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Patentanmeldung Oberlastsicherung für Teleskopkrane Die Erfindung
bezieht sich auf eine Oberlastsicherung für Teleskopkrane mit Geber zum Erfassen
der Last und der Ausladung, wobei die Ausladegröße in einen Winkelausschlag des
Schleifers eines Potentiometers mit mehrcren Speiseanzapfungen umgewandelt wird,
an denen unabhängig voneinander Spannungen einprägbar sind, und die Ausgangsspannungen
des Potentiometers und des Gebers zum Erfassen der Last miteinander verglichen werden,
bei deren Gleichheit ein Oberlastsignal ausgelöst wird, nach der Deutschen Patentanmeldung,
Az P 1803457.6.
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Der Hauptanmeldung lag die Aufgabe zugrunde, eine für Auslegerkrane
ganz allgemein verwendbare Oberlastsicherung zu schaffen, mit der in einfacher Weise,
ohne Auswechseln von Teilen, eine gute Annäherung an eine beliebige Anzahl von beliebig
verlaufenden Abschaltkurven eines Kranes erreichbar sein sollte. Diese Aufgabe war
gemäß der Hauptanmeldung durch eine Oberlastsicherung der oben genannten Art lösbar.
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Um diese Oberlastsicherung noch mit einigen für den Einsatz bei Teleskopkranen
besonders vorteilhaften Eigenschaften auszustatten, ist in weiterer Ausgestaltung
der Erfindung nach der Hauptanmeldung vorgesehen, daß die Geber zum Erfassen der
Ausladung einen Längengeber zum Messen der Auslegerlänge und einen Winkelgeber zum
Messen des Aus legerwinkels umfassen, daß die Ausladegröße durch Verknüpfen der
Ausgangssignale des Längengebers und des Winkelgebers gebildet ist und daß jeder
Teleskopstufe eine gesonderte Gruppe von Spannungen zugeordnet ist, die beim Ausfahren
des Teleskopauslegers jeweils bei Beginn einer neuen Teleskopstufe selbsttätig an
den Speiseanzapfungen des
Potentiometers eingeprägt werden.
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Bei einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung sind die Ausgangssignale
des Längengebers und des Winkelgebers dadurch verknüpft, daß dem Winkelgeber ein
Sinusgeber zugeordnet ist, und daß eine blultiplizierschaltung vorgesehen ist, in
der die Ausgangssignale des Längengebers und des Sinus gebers multipliziert werden,
so daß die den Winkelausschlag des Schleifers des mehrfach angezapften Potentiometers
bestimmende Ausladegröße der Ausladung unmittelbar proportional wird.
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Um bei einer Oberlastsicherung, bei der der Geber zum Erfassen der
Last am Wippzylinder angeordnet ist, stets die gleiche Kraftgrößc bei gleichbleibendem
Auslegermoment zu messen, ist bei einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen,
daß eine elektrische Kompensation für die Anderung der Kraft auf den Wippzylinder
aufgrund der Auslegerschwenkung, bei gleichbleibendem Auslegermoment vorgesehen
ist.
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Mit der Erfindung ist eine betriebssichere, genaue, einfach zu montierende
und zu wartende Oberlastsicherung für Teleskopkrane geschaffen, die bei Oberschreiten
der in den einzelnen Teleskopstufen unterschiedlichen zugelassenen Traglasten,abhängig
von der jeweiligen Ausladung, selbsttätig ein Oberlastsignal auslöst.
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Die Erfindung wird im folgenden anhand von Zeichnungen näher beschrieben.
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Fig, 1 zeigt ein elektrisches Schaltbild einer Oberlastsicherung nach
der Erfindung.
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Fig. 2 zeigt eine dem Geber für die Last nachzuschaltende Kompensationsschaltung.
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In Figur 1 ist mit 1 ein induktiver Teiler bezeichnet, der
an
den Klemmen a, b mit einer Wechselspannung gespeist wird und an seiner Ausgangsseite
eine Vielzahl von m Anzapfungen aufweist. Mit dem induktiven Teiler Wirkt ein Potentiometer
3 mit n Speiseanzapfungen zusammen.
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Ober Rclais-Schaltcr S1' S2, ..., Sn werden beim Ausfahren des Teleskopauslegers
beim Fahren in eine neue Teleskopstufe vorbestimmte, den zulässigen Lasten in dieser
Teleskopstufe entsprechende Spannungen selbsttäig vom induktiven Teiler 1 abgegriffen
und unabhängig voneinander an den einzelnen Speiseanzapfungen der Potentiometerwicklung
eingespeist. Der Schleifer 4 des Potentiometers 3 ist mechanisch mit der Welle 21
eines Stellmotors M gekoppelt.
