DE2422391A1 - Kranlastanzeigevorrichtung - Google Patents

Description

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Kranlastanzeigevorrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Las-tanzeigevorrichtung zur Anwendung bei Kränen, Hebeböcken und anderen Hebeeinrichtungen mit einem gelenkigen Ausleger, der von einem hydraulischen Stössel oder einem anderen Auslegerabstützmittel geschwenkt werden kann. Diese Vorrichtung kann insbesondere, aber nicht ausschliesslich, bei mobilen Kränen der vorerwähnten Art mit einem verlängerbaren Ausleger, der über einen ganzen Kreis oder einen Teil eines Kreises geschwenkt werden kann, verwendet.werden.

Ein mobiler Kran der vorerwähnten Art enthält z.B. einen Ausleger mit einer Anzahl teleskopischer Teile, von denen der unterste gelenkig so mit einem Sockel verbunden ist, dass eine Schwenkbewegung mit Hilfe eines hydraulischen Stössels vollführt werden.kann. Ein Ende des Stössels ist

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auch gelenkig mit dem Sockel und das andere Ende ist gelenkig so mit einem Punkt auf dem untersten Teil verbunden, dass der Ausleger unter einem Winkel (dem Schwenkwinkel) zu der waagerechten, der durch die Verlängerung des Stössels bestimmt wird, abgestützt wird. Der Sockel ist auf einem Schienen- oder Automobilfahrgestell montiert und ist deiart angeordnet, dass er über einen ganzen Kreis oder einen Teil eines Kreises um eine senkrechte Achse schwenken kann. Statt von dem hydraulischen Stössel kann der Ausleger von einem ¥indeseil abgestützt werden, das an seinem äusseren Ende befestigt ist und zum Schwenken des Auslegers auf- und abgewickelt werden kann. In diesem Falle ist der Ausleger gewöhnlich nicht teleskopisch.

Das Gestell kann mit Stabilisatoren oder

Blockxerungsbalken versehen sein, die in eingeklappter Lage mitgeführt werden, wenn der Kran im Fahrzustand ist, aber die aus dem Gestell herausgeklappt und deren äussere Enden* auf dem Boden herabgesenkt werden können, um die Stabilität des Krans zu vergrössern und die Belastung auf die Automobilräder zu beseitigen.

Für primäre Leistungen des Krans wird eine Last von einem Hubseil oder -kabel abgestützt, das am äusseren Ende des Auslegers über eine Seilrolle geführt wird. Der Kran kann Lasten innerhalb eines Radienbereiches haben, von seinem Schwenkmittelpunkt her gemessen. Zum Heben leichts Lasten kann ein Schwungarm am äusseren Ende des Auslegers befestigt werden. Dadurch wird der Wirkungsbereich das Krans vergrössert.

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Ein solcher Kran weist eine Anzahl möglicher .Betriebsmodi auf, z.B. Blockiert, Frei auf Rädern, und mit oder ohne Schwungarm, In jedem möglichen Betriebsmodus des Krans muss die Last derart beschränkt werden, dass das von ihr erzeugte Kiippmoment die Stabilität nicht gefährdet und kein Teil des Krans einer zu grossen Spannung unterworfen wird.

Beim Betrieb ohne Schwungarm ist die Stabilität von der grössten Bedeutung. Die Stabilität ist am grössten, wenn die Stabilisatoren herausgeklappt und blockiert sind. In dem Zustand'Trei auf Rädern" ist die Stabilität häufig grosser, wenn der Ausleger über ein Ende des Gestells ausge-' schoben ist, als wenn er zu einer oder der anderen Seite geschwenkt wird, weil die Radbasislänge des Gestells meist beträchtlich grosser als seine Spurbreite ist.

Ein Schwungarm ist gewöhnlich viel leichter

als der Ausleger ausgeführt, an dem er befestigt ist, und er kann nur verhältnismässig geringe Lasten abstützen, über einen grossen Teil des Wirkungsbereiches des Krans ist die Stärke des Schvungarmes der beschränkende Faktor beim Bestimmen der höchstzulässigen Last und das Stabilitätsproblem ergibt sich nicht. Bei grossen Radien bei völlig ausgeschobenem und unter einem kleinen Schwenkwinkel· stehendem Hauptausleger kann jedoch das Moment, das von einer Last innerhalb des Stärkebereiches des Schwungarmes erzeugt wird, die Stabilitätsgrenze erreichen.

Der Kranhersteller setzt Datentabellen zusammen, die die höchtzulässigen Lasten angeben, die der Kran heben

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kann. Für jeden möglichen Betriebsmodus ist eine besondere Tabelle zusammengesetzt. Im allgemeinen ist for primäre Leistungen umfassende Betriebsmodi die zulässige Last auf den Radius von dem .Schwenkmittelpunkt her bezogen (d.h. auf den Radius bezogene Leistungen). Für Leistungen unter Verwendung des Schwungarmes kann die zulässige last auf den Schwenkwinkel unterhalb eines gegebenen Radiuswertes (d.h. auf den ¥inkel bezogene Leistungen) und auf Radien oberhalb dieses Wertes oder auf den Schwenkwinkel für alle Radien bezogen sein.

Eine Lastänzeigevorrichtung zur Anwendung

bei einer Lasthebeeinrichtung, wie einem Kran, mit einem gelenkigen teleskopischen Ausleger, der mit einem Schwungarm verlängert und mittels eines hydraulischen Stössels oder eines anderen Abstützungsmittels geschwenkt werden kann, welche Vorrichtung erste Mittel zum Erzeugen eines Ausgangssignals M, das das Gesamtdrehmoment des Auslegers um seinen Gelenkpunkt beim Abstützen einer Last am Haken darstellt, zweite Mittel zum Erzeugen des Signals L, das die Länge des Auslegers darstellt, und dritte Mittel enthält, mit deren Hilfe das Signal θ erzeugt wird, das den Auslegerschwenkwinkel darstellt, ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung enthält: vierte Mittel, die mit den Ausgängen der ersten, zweiten und dritten Mittel verbunden sind und mit deren Hilfe ein Ist-Radiussignal TR erzeugt wird, das den wirklichen waagerechten Abstand zwischen dem Auslegergelenkpunkt und der Last einschliesslich der Auslegerausweichung und der Wirkung eines etwa angebrachten Schwungarmes darstellt; fünfte Mittel, die mit den zweiten Mitteln verbunden sind und mit deren Hilfe ein Gewichtssignal W erzeugt wird

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das das Gewicht des Auslegers allein darstellt, das über seinen auf den Haken übertragenen Schwerpunkt wirkt; einen Funktionsgenerator zum Erzeugen eines Ausgangssignals SL. das die maximale Hebekapazität der Hebeeinrichtung in bezug aufden Betriebsmodus darstellt, und Rechenmittel mit Eingängen für die Signale M, L, Θ, TR, W„ und SL und mit Ausgängen für Anzeige- und Detektionsmittel, welche Ausgänge die -Hebekapazität, den Istradius und das Gewicht der Last darstellen.

Die Ausführungsformen nach der vorliegenden Erfindung können, einen Funktionsgenerator für jeden Betriebsmodus des Krans bei auf den ¥inkel bezogenen Leistungen oder bei auf den Radius bezogenen Leistungen enthalten welcher Generator für die höchstzulässige Hakenlast für den Kran bei dem zugehörigen Betriebsmodus für den augenblicklich erhaltenen Schwenkwinkel repräsentativ ist; Kosinuseinheiten zur Umwandlung des Schwenkwinkels in eine Kosinusfunktion; Vervielfachereinheiten zur Vervielfachung der primären gemessenen Parameter und ihrer Umgekehrten zur Ableitung des Istradius, und weitere Vervielfachungs- und Sumraierungsvorrichtungen zur Ableitung von Signalen, die das Moment des Auslegers allein infolge des in seinem Schwerpunkt wirkenden Gewichts des Auslegers darstellt.

• - Der oben angewandte .Ausdruck "Gewicht des Auslegers allein" umfasst auch das Gewicht des Auslegers mit oder ohne Schwungarm samt dem Gewicht der Seilrolle, des Hubseils, des Hakens, usw., d.h. das Gesamtgewicht der Struktur, die die Last abstützt, aber ausschliesslich'des

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Gewichts der Last. · " .

Nach der Erfindung wird das genannte Ausgangs- signal M vorzugsweise durch den zwischen den Auslegerabstützmitteln und dem Ausleger eingeschlossenen Winkel und durch die von den Auslegerabstützmitteln beim Abstützen des Auslegers und jeder daran gehängten Last beibehaltene Reaktion bestimmt. Insbesondere können Wandler vorgesehen sein, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das eine Funktion der genannten Reaktion ist, während weiter Winkeldetektions- mittel zur Abänderung des genannten Ausgangssignals entsprechend dem Sinus des Winkels zwischen den Auslegerabstützmitteln und dem Ausleger vorhanden sind, um das genannte erste Ausgangssignal zu erzeugen.

Unter dem Ausdruck "Reaktion" ist hier die Kraft zru verstehen, der die Auslegerabstützmittel beim Abstützen des Auslegers (und der Last) unterworfen sind. Wenn die Auslegerabstützmittel aus einem hydraulischen Stössel bestehen, ist die Kraft eine Funktion des Fluiddruckes in dem Stössel, während, wenn die Auslegerabstützmittel aus einem Windeseil bestehen, die Kraft eine Funktion der Spannung ist, der das Kabel unterworfen wird. Die von den Auslegerabstützmitteln beibehaltene Reaktion kann also leicht als ein elektrisches Signal durch einen Druckwandler oder einen Widerstandsmessdehnungsstreifenwandler bestimmt werden, der je nach dem Entwurf des Krans auf geeignete Weise angebracht wird.

