DE2048236A1

DE2048236A1 - Kransicherheitseinrichtung

Info

Publication number: DE2048236A1
Application number: DE19702048236
Authority: DE
Inventors: Albert A Wilmington Mass Sanchez (V St A)
Original assignee: Litton Industries Inc
Current assignee: Litton Industries Inc
Priority date: 1969-10-08
Filing date: 1970-10-01
Publication date: 1971-04-15
Also published as: SE398223B; FR2064204B1; FR2064204A1; JPS5647117B1; GB1299907A; US3638211A; CA922793A

Description

In der Antwort bitte angeben Unter Zeichen

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Litton Industries, Inc., 360 North Crescent Drive, Beverly

Hills, California 90213

Kransicherheitseinrichtung

Di-i vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kransicherheitseinrichtung, insbesondere auf eine solche Sicherheitpeinrientung, welche in der Lage ist, verschiedene Kranparameter aLzufühlen und eine Warnung für einen Kranführer vorzusehen, sollte der Kranführer den Kran in eine gefährliche Lage bringen.

Es ist bekannt, Materialbehandlungsvorrichtungen einschließlich Kräne mit einer Sicherheits- oder Warneinrichtung in der einen oder anderen Forin zu versehen. Beispielsweise ist bei einer bekannten Kransicherheitsvorrichtung ein Kran mit Last- und Winkelmeßabfühlvorrichtungen versehen, welche dazu verwendet werden, das Kranmoment zu berechnen und eine Warnung auszulösen, wonn sici der Kran in Kippgefahr befindet. line weitere bekannte Kransicherheitsvorrichtung wiegt einfach die Last, wenn nie von den Kran angehoben wird und verläßt sich auf die

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Erfahrung des Kranführers, wenn die Last zu schwer oder der Kran dabei ist, umzukippen. Die zuletzt erwähnte Vorrichtung ist offensichtlich unzulänglich, während die erste mehrere ernsthafte Beschränkungen hat. Die erste Vorrichtung miflt Winkel und Last, um ein Moment zu berechnen. Das Kippen eines Kranes ist jedoch nur ein Fehlerbereich. Die angehobene Last kann so schwer gemacht werden, daß der Kranausleger unter dar Beanspruchung bricht, und nur ein einfaches Warnen das Kranführers von einem möglichen Umkippen warnt ihn nicht vor einen möglichen Brechen. Ferner erzeugen die Umstände, welche den Ausleger zu einem Kippen oder Brechen veranlassen, nicht eine einfache geradlinige Funktion, welche durch eine Analogvorrichtung von bekannter Art gelöst oder angezeigt werden kau». Das heißt, ein Kran kippt oder bricht bei verschiedenen Belastungen je nach der Ausleger länge uad dem Winkel des Auslegers zu einer horizontalen Ebene. Dieses Verhältnis zwischen Last, Auslegerwinkel und Auslegerlänge erzeugt eine nicht lineare Funktion, welche sich von Kran zu Kran ändert.

Infolge dessen liegt eine Notwendigkeit vor, daß eine Kränsicherheitseinrichtung eine Warnung geben kann, wenn der Kran aufgrund eines drohenden Kippzustandes oder einer übermäßigen Belastung versagen sollte, welche ei» Brechen des Kranauslegers zur Folge haben könnte. Auch ist es wünschenswert, eine Kransicherheitseinrichtung vorzusehen; welche so eingestellt werden kann, daß sie vor einem besonders für de« Kran unsicheren Zustand warnt, in welchem das Sicherheitssystem verwendet wird. Allgemein gesprochen sollten Kransicherheiteeinrichtungen robust, stabil, zuverlässig, unempfindlich gegen Hitze und Feuchtigkeit und verhältnismäßig billig herzustellen sein.

Gemäß einem besonderen Merkmal der Erfindung kann die Kransicherheitseinrichtung programmiert werden, um eine sich auf den Kran beziehende Information zu speichern, in welchem sie

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eingebaut ist, und welche dadurch eine genauere Warnung vorsieht, wenn der Kran in eine Ausfallage kommen sollte. Darüber hinaus wird durch die Erfindung eine Kransicherheitseinrichtung geschaffen, welche vor einer herannahenden unsicheren Lage warnt, bevor vor der unsicheren Lage selbst gewarnt wird.

