DE2106411A1

DE2106411A1 - Pulse generator for a load torque limiting device of a crane or the like

Info

Publication number: DE2106411A1
Application number: DE19712106411
Authority: DE
Inventors: Andreas 2941 Sillenstede Pitter
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1971-02-11
Filing date: 1971-02-11
Publication date: 1972-08-17

Description

Impulsgeber fUr eine Lastmomentbegrenzungs-Einrichtung eines Kranes od. dgl.Pulse generator for a load moment limiting device of a crane or the like

Lastmomentbegrenzungs-Einrichtungen ftir Krane od.Load moment limiting devices for cranes or

dgl. beruhen beispielsweise darauf, daß Jeweils ein Ist-Wert der Beanspruchung eines Bauteiles des Kranes, vorzugsweise des Auslegers, aus dem Eigengewicht und ggf. einer angehängten last mit einem Soll-Wert für diese Beanspruchung verglichen und, wenn der Ist-Wert den Soll-Wert erreicht, selbsttätig ein Signal ausgelöst und/oder ein Kranantrieb abgeschaltet wird.The like. Based, for example, on the fact that in each case an actual value of the stress a component of the crane, preferably the boom, from its own weight and if necessary, compared an attached load with a target value for this load and, when the actual value reaches the target value, a signal is automatically triggered and / or a crane drive is switched off.

Der Ist-Wert kann z.B. mit Hilfe von Dehnmeßstreifen ermittelt werden, die an dem Bauteil des Kranes befestigt sind und deren elektrischer Widerstand sich in Abhängi8keit von der Beanspruchung des Bauteiles ändert. Die den analnann Widerstands-Änderungen der Dehnmeßstreifen Spannungsänderungen liefern an ein Ist-Wert/Soll-Wert-Vergleichsgeräte die den Ist-Werten entsprechenden Impulse.The actual value can be determined, for example, with the aid of strain gauges which are attached to the component of the crane and whose electrical resistance changes depending on the stress on the component. The changes in resistance of the strain gauges Changes in voltage supply an actual value / setpoint value comparison device with the pulses corresponding to the actual values.

Eine derartige Ist-Wert-Ermittlung wird. aber durch Erwärmung und AbkUhlung des betreffenden Bauteiles verfälscht. Das ist insbesondere dann der Fall, wenn die Dehnmeßstreifen am Ausleger befestigt sind und dieser einseitig durch Sonnenbestrahlung eriKrmt wird. Zwar entsteht bei Erhitzung des Obergurtes ein Wärmefluß innerhalb der den Ausleger bildenden Stahlbleche nach dem Untergurt hin; doch wird hierdurch kein ausreichender Temperatur-Ausgleich erzielt.Such an actual value determination is. but by warming and Cooling of the component in question is falsified. This is especially the case when the strain gauges are attached to the boom and the boom is exposed to sunlight on one side becomes eriKrmt. It is true that when the upper belt is heated, a heat flow occurs within of the steel sheets forming the boom towards the lower chord; but through this it becomes insufficient temperature compensation achieved.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, trotz dieses Umstandes die Fehler der Ist-Wert-Ermittlung bei einer LastmomentbegrenzungsKEinrichtung auf ein unschädli che sMaß herabzusetzen.The invention is based on the object, despite this fact Error in determining the actual value with a load torque limiting device on reduce the harmless level.

Die Erfindung geht aus von einem Impulsgeber für eine Lastmomentbegrenzungs-Einrichtung eines Kranes od. dgl.The invention is based on a pulse generator for a load torque limiting device a crane or the like.

mit Dehnmeßstreifen, welche zur Bildung der Impulse die Beanspruchung eines Bauteiles des Kranes od. dgl. aus dem Ausleger-Eigengewicht und ggf.einer angehängten Last ermitteln; und die Erfindung besteht in erster Linie darin, daß Ausgleichsglieder mit temperaturabhängigen: elektrischem Widerstand in der Weise an dem Bauteil befestigt sind> daß ihr elektrischer Widerstand praktisch nicht durch die Beanspruchung des Bauteiles beeinflu&wird, und mit den Dehnmeßstreifen in einer solchen BrUcken-Schaltung liegen, daß die von der BrUcke ausgehenden Impulse weitgehend frei von Temperatur-EinflUssen sind.with strain gauges, which are used to generate the impulses a component of the crane or the like from the boom dead weight and possibly a determine the attached load; and the invention consists primarily in that Compensating elements with temperature-dependent: electrical resistance in the way are attached to the component> that their electrical resistance is practically non-existent is influenced by the stress on the component and with the strain gauges in such a bridge circuit that the pulses emanating from the bridge are largely free of temperature influences.

Die Ausgleichsglieder können ihrerseits Dehnmeßstreifen sein, die auf den Bauteil des Kranes, vorzugsweise den Ausleger, aufgeklebt oder an ihm mittelbar so befestigt sind, daß ihre Widerstands-Xnderungen den Temperatur-Xnderungen des Bauteiles, d.h. vorzugsweise des Ausleger-Bleches, entspricht. Damit bei einseitiger Sonnenbestrahlung des Auslegers nicht trotz der ErUcken-Schaltung mit Ausgleichsgliedern die Ist-Werte ungenau ermittelt werden, wird der Ausleger im Bereich der Dehnmeßstreifen und der Ausgleichs glieder mit einem die Dehnmeßstreifen und die Ausgleichsglieder Uberdeckenden Wärmestranlen-Schutzschirm versehen und zweckmäßig außerdem von einem wärmedämmenden Mantel umhüllt.The compensating members can in turn be strain gauges that glued to the component of the crane, preferably the boom, or indirectly to it are fixed in such a way that their changes in resistance correspond to changes in temperature of the Component, i.e. preferably the cantilever plate. So with unilateral The boom is not exposed to sunlight in spite of the ErUcken circuit with compensating links If the actual values are determined inaccurately, the boom will be in the area of the strain gauges and the compensating members with one of the strain gauges and the compensating members Covering heat radiation protective screen and also expediently provided by a encased in a thermally insulating jacket.