Damit das genannte Moment des Auslegers allein genau das Drehmoment des Auslegers um seinen Gelenkpunkt

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durch das Eigengewicht des Auslegers darstellt, enthält die •Vorrichtung vorzugsweise Mittel zur Einstellung von Parametern in den vorgenannten Einheiten und Vorrichtungen entweder für primäre Leistungen oder für Leistungen mit Schwungarm des Kranes, weil sowohl das Gesamtgewicht als auch die Gesamtlänge des Auslegers mit Schwungarm grosser als ohne Schwungarm sind, so dass die Lage des Schwerpunktes der Gesamtstruktur und somit das Auslegerdrehmoment für diese beiden Leistungen bei einer gegebenen Auslegerverlängerung und einem gegebenen Schwenkwinkel verschieden sein werden. Die Lage des Schwerpunktes ändert sich auch mit der Auslegerverlängerung. Die Vorrichtung enthält weiter* Mittel zum Korrigieren von Auslegerausweichungen (oder -Biegungen) unter Berücksichtigung der effektiven Vergrösserung des waagerechten Abstandes zwischen der Last und dem Auslegergelenkpunkt infolge Auslegerausweichungen, d.h. der effektiven Vergrösserung des Lastradius.

Für Betriebsmodi, die primäre Leistungen umfassen, ist jeder betreffende Funktionsgenerator für ein (Radius)Ausgangssignal empfindlich, das den waagerechten Abstand zwischen dem Auslegergelenkpunkt und der Last (d.h. auf den Radius bezogener Betrieb) darstellt, während für Betriebsmodi, die Leistungen mit Schwungarm umfassen, im allgemeinen jeder betreffende Funktionsgenerator für ein Ausgangssignal eines Auslegerwinkeldetektors empfindlich ist (auf den Schwenkwinkel bezogener Betrieb).

Jeder Funktionsgenerator kann selektiv mit Hilfe von Modendetektoren in Betrieb gesetzt werden, die

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selektiv aktiviert werden können, wenn der Kran für verschiedene Betriebsmodi eingestellt wird. Auch können für jeden Betriebsmodus Einschubfunktionsgeneratoren verwendet werden.

Auch können Mittel zum Erzeugen eines Ausgangssignals vorgesehen sein, das die wirkliche Hakenlast darstellt und zum Inbetriebsetzen eines Messers verwendet werden kann, der zur Anzeige des wirklichen Gewichtes der Last kalibriert ist. Andere Messer können vorgesehen sein, die für das genannte Radiusausgangssignal bzw. für das Ausgangssignal des Auslegerwinkeldetektors empfindlich sind und den Lastradius bzw. den Schwenkwinkel anzeigen.

Bei den Ausführungsformen nach der Erfindung können die Signalisierungs- oder Warnmittel aktiviert werden, wenn ein Eingangssignal ein Schwellwertsignal überschreitet. Dieses Eingangssignal entspricht vorzugsweise dem Unterschied zwischen einem Ausgangssignal eines für die betreffende Anwendung geeigneten Funktionsgenerators und einem auf das Drehmoment der Hakenlast allein um den Auslegergelenkpunkt bezogenen Signal oder einem auf die wirkliche Hakenlast bezogenen Signal oder einem auf die Gesamteffektivlast bezogenen Signal.

Der Ausdruck "Gesamteffektivlast" umfasst das

Gewicht, am Haken, der wiirklichen Last zuzüglich des Gesamtgewichts der über den Schwerpunkt wirkenden Struktur, d.h. im letzteren Aspekt ein äquivalentes Gewicht am Haken, das dasselbe Drehmoment wie das über den Schwerpunkt wirkende Gewicht der Struktur erzeugt.

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Einige Atisführungsformen der Erfindung sind, in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben» Es zeigen:

Fig« T schematisch einen mobilen Kran,

Fig. 2 {die die Figuren 2a, 2b und 2c, nebeneinander in der genannten Reihenfolge, umfasst) blockschematisch eine Lastanzeigevorrichtung nach der Erfindung,

Fig« 3r die die Figuren 3b und 3c umfasst,

Blockschaltbilder einer anderen Vorrichtung nach der Erfindung, wobei die ganze Vorrichtung die Figuren 2a, 3d und 3c nebeneinander in der genannten Reihenfolge, umfasst und

Fig. 4 schematisch einen Funktionsgenerator zur Anwendung in dien. Vorrichtungen nach den Figuren 2c und 3^C

Bei?· mobiles Kran nach Fig. 1 enthält einen Ausleger I₁, der einen unteren Teil 2, einen zwischenliegenden, teleskopisch im oberen Ende des Teiles 2 verschiebbaren Teil 3 und einen oberen, teleskopisch im oberen Ende des Teiles 3 verschiebbaren Teil %,, aufweist. Verlängerungsmittel, wie ein hydraulischer Stössel (in Fig. 1 nicht dargestellt), sind zur Positionierung des Teiles 3 in- bezug auf den Teil 2 und zur Positionierung des Teiles h in bezug auf den Teil 3 angebracht,, so dass die Gesamtlänge des Auslegers 1 auf jeden gewünschten Wert zwischen einer oberen und einer unteren Grenze eingestellt werden kann.

Das untere Ende des Auslegerteiles 2 wird gelenkig mit einem waagerechten Sockel 5 an einem Punkt 6 derart verbunden, dass der Ausleger T eine Schwenkbewegung vollführen kann« Ein hydraulischer Schwenkstössel 7 ist mit

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einem Ende seines Zylinders 8 gelenkig an dem Sockel 5 an einem Punkt 9 befestigt, während seine Kolbenstange 10, die sich durch das andere Ende des Zylinders 8 erstreckt, gelenk! mit dem Auslegerteil 2 an einem Punkt 11 verbunden ist. Die Achse des Auslegers 1 schliesst einen Winkel θ (den Schwenkwinkel) mit der Waagerechten ein , wobei Q dadurch geändert werden kann, dass die Verlängerung des Schwenkstossels 7 geändert wird.

Der Sockel 5 wird auf einem Fahrzeuggestell

12 montiert, derart, dass er in bezug auf das Gestell um eine senkrechte Achse auf einem Schwenkmittelpunkt 13 rotieren kann.

Für primäre Leistungen des Krans wird eine Last an einem Hubseil i4 gehängt, das über eine Seilrolle (nicht dargestellt) am äusseren Ende des Auslegerteiles h zu einer Vickiungstrommel (auch nicht dargestellt) geführt wird. Es ist ersichtlich, dass durch Änderung der Verlängerung des Auslegers und/oder des Schwenkwinkels der waagerechte Abstand RI zwischen dem Schwenkmittelpunkt 13 und dem Hubseil lh derart geändert werden kann, dass Lasten innerhalb eines Radienbereiches von dem Schwenkmittelpunkt aus gehoben werden können.

Für Leistungen mit Schwungarm des Krans wird ein mit gestrichelten Linien in Fig. 1 dargestellter Schwungarm 15 am äusseren Ende des Auslegerteiles h befestigt, wobei das Hubseil l4* über eine Seilrolle (nicht dargestellt) am äusseren Ende geführt wird. Für irgendwelche Kombination von Auslegerverlängerung und Schwenkwinkel ist der waagerechte Abstand R2 zwischen dem Schwenkmittelpunkt

13 und dem Hubseil lh grosser als der entsprechende Vert

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von Rl.

Eine am Hubseil 14 Ο**¹) gehängte Last erzeugt ein Drehmoment um den Auslegergelenkpunkt 6. Zu diesem Moment wird das Drehmoment addiert, das von dem durch seinen Schwerpunkt 16 wirkenden Gewicht des Auslegers erzeugt wird. Dem Gesamtdrehmoment ist die zu der Auslegerachse senkrechte Komponente der Reaktion des Schwenkstössels 7 entgegengesetzt.

Eine Lastanzeigevorrichtung für einen mobilen

Kran der vorerwähnten Art wird nun an Hand der Figuren 2 und 3 beschrieben. Die Vorrichtung wird zunächst inbezug auf primäre Leistungen des Krans beschrieben, wonach zusätzliche Merkmale, die für Leistungen mit Schwungarm erforderlich sind, erläutert werden.

In Fig. 2 liefert ein Bezugssignalgenerator 17,

z.B. ein 7OO Hz-Rechteckwellenoszillator, ein stabiles Signal V konstanter Spannung. Dieses Signal V wird einem Wandler zugeführt, der mit dem Schwenkstössel 7 (Fig. 1) verbunden ist und ein Ausgangssignal P erzeugen kann, das eine Funktion der von diesem Stössel" beim Abstützen des Auslegers 1 und jeder daran gehängten Last beibehaltenen Reaktion ist. Venn der Stössel 7 vom einfach wirkenden Typ ist, ist das Ausgangssignal des Wandlers 18 eine Funktion von (z.B. proportional zu) dem hydraulischen Fluiddruck unterhalb des Stösselkolbens 1O. Für einen doppelt wirkenden Stössel ist das Ausgangssignal des Wandlers eine Funktion von (z.B. proportional zu) dem Unterschied zwischen den Drücken unterhalb und oberhalb des Stösselkolbens 10, der durch das Verhältnis d«r wirksamen. Oberflächen der unteren und oberem Seiten des

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Kolbens geändert wird. Für einen doppelt wirkenden Stössel sind meist zwei Wandler zum Messen der Drücke unterhalb und oberhalb des Stösselkolbens vorgesehen und ihre Ausgangs— signale werden elektrisch zusammengefügt, um ein Wandlerausgangssignal zu erhalten.