Die beschriebene Sicherheitseinrichtung für Kräne ist mit einem Rechner mit einer Speichereinheit versehen, welche eine sich auf das Anhebevermögen des Kranes beziehende Information speichert. Kranxustandsabfühlvorrichtungen sehen eine Information unter Einschluß eines Signales, welches für den v/irklichen Auslegerwinkel darstellend ist, zu einer Steuereinheit innerhalb des Rechners vor, welche die gespeicherte Information ' innerhalb der Speichereinheit begrenzt, welche einer Datenverarbeitungseinheit zugeführt werden kann. Die Verarbeitunyseinheit wählt ein einen größeren Winkel als den wirklichen Auslegerwinkel darstellendes Signal und ein einen Winkel kleiner als den tatsächlichen Auslegerwinkel darstellendes Signal aus, und ein für eine maximal zulässige Beanspruchung für diese Winkel darstellendes Signal wird der Verarbeitungseinrichtung zugeführt. Die Verarbeitungseinrichtung interpoliert dieses gespeicherte Beanspruchung*signal und sieht ein die maximale Beanspruchung darstellendes Ausgangssignal vor, welche der Kran unter den abgefünlten Verhältnissen anheben kann, und führt diese Daten einer Vergleichseinrichtung zu, wo die Last g in der Form eines erzeugten Beanspruchungssignales damit verglichen wird. Wenn sich die beiden Signale einandei'nähern, wird ein Alarmsignal einer Alarmvorrichtung zugeführt, um den Kranführer vor einer schwebenden unsicheren Lage zu warnen.

Gemäß der Erfindung wird eine KransicherhcitsGinrichtung vorgesehen, um Warnsignale zu erzeugen, welche die Gefahrenlage eines Ausfalles des Kranes anzeigt, wobei die Einrichtung Abfühlvorrichtungen zur Erzeugung von Signalen aufweist, welche tatsächliche Betriebsparaiaetcr des Kraneü darstellen. Die

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Einrichtung enthält ferner eine Abfühlvorrichtung zum Erzeugen eines Signalee, welches die Größe einer tatsächlichen, von dem Kran angehobenen Last darstellt, und ein Warnsystera zur Erzeugung eine« Alarmsignales,wenn sich das Lastgrößensignal «inen Wert entsprechend Ausfallagen nähert. Das System enthält eine Speichereinheit zum Speichern von Signalen, welche die Grenzen « zulässigen Betriebsparam«tern des Kranes darstellen _r eine Schaltung zum Herauslesen der gespeicherten Signale aus der Speichereinheit, welche auf die tatsächlichen Betriebsparanteter des Kranes anwendbar sind, wie sie durch die Abfühlvorrichtungen erfühlt sind,eine Schaltung zum Kombinieren der aus der Speichereinheit herausgelesenen Signale mit den durch die AbfühlYorrichtungen erzeugten Signalen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches für die maximal zulässige Last unter den Betriebeverhältnissen des Kranes kennzeichnend ist, wie sie durch die Abfühlvorrichtungen erfühlt sind, und eine Schaltung, um das Ausgangssignal mit dem die tatsächliche Last darstellenden Signal zu vergleichen und das Warnsystem zum Hervorbringen des Alärme ignales zu veranlassen. Allgemein enthält die Kransicherheitseinrichtung nach der Erfindung einen Digitalrechner, von welchem die Speichereinheit einen Teil bildet, und der Rechner weist eine die abgefühlten Signale aufnehmende Steuereinheit und eine Verarbeitungseinrichtung auf, worin das den tatsächlichen Auslegerwinkel darstellende Signal, welches durch die Auslegerwinkelabfühlvorrichtung zugeführt wird, mit einem Signal verglichen wird, welches den zulässigen Auslegerwinkel darstellt und von der Speichereinheit zugeführt wird.

