DE2104108C3 - Vorrichtung zur Ist-Wert-Ermittlung einer Lastmomentbegrenzungs-Einrichtung - Google Patents

Description

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge- fächer Weise unter Vermeidung störender Einflüsse kennzeichnet, daß die Druckmeßdose (51) ein 50 — insbesondere durch einseitige Sonnenbestrahlung Auflager für einen Wälz-Nocken (52) auf der des Auslegers — ermittelt werden.

Unterseite einer zwei Rollen (54, 55) tragenden Das wird dadurch erreicht, daß die Mittel zum Er-

Schwinge bildet. fassen der Belastung auf die Belastung wenigstens

einer der zum Führen eines Auslegerteiles in einem

55 anderen dienenden Rollen anprechen.

Die Belastungen solcher Rollen können z. B. dadurch erfaßt werden, daß ein drehfester Bolzen, auf

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung dem eine Rolle oder eine Schwinge — als Träger zur Ist-Wert-Ermittlung einer Lastmomentbegren- weiterer Rollen und gegebenenfalls weiterer Schwinzungs-Einrichtung für einen Kran mit einem TeIe- 60 gen — gelagert ist, mit einem Dehnmeßstreifen in skop-Ausleger, der Rollen zum Führen eines Aus- solcher Anordnung versehen ist, daß dieser auf durch legerteiles in einem anderen aufweist, unter Anwen- die Belastung der Rolle bzw. Rollen verursachte dung von Mitteln, die auf die Belastung von Teilen Dehnungen oder Stauchungen des Bolzens anspricht, des Auslegers ansprechen. während ein temperaturabhängiges Ausgleichsglied Eitle solche Vorrichtung ist aus der französischen 65 an dem Bolzen so angebracht ist, daß es von den ge-Offenlegungsschrift 2 033 339 bekannt, bis auf den nannten Dehnungen und Stauchungen des Bolzens Unterschied, daß nach dieser Druckschrift zum Füh- praktisch nicht beeinflußt wird, wobei der Dehnmeßren der Auslegerteile ineinander nieht an sich be- streifen und das Ausgleichsglied in einer Brücken-

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schaltung die Ist-Werte praktisch ohne Tempera- F i g. 5 eine Anordnung mit zwei Stützrollen in

tur-Einflüsse an ein Ist-Wert-Soll-Wert-Vergleichsge- Seitenansicht nach einem weiteren Ausfübrungsbei-

rät liefern. Vorzugsweise haben beiderseits des Au»- spiel.

legers befindliche Bolzen zur Lagerung von Rollen Nach Fig. 1 ist der Grundkörper J des TeIe-

oder Schwingen Dehnmeßstreifen und Ausgleichs- 5 skop-Auslegers in bekannter Weise mit waagerechten

glieder. Hierbei liegen in einem Zweig der Brücken- Zapen Z an einem Bock 3 auf der Plattform 4 gela-

schaltung der Dehnmeßstreifen und das Ausgleichs- gert, die auf dem Unterwagen des Kranes um eine

glied des auf einer Auslegerseite befindlichen BoI- lotrechte Achse S drehbar gelagert ist. Ferner ist der

zens hintereinander, während in dem anderen Brük- Grundkörper 1 auf der Plattform 4 mittels eines by-

kenzweig das Ausgleichsglied und der Dehnmeßstrei- io draulischen Wippwerkes 6 abgestützt,

fen des auf der anderen Auslegerseite befindlichen In dem Grundkörper 1, der als Blechkasten ausge-

Bolzens hintereinanderliegen. Dabei sind der Dehn- führt ist, ist ein Auslegerteil 7 verschiebbar geführt,

meßstreifen und das Ausgleichsglied in einer Ausdre- Das geschieht einerseits mittels zweier Rollen 8,9,

hung des Bolzens untergebracht. die im Inneren des Grundkörpers 1 in der Nähe von

Es ist aber auch möglich, daß bei einer Vorrich- xs dessen Seitenwänden 10 bzw. 11 dient hinter der vortung nach der Erfindung als Mittel zum Erfassen der deren Stirnfläche des Grundkörpers 1 angeordnet Belastungen wenigstens einer Rolle, die zum Führen sind. Auf den Rollen 8,9 liegt das untere Abschlußeines Auslegerteiles in einem anderen dient, eine blech 12 des Auslegerteiles 7 auf, dessen Seiten-Druckmeßdose verwendet wird. Diese bildet z. B. ein wände 13 mittig in bezug auf die lotrechten Miitel-Auflager für einen Wälz-Nocken auf der Unterseite 20 ebenen 15. 16 der Rollen verlaufen. Andererseits einer zwei Rollen tragenden Schwinge. stützt sich der Auslegerteil 7 iüit Rollen 17, die an

