DE2225153B2

DE2225153B2 - Warneinrichtung zur Erzeugung eines Warnsignales bei fehlerhaftem Zustand eines Kranes

Info

Publication number: DE2225153B2
Application number: DE2225153A
Authority: DE
Inventors: Soo C Chung; Charles F Kezer
Original assignee: Litton Industries Inc
Current assignee: Litton Industries Inc
Priority date: 1971-05-25
Filing date: 1972-05-24
Publication date: 1980-05-29
Also published as: CA974623A; JPS5830238B1; GB1334341A; DE2225153A1; US3740534A

Description

ein Register des Digital-Analog-Wandlers auf den Wert des Auslegerwinkels und danach das Beanspruchungsregister auf die zulässige Belastung einstellt, wobei gegebenenfalls weitere Betriebsparameter mit erfaßbar sind.

Weitere Merkmale der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Im Gegensatz zu der Arbeitsweise der vorstehend geschilderten bekannten Einrichtung wird im Falle der Warneinrichtung nach vorliegender Erfindung nicht ein ι ο Ausdruck für das Moment gebildet, sondern es wird mit jeder einzelnen Größe gearbeitet Es wird somit vermieden, den Wert für die Ausladung zu bilden, was kompliziert ist, und das Moment und damit die auf den Ausleger einwirkende Drehkraft zu bestimmen. Vielmehr sind im Falle der Erfindung die Größen, die bei der Speicherung der notwendigen Information verwendet werden, die Auslegerlängen als Parameter, und es ist für jede Auslegerlänge ein bestimmter Satz von wechselweise entsprechenden Werten für die zulässige Last in Abhängigkeit von unterschiedlichen Auslegerwinkeln gespeichert Damit wird im Falle der Erfindung weder das Moment noch die Drehkraft bestimmt sondern es wird direkt und gesondert mit jeder der Größen gearbeitet die durch die von den Gebern erzeugten Signale dargestellt werden. Des weiteren wird im Falle des erfindungsgemäßen Vorschlages eine zweite Vergleichsvorrichtung gegenüber einer einzigen nach der bekannten Einrichtung vorgesehen. Dabei wird das Signal aus dem Auslegerwinkelgeber fortlaufend und κι nacheinander in der ersten Vergleichsvorrichtu.ig mit einem gesamten Bereich von Werten verglichen, die die zugehörigen Auslegerlängen und Auslegerwinkel darstellen. Diese Vergleichsvorrichtung und die Winkelanpaßschaltung nehmen die aus dem Speicher eingespei- r> sten Signale auf, die dem tatsächlichen Auslegerwinkel entsprechen. Dann werden die Signale, die die Last darstellen, welche den tatsächlichen Parametern des Auslegerwinkels, der Auslegerlänge und wahlweise anderen Parametern entsprechen, in der zweiten Vergleichsvorrichtung mit dem Signal verglichen, das durch den Lastgeber eingespeist wird, wobei ein Signal erzeugt wird, wenn ein Bereich von Längen überschritten wird, wie dies an sich auch bei der bekannten Einrichtung der Fall ist Die beiden Vergleichsvorrich-Hingen nach der Erfindung sind so ausgelegt, daß sie analog arbeiten, wodurch die gesamte Einrichtung vereinfacht und die Zuverlässigkeit der Einrichtung erhöht wird; ferner kann eine Interpolation entfallen.

Nachstehend wird die Erfindung in Verbindung mit der Zeichnung an Hand eines Ausführungsbeispiels erläutert.

F i g. 1 zeigt eine Seitenansicht eines Krans;

Fig.2 zeigt ein schematisches Blockschallbild der Schaltung einer Ausführungsform der Warneinrichtung nach der Erfindung;

Fig.3 und 4 zeigen schematische Schaltbilder mit Einzelheiten der Schaltung nach F i g. 2;

Fig.5 zeigt ein schematisches Schaltbild eines Details der Schaltung nach den F i g. 2 bis 4; t>o

F i g. 6 zeigt ein Zeitdiagramm, das die Schaltfolgen für die Steuerlogik der Warneinrichtung darstellt;

F i g. 7 zeigt ein schematisches Schaltbild einer Prüfschaltung für die Warneinrichtung und

F i g. 8 und 9 zeigen schematische Blockschaltbilder b5 ähnlich dem nach F i g. 2, mit einer Schaltung zur Anzeige der Last in Prozent der maximal zulässigen Last und dem Messen und Anzeigen der Last in kg.

Fi g. 1 zeigt einen Kran 10 mit Fahrzeugrahmen 12 und Führerhauskabine 14. Eine Kranführerkabine 16, die die Steuergeräte aufnimmt, ist drehbar auf dem Fahrzeugrahmen 12 auf einer Tellerdrehscheibe 18 befestigt Der Fahrzeugrahmen 12 wird normalerweise auf Laufrädern 20 transportiert, kann jedoch auch auf Raupen oder Laufketten bewegt werden, und wird z. B. mit ausfahrbaren Stützen 22 betrieben. Ein Ausleger 24 ist an der Basis der Kranführerkabine 16 angelenkt und ein Lastenhubkabel 26 ist mit dem Ausleger verbunden. Das Ende des Hubkabels 26 ist mit einer Lastenbefestigungsvorrichlung 28, z. B. einem Haken, einer Schlinge, einem Greifer, oder einem Magneten versehen, die von einer nichtdargestellten Kabeltrommel angetrieben und mit der die Last angehoben wird. Der Ausleger 24 selbst wird über ein Tragseil 30 angehoben, das mit einer Strebe 32 befestigt ist welche mit der Kabine 16 über ein Hubseil 34 verbunden ist Der Winkel zwischen der Mittenlinie des Auslegers 24 und der horizontalen Ebene wird als der vertikale Auslegerwinkel θ bezeichnet.

Der vertikale Auslegerwinkel θ wird über eine erste Signaleingabeeinrichtung gemessen, die ein Auslegerwinkelsensor 44 ist, der ein innerhalb eines Gehäuses auf dem Ausleger 24 befestigtes Pendelpotentiometer besitzt Das Pendelpotentiometer ist mit einem gewichtsbelasteten Schleiferarm versehen, der in einem mit öl gefüllten Gehäuse geführt ist und mit einem im Gehäuse angeordneten Gleitdraht Kontakt gibt Das öl dämpft die Bewegung, wenn der gewichtsbelastete Schleiferarm sich bewegt, so daß er sich selbst in Abwärtsrichtung orientiert. Der Schleiferarm und das Potentiometer erzeugen somit ein analoges Signal, das den Auslegerwinkel θ darstellt.

In der Kabine 16 ist eine zweite Signaleingabeeinrichtung in Form eines Auslegerlängenwählers 50 vorgesehen, der einen Vielstellungsschalter aufweist, welcher von dem Kranführer so betätigt wird, daß ein digitales Signal entsprechend der Länge des Auslegers 24 erzeugt wird. Es ist eine dritte Signaleingabeeinrichtung 52 in der Kabine 16 vorgesehen, die die Form eines Zweistellungsschalters hat, der von dem Kranführer betätigt wird, um festzulegen, ob die Stützen 22 ausgefahren sind oder nicht: Sie wir nachstehend als »Ausfahr- und Einzieh-wSignaleingabeeinrichtung bezeichnet. Diese Einrichtung kann auch im Bereich der Stützen 22 angeordnet und so ausgebildet sein, daß sie automatisch in Abhängigkeit von der ausgefahrenen oder eingezogenen Stellung der Stützen abhängt. Eine vierte Signaleingabeeinrichtung ist in Form eines Auslegerlastsensors 54 vorgesehen, der eine Lastzelle aufweist, die aus einer Vielzahl von Dehnungsmeßvorrichtungen besteht, welche in eine V'heatstone'schen Brückenschaltung angeordnet sind. In diesem Beispiel ist der Sensor 54 in einem Kuppelbolzen 56 befestigt, der das Hubseil 34 mit einem Gegengewicht 57 verbindet, das in der Kabine 16 angeordnet ist. Der Auslegerlastsensor 54 kann andererseits auch im Haken 58 angeordnet sein, der das Seil 30 mit der Strebe 32 verbindet.

Die Schaltung der Kranwarneinrichtung ist im Blockschaltbild in F i g. 2 gezeigt. Der Auslegerwinkelsensor 44 ist mit einem Eingang eines Analogvergleichsverstärkers 60 verbunden, dessen Ausgangsstufe über eine Winkelanpaßschaltung 62 mit einer digitalen Steuerlogikschaltung 64 verbunden ist. Die Arbeitsweise der Steuerlogikschaltung 64 wird durch Taktimpulse zeitgesteuert, die von einem damit verbundenen

Taktgeber 66 erzeugt werden. Der Ausgang der Steuerlogikschaltung 64 weist eine Vielzahl von Speicheradressenleitungen 68 auf, über welche digitale Auslesesignale einem digitalen Nur-Lese-Speicher 70 aufgegeben werden. Der Speicher 70 speichert die Auslegerwinkel- und -beanspruchungsinformation, die sich auf verschiedene Kranbetriebsbedingungen bezieht Der Auslegerlängenwähler 50 und die »Ausfahroder Einzieh«-Einrichtung 52 geben digitale Befehlsdaten zur Auswahl aus dem Speicherinhalt der Auslegerwinkel- und -beanspruchungsinformation, die auf die durch die Vorrichtungen 50 und 52 festgelegten Bedingungen bezogen ist. Andere Signaleingabeeinrichtungen 72 für den Kranzustand können zur Begrenzung der Auswahl von informationen aus dem Nur-Lese-Speicher 70 verwendet werden, z. B. ein Sensor zum Signalgeben des Quadranten, in welchem der Ausleger 24 arbeitet und/oder eine Vorrichtung zum Signalgeben der Art des verwendeten Gegengewichtes.