In der Praxis bestehen die Abfühlvorrichtungen zur Erzeugung von Signalen, welche für die tatsächlichen Betriebeparameter des Kranes darstellend sind, aus einer Abfühlvorrichtung, welche einen tatsächlichen Auslegerwinkel in einer senkrechten Ebene darstellende Signale erzeugt, aus einer Abfühlvorrichtung, welche dem Quadrant des Auslegerlager in einer waagerechten Ebene darstellende Signale erzeugt, aus einer Abfühlvorrichtung, welche die Länge des Auslegers darstellende Signale erzeugt und

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aus einer Abfiihlvorrichtung, welche die Abstützverh'iltnisse als eine Auswahl zwischen einer Abstützung auf rädern oder auf ausfahrbaren Stützen darstellen. Dia Abfüllvorrichtung zu':: Erzeugen eines Signales, welches die Größe einer tatsächlichen, von dem Kran angehobenen Last darstellt, kann eine soannunysempfindliche Vorricntung enthalten, welche eine Mehrzahl von Spannungsmessern einschließt, welche an der Stelle angeordnet sind, wo ein starkes Kranträgerseil und eine Kranträgerstrebe des Kranes sich treffen. Zweckmäßig sind die Spannungsmesser an der inneren Oberfläche eines röhrenförmigen Selftes be- |

festigt, welcher die Schwenkverbindung zwischen einer ;Tvit den Kranträgerseil verbundenen Gabel und der Kranträgerstrebe bilden.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise dargestellt.

Figur 1 zeigt einen Kran in Seitenansicht, ia welchem die vorliegende Erfindung eingebaut ist.

Figur 2 ist eine Draufsicht auf den Kran nach Figur 1.

Figur 3 ist ein schematisches Blockcliagramm der Kransicher-

heitsQinrichtung nach der vorliegenden Erfindung. ^

Figur 4 ist ein Querschnitt durch die Lastabfühlvorrichtung.

Figur 1 zeigt einen Kran mit einem einen LKW-Rahmen 12 enthaltenden Fahrgestell und einem Fahrerhaus 14 mit einer Kranführerkabine 16, welche auf dem LKW-Rahmen 12 mittels einer drehbaren Auflagerplatte 18 angeordnet sind. Der LKW-Rahi,ien 12 wird normalerweise auf antreibbaren Rädern 20 befördert und entweder auf diesen Rädern 20 oder auf ausfahrbaren Stützen 22 betätigt. Ein Ausleger 24 ist an den unteren Teil der Kranführerkabine 16 angelenkt, von welcher ein Hubseil 26 ausgehen kann. Das Ende des Hubseiles 26 kann mit eineui Ilakenkloben,

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Haken oder Greifer 28 ausgerüstet sein und von einer nicht dargestellten Seiltrommel angetrieben werden, um die Last mit einer bestimmten Leistung anheben zu können. Der Auslegerselbst wird über ein starkes Kranträgerseil 30 angehoben, welches an einer Kranträgerstrebe 32 befestigt ist, welche mit der Kranführerkabine 16 durch ein Hubseil 34 verbunden ist. Der Winkel zwischen der Mittellinie des Auslegers 24 und einer waagerechten Ebene wird hiermit als der senkrechte Auslegerwinkel θ bezeichnet.

Der Kran kann entweder auf seinen Rädern 20 oder auf ausfahrbaren Stützen 22 betätigt werden. Der Ausleger 24 kann um einen waagerechten Schwenkwinkel C^ , Figur 2, von 360° geureLt werden, und wenn der Kran auf seinen Rädern betätigt wird, kann er eine Last bei jedem waagerechten Schwenkwinkel u> durch den ganzen Bereich eines vollkommenen Kreises anheben. Die für einen Kran zum Anheben auf Rädern aufgestellten Vorschriften schreiben vor, daß eine rückwertige Anhebelage als ψ gleich jbj 1.5 von der Längsachse des Kranes begrenzt wird, während eine seitliche Anhebelage als der Rest von der 360 Drehung bestimmt wird. Der Kran kann ein größeres Gewicht von/Rückseite als von der Seite anheben. Auf ausfahrbaren Stützen wirci die Rückseite als ^f gleich +_ 45° bestimmt, während dio Seite zwischen der oben bestimmten Rückseite und - 90 begrenzt wird. Das heißt, der Kran kann nicht über die Vorderseite, d.h. das Fahrerhaus 14 anheben, wenn er auf ausfahrbaren Stützen 22 betätigt wird. Somit ist ersichtlich, daß die Drehbewegung des Auslegers 24 in Quadranten unterteilt werden kann, in welchen sich die Anhebeleistung je nach dem verwendeten Verfahren zum Abstützen des Rahmens 12 ändert. Die Quadranten werden durch ein Ausgangssignal festgestellt, welches von einer Quadrantenabfühlvorrichtung in der Form eines linearen Potentiometers 36 erzeugt wird, welches durch die Drehbewegung

