DE1266941B - Lastmomentbegrenzer - Google Patents
LastmomentbegrenzerInfo
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- DE1266941B DE1266941B DE1964D0044735 DED0044735A DE1266941B DE 1266941 B DE1266941 B DE 1266941B DE 1964D0044735 DE1964D0044735 DE 1964D0044735 DE D0044735 A DED0044735 A DE D0044735A DE 1266941 B DE1266941 B DE 1266941B
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
- B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
- B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
- B66C23/88—Safety gear
- B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment
- B66C23/905—Devices for indicating or limiting lifting moment electrical
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Jib Cranes (AREA)
Description
DEUTSCHES
'MTW*
PATENTAMT
DeutscheKl.: 35 b-3/16
Nummer: 1266 941
Aktenzeichen: D 44735 XI/35 b
1 266941 Anmeldetag: 20. Juni 1964
Auslegetag: 25. April 1968
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sicherung gegen Überlast bei Auslegerkranen unter Verwendung
eines elektrischen Rechenwerkes, in welches durch die geometrischen Daten des jeweiligen
Kran-Betriebszustandes bedingte, relativ konstante Werte und als Meßwerte die Einziehseilkraft und die
Auslegerneigung eingespeist werden.
Bei Kranen mit verstellbaren und auch austauschbaren Auslegern ist es üblich, Einrichtungen vorzusehen,
mittels welcher Überlastungen des jeweils benutzten Auslegers verhindert werden. Derartige Einrichtungen
haben zugleich die Aufgabe, die optimale Ausnutzung eines Kranes zu gewährleisten, indem
sie es gestatten, in jeder Auslegerstellung die höchstzulässige Last zu heben. Einrichtungen dieser Art
beruhen im wesentlichen darauf, daß die von der Last und der Ausladung abhängigen Größen gemessen
und beim Uberschreiten von festgelegten Grenzwerten Warn- und/oder Abschaltmittel ausgelöst
werden.
Es ist schon eine Überlastsicherung für Auslegerkrane bekannt, durch welche eine Überschreitung des
zulässigen Lastmomentes verhindert werden soll. Dabei wird die Größe des jeweils zulässigen Lastmomentes
unter Berücksichtigung von konstanten sowie inkonstanten Einflußgrößen, wie etwa Auslegerlänge,
Lage des Ausleger-Anlenkpunktes, Anzahl der Seilstränge am Lasthaken, Ausleger-Wippwinkel,
Oberwagen-Drehwinkel od. dgl., in einem Rechengerät selbsttätig ermittelt und das Verhältnis des jeweils
vorhandenen Lastmomentes zum jeweils zulässigen Lastmoment angezeigt.
Der bekannten Anordnung zufolge ist das Rechengerät mit einer Schaltvorrichtung verbunden, die
beim Erreichen des zulässigen Lastmomentes die Antriebsmotoren des Kranes abschaltet. Weiterhin wird
nach der bekannten Anordnung jede Betriebsgröße durch eine Meßeinrichtung ermittelt. Dabei wird der
Logarithmus des jeweiligen Meßwertes in eine hierzu verhältnisgleiche elektrische Größe umgewandelt.
Die Summe der von den einzelnen Meßstellen gelieferten elektrischen Größen wird sodann in einem
entsprechenden elektrischen Gerät gemessen. Dieses soll dem Vorschlag zufolge so ausgebildet sein, daß
die Anzeige auf der ihm zugeordneten Skala dem Numerus Logarithmus dieser Summe verhältnisgleich
ist.