Der Ausgang aus dem Speicher 70 wird über Abgabeleitungen 74 für digitale Daten an ein erstes Schieberegister 76, das Winkelregister gelegt, in dem eine Winkelinformation gespeichert wird und der Ausgang des Schieberegisters 76 ist über einen ersten Digital-Analog-Umwandler 78 an einen zweiten Eingang des Vergleichsverstärkers 60 gelegt Die Ausgangsleitungen 74 sind auch mit einem zweiten Schieberegister 80, dem Beanspruchungsregister verbunden, von welchem Signale aus dem Speicher 70, die die maximale Beanspruchung darstellen, einem zweiten Digital-Analog-Umwandler 82 aufgegeben werden, dessen Ausgang an einen Eingang eines Vergleichsverstärkers 84 gelegt ist Der Auslegerlaistsensor 54 gibt ein analoges Signal, das durch die Lastzelle erzeugt wird, über einen Lastzellenverstärker 86 an einen zweiten Eingang des Vergleichsverstärkers 84. Die Ausgangsstufe des Verstärkers 84 ist an eine Anzeige- oder Steuertafel 88 gelegt, die dem Kranführer anzeigt wann die Last, die von dem Auslegerlastsensor 54 festgestellt wird, sich einem Wert nähert, der dem Wert maximaler Beanspruchung entspricht die von dem Beanspruchungsregister 80 eingegeben wird.

Im Betrieb wählen der Auslegerlängenwähler 50 und der »Ausfahr- oder Einzieh-«Schalter 52 den entsprechenden Teil des Nur-Lese-Speichers 70 aus, d. h. den Teil, der die Auslegerwinkel- und Beanspruchungswerte enthält die dem signalisierten Wert der Auslegerlänge und dem signalisierten Zustand der Stützen 22 entspricht In ähnlicher Weise können andere Signaleingabeeinrichtungen 72 gleichzeitig eine begrenztere Auswahl ergeben. Die Steuerlogikschaltung 64 gibt Auslesesignale auf die Speicheradressenleitungen 68 in den Speicher 70, damit der Speicher nacheinander eine Serie von gespeicherten, im Wert zunehmenden Winkeln aus dem ausgewählten Teil des Speichers in das Winkelregister 76 unter Steuerung von Taktgebersignalen einführt, die von der Steuerlogik 64 über eine »Winkelregister Öffnen«-Leitung 90 erzeugt werden, welche das Winkelregister 76 steuert Die der Reihe nach dem Register 76 gespeicherten Winkel werden über den rückgekoppelten Digital-Analog-Wandler 78 dem Vergleichsverstärker 60 aufgegeben. Wenn die in den Verstärker 60 eingeführte Winkelinformation einen Wert darstellt der größer ist als die Auslegerwinkelinformation, die durch, den Sensor 44 eingespeist wird, gibt der Vergleichsverstärker 60 ein Signal an die Winkelanpaßschaltung 62. Dieses Signal wird über eine Leitung 152 übertragen und leitet ein »Beanspruchungsregister Öffnen«-Signal innerhalb der Steuerlogik 64 ein, das über eine Leitung 92 an das Beanspruchungsre gister 80 gelangt Das »Beanspruchungsregister öff nen«-Signal öffnet das Register 80 für die digitalen s Beanspruchungssignale aus dem Speicher und diese Signale werden dann durch den Umwandler 82 in Analogsignale umgewandelt und im Verstärker 84 mil der gemessenen Last vom Auslegerlastsensor 54 verglichen. Wenn die gemessene Last am Auslegerlast·

ίο sensor 54 im wesentlichen gleich der Last wird, dl durch die im Speicher 70 gespeicherte Beanspruchung dargestellt ist, gibt der Verstärker 84 ein Signal an die Anzeigetafel 88, die ihrerseits den Bedienenden vor dem gefährlichen Zustand in Kenntnis setzt

Einzelheiten der Schaltung der erfindungsgemäöen Warneinrichtung werden in Verbindung mit den Fig.; bis 9 beschrieben. Zuerst wird jedoch ein Beispiel de Speicherorganisation betrachtet, um das Verständni der nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform zu erleichtern. Bei diesem Beispie kann der Speicher als eine Vielzahl von Auslegerlängen werten entsprechend Sätzen von Winkel- und Bean spruchungsdaten enthaltend betrachtet werden. Dei Auslegerlängenwähler 50 wählt somit einen entspre chenden dieser Sätze aus, damit die Werte dieses ausgewählten Satzes in einer Folge an den Abgabelei tungen 74 am Speicherausgang zur Verfügung stehen Jeder Satz weist in diesem Beispiel eine Folge von Winkelwerten und für jeden Winkelwert zwei Werte fü die maximale Beanspruchung, eine für den ausgefahre nen Zustand des Kranträgers und den anderen für der eingezogenen Zustand auf. Nachstehend wird angenom men, daß in jedem Wert sechzehn Winkelwert« vorhanden sind.

Für den ausgewählten Satz stehen die Winkelwerte auf Abgabeleitungen 74 in entsprechenden voi sechszehn Zeitintervallen zur Verfügung, die durch Signale auf den Speicheradressenleitungen 68 definier sind. Darüber hinaus ist jedes Intervall in vier Teile unterteilt die durch Signale auf den Speicheradressen leitungen 68 definiert sind. In den ersten und dritter Vierteln eines Intervalls steht der bezogene Winkelwer zur Verfügung, im zweiten Intervall steht der zugeord nete Beanspruchungswert für den ausgefahrener Zustand zur Verfügung, und im vierten Wert steht dei zugeordnete Beanspruchungswert für den eingefahre nen Zustand zur Verfügung. Somit kann eine Unteraus wahl der Speicherinhalte durch den »Ausfahr- odet Einzieh-wSchalter der Signaleingabeeinrichtung 52 vorgenommen werden, wobei die Zeitsteuerung se erfolgt daß im eingezogenen Zustand die erste Hälfte eines jeden Zeitintervalls für die Übertragung vor Daten aus dem Speicher und im ausgefahrenen Zustanc die zweite Hälfte eines jeden Zeitintervalls verwende wird.

Die Details der Schaltanordnung, die in Fig.2 gam allgemein dargestellt sind, werden nunmehr in Verbin dung mit den F i g. 3,4 und 6 beschrieben. In F i g. 3 is ein Taktgeber 66 mit einer ersten JK-Triggerschaltunj FFl verbunden, die einen »1« Ausgang besitzt der mii einer zweiten JK-Triggerschaltung FF2 verbunden ist die ihrerseits mit den JK-Triggerschaltungen FF3 um FF4 in Verbindung steht Diese Triggerschaltunger bilden einen ersten Zähler 94 der Steuerlogikschaltunj 64 und sind wechselweise über ein NAND-Glied 96 ai Erde gelegt Der »1« Ausgang einer Triggerschaltunj FF4 ist mit dem Taktgebereingang einer JK-Trigger schaltung FF5 eines zweiten Zählers 98 verbunden. Dei

zweite Zähler weist JK-Triggerschaltungen FFS bis FFS auf, die miteinander in die Schaltungen im ersten Zähler 94 und mit Erde über ein NAND-Glied 100 geschaltet sind. Über diese Zähleranordnung wird die Schaltlogik durch Taktgeberimpulse gesteuert, die aus dem Taktgeber 66 über die ersten beiden Triggerschaltungen FFl und FF2 entstehen, einschließlich einem Taktgeberimpuls Co aus dem »1« Ausgang der Schaltung FFl und dem Taktgeberimpuls Q aus dem »1« Ausgang der Schaltung FF2. Die übrigen sechs Triggerschaltungen FF3 bis FF8 erzeugen Befehlsimpulse Bo bis th über die Speicheradressenleitungen 68 zur Adressierung des Speichers 70, damit die verschiedenen Winkel, die darin gespeichert sind, der Reihe nach ausgewählt und von dort ausgelesen werden. Bei der bevorzugten Ausführungsform hat jeder ausgewählte Teil des Speichers sechzehn Winkel, die nacheinander aus dem Speicher 70 ausgelesen werden. Die Anordnung von Zählern 94 und 98 definiert somit die sechzehn entsprechenden Zeitintervalle, innerhalb welcher die sechzehn Winkel entsprechend aus dem Speicher ausgelesen werden.