Die Erfindung ist auch anwendbar, wein der Aus- seinem rückwärtigen Ende auf der Oberse'te gelagert

leger stufenlos teleskopierbar ist, wobei beliebige sind, gegen eine Laufbahn auf der Unterseite des

Zwischenstellungen der verschiebbaren Auslegerteile oberen Äbschlußbleches des Grundkörpers 1.

zwischen ihren Endstellungen erfaßt werden. as In entsprechender Weise ist ein weiterer Ausleger-

Mit der Erfindung wird der Fortschritt erzielt, daß teil i8 in dem Auslegerteil 7 mit Hilfe von zwei RoI-etwaige Verformungen des Grundkörpers des TeIe- len 19 dicht hinter der vorderen Stirnfläche des Ausskop-AusIegers unter der Einwirkung einer ungleich- legerteiles 7 sowie mit Hilfe von Rollen 20 an seinem mäßigen Sonnenbestrahlung ohne Einfluß auf die rückwärtigen Ende verschiebbar geführt. Am äußevon den Dehnmeßstreifen ausgehenden Signale blei- 30 ren Ende des Auslegerteiles 18 ist ein Hubwerkseil ben, welche sowohl das Gewicht der jeweiligen Last 7,1 über Rollen 22, 23 zu einem Hakengeschirr 24 als auch das Eigengewicht des Auslegers berück^cich- geführt, an dem eine Last 25 hängt,
tigen. Hinzu kommt, daß sich die zum Messen der " Die Rollen 8. 9 sind mit Lagerschalen 26, 27 dreh-Belastungen der Rollen dienenden Teile leicht aus- bar auf Bolzen 28, 29 gelagert, die undrehbar einerwechseln lassen. So kann man einen Bolzen, der zur 35 seits in den Seitenwänden 10, 11 und andererseits in Lagerung einer Rolle oder einer Schwinge dient und Stegblechen 30, 31 im Inneren des Grundkörpers 1 einen Dehnmeßstreifen sowie ein Ausgleichsglied angeordnet sind.

trägt, gegen einen anderen, mit einem Dehnmeßstrei- Jeder Bolzen 28, 29 hat eine mit Bezug auf die fen und ejiem Ausgleichsglied versehenen Bolzen er- Mittelebene 15 bzw. 16 symmetrische Ausdrehung setzen, der andere Abmessungen hat und demgemäß 40 32, 33 von trapezförmigem Querschnitt. Innerhalb bei einer bestimmten Belastung der zugehörigen jeder dieser Ausdrehungen ist an den verjüngten Ab-RoIIe oder Rollen eine andere Durchbiegung erfährt schnitt des Bolzens 28 bzw. 29 auf der von dem als der vorher verwendete Bolzen. Auf diese Art Blech abgewandten Seite ein Dehnmeßstreifen 34 kann man — den jeweiligen Bedürfnissen entspre- bzw. 35 so angeklebt, daß er sich parallel zur BoI-chend — unterschiedliche Ist-Wert-Impulse in Ab- 45 zen-Achse erstreckt. Die Anordnung der Dehnmeßhängigkeit von der Rollenbelastung erzielen. Bei- streifen erfolgt so, daß ihr elektrischer Widerstandsspielsweise wird man je nach Bedarf Bolzen mit zwar wert durch Längenänderungen beeinflußt wird, degleichem Durchmesser, aber unterschiedlich bemes- nen die Dehnmeßstreifen unterworfen sind, wenn senen Ausdrehungen iur Unterbringung der Dehn- sich die Bolzen 28, 29 an den Stellen dehnen, an demeßstreifen und Ausgleichsglieder, also mit unter- 50 nen die Dehnmeßstreifen angeklebt sind und die unschiedlichen Biege-Widerstandsmomenten, vorsehen. ter der Belastung der Rollen 8, 9 durch den Ausle-Wenn man die Belastungen der betreffenden Rollen gerteil 7 Zugkräften ausgesetzt sind,
mit Hilfe von Druckmeßdosen ermittelt, kann man Außer diesen sogenannten aktiven Dchnmeßstreiauswcchselbare Druckmeßdosen vorsehen, welche — fen 34. 35 sind innerhalb der Ausdrehungeii 32, 33 je nach den gegebenen Bedingungen — unterschied- 55 an die verjüngten Abschnitte der Bolzen 28, 29 sogeliche Ist-Wert-Impulse für jeweils gleiche Belastun- nannte passive Dehnmeßstreifen 36, 37 so angeklebt, gen der Rollen liefern. daß sie sich in tangentialer Richtung erstrecken.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Wenn sie sich in dieser Richtung dehnen, weil sich