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der drehbaren Auflagerplatte 18 angetrieben wird, welche daran durch eine Antriebskette 38 befestigt ist. Das lineare Signal wird der Eingangsstufe von sechs als ein Analog- Digital- Umwandler 4O (Figur 3) dargestellten Differentialverstärkern zugeführt, welche je mit einer Bezugsspannung versehen sind. Wenn das Eingangssignal von deia Potentiometer 36 einer der den sechs Differentialverstärkern zugeführten Bezugsspannungen gleicht, so erzeugt dieser besondere Verstärker ein Ausgangssignal, welche eine Größe des Schwenkwinkels (f darstellt. Wenn das Signal aus dem Potentiometer 36 der einem der Verstärker zugeführten Bezugsspannung gleicht oder diese übersteigt, so | führt dieser Verstärker ein Signal durch geeignete Torschaltungen einer Steuereinheit 78 innerhalb einer Digitalrechnerschaltung 42 zu, wie weiter unten beschrieben ist.

Der senkrechte Auslegerwinkel Θ wird durch eine Auslegerwinkelabfühlvorrichtung 44 gemessen, welche ein Pendelpotentiometer enthält, welcne» innerhalb eines Gehäuses an dem Ausleger 24 angeordnet ist. Das Pendelpotentiometer besteht aus einen belasteten Abstreifarm, welcher innerhalb eines ölgefüllten Gitriuses angeordnet ist, welches auch einen Schleifdraht enthält. Das öl sieht eine Bewegungsdämpfung vor, wenn sich der belastete Abstreifarm bewegt, um sich selbst in einer nach unten zeigenden Richtung auszurichten. Der Abstreifarra f

erzeugt somit ein Analogsignal, welches den Auslegerwinkel θ darstellt. Dieses Analogsignal wird durch einen ^weiten Analog-Digital- Umwandler 46 umgewandelt, welcher mit der Auslegerwinkelab füllvorrichtung 44 verbunden ist, und einer Verarbeitungseinrichtung 80 innerhalb des Hechnerstromkreises 42 zugeführt, wie weiter unten beschrieben ist. Das Analogsignal aus der Auslegerwinkelabfuhlvorrichtung 44 wird ebenfalls einem Anzeigegerät 47 zugeführt, welches innerhalb der Kranführerkabine 16 angeordnet ist.

Eine Abfüllvorrichtung 50 für die 7»us leger länge besteht aus

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einem Mehrfachstellungsschalter, welcher durch den Kranführer auf die Länge des verwendeten Auslegers eingestellt wird. Diese Auslegerlängenabfüh!vorrichtung wird allgemein innerhalb der Kranführerkabine 16 angeordnet und sieht verschiedene Spannungepegel zu der Steuereinheit 80 innerhalb des Rechners 42 vor. Es ist ferner eine Räder- oder ausfahrbare Stützenabfühlvorrichtung 52 vorgesehen, welche ein Umschalter mit zwei Stellungen sein kann, welcher entweder von Hand durch einen Kranführer oder in .der Form eines Schalters eingestellt wird, welcher automatisch durch Ausfahren der Stützen 22 eingestellt wird. Das von der Rädern oder Stützenabfühlvorrichtung 5 2 erzeugte Signal ist ebenfalls ein Spannungspegel, welcher der Steuereinheit 78 in dem Rechner 42 zugeführt wird. Die Räderoder auefahrbare Stützenabfühlvorrichtung 52 wird allgemein in der Kranführerkabine 16 angeordnet.

