DE2025047B2

DE2025047B2 - Lastmomentsicherung fuer auslegerkrane

Info

Publication number: DE2025047B2
Application number: DE19702025047
Authority: DE
Inventors: Martin Wayne Arlington^ Heights 111 Hamilton (V St A )
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1969-08-20
Filing date: 1970-05-22
Publication date: 1972-08-24
Also published as: FR2058386B1; DE2025047C3; DE2025047A1; GB1311686A; US3618064A; FR2058386A1; BE751679A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lastmomentsi-¹ cherung für Auslegerkrane mit einem ein der Last proportionales elektrisches Ausgangssignal liefernden Lastgeber und mit einem in Abhängigkeit vom Auslegerwinkel gesteuerten und ein der jeweiligen Grenzlast bei verschiedenen Auslegerwinkeln proportionales elektrisches Ausgangssignal liefernden Grenzlastgeber sowie mit einer Vergleichsschaltung, in welcher diese beiden Ausgangssignale verglichen werden und durch welche bei Überschreiten einer zulässigen Grenzlast ein Warnsignal ausgelöst wird.

Es ist bereits eine Lastmomentsicherung dieser Art bekannt (deutsche Patentschrift 1151645), bei der mittels eines wechselstromgespeisten Drehgebers ein der Last proportionales elektrisches Ausgangssignal gebildet wird und bei der außerdem über einen weiterer. wechselstromgespeisten Drehgeber ein vom Auslegerwinkel abhängiges und der jeweiligen Grenzlast bei verschiedenen Auslegerwinkeln proportionales elektrisches Ausgangssignal gebildet wird. Diese bei_den Aasgangssignale werden nach Gleichrichtung einem polarisierten Relais zugeführt, das dann anspricht und eii> Warnsignal oder einen anderen Schalt·· befefal auslöst, wenn die momentane Last den Grenzlastwert des momentanen Auslegerwinkels überschreitet.

Es ist auch schon eine Lastmomentsicherung für Auslegerkrane bekannt (deutsche Offenlegungsschrift 1 807 260), bei welcher über einen wechselstromgespeisten Lastwertgeber ein der Last proportionales elektrisches Ausgangssignal erzeugt wird, das anschließend in einem Demodulator gleichgerichtet „a-a γ»« vWcheerichtete Ausgangssignal dieses Lastwert gebe rs speist ein Potentiometer, uc»cn mu einer Warn- und Anzeigeeinrichtung verbundener Schleifkontakt proportional zur Ausladung verstellbar ist. Das Potentiometer weist dabei mehrere Abgriffe auf, an die jeweils vom Ausgangssignal des Lastwertgebers gespeiste Verstärker angeschaltet sind, deren Verstärkungsgrade entsprechend der gewünschten Lastmomentkennlinie eingestellt sind.

Diese bekannten Lastmomentsicherungen arbeiten unter Umständen nicht störungsfrei. Wenn beispielsweise durch eine Störspannung eine zu hohe oder, was noch gefährlicher ist, eine zu niedrige Last am Lastgeber vorgetäuscht wird, so sprechen die bekannten Lastmomentsicherungen bei falschen Werten an, da der Signalvergleich gleichstromseitig erfolgt und hier eventuelle Wechselstörspannungen nicht erkannt oder bcrücksichtigt werden können.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine von eventuellen Störsignalen unabhängig arbeitende Lastmomentsicherung dieser Art zu schaffen.

Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Lastmomentsicherung der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die beiden in der Vergleichsschaltung summierten elektrischen Ausgangssignale der Geber gegenphasige Wechselspannungen sind und daß der Vergleichsschaltung ein nur das Ausgangssignal mit der Phase des Lastgebers berücksichtigender Phasendetektor zugeordnet ist.

Durch die gegenphasige Ansteuerung des Lastgebers und des Grenzlastgebers, beispielsweise aus einer gemeinsamen Wechselspannungsquelle, und durch die Berücksichtigung der Phase des in der Vergleichsschaltung gebildeten Ausgangssignals durch den nachgeschalteten Phasendetektor wird gewährleistet, daß tatsächlich nur das von dem Lastgeber kommende und in der Vergleichsschaltung mit dem gegenphasigen Ausgangssignal des Grenzlastgebers verglichene Signal ein Warnsignal auslösen kann, eventuell überlagerte Störspannungen jedoch unberücksichtigt bleiben und nicht den Phasendetektor durchlaufen können.

Weitere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lastmomentsicherung ergeben sich aus den Unteransprächen.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand schematischer Zeichnungen an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert.

Fig. 1 zeigt das Prinzipschaltbild einer Lastmomentsicherung; die

F i g. 2 und 3 zeigen Einzelheiten des dabei angewendeten Grenzlastgebers.