Erfindungsgegenstandes dargestellt. Es zeigt der Werkstoff der Bolzen 28, 19 unter ihnen infolge

Fig. 1 den Oberbau eines Drehkranes mit einem 60 einer Temperatur-Erhöhung dehnt, ändsrt sich ihr

Teleskop-Ausleger in Seitenansicht, elektrischer Widerstand. Dieser wird aber durch

Fig. 2 den Schnitt nach der Linie It-IT in Fig. 1 Dehnungen oder Stauchungen des Werkstoffes der

in größcrem Maßstab zur Erläuterung eines ersten Bolzen 28, 29 in axialer Richtung praktisch nicht be-

Ausführungsbeispieles, einflußt. Hierauf beruht es, daß die passiven Dehn-

F ig. 3 ein zugehöliges Schaltbild, 65 meßstreifen 36, 37 als Ausgleichsglieder dienen,

F i g. 4 Stützrollen und Schwingen der Vorrichtung durch welche Fehler der Signal-Gebung seitens der

nach einem anderen Ausführungsbeispiel in Seiten- aktiven Dehnmeßstreifen M, 35 vermieden werden,

ansicht und wenn diese Dehnmeßstreifen etwa durch Sonnenbe-

Strahlung und Erwärmung der Bolzen 28, 29 eine zusätzliche Dehnung erfahren. Die passiven Dehnmeßstreifen 36, 37 bewirken außerdem einen elektrischen Ausgleich der durch das Teleskopicren entstehenden Schubkraft in Auslegerrichtung.

Die erwähnten Dehnmeßstreifen 34 bis 37 der beiden Bolzen 28, 29 liegen in einer Brückenschaltung nach Fig. 3. Danach sind in einem der beiden Brükkenzweige zwischen dem positiven Pol 38 und dem negativen Pol 39 der aktive Dehnmeßstreifen 34 und der passive Dehnmeßstreifen 36 hintereinander angeordnet, während parallel hierzu in dem anderen Brückenzweig der passive Dehnmeßstreifen 37 und der aktive Dehnmeßstreifen 35 hintereinander angeordnet sind. An den Punkt 40 zwischen den Dehnmeßstreifen 34 und 36 und den Punkt 41 zwischen den Dehnmeßstreifen 37 und 35 ist ein Meßverslärker 42 angeschlossen.

Wenn die elektrischen Widerstandswerte der aktiven Dehnmeßstreifen 34 und 35 infolge einer Dehnung des Werkstoffes der Bolzen 28, 29 unter der Belastung der Rollen 8,9 steigen, verringert sich das Potential im Punkt 40, während das Potential im Punkt 41 steigt. Es fließt daher durch das Instrument 42 ein Strom, der ein Maß für die Biege-Belastung des Auslegers unter dem Eigengewicht und der angehängten Last 25 ist.

Wenn die elektrischen Widerstandswerte der aktiven Dehnmeßstreifen 34 und 35 durch eine Temperatur-Erhöhung — etwa infolge von Sonnenbestrahlung — erhöht werden, wirken sie sich praktisch nicht in einer Änderung der Potentiale in den Punkten 40 und 41 aus. Denn im gleichen Verhältnis werden die elektrischen Widerstandswerte der passiven Dehnmeßstreifen 36 und 37 infolge derselben Temperatur-Erhöhung vergrößert. Demgemäß bleibt in jedem der beiden Brückenzweige das Verhältnis zwischen den elektrischen Widerstandswerten je eines aktiven und eines passiven Dehnmeßstreifens und damit auch das Verhältnis zwischen dem Spannungsabfall an dem aktiven und dem Spannungsabfall an dem passiven Dehnmeßstreifen praktisch unverändert.