Sofern man voraussetzen kann, daß die Dehnmeßstreifen und die Ausgleichsglieder, wenn sie am Untergurt des Auslegers befestigt sind, gleich gute Signale geben wie wenn sie auf dem Obergurt befestigt sind, kann man die Erfindung einfach in der Weise verwirklichen, daß auf dem Obergurt und auf dem Untergurt des Auslgers Je ein Dehnmeßstreifen zur Ermittlung der Beanspibhung des Auslegers aus dem Eigengewicht und ggf.Insofar as it can be assumed that the strain gauges and the compensating elements, if they are on the lower chord of the Boom are attached, equally good The invention can give signals as if they are attached to the top belt simply realize in such a way that on the upper chord and on the lower chord of the Auslgers One strain gauge each to determine the load on the boom the dead weight and possibly

einer angehängten Last sowie Je ein Ausgleichsglied befestigt sind. Eine besonders weitgehende Beschränkung von Fehlern der Ist-Wert-Ermittlung bei ungleichmäßiger Temperatur-Verteilung über die Stahl-Bleche des Auslegers erhält man, wenn außerdem an den beiden Seitenwänden des Auslegers Dehnmeßstreifen zur Ermittelung der Beanspruchung des Auslegers und Ausgleichsglieder befestigt und so in die BrUcken-Schaitung einbezogen werden, daß sie die Einflüsse unterschiedlicher Temperaturen auf den beiden Seiten des Auslegers ausgleichen.a suspended load and a compensating link each are attached. A particularly extensive limitation of errors in determining the actual value uneven temperature distribution over the steel plates of the boom if you also use strain gauges on the two side walls of the boom Determination of the stress on the boom and compensating links attached and so included in the bridge circuit that they the influences of different Equalize temperatures on both sides of the boom.

Es kann aber vorkommen, daß die Ausleger-Bleche an manchen Stellen Verformungen beim Kranbetrieb unterworfen sind und die an solchen Stellen befestigten Dehnmeßstreifen daher Fehl-Impulse liefern. Derartige/ örtliche Verformungen beruhen beispielsweise auf dem sogenannten Uberroll-Effekt, der von Filhrungsrollen eines Auslegerteiles beim Verschieben dieses Teiles innerhalb des Grundauslegers auftritt, da die FUhrnngsrollen gegen das Blech im Untergurt des Grundauslegers gedrückt werden. In diesem Fall wUrde ein am Untergurt des Auslegers befestigter Dehnmeßstreifen ein unsauberes Signal liefern. Dieser Ubelstand wird erfindungsgemäß weitgehend dadurch vermieden, daß zwei Dehnmeßstreifen zur Ermittlung der Beanspruchung des Auslegers aus dem Eigengewicht und ggfs. einer angehängten Last an einem Gurt, beispielsweise dem Obergurt, des Auslegers an einer solchen Stelle befestigt sind, an der die Dehnmeßstreifen nicht durch andere, konstruktionsbedingte Umstände als durch diese Belastung beeinflußt werden, und daß eines der Ausgleichsglieder an demselben Gurt des Auslegers und ein anderes Ausgleichsgliea an dem gegenüberliegenden Gurt befestigt sind.But it can happen that the cantilever plates in some places Are subject to deformations during crane operation and which are attached to such locations Strain gauges therefore deliver incorrect pulses. Such / local deformations are based for example on the so-called rollover effect, that of guide rollers Jib part occurs when moving this part within the basic jib, because the guide rollers are pressed against the sheet metal in the lower chord of the main boom. In this case, a strain gauge attached to the boom's bottom chord would be used deliver an unclean signal. According to the invention, this disadvantage is largely avoided by using two strain gauges to determine the stress on the Boom from its own weight and possibly. A load attached to a belt, for example the top chord of the boom are attached at such a point where the strain gauges not due to other design-related circumstances than these load be influenced, and that one of the compensating links on the same chord of the boom and another equalizer attached to the opposite strap.

AusfUhrungsbeispiele der Erfindung seien im nachstehenden anhand der Zeichnung erläutert. In dieser zeigen: Die Fig. 1, 15 und 29 den Oberbau eines Drehkranes mit Teleskopausleger in Ansicht und teilweise im Schnitt fUr drei Ausführungsbeispiele .AusfUhrungsbeispiele the invention are in the following with reference to Drawing explained. In this show: FIGS. 1, 15 and 29 the superstructure of a slewing crane with telescopic boom in view and partly in section for three exemplary embodiments .

Fig. 2, 16 und 30 die Schnitte nach den Linien II - II, XVi - XVI bzw. XXX - XXX in Fig. 1, 15 bzw. 29, Die Fig. 3, 17 und 31 schematisch Anordnungen von Dehnmeßstreifen an dem Ausleger nach den drei Ausfthrungsbeispielen, Fig. 4, 18 und 32 die zugehörigen BrUckensohaltungen, Die Fig. 5, 8, 11, 14; 19, 22, 25, 28 Schaubilder zur Erläuterung der Wirkung der Dehnmeßstreifen bei den beiden ersten Ausftihrungsbeispielen fUr verschiedene Zustände des Auslegers, Fig. 6, 9, 10; 20, 23, 26 schematisch den Ausleger bei verschiedenen Zuständen in beitenansicht und Fig. 7, 10, 13; 21, 24, 27 die Schnitte nach den Linien - - VII, X - X, XIII - XIII, XXI - XXI, XXIV - XXIV bzw. XXVII - XXVII in Fig. 6, 9, 12, 20, 23 b w. 26.2, 16 and 30 the sections along the lines II - II, XVi - XVI and XXX - XXX in Fig. 1, 15 and 29, respectively, Figs. 3, 17 and 31 are schematic arrangements of strain gauges on the boom according to the three exemplary embodiments, Fig. 4, 18 and 32 the associated bridge postures, FIGS. 5, 8, 11, 14; 19, 22, 25, 28 diagrams to explain the effect of the strain gauges on the first two Exemplary embodiments for different states of the boom, FIGS. 6, 9, 10; 20, 23, 26 schematically the boom in different states in side view and Figures 7, 10, 13; 21, 24, 27 the cuts according to the lines - - VII, X - X, XIII - XIII, XXI - XXI, XXIV - XXIV and XXVII - XXVII in Fig. 6, 9, 12, 20, 23 b f. 26.

