，而第三個是非固定的且相對于所述傳感器的所述體伸縮；即，所述第三 個樞軸可由操作者向前或向后移動，以使將所述傳感器貼附于所述線纜時，所述第三個樞 軸能夠根據(jù)需要"消失"，由此便于組裝操作；而當(dāng)所述線纜已位于所述固定的樞軸或凸緣 的開口中且所述傳感器的所述體已經(jīng)相對于所述線纜略微旋轉(zhuǎn)以使所述線纜不會阻塞供 該移動的樞軸或凸緣穿過的位置時，所述第三個樞軸可再次"出現(xiàn)"。
[0014] 同時，所述凸緣的所述體在其后表面上出現(xiàn)了表面區(qū)域的隔離伸展（isolated stretch)，由已相對于所述體的剩余部分而減少了厚度的凸緣來限定其上邊界和下邊界， 此表面區(qū)域的大小和配置允許使用適當(dāng)種類的傳統(tǒng)扳手，在組裝期間，操作者在該傳統(tǒng)的 扳手上執(zhí)行相應(yīng)的動作，用于通過杠桿作用將所述傳感器的所述體帶入正確的位置，從而 可朝向第三樞軸或凸緣的操作位置向前推動所述第三樞軸或凸緣。
[0015] 容易看出兩個特征怎樣顯著簡化了操作條件和將所述傳感器組裝在想要測量其 機(jī)械張力的所述線纜上所花的時間。
[0016] 最后，可預(yù)想的是增加防護(hù)罩，所述防護(hù)罩將為所述傳感器提供更好的精加工。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 為了補(bǔ)足本說明并有助于獲得對本發(fā)明更好的理解，我們在此說明書后放了一組 設(shè)計圖作為其組成部分；且已經(jīng)通過使用應(yīng)理解為示意性的而不是限制性的特征示出了以 下內(nèi)容：
[0018] 圖1-相當(dāng)于顯示了測量機(jī)械張力的傳感器的部分截面的側(cè)立視圖，而測量機(jī)械 張力正是本發(fā)明的目的。
[0019] 圖2-描繪了圖1中所示的傳感器的平面圖。
[0020] 圖3-描繪了在前面各圖中示出的傳感器較小的側(cè)面中的一側(cè)的正視圖。
[0021] 具有標(biāo)號4a、4b、4c和4d的圖-顯示了從根據(jù)本發(fā)明的說明書的傳感器的不同位 置看到的連續(xù)視圖。
[0022] 具有標(biāo)號5a至5j的圖-顯示了對應(yīng)于構(gòu)成與本發(fā)明的傳感器在線纜上的組裝相 關(guān)的操作步驟的十個位置的不同描繪。
[0023] 發(fā)明的詳細(xì)描述
[0024] 根據(jù)上述各附圖且根據(jù)所采用的標(biāo)號，我們能夠?qū)⑺鼈兝斫鉃闇y量線纜中機(jī)械張 力的傳感器的實(shí)施方式的一種示例，而測量線纜中的機(jī)械張力正是本發(fā)明的目的，在下文 中將詳細(xì)指明并描述該傳感器的各不同部分和元件。
[0025] 因此，如能夠在圖1至3中看到的，所討論的該傳感器由平行六面體形的體（1)組 成，該體（1)構(gòu)建于金屬材料中，為了將其貼附于線纜（3)，支撐元件（2, 2'）從該體（1)突 出，該體（1)具有存在于對機(jī)械應(yīng)變敏感的區(qū)域中的機(jī)械設(shè)計（4)，伸縮儀(未描繪也未參 考)放置在所述區(qū)域內(nèi)，必須指明，每當(dāng)組成該體（1)的材料塊在前述機(jī)械設(shè)計（4)所在的區(qū) 域附近遭受機(jī)械應(yīng)力時，伸縮儀改變自身的電阻。憑此，我們能夠確定該材料上的變形力。
[0026] 前述各支撐元件（2, 2'）優(yōu)選地為三個桿或剛性樞軸，盡管明顯地可存在更多；各 支撐元件（2, 2'）穿過該平行六面體形的體（1)的各表面中的一個表面而伸出，盡管為了將 該傳感器貼附于一對線纜，它們還能穿過這一表面并且穿過相對的表面，甚至這樣的剛性 樞軸還可擴(kuò)展至另一個類似的傳感器，以能夠測量放置在兩個傳感器之間的任意數(shù)量的依 次排開的線纜上的機(jī)械張力。
[0027] 在任意情況下，這樣的樞軸形支撐元件（2, 2'）正交地延伸至上面指出的該傳感器 的體（1)的表面的平面，并沿這樣的表面從其縱軸兩側(cè)處的預(yù)定位置伸出。
[0028] 為了將該傳感器貼附于一對非常緊密的線纜，本發(fā)明能夠允許各支撐元件（2, 2'） 呈現(xiàn)不同的尺寸，這兩個線纜都放置于相對于該傳感器的同一側(cè)。