Der »1« Ausgang der Schaltung FFl ist über einen Inverter 102 mit ersten Eingängen der UND-Glieder 104 und 106 verbunden, während der »1« Ausgang der Schaltung FF2 über einen Inverter 108 mit einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 104 und einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 110 verbunden ist. Das »1« Ausgangssignal Co aus der Schaltung FFl ist ebenfalls direkt an einen zweiten Eingang des UND-Gliedes 110 und einen Eingang eines UND-Gliedes 112 gelegt. In ähnlicher Weise wird das »1« Ausgangssignal Ci der Schaltung FF2 direkt in die zweiten Eingänge der UND-Glieder 112 und 106 eingespeist. _

Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 110, Co·Q, wird dem Eingang einer Impulsformerschaltung 114 aufgegeben, die einen monostabilen Multivibrator zur Kürzung des aufgegebenen Impulses enthält und die den Impuls, den sie über einen Leiter 116 erzeugt, einem Eingang des Lesespeichers 70 aufgibt. Dieser Impuls auf die Leitung 116 dient zur Einleitung des aufeinanderfolgenden Durchlaufens des Speichers. Der Ausgang des UND-Gliedes 106 führt eir. Signal C₀- C₁, das dem Taktgebereingang einer JK-Triggerschaltung FF9, einem ersten Eingang eines NAND-Gliedes 118 und einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 120 zugeführt wird. Das Ausgangssignal des UND-Gliedes 112, Co · Ci, wird über den Taktgebereingang einer JK-Triggerschaltung FFlO aufgegeben.

Der »1« Ausgang der Triggerschaltung FF3 speist das Befehlssignal flb über einen Inverter 122 in Eingänge eines NAND-Gliedes 124 und eines NAND-Gliedes 126 ein, während der »1« Ausgang einer Triggerschaltung FF4 das Befehlssignal B\ über einen Inverter 128 in Eingänge des NAND-Gliedes 124 und eines dritten NAND-Gliedes 130 einspeist Das nicht invertierte Ausgangssignal der Schaltung FF3 wird mit einem zweiten Eingang des NAND-Gliedes 130, einem ersten Eingang eines NAND-Gliedes 132, einem ersten Eingang eines UND-Gliedes 134 und an einen Eingang 5 des Lesespeichers 70 verbunden. In ähnlicher Weise wird das nichtinvertierte Ausgangssignal der Schaltung FF4 Eingängen der NAND-Glieder 126 und 132, einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 134 und einem Eingang 4 des Lesespeichers 70 aufgegeben. Die Ausgangsanschlüsse der NAND-Glieder 124 und 126 sind mit ersten und zweiten Eingängen eines NAND-Gliedes 136 verbunden, dessen Ausgangssignal einem zweiten Eingang des UND-Gliedes 120 aufgegeben wird, das das Zeitverhalten der Lastwinkeldaten auf der Leitung 90 steuert. Die Ausgänge der NAND-Glieder -, 130 und 132 sind mit den Eingängen eines NAND-Gliedes 138 verbunden, dessen Ausgangssignal das Zeitverhalten der Lastbeanspruchung steuert und das einem zweiten Eingang des NAND-Gliedes 118 aufgegeben wird, das bei der Steuerung des Zeitverhaltens der

in Lastbeanspruchungsdaten über die Leitung 92 eine Rolle spielt.

Die entsprechenden Ausgangssignale Bi, Bz, B* und Bs der Schaltungen FF5 und FF8 werden über Inverter 140, 142, 144 und 146 vier Eingangsanschlüssen eines UND-Gliedes 148 zugeführt. Diese Ausgangssignale der Schaltungen FF5 bis FF8 sind ferner direkt mit vier Eingangsanschlüssen eines UND-Gliedes ISO verbunden. Das UND-Glied 148 erzeugt ein Zeitsteuersignal, das richtig oder positiv nur während des ersten der

2!) sechzehn aufeinanderfolgenden Zeitintervalle ist, die durch Zähler 94 und 98 definiert sind, während das UND-Glied 150 ein Zeitsteuersignal ergibt, das nur während des letzten der sechzehn Zeitintervalle richtig ist Der Ausgang des UND-Gliedes 148 ist mit dem

■■ /-Eingang der Schaltung FFlO verbunden, während der Ausgang des UND-Gliedes 150 mit einem dritten Eingang des UND-Gliedes 134 verbunden ist

Der /-Eingangsanschluß der Triggerschaltung FF9 nimmt ein Rückkopplungssignal aus der Winkelanpaß-

jo schaltung 62 über eine angepaßte Winkelleitung 152 durch einen Inverter 154 auf. Der »1« Ausgang der Schaltung FF9 ist mit einem Eingang eines UND-Gliedes 156 verbunden, das einen zweiten Eingang aufweist, der mit der angepaßten Winkelleitung 152 verbunden ist. Der Ausgang des UND-Gliedes 156 ist mit dem K- Eingang der Triggerschaltung FFlO, einem dritten Eingang des UND-Gliedes 118 und über eine »Beanspruchungsregister Steuern«-Leitung 158 mit der Eingangsstufe des Beanspruchungsregisters 80 verbunden. Der »1« Ausgang der Schaltung FFlO ist an einen ersten Eingang eines NAND-Gliedes 160 mit einem zweiten Eingang gelegt, der mit dem Ausgang des UND-Gliedes 134 verbunden ist Der Ausgang des NAND-Gliedes 160 ist mit einem Eingang eines NAND-Gliedes 162 verbunden, das einen zweiten Eingang aufweist, der mit dem Ausgang des NAND-Gliedes 118 verbunden ist. Der Ausgang des NAND-Gliedes 162 ist mit der »Beanspruchungsregister Öffnen«-Leitung 92 verbunden, die in das Beanspruchungsregister 80 führt

Das Signal aus dem NAND-Glied 116 wird zum Rücksetzen der Triggerschaltung FF9 über das NAND-Glied 162 und einen Inverter 164 verwendet Ein zweiter Inverter 166 nimmt ein Zeitsteuersignal aus dem UND-Gatter 134 auf und legt das invertierte Signal an einen Eingang eines NAND-Gliedes 168, das einen mit dem Inverter 164 verbundenen zweiten Eingang besitzt Der Ausgang des NAND-Gliedes 168 ist an den K-Eingang der Schaltung FF9 gelegt Das über das NAND-Glied 168 aufgegebene Signal wird zum Rücksetzen der Schaltung FF9 verwendet, nachdem der Auslegerwinkel dem gespeicherten Winkel angepaßt worden ist, oder wenn keine Anpassung erfolgt, während des sechzehnten Winkels.

Der »Ausfahr- oder Einzieh-« Schalter 52 wird im einzelnen in Zusammenhang mit F i g. 7 erläutert An dieser Stelle sei jedoch erwähnt, daß der Schalter 52 eine Einziehsignal-Leitung 170 und eine Ausfahrsignal-

Leitung 172 aufweist. Die Einziehsignal-Leitung 170 ist mit dritten Eingängen der NAND-Glieder 126 und 132 verbunden, während die Ausfahrsignal-Leitung 172 mit dritten Eingängen der NAND-Glieder 124 und 130 verbunden ist. Die Signale auf den Ausfahr- und Einziehsignal-Leitungen 170 und 172 werden zur Steuerung der NAND-Glieder 124, 130 oder NAND-Glieder 126, 132 verwendet, abhängig davon, ob der Kran mit seinen Stützen ausgefahren oder eingezogen betrieben wird. Die Signale B₀ und B₁ aus den Schaltungen FF3 und FF 4 werden zum Aufbau der Zeitsteuerung verwendet, die zum Adressieren des ausgefahrenen oder eingezogenen Zustandes. in den Speicher dient, der bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung gespeicherte Winkel- und Beanspruchungsinforrnationen sowohl für den ausgefahrenen als auch den eingezogenen Zustand enthält. Die nichtinvertierten Signale Bi, Bi, B* und Bs werden über Leitungen 68 in die Eingänge 3, 2, 1 und 0 des Lesespeichers 70 eingespeist. Diese Signale werden zur Auswahl der entsprechenden Winkel während der Folgeauswahl der Winkel- und Beanspruchungsinformation aus dem Speicher verwendet.

Wie bereits weiter oben erwähnt, nimmt der Lesespeicher 70 ein Einleitungssignal über den Leiter 116 auf, damit eine Folgeauslesung der Speicherinhalte begonnen wird. Es werden jedoch nicht die gesamten Inhalte ausgelesen, sondern es wird eine Auswahl der Information getroffen, die im Speicher gespeichert ist, indem der digitale Eingang verwendet werden kann, der von dem Auslegerlängenwähler 54 aufgenommen wird, welcher mit den Eingängen 6 bis 9 des Speichers verbunden ist. Diese digitale Information macht einen großen Teil des Speichers unwirksam, da sie nur eine Auslesung des Teils zuläßt, der sich auf die Länge des Auslesers bezieht, wie dies durch den Wähler 54 dargestellt ist Wie ebenfalls bereits angegeben, wird bei der bevorzugten Ausführungsform die Winkel- und Beanspruchungsinformation im Speicher sowohl für den ausgefahrenen als den eingezogenen Zustand gespeichert, und der entsprechende Satz von Werten im Speicher wird unter Steuerung des »Ausfahr- oder Einzieh-« Schalters 52 ausgewählt Die Winkel von den ausgewählten Teilen des Speichers werden nacheinander unter Steuerung der digitalen Eingangsinstruktionen ausgelesen, welche an Eingängen 0 bis 5 aufgenommen werden; dabei werden digitale Informationen, die die Winkel darstellen, an Ausgängen 0 bis 7 über die digitalen Ausgangsleitungen 74 in die Eingänge des ersten Schieberegisters 76 abgegeben, wobei bistabile Triggerschaltungen FFIl bis FF18 vom D-Typ (F i g. 4) zur Speicherung verwendet werden. Das Schieberegister 76 ist zur Verwendung als digitaler Speicher binärer Information zwischen dem Lesespeicher 70 und dem Digital-Analog-Umwandler 78 ausgelegt Die Information, die an jedem Dateneingang D des Registers 76 dargeboten wird, wird auf die Q Ausgänge der Triggerschaltungen FFIl bis FF18 übertragen, wenn ein Taktgebersignal, das über die Leitung 90 aufgegeben wird, richtig oder »1« ist Die Q Ausgangssignale folgen den Daten an den Eingängen D, solange das Taktgebersignal richtig oder »1« bleibt Wenn das Taktgebersignal falsch oder »0« wird, wird die Information, die an den Dateneingängen D beim Auftreten der Taktgebersignaländerung vorhanden war, an den Q Ausgangsklemmen solange erhalten, bis das Taktgebersignal wieder richtig wird. Bei der hier gezeigten Anordnung sind die Datenanschlüsse D mit den Ausgängen der Speichereinheit 70 verbunden, während die Q Anschlüsse mit den Eingängen von FET-Schaltanordnungen 174 und 176 verbunden sind. Die innere Schaltung der FET-Schaltanordnungen ist im % einzelnen in Fig.5 gezeigt. Die Ausgangssignale aus diesen FET-Schaltanordnungen 174 und 176 werden den Eingängen eines Widerstandsnetzwerks 178 des Digital-Analog-Umwandlers 78 aufgegeben.