Bei allen Ausführungsbeispielen ist der Grundausleger 1, in dem ein Auslegerteil 2 verschiebbar gefUhrt ist, einerseits mit Gelenkzapfen 3 an einem Bock auf der drehbaren Plattform 4 des Kranoberbaues gelagert und andererseits gegenüber der Plattform 4 durch ein hydraulisches Wippwerk 5 in einem Gelenk 6 abgestUtzt. In Jedem Fall sind an dem Ausleger im Bereich zwischen dem Gelenkzapfen 3 und dem Gelenk 6 aktive Dehnmeßstreifen 7, 8; 9, 10 sowie passive Dehnmeßstreifen 11, 12; 13, 14; 15, )§t, 16, p5' befestigt, welch letztere die Ausgleichsglieder bilden. Doch können als Ausgleichsglieder auch temperaturabhängige Widerstände anderer Art Anwendung finden. Z.B. kommen Heißleiterwiderstände in Betracht, die mit einer Isolierung so auf dem Auslegerblech angebracht werden, daß sie von dessen Dehnungen und Stauchungen nicht beeinflußt werden. Die. aktiven Dehnmeßstreifen sind so angeordnet, daß sie auf Dehnungen und ggf. Stauchungen des AuslegerWBleches an der Befestigungsstelle praktisch nur in Längsrichtung ansprechen, während die passiven Dehnmeßstreifen so angeordnet sind, daß sie praktisch nicht auf Dehnungen und Stauchungen des Ausleger-Bleches in Langsrichtung ansprechen. Die Befestigung der Dehnmeßstreifen geschieht vorzugsweise so, daß sie an das Ausleger-Blech angeklebt werden. Doch ist auch eine mittelbare Befestigung der Dehnmeßstreifen, insbesondere der passiven Dehnmeßstreifen, am Ausleger möglich. Das kann mit passiven Dehnmeßstreifen so geschehen, daß sie auf einem Blech od. dgl. befestigt werden, das mit Abstand von dem Auslegerblech durch elastische StUtzen gehalten wird. Hierdurch werden sogenannte QuerkAntreaktionsfehler ausgeschaltet, d.h. es werden die an sich geringen EinflUsse von Dehnungen und Stauchungen des Auslegerbleches in Längsrichtung des Auslegers, also quer zu den passiven Dehnmeßstreifen, vermieden.In all exemplary embodiments, the main boom 1, in which a Boom part 2 is slidably guided, on the one hand with pivot pin 3 on one Bock mounted on the rotatable platform 4 of the crane superstructure and on the other hand opposite the platform 4 is supported in a joint 6 by a hydraulic luffing mechanism 5. In any case, are on the boom in the area between the pivot pin 3 and the Joint 6 active strain gauges 7, 8; 9, 10 and passive strain gauges 11, 12; 13, 14; 15,) §t, 16, p5 'attached, which the latter form the compensating links. However, temperature-dependent resistors of other types can also be used as compensating elements Find application. E.g. NTC thermistor resistors come into consideration with insulation be attached to the bracket plate so that it is protected from its expansions and compressions are not influenced. The. active strain gauges are arranged so that they for expansions and, if necessary, compression of the boom sheet at the fastening point practically only respond in the longitudinal direction, while the passive strain gauges are arranged so that they practically do not have to stretch and compress the cantilever plate address in the longitudinal direction. The fastening of the strain gauges is preferably done so that they are glued to the bracket plate. But it is also an indirect one Attachment of the strain gauges, especially the passive strain gauges, to the boom possible. This can be done with passive strain gauges so that they are on a metal sheet Od. Like. Be attached, the distance from the boom plate by elastic Supports is held. This eliminates so-called cross-response errors, i.e. the intrinsically minor influences of expansion and compression of the Cantilever plate in the longitudinal direction of the cantilever, so across to the passive strain gauges, avoided.