Das Signal P wird über einen Pufferverstärker 19 einer Eingangsklemme eines Stösselwinkeldetektors 20 zugeführt, der ein Potentiometer mit einer Widerstandsbahn 21 enthält. Die Enden der Bahn 21 sind geerdet und das Signal P wird einer Anzapfung 22 zwischen den Enden der Bahn 21 zugeführt. Der Potentiometerkörper ist in fester Beziehung zu dem Ausleger 1 angeordnet und ein mit der Bahn 21 in Verbindung stehender Schieber 23 ist mechanisch mit dem Schwenkstössel 7. derart gekuppelt, dass er sich über die Bahn 21 bewegt, wenn der zwischen dem Ausleger 1 und dem Stössel 7 eingeschlossene Winkel LP sich mit sich ändernder Verlängerung des Stössels ändert. Die Bahn 21 ist derart abgestuft dass das am Schieber 23 auftretende Signal zu sin (ß proportional ist. Der Schieber 23 ist mit einer Eingangsklemme eines Verstärkers 2.h verbunden, der ein verstärktes Ausgangs signal M liefert, das zu P sin ß? , d.h. zu der zu dem Ausleger 1 senkrechten Komponente der Stösselreaktion, proportional ist. Das Ausgangssignal M ist daher auch zu dem Gesaratmoment des Auslegers um den Auslegergelenkpunkt 6 proportional.

Ein Auslegerverlängerungsdetektor 25 enthält

ein Potentiometer mit einer Widerstandsbahn 26 und einem Schieber 27, der mechanisch derart mit dem Ausleger gekuppelt ist, dass er ober die Bahn 26 getrieben wird, wenn die Ausleger—

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Verlängerung von einem Minirmm zu einem Maximum variiert wird. Das der maximalen Verlängerung entsprechende Ende der Bahn 26 ist mit der negativen Klemme einer stabilisierten Bezugsspeisespannungsquelle (z.B. -5 V) verbunden, während das andere Ende mit der O V-Seite der Speisequelle verbunden ist. In diesem Falle sei angenommen, dass die Lastanzeigevorrichtung von einer stabilisierten Bezugsspeisespannungsquelle von -5 V erregt wird, aber diese Spannung ist nur beispielsweise gegeben und die wirkliche erforderliche Speisespannung hängt von der Art der in der Lastanzeigevorrichtung verwendeten Schaltüngselemente ab.

Der Schieber 27 ist mit einer Eingangsklemme eines Pufferverstärkers 28 verbunden. Auch ist mit dieser Eingangsklemme des Verstärkers 28 ein Potentiometer 29 verbunden, das über der Bezugsspeisespannungsquelle von -5 V angeordnet ist. Dieses Potentiometer 29 dient zur Erleichterung des Anfangs des Betriebes der Vorrichtung. Der Verstärker 28 liefert ein zu der Auslegerverlängerung proportionales Ausgangssignal L.

Ein Auslegerwinkeldetektor 30 enthält ein

Potentiometer, das sich mit dem Ausleger 1 bewegen kann und eine Widerstandsbahn 31 enthält und über der Bezugsspeisespannungsquelle von -5 V angeordnet ist. Ein Schieber J2 wird durch die Schwerkraft, z.B. mittels eines Pendels, aktiviert, derart, dass er sich über die Bahn 31 bewegt, wenn sich der Stosselwinkel bei sich ändernder Verlängerung des Schwenkstössels 7 ändert. Der Schieber 32" ist mit einer Eingangsklemme eines Pufferverstärkers 33 verbunden, der ein

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dem Stösselwinkel θ proportionales Ausgangssignal θ liefert. Dieses Ausgangssignal kann zum Antrieb eines Messers Jh benutzt werden, der mit einer Skala in bezug auf den Stösselwinkel versehen ist, welches Ausgangssignal auch einem Kosinusfunktionsgenerator 35 zugeführt wird. Dieser Generator 35 ist vorzugsweise von einem Typ,.bei dem die Neigung der Eingangs/Ausgangskennlinie schrittweise gemäss Änderungen der Eingangsamplitude derart geändert wird, dass eine Gesamtkennlinie mit einer Anzahl linearer Teile mit verschiedenen Neigungen nahezu gemäss einer Kosinusfunktion erhalten wird. Das erhaltene Ausgangssignal des Generators 35 ist also dem Kosinus des Schwenkwinkels Θ· proportional.

Das Auslegerverlängerungsausgangssignal L,

das vom Verstärker 28 geliefert wird, wird über ein Stärkeregelelement mit einem festen Widerstand 36 und einem voreingestellten veränderlichen Widerstand 37 einer Eingangs— klemme eines Summierverstärkers 38 zugeführt. Dieser Eingangsklemme wird auch ein Ausgangssignal E zugeführt, das der Länge des Auslegers im völlig zurückgezogenen Zustand proportional ist und das einem Spannungsteiler mit einem festen Widerstand 39 und einem voreingestellten veränderlichen Widerstand kO entnommen wird, der in Reihe über der Bezugsspeisespannungsquelle von —5 V angeordnet ist.

Die Länge des Auslegers im völlig zurückgezogener Zustand ist für jeden Betriebsmodus des Krans konstant, aber kann von Modus zu Modus variieren, z.B. wenn ein Schwungarin vorgesehen ist. Wie noch näher beschrieben werden wird, sind eine Anzahl Widerstände, wie der Widerstand kO, angebracht,

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die auf je den zu einem besonderen Modus gehörigen Wert eingestellt sind, während weiter mit dem den Widerstand ko einschliessenden gestrichelten Rec.hteck angedeutete Mittelvorgesehen. sind, mit 'deren Hilfe der besondere zu jedem Betriebsmodus gehörige Widerstand ausgewählt wird.

Das erhaltene Ausgangssignal des Verstärkers ist also der Gesamtlänge des Auslegers proportional und wird als erstes Eingangssignal einem Analogvervielfacher 41 zugeführt. Das Ausgangssignal des Kosinusfunktionsgenerators 35 wird als zweites Eingangssignal dem Vervielfacher ^-1 zugeführt. Auf diese Weise erzeugt der Vervielfacher 41 ein resultierendes Ausgangssignal R, das zu (L+E)cos θ proportional ist. Aus Fig. 1 ist ersichtlich, dass (L+E)cos θ der primäre waagerechte Abstand'zwischen dem Auslegergelenkpunkt 6 und der Last ist und der Summe des Radius Rl der Last von dem Schwenkmittelpunkt 13 her und des Abstandes D zwischen dem Schwenkmittelpunkt und dem Auslegergelenkpunkt gleich ist. Unter den Ausdruck "primärer waagerechter Abstand" ist zu verstehen., dass bei der Ableitung des Aus gangs signals R keine Rücksicht auf die Radiusvergrösserung beim Vorhandensein des Schwungarmes und die Radiusvergrösserung infolge einer Auslegerausweichung genommen ist. Also ist das Ausgangssignal R der primäre Radius.

Ein Schaltungselement 58 erzeugt ein Ausgangssignal FR, das die Radiusvergrösserung infolge des Vorhandenseins eines Schwungarmes darstellt, während ein Schaltungselement 59 ein Ausgaqgssignal BDC erzeugt, das die Radiusvergrösserung infolge einer Auslegerausweichung darstellt. Öie Schaltungselemente 58 und 59 werden nachstehend im Detail beschrieben. Die Ausgangssignale R, FR und BDC werden von

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einem Verstärker 66 summiert, wodurch ein Ausgangbsignal TR erhalten wird, das dem wirklichen Radius der Last von dem Auslegergelenkpunkt 6 her proportional ist.

Das Drehmoment des Auslegers allein (d.h. unter

Vernachlässigung des Momente der Last) um seinen Gelenkpunkt 6 wird durch das (konstante) über seinen Schwerpunkt 16 wirkende Gewicht des Auslegers und durch die Lage des Schwerpunktes bestimmt. Letzterer ändert sich bei sich ändernder Auslegerverlängerung und die Änderung wird von der teleskopischen Struktur des·Auslegers beeinflusst. Es ist einleuchtend, dass ein Gewicht berechnet werden kann, das sich als Funktion der Auslegerverlängerung ändert und das, wenn es annahmeweise am äusseren Ende des Auslegers wirkt, das gleiche Drehmoment erzeugen kann, das von dem über seinen Schwerpunkt wirkenden Gewicht der Auslegerstruktur erzeugt wird, d.h. ein Gewicht, das das über seinen Schwerpunkt wirkende Gewicht der Auslegerstruktur darstellt. Es lässt sich zeigen, dass ein Ausdruck für ein solches Gewicht die Form (F ^f KL) hat, wobei F eine auf das Gewicht der Auslegerstruktur bezogene Konstante ist, während KL auf die Lage des Schwerpunktes der Auslegerstruktur für einen bestimmten -Betriebsmodus bezogen ist, wobei K eine Konstante für einen besonderen Ausleger und L die Auslegerverlängerung darstellt.

Ein Spannungsteiler mit einem festen Widerstand

hZ und einem voreingestellten veränderlichen Widerstand 43 in Reihe ist zwischen der Ausgangsklemme des Verstärkers 28 und der O V-Leitung, angeordnet. Der Wert des Widerstands 43 ist derart eingestellt, dass ein zu K proportionales Ausgangssignal an der Anzapfung des Spannungsteilers erzeugt wird. Da der Wert von K von Betriebsmodus zu Betriebsmodus des Krans variieren kann, sind eine Anzahl Widerstände, wie der Widerstand 43, angebracht,¹ die auf je den zu einem bestimmten

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Modus gehörigen Wert eingestellt sind, während weiter (nachstehend zu beschreibende) mit dem den Widerstand 43 einschlie: senden gestrichelten Rechteck angedeutete Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe der besondere jedem Betriebsmodus
entsprechende Widerstand ausgewählt wird. Die Ausgangssignale L und K werden respektiven Eingangsklemmen eines Verstärkers 44 zugeführt, der ein Ausgangssignal KL liefert.