Die Umwandlung der von dem Instrument 42 angezeigten Skalenwerte in Impulse, die als Ist-Werte der jeweiligen Beanspruchung des Auslegers aus Eigengewicht und angehängter Last in das Ist-Wert-Soll-Wert-Vergfeichsgerät eingegeben werden, erfolgt zweckmäßig empirisch durch eine Eichung bei verschiedenen Teleskop-Einstellungen der Auskgertcile 7 und 18 gegeneinander und gegenüber dem Grundkörper 1 bei den verschiedenen vom Wippwerk 6 eingestellten Neigungen des Auslegers und bei verschiedenen Lasten 25. Man hat es vor allem dadurch, daß die Ausdrehungen 32 und 33 der Bolzen 28, 29 verschiedene Abmessungen erhalten können, in der Hand, die jeweils günstigsten Ausgangswerte für die Ist-Wert-Impulse zu erlangen.

Die Bolzen 28 und 29 lassen sich luicht auswechseln und durch Bolzen mit andersartigen Ausdrehun-

gen ersetzen. Je tiefer die Ausdrehungon 32, 33 sind, desto stärker werden die Bolzen 28, 29 unter einer betimmten Belastung der Rollen 8,9 durchgebogen. In manchen Fällen wird man zwei Rollen auf einer Schwinge anordnen und diese auf einem Bolzen Ia-

^ts gern, der nicht drehbar, z. B. in dem Grundkörper 1, befestigt ist. Dieser Bolzen kann mit einer Ausdrehung etwa entsprechend den Ausdrehungen 32, 33 aktive und passive Dehnmeßstreifen tragen.

F i g. 4 zeigt den Fall, daß drei Rollen 43, 44, 45

^ao von einer Schwinge 46 getragen werden, die auf einem nicht drehbaren Bolzen 47 gelagert ist. Zwei der Rollen 44, 45 sind ihrerseits in einer kleineren Schwinge 48 gelagert, die in einer Ausnehmung der Hauptschwinge 46 untergebracht ist. Sie stützt sich in

ihrer Mitte mittels eines Wälz-Nockens 49 auf eine Auflagerfläche 50 innerhalb der erwähnten Ausnehmung. Hierdurch wird ein Lastausgleich zwischen den drei Rollen 43, 44, 45 erzielt. Die Dehnmeßstreifen sind in diesem Fall an dem Bolzen 47 — gegebe-

nenfalls in einer Ausdrehung — angebracht.

Beispielsweise kann man auch vier Rollen auf einer Hauptschwinge unterbringen, indem je zwei Rollen in einer kleineren Schwinge abgestützt sind, die auf der Hauptschwinge kippbar gelagert ist.

³S F i g. 5 zeigt ein Beispiel für den Fall, daß die Belastungen der Rollen, mittels deren jeweils ein Auslegerteil in einem anderen geführt ist, statt durch Dehnmeßstreifen durch eine Druckmeßdose 51 erfaßt wird. Diese dient als Auflager für einen Wälz-

Nocken 52, der in der Mitte einer Schwinge 53 angeordnet ist, in welcher zwei Rollen 54, 55 gelagert sind.

Statt der Rollen 8, 9 im Inneren des Grundkörpers 1 auf dessen Unterseite dicht hinter der Stirnfläche können auch irgendwelche anderen Rollen, die zur Führung von verschiebbaren Auy'egerteilen dienen, z. B. die Rollen 17, 19, 20 zur Ermittlung der Ist-Werte für die LastmomentbegTenzungs-Emrichtung verwendet werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

1. ι ²

   kannte Rollen, sondern Gleitstücke vorgesehen sind.