In Jedem Fall ist der Grundausleger 1 im Bereich der Dehnmeßstreifen ringsum von einem Mantel 17 aus wärmedämmendem Material, z.B. aus geschäumtem Kunststoff, eingeschlossen. Dieser Mantel schließt die Dehnmeßstreifen völlig ein. Der Ausleger 1 und der Mantel 17 sind ferner von einem Sonnenstrahlen-Schutzschirm 18 umschlossen. Dieser reflektiert im Bereich der Dehnmeßstreifen etwaige Sonnenstrahlen, die eine einseitige Erwärmung und folglich Dehnung des Obergurt-Bleches 19 des Grundauslegers 1 verursachen wUrden. Doch bewirkt eine einseitige Sonnenbestrahlung des Grundauslegers 1, daß sein Obergurt-Blech 19 außerhalb des von dem Mantel 17 und dem Schirm 18 ttberdeckten Bereiches mehr erwärmt wird als das Untergurtblech 20 und u.U. auch die Seitenbleche 21, 22 des Grundauslegers unterschiedliche Temperaturen annehmen. Dem Entstehen entsprechender Temperaturgefälle in dem von den Dehnmeßstreifen behafteten Bereich des Grundauslegers wirken der Mantel 17 und der Schirm 18 entgegen. Trotzdem muß berUcksichtigt werden, daß die Bleche 19 bis 22 des Grundauslegers auch innerhalb des Mantels 17 - bedingt z.B. durch ungleichmäßige Sonnenbestrahlung des Auslegers außerhalb des Mantels - unterschiedliche Temperaturen haben, wodurch die von den Dehnmeßstreifen gelieferten Ist-Wert-Impulse fehlerhaft werden könnten. Um dies zu vermeiden, sind beispielsweise die nachstehend beschriebenen Anordnungen von Dehnmeßstreifen vorgesehen.In any case, the main boom 1 is in the area of the strain gauges all around by a jacket 17 made of heat-insulating material, e.g. made of foamed plastic, locked in. This jacket completely encloses the strain gauges. The boom 1 and the jacket 17 are also enclosed by a sunbeam protection screen 18. This reflects any sun rays in the area of the strain gauges, the one Unilateral heating and consequently expansion of the upper chord plate 19 of the main boom 1 would cause. However, one-sided solar radiation causes the base jib 1 that its upper belt sheet 19 outside of the jacket 17 and the screen 18 The covered area is heated more than the lower chord plate 20 and possibly also the side plates 21, 22 of the main boom assume different temperatures. The creation of a corresponding temperature gradient in the area affected by the strain gauges The jacket 17 and the screen 18 counteract the area of the main boom. Nevertheless It must be taken into account that the plates 19 to 22 of the main boom are also within of the jacket 17 - caused, for example, by uneven solar irradiation of the boom outside the jacket - have different temperatures, which means that those of the Actual value pulses supplied to strain gauges could be faulty. To this To avoid, for example, the following arrangements of Strain gauges provided.

Bei dem AusfUhrungsbeispiel nach Fig. 1 bis 14 ist sowohl auf dem Obergurt-Blech 19 als auch auf dem Untergurt-Blech 20 Je ein aktiver Dehnmeßstreifen 7 bzw. 8 in solcher Anordnung befestigt, daß sie unter dem Einfluß des Ausleger-Eigengewichtes und der ggf.In the AusfUhrungsbeispiel according to Fig. 1 to 14 is on both the Upper chord sheet 19 and on the lower chord sheet 20 each have an active strain gauge 7 and 8 fixed in such an arrangement that they are under the influence of the boom's own weight and the possibly

am Ausleger hängenden Last gedehnt oder gestaucht werden.load hanging on the boom can be stretched or compressed.

Die vier Dehnmeßstreifen sind in der Brückenschaltung nach Fig. 4 angeordnet. In den beiden BrUcken-Zweigen, deren Verzweigungspunkte mit 23, 24 bezeichnet sind, liegen hintereinander ein aktiver Dehnmeßstreifen 7 bzw. 8 und ein passiver Dehnmeßstreifen 11 bzw. 12. In der Brücke zwischen den Punkten 25, 26 liegt ein Strom-Meßinstrument 27.The four strain gauges are in the bridge circuit according to FIG. 4 arranged. In the two bridge branches, whose branch points are designated with 23, 24 are, one behind the other are an active strain gauge 7 or 8 and a passive one Strain gauges 11 and 12, respectively. There is a bridge between points 25, 26 Current meter 27.

Es sei zunächst angenommen, daß an dem Ausleger 1, 2 keine Last hängt und er so abgestUtzt ist, daß der Grundausleger 1 im Bereich der Debnmeßstreifen nicht einer Beanspruchung aus dem Eigengewicht unterworfen ist. Auch soll der Ausleger eine gleichmäßige Normaltemperatur haben. Vorausgesetzt ist ferner, daß alle vier Dehnmeßstreifen 7, 8, 11, 12 im ungedehnten Zustand den gleichen Widerstand =R 8 E 1 h R12 R12 haben. Dementsprechend wird die an den Punkten 23 und 24 liegende Spannung U in Jedem der beiden Brücken-Zweige durch den Spannungsabfall U7 = U11 bzw. U8 = U12 an den Widerständen der Dehnmeßstreifen in gleiche Teile geteilt. Folglich haben die BrUcken-Punkte 25 und 26 die gleichen Potentiale A = B. Es fließt daher kein Strom durch das Instrument 27.It is initially assumed that there is no load on the boom 1, 2 and it is supported so that the main boom 1 is in the area of the debris gauges is not subject to stress from its own weight. Also should the boom have a uniform normal temperature. It is also assumed that all four Strain gauges 7, 8, 11, 12 in the unstretched state have the same resistance = R 8 E have 1 h R12 R12. Accordingly, the one located at points 23 and 24 will be Voltage U in each of the two bridge branches due to the voltage drop U7 = U11 or U8 = U12 divided into equal parts at the resistances of the strain gauges. Consequently, the bridge points 25 and 26 have the same potentials A = B. It flows therefore no current through the instrument 27.