Ein weiterer Spannungsteiler mit einem vorein— gestellten veränderlichen Widerstand 45 in Reihe mit einem
festen Widerstand 46 ist über der Bezugsspeisespannungsquelle von -5 V angeordnet, wobei der Wert des Widerstandes 45
derart eingestellt ist dass ein der Konstante F proportionales Ausgangssignal an der Anzapfung des Spannungsteilers
erzeugt wird. In diesem Beispiel sind auch eine Anzahl voreingestellter Widerstände, wie der Widerstand 45> für jeden Betriebsmodus angebracht, während weiter mit dem den Widerstand 45 einschliessenden gestrichelten Rechteck angedeutete Mittel vorgesehen sind, mit deren Hilfe der besondere jedem Modus entsprechende Widerstand 45 ausgewählt wird. Die Ausgangs signale KL und F werden über respektive Summierwiderstände als ein erstes Eingangssignal einem Analogvervielfacher 47 zugeführt. Das Ausgangssignal TR wird als zweites Eingangssignal dem Vervielfacher 47 zugeführt, dessen Ausgangssignal daher gleich (F +_ KL) . TR ist, d.h., dass dieses Ausgangssignal BM dem Drehmoment des Auslegers also proportional ist.

Dieses Ausgangssignal BM des Vervielfachers 47 wird einer Eingangsklemme eines Summierverstärkers 48 züge-

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führt. Dieser Eingangsklemme wird auch, wie noch beschrieben wird, ein weiteres Ausgangssignal FM zugeführt, das die Grosse infolge eines etwa vorhandenen Schwungarmes darstellt. Das erhaltene Ausgangssignal B des Summierverstärkers k8 kann also als "wirkliches Auslegermoment" bezeichnet werden, weil es dem Drehmoment infolge des Auslegers proportional ist das in bezug auf den (etwa vorhandenen) Schwungarm und auf eine etwaige Auslegerausweichung korrigiert ist. Das Ausgangssignal B weist eine der des Ausgangssignals M entgegengesetzte Polarität auf, welches letztere Signal, wie bereits erwähnt wurde, dem Gesamtmoment des Auslegers und der Last proportional ist. Diese beiden Ausgangssignale werden summiert, wodurch ein Ausgangssignal H = (Η-B) erhalten wird, das dem Drehmoment infolge der Last allein proportional ist, welches Ausgangssignal H über einen Relaisumschaltkontakt 4°- einer Eingangsklemme einer Summierverstärkers 50 zugeführt wird.

Ein weiteres Ausgangssignal SL wird von einer Modenschaltung 5I erzeugt, die noch näher beschrieben wird, und wird ebenfalls der Eingangsklemme des Verstärkers 50 zugeführt. Dieses Ausgangssignal SL ist dem Moment der höchstzulässigen Last proportional, das der Kran während auf den Radius bezogener Leistungen für die Auslegerlänge und den Schwenkwinkel, die augenblicklich bei jedem besonders; Betriebsmodus erhalten werden, aushalten kann. Die Einheit 51 erzeugt das Ausgangssignal SL infolge des Auftretens des Istradiusausgangssignals TR. Das Ausgangssignal SL weist eine der des Ausgangssignals H entgegengesetzte Polarität auf,

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so dass das Nettoeingangssignal am Verstärker 50 gleich (SL-H) ist. Wenn daher der Kran in einem bestimmten Betriebsmodus das Moment der höchstzulässigen Last erreicht hat, ist SL = H und ist das Nettoeingangssignal = Null, Das Ausgangssignal des Verstärkers 50 ist also auch gleich Null und am Kalibrierpunkt eines Messers 52 der zulässigen Last angezeigt, der mit der Ausgangsklemme des Verstärkers 50 verbunden ist ι wobei der Nullpunkt des Messers mechanisch zu diesem Kalibrierpunkt verschoben ist. Eine Zunahme des Lastmoments oberhalb des Maximums (H^ SL) wird ein Nettoeingangssignal einer gegebenen Polarität und ein entsprechendes Ausgangssignal des Verstärkers 50 erzeugen, das den Messer 52 in eine Uberlastungszone seiner Skala treiben wird. Lastmomente unterhalb des angegebenen Maximums (SL^> H) werden ein Nettoeingangssignal und em entsprechendes Ausgangssignal des Verstärkers 50 mit entgegengesetzter Polarität erzeugen, das den Messer in eine"sichere Zone seiner Skala treibt, wodurch die verfügbare Hebekapazität angezeigt wird.

Das Ausgangssignal des Verstärkers 50 kann auch einer Warnvorrichtung 53 zugeführt werden, die ein hörbares und/oder sichtbares Warnsignal erzeugen kann, wenn das Moment der höchstzulässigen Last erreicht oder überschritten wird. Die Warnvorrichtung 53 kann auch Mittel, die ein Vorwarnsignal liefern., wenn das Lastmoment einen vorbestimmten Prozentsatz des Moments der höchstzulässigen Last überschreitet, und/oder Erregerkreise enthalten, die die dem Hubmotor zugeführte Leistung bei einer Überlastung sperrt.

Für primäre (auf den Radius bezogene) Leistungen oder Schwungarmleistungen bei sehr grossen Radien umfassende

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Betriebsmodi übersteigt das Lastmoment in genügendem Masse das wirkliche Auslegermoment zum Vergleich des Lastmoments mit dem Moment der höchstzulässigen Last, um einen guten dynamischen ¥irkungsbereich der Vorrichtung, d.h. eine genaue Anzeige der verfügbaren Hebekapazität für einen grossen Lastbereich, zu erhalten. Für Schwungarmleistungen (auf den Winkel bezogene Leistungen) bei geringeren Radien, für die die höchstzulässige Last durch die Stärke des Schwungarmes bestimmt wird, kann jedoch das wirkliche Auslegermoment einen sehr hohen Prozentsatz des Gesamtdrehmoments bilden, so dass nur ein schlechter dynamischer Wirkungsbereich erzielbar wäre, weil der Bereich von für die Anzeige des Lastmomentausgangssignals verfügbaren Werten klein wäre. Daher ist der betreffende Modeneinheit 51 für auf den Winkel bezogene Leistungen des Krans derart geschaltet, dass sie das Ausgangssignal des Auslegerwinkeldetektors 30 durch das Inbetriebsetzen eines Relaisumschaltkontakts 5^ empfängt, während der Umschaltkontakt 49 derart betrieben wird, dass er das Ausgangssignal SL der Modeneinheit 51 und das Ausgangssignal einer Analogteilerschaltung 55 der Eingangsklemme des Verstärkers 50 zuführt. Diese Schaltung 55 hat als Eingangssignale das wirkliche Radiusausgangssignal TR, das oben bereits genannt wurde, und ein. weiteres Ausgangssignal H = (M-B), das dem Drehmoment infolge der Last allein proportional ist. Die Schaltung 55 ist für diese beiden Eingangssignale empfindlich und erzeugt ein Ausgangssignal HL, das dem Gewicht der Last proportional ist. Das Ausgangssignal SL, wie es nun von der betreffenden Schaltung 51 erzeugt ist,

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wird algebraisch mit dem Ausgangssignal HL zusammengefügt, so dass das Nettoeingangssignal am Verstärker 50 nun gleich (SL+HL) ist. Mit anderen Worten: die Anzeige der verfügbaren Hebekapazität durch den Messer 52 und die Wirkung der Warnvorrichtung 53 sind nun auf die wirkliche Hakenlast im Vergleich zu dem Lastmoment bezogen, wie dies für auf den Radius bezogene Leistungen der Fall war. Das Ausgangssignal HL wird auch einer Eingangsklemme eines Verstärkers $6 zugeführt, dessen Ausgangssignal einen Messer 57 antreibt, der zur Anzeige der wirklichen Hakenlast kalibriert ist. Dieser Messer 57 liefert eine derartige Anzeige sowohl für auf den Radius bezogene Leistungen als auch für auf den Winkel bezogene Leistungen des Krans. .

Nun seien das Schaltungselement 58» das beim Vorhandensein eines Schwungarmes Korrekturausgangssignale liefert, und das Schaltungselement 59 betrachtet, das in bezug auf eine Auslegerausweichung Korrekturausgangssignale •liefert. Diese Korrekturausgangssignale tragen zu der Erzeugung des Ist-Radiusausgangssignals TR und des dem wirklichen Auslegermoment proportionalen Ausgangssignals B bei. Insbesondere enthält das Schaltungselement 58 ein erstes Potentiometer 60 mit einer über der Bezugsspeisespannungsquelle von -5 V angeordneten Widerstandsbahn 61. Dieses Potentiometer 60 ist derart voreingestellt, dass ein dem Schwungabsatzwinkel/3 proportionales Ausgangssignal erhalten wird. Ein zweites Potentiometer 62 mit einer über der Bezugsspeisespannungsquelle von -5 V angeordneten Widerstandsbahn 63 ist derart voreingestellt, dass ein der Länge

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des Schwungarmes proportionales Ausgangssignal FL erhalten wird. Das Ausgangssignal des Potentiometers 60 wird zusammen mit dem Ausgangssignal 9 des Verstärkers 33» das dem Schwenkwinkel θ proportional ist, einem Kosinusfunktionsgenerator 6h zugeführt, der von einem dem Kosinusgenerator 35 ähnlichen Typ sein kann, aber der ein zu cos(θ -/J ) proportionales Ausgangssignal liefern kann. Dieses Ausgangssignal der Vorrichtung 64 wird als erstes Eingangssignal einem Analogvervielfacher 6^ zugeführt. Das Ausgangssignal FL des Potentiometers 62 wird als zweites Eingangssignal der Schaltung 65 zugeführt, die derart auf diese beiden Eingangssignale ausspricht, dass das Ausgangssignal FR erhalten wird, das dem "Schwungradius", d.h. dem Abstand R2 - R1 in Fig. 1, proportional ist. Dieses Ausgangssignal FR wird einer Eingangsklemme des Summierverstärkers 66 (wie oben erwähnt wurde) und auch einer Eingangsklemme eines weiteren Summierverstärkers 67 zugeführt. Das Ausgangssignal R der Schaltung 41, das dem primären Radius proportional ist, wird derselben Eingangsklemme des Verstärkers· 67 zugeführt, der diese beiden Eingangssignale summiert, so dass ein Ausgangssignal erhalten wird, das dem Gesamtabstand R + (R2-R1) proportional ist. Ein Potentiometer 68 ist zwischen der 0 V-Leitung und der Ausgangsklemme des Verstärkers 67 eingeschaltet, welches Potentiometer gemäss dem über seinen Schwerpunkt wirkenden Gewicht des Schwungarmes voreingestellt ist. Also ist das. Ausgangssignal FM am Schieber des Potentiometers 68 dem Drehmoment des Schwungarmes proportional. Dieses Ausgangssignal FM und das Ausgangssignal der Schaltung 47 werden im

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Verstärker 48 summiert.