[0029] 各支撐元件（2, 2'）最低限度地改變該線纜的方向，按照"V"形強(qiáng)壓該線纜，每當(dāng) 該機(jī)械張力增加時，該" V"形所限定的角也增大，這減小了該傳感器上對形變敏感的該機(jī)械 設(shè)計（4)所在位置處的形變。
[0030] 為了獲得該傳感器在各線纜上的足夠貼附，已在貼附支撐元件（2, 2 '）上設(shè)置了周 圈缺口，該周圈缺口的功能是引導(dǎo)該線纜。
[0031] 為了方便安裝，該支撐元件中的兩個元件（2)固定至該傳感器的該體（1)，而第三 個元件（2'）是非固定的，并且在各實(shí)施選擇中的一個選擇中，將借助于在安裝時在注定是 其位置的位置處鉆孔來放置該第三個元件；或者，在另一個選擇性的選擇中，如將在下面解 釋的，該第三個元件是收縮性的。
[0032] 用于線纜導(dǎo)引的該周圈缺口確保第三支撐元件（2'）不能從其位置移動，因為剩 余的支撐元件（2)與該線纜（3) -起將唯一的第三支撐元件限定在與該平行六面體形的體 (1)的表面平行的平面內(nèi)，在該平面上放置全部支撐元件（2, 2 '）。
[0033] 為了使該傳感器實(shí)際上被支撐在該線纜上，最小化這樣的線纜上的機(jī)械張力是必 要的，這樣的線纜總是出現(xiàn)在起卸機(jī)等中。
[0034] 傳感器（1)的體（2)的內(nèi)部順應(yīng)于集成電子元件的內(nèi)含物，該集成電子元件允許 信號放大，或該體（2)的內(nèi)部甚至連接具有多個微處理電子元件的總線型配置中的幾個傳 感器。
[0035] 關(guān)于圖4a至4d中的描繪，可以理解的是，在本發(fā)明的一個實(shí)施選擇中，各圖中用 參考標(biāo)記（2'）表示的各支撐元件或各外部樞軸中的一個的位置是移動的；也就是說，為了 使該傳感器的組裝更容易，如前面已經(jīng)指出的，其可相對于該傳感器的該體（1)前后移動。
[0036] 因此，在圖4a中，我們能夠看到該非固定的支撐元件（2'）處于向前移動的位置； 艮P，對應(yīng)于各固定的支撐元件（2)的位置，而在圖4b中，其已被描繪為向后移動，相對于該 體（1)的后部伸出。按照慣例，為了容納對應(yīng)的伸縮儀，該體（1)包含機(jī)械設(shè)計（4)，該伸縮 儀負(fù)責(zé)生成電信號并借助于電線（5)的將該電信號發(fā)送至控制設(shè)備。另外，圖4d顯示了各 支撐元件（2, 2'）之間的機(jī)械線纜3的軌跡是通過以下現(xiàn)有的傳感器中的同樣的路徑實(shí)現(xiàn) 的。
[0037] 關(guān)于圖4c，我們能將對應(yīng)于該體（1)的后側(cè)的立視圖的描繪理解為顯示隔離表面 部分（6)的組成的效果，該效果是由兩個表面凹陷（7a，7b)的形成而產(chǎn)生的，這兩個表面凹 陷（7a，7b)限定了隔離表面部分（6)上的上限和下限。這恰好是打算借助于任意傳統(tǒng)的可 調(diào)或不可調(diào)的扳手而操作的部分，在將該傳感器組裝并連接至該線纜（3)的期間，使用該扳 手施加旋轉(zhuǎn)動作，該旋轉(zhuǎn)動作抵抗與該線纜（3)的張力相反的阻力。
[0038] 在圖5a至5j的各描繪中，可理解將根據(jù)本發(fā)明的傳感器組裝至線纜的過程中的 操作步驟，我們想要測量的正是該線纜上的機(jī)械張力。
[0039] 在圖5a中，我們能夠看到該傳感器的該體（1)的前側(cè)-立視圖的示意性描繪，該 傳感器的該體具有在底部的固定支撐元件（2)和非固定支撐元件（2'）。
[0040] 在圖5b中，我們能夠看到該傳感器和該線纜（3)已經(jīng)被放置在該支撐元件（2, 2'） 之間，且能看到從該體（1)的后側(cè)伸出的扳手8,該扳手8在組裝期間使用。
[0041] 為了達(dá)到這樣的連接條件，圖5c顯示了該傳感器的該體（1)的一個側(cè)面的立視 圖，該傳感器的該體（1)具有向后移動的非固定支撐元件（2'），這允許容易且舒適地放置 該傳感器并使線纜（3)借助于該傳感器的該體（1)的輕微傾斜而從兩個固定的支撐元件 (2)之間穿過，如按圖5d中的順序所示的。
[0042] 在圖5e的描繪中，我們能夠理解該傳感器的該體（1)以及作用在其后側(cè)的表面部 分（6)上的該扳手（8)。
[0043] 圖5f的描繪顯示了已在其操作位置中向前移動的該非固定支撐元件（2'），且該 線纜（3)被放置在其缺口中，這是在扳手（8)的幫助下進(jìn)行的，通過這樣的方式，對抗該線 纜（3)的張力的杠桿作用被施加到該傳感器的該體（1)上并使該體（1)旋轉(zhuǎn)，以便將其帶入 使得相應(yīng)的非固定支撐元件（2'）能夠容納該線纜的位置，如在圖5g的描繪中能夠更清晰 地看到的。