Nach Fig. 6 ist angenommen, daß am Ende des Auslegers eine last Q hängt, die zusammen mit dem Ausleger-Eigengewicht zwischen den Auflager-Punkten 3 und 6 eine Durchbiegung ergibt, die in Fig. 6 der Deutlichkeit halber übertrieben dargestellt ist. Folglich wird das Obergurt-Blech 19 gedehnt und das Untergurt-Blech 20 gestaucht, wobei die neutrale Anse N in der Mitte bleibt4 Die entsprechende Dehnung des auf dem Obergurt befestigten aktiven Dehnmeßstreifen$ 7 bewirkt eine Erhöhung von dessen Widerstand auf den Wert Die Die Stauchung des an dem Untergurt-Blech 20 sitzenden aktiven Dehnmeßstreifens 8 bewirkt eine Verminderung von dessen Widerstand auf den Wert N . Es wird aber angenommen, daß der Ausleger keine Temperaturänderung erfährt und daß die Widerstände der beiden passiven Dehnmeßstreifen 11, 12 unverändert bleiben, da sie dank ihrer Anordnung quer zur Längsrichtung des Auslegers kaum durch die Dehnung bzw. Stauchung des Obergurtes 19 bzw. des Untergurtes 20 beeinflußt werden0 Folglich wird in dem einen BrUcken-Zeig die Spannung U nach dem Verhältnis R'7 : R11 unterteilt, so daß sich ein grdßerer Spannungsabfall U'7 und ein kleinerer Spannungsabfall Ul,l ergibt In dem anderen BrUcken-Zweig wird die Spannung U im Verhältnis Ru : 2 80 unterteilt, daß auf einen kleinen Spannungsabfall U'8 ein großer Spannungsabfall U12 folgt. Demgemäß hat der BrUcken-Punkt 26 ein hat heres Potential B'als der BrUcken-Punkt 25, dessen Potential mit A'bezeichnet ist. Es fließt also Strom durch das Instrument 27, d.h. es wird ein Impuls entsprechend der Belastung des Auslegers erzeugt.According to Fig. 6 it is assumed that at the end of the boom a load Q depends, together with the self-weight of the cantilever, between the support points 3 and 6 results in a deflection which is exaggerated in FIG. 6 for the sake of clarity is shown. As a result, the upper chord sheet 19 is stretched and the lower chord sheet 20 compressed, with the neutral anchor N remaining in the middle 4 The corresponding elongation the active strain gauge $ 7 attached to the top chord causes an increase of its resistance to the value Die The compression of the on the lower chord plate 20 seated active strain gauges 8 causes a reduction from its resistance to the value N. It is assumed, however, that the boom does not have any Changes in temperature and that the resistances of the two passive strain gauges 11, 12 remain unchanged because, thanks to their arrangement, they are transverse to the longitudinal direction of the Boom hardly by the stretching or compression of the upper chord 19 or the lower chord 20 can be influenced0 As a result, the voltage U after is in one of the bridges divided by the ratio R'7: R11, so that a larger voltage drop U'7 and a smaller voltage drop Ul, l results in In the other bridge branch the voltage U in the ratio Ru: 2 80 divided that on a small voltage drop U'8 a large voltage drop U12 follows. Accordingly, the bridge point 26 has a has its potential B 'than the bridge point 25, whose potential is denoted by A' is. So there is current flowing through the instrument 27, i.e. there is an impulse accordingly generated by the load on the boom.

Nach Fig. 9 und 10 wird angenommen, daß der Ausleger nicht durch ein angehängtes Gewicht belastet, aber durch eine gleichma'ßige Erwärmung auf allen Seiten gleichmäßig gedehnt wird, wobei die neutrale Achse N in der Mitte bleibt. Die Dehnung in Längsrichtung ist in Fig. 9 und die Dehnung in Querrichtung in Fig. 10 durch strichpunktierte linien angedeutet. Demzufolge erhöhen sich die Widerstände der aktiven Dehnmeßstreifen 7 und 8, die an der Längsdehnung des Obergurt-Bleches 19 und des Untergurt-Bleches 20 teilnehmen, auf die Werte R7o bzw. 4 . Wegen der temperaturbedingten Querdehnung des Auslegers nach Fig. 10 erhöhen sich auch die Widerstände der passiven Dehnmeßstreifen 11, 12, und zwar gleichmäßig auf die Werte Rllo = R12o. Dem= zufolge wird in Jedem der beiden Brticken-Zweige die Spannung U in demselben Verhältnis unterteilt, d.h.According to FIGS. 9 and 10, it is assumed that the boom is not through a attached weight burdened, but by an even heating on all Sides is stretched evenly, with the neutral axis N remaining in the middle. The elongation in the longitudinal direction is shown in FIG. 9 and the elongation in the transverse direction in FIG. 10 indicated by dash-dotted lines. As a result, the resistances increase the active strain gauges 7 and 8, which are connected to the longitudinal expansion of the upper chord plate 19 and the lower chord plate 20 take part, to the values R7o and 4, respectively. Because of the temperature-related transverse expansion of the boom according to FIG. 10 also increase Resistances of the passive strain gauges 11, 12, evenly on the values Rllo = R12o. Dem = according to each of the two bridges-branches divides the voltage U in the same ratio, i.e.

U7o : Ullo = U8o : U12o. Demgemäß haben die BrUcken-Ptmkte 25 und 26 das gleiche Potential AO = BO, Es fließt also kein Strom durch das Instrument 27, d.h. die temperaturbedingte Dehnung der aktiven Dehnmeßstreifen 7 und 8 wird durch eine entsprechende Dehnung der passiven Dehnmeßstreiren 11, 12 völlig ausgeglichen.U7o: Ullo = U8o: U12o. Accordingly, the bridge points 25 and 26 the same potential AO = BO, so no current flows through the instrument 27, i.e. the temperature-related expansion of the active strain gauges 7 and 8 becomes by a corresponding expansion of the passive Dehnmeßstreiren 11, 12 completely balanced.