Die Digital-Ausgangsleitungen 74 aus dem Lesespei-

K) eher 70 werden auch direkt mit Eingängen der UND-Glieder 180 bis 187 verbunden. Zweite Eingänge aller UND-Glieder 180 bis 187 sind mit der Steuerlastsignalleitung 158 verbunden, wobei Informationen, die innerhalb des Lesespeichers 70 gespeichert sind, durch die UND-Glieder 180 bis 187 geführt werden, wenn ein richtiges oder positives (»1«) Signa! über die Steuerlastsignalleitung 158 aufgegeben wird. Die Ausgänge dieser UND-Glieder 180 bis 187 sind mit entsprechenden Dateneingängen D des zweiten Schieberegisters 80 verbunden, das bistabile Triggerschaltungen FF19 bis FF26 enthält. Die Taktgeberanschlüsse der Triggerschaltungen FF19 bis FF26 sind mit der »Beanspruchungsregister Öffnen«-Leitung 92 verbunden. Ein richtiges oder positives Signal über diese Leitung bewirkt, daß die von den UND-Gliedern 180 bis 187 aufgenommenen Daten auf den Digital-Analog-Umwandler 82 übertragen werden, der aus dritten und vierten FET-Schaltanordnungen 196 und 198 sowie einem zweiten Widerstandsnetzwerk 200 besteht.

jo Der Ausgang des ersten Widerstandsnetzwerkes 178 ist mit einem ersten Eingang eines Verstärkers 202 verbunden, der einen zweiten Eingangsanschluß besitzt, welcher über einen Widerstand 204 angeregt und an den Ausgang des Verstärkers 202 über einen einstellbaren

j? Rückkopplungswiderstand 206 gelegt ist. Dieser Verstärker arbeitet als Zusatzverstärker (Booster-Verstärker), um die Spannungs- und Stromausgänge des Netzwerkes 178 zu erhöhen, und vervollständigt die Schaltung des ersten Digital-Analog-Umwandlers 78.

Der Ausgang des Verstärkers 202 ist mit dem invertierenden Eingang des Vergleichsverstärkers 60 verbunden. Der Auslegerwinkelfühler 44 ist mit dem nichtinvertierenden Eingang des Vergleichsverstärkers 60 und mit dem Eingang eines Strommessers 210 über einen Stromriickkopplungsverstärker 208 verbunden. Der Strommesser 210 ist an der Anzeigetafel 88 befestigt und weist eine Skala zur Anzeige des Auslegerwinkels θ des Auslegers auf. Der Vergleichsverstärker 60 ist über den Widerstand 212 an die Basis

so eines NPN-Transistors 214 gelegt der zusammen mit dem Widerstand 212 und dem Widerstand 216 die Winkelanpaßschaltung 62 darstellt. Der Kollektor des Transistors 214 ist an eine +5 V Speisequelle über den Widerstand 216 gelegt und sein Emitter ist geerdet Die

Anpaßwinkelleitung 152 ist an den Kollektor des Transistors 214 gelegt damit ein Signal in den /-Eingang

der Triggerschaltung FF9 und an das UND-Glied 156 erzielt wird (F i g. 3).

Der Ausgang des Widerstandsnetzwerkes 200 ist mit

eo dem Eingang eines Rückkopplungsverstärkers 218 mit dem Verstärkungsfaktor 1 verbunden, dessen Ausgang an den invertierenden Eingang eines Vergleichsverstärkers 220 und über einen Widerstand 222 an den invertierenden Eingang eines zweiten Vergleichsver-

b5 stärkers 224 gelegt ist Der invertierende Anschluß des Verstärkers 224 ist über einen Widerstand 226 geerdet Der Auslegerlastfühler 54 weist positive und negative Ausgänge auf, die entsprechend mit positiven und

negativen Eingängen des Lastverstärkers 86 mit hohem Verstärkungsfaktor verbunden sind, bei welchem ein Ausgang über einen veränderlichen Widerstand 228 an den negativen Eingang gelegt ist, während der positive Anschluß über den Widerstand 229 geerdet ist. Der Ausgang des Lastverstärkers 86 ist ferner direkt mit dem nicht invertierenden Eingang des Vergleichsverstärkers 220 und über einen Widerstand 230 mit dem nicht invertierenden Eingang des zweiten Vergleichsverstärkers 224 verbunden. Der Ausgang des ersten κι Vergleichsverstärkers 220 ist an ein Relais Ki gelegt, das in betätigtem Zustand einen einpoligen Hebelschalter 232 schließt, damit eine positive Spannung an einen Warnsummer 234 und eine optische Überlastanzeige 236 gelegt wird, die beide an der Tafel 88 befestigt sind. 1 In ähnlicher Weise ist der Ausgang des zweiten Vergleichsverstärkers 224 mit einem Relais K-2 verbunden, das in der Weise arbeitet, daß es einen zweiten, einpoligen Hebelschalter 238 schließt, damit eine positive Spannung an ein Warnlämpchen 240 gelegt wird, das auf der Tafel 88 angebracht ist. Bei der bevorzugten Ausführungsform ergibt die Kombination von Widerständen 222, 226 und 230 ein Widerstandsnetzwerk, das so ausgelegt ist, daß das Relais K-2 erregt wird, wenn die tatsächliche Last 85% der Last erreicht, r> die durch das im Register 80 gespeicherte Beanspruchungssignal dargestellt wird. Das Relais Ai-I wird erregt, wenn diese Lasten gleich sind.

Die FET-Schaltkreise 174, 176, 196 und 198 weisen jeweils vier individuelle FET-Schaltkreise auf, deren «1 jeder dem nach F i g. 5 entspricht. Ein Eingangssignal E_1n wird über einen Widerstand 242 an der Basis eines PNP-Transistors 244 aufgenommen. Der Emitter des Transistors 244 ist über einen Widerstand 246 an positives Potential gelegt und über einen zweiten Widerstand 248 geerdet. Der Kollektor des Transistors 244 ist über einen Widerstand 250 an negatives Potential und an die Basis eines N PN-Transistors 252 über einen Widerstand 254 gelegt Der Kollektor des Transistors 244 ist ferner mit dem Tor des Feldeffekttransistors 256 verbunden, der einen an Erde gelegten Abfluß und eine mit einem Ausgang Εουτ verbundene Speisequelle besitzt Der Kollektor des NPN-Transistors 252 ist an das positive Potential über den Widerstand 257 und an das Tor eines zweiten Feldeffekttransistors 258 gelegt, r, dessen Speisequelle an positive Spannung ist und dessen Abfluß mit dem Ausgang fourverbunden ist Im Betrieb macht ein wachsendes Eingangssignal bei E_tN den Transistor 244 weniger stromleitend und bewirkt somit eine Abnahme des Potentials, das dem Tor des Feldeffekttransistors 256 aufgegeben wird. Wenn der Transistor 244 in ausreichender Weise nichtstromleitend ist, schaltet der Feldeffekttransistor 256 ab und trennt den Ausgang Εουτ von Erde. Wenn das Potential an der Basis des Transistors 252 gleichzeitig abnimmt wird der Transistor 252 weniger stromleitend und erhöht das Potential, das dem Tor des Feldeffekttransistors 258 aufgegeben wird, um diesen stromleitend zu machen und damit den Ausgang Εουτ an positives Potential zu legen. Über diese Anordnung werden bo digitale Ausgänge aus den Schieberegistern 76 und 80 auf exakte Spannungspegel zum Anlegen an die Widerstandsnetzwerke 178 und 200 umgewandelt