Bekannt ist ebenfalls schon eine Sicherheitseinrichtung für Krane, Ladebäume od. dgl., bei der
durch eine rein mechanisch wirkende Einrichtung sowohl das Einziehseil als auch der Ausleger über
ein Hebelgestänge mit einem Zeiger verbunden ist, Lastmomentbegrenzer
Anmelder:
DEMAG-Baggerfabrik G. m. b. H.,
4000 Düsseldorf-Benrath, Buscherhofstr. 10
Als Erfinder benannt:
Dr. rer. nat. Reimar Fröhlich,
La Jolla-Shores, Calif. (V. St. A.);
Dipl.-Ing. Eberhard Kuhn, 7311 Unterlenningen
der entlang einer Skala gleitet. Diese Skala ist mit Hinweisen, wie etwa »Sicher«, »Maximum« und
»Gefahr«, versehen. An der Stellung des Zeigers läßt sich mit Hilfe der auf der Skala angebrachten Hin-
sto weise der jeweilige Sicherheitszustand ablesen. Die Zeigerstellung wird durch die Einziehseilkraft sowie
durch die Stellung des Auslegers beeinflußt; die beiden Kenngrößen überlagern sich dabei auf einer Art
Steuerkurve, die ihrerseits über einen mit dem Zeiger
as verbundenen Hebelarm die Verstellung des Zeigers bewirkt, indem eine an diesem Hebelarm angeordnete
Rolle auf der Steuerkurve abrollt.
Die geschilderten Einrichtungen vermögen nur recht unvollkommen die ihnen gestellte Aufgabe zu
erfüllen.
Mit der mechanisch wirkenden Einrichtung läßt sich nur relativ grob ablesen, welchen Sicherheitszustand
ein Kran unter bestimmten, von der jeweiligen Einziehseilkraft und Auslegerstellung abhängigen
Betriebsvoraussetzungen hat. Bei dieser Einrichtung ist zudem nicht vorgesehen, daß die Kran-Antriebsmotoren
nach Erreichen der Stellung »Maximum«, d. h. also nach Erreichen des zulässigen Lastmomentes,
abgeschaltet werden. Es liegt auf der Hand, daß durch Bedienungsfehler, etwa beim Ablesen
der Anzeigerskala, das zulässige Lastmoment überschritten werden kann und Unfälle damit möglich
sind.
Bei der anderen bekannten Einrichtung sind mit dem Rechengerät Schaltmittel verbunden, die beim
Erreichen des zulässigen Lastmomentes die Kran-Antriebsmotoren stillsetzen, jedoch erfordert diese
Einrichtung, vor allem in bezug auf die Ermittlung der Krandaten sowie deren Umformung in elektrische
Größen, einen relativ hohen mechanischen und auch schaltungstechnischen Aufwand, da die Krandaten
auf recht unterschiedliche Weise gewonnen werden:
809 540/73
So wird beispielsweise das zulässige Lastmoment aus dem Produkt zweier gemessener Betriebsgrößen berechnet
und sodann der Quotient aus zulässigem und vorhandenem Lastmoment gebildet. Jede an der
Produktenbildung beteiligte Betriebsgröße läßt sich ί dabei nur mit einer recht aufwendigen Meßeinrichtung
ermitteln, da diese den Logarithmus des Meßwertes zunächst in eine proportionale elektrische
Größe umwandelt, um sodann die Summe der von anderen Meßstellen gelieferten und auf gleiche Weise
umgewandelten elektrischen Größen in einem entsprechenden elektrischen Gerät zu messen und derart
umzuformen, daß die Anzeige auf der Skala dem Numerus Logarithmus dieser Summe proportional ist.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine schnell und einfach an die jeweils
erforderliche Abwandlung der Betriebszustände oder auch des Kransystems anzupassende Lastmomentbegrenzung
zu entwickeln. Der Lastmomentbegrenzer nach der Erfindung bedarf deshalb zur Vornahme ao
irgendwelcher Um- oder Einstellungen keines dementsprechend aus- bzw. vorgebildeten Spezialisten;
die Um- oder Einstellung auf andere Betriebsverhältnisse kann somit auch der ohnehin vorhandene Kranführer
vornehmen.
Gelöst wird diese Erfindungsaufgabe bei einer eingangs dargelegten Eimichtung im wesentlichen dadurch,
daß durch das als Analogrechner ausgebildete Rechenwerk die mathematischen Gleichungen unter
einzelner Verwertung der geometrischen Daten des Kransystems und der Gewichte als konstante EinStellgrößen
und unter Verwertung der zulässigen Tragkraftkurve zur Bestimmung der zulässigen Einziehseilkraft
unter Berücksichtigung der Auslegerneigung ausgewertet werden und daß zwischen der zulässigen
und der gemessenen Einziehseilkraft eine Differenz gebildet wird, deren Wert bei Unterschreitung einer
bestimmten Größe einen weiterverwendbaren SchaItimpuls auslöst.
In vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung verringert sich durch Zusammenfassung der einzugebenden
konstanten Daten die Anzahl der Einsteilgrößen am Analogrechner. Es erfolgt dadurch eine Näherungsrechnung,
aus der sich im einfachsten Fall die Gleichung einer Geraden mit zwei Konstantwerten
ergibt.
Durch Anordnung einer Einrichtung nach der Erfindung sind außer den schon genannten weitere beträchtliche
Vorteile zu erreichen:
Das als Analogrechner ausgebildete Rechenwerk läßt sich relativ klein und unaufwendig ausbilden.
Durch die Kleinheit sind die besten Voraussetzungen dafür gegeben, es im Führerstand eines Kranes so
anzuordnen, daß es auch zur Instandhaltung jederzeit gut zugänglich ist. Eine besondere Stromversorgung
braucht der Analogrechner nicht, er wird an die Batterie des dem Kranantrieb dienenden Dieselmotors
angeschlossen. Die Aufladung der Batterie erfolgt dabei in der bei Kraftfahrzeugen üblichen
Weise.
Besonders vorteilhaft wirkt sich aus, daß bei der erfindungsgemäß ausgebildeten Einrichtung nicht die
Last, sondern die Seilkraft im Einziehwerk gemessen wird. Diese Messung entspricht weit mehr den wirklichen
Verhältnissen. Sie ist somit exakter, weil sie die Störfunktion durch das Ausleger-Eigengewicht mit
berücksichtigt. Hinzu kommt, daß eine exakte Messung der Last aus Raumgründen meist nur unter
Inkaufnahme von Schwierigkeiten vorgenommen werden kann, da diese Messung praktisch nur am
Lasthaken selbst möglich ist. Das Ergebnis einer solchen Messung muß über alle Drehachsen des Aus-ί
legersystems, und zwar über die gesamte Auslegerlänge hinweg, zur Meßstelle geleitet werden, was
wiederum Anlaß zu Fehlanzeigen oder Ausfällen geben kann, da ja die Ausleger relativ häufig gegeneinander
ausgetauscht werden müssen, ι Die Erfindung geht deshalb auch von einem Einziehseilkraft-Auslegerwinkel-Diagramm
aus. Eine derartige Anordnung hat den funktionswichtigen Vorteil, daß beide das Kippen des Kranes fördernden Größen,
nämlich Last und Eigengewicht, laufend gemessen und weiterverarbeitet werden.
Ein weiterer Vorteil des Messens gerade der Einziehseilkraft gegenüber dem Messen nur der Last
liegt darin, daß auch das Verhältnis der Maximal- und Minimal-Meßwerte wesentlich günstiger wird,
was wiederum eine wesentlich größere Meßgenauigkeit zur Folge hat.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel eines Kranes mit Einrichtung nach der Erfindung dargestellt.
Die einzige Figur zeigt dabei einen Auslegerkran bekannter Bauart mit einem in diesem installierten
Analogrechner in schematischer Darstellung.
Auf einem drehbaren Oberwagen 1 eines mit einem Kran-Dieselmotor ausgerüsteten fahrbaren Auslegerkrans
ist ein Führerstand 2 angeordnet und ein Ausleger 3 angelenkt. Der Oberwagen 1 trägt ferner ein
Stützgerüst 4 für ein Ausleger-Einziehseil.
Als Stromquelle für einen im Führerstand 2 angeordneten Analogrechner 6 dient eine zum Anlassen
des Kran-Dieselmotors erforderliche Batteries, die ihre Aufladung in einer bei Kraftfahrzeugen üblichen
Weise erhält. Der Analogrechner 6 ist mit Drehknöpfen?, 8 versehen. An deren Stelle (oder auch
zusätzlich) können Druckknöpfe, Tasten, Hebel oder in gerader bzw. in gekrümmter Bahn bewegliche
Schieber mit entsprechenden Skalen oder sonstigen Markierungen angeordnet sein. In einem Ruhestromkreis
9 befinden sich Geber, z. B. solche elektrohydraulischer Art, die ein Warnsignal auslösen und/
oder die Abschaltung der Antriebsmotoren bei einer gefährlichen Kranbewegung bewirken.