Gemäß dem Schaltbild nach F i g. 1 weist die Lastmomentsicherung als Wechselspannungsquelle einen Oszillator 10 mit einer Ausgangsfrequenz in der Grö-

ßenordnuag von 2500Hz auf. An der Klemme 11 wird em Ausgangssignal der Phase A und an der Klemme 12 em Ausgangssignal der Phase B abgegriffen. Die Phasen A und B sind um 180° gegeneinander verschoben.

Die Klemmen 11 und 12 sind über die Leitungen 13 und 14 nut dem Lastgeber 15 verbunden Dieser Lastgeber ist von üblicher Konstruktion und erzeugt ein Ausgangssignal der Phase A an seinem Ausgang 16. Das Ausgangssignal am Ausgang 16 ist unmittelbar proportional der momentanen Last, die auf den Lastgeber einwirkt.

Der Lastgeber 15 ist an einer Stelle des Kranes angebracht, an welcher er das Nettogewicht der am Kran hängenden Last messen kann.

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dem Lastgeber gemessen werden, können durch ein Ausgleichspotentiometer 17 ausgeglichen werden. Der Widerstand 18 dieses Potentiometers ist an den Schaltungspunkten 20 und 21 unmittelbar mit den Leitungen 13 und 14 verbunden. Der Schleifkontakt 19 dieses Potentiometers ist über einen Widerstand 22 und die Leitung 23 mit einem Stromsummenpunkt 24 verbunden. Auch das Ausgangssignal des Lastgebers am Ausgang 16 ist mit diesem Stromsummenpunkt 24 verbunden.

Das am Punkt 24 auftretende Signal wird einem durch einen Widerstand 26 rückgekoppelten Operationsverstärker 25 und dann einem Phasendetektor 27 zugeführt.

Der Ausgang des Oszillators 10 steht ebenfalls mit dem Phasendetektor 27 über die Leitungen 28 und 29 in Verbindung.

Im Phasendetektor 27 wird die Phase des Oszillators mit der Phase des am Eingang 30 zugeführten Signals verglichen, und es wird in Abhängigkeit davon ein Gleichstromausgangssignal am Ausgang 31 erzeugt. Durch die Verwendung des Phasendetektors 27 wird die Auslösung des Alarmsignals durch Störsignale verhindert.

Das Ausgangssignal des Phasendetektors am Ausgang 31 wird einem Differenzverstärker 32 zugeführt, dessen Ausgang mit einer Signallampe 33 verbunden ist.

Der Grenzlastgeber 34 umfaßt ein Pendel 35, das zwei Schleifkontakte 36 und 37 betätigt.

Der dem Schleifkontakt 37 zugeordnete Widerstand 38 liegt einerseits an einer Spannungsquelle 39 und ist auf der anderen Seite bei 40 geerde.. Der Schleifkontakt 37 führt über ein Einstellpotentiometer 41 und ein Anzeigeinstrument 42 zur Erde 43.

Das Potentiometer 37, 38 dient zur unmittelbaren Anzeige des Auslegerwinkels des Kranes. Der Schleifkontakt 37 wird längs des Widerstandes 38 in Abhängigkeit von dem momentanen Kranauslegerwinkel verstellt. Das Ausgangssignal des Schleifkontaktes 37 wird über das in Winkelgraden geeichte Instrument 42 angezeigt.

Mittels der einsteckbaren, auswechselbaren Programmplatte 44 werden die verschiedenen Stromquellen erzeugt, welche den verschiedenen Maximallasten des Kranes bei unterschiedlichen Auslegerwinkeln entsprechen.

Diese Programm- oder Steckplatte 44 umfaßt mehrere Einstellpotentiometer 45 bis 50, die jeweils zwischen dem Schaltungspunkt 51 der Leitung 14 und der Erde 52 parallelgeschaltet sind. Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind nur sechs solche Einstellpotentiometer dargestellt, jedoch können je nach Bedarf ebensogut mehr oder weniger solche Potentiometer vorgesehen sein, wie dies durch die Unterbrechungsstelle 53 angedeutet ist

Jedes Einstellpotentiometer 45 bis 50 steht über seinen zugeordneten Schleifkontakt 54 bis 59 mit den Abgriffen 60 bis 65 eines Winkelmeßwiderstandes 66 üi Verbindung. Die Schleifkontakte 54 bis 59 können je nach dem gewünschten Stromausgangssignal bei verschiedenen Auslegerwinkeln des Kranes eingestellt

ίο werden. Der Winkelmeßwiderstand 66 arbeitet mit einem Schleifkontakt 36 zusammen, der durch das Pendel 35 betätigt wird.

Wenn sich der Auslegerwinkel des Kranes ändert und damit der Schleifkontakt 36 längs des Widerstan des 66 verschoben wird, so werden in vorprogram-

angeschaltet. Diese Stromquellen geben die gewünschte Maximallast des K '-nes bei vorbestimmtem Auslegerwinkel wieder, welchei durch die mechani-

sehe Stellung des Schleifkontaktes 36 des Widerstandes 66 wiedergegeben wird.