Das Schaltungselement 59 enthält zwei Analogvervielfacher 69 und 70. Die Ausgangssignale L, E und FL werden summiert und bilden ein erstes Eingangssignal der Schaltung 69, während das Ausgangssignal 9 der Schaltung 69 als zweites Eingangssignal zugeführt wird. Das resultierende Ausgangssignal (L + E + FL)Q der Schaltung 69 ist somit dem Produkt der Gesamtlänge (einschliesslich des gegebenenfalls vorhandenen Schwungarmes) des Auslegers und des Schwenkwinkels Q proportional. Dieses resultierende Ausgangssignal wird als erstes Eingangssignal der Schaltung 70 zugeführt, während das dem Gesamtdrehmoment des Auslegers proportionale Au s gangs signal M als zweites, Eingangssignal dieser Schaltung 70 zugeführt wird. Ein Potentiometer 71 ist zwischen der 0 V-Leitung und der Ausgangsklemme der Schaltung 70 angeordnet, welches Potentiometer am Anfang des Betriebes der Vorrichtung derart voreingestellt wird, dass ein zu der betreffenden Auslegerstruktur gehöriger Widerstandswert erhalten wird. Das Ausgangssignal der Schaltung 70 ist das Produkt des Ausgangssignals M und des Ausgangssignals (L + E + FL)ö und seine Grosse wird durch die Einstellung des Potentiometers 71 derart geregelt, dass das Ausgangssignal BDC erhalten wird, das eine Funktion der Auslegerausweichung, die für die Auslegerlänge auftritt, des Stösselwinkels und des Gesamtdrehmoments ist, die augenblicklich erhalten sind. Eine Auslegerausweichung ergibt eine Vergrösserung des Radius der Last, so dass das Ausgangssignal BDC und die Ausgangssignale R und FR im Verstärker 66 summiert

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werden, welcher Verstärker das Ist—Radiusausgangssignal TR liefert. Ein Messer 72 dient zur Anzeige des Istradius der Last infolge des Ist-Radiusausgangssignals TR. Da dieses Ausgangssignal den waagerechten Abstand der Last von dem Gelenkpunkt 6 darstellt, kann, wie angegeben, ein Potentio—~ meter 72' über der Bezugsspeisespannungsquelle von -5 V angeordnet sein, um den Messer 72 um einen Betrag entsprechend dem Abstand D (Fig. 1) zurückzusetzen, so dass der Messer 72 den Radius von dem Schwenkmittelpunkt I3 her anzeigt.

Die Blockschaltbilder der Figuren 2b und 2c können auf die in den Figuren 3b bzw. 3c dargestellte Weise abgeändert werden. Entsprechende Teile der Figuren 2b und 2c sind in den Figuren 3b und Jc mit den gleichen Bezugszeichen angedeutet.

Das Ausgangssignal TR wird als erstes Eingangssignal einer Analogteilerschaltung 149 und das Ausgangssignal M wird dieser Schaltung 149 als zweites Eingangssignal zugeführt. Die Snaltung 1^9 spricht derart auf diese beiden Eingangssignale an, dass ein Ausgangssignal TEL erhalten wird, das die Gesamteffektivlast d.h. das Gesamtdrehmoment geteilt durch den Istradius — Gesamteffektivlast am Haken, darstellt. Dieses Ausgangssignal TEL wird einer Eingangsklemme eines Summierverstärkers I50 zugeführt. Ein weiteres Ausgangssignal SL wird von einer Modenschaltung 51 erzeugt, die noch näher beschrieben wird, welches Ausgangssignal SL auch der Eingangsklemme des Verstärkers I50 zugeführt wird. Für die auf den Radius bezogenen Leistungen, die beschrieben werden, spricht die Schaltung 5I auf das Ausgangssignal TR

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derart an, dass ein Ausgangssignal SL erhalten wird. Dieses Ausgangssignal SL ist der höchstzulässigen Gesamteffektivlast proportional, die der Kran für die augenblicklich erhaltene Auslegerlänge und den augenblicklich erhaltenen Schwenkwinkel (d.h. Lastradius) in jedem besonderen Betriebsmodus aushalten kann. Das Ausgangssignal SL weist eine der des Ausgangssignals TEL entgegengesetzte Polarität auf.

Für eine teleskopische Auslegerstruktur ist es aber nicht genügend, nur algebraisch die Ausgangssignale SL und TEL zusammenzufügen, um ein Nettoeingangssignal für den Verstärker 15O zu erhalten, das dazu benutzt werden kann, die Kranlast anzuzeigen, wie oben erläutert wurde.

Das Ausgangssignal KL wird als weiteres Eingangssignal dem Verstärker 15O zugeführt. Wenn der Kran daher seine höchstzulässige Gesamteffektiv-last in einem bestimmten Betriebsmodus erreicht hat, ist SL = TEL +_ KL und ist das Nettoeingangssignal für den Verstärker I50 gleich Null. Das Ausgangssignal des Verstärkers I50 ist also auch gleich Null und wird am Kalibrierpunkt eines Messers I58 der zulässigen Last angezeigt, der mit der Ausgangsklemme des Verstärkers 150 verbunden ist, wobei der Nullpunkt des Messers mechanisch zu diesem Kalibrierpunkt verschoben ist. Eine Vergrösserung der Gesamteffektivlast oberhalb des angegebenen Maximums (TEL +_ KL^ SL) ergibt ein Nettoeingangssignal einer bestimmten Polarität und ein entsprechendes Ausgangssignal des Verstärkers I50, das den Messer I50 in eine Uberlastungszone seiner Skala treiben wird. Gesamteffektivlasten unterhalb des angegebenen Maximums (SL^TEL +^ KL) ergeben ein Netto-

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eingangssignal und ein entsprechendes Aasgangssignal des Verstärkers 150 der entgegengesetzten Polarität, die den Messer I58 in eine sichere Zone seiner Skala treiben und so die verfügbare Hebekapazität anzeigen. Das Ausgangssignal des Verstärkers 150 kann auch einer Warnvorrichtung 159 zvL-r geführt werden, die ein hörbares und/oder sichtbares Warnsignal erzeugt, wenn die höchstzulässige Gesamteffektivlast erreicht oder überschritten wird.

Die Vorrichtung kann auch Mittel, die ein

Vorwarnsignal liefern, wenn die Gesamteffektivlast einen vorbestimmten Prozentsatz der höchstzulässigen Gesamteffektivlast überschreitet, und/oder Erregerkreise enthalten, die die dem Hubmotor zugeführte Leistung bei einer Überlastung sperren. Vorzugsweise wird jedoch ein Vorwarnsignal geliefert. wenn ein vorbestimmter Prozentsatz des höchstzulässigen Gewichts der wirklichen Hakenlast, also nicht der Gesamteffektivlast, überschritten wird. Um diese Erleichterung .zu erzielen, enthält die Vorrichtung einen weiteren Verstärker 160, dessen Eingangsklemme das Ausgangssignal des Verstärkers 150.zugeführt wird. Das Ausgangssignal SL wird einer ersten Eingangskiemme eines Verstärkers I66 zugeführt, während das Ausgangssignal F einer zweiten Eingangsklemme des Verstärkers 166 zugeführt wird. Diese Ausgangssignale SL und F weisen entgegengesetzte Polaritäten auf, so dass das Ausgangssignal des Verstärkers 166=(SL +F) ist. Das letztere Ausgangssignal wird über dem Potentiometer 162 angelegt, dessen Schieber 161 mit der Eingangsklemme des Verstärkers I60 verbunden ist. Für die Bedingung SL> TEL _+ KL weist das Ausgangssignal des

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Verstärkers I50 eine der des Ausgangssignals des Verstärkers 166 entgegengesetzte Polarität auf; Auf diese·Weise wird das Nettoeingangssignal für den Verstärker I66 gleich Null, wodurch eine Warnvorrichtung I67 am Ausgang des Verstärkers 160 in Betrieb gesetzt wird, wenn das Ausgangssignal des Verstärkers 150, das der verfügbaren Hebekapazität entspricht auf einen Wert herabsinkt, der einem Prozentsatz des Ausgangssignals (SL + f) entspricht, der durch die Einstellung des Potentiometers I61 bestimmt wird. Es sei bemerkt, dass der Prozentsatz des Ausgangssignals (SL + F) nie auf Null herabsinkt, wenn auch das Ausgangssignal SL wohl auf diesen Wert abfallen kann, was auf. den Beitrag des Ausgangssignals F zurückzuführen ist. Wenn somit ein von der Vorrichtung gesteuerter Kran bei extremen Radius- oder Schwenkwinkelwertei arbeitet, kann die Warnvorrichtung I67 wirksam werden, um eine sehr geringe Hebekapazität anzuzeigen, die verfügbar ist. bevor irgendeine Last an dem Haken befestigt wird.