Der Zug im Ausleger-Einziehseil wird von einem elektrischen Kraftmeßgerät 10 ermittelt, während die
Auslegerstellung von einem elektrischen Meßgerät 11 ermittelt wird.
Die Batterie 5 liefert die Energie für den Eigenbedarf des Analogrechners 6 und die Energie für den
Ruhestromkreis 9.
Die Gerade als Näherungsfunktion der zulässigen Lastmomente läßt sich durch die Gleichung
Mzui = a ■
α +
b
darstellen. Die Werte a und b kennzeichnen den jeweiligen Betriebszustand; sie können mittels der
Drehknöpfe 7, 8 am Analogrechner 6 eingestellt werden. Der Werta ist eine von der Auslegerstellung
abhängige Spannung. Mit den Werten a, b und a wird im Analogrechner 6 nach der vorstehenden Gleichung
die dem zulässigen Lastmoment Mzal zugeordnete Spannung berechnet. Diese Spannung wird im
Rechner 6 ständig mit einer zweiten Spannung verglichen, die vom vorhandenen Lastmoment abhängig
ist, dessen Faktoren laufend von den Meßgeräten 10 und 11 gemessen werden. Überschreitet die dem
Claims (2)
1. Einrichtung zur Sicherung gegen Überlast bei Auslegerkranen unter Verwendung eines
elektrischen Rechenwerkes, in welches durch die geometrischen Daten des jeweiligen Kran-
Betriebszustandes bedingte, relativ konstante Werte und als Meßwerte die Einziehseilkraft und
die Auslegerneigung eingespeist werden, dadurchgekennzeichnet, daß durch das als
Analogrechner (6) ausgebildete Rechenwerk die mathematischen Gleichungen unter einzelner Verwertung
der geometrischen Daten des Kransystems und der Gewichte als konstante Einsteilgrößen
(Drehknöpfe 7, 8) und unter Verwertung der zulässigen Tragkraftkurve zur Bestimmung
der zulässigen Einziehseilkraft unter Berücksichtigung der Auslegerneigung (Meßgerät 11)
ausgewertet werden und daß zwischen der zulässigen und der gemessenen Einziehseilkraft
(Kraftmeßgerät 10) eine Differenz gebildet wird, deren Wert bei Unterschreitung einer bestimmten
Größe einen weiterverwendbaren Schaltimpuls auslöst.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß durch Zusammenfassung der
einzugebenden konstanten Daten sich die Anzahl der Einstellgrößen (Drehknöpfe 7, 8) am Analogrechner
(6) verringert und dadurch eine Näherungsrechnung erfolgt, wobei sich im einfachsten
Fall die Gleichung einer Geraden mit zwei Konstantwerten ergibt.
In Betracht gezogene Druckschriften:
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1147 734,
645;
Deutsche Auslegeschriften Nr. 1147 734,
645;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1 830 963;
USA.-PatentschriftNr. 2030529;
Zeitschrift »AEG-Mitteilungen« (50), 1960,
ieft 10/11, S. 484 bis 488.
USA.-PatentschriftNr. 2030529;
Zeitschrift »AEG-Mitteilungen« (50), 1960,
ieft 10/11, S. 484 bis 488.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
809 540/73 4.68 © Bundesdruckerei Berlin
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1964D0044735 DE1266941C2 (de) | 1964-06-20 | 1964-06-20 | Lastmomentbegrenzer |
GB2617165A GB1107116A (en) | 1964-06-20 | 1965-06-21 | Apparatus for adjusting the loading gauge in jib cranes to various operational conditions and/or to crane systems |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1964D0044735 DE1266941C2 (de) | 1964-06-20 | 1964-06-20 | Lastmomentbegrenzer |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE1266941B true DE1266941B (de) | 1968-04-25 |
DE1266941C2 DE1266941C2 (de) | 1975-10-09 |
Family
ID=7048520
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE1964D0044735 Expired DE1266941C2 (de) | 1964-06-20 | 1964-06-20 | Lastmomentbegrenzer |
Country Status (2)
Country | Link |
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DE (1) | DE1266941C2 (de) |
GB (1) | GB1107116A (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Also Published As
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