DE1162988B

DE1162988B - Device to limit the load moment on hoists with variable radius

Info

Publication number: DE1162988B
Application number: DES79334A
Authority: DE
Inventors: Dipl-Ing Hans-Guente Vogelsang
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1962-05-08
Filing date: 1962-05-08
Publication date: 1964-02-13

Description

Einrichtung zur Lastmomentbegrenzung bei Hebezeugen mit veränderlicher Ausladung Zur Lastmomentbegrenzung bei Hebezeugen mit veränderlicher Ausladung sind bereits Einrichtungen bekannt, bei denen auf elektrischem Wege das Produkt aus Ausladung und Last gebildet wird. Hierzu werden beispielsweise Meßtransformatoren verwendet, deren induktive Kopplung zwischen Primär- und Sekundärwicklung in Abhängigkeit von der Last bzw. der Ausladung verändert wird. Überschreitet das Produkt einen einstellbaren, dem maximal zulässigen Lastmoment entsprechenden Wert, dann spricht eine Meldeeinrichtung an. Ein Nachteil dieser Einrichtungen besteht darin, daß sie nur mit konstanten Speisespannungen fehlerfrei arbeiten. Es werden also stabilisierte Spannungsquellen benötigt, was einen erhöhten Aufwand an elektrischen Schaltmitteln erfordert. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfachere, keine stabilisierten Spannungsquellen vorauszusetzende Einrichtung zur Lastmomentbegrenzung zu schaffen.Device for limiting the load moment in hoists with variable Outreach To limit the load moment on hoists with a variable outreach are facilities are already known in which the product of the unloading by electrical means and load is formed. For this purpose, measuring transformers are used, for example, their inductive coupling between primary and secondary winding depending on the load or the radius is changed. If the product exceeds an adjustable, the value corresponding to the maximum permissible load torque, then a signaling device speaks at. A disadvantage of these devices is that they only work with constant Supply voltages work correctly. So there are stabilized voltage sources required, which requires an increased expenditure on electrical switching means. Of the The invention is based on the object of a simpler, no stabilized voltage source to create a prerequisite device for load torque limitation.

Die Einrichtung nach der Erfindung zur Lastmomentbegrenzung bei Hebezeugen mit veränderlicher Ausladung, insbesondere Auslegerkranen, benutzt ebenfalls Schaltmittel zur Bildung von ausladungs- und lastabhängigen elektrischen Größen, die einer die Anzeige des Grenzmomentes oder die Auslösung von Schaltvorgängen bewirkenden Einrichtung zugeführt werden. Die Erfindung ist gekennzeichnet durch Mittel zur Bildung einer dem Quotienten aus dem maximal zulässigen Lastmoment und der Ausladung proportionalen elektrischen Größe und durch eine die Anzeige des Grenzmomentes oder das Auslösen von Schaltvorgängen bewirkende Einrichtung zum Vergleich dieser Größe mit einer lastproportionalen Größe. Es wird also - anders ausgedrückt -die bekannte Beziehung M = G - A umgeformt in G = Ä und durch Vergleich festgestellt, ob G größer ist als der Quotient aus Ä . Hierbei bedeutet M das Moment, G die Last und A die Ausladung. Zur Quotientenbildung ist vorzugsweise ein Potentiometer vorhanden, an dem eine dem maximal zulässigen Lastmoment proportionale Spannung eingestellt wird und zu dem ein von der Ausladung abhängiger Widerstand in Reihe liegt. Vorteilhaft ist dabei für die Vergleichseinrichtung ein Relais oder eine kippfähige Schalteinrichtung.The device according to the invention for load torque limitation in hoists with variable outreach, in particular jib cranes, also uses switching means for the formation of outreach and load-dependent electrical variables, which are fed to a device that displays the limit torque or triggers switching operations. The invention is characterized by means for forming an electrical variable proportional to the quotient of the maximum permissible load torque and the overhang, and by a device which displays the limit torque or initiates switching operations for comparing this variable with a load-proportional variable. In other words, the well-known relationship M = G - A is transformed into G = Ä and it is determined by comparison whether G is greater than the quotient of Ä . Here M is the moment, G is the load and A is the radius. A potentiometer is preferably provided for the formation of the quotient, on which a voltage proportional to the maximum permissible load torque is set and to which a resistor dependent on the overhang is connected in series. A relay or a toggle switch device is advantageous for the comparison device.