[0044] 一旦已將該線纜與該三個支撐元件（2, 2'）連接，優(yōu)選地，在防護(hù)罩（9)的幫助下 可完成該設(shè)置，該防護(hù)罩（9)通過純粹的耦合壓力貼附于該體（1)并由該體（1)固定，例如 在該操作步驟的圖5h、5i和5j中能夠看到的那樣。我們不認(rèn)為有必要對能夠理解本發(fā)明 的范圍和相關(guān)優(yōu)勢并且能夠開發(fā)和將其目的投入實(shí)踐的相關(guān)問題的專家進(jìn)一步反復(fù)討論 此說明的內(nèi)容。
[0045] 盡管已進(jìn)行了上面的描述，必須理解的是，已按照本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例描述了本 發(fā)明，考慮到此，這些實(shí)施例是容易修改的而不需要以任何方式暗示基于本發(fā)明的基本修 改，這樣的修改可能涉及形狀、大小和/或制造中使用的材料。
【權(quán)利要求】
1. 一種測量線纜中機(jī)械張力的傳感器，所述傳感器是由金屬材料的明顯拉長的平行六 面體形的體（1)構(gòu)成的類型，且露出支撐和線纜固定元件（2, 2'）;所述支撐和線纜固定元件 (2, 2 '）具有周圈缺口，用以固定所述線纜（3 )就位；且所述體（1)在其表面上具有機(jī)械設(shè)計 (4)，所述機(jī)械設(shè)計（4)用于遮蔽伸縮儀，所述伸縮儀用于生成對應(yīng)于安裝有所述體（1)的 所述線纜（3)上的負(fù)載等級的信號；其特征在于這樣的事實(shí)：所述支撐元件（2, 2'）穿過所 述體（1)的表面中的至少一個表面而伸出，且所述支撐元件（2, 2 '）分布在整個這樣的表面 上并相對于其露出的所述表面的平面以正交方式伸出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的測量線纜中機(jī)械張力的傳感器，其特征在于這樣的事實(shí)：所述支 撐元件（2, 2'）為從所述體（1)的表面中的一個表面伸出的三個樞軸的剛性桿，且位于相對 于所述體的縱軸的圣十圖形的節(jié)點(diǎn)上。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2的測量線纜中機(jī)械張力的傳感器，其特征在于這樣的事實(shí)：所 述支撐元件（2, 2 '）具有不同的尺寸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項的測量線纜中機(jī)械張力的傳感器，其特征在于這樣的事 實(shí)：所述支撐元件中處于極值位置的一個支撐元件（2'）是非固定的，其通過向前和向后移 動而伸縮，以這樣的方式，在將所述傳感器組裝在所述線纜（3)上的第一階段期間，其可通 過向后移動來隱藏，且然后，當(dāng)所述傳感器的所述體（1)已通過由這樣的線纜（3)上的所述 負(fù)載引起的機(jī)械張力而回到適當(dāng)?shù)奈恢靡詫箯澢枇r，所述支撐元件（2'）返回到所述 向前操作位置；因為所述傳感器的所述體（1)在其后表面上已具有隔離表面部分（6)并且 所述隔離表面部分（6)的上部和下部由降低的凸緣（7a，7b)界定，可設(shè)置所述表面部分的 大小并將其配置為允許其與工具配合，所述工具為例如可調(diào)或不可調(diào)的扳手（8);為了將所 述線纜（3)貼附于固定支撐元件（2)和非固定支撐元件（2'），在使所述傳感器的所述體（1) 旋轉(zhuǎn)的操作期間，使用所述扳手（8)施加杠桿作用。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項的測量線纜中機(jī)械張力的傳感器，其特征在于其包含防 護(hù)罩（9)這樣的設(shè)置，所述防護(hù)罩（9)可適用于所述傳感器的所述體（1)并可通過絕對壓力 固定于所述傳感器的所述體（1)上。
【文檔編號】G01L5/10GK104101454SQ201310120463
【公開日】2014年10月15日 申請日期:2013年4月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月9日
【發(fā)明者】R·岡扎勒茨加勒戈斯 申請人:迪納塞爾電子公司