Die Arbeitsweise der Kranwarneinrichtung nach den F i g. 3 und 4 wird in Verbindung mit dem Zeitgeberdiagramm nach F i g. 6 erläutert Wie bereits erwähnt, wird das Signal aus dem Taktgeber 66 auf Signale Co · Ci, U₀-G und C₀-Ci über den Zähler 94 und die UND-Glieder 106,110 und 112 reduziert. Die Signale B₀, Bu Bi, B₃, B₄ und S₅, die die Folge von aus dem Speicher ausgelesenen Daten steuern, werden durch den zweiten Teil des Zählers 94 und den zweiten Zähler 98 erzeugt Jeder der sechzehn Folgewinkel eines Satzes, die durch die Auswählvorrichtung 50 ausgewählt werden, wird aus dem Lesespeicher 70 unter Steuerung der Signale aus den Zählern 94 und 98 in das Winkelregister gelesen. Nimmt man an, daß die Stützen ausgefahren sind, werden die NAND-Glieder 124 und 130 wirksam gemacht, während die NAND-Glieder 126 und 132 unwirksam gemacht werden. Somit wird das Bo- Bi-Signal dem UND-Glied 120 über das NAND-Glied 136 aufgegeben, während das Co-Ci Signal ebenfalls aufgegeben wird. Dies bewirkt, daß ein richtiger Ausgang aus dem UND-Glied 120 innerhalb des ersten Viertels eines jeden der sechzehn Zeitintervalle erzeugt wird, was oben in F i g. 6 dargestellt ist. Dieser richtige Ausgang aus dem UND-Glied 120 wird über die Leitung 90 dem ersten Register 76 aufgegeben, das somit die dann enthaltenen Winkeldaten an den Digital-Analog-Umwandler 78 gibt Die Digitalwinkeldaten werden in ein Analogsignal durch das Widerstandsnetzwerk 178 umgewandelt; dieses Analogsignal ist in Fig.6 durch »Θμ Ausfahren« angezeigt Das dem Vergleichsverstärker 60 aufgegebene Analogsignal ist entweder »Θμ Ausfahren« oder »Θμ Einziehen«, je nach dem Zustand der »Ausfahr- oder Einzieh-« Signalisiervorrichtung 52, die die Glieder 124, 126, 130 und 132 wirksam oder unwirksam macht.

Wenn die Winkel im Speicher der Reihe nach ausgelesen und dann durch das Register 76 weitergegeben werden, nimmt das Analog-Ausgangssignal, das von dem Verstärker 202 an den Vergleichsverstärker 60 gegeben wird, zu, so daß zunehmende gespeicherte Auslegerwinkel dargestellt werden. Wenn der gespeicherte Auslegerwinkel gleich oder größer dem tatsächlichen Auslegerwinkel wird, nimmt das Ausgangssignal des Verstärkers 60 auf Null ab, wodurch der Transistor 214 abgeschaltet wird und ein richtiges oder »!«-Potential über die Anpaßwinkelleitung 152 an den Inverter 154 und das UND-Glied 156 gegeben wird. In dem in F i g. 6 dargestellten Beispiel ist davon ausgegangen, daß dies während des vierten Zeitintervalls auftritt, d. h. für den vierten Winkel in der Folge.

Zu Beginn eines jeden Zyklus von sechzehn aufeinanderfolgenden Zeitintervallen erzeugt der erste in das Schieberegister 76 eingelesene Winkel normalerweise einen falschen oder »0«-Ausgang aus der Winkelanpaßleitung 62, wobei dieser falsche Ausgang über eine Leitung 152 an das UND-Glied 156 gegeben und durch den Inverter 154 so invertiert wird, daß es als richtiges oder »1«-Signal an den /-Eingangsanschluß der Triggerschaltung FF9 gegeben wird. Das Taktsignal Co-Ci an den Taktgeberanschluß der Triggerschaltung FF9 angelegt so daß der Ausgang an den »1 «-Anschluß auf der ablaufenden Kante des Taktgebersignals hoch wird (»1«), wie in Fig.6 gezeigt. Dieses richtige Signal in Verbindung mit dem falschen Signal aus der Leitung 152 bewirkt daß der Ausgang des UND-Gliedes 156 falsch bleibt Wenn die Winkel angepaßt sind, wird das Signal auf der Leitung 152 richtig und bewirkt daß der Ausgang des UND-Gliedes 156 richtig wird, wie für den vierten Winkel der F i g. 6 gezeigt

Auch während des ersten Viertels des ersten Zeitintervalls nimmt die Triggerschaltung FFlO an den /-Eingangsanschluß ein richtiges Signal aus dem UND-Glied 148 auf. Somit wird der »!«-Ausgangsan-

Schluß richtig, wenn die ablaufende Kante des Zeitsteuersignals C₀-Ci von dem UND-Glied 112 an den Taktgeberanschluu der Triggerschaltung FFlO gelegt wird, wie in Fig.6 gezeigt Werden die Winkel angepaßt bewirkt das resultierende richtige Signal, das dem K-Eingang der Triggerschaltung FFlO aufgegeben wird, daß die Triggerschaltung auf die nach negativ gehende Flanke des Zeitsteuersignal^r Co-G kippt und einen falschen oder Nullausg&ng an dem »1«-Anschluß kippt Das falsche Signal, das an den Eingang des NAND-Gliedes 160 gegeben wird, wird mit dem falschen Signal kombiniert, das dem anderen Eingangsanschluß aus dem NAND-Glied 134 aufgegeben wird. Wenn das Glied 160 ein NAND-Glied ist, ergibt sich, daß die Änderung von richtig nach falsch an den »1 «-Ausgangsanschluß der Triggerschaltung FFlO keine Änderung >—: Ausgang des NAND-Gliedes 160 ergibt, und zwar auf Grund des dauernden Vorhandenseins eines falschen Signals aus dem Glied 134. Das falsche Signal auf dem zweiten Eingangsanschluß des NAND-Gliedes 160 wird aus dem UND-Glied 134 erzeugt, und der Ausgang des UND-Gliedes 134 wird nur während des letzten Viertels des sechzehnten Winkels oder Zeitintet valls richtig, wenn das Signal Sb ■ 3i · B₂ · B₃ ■ Ba ■ B₅ dem Eingang des NAND-Gliedes 160 aufgegeben wird. Dieses Signal wird zum Rücksetzen der Schaltung FF9 und für eine Meldung verwendet, falls keine Anpassung zwischen dem tatsächlichen Winkel und den Winkeln innerhalb des Speichers 70 erfolgt ist. Wenn ein angepaßter Winkel vorliegt, verhindert die Schaltung FFlO, daß das Signal aus dem UND-Glied das NAND-Glied 162 während des sechzehnten Winkels beeinflußt.

Wenn der Auslegerwinkel mit: dem Speicherwinkel angepaßt ist, wird der positive Ausgang des UND-Gliedes 156 an den Eingangsanschluß des NAND-Gliedes 118 zusammen mit dem Zeitsteuersignal Co-G und dem Signal ßb-Bi aufgegeben. Das fi>-Bi-Signal wird über das NAND-Glied 130 aufgegeben, das durch das richtige Signal wirksam gemacht wird, welches über die Leitung 172 in der vorbeschriebenen Weise aufgegeben wird. Der Ausgang des NAND-Gliedes 118, der normalerweise richtig ist, geht somit nach falsch, wenn die Zeitgebersignale Co-G, Ab-Bi und das richtige Signal aus dem UND-Glied 156 aufgegeben werden. Wie in Fig.6 gezeigt, geht der Ausgang des NAND-Gliedes 162 nach richtig, wenn sein Eingang aus dem NAND-Glied 118 nach falsch geht. Der Eingang aus dem NAND-Glied 160 bleibt richtig.

Der Ausgang aus dem UND-Glied 156 wird auch als positives Signal über die »Beanspruchungsregister wirksam machenw-Leitung 158 an die UND-Glieder 180 bis 187 gelegt; die UND-Glieder 180 bis 187 werden deshalb wirksam gemacht, so daß sie die digitale Beanspruchungsinformation übertragen, die ihnen aus dem Speicher 70 im zweiten Viertel des Zeitintervalls aufgegeben werden. Wenn das; Signal »Beanspruchungsregister öffnen«, wie auf der Leitung 162 der F i g. 6 gezeigt, über die Leitung 92 an die Taktgeberanschlüsse der Triggerschaltungen FF19 bis FF26 innerhalb des Beanspruchungsregisters 80 aufgegeben wird, wird die Beanspruchungsinformation, die dann den Datenanschlüssen D dieser Triggerschaltungen aufgegeben wird, in die FET-Schaltkreise 196 und 198 innerhalb des zweiten Digital-Analog-Umwandlers 82 eingelesen. Das Signal wird über das Widerstandsnetzwerk 200 dem Verstärker 218 mit dem Verstärkungsfaktor 1 tmrt Aann Hon V<»ri»l#»if*hcy*»rctiirUprn 22^ HnH ^34 aufgegeben. Wenn das aufgegebene Analogsignal gleich oder kleiner als das aus dem Auslegersensor 54 aufgegebene Analogsignal ist, erregt der Ausgang de; Vergleichsverstärkers 220 des Relais K-X zum Schließer =, des Schalters 232 und erregt den Summer 234 und die optische Anzeige 236 auf der Anzeigetafel 88. Wenn da; Beanspruchungssignal aus dem Umwandler 82 innerhalb eines festen Anteils des Beanspruchungssignal! liegt, das über den Auslegerlastsensor 54 aufgegeber

ι ο wird, erregt der Ausgang des Verstärkers 224 das Relais K-2 zum Schließen des Schalters 238 und schaltet da; Wamlämpchen 240 an. Das Verhältnis zwischen dei Auslegerlast bei der das Wamlämpchen 240 angeschaltet wird, und der, die zur Anschaltung des Lämpchen·

η 226 erforderlich ist wird durch das Widerstandsnetz werk bestimmt, das durch die Widerstände 222,226 unc 230 gebildet wird. Das Meßgerät 210 auf dei Anzeigetafel 88 gibt dem Kranführer eine Sichtanzeige des Auslegerwinkels über die Verbindung mit den

2» Ausgang des Verstärkers 208.