An Hand der Zeichnungen soll ein Ausführungsbeispiel der Erfindung näher beschrieben werden. Es zeigt F i g. 1 das Schaltbild einer Einrichtung zur Lastmomentbegrenzung bei Auslegerkranen, F i g. 2a einen vorgegebenen Kurvenverlauf des maximal zulässigen Lastmoments M und der maximal zulässigen Last G in Abhängigkeit von der Ausladung A des Auslegers, F i g. 2b als Realisierungsbeispiel eine Widerstandsanordnung für die in F i g. 2a dargestellten Kurven und F i g. 3 eine Lastmeßeinrichtung.With reference to the drawings, an embodiment of the invention is intended are described in more detail. It shows F i g. 1 the circuit diagram of a device for Load moment limitation for jib cranes, F i g. 2a shows a predetermined curve shape the maximum permissible load torque M and the maximum permissible load G as a function of of the boom A, F i g. 2b shows a resistor arrangement as an implementation example for the in F i g. 2a and F i g. 3 a load measuring device.

F i g. 1 zeigt einen beispielsweise an 220 V Wechselstrom liegenden Differentialtransformator 1, dessen Kern 12 in Verbindung mit einer Wiegeeinrichtung, vorzugsweise einer Wiegefeder, von der Last abhängig verstellt wird. Eine durch die Last hervorgerufene Änderung der Stellung des Kernes bewirkt eine Änderung des Spannungsteilerverhältnisses. Dem Differentialtransformator 1 ist ein Potentiometer 2 zugeordnet, so daß eine abgleichbare Brücke entsteht. Statt des Potentiometers kann aber auch ein zweiter Differentialtransformator vorgesehen werden, so daß eine bessere Temperaturkompensation erreichbar ist. Die lastabhängige Brückenspannung wird über einen Gleichrichter 3 und einen Widerstand 4 an eine Vergleichseinrichtung 5 gelegt, die den Belastungszustand anzeigt, meldet oder irgendwelche Steuermaßnahmen auslöst, beispielsweise die Antriebe des Hub- und/oder des Auslegerwerkes in nicht näher beschriebener Weise beeinflußt; gegebenenfalls abschaltet. Die Vergleichseinrichtung kann beispielsweise ein Relais oder ein Kippverstärker sein.F i g. 1 shows a differential transformer 1 connected to 220 V alternating current, for example, the core 12 of which is adjusted in connection with a weighing device, preferably a weighing spring, as a function of the load. A change in the position of the core caused by the load causes a change in the voltage divider ratio. A potentiometer 2 is assigned to the differential transformer 1 , so that an adjustable bridge is created. Instead of the potentiometer, however, a second differential transformer can also be provided so that better temperature compensation can be achieved. The load-dependent bridge voltage is applied via a rectifier 3 and a resistor 4 to a comparison device 5, which displays or reports the load status or triggers any control measures, for example the drives of the hoist and / or the boom works in a manner not described in detail; turns off if necessary. The comparison device can be, for example, a relay or a trigger amplifier.