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Die mittels eines Gleichrichters 5 gleichgerichtete Ausgangsspannung
uw des Potentiometers 3 ist also mit der Ausladung und mit den an den Speiseanzapfungen
der Potentiometerwicklung eingestellten Spannungen v.ränderlich.
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Dem induktiven Teiler 1 ist ein induktiver Obertrager 6 parallelgeschaltet,
dessen Ausgangsspannung mittels eines Gleichrichters 7 gleichgerichtet wird. Ober
eine Speiseleitung wird mit dieser gleichgerichteten Spannung eine Brückenschaltung
8 gespeist, die aus die Last erfassenden Dehnmcßstreifen eines Lastgebers 12 gebildet
wird. Die Ausgangsspannung uk der Kraftmeßdose wird Uber eine Neßleitung dem Punkt
9 zugeführt und hier mit der Ausgangsspannung Uw des Potentiometers 3 verglichen.
Bei Gleichheit der Spannungen uw und uk spricht über einen Nullverstärker 10 ein
Relais 11 an, das ein optisches oder akustisches Oberlastsignal auslöst oder den
Kran automatisch abschaltet.
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Der Winkelgeber W und der Längengeber L - beides Geräte an sich bekannter
Bauart, die hier nicht näher beschrieben zu werden brauchen - betätigern den den
Schleifer 4 des
Potentiometers 3 antreibenden Motor M über eine
insgesamt mit 20 bezeichnete Schaltung.
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Das Sinus-Potentiometer Rs« ist ein Funktionspotentiometer mit einer
Anzahl von 1 bis r Speiseanzapfungen, an denen vom induktiven Teiler 1 Spannungen
eingeprägt werden, so daß die Ausgangsspannung µ@ an den von der Welle 22 des Winkelo
gebers W angetriebenen Schleifer 23 proportional zum Sinus des vom Winkelgeber gemessenen
Auslegerwinkeis- ist.
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Die Spannung ua wird an drei in Reihe geschaltete Widerstände R1,
R2 und RL gelegt. Der Widerstand R1 repräsentiert die Grundauslegerlänge und ist
konstant, während der Widerstand RL ein Potentiometer ist, dessen Schleifer 24 von
der Ausgangswelle 25 des Längengebers L angetrieben wird.
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Die am Schleifer 24 anliegende Ausgangsspannung u1 ist damit proportional
dem Produkt Lsin a, worin L die Auslegerlänge unda der Schwenkwinkel des Auslegers
ist.
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Diese Spannung u1 wird über den Motor M auf elektromechanischem Weg
angezeigt, der huber die Welle 21 die Schleifer 4 und 26 antreibt.
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Die für die Ausladung charakteristische Kompensationsspannung ur wird
aus einer konstanten, galvanisch getrennten Speisespannung uc über R3 und über den
Schleifer 26 von RR abgegriffen. Die Differenzspannung zwischen u1 und µ@ wird über
einen Verstärker an den Motor M gelegt. Der Motor treibt die Schleifer 26 und 4
so lange bis Ur gleich u1 ist. Der Widerstand R3 simuliert den Abstand zwischen
Auslegerdrehpunkt und Drehmittelpunkt des Kranes. Die Widerstände R2 und R4 dienen
zur Anpassung an die Spannung uCX Der Lastgeber 12 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel
dem Wippzylinder zugeordnet. Eine elektrische Kompensationsschaltung zum Ausgleichen
der änderung der Kraft auf dem Wippzylinder, aufgrund der Änderung des wirksamen
hebels armes des Wippzylinders, ist in Fig. 2 dargestellt. ObIn sem Fall wird die
an den Ausgangsleitungen des Lastgebers
12 anliegende Spannung uk
nicht unmittelbar mit der der Ausladung zugeordneten Spannung uw verglichen, sondern
sie wird über den Widerstand Spnnd R@, dessen Schleifer S durch den Winkelgeber
W proportional zum Auslegerwinkel a angctrieben wird. und über die Widerstände R6,
R7, R8 so verändert, daß eine von ci abhängige Ausgangsspannung uk erzeugt wird,
die einen näherungsweise gleichen Verlauf hat, wie die Kurve der Längenänderung
des wirksamen Hebelarms des Wippzylinders, bezogen auf den Auslegerfußpunkt.
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Durch die Widerstände R6, R7, R8 werden die Amplitude der Funktion
uk und durch R7 und R8 speziell die Lage des Maximums bestimmt. Diese Maßnahme ermöglicht
es, bei Anordnung eines Meßgebers, der die Kraft in Richtung der Wippzylinderachse
mißt, bei konstantem Auslegermoment, unabhängig von der Winkelstellung des Auslegers,
einen konstanten Meßwert uk zu erhalten.