   Patentansprüche: _Dab_ei ist als Mittel, das auf die Belastung des Ausle-

   J. Vorrichtung zur Ist-Wert-Ermittlung einer gers anspricht. ^^^^fAeUe^cSnd" LastmomentbegÄnzungs-Einrichtung für einen rung vorgesehen die auf der ^u"*™£.^_di™J*· Kran mit einem Teleskop-Auslegerf der Rollen 5 körpers des Teleskop-Auslegers nahe brot« den Anzum Führen eines Auslegerteiles in eroem ande- griffspunkt des Wippwerkes angeordnetjst Das ist ren aufweist, unter Anwendung von Mitteln, die mit dem Nachteil verbunden daß der Dehnmeßstre,-auf die Belastung von Teilen des Auslegers an- ten dann Falschste liefert, wenn.dasobereDecksprechen, dadurch gekennzeichnet, blech des Grundkörpers durch Sonnenb^irahlung daß die Mittel (34, 35; 51) auf die Belastung we- ίο gedehnt wird, während das un Scha ten befindliche nigstens einer der zum Führen eines Auslegertei- untere Blech des Grundkorpers nicht gedehnt wird. les (7) in einem anderen (1) dienenden Rollen Zur Behebung derartiger Fehler ist em beträchtlicher (8,9) ansprechen. Aufwand erforderlich.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- Ferner hat man vorgesehen, die von den Momenkennzeichnet, daß ein drehfester Bolzen (28), auf 15 ten aus dem Eigengewicht des Auslegers und der dem eine Rolle (8) oder eine Schwinge (46) — Last bewirkte Verformung eines der Gelenkbolzen, als Träger weiterer Rollen (43, 44, 45) und gege- die zum Abstützen des Auslegers gegenüber der benenfalls weiterer Schwingen (48) — gelagert Plattform des Kran-Oberbaues am Aui.:g:rfuß und ist, mit einen Dehnmeßstreifen (34) in solcher gegebenenfalls an den Enden eines hydraulischen Anordnung versehen ist, daß dieser auf durch die :o Wippwerkes dienen, mit Hilfe von entsprechend anBelastung der Roile bzw. Rollen verursachte geordneten Dehnmeßstreifen zu messen. Hierbei tre-Dehnungen oder Stauchungen des Bolzens an- ten Meßfehler auf, wenn die Neigung des Auslegers spricht, während ein temperaturabhängiges Aus- mittels des Wippwerkes geändert wird. Denn durch gleichsglied (36) an dem Bolzen so angebracht die großen Reibungskräfte, die in den Lagern der geist, daß es von den genannten Dehnungen und 25 nannten Gelenkbolzen infolge der großen Stützkräfte Stauchungen des Bolzens praktisch nicht beein- auftreten, werden v'rie Gelenkbolzen beim Ein- und flußt wird, wobei der Dehnmeßstreifen (34) und Auswippen des Auslegers zusätzlich auf Torsion bedas Ausgleichsglied (36) in einer Brückenschal- ansprucht. Folglich liefert der Dehnmeßstreifen untung die Ist-Werte praktisch ohne Temperatur- terschiedliche Signale, wenn bei ein und derselben Einfluß an ein Ist-Wert-Soll-Wcrt-Vergleichsge- 30 Beanspruchung des Auslegers aus Eigengewicht und rät liefern. angehängter Last der Ausleger das eine Mal einge-
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge- wippt und das andere Mal ausgewippt wird,
   kennzeichnet, daß beiderseits ies Auslegers be- Weiterhin ist aus der deutschen Offenlegungsfindliche Bolzen (28, 29) zur Lagerung von RoI- schrift 1 805 079 eine Überlastsicherung für Auslen (8,9) oder Schwingen (46) Dehnmeßstreifen 35 legerkrane bekannt, bei der zur Messung der Last-(34, 35) und Ausgleichsglieder (36, 37) haben größe die Durchbiegung der Achse einer Umlenk- und daß in einem Zweig der Brückenschaltung rolle für das Hubseil mittels Dehnmeßstreifen erfaßt der Dehnmeßstreifen (34) und das Ausgleichs- wird, die an der Achse angebracht sind. Auf diese glied (36) des auf einer Auslegerseite befindli- Weise kann aber jeweils nur das Gewicht einer an chen Bolzens (28) hintereinanderliegen, während 40 dem Ausleger hängenden Last bestimmt werden, woin dem anderen Brückenzweig das Ausgleichs- bei das Ausleger-Eigengewicht unberücksichtigt glied (37) und der Dehnmeßstreifen (35) des auf bleibt, obwohl dieses bei Teleskop-Kranen in der der anderen Auslegerseite befindlichen Bolzens Größenordnung der Last-Gewichte liegt.

   (29) hintereinanderliegen. Demgegenüber liegt der Erfindung d^:c \ufgabe
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge- 45 zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten kennzeichnet, daß als Mittel zum Erfassen der Art so zu gestalten, daß die Ist-Werte der Momente Belastungen wenigstens einer Rolle (54, 55) eine aus dem Gewicht der jeweils am Ausleger hängenden Druckmeßdose (51) dient. Last und aus dem Eigengewicht des Auslegers in ein-