Mit Hilfe eines Gleichrichters 6 wird Gleichspannung an ein Potentiometer 7 gelegt, mit dessen Abgriff 9 eine dem maximal zulässigen Lastmoment proportionale Spannung einstellbar ist. Der Abgriff kann aber auch zur Beeinflussung des Lastmomentverlaufs abhängig von der Ausladung verstellbar gemacht werden, wie es in F i g. 2b angedeutet ist. Die am Potentiometer abgegriffene, dem maximal zulässigen Lastmoment proportionale Spannung wird über einen von der Ausladung des Auslegers abhängigen Widerstand 8 ebenfalls an die Vergleichseinrichtung 5 gelegt.With the help of a rectifier 6, direct voltage is applied to a potentiometer 7 placed, with its tap 9 a proportional to the maximum permissible load torque Voltage is adjustable. The tap can also be used to influence the load torque curve can be made adjustable depending on the projection, as shown in FIG. 2b indicated is. The one tapped on the potentiometer, the maximum permissible load torque Proportional tension is dependent on the boom radius Resistor 8 is also applied to comparison device 5.

Die Einrichtung arbeitet folgendermaßen: Durch die Schaltmittel 7 und 8 wird eine Quotientenbildung aus dem maximal zulässigen Lastmoment M und der Ausladung A erreicht. In der Vergleichseinrichtung 5, die beispielsweise ein Kippverstärker ist, wird der über den Widerstand 4 fließende, der Last proportionale Strom mit dem über den Widerstand 8 fließenden, dem Quotienten proportionalen Strom verglichen. Übersteigt der der Last G proportionale Strom den dem Quotienten proportionalen Strom, d. h., wird das maximal zulässige Lastmoment überschritten, so kippt der Verstärker, meldet diesen Zustand und/oder steuert beispielsweise die Antriebe derart, daß eine weitere Vergrößerung der Ausladung verhindert und/oder das Anheben einer zu schweren Last verhindert werden.The device works as follows: The switching means 7 and 8 form a quotient from the maximum permissible load torque M and the radius A. In the comparison device 5, which is, for example, a multivibrator amplifier, the current flowing through the resistor 4 and proportional to the load becomes the quotient of the current flowing through the resistor 8 compared to proportional current. If the current proportional to the load G exceeds that of the quotient proportional current, that is, if the maximum permissible load torque is exceeded, the amplifier tilts, reports this state and / or controls the drives, for example, in such a way that a further increase in the overhang is prevented and / or the lifting of a load that is too heavy is prevented.

Es ist offensichtlich, daß zur Speisung der erfindungsgemäßen Einrichtung keine geregelten Spannungsquellen benötigt werden, da beide miteinander zu vergleichende Ströme derselben Spannungsquelle entnommen werden. Der Aufwand an elektrischen Schaltmitteln ist also gegenüber den bekannten Einrichtungen wesentlich geringer, so daß diese Einrichtungen nach der Erfindung auch bei leichten Kranen, z. B. Stückgutkranen, eingesetzt werden können.It is obvious that to feed the device according to the invention no regulated voltage sources are required, since both are to be compared with each other Currents from the same voltage source are taken. The expense of electrical switching means is therefore significantly less than the known facilities, so that this Devices according to the invention even with light cranes, eg. B. general cargo cranes, can be used.

F i g. 2 zeigt einen vorgegebenen Kurvenverlauf des maximal zulässigen Lastmoments M und der maximal zulässigen Last G in Abhängigkeit von derAusladungA des Auslegers. Der Verlauf des Lastmoments M wird für ganz kleine Ausladungen im Bereich Amin bis A1 im wesentlichen bestimmt durch die konstante Tragfähigkeit des Hubwerkes. Von einer bestimmten Ausladung A, ab muß die Standsicherheit des Kranes berücksichtigt werden, d. h., es darf ein maximales Lastmoment nicht überschritten werden, damit die Standsicherheit des Hebezeuges nicht gefährdert wird. Ab einer gewissen Ausladung A2 des Auslegers muß zusätzlich das Eigengewicht des Auslegers berücksichtigt werden.F i g. 2 shows a predetermined curve of the maximum permissible Load torque M and the maximum permissible load G depending on the extension A. of the boom. The curve of the load moment M is used for very small projections in the Amine to A1 range essentially determined by the constant load-bearing capacity of the Hoist. From a certain radius A, the stability of the crane must are taken into account, d. In other words, a maximum load torque must not be exceeded so that the stability of the hoist is not endangered. From one certain extension A2 of the boom must also be the weight of the boom must be taken into account.