Eine weitere Abfühlvorrichtung ist in der Form einer Auslegerlastabfühlvorrichtung 54 vorgesehen. Diese Abfühlvorrichtung ist von einer Mehrzahl von Spannungsmessern konstruiert, Vielehe innerhalb einer Wheatston'sehen Brückenschaltung angeordnet und durch einen Verstärker 56 mit einer Verglächseinrichtung in der Form einer analogen Zwischenflächenschaltung 58 angeordnet sind. Wie in Figur 4 dargestellt ist, sind die Spannungsmesser 60 innerhalb der Wheatston¹ sehen Brückenschaltung mit der inneren Oberfläche eines ringförmigen Stiftgliedes 62 aus rostfreiem Stahl verbunden. Das Stiftglied 62 ist mit einem außen liegenden Rand 64 versehen und geht durch eine Öffnung innerhalb eines Schenkels einer Gabel 66, so daß der Rand 64 mit der Außenseite dieses Schenkels in Eingriff steht. Der Stift 62 ist innerhalb der Gabel durch einen C-förttiigen Ring 68 befestigt, welcher in eine Nut 70 passt und mit dem anderen Schenkel dar Gabel 66 in Eingriff steht. Wie in Figur 1 dargestellt ist, ist die Gabel 66 an der Stelle vorgesehen, wo das starke Kranträgerseil 30 an der Kranträgerstrebe 32 befestigt-ist. Auf diese Weise wird die Last nicht tatsächlich gewogen, sondern die durch die Last in den Kranträger seil erzeugte Spannung v/ird

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abgefühlt und als eine eine Gewichtsübertragungsfunktion darstellende Belastung zugeführt, wobei das durch die Spannungsmesser 6O erzeugte Signal der analogen Zwischenflächenschaltung 58 zugeführt wird.

Die analoge Zwischenflächenschaltung 58 enthält als Hauptteil einen Differentialverstärker, welcher so angeschlossen ist, daß er das tatsächliche Auslegerlöstsignal in der For::. eines verstärkten, tatsächlichen Belastungssignales von der damit verbundenen Auslegeabfühlvorrichtung 54 empfängt. Die analoge Zwischenflächenschaltung 58 im wesentlichen in der "

Form eines Differentialverstärkers ist ferner so angeschlossen, daß sie die iaaxieele, unter den abgefühlten Verhältnissen zulässige Auslegerlast in der Fom eines Belastungssignales aua der Speichereinheit 76 des Rechners 42 aufnii-irat. Der Aufgang aus dem Differentialverstärker, welcher die analoge Zwischenflächenschaltung 58 bildet, wird einer ersten und zweiten Alarmvorrichtung 72 und 74 zugeführt. Diese Alarmvorric'atungen sind durch eine Spannungsteilungschaltung so angeschlossen, daß die erste Alarmvorrichtung 72 erregt wird, wenn die tatsächliche Lastbeanspruchung 85% der gespeicherten Belastung gleicht, und die zweite Alarmvorrichtung 74 wird erregt, wenn die tatsächliche Lastbeanspruchung der gespeicherten Belastung g gleicht, worin die gespeicherten Belastungen so sind, daß sie noch unter den abgefühlten Verhältnissen zulässig sind.

Die Digitalrechnerschaltung 42 enthält die Speiehereinheit 76, die Steuereinheit 78, die Verarbeitungseinrichtung 80 und einen Digital- Analogumwandler 82. Die Speichereinheit 76 kann mit einer Informationseingangsschaltung versehen werden. Der Zweck dieser Schaltung besteht darin, eine Information innerhalb der Speichereinheit 76 zu speichern, welche für den spezifischen Kran eigentümlich ist, in welchem die Kransicherheitseinrichtung nach der vorliegenden Erfindung verwendet wird.

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Jeder Kran.ist mit einer Anweisung versehen, welche das maeiraale Sicherheitegewicht angibt, welches dieser Kran unter verschiedenen Verhältnissen wie beispielsweise Auslegerlänge, Ausleger winkel, dem Quadrant, in welchem der Ausleger steht, und Montagezustand des Kranes anheben kann. Diese Information kann innerhalb der Speichereinheit durch die Verwendung von Vorrichtungen wie beispielsweise Digitalpotentiometer untergebracht werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist die Speichereinheit 76 mit einem Wandlerspeicher ausgerüstet, in welchem eine Hehrzahl von Drähten mit den Ferritkernen des Speichere verbunden ist. Jeder ein Speicherwort betreffende Draht wird nur durch solche Kerne geschickt, welche das zu speichernde Wort bestimmen. Somit ist die Speichereinheit 76 durch zwei Sätze von Zwischenverbindungen 86 und 88 mit der Steuereinheit 78 verbunden. Verbindungen 86 tragen adressierende Signale, welche Kontrollesesignale einleiten, welche über Verbindungen 88 der Steuereinheit 78 zugeführt werden, wenn die gespeicherte Information eine Beanspruchungs- und Auslegerwinkelinformation enthält.