Nach Fig. 12 bis 14 ist aber angenommen, daß der Ausleger auf seiner Oberseite stärker erwärmt wird als auf seiner Unterseite. Demgemäß dehnt sich das Obergurt-Blech 19 mehr als das Untergurt-Blech 20, so daß sich die neutrale Linie NU des Auslegers, die im Falle der Fig. 6 und 9 in der Mitte zwischen dem Ober- und dem Untergurt verläuft, nach dem Untergurt hin verlegt ist. Dabei sei wieder angenommen, daß an dem Ausleger keine Last hängt. Da der obere aktive Dehnmeßstreifen an der Dehnung des Obergurt-Bleches teilnimmt, erhöht sich sein Widerstand auf den Wert 4 . Der obere passive Dehnmeßstreifen 11 folgt der Querdehnung des Obergurt-Bleches 19. Diese Querdehnung ist größer als die Längsdehnung, weil letztere durch die an das Untergurt-Blech 20 gebundenen Seitenbleche 21, 22 gehindert wird, die Seitenbleche 21, 22 aber der Querdehnung des Obergurt-Bleches 19 nicht nennenswert entgegenwirken, wie es in Fig. 18 mit strichpunktierten Linien veranschaulicht ist. Da sonach die temperaturbedingte Dehnung des passiven Dehnmeßstreifens 11 im Verhältnis größer ist als die temperaturbedingte Dehnung des aktiven Dehnmeßstreifens 7, erhöht sich der Widerstand des Dehnmeßstreifens 11 verhältnismäßig stärker als der des Dehnmeßstreifens 7; in Fig. 14 sind die Widerstandswerte R7X bzw. R11X 1 angenommen.According to Fig. 12 to 14 but it is assumed that the boom on his The top is heated more than the bottom. Accordingly, it expands Upper chord sheet 19 more than the lower chord sheet 20, so that the neutral line NU of the boom, which in the case of Figs. 6 and 9 in the middle between the upper and the lower chord runs, after which the lower chord is laid. Be there again assume that there is no load on the boom. Because the upper active strain gauge participates in the expansion of the upper chord plate, its resistance increases to the Value 4. The upper passive strain gauge 11 follows the transverse expansion of the upper chord plate 19. This transverse stretch is greater than the longitudinal stretch because the latter is caused by the the lower chord plate 20 bound side plates 21, 22 is prevented, the side plates 21, 22 but do not significantly counteract the transverse expansion of the upper flange sheet 19, as illustrated in Fig. 18 with dot-dash lines. Since then the temperature-related expansion of the passive strain gauge 11 in proportion greater is than the temperature-related expansion of the active strain gauge 7, increases the resistance of the strain gauge 11 is relatively stronger than the of the strain gauge 7; in Fig. 14, the resistance values R7X and R11X 1 are assumed.

Die Dehnmeßstreifen 8 und 12 auf der Unterseite des Auslegers dehnen sich wegen der geringen Temperaturerhöhung nur wenig, so daß sich ihre Widerstände nur geringfügig auf die in Fig. 14 angenommenen Werte bzw. R12 erhöhen.Stretch the strain gauges 8 and 12 on the underside of the boom because of the slight increase in temperature only slightly, so that their resistances increase only slightly to the values assumed in FIG. 14 or R12.

Im ganzen wirkt sich die wanderung der Widerstände der Dehnmeßstreifen so aus, daß in beiden BrUcken-Zweigen die Spannung U in beinahe gleichen Verhältnissen unterteilt wird. Die Spannungsabfälle sind mit 4 I 7' 11 bzw. U8> U12X bezeichnet. Demgemäß haben die BrUcken-Punkte 25, 26 kaum unterschiedliche Potentiale A x bzw. B . Demnach wird durch die passiven Dehnmeßstreifen ein fUr die praktischen Bedürfnisse ausreichender Ausgleich der auf die aktiven Dehnmeßstreifen wirkenden Temperatureinflüsse erzielt. Hierbei ist zu berUeksichtigen, daß die Temperaturunterschiede zwischen dem Obergurt und dem Untergurt bereits durch den Sonnenstrahl-Schutzschirm 8 und den Wärmedämmenden Mantel 17 auf ein Min, destmaß herabgesetzt sind.On the whole, the migration of the resistance of the strain gauges has an effect in such a way that the voltage U in both bridge branches is in almost the same proportions is divided. The voltage drops are labeled 4 I 7 '11 or U8> U12X. Accordingly, the bridge points 25, 26 hardly have different potentials A x or B. Accordingly, the passive strain gauges provide a for practical needs adequate compensation of the temperature influences acting on the active strain gauges achieved. It should be noted that the temperature differences between the upper chord and the lower chord already through the sunbeam protective screen 8 and the heat insulating jacket 17 are reduced to a minimum.

Im vorstehenden ist vorausgesetzt, daß die Dehnmeßstreifen dank einer gUnstigen Führung des verschiebbaren Auslegerteiles 2 in dem Grundausleger 1 - nicht durch sonstige EinflUsse, etwa durch den erwähnten Uberroll-Effekt, Dehnungen oder Stauchungen erfahren, welche das Meßergebnis verfälschen würden. Für das AusfEhrnngsbeispiel nach Fig. 15 bis 28 ist aber angenommen, daß ein solcher Einfluß auf einen am Untergurt-Blech des Auslegers 1 befestigten aktiven Dehnmeßstreifen wirken wUrde, so daß ein solcher dort kein sauberes Signal liefern wUrde. Demgemäß sind gemäß Fig. 15 bis 28 auf dem Obergurt-Blech 19 des Grundauslegers 1 zwei aktive Dehnmeßstreifen 9 und 10 nebeneinander befestigt, wobei vorausgesetzt ist, daß des Obergurt-Blech 19 an dieser Stelle keine störenden Iehmmgen, etwa beim Ein- und Ausschieben des Auslegerteiles 2, erfährt. Hinter den aktiven Dehnmeßstreifen 9, 10 ist auf dem Obergurt-Blech 19 ein passiver Dehnmeßstreifen 18 befestigt. Ein weiterer passiver Dehnmeßstreifen 14 sitzt an dem Untergurt-Blech 20.In the above it is assumed that the strain gauges thanks to a Favorable guidance of the displaceable boom part 2 in the basic boom 1 - not by other influences, for example by the aforementioned roll-over effect, stretching or Experience compressions which would falsify the measurement result. For the exemplary embodiment 15 to 28, however, it is assumed that such an influence on one on the lower chord plate of the boom 1 attached active strain gauges would act, so that such would not deliver a clean signal there. Accordingly, as shown in FIGS. 15 to 28 the upper chord plate 19 of the main boom 1 two active strain gauges 9 and 10 attached next to each other, provided that the top chord sheet metal 19 at this point no disturbing Iehmmgen, for example when sliding in and out of the Boom part 2, learns. Behind the active strain gauges 9, 10 is on the Upper chord sheet metal 19 a passive strain gauge 18 attached. Another passive one Strain gauge 14 sits on the lower chord plate 20.