Die Ausgangssignale TEL, +^ KL und F können auch

an der Eingangsklemme eines weiteren Verstärkers 17I zusammengefügt werden, wodurch ein Nettoeingangssignal für diesen Verstärker erhalten wird, das dem Gewicht der Hakenlast proportional ist. Das Ausgangssignal des Verstärkers I7I treibt einen Messer 172 an, der zur Anzeige der wirklichen Hakenlast kalibriert ist.

Für auf den Winkel bezogene Leistungen (d.h. gewöhnlich das Vorhandensein eines Schwungarmes) spricht die Schaltung 51 auf das Ausgangssignal θ derart an, dass das Ausgangssignal SL erhalten wird, wobei Relaisumschaltkon-

, 2Ί22331

takte 5^ auswählen, welches der Ausgangssignale TR und θ der Schaltung 51 zugeführt wird. Für auf den Winkel bezogene Leistungen ist somit das Ausgangssignal SL der höchstzulässigen Gesamteffektivlast proportional, die der Kran bei dem augenblicklich erhaltenen Schwenkwinkel aushalten, kann. Der Lastradius wird nicht berücksichtigt, weil die höchstzulässige Last von der Stärke des Schwüngarmes beschränkt wird. Die Ausgangssignale SL, _+ KL und F werden auf gleiche Weise wie für auf den Radius bezogene Leistungen zum Antreiben der Messer I58 und 172 und zur Betätigung der Warnvorrichtungen 159 und 167 verwendet.

Anders als für auf den Radius bezogene Leistungen, für die das Ausgangssignal E der Auslegerlänge in völlig zurückgezogenem Zustand in jedem Modus proportional gemacht wird, wird für auf den Winkel bezogene Leistungen bei Anwendung eines Schwungarmes das Ausgangssignal E von einem solchen gerade proportionalen Wert verschieden gemacht, wobei die Tatsache berücksichtigt wird, dass für jeden gegebenen Schwenkwinkel und jede gegebene Last das Verhältnis der Drehmomente infolge der Last allein (unter Vernachlässigung des Drehmoments der Auslegerstruktur) für einen völlig ausgezogenen Ausleger -und einen völlig zurückgezogenen Ausleger nicht gleich dem Verhältnis der entsprechenden Lastradien ist. Diese Ungleichheit kann dadurch bestimmt werden, dass der Effekt einer teleskopischen Verschiebung des Auslegers zwischen dem völlig ausgezogenen und dem völlig zurückgezogenen Zustand bei verschiedenen Schwenkwinkeln betrachtet wird, woraus ersichtlich ist, dass der Lastradiusanteil infolge des Absatζschwungarmes bei grossen Schwenkwinkeln grosser als bei kleinen Schwenkwinkeln ist. Eine ähnliche Betrachtung gilt für den Effekt

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-23'

des über seinen Schwerpunkt wirkenden Gewichts des Schwungarme s.

Unter einem anderen Aspekt wegen des "Offsets" des Schwungarmes betrachtet, ist das Drehmoment infolge der Hakenlast" nicht senkrecht zu der Ataslegerach.se, sondern senkrecht zu einer Linie, die den Gelenkpunkt 6 (Fig. 1) mit dem Ende des Schwungarmes verbindet. Auch das Drehmoment infolge des Gewichts des Sctawungarmes, das über seinen Schwerpunkt wirkt, ist nicht senkrecht zu der Auslegerachse. Daher stellt das Ausgangssignal M, das von dem wirklichen Gesamtdrehmoment abgeleitet ist, das als senkrecht zu der Auslegerachse betrachtet wird, nictit genau das Gesamtdrehmoment dar, wenn ein Absatzschwungarm vorhanden ist. Der Fehler im Ausgangssignal M ändert sich mit der Auslegerverlängerung und mit dem Schwenkwinkel.

Um einen genauen Wert für das Ausgangssignal ·

TEL beim Vorhandensein eines Schwungarmes zu erhalten, wird daher das Ausgangssignal M nicht durch ein Istradiusausgangssignal, das dem Lastradius gerade (d.h. Ausgangssignal TR wie bei auf den Radius bezogenen Leistungen) proportional ist, sondern durch ein Radiusausgangssignal geteilt, das sich von dem Istradiusausgangssignal auf gleiche Weise wie das Ausgangssignal M von dem wirklichen Gesamtdrehmoment ändert. Dies wird mit genügender .Genauigkeit dadurch erzielt, dass ein auf die Länge des Schwungarmes bezogener Betrag zu dem Ausgangssignal E addiert wird, welcher Betrag durch Einstellung des Potentiometers hO erhalten wird. Dies würde aber die richtige Radiuskorrektur nur für einen bestimmten

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Schwenkwinkel liefern. Um die richtige Radiuskorrektur für jeden Schwenkwinkel zu erhalten, enthält die Vorrichtung weiter ein Potentiometer 1^1, das derart geschaltet ist, dass es an einem Ende das Ausgangssignal θ empfängt, während sein anderes Ende mit der O V-Leitung verbunden ist. Dieses
Potentiometer 141 ist derart voreingestellt, dass es ein Korrekturausgangssignal J =· O/k liefert, wobei k eine
Konstante für jeden auf den Winkel bezogenen Betriebsmodus ist. Dieses Ausgangssignal J wird der Eingangsklemme des Verstärkers 38 zusammen mit dem Ausgangssignal E und dem Ausgangssignal L zugeführt. Das Ausgangssignal R der
Schaltung k2 ist nun somit (L + E + j) cos Θ. Infolgedessen ist das Ausgangssignal TR nicht mehr ein Ist-Radiusausgangssignal, sondern ist derart korrigiert, dass der genügend genaue Wert für das Gesamteffektivlast-Ausgangssignal TEL erhalten wird. Da das Ausgangssignal TR nicht mehr ein
Ist-Radiusausgangssignal ist, wird der Lastradiusanzeigemesser 72 nicht für Betrieb mit einem Absatzschwungarm
verwendet. Dies ist jedoch nicht besonders wichtig, weil der Lastradius für auf den Winkel bezogene Leistungen nicht von Bedeutung ist.

Eine Lastanzeigevorrichtung der vorerwähnten Art, die eine Anzeige der Hebekapazität in bezug auf die Gesamteffektivlast am Haken liefert, ist vorteilhaft im
Vergleich zu anderen Lastanzeigevorrichtungen, weil ein
grösserer dynamischer Arbeitsbereich für einen grösseren Bereich von Kranumfängen mit dieser Vorrichtung erhalten werden kann, so dass sie besser für Kräne o.dgl. verschiedene!

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Umfange verwendet werden kann. Dies lässt sich wie folgt erklären.

Zunächst sei ein Kran betrachtet, der annahmeweise z.B. 10 Tonnen bei einem Radius von 15 Fuss, aber nur 0,5 Tonnen bei einem Radius von 50 Fuss heben kann. Das Verhältnis zwischen Höchsthakenlast und mindesthakenlast ist 10 Tonnen : 0,5 Tonnen (d.h. 20 : 1), während das Verhältnis zwischen den Drehmomenten von Höchst- und Mindesthakenlast (10 χ 15 = 15θ) : (θ,5 χ 50 = 25) Tonnen/ Fuss (d.h. 6 : 1) ist. Wenn angenommen wird, dass in einer Lastanzeigevorrichtung Operationsverstärker mit einem dynamischen Bereich von 0 - 5 ^v verwendet werden, ist im ersten Falle 5 ν = 10 Tonnen und 0,25 ^v = 0,5 Tonnen, während im zweiten Falle 5 ^v = 15Ο Tonnen/Fuss und nahezu 0,8 ν = 25 Tonnen/Fuss ist. Wenn weiter angenommen wird, dass die"Operationsverstärker eine dauernde Fehlerspannung von 0,5 mV aufweisen, ergibt 0,5 mV in 5V einen Fehler von 0,01$ im Verstärkerausgangssignal und ergibt 0,5 mV in 0,8 V einen Fehler von 0,066 $ im Verstärkerausgangssignal. Wenn die Gesamtvorrichtung insgesamt nur einen Fehler von weniger als 1 $ aufweisen darf, wären die genannten Fehler annehmbar, vorausgesetzt, dass diese Fehler von Verstärkern in der ganzen Vorrichtung sich nicht anhäufen und dann den zulässigen Fehlerprozentsatz überschreiten.

Bei einem Kran, der annahmeweise z.B. kO Tonnen bei einem Radius von 15 Fuss und 0,4 Tonnen bei einem Radius von 100 Fuss heben kann, ist jedoch das Verhältnis zwischen Höchst- und Mindesthakenlast 100 : 1 und ist das Verhältnis

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zwischen den Drehmomenten von Höchst- und Mindesthakenlast (40 χ 15 = 600) : (0,4 χ 100 = 4θ) Tonnen/Fuss (d.h. I5 : 1).

Dieses zweite Verhältnis von 15 : 1 nähert

sich dem ersten Verhältnis von 20 : 1 für -die kleineren Kräne so dass der Prozentsatz des Fehlers für Drehmomentberechnung bei den grösseren Kränen nun etwas grosser als der Prozentsatz des Fehlers für Hakenlastberechnung bei den kleineren Kränen ist. Ausserdem ergibt nun die Hakenlastberechnung für die grösseren Kräne 0,5 mV in 50 mV (d.h. Spannungswert für 0,4 Tonnen), so dass der Prozentsatz des Fehlers in diesem Falle 1 <$> ist, was der ganze für die Vorrichtung zulässige Prozentsatz ist.