Die Steuereinheit 78 ist ferner so angeschlossen, daß sie die Digitaleingangeinformation von der Auslegerlängenabfühlvorrichtung 50, von der Räder- oder ausfahrbaren Stützabfühlvorrichtung 52 und von der Quadrantabfüh!vorrichtung 36 über Leitungen 90, 92 und 94 aufnimmt. Die Steuereinheit 78 enthält eine Uhrschaltung, welche in der normalen Weise durch eine Schwingungevorrichtung angetrieben wird, welche eine Hauptuhr für das System bildet, da sie die Zeit- oder iäinstellirapulse für den Betrieb der Schaltung bildet. DiesesUhrsignal wird über eine Leitung 96 dem Analog- Digital^· Umwandler 46 zugeführt, welcher die AuBlegerwinkel θ Information der Steuereinheit 80 über eine Leitung 98 unter der Steuerung der Uhrimpulse auf der Leitung 96 zuführt. Die Verarbeitung β einheit. 80 ist mit der Steuereinheit 78 durch eine Leitung lOO verbunden. über welche die Größe des Auslegerwinkels in der beschriebenen.

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übertragen wird. Die Steuereinheit 78 hat zwei Verbindungen 102 und 104 mit der Verarbeitungeeinheit, welche entsprechend die Werte der gespeicherten Beanspruchungsinformation innerhalb der Speichereinheit 76 und die Steuersignale für ein Lösen einer arithmetischen Punktion innerhalb der Verarbeitungseinheit trägt. Die Speichereinheit 76 ist ebenfalls direkt mit der Verarbeitungseinheit 8O über eine Leitung 106 verbunden und teilt Signale mit, welche die gespeicherte Auslegerwinkelinformation darstellen.

Im Betrieb wird die Steuereinheit 78 von der Auslegerlängen- ™

abfüllvorrichtung 50, der Räder- oder Stutzenabfühlvorrichtung 52 und der Quadrantabfühlvoadehtung 36 angesprochen. Diese Information wird durch die Steuereinheit 78 der Speichereinrichtung 76 zugeführt und dazu verwendet, nur den Teil der dauernd gespeicherten Information auszuwählen, welcher auf die abgefühlten Verhältnisse anwendbar ist, welche die tatsächlichen Betriebsparameter sind. Die Steuereinheit 78 führt dann den Digitalwert des den tatsächlichen Auslegerwinkel θ darstellenden Signalee der Verarbeitungseinueic oU üi^ej. uao LwuLwUiif 98 zu, wo er mit den niedrig·ten von acht ausgewählten Auslegerwinkelwerten verglichen wird, welche ständig in der Speichereinheit 76 gespeichert sind und der Verarbeitungsein- g heit 8O über die Leitung 1O6 zugeführt werden. Die Verarbeitungs· einheit 80 vergleicht den kleinsten gespeicherten Auslegerwinkel mit dem Eingang aus der Ausleger-winkelabfühlvorrichtung 44. Wenn der tatsächliche Auslegewinkel θ kleiner als der kleinste gespeicherte Auslegerwinkel ist, hat der Kranführer seinen Ausleger in eine Stellung gebracht, welche für die Verhältnisse dieses Kranes, näralich die Auslegerlänge. Quadrant, usw. zu niedrig ist. Dann sieht die Verarbeitungseinheit 80 ein unmittelbares Alarmsignal durch die analoge Zwischenfläche vor, welche die Alarmvorrichtungen 72 und 74 betätigt. Wenn der tatsächliche Auslegerwinkel θ gleich dem kleinsten

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gespeicherten Auslegerwinkel ist, schickt die Verarbeitungeeinheit diese Information zu der Steuereinheit 78 über die Leitung 100, und die Steuereinheit 78 schickt dann die gespeicherte Beanspruchungsinformation aus der Speichereinheit 76 über Leitungen 88 und 102 zu der Verarbeitungseinheit 80. Die Verarbeitungeeinheit 80 schickt dann die Digitalbeanspruchungsinformation zu dem Digital- Analogumwandler 82, wo sie in ein analoges Beanspruchungssignal umgewandelt und der analogen Zwischenflächenschaltung zugeführt wird. Wenn die gespeicherte Beanspruchung größer als das die tatsächliche ψ Last darstellende Beanspruchungssignal ist, wird die Alarmvorrichtung nicht betätigt. Wenn die gespeicherte Beanspruchung innerhalb 75% von d«r Lastbeanspruchung liegt, wird nur die Warnvorrichtung 72 angeschaltet. Wenn die gespeicherte Beanspruchung der Lastbeanspruchung gleicht, wird die Alarmvorrichtung 74 angeschaltet.