Dieser schematisch dargestellte, vorgegebene Verlauf des maximal zulässigen Lastmoments M, aus dem sich über die bekannte Momentbeziehung M = G - A der Verlauf der zulässigen Last G ergibt, läßt sich beispielsweise mit der in F i g. 2b dargestellten Anordnung aus linearen Widerständen realisieren. Im Bereich Amin bis A2 ist die dem maximal zulässigen Lastmoment proportionale, mit dem Schleifer 9 abgreifbare Spannung konstant. Die mit 16 bezeichnete Wirkungslinie deutet die mechanische Verbindung zwischen den Abgriffen 9 und 10 und den die Ausladung ändernden Mitteln an. In dem Bereich A1 bis A,nin wird der Widerstand 82 proportional der Ausladung verstellt und im Bereich A2 bis Amin zusätzlich mittels des Schleifers 9 die dem Lastmoment proportionale Spannung an der Reihenschaltung der Widerstände 71 und 72 geändert.This schematically illustrated, predetermined course of the maximum permissible load torque M, from which the course of the permissible load G results via the known torque relationship M = G - A, can be used, for example, with the method shown in FIG. Realize the arrangement of linear resistors shown in FIG. 2b. In the range Amin to A2, the voltage, which is proportional to the maximum permissible load torque and can be tapped with the wiper 9, is constant. The line of action denoted by 16 indicates the mechanical connection between the taps 9 and 10 and the means changing the projection. In the range A1 to A, nin, the resistor 82 is adjusted proportionally to the projection, and in the range A2 to Amin , the voltage proportional to the load torque on the series circuit of the resistors 71 and 72 is also changed by means of the wiper 9.

F i g. 3 zeigt eine vorteilhafte Lastmeßeinrichtung: In einem beiderseitig verschlossenen Zylinder 13 befindet sich der Differentialtransformator 1, dessen Kern 12 mit einem Federteller verbunden ist. Eine Wiegeeinrichtung, bestehend aus den Tellerfedern 15, wirkt der über die Zugstange 14 angreifenden Last G entgegen. Mittels einer Öse auf der oberen Seite des Zylinders 13 läßt sich die Lastmeßeinrichtung befestigen.F i g. 3 shows an advantageous load measuring device: The differential transformer 1, the core 12 of which is connected to a spring plate, is located in a cylinder 13 which is closed on both sides. A weighing device, consisting of the disc springs 15, counteracts the load G acting via the tie rod 14. The load measuring device can be attached by means of an eyelet on the upper side of the cylinder 13.

Claims

Claims: 1. Device for load torque limitation in hoists with variable outreach using switching means for the formation of outreach- and load-dependent electrical variables, which are fed to a device that displays the limit torque or the triggering of switching processes, characterized by means for forming a the quotient (-Ä) from the maximum permissible load torque (M) and the projection (A) proportional electrical quantity and by means of a device (5) that displays the limit torque or triggers switching processes to compare this quantity with a load-proportional quantity (G ).

2. Device according to claim 1, characterized in that the comparison device (5) is a relay.

3. Device according to claim 1, characterized in that the comparison device (5) is a tiltable switching device.

4. Establishment according to claim 1, characterized in that the maximum permissible for the adjustable Load torque (M) proportional electrical quantity depending on the radius (A) is changeable.

5. Device according to claim 1, characterized by a differential transformer (1) adjustable via a weighing device (15), in particular a rocker spring, for forming the load-dependent variable.

6. Device according to claim 1, characterized in that a potentiometer (7) is provided for the formation of the quotient, on which a voltage proportional to the maximum permissible load torque (M) is set, and to which a resistor (8 ) is in series. Documents considered: German Patent No. 1 049 555.