Der Kranführer kann beim Verfahren einer Last der Kranausleger in einem Winkel einstellen, der so klein ist daß der Kran rieht mit der nötigen Sicherheit eine beliebige La.: anheben kann, oder aber in einem Winkei der so groß ist, daß ein Kippen nach hinten erfolger kann. Mit der erfindungsgemäßen Einrichtung wird ein Alarm ausgelöst, wenn der Auslegerwinkel kleiner als die kleinsten gespeicherten Winkel ist, d. h. der Ausleget zu niedrig ist, und größer als alle gespeicherten Winkei

in ist, d. h., der Ausleger zu hoch ist.

Falls der Auslegerwinkel größer als einer der gespeicherten Winkel ist, wird das über die Winkelanpaßleitung 152 aufgegebene Signal nie richtig. Somii bleibt der Ausgang des UND-Gliedes 156 falsch, mil dem Ergebnis, daß der Ausgang des NAND-Gliedes 118 stets richtig bleibt. Unter diesen Umständen bleibt der Ausgang des NAND-Gliedes 162 richtig, bis ein Zeitsteuersignal aus dem Glied 134 einen richtigen Wert an das NAND-Glied 160 legt. Wie oben ausgeführt, ist

4» der Ausgang der Triggerschaltung FFlO hoch. Somit geht der Ausgang des Gliedes 160 nach falsch und bewirkt, daß der Ausgang des Gliedes 162 während des letzten Viertels des sechzehnten Zeitintervalls richtig wird, wie in F i g. 6 für »Keine Anpassung« gezeigt ist 5 Da der Ausgang des Gliedes 162 nach richtig geht, wird ein Signal »Beanspruchungsregister öffnen« über die Leitung 92 dem Beanspruchungsregister 80 aufgegeben Da jedoch kein Signal »Beanspruchunpsregister Wirksam Machen« den Gliedern 180 bis 187 über die Leitung

■jo 158 aufgegeben worden ist, ist das in das Register 80 eingeführte Signal ein Gesamtnullsignal, und der den Vergleichsverstärkern 220 und 224 aufgegebene Ausgang ist deshalb ein Analogsignal, das eine Nullast darstellt. Diese Nullast ist offensichtlich kleiner als die Auslegerlast zur Erzielung eines Alarmzustandes, de; unmittelbar von den Vorrichtungen innerhalb det Anzeigetafel 88 abgefühlt wird. Da der Ausgang des UND-Gliedes 156 nie nach richtig ging, war nie eir richtiges Signal an dem /f-Eingangsanschluß det

bo Triggerschaltung FFlO vorhanden, so daß der Ausgang während des nächsten Zyklus richtig bleibt. Der richtige Ausgang des NAND-Gliedes 162 wird jedoch ebenfalh dem Inverter 164 und dem NAND-Glied 168 aufgege ben, das ein Eingangssignal aus dem UND-Glied 134 und den Invetter 166 aufnimmt. Der normale Ausgang des NAND-Gliedes 168 ist falsch und ändert sich nach richtig, entweder bei dem letzten Viertel des sechzehn

1 ik l

NAND-Glied 162. Wenn dies der Fall ist, wird eine richtige Eingabe dem ^-Eingang der Triggerschaltung FF9 aufgegeben, damit sein »1«-Ausgang nach falsch geht, wenn das Taktgebersignal Co-Ci nach falsch geht. Die Triggerschaltung FF ä wird im letzten Viertel des sechzehnten Zeitintervalls für den Fall rückgesetzt, daß der Auslegerwinkel und der gespeicherte Winkel niemals übereinstimmen. Wenn eine Obereinstimmung der vorbeschriebenen Weise vorhanden ist, wird die Schaltung FF9 auf die nach negativ gehende Kante des Zeitsteuerimpulses Co-G während des Vorhandenseins des richtigen Ausganges aus dem NAND-Glied 162 rückgesetzt

Wenn umgekehrt der Auslegerwinkel kleiner als der erste Speicherwinkel ist der dem Vergleichsverstärker 60 aufgegeben wird, wird der Ausgang über die Winkelanpaßleitung 152 richtig. Dies ergibt ein falsches Signal am /Eingang der Schaltung FF9, das bewirkt, daß der Ausgang am »1 «-Ausgang falsch bleibt. Das richtige Signal auf der Leitung 152 wird auch dem UND-Glied 156 direkt aus der Leitung 152 aufgegeben; jedoch bleibt der Ausgang des Gliedes über die sechzehn aufeinanderfolgenden Zeitintervalle Msch. Unter diesen Umständen tritt auch ein Alarmzustand am Ende des sechzehnten Zeitintervalls in gleicher Weise auf, -.vie ein Alarm gegeben wird, wenn der Auslegerwinkel zu groß ist.

Die bevorzugte Ausführungsform weist auch einen Prüfdruckknopf 260 (F i g. 7) auf, der auf der Anzeigetafel 88 angeordnet ist In Fig.7 ist eine zugehörige Prüfschaltung zusammen mit anderen Details der Kranwarneinrichtung dargestellt Beispielsweise zeigt F i g. 7 eine »Ausfahr- oder Einzieh-« Signalisiervorrichtung 52 als einpolige Hebelschalter 262 mit einem Kontaktarm, der über einen Widerstand 264 an positives Potential gelegt ist. In der Ausfahrstellung (dargestellt) wird ein richtiges Signal positiven Potentials von dem Widerstand 264 der Leitung 172 aufgegeben, während ein Null- oder falsches Signal über einen Inverter 266 an die Leitung 170 gegeben wird. Ist der Schalter 262 geschlossen, ist der Widerstand 264 an Erde gelegt, damit das positive Potential von der Leitung 172 abgenommen und damit ein positives oder richtiges Signal auf die Leitung 170 gegeben wird.

Der Auslegerlängenwähler 50 ist als eine Vielzahl von einpoligen Mehrfachumschaltern 268, 270, 272, 274 dargestellt, die so miteinander gekoppelt sind, daß die Schalter in entsprechenden von vier Schaltstellungen mit Erde verbunden sind. Die Kontaktarme der Schalter 268, 270, 272 und 274 sind mit einem Eingang entsprechender UND-Glieder 276, 278, 280 und 282 verbunden, der andere Eingang eines jeden Gliedes 276, 278, 280 und 282 ist an positives Potential über einen einzigen Widerstand 286 und an den beweglichen Kontakt eines Schalters 288 eines Relais K-4 gelegt. Der normalerweise geöffnete Anschluß des Schalters 288 ist an Erde gelegt. Wenn der Prüfschalter 260 zum Erregen des Relais K-4 niedergedrückt wird, verbindet der Schalter 288 den Eingang eines jeden UND-Gliedes 276, 278. 280 und 282 mit Erde, damit der Auslegerlängenwähler 50 unwirksam gemacht wird. Dieses gleiche Relais weist einen zweiten Schalter 290 auf, der die »Ausfahr- oder Einzieh-« Signalisiervorrichtung 52 mit Erde verbindet, damit gewährleistet ist, daß der Ausgang auf der Leitung 172 falsch ist, während der Ausgang auf der Leitung 170 richtig ist.

Der Auslegerwinkelsensor 44 ist in den Stromkreis nach F i g. 7 an den Anschlüssen eingeschaltet, die mit »Pendelpot« bezeichnet sind. Diese Anschlüsse weisen zwei Eingänge auf, die mit »IN« und »60°« bezeichnet sind. Im normalen Betriebszustand ergibt das Relais K-4 einen Pfad, auf welchem das Signal aus dem Auslegerwinkelsensor 44 in Form eines Signals aus dem Pendelpotentiometer von dem IN-Anschiuß über den Schalter 292 an einen mit dem Verstärker 60 verbundenen AUS-Anschluß aufgegeben wird. Wenn das Relasi K-4 erregt wird, indem der Prüfdruckknopf

in gedrückt wird, ist der Auslegerwinkel-AUS-Anschluß mit einem fest vorgegebenen Potential verbunden, das an den 60° -Anschluß aufgegeben wird, damit ein Winkel von 60° simuliert wird. Somit macht das Relais K-4 den Auslegerlängensensor unwirksam, setzt die »Ausfahr-

oder Einzieh-« Signalisiervorrichtung in einen bekannten Zustand und ruft einen bekannten Zustand am Ausgang des Auslegerwinkelsensors 44 hervor.