Die vier Debnmeßstreifen liegen in der aus Fig. 18 ersichtlichen Brücken-Schaltung. Fig. 19 betrifft wie Fig. 5 den Fall, daß der Ausleger nicht durch eine angehängt last belastet ist und keine Temperaturerhöhung erfahren hat. Wenn nach Fig. 21 am Ende des Auslegers eine Last hängt, werden entsprechend der Durchbiegung des Grundauslegers die auf dessen Oberseite sitzenden beiden aktiven Dehnmeßstreifen 10 gedehnt, so daß sich ihre Widerstände auf die Werte R'9 bzw. R'10 erhöhen.The four measuring strips are located in the bridge circuit shown in FIG. FIG. 19, like FIG. 5, relates to the case in which the boom is not attached by a load is loaded and has not experienced any increase in temperature. If according to Fig. 21 on At the end of the jib a load is hanging, according to the deflection of the base jib the two active strain gauges 10 sitting on its upper side are stretched, see above that their resistances increase to the values R'9 or R'10.

Hingegen bleiben die Widerstände R13 und h4 der passiven Dehnmeßstreifen -13 bzw. 14 unverändert, da sie von der iängsdehnung des Obergurt-Bleches 19 bzw. der iängs-Stauchung des Untergurt-Bleches 20 nicht beeinflußt werden und da angenommen worden ist, daß keine Temperaturerhöhung vorliegt. Dementsprechend ergeben sich in den beiden Brückenzweigen die unterschiedlichen Unterteilungen der Spannung U in die Verhältnisse U'9 : : ULr bzw. uí3: U'10 Da demgemäß die BrUcken-Punkte 25 13 10 und 26 unterschiedliche Potentiale A'bzw. B'haben, fließt durch das Instrument 27 ein Strom, der den Ist-Wert-Impuls für die Belastung des Auslegers durch die last liefert.In contrast, the resistors R13 and h4 of the passive strain gauges remain -13 or 14 unchanged, as they are affected by the longitudinal expansion of the upper flange sheet 19 or the longitudinal compression of the lower chord plate 20 are not influenced and assumed there has been that there is no temperature increase. Accordingly arise the different subdivisions of the voltage U in the two branches of the bridge into the ratios U'9:: ULr or uí3: U'10 Since accordingly the bridge points 25 13 10 and 26 different potentials A 'or B'have flows through the instrument 27 a current that gives the actual value impulse for the load on the boom by the last delivers.

Nach Fig. 23 bis 25 ist in Übereinstimmung mit den Fig. 9 bis 11 angenommen, daß der Ausleger auf allen Seiten gleichmäßig durch Temperaturerhöhung gedehnt wird. Die hierdurch bedingte Dehnung der auf dem Obergurt-Blech 19 sitzenden aktiven Dehnmeßstreifen wird durch die ebenfalls temperaturbedingte Dehnung der passiven Dehnmeßstreifen 13 und 14 in ihrer Wirkung ausgeglichen.According to FIGS. 23 to 25, it is assumed in accordance with FIGS. 9 to 11, that the boom is stretched evenly on all sides by increasing the temperature. The resulting elongation of the Upper belt sheet 19 seated active strain gauges due to the temperature-related expansion of the passive strain gauges 13 and 14 balanced in their effect.

Wenn aber gemäß Fig. 26 bis 28 der Grundausleger ebenso wie gemäß Fig. 12 bis 14 auf seiner Oberseite stärker erwärmt und demgemäß stärker gedehnt wird als auf seiner Unterseite, so daß die neutrale Achse ? nach unten wandert, erhöhen sich die Widerstände der aktiven Dehnmeßstreifen 9 und 10 auf die Werte Rg bzw.If, however, according to FIGS. 26 to 28, the basic boom as well as according to FIGS. 12 to 14 are more heated on its upper side and accordingly more stretched is than on its bottom so that the neutral axis? wanders down, the resistances of the active strain gauges 9 and 10 increase to the values Rg resp.

R10X. R10X.

Doch ist die Dehnung des oberen passiven Dehnmeßstreifens 13 verhältnismäßig stärker, weil die Seitenbleche 21, 22 des Grundauslegers der temperaturbedingten Querdehnung des Obergurt-Bleches 19 einen erheblich geringeren Widerstand entgegensetzen als der Längsdehnung des Obergurt-Bleches. Demzufolge erhöht sich der Widerstand des passiven Dehnmeßstreifens 18 verhaltnismäßig stark auf den Wert < 3. Demgemäß wird die erwähnte Erhöhlung des Widerstandes des aktiven Dehnmeßstreifens 10 durch die stärkere Erhöhung des Widerstandes des passiven Dehnmeßstreifens 13 mehr als ausgeglichen, so daß das Potential BX des BrUcken-Punktes 26 nach unten verschoben wird. Wenn nun der andere passive Dehnmeßstreifen ebenfalls auf der Oberseite des Auslegers angeordnet wäre, WUrde sich das Potential des BrUcken-Punktes 25 in gleicher Weise nach oben verlagern, so daß ein Strom durch das Instrument 27 fließen, also eine Fehlanzeige entstehen wErde. Das wird vermieden, indem der andere passive Dehnmeßstreifen 14 auf der Unterseitedes Auslegers angebracht wird, wo er nur eine ganz geringfügige, temperaturbedingte Dehnung erfährt, und indem ferner sein Widerstandswert den zu berUcksichtigenden Temperaturunterschieden angepaßt wird. Demzufolge behält der Brücken-Punkt 25 nahezu sein Potential A bei, so daß keine schädliche tfberkompensierung eintritt.However, the expansion of the upper passive strain gauge 13 is proportionate stronger because the side plates 21, 22 of the base arm of the temperature-related Oppose transverse expansion of the upper chord plate 19 with a considerably lower resistance than the longitudinal expansion of the upper flange plate. As a result, the resistance increases of the passive strain gauge 18 relatively strong to the value <3. Accordingly is the mentioned increase in the resistance of the active strain gauge 10 by the greater increase in the resistance of the passive strain gauge 13 more than balanced, so that the potential BX of the bridge point 26 shifted downwards will. If now the other passive strain gauge is also on top of the If the cantilever were arranged, the potential of the bridge point 25 would be the same Way shift upwards so that a current can flow through the instrument 27, so a false report would arise. This is avoided by using the other passive strain gauge 14 is attached to the underside of the boom, where it only has a very slight undergoes temperature-related expansion, and by further increasing its resistance to Taking into account temperature differences is adapted. As a result, the Bridge point 25 almost its potential A at, so that no harmful overcompensation occurs.