Wenn der tatsächliche Auslegewinkel θ größer als der kleinste gespeicherte, über die Leitung 106 adressierte Auslegewinkel ist, wird der nächste Auslegerwinkel zugeführt. Wenn dieser gespeicherte Winkel gleich dem tatsächlichen Winkel ist, wiederholt die Steuereinheit das oben beschriebene Verfahren. Wenn - der gespeicherte Winkel kleiner als der tatsächliche Winkel ist, wird der nächstgrößte gespeicherte Ausleger winkel auf die Verarbeitungseinheit 8O durch die Steuereinheit 78 angesetzt, bis der gespeicherte Winkel den tatsächlichen Auslegewinkel θ übersteigt. An dieser Stelle schaltet die Steuereinheit die arithmetische Phase der Verarbeitungseinheit 80 ein und löst die Gleichung:

θ - θ_χ
S = S₁ + (S_ - S₁)

Dies ist die Gleichung für eine Interpolation innerhalb einer

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ο η / η O O C L/p 6965 -13-* ^U ^Η ° * ° ^g 24. Sept. 1970 H/We

Tabelle oder Zusammenstellung, wenn der gesuchte Wert (hier Beanspruchung S) zwischen zwei bekannten Werten (S, und S-) liegt und ein zweiter Satz von Werten (hier die Zmslegerwinkel Θ,, ©2 und Θ) bekannt sind. Wenn der Wert der gespeicherten Beanspruchung durch die Verarbeitungseinheit 80 für den tatsächlichen Auslegewinkel θ interpoliert worden ist, wird dieser Wi.rt der analogen Zwischenflächenschaltung 58 durch den Digits1-Analog-Umwandler 82 zugeführt.

Die soweit beschriebene Einrichtung führt zwei verschiedene Vergleichsfunktionen aus. Zuerst vergleicht die Verarbeitungseinheit 80 die gespeicherten und tatsächlichen Auslegerwinkel, % und zweitens vollführt der Differentialverstärker der Schaltung 58 einen weiteren Vergleichs schritt, v/elcher darin besteht, daß der Ausgang aus dem Rechner 42 und der Ausgang aus der tatsächlichen Auslegerlastabfühlvorrichtung 54 verglichen wird.

Die beschriebene Einrichtung ist in der Lage, innerhalb der Speichereinrichtung 76 einen großen Betrag an zusammengestellten Infomationen zu speichern, welche sich auf einen besonderen Kran beziehen. Diese Information wird dann durch Einengung des Teiles der gespeicherten Information auf ainigo wesentliche Merkmale, d.h. Auslagerwinkel und maximal zulässige Belastung bei allen anderen Verhältnissen als abgefühlt und bei deir. Auslegerwinkel ausgewählt. Durch Speichern aller notwendigen In- ™

formationen und auewählen nur des Teiles, welcher für einen gegebenen Zustand notwendig ist, ist die Steuer- und Verarbeitun^eeinheitschaltung stark vereinfacht worden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht, daß die gespeicherte Beanspruchung aus einer großen Reihe von Werten durch Ausrichten auf einen ausgewählten Teil der gespeicherten Information ausgewählt wird, und führt dann diese Information schnell e'er /ilarmvorrichtung zu. Weiterhin kann die gespeicherte Information innerhalb jeder Kransicherheitseinrichtung eingestellt werden, so daß sie besonderen Merkmalen des in Frage stehenden besonderen Kranes angepasst ist. Schließlich sieht die die Funktion einer Speicherung von Beanspruchungsinformationen

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durchführende Speichereinheit eine Kransicherheitseinrichtung vor, welche Alarm gibt, wenn die Beanspruchung eine festgesetzte Grenxe überschreitet unabhängig davon, ob der Kran dabei ist, umzukippen oder nicht. Dieses versorgt den Kranführer mit einer Kransicherheitseinrichtung, welche ihn sowohl vor schwebenden baulichen Fehlern auch einem potentiellen Kippen innerhalb der gleichen Vorrichtung warnt. Wenn dieses eintritt, überschreitet der der Verarbeitungseinheit 80 mitgeteilte gespeicherte Auslegerwinkel den tatsächlichen Winkel Θ, welcher auch der Verarbeitungseinheit zugeführt wird. Beim Abfühlen dieses Zustande* wird ein unmittelbares Alarmsignal durch die analoge Zwischenflächenschaltung 58 den Alarmvorrichtungen 72, 74 zugeführt.