Die Lastzelle innerhalb des Auslegerlastsensors 54 ist mit den normalerweise geschlossenen Anschlüssen der Schalter 294 und 296 verbunden, die die ersten und zweiten Schalterkontakte eines Relais K-3 bilden. Die beweglichen Kontakte der Schalter 294 und 296 sind direkt mit den Ausgängen des Auslegerlastsensors 54 verbunden. Somit läuft bei normalen Betriebsbedingun-

: * gen das Lastzellensignal direkt durch die Prüf schaltung. Wenn der Prüfschalter 260 erregt worden ist, schließt das Relais K-3 die Schalter 294 und 296, legt den negativen Anschluß des Auslegerlastsensors über den normalerweise offenen Anschluß des Schalters 294 an Erde und verbindet den positiven Anschluß des Auslegerlastsensors mit einer Prüfschaltung über den normalerweise offenen Anschluß des Schalters 296. Diese Prüfschaltung weist einen dritten Schalter 298 des Relais K-3 auf. Der bewegliche Kontakt des Schalters 298 ist mit einer Elektrode eines Kondensators 300 verbunden, der eine zweite Elektrode besitzt, die an positives Potential gelegt ist. Die zweite Elektrode und das positive Potential sind über einen Widerstand 302 mit dem normalerweise geschlossenen Anschluß des

4(i Schalters 298 verbunden. Somit wird der Kondensator 300 während des normalen Kranbetriebes auf ein fest vorgegebenes Potential aufgeladen. Die erste Elektrode des Kondensators 300 ist ebenfalls mit der Kathode einer Diode 304 verbunden, deren Anode an die Basis eines PNP-Transistors 306 angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors 306 ist an positives Potential gelegt, während die Kathode über einen Widerstand 308 an eine Verbindungsstelle 310 gelegt wird, die ihrerseits über einen veränderlichen Widerstand 312 geerdet ist Der Emitter des Transistors 305 ist ferner über einen Widerstand 314 mit der Verbindungsstelle 310 verbunden, die an den normalerweise offenen Anschluß des Schalters 2% angeschlossen ist.
Wenn der Prüfsrhalter 260 niedergedrückt wird, ist der negative Anschluß des Ausgangs des Auslegerlastfühlers geerdet und der positive Anschluß an die Verbindungsstelle 310 geführt. Gleichzeitig ist der Ausgang der Prüfschaltung über den normalerweise offenen Anschluß des Schalters 298 und einen

bü Widerstand 316 geerdet Das positive Potential, das dem Emitter des Transistors 306 aus dem Kondensator 300 aufgegeben wird, bewirkt, daß ein erster Potentialpegel dem normalerweise offenen Kontakt des Schalters 296 und über die positive Leitung des Auslegerlastsensors

e,5 mit dem Verstärker 86 verbunden ist. Wird der Kondensator 300 über den Widerstand 316 entladen, wird der Transistor 306 abgeschaltet und vergrößert das Potential an der Verbindungsstelle 310 sowie das Signal,

das dem positiven Anschluß des Auslegerlastsensors aufgegeben wird. Der Prüfdruckknopf baut somit ein erstes Signal mit niedrigerem Pegel auf, das ausreichend ist, um die Warnlämpchen 240 zu erregen, und erzeugt ein zweites höheres Ausgangssignal, das ausreicht, um den Summer 234 und das Warnlämpchen 236 zu erregen. Ober eine derartige Anordnung kann der Bedienende den Schalter 260 drücken und feststellen, daß seine Warngeräte innerhalb der Anzeigetafel 88 der Kranwarneinrichtung in einwandfreier Weise funktionieren.

Die Anzeigevorrichtungen nach den Fig.2 und 4 ergeben eine Warnung, wenn die angehobene Last sich der maximalen Last, die im Lesespeicher 70 gespeichert ist, nähert oder größer als diese maximale Last wird. Fig.8 zeigt einen Stromkreis, der der beschriebenen Ausführungsform hinzugefügt werden kann, damit eine Anzeigevorrichtung erhalten wird, die den vorhandenen Sicherheitsspielraum in Prozenten angibt Dies ist zweckmäßig, weil ein Kranführer häufig eine Erleichterung in einer kontinuierlichen Anzeige der noch vorhandenen Hubkapazität seines Krans zieht Diese Information ist beispielsweise von Nutzen, wenn ein Kranführer seinen Ausleger senkt oder anhebt, wenn er eine Last verfährt Unter diesen dynamischen Bedingungen kann eine willkürliche Warnung, daß der Kran sich einem gefährlichen Zustand nähert, für den Kranführer zu spät auftreten, als daß er eine Korrektur vornehmen kann. Die Darstellung der prozentualen zulässigen Last wird durch eine Schaltung erzielt, die eine verhältnismä- so ßig einfache Abänderung der bereits beschriebenen Kranwarneinrichtung ermöglicht Beispielsweise wird der Ausgang des Beanspruchungsregisters 80 in F i g. 8 einem dritten Digital-Analog-Umwandler 320 und auch dem zweiten Digital-Analog-Umwandler 82 aufgegeben. Die Information aus dem Umwandler 320 wird über einen Vergleichsverstärker 322 und einen Spannungsfolgeverstärker 324 dem Einging einer die prozentuale zulässige Last anzeigenden Meßvorrichtung 326 aufgegeben. Das Signal aus dem Verstärker 324 wird auch zum Digital-Analog-Umwandler 320 rückgekoppelt, wo es als Bezugsspannung verwendet wird. Eine Energiespeisequelle 328 dient zur Erzielung einer festen Bezugsspannung für den Auslegerlastsensor 54 und für den zweiten Digital-Analog-Umwandler 82; beide sind mit dem Vergleichsverstärker 84 verbunden. Der Ausgang VL des Lastzellenverstärkers 86 wird der Anzeigetafel 88 aufgegeben, wie vorstehend beschrieben, und wird ferner an einen zweiten Eingangsanschluß des Vergleichsyerstärkers 322 gelegt.

Im Betrieb übernehmen beide Digital-Analog-Umwandler 82 und 320 die digitalen Werte der maximal zulässigen Last, die im Beanspruchungsregister 80 gespeichert sind. Der Digital-Analog-Umwandler 82 arbeitet mit der festen Spannung aus der Energiespeise- « quelle 328. Der Digital-Analog-Umwandler 320 jedoch verwendet als Bezugsspannung die Ausgangsspannung Vr des Vergleichsverstärkers 322. Der Verstärker 324 ist ein Spannungsfolgeverstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1, während der Verstärker 322 ein w> Verstärker mit hohem Verstärkungsgrad u ist. Der Ausgang des Differentialverstärkers 322 ist somit proportional der Differenz zwischen der Eingangsspannung Vl aus dem Lastzellenverstärker 86 und der Eingangsspannung E₀, wobei letztere porportional dem h5 Lastwert Lm ist, der im Beanspruchungsregister 80 enthalten ist, sowie der Bezugsspannung Vr, die von dem Verstärker 324 rückgekoppelt wird. Die Bezuesspannung kann wie folgt ausgedrückt werden:

Vl wird als aL definiert, wobei a ein Maßstabsfaktor und L die Last ist und E₀ als OLmVr definiert wird und wobei b ein Maßstabsfaktor und Lm die maximal gespeicherte Last für einen gegebenen Kranzustand ist. Setzt man diese Werte in obiger Gleichung an Stelle von Vt und £0, kann V>wie folgt ausgedrückt werden:

V_R = (aL-bL_MV_R)u V_R i\+uhLu) = <iLu.

Die Größe ubLu ist so beschaffen, daß sie wesentlich größer als 1 ist, so daß die Gleichung angenähert wie folgt ausgedrückt werden kann:

V_RubL_Si = aLu

V_K =

α L

a und b können so gewählt werden, daß
V_R = 10·-.--

wird; ist das Meßgerät 326 ein Meßgerät mit vollem Skalenausschlag bei zehn Volt ergibt sich ein voller Skalenausschlag dann, wenn L = Lm; wird die Skala von 0 bis 100% gewählt, zeigt sie den Prozentsatz der Last in bezug auf den maximal zulässigen Lastwert, der im Speicher 70 gespeichert ist, an.

Eine weitere Abänderung ist in F i g. 9 gezeigt, bei der die Kranwarneinrichtung zur Erzielung einer Lastgewichtanzeige verwendet wird. Bei dieser Anordnung wird die Gleichung für die Hakenbeanspruchung wie folgt ausgedrückt:

BHT = »iL+ h,

wobei L = Last, m = Neigung und b = Hakenbeanspruchung bei Nullast. Die Größen m und b sind für jede Kombination von Auslegerlänge und Auslegerwinkel konstant. Deshalb ist es durch Lösen obiger Gleichung möglicht, die Last L wie folgt auszudrücken:

L =

BHT - b m

Die Größen b und _()| können einem erweiteren

Lesespeicher 70 der Kranwarneinrichtung in Verbindung mit den Werten des Auslegerwinkels und der maximalen Beanspruchung gespeichert werden.

F i g. 9 zeigt, wie die Lastgleichung gelöst werden kann. Zwei zusätzliche Register 330 und 332 sind zur Aufnahme der Hakenspannung b bei Nullast und dem

invertierten Neigungswert _m vorgesehen. Die Register

330 und 332 sind mit Digital-Analog-Umwandlern 334 und 336 verbunden. Die Energiespeisequelle 328, die dem Auslegerlastfühler 54 Energie zuführt, ergibt auch eine feste Bezugsspannung für den Digital-Analog-Umwandler 334. Der Ausgang des Digital-Analog-Um-

wandlers 334 wird einem Vergleichsverstärker 338 aufgegeben, der auch das verstärkte Signal aus dem Auslegerfühler 54 aufnimmt Der Ausgang des Vergleichsverstärkers 338 ist die Größe BHT- b, d. h. die Hakenbeanspruchung bei Nullast vermindert um die tatsächliche Hakenbeanspruchung. Dieses Ausgangsspannungssignal wird als Bezugsspannung für den Digital-Analog-Umwandler 336 verwendet, der seinen Eingang aus dem Register 332 aufnimmt Der Ai-sgang des Digital-Analog-Umwandlers 336 beaufschlagt ein Meßgerät 340 über einen Verstärker 342. Wenn der Ausgang des Digital-Analog-Umwandlurs 336 proportional sowohl dem digitalen Eingang als auch der

Bezugsspannung aus dem Verstärker 338 ist, ist der Ausgang proportional der Last. Die Skala des Meßgeräts 340 ist deshalb so gewählt, daß ein 10-V-Eingang einen vollen Skalenausschlag zur Anzeige von 100% der Nennlast des Krans ergibt. Die Skala wird somit für jeden Zustand des Krans eingestellt und gibt dje Last wieder, die durch den Auslegerlastfühler 54 abgefüblt wird (z. B. in kg).