Nun sei eine Vorrichtung nach der Erfindung betrachtet, die Anzeigen über die höchstzulässige Last liefert, die aus der Gesamteffektivlast am Haken berechnet werden. Wenn die Auslegerstruktur des kleineren Krans 4 Tonnen wägt, so dass das durchschnittliche Effektivgewicht des Auslegers am Haken dann 2 Tonnen beträgt, ist das Gesamteffektivhakenlastverhältnis zwischen Maximum und Minimum für den kleineren Kran ( 10 + 2) : (0,5 + 2)^5 : Wenn die Auslegerstruktur des grösseren Krans 10 Tonnen wägt, so dass das durchschnittliche Effektivgewicht des Auslegers am Haken dann 5 Tonnen ist, ist das Gesamteffektivhakenlastverhältnis zwischen Maximum und Minimum für den grösseren Kran (4θ + 5) : (θ,4 + 5)"^9 : 1. Aus diesen nur beispielsweise gegebenen Zahlen ist ersichtlich, dass unter den angenommenen Bedingungen mit der Vorrichtung nach der Erfindung ein dynamischer Arbeitsbereich für beide Kranarten

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mit einem annehmbaren Prozentsatz des Fehlers erhalten werden kann.

Auch mit Rücksicht auf die Verbesserung des

dynamischen Arbeitsbereiches kann die folgende Abänderung in bezug auf den Messer I58 (Fig. 3c) vorgenommen werden. Dieser Messer I58 zeigt, wie oben beschrieben wurde, den Unterschied zwischen den Ausgangssignalen (TEL· + KL) und SL an.

Für grosse Leistungen eines Krans sind beide Ausgangssignale TEL und SL grosg so dass der Unterschied zwischen diesen Signalen gross sein kann und die Empfindlichkeit des Messers genügend ist. Für geringe Leistungen eines Krans sind jedoch beide Ausgangssignale TEL und SL klein und die Empfindlichkeit des" Messers kann ungenügend sein, um eine Anzeige des Unterschiedes zwischen einem belasteten und einem unbelasteten Zustand zu liefern. Daher kann zum Erhalten nahezu der gleichen Empfindlichkeit die Verstärkung des Verstärkers 150. dirch das Ausgangs signal SL geteilt werden wobei der Messer I58" in bezug auf den Prozentsatz der "zulässigen Last" (innerhalb gewisser Grenzen) kalibriert ist

Die Modenschaltung 51» die nun an Hand der Fig. beschrieben wird, enthält eine Anzahl gleicher Funktionsgeneratoren, die je ein Ausgangssignal liefern können, das sich gemäss einer vorher bestimmten Funktion ändert. Für jeden gesonderten Betriebsmodus des Krans ist ein Funktionsgenerator vorgesehen, der auf eine Funktion voreingestellt ist, die der vom Hersteller gegebenen Datenkurve für den betreffenden Betriebsmodus entspricht. Es sind Mittel vorge-

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'sehen, mit deren Hilfe der dem betreffenden Betriebsmodus entsprechende Funktionsgenerator ausgewählt wird.

In Fig. 4 ist ein Funktionsgenerator 73 auf

einer mit einem gestrichelten Rechteck angedeuteten Printplatte angebracht. Diese Schaltung enthält eine Anzahl gleicher Schwellwertverstärker 7k, 75» 76 und 77· Ein positives Eingangssignal V , das entweder das Schwenkwinkelausgangs signal θ des Verstärkers 33 oder das Ist-Radiusausgangssignal TR des Verstärkers 66 sein kann, wird jedem Schwellwertverstärker zugeführt. Wenn zunächst der Schwellwertverstärker Tk betrachtet wird, ergibt sich, dass das Eingangssignal V-p^, das über einen Kontakt RLIA des Relais RL1 fliesst das beim Betrieb der betreffenden Schaltung 73 erregt wird, über einen Eingangswiderstand 78 einer Eingangsklemme eines Verstärkers 79 zugeführt wird. Ein negatives Vorspannungssignal wird derselben Eingangsklemme über einen Widerstand 80 des Schiebers eines voreingestellten Potentiometers 81 (Unterbrechung 1) zugeführt, das zwischen einer Bezugsspeisespannungsquelle von -5 V (über den Relaiskontakt RLID) und Erde angeordnet ist. Die Ausgangsklemme des Verstärkers 79 ist mit derselben Eingangsklemme desselben über eine Rückkopplungsschaltung mit einem Widerstand 82 und zwei Dioden 83 und 8k verbunden. Die Anordnung ist derart, dass, wenn die Grosse des positiven Eingangssignals V geringer als die des negativen Vorspannungssignals ist, wodurch am Verstärker 79 ein negatives Nettoeingangssignal erhalten wird, das Ausgangssignal des Verstärkers positiv wird. Dadurch wird die Diode 83 leitend. Da das Eingangssignal des Verstärkers

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ein virtuelles Erdsignal ist, wird das Ausgangssignal somit nahezu auf Erdpotential (zuzüglich der über dem niedrigen Vorwärtswiderstand der Diode 83 entwickelten Spannung) für alle den Wert der vom Potentiometer 81 eingestellten Vorspannung unterschreitenden Werte des Eingangssignals V_T gehalten. .

' Wenn der Wert des Eingangssignals V^ grosser

als der Vorspannungswert ist, wodurch ein positives Nettoeingangs signal erhalten wird, wird das Ausgangssignal des Verstärkers 79 negativ. Die Diode 83 wird gesperrt, aber die Diode 8^ ist leitend und schaltet den Widerstand 82 als Rückkopplungswiders tand zwischen der Ausgangs- und der Eingangsklemme des Verstärkers 79 ein.

Daher bleibt, wenn sich das Eingangssignal V_T von Null zu seinem Höchstwert, z.B. -5 V, ändert, das Ausgangssignal des Schwellwertverstärkers Tk nahezu gleich Null, bis das Eingangssignal V, einen Wert (den Schwell- oder Unterbrechungswert) erreicht, der durch die Einstellung des (Unterbrechung 1) Potentiometers Ö1 bestimmt wird. Danach nimmt das Ausgangssignal linear mit der weiteren Zunahme des Eingangssignals V mit negativer Polarität und mit einer durch die relativen Werte des Rückkopplungswiderstandes 82 und des Eingangswiderstandes 78 bestimmten Geschwindigkeit zu.

Das Ausgangssignal des Schwellwertverstärkers Tk wird einem ersten Summierverbindungspunkt 85 über einen Widerstand 86 und auch eitlem Ende eines (Neigung 1)-Potentiometers 87 zugeführt. Der Schieber des Potentiometers 87 ist mit einem zweiten Summierverbundungspunkt 88 über einen

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Widerstand 89 verbunden.

Die Schwellwertverstärker 75, 76 und 77 sind

dem eben beschriebenen Schwellwertverstärker lh ähnlich und sind mit Schwellwerteinstellpotentiometern 90 (Unterbrechung 2), 91 (Unterbrechung 3) bzw. 9² (Unterbrechung h) versehen. Ihre-Ausgangssignale werden dem ersten Summierverbindungspunkt 85 über Widerstände 93, 9h bzw. 95 und auch Potentiometern 96 (Neigung 2), 97 (Neigung 3) bzw. 98 (Neigung 4) zugeführt. Die Schieber der Potentiometer 96, 97 und 98 sind über Widerstände 99t 100 bzw. 101 mit dem zweiten Summierverbindungspunkt 88 verbunden.

Das Eingangssignal V_T„ wird dem ersten

Summierverbindungspunkt 85 über einen Widerstand 102 und auch einem "Anfangsneigungs"-Potentiometer IO3 zugeführt, dessen Schieber mit dem zweiten Summierverbindungspunkt 88 über einen Widerstand 1θ4 verbunden ist.

Ein "Schiebe"-Potentiometer 105 ist zwischen

Erde und der -5 V-Bezugsspeisespannungsquelle eingeschaltet und sein Schieber ist mit dem zweiten Summierverbindungspunkt 88 über einen Widerstand IO6 verbunden.

Der erste Summierverbindungspunkt 85 ist über den Relaiskontakt RLIB mit einer Eingangsklemme eines. Verstärkers I07 verbunden, der in der Modenschaltung 5I enthalten ist. Der zweite Summierverbindungspunkt 88 ist über den Relaiskontakt RLIC mit einer Eingangsklemme eines invertierenden Verstärkers IO8 verbunden, dessen Ausgangsklemme über einen Widerstand 109 mit der genannten Eingangsklemme des Verstärkers I07 verbunden ist. '

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Die Wirkungsweise ist folgende: Unter augenblicklicher Vernachlässigung des zweiten Summierverbindungspunktes 88 und des Verstärkers 108 hängt das Ausgangssignal des Verstärkers 107 von den Beiträgen zu dem ersten Summierverbindungapunkt von dem Eingangssignal V_TW über den Widerstand 102 und von den Schwellwertverstärkern 7^, 75, 76 und 77 ab.

Wenn das Eingangssignal V_TTJ von Null an zunimmt, fliesst ein Strom durch den Widerstand 102, aber bis das Eingangssignal V_T„ die respektiven Schwellwertpunkte der Schwellwertverstärker erreicht, bleiben ihre Ausgangssignale alle gleich Null. Infolgedessen nimmt das Ausgangssignal des Verstärkers IO7 anfänglich linear mit dem Eingangssignal V_x^. mit einer durch die relativen Werte eines Rückkopplungswiderstandes 110 und des Widerstandes 102 bestimmten Geschwindigkeit und mit negativer Polarität zu.