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Claims

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Patentansprüche

/ 1. kransicherheitseinrichtung zum Erzeugen von Gefahrenlagen —"eines Ausfalle» des Kranes anzeigenden Warnsignalen, welche Abfühlvorrichtungen zum Erzeugen von tatsächliche Betriebsparameter des Kranes darstellende Signale und ferner eine Abfüllvorrichtung zum Erzeugen eines die Größe einer tatsächlichen von dem Kran angehobenen Last darstellenden Signales und eine Warneinrichtung zum Erzeugen eines Signales aufweist, wenn sich das Lastgrößensignal einem einer Ausfallage entsprechendem Wert nähert, gekennzeichnet durch I

eine Speichereinheit (76) zum Speichern von die Grenzen zulässig«: Betriebsparameter des Kranes darstellender Signale, durch eine Schaltung zum Herauslesen der gespeicherten Signale, aus der Speichereinheit (76), welche auf die tatsächlichen Betriebsparameter des Kranes anwendbar sind, wie sie durch die Abfühlvorrichtungen (36, 44, 50, 52) abgefühlt sind, durch eine Schaltung zum Kombinieren der aus der Speichereinheit (76) herausgelesenen Sigr^ie mit den durch die Abfühlvorrichtungen (36, 44, 50, 52) erzeugten Signalen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, welches für die maxiaal zulässige Last unter den von den Abfühlvorrichtungen abgefühlten Betriebsverhältnissen kennzeichnend ist, und durch eine Schal- g tung (58), um das Ausgangssignal mit dem die tatsächliche Last darstellenden Signal zu vergleichen und das Warnsystem (72, 74) ein Alarmsignal erzeugen zu lassen.
2. Kransicherheitseinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Digitalrechner (42) von welchem die Speichereinheit (76) einen Teil bildet und welcher eine die abgefühlten Signale aufnehmende Steuereinheit (78) und eine Verarbeitungseinrichtung (80) aufweist, worin das den tatsächlichen Auflegerwinkel darstellende und von der Auslegerwinkelabfühlvorriehtung (44) zugeführte Signal mit einem den

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zulässigen Auslegerwinkel darstellenden und von der Speichereinheit (76) zugeführten Signal verglichen wird.
3. Kranaicherheiteeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfühlvorrichtungen zum Erzeugen von die tatsächlichen Betriebsparameter des Kranes darstellenden Signalen aus einer Abfühlvorrichtung (44), welche den tatsächlichen Auslegerwinkel in senkrechter Ebene darstellende Signale erzeugt,eine Abfüllvorrichtung (36), welche den Quadranten der Auslegerlage in waagerechter Ebene darstellende Signale erzeugt, eine Abfüllvorrichtung (50), welche die Auslegerlänge darstellende Signale erzeugt, und eine Abführvorrichtung (52) bestellen, welche die Abstützverhältnisse darstellende Signale exzeugt, welch« aus einer Abstützung auf Rädern (20) und auf ausfahrbaren Stützen (22) bestehen.
4. Kransicherheitseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfüllvorrichtung (54) zum Erzeugen eines Signales, welches die Größe einer tatsächlichen von dem Kran angehobenen Last darstellt, eine spannungsesapfindliche Vorrichtung unter Einschluß einer Mehrzahl von Spannungemessern (60) aufweist, welche an der Stelle angeordnet sind, wo das starke Kranträgerseil (30) und eine Kranträgerstrebe (32) des Kranes sich treffen.
5. Kransicherheitseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spannungsmesser (6O) an der inneren Oberfläche eines röhrenförmigen Stiftes (62) befestigt sind, welcher eine Schwenkverbindung zwischen einer mit dem Kranträgerseil (30) verbundenen Gabel (66) und der Kranträger- · strebe (32) bildet.

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