Vorstehend wurde eine Kranwarneinrichtung beschrieben, die in der Lage ist, eine große Menge an in Tabellenform vorliegenden Informationen zu speichern, die sich auf den jeweiligen Kran beziehen, bei welchem die Einrichtung verwendet wird. Diese Informationen werden dann dadurch ausgewählt, daß de Teil des Speichers gewählt wird, in welchem die Informationen gespeichert sind, welche während eines gegebenen Satzes von Kranbetriebsbedingungen verwendet werden. Durch Speicherung der gesamten erforderlichen Information und durch Auswahl nur jenes Teils, der für einen bestimmten Kranzustand erforderlich ist, ist die Kranwarneinrichtung in der Lage, sehr rasch verschiedene Bedingungen beim Auftreten eines Kranfehlers festzustellen. Die Einrichtung löst einen Alarm aus, bzw.

ίο gibt ein Warnsignal, wenn die vom Kran angehobene Last einen maximalen, vorbestimmten Wert erreicht, einschließlich Lasten, die ein mögliches Umkippen des Krans oder ein mögliches Brechen des Auslegers ergeben. Ferner wird ein Alarm gegeben, wenn der Kranführer den Ausleger in eine Stellung bringt, die zu niedrig oder zu hoch für den Kran ist, den er bedient. Des weiteren kann der Kranführer von einem bevorstehenden Kranfehler durch Verwendung einer Schaltung gewarnt werden, die Alarm auslöst, bevor

2» eine maximale Last erreicht ist, es kann eine Schaltung vorgesehen sein, die eine prozentuale zulässige, noch verbleibende Last anzeigt, und/oder es kann eine Schaltung vorgesehen sein, die die Last in Gewichtseinheiten angibt. Darüber hinaus läßt sich eine einfache

2^r> Prüfschaltung vorsehen, die es dem Kranführer ermöglicht, rasch festzustellen, ob die Warngeräte einwandfrei funktionieren.

Hierzu 7 Blatt '/.cichininucn

Claims

Patentansprüche:

1. Warneinrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals, das einen fehlerhaften Zustand oder die Annäherung an einen fehlerhaften Zustand eines Krans mit veränderlicher Auslegerlänge angibt, mit einer Signaleingabeeinrichtung, welche die tatsächlichen Betriebsparameter des Krans einschließlich wenigstens der Auslegerlänge, des Auslegerwinkels und der auf den Ausleger wirkenden Last erfaßt, und einem Alarmsystem zur Erzielung eines Warnsignals, wenn Werte, die durch die Eingangssignale dargestellt werden, eine vorbestimmte Beziehung haben, wobei das System einen Speicher für digitale Daten, die sich auf diskrete Betriebsgrenzen des Krans beziehen, eine Auswahlvorrichtung zum Auswählen eines Teils der gespeicherten Daten aus dein Speicher in Abhängigkeit von unterschiedlichen Werten wenigstens zweier Betriebsparameter, und eine Vergleichsvorrichtung, die so betrieben wird, daß sie die ausgewählten Daten mit wenigstens zwei der tatsächlichen. Betriebsparameter vergleicht, aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

a) der Speicher (70) ein Digitalspeicher ist, der für ^?ä jedes Parameterpaar (Länge und Winkel) einen speziellen Satz entsprechender Werte der Belastung aufweist,

b) die Wandlung des analog vorliegenden Auslegerwinkels in einem an sich bekannten, ^J0 rückgekoppelten Digital-Analog-Wandler (78) vorgenommen wird, und

c) die Steuerlogikschaltung (64) mit Hilfe der im Speicher (70) festgelegten Daten ein Register (76) des Digital-Analog-Wandlers (78) auf den Wert des Auslegerwinkels und danach das Beanspruchungsregister (80) auf die zulässige Belastung einstellt, wobei gegebenenfalls weitere Betriebsparameter mit erfaßbar sind.

40

2. Warneinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vergleichseinrichtung (60) mit der Steuerlogikschaltung (64) so gekoppelt ist, daß die Schaltung durch logische Elemente (150,134, 160, 162) den durch das Fehlen eines Ansprechens durch die Vergleichseinrichtung (60) über die ganze Folge der Zeitintervalle definierten Warnzustand anzeigen kann, und daß ein der Steuerlogikschaltung (64) zugeordneter logischer Taktgeber (66) aufeinanderfolgende Zeitintervalle zum Zuführen entspre- to chender Werte des ausgewählten Parameters der Reihe nach in die Vergleichseinrichtung (60) festlegt.

3. Warneinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine Vielzahl von Speicherregistern (76,80) zur Aufnahme der gespeicherten, sich auf die entsprechenden Betriebsparameter beziehenden Daten.

4. Warneinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dnß die Speicherregister (76, 80) Digitalregister sind, die mit der Vergleichseinrich- t>o lung (60, 84) über Digital-Analog-Umwandler (78, 82) verbunden sind.

5. Warneinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (320, 322, 324, 326) zur Anzeige der prozentualen b5 zulässigen Belastung.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Warneinrichtung zur Erzeugung eines Warnsignals, das einen fehlerhaften Zustand oder die Annäherung an einen fehlerhaften Zustand eines Krans mit veränderlicher Auslegerlänge angibt, mit einer Signaleingabeeinrichtung, welche die tatsächlichen Betriebsparameter des Krans einschließlich wenigstens der Auslegerlänge, des Auslegerwinkels und der auf den Ausleger wirkenden Last erfaßt, und einem Alarmsystem zur Erzielung eines Warnsignals, wenn Werte, die durch die Eingangssignale dargestellt werden, eine vorbestimmte Beziehung haben, wobei das System einen Speicher für digitale Daten, die sich auf diskrete Betriebsgrenzen des Krans beziehen, eine Auswählvorrichtung zum Auswählen eines Teils der gespeicherten Daten aus dem Speicher in Abhängigkeit von unterschiedlichen Werten wenigstens zweier Betriebsparameter, ijnd eine Vergleichsvorrichtung, die so betrieben wird, daß sie die ausgewählten Daten mit wenigstens zwei der tatsächlichen Betriebsparameter vergleicht, aufweist

Aus der DE-OS 19 35 791 ist eine Einrichtung zur Lastmomentbegrenzung für Krane mit Teleskopausleger und einem Wippwerk bekannt, bei dem Meßglieder die wirksame Auslegerlänge, den Neigungswinkel des Auslegers und die auf den Ausleger wirkende Kraft ermitteln, wobei in einem Speicher den Auslegerlängen entsprechende Werte gespeichert sind, für die jeweils ermittelte Auslegerlänge eine bestimmte Kurve ausgewählt wird, aus den jeweils ermittelten Werten der Auslegerlänge und des Auslegerneigungswinkels die Auslegerausladung gebildet wird, aus der ausgewählten Kurve und der gebildeten Auslegerausladung jeweils das zulässige, auf den Auslegerfußpunkt bezogene Moment abgegriffen wird, aus dem ermittelten Auslegerneigungswinkel der Hebelarm entwickelt wird, mit dem das Wippwerk auf den Ausleger ein Moment mit Bezug auf den Auslegerfußpunkt ausübt, aus dem entwickelten Hebelarm und der von dem Wippwerk erzeugten Kraft das vorhandene, auf den Auslegerfußpunk: bezogene Moment aus dem Auslegergewicht und der an dem Ausleger hängenden Last gebildet wird und einerseits das zulässige Moment und andererseits das vorhandene Moment in ein Vergleichsgerät eingegeben werden, das eine Sicherheitseinrichtung betätigt, wenn das vorhandene Moment gleich dem zulässigen Moment wird.

Bei einer derartigen bekannten Einrichtung wird somit das jeweilige Moment mit dem maximal zulässigen Moment unter bestimmten Betriebsbedingungen verglichen. Dabei werden im Speicher zulässige Werte für das Moment als Funktion der Ausladung und der Auslegerlänge gespeichert, und das gespeicherte Moment erhält die Last, wobei die Last ein Parameter ist und im Speicher wechselweise entsprechende Werte der Ausladung und Länge gespeichert sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Warneinrichtung der gattungsgemäßen Art so zu verbessern, daß Aufwand und Kosten wesentlich verringert werden und die Warneinrichtung im Betrieb sicherer und zuverlässiger arbeitet.

Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß der Speicher ein Digitalspeicher ist, der für jedes Parameterpaar (Länge und Winkel) einen speziellen Satz entsprechender Werte der Belastung aufweist, die Wandlung des analog vorliegenden Auslegerwinkels in einem an sich bekannten, rückgekoppelten Digital-Analog-Wandler vorgenommen wird, und die Steuerlogikschaltung mit Hilfe der im Speicher festgelegten Daten