Das Ausgangssignal des Schleifkontaktes 36 wird üi>er einen Vorwiderstand 67 und die Leitung 68 dem Stromsummenpunkt 24 zugeführt.

»5 Nachdem der über den Kontakt 36 zugeführte Strom entgegengesetzte Phase wie der über die Leitung 16 von dem Lastgeber 15 zugeführte Strom aufweist, werden diese beiden Signale voneinander im Stromsummenpunkt 24 subtrahiert. Wenn die Mo-

mentanlast an dem Lastgeber 15 gleich der durch Einstellung der Schleifkontakte 54 bis 59 vorbestimmten Maximallast ist, werden die Signale am Schaltungspunkt 24 zu Null, und der Differenzverstärker 32 wird ausgelöst, und es wird ein Alarm über die Anzeigeeinrichtung 33 gegeben.

Wenn eine unmittelbare Ablesung der vom Kran getragenen Last gewünscht wird, kann ein Druckknopf 69 betätigt werden, durch welchen der Schleifer 36 vom Schaltungspunkt 24 getrennt wird. In diesem Fall entspricht das über den Operationsverstärker und Phasendetektor abgegebene Ausgangssignal unmittelbar der über die Lastzelle gemessenen Last. Dies kann durch ein Anzeigeinstrument 70 angezeigt werden, das durch einen Instrumentenbereichsschalter 71 betätigbar ist. Wie durch die gestrichelte Linie 72 angedeutet ist, ist der Schalter 69 ein Teil dieses Instrumentenbereichsschalters 71.

Der Grenzlastgeber kann von jeder bekannten Art .e<n. Ein Ausführungsbeispiel hierfür ist in den F i g. 2 und 3 gezeigt. Das System umfaßt ein Gehäuse 73 mit einem darin über eine Achse 75 verschwenkbar gelagerten Gewicht 74. Diesem Gewicht kann noch eine zusätzliche Masse 76 zugeordnet sein, wie dies F i g. 3 zeigt. Diese Anordnung wird so am Kran befestigt, daß bei zunehmendem Auslegerwinkel des Kranes das Gewicht 76 die Platte 74 um den Schwenkpunkt 75 verdreht. Hierdurch werden die Schleifkontakte 36 und 37 nach F i g. 1 des Potentiometers 77 längs ihrer Widerstände 66 und 38 verstellt. Die Ausgabe der Ausgangssignfale des Grenzlastgebers erfolgt über ein Kabel 78.

Mit der beschriebenen Lastmomentsicherung kann daher eine automatische Überwachung der Grenzlasten eines Auslegerkranes durchgeführt werden, und es ist gleichzeitig auch eine Messung der jeweiligen Last und des jeweiligen Auslegerwinkels zur Handsteuerung der Last-Auslegerwinkel-Verhältnisse möglich.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentanspruche:

1. Lastmomentsicherung für Auslegerkrane mit einem ein der Last proportionales elektrisches Ausgangssignal liefernden Lastgeber und mit einem in Abhängigkeit vom Auslegerwinkel gesteuerten und ein der jeweiligen Grenzlast bei verschiedenen Auslegerwinkeln proportionales eiekirisches Ausgangssignal liefernden Grenzlastgeber sowie mit einer Vergleichsschaltung, in welcher diese beiden Ausgangssignale verglichen werden und durch weiche bei Überschreiten einer zulässi gen Grenzlast ein Warnsignal ausgelöst wird, da-α u r c π g c κ. cn ι· <. ei 1.1... „ t, j„o j:. %,.; j_ ;_ der Vergleichsschaltung (24,25) summierten elektrischen Ausgangssignale (Leitung 16 bzw. 68) der Geber (15 bzw. 34) gegenphasige Wechselspannungen sind und daß der Vergleichsschaltung ein nur das Ausgangssignal mit der Phase des Lastgebers (15, Phase A) berücksichtigender Phasende- so tektor (27) zugeordnet ist.

2. Lastmomentsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzlastgeber (34) ein an sich bekanntes Potentiometer (66) mit mehreren Abgriffen (60 bis 65) ist, dessen Schleifkontakt (36) proportional zum Auslegerwinkel verstellbar ist und an dessen Abgriffen jeweils einstellbare und gegenüber der Wechselspannung des Lastgebers (15) gegenphasige Wecr· selspannungsquellen (45 bis 50) angeschlossen sind.

3. Lastmomentsicherung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß die einstellbaren Wechselspannungsquellen durch parallel an eine gemeinsame Wechselspannungsquelle (Oszillator 10) angeschlossene Potentiometer (45 bis 50, 54 bis 59) gebildet sind.

4. Lastmomentsicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Potentiometer (45 bis 50) auf einer auswechselbaren Steckplatte (44) befestigt sind.

5. Lastmomentsicherung nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Lastgeber (15) und der Phasendetektor (27) sowie die Potentiometer (45 bis 50) des Grenzlastgebers (34) aus einer gemeinsamen Wechselspannungsquelle, j(Qszillator 10) gegenphasig gespeist sind.