Das AusfUhrungsbeispiel nach Fig. 29 bis 32 ist eine Ergänzung des Ausftihrungsbeispieles nach Fig. 1 bis 14, und zwar dahingehend, daß zusätzlich an den beiden Seitenwänden 21, 22 des Grundauslegers 1 Je zwei aktive Dehnmeßstreifen 30, 31 bzw. 32, 33 und Je zwei passive Dehnmeßstreifen 15, 34' bzw. 16, 35 befestigt sind. Die Brückenschaltung der insgesamt zwölf Dehnmeßstreifen zeigt Fig. 32. Danach sind in einem BrUckenzweig- anschließend an den den aktiven Dehnmeßstreifen 7 und die beiden passiven Dehnmeßstreifen 30, 32 enthaltenden Zweig - der auf der Oberseite des Auslegers befindliche passive Dehnmeßstreifen 11 und zwei auf verschiedenen Auslegerseiten befindliche passive Dehnmeßstreifen 15, 16 hintereinander angeordnet. In dem parallel hierzu liegenden Brückenzweig sind - anschließend an den den aktiven Dehnmeßstreifen 8 und die beiden passiven Dehnmeßstreifen 32, 33 enthaltenden Zweig - der auf der Unterseite des Auslegers befindliche passive Dehnmeßstreifen 12 und zwei auf verschiedenen Auslegerseiten befindliche Dehnmeßstreifen 34, 35 hintereinander angeordnet. Hierbei werden Fehlerquellen, die durch ungleichmäßige Temperaturverteilungen über den Umfang des Auslegers bedingt sein könnten, noch weitergehend vermieden.The exemplary embodiment according to FIGS. 29 to 32 is a supplement to the Ausftihrungsbeispieles according to Fig. 1 to 14, namely to the effect that in addition on the two side walls 21, 22 of the basic jib 1, two active strain gauges each 30, 31 or 32, 33 and two passive strain gauges 15, 34 'and 16, 35 each are attached are. The bridge circuit of the total of twelve strain gauges is shown in FIG. 32. Then are in a bridge branch adjoining the active strain gauges 7 and the branch containing the two passive strain gauges 30, 32 - the one on the top the boom located passive strain gauges 11 and two on different Passive strain gauges 15, 16 located on the cantilever sides are arranged one behind the other. In the branch of the bridge lying parallel to this are - adjacent to the active ones Strain gauges 8 and the two passive strain gauges 32, 33 containing branch - The passive strain gauges 12 and located on the underside of the boom two strain gauges 34, 35 located one behind the other on different boom sides arranged. Here are sources of error caused by uneven temperature distributions could be due to the extent of the boom, avoided even further.

PatentansDrUche: PATENT APPLICATIONS:

Claims

Claims: l. Pulse generator for a load torque limitation restriction attention of a crane or the like with strain gauges, which are used to form the impulses the stress on a component of the crane or the like from the boom's own weight and, if necessary, determine a suspended load, characterized in that compensating members (11, 12; 13, 14; 15, 16) with temperature-dependent electrical resistance in the Way are attached to the component (1) that their electrical resistance is practical is not influenced by the stress on the component, and with the strain gauges (7, 8; 9, 10) lie in such a bridge circuit that the Pulses are largely free of temperature influences.

2. Pulse generator according to claim 1, characterized in that the strain gauges (7, 8; 9, 10) and the compensating links (11, 12; 13, 14; 15, 16) on the boom (1) are attached.

3. Pulse generator according to claim 2, characterized in that the boom (1) one of the strain gauges (7, 8; 9, 10) and the compensating members (11, 12; 13, 14; 15, 16) has llberdeckenden heat stream protective screen (18).

4. Pulse generator according to claim 3, characterized in that the boom (1) in the area of the strain gauges (7, 8; 9, 10) and the compensating links (11, 12; 13, 14; 15, 16) has a heat-insulating jacket (17).

5. Pulse generator according to one of claims 2 to 4, characterized in that that on the top belt (19) and on the Lower chord (20) of the boom (1) One strain gauge each (7, 8) to determine the load on the boom from its own weight and, if applicable, an attached load (Q) as well as one compensating link each (11, 123 are attached.

6. Pulse generator according to claim 5, characterized in that also active strain gauges (30, 31 or 32, 33) and compensating members (15, 34 '; 16, 35') attached and so in the Bridge circuit are included that they are influenced by different temperatures equalize on both sides of the cantilever (1).

7. Pulse generator according to one of claims 2 to 4, characterized in that that two strain gauges (9, 10) to determine the stress on the cantilever (1) from its own weight and possibly a load (Q) attached to a belt (19) of the Are attached to such a point where the strain gauges (9, 10) not due to construction-related circumstances other than this load are influenced, and that one of the compensating members (13) on the same belt (19) of the boom and another compensating link (14) on the opposite belt (20) are attached.

L e r s e i t e