Wenn das Eingangssignal V_TM den ersten durch

die Einstellung des Potentiometers 81 bestimmten Wendepunkt erreicht, fängt "der erste Schwellwertverstärker ¹Jh an, ein Ausgangssignal zu liefern, das linear mit weiterer Zunahme des Eingangssignals V zunimmt und negativ verläuft. Der über den Widerstand 86 in die Eingangsklemme des Verstärkers 107 fliessende Strom weist daher eine der des über den Widerstand 102 fliessenden Stromes entgegengesetzte Polarität auf. Der Nettoeffekt ist der, dass die Geschwindigkeit der Zunahme des Eingangsstromes mit zunehmendem Eingangssignal V^_n für Werte des Eingangssignals V oberhalb des ersten Schwellwertpunktes herabgesetzt wird. Daher wird ebenfalls

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die Geschwindigkeit der Zunahme des Ausgangssignals des Verstärkers 107 herabgesetzt.

Wenn das Eingangssignal V_T weiter zunimmt,

erreicht es nacheinander den zweiten, den dritten und den vierten Schwellwertpunkt, welche Punkte durch die Einstellungen der Potentiometer 90, 9-1 bzw. 92 bestimmt werden. An diesen Punkten fangen die Schwellwertverstärker 75» 7^ und nacheinander an, zu dem Eingangsstrom des Verstärkers 107 beizutragen.

Dies hat zur Folge, dass eine das Ausgangssignal

des Verstärkers 107 als-Funktion des Eingangs signals V_T1._T

IJN

darstellende Kurve unter Vernachlässigung des Verstärkers 108 fünf lineare Teile enthält, deren Neigungen sich allmählich verringern. Die Schwellwertpunkte, an denen sich die Neigung ändert, werden durch Einstellung der Potentiometer 81, 90, 91 und 92 selektiert.

Wenn nun der Summierverbindungspunkt 88 und

der Verstärker 108 betrachtet werden, ist ersichtlich, dass die Eingangssignale an diesem Verbindungspunkt einen durch Einstellung des Potentiometers 103 ausgewählten Bruchteil des EingangsSignals V und durch Einstellung der Potentiometer 87, 96, 97 und 98 ausgewählte Bruchteile der Ausgangssignale der Schwellwertverstärker- Jk, 75> 7^ bzw. 77 enthalten Infolgedessen enthält die das Ausgangssignal des Verstärkers 108 als Funktion des Eingangssignals V darstellende Kurve fünf lineare Teile, deren Neigungen sich allmählich verringern und je für sich geringer als oder gleich den Neigungen der Teile der entsprechenden Kurve für den Ver-

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stärker 107 sind. Die Wendepunkte der beiden Kurven sind miteinander identisch..

Da das Ausgangssignal des Verstärkers 109 der Eingangsklemme des Verstärkers 107 zugeführt wird, ist das Gesamtausgangssignal des letzteren Verstärkers der Unterschiec zwisohen den beiden, vorerwähnten Kurven. Infolgedessen ist die Gesamtkennlinie eine Kurve mit fünf linearen Teilen, wobei sowohl die Neigungen der einzelnen Teile als auch die Wendepunkte, an denen sich die Neigungen ändern, einstellbar sind. Ausserdem kann der Gleichstrompegel der Kennlinie durch Einstellung des "Schiebe"-Potentiometers 105 geändert werden, das den dem Summierverbindungspunkt 88 zugeführten Strom abändert.

Die Schwellwertpotentxometer, die Neigungs-

potentiometer und die Schiebepotentiometer sind derart eingestellt, dass sie eine Gesamtkennlinie liefern, die innerhalb enger Grenzen einer Krandatenkurve entspricht.

Ein Funktionsgenerator 73 ist für jede einzelne Datenkurve angeordnet. Jeder erste Summierverbindungspunkt ist über seinen betreffenden Relaiskontakt RLIB mit der Eingangsklemme des Verstärkers 107 und jeder zweite Summierverbindungspunkt 88 ist Über seinen betreffenden Relaiskbntakt RLIC mit der Eingangsklemme des Verstärkers IO8 verbunden. Wählschaltungen innerhalb der Modeneinheit 51 sichern, dass nur eines der Relais, wie das Relais RLI, zu jedem Zeitpunkt angeregt ist, so dass nur einer dar Funktionsgeneratoren '73 wirksam ist.

Die Wählschaltungen regen den Funktionsgenerator an, der zu dem Modus gehört, in dem der Kran betrieben wird, und können automatisch arbeiten. Z.B. können Sensoren vorgesehen werden, um zu detektieren, wenn die Stabilisatoren

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ausgeklappt und blockiert sind. Erst wenn die Stabilisatorsensoren betrieben werden, wird ein Funktionsgenerator für blockierte Betriebsmodi eingeschaltet werden. ¥enn die Sensoren nicht wirksam sind, wird ein dem Modus "frei auf Rädern" entsprechender Funktionsgenerator ausgewählt.

Auf gleiche Weise werden für Kräne, deren

Schwungarmleistungsbelastnngen von den Hauptradiusleistungsbelastungen für gewisse Kombinationen von Schwenkwinkel und Auslegerverlängerung eliminiert werden, die Auslegerverlängerung und der Schwenkwinkel den Selektionsschaltungen zugeführt, wobei der selektierte Funktionsgenerator von den Werten dieser Signale abhängt.

Das Ist—Radiusausgangssignal TR, das vom

Verstärker 66 geliefert wird, wird der Modenschaltung zugeführt und an die Eingänge derjenigen Funktionsgeneratoren 73 angelegt, die ausgewählt werden, wenn der Kran auf den Radius bezogene Betriebsleistungen vollführt. Auf gleiche Weise wird das vom Verstärker 33 gelieferte Schwenkwinkelausgangssignal 0 an die Eingänge derjenigen Einheiten angelegt, die für auf den Winkel bezogene Betriebsmodi ausgewählt werden. Jn jedem Falle erfolgt dieses Anlegen über den Relaiskontakt RLIA.

Wie bereits in bezug auf Figuren 2 und 3

erwähnt wurde, variieren für verschiedene Betriebsmodi die Effektivlänge des Auslegers im völlig zurückgezogenem Zustand (Ausgangssignal E) und auch die Werte der konstanten Ausgangssignale F und K. In jedem der Funktionsgeneratoren 73 befindet sich ein voreingestellter veränderlicher Wider-

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stand kO, von dem ein Ende mit der O V-Leitung und das andere Ende mit einer Seite eines Relaxskontakts RLIE verbunden ist. Die anderen Seiten der Kontakte RLIE aller Generatoren 73 sind miteinander und. mit der negativen Eingangsklemme des Verstärkers 38 verbunden (Fig. 2), so dass der Widerstand kO des ausgewählten Generators 73 i*¹ der mit dem den Widerstand hO einschliessenden gestrichelten Rechteck angegebenen Lage der Figuren 2 und 3 angeordnet wird.

Auf gleiche Weise enthält jeder Funktionsgenerator 73 voreingestellte veränderliche Widerstände hj und 45, die über Relaiskontakte RLIP bzw. RLIG- auf* die mit den.diese Widerstände einschliessenden gestrichelten Rechtecken angegebenen'Lagen nach den Figuren 2 bzw. 3 eingestellt werden können. .

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Claims (12)

1. PATENTANSPRUCHE:

   1 .J Las tanzeigevorrichtung zur Anwendung bei einer

   Lasthebeeinrichtung, wie einem Kran, mit einem gelenkigen -teleskopischen Ausleger, der mit einem Schwungarm verlängert und mittels eines hydraulischen Stössels oder eines anderen Abstützmittels geschwenkt werden kann, welche Vorrichtung enthält: erste Mittel zum Erzeugen eines Ausgangssignals M, das das Gesamtdrehmoment des Auslegers um seinen Gelenkpunkt beim Abstützen einer Last an einem Haken darstellt; zweite Mittel zum Erzeugen des Signals L', das die Länge des Auslegers darstellt, und dritte Mittel zum Erzeugen des Signals Θ, das den Auslegerschwenkwinkel darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung weiter enthält: vierte-Mittel, die mit den Ausgängen der ersten, zweiten und dritten Mittel verbunden sind und ein Ist-Radiussignal TR erzeugen, das den wirklichen waagerechten Abstand zwischen dem Auslegergelenkpunkt und der Last einschliesslich einer Auslegerausweichung und der Wirkung eines etwa vorhandenen Schwungarmes darstellt; fünfte Mittel, die mit den zweiten Mitteln verbunden sind und ein Gewichtssignal ¥„ erzeugen, das das über seinen Schwerpunkt wirkende auf den Haken übertragene Gewicht des Auslegers allein darstellt; einen Funktionsgenerator zum Erzeugen eines Ausgangssignals SL, das die maximale Hebekapazität der Hebeeinrichtung in bezug auf den Betriebsmodus darstellt, und Rechenmittel mit Eingängen für die Signale M, L, 9, TR, W und SL und Ausgängen für Anzeige- und Signalisierungsmittel, welche Ausgänge die Hebekapazität, den Istradius und das Gewicht der

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   Last darstellen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-·

   zeichnet, dass die vierten Mittel einen ersten Vervielfacher enthalten, von dem ein erster Eingang mit den zweiten xias Signal L empfangenden Mitteln und ein weiterer Eingang mit den dritten das Signal θ empfangenden Mitteln verbunden ist, während der Ausgang mit einem ersten Eingang eines zweiten Vervielfachers verbunden ist, der einen zweiten Eingang enthält, der mit den ersten das Signal M empfangenden Mitteln verbunden ist, wobei dieser zweite Vervielfacher einen Ausgan, enthält, der ein Signal erzeugt, das L.Q.M. darstellt, welche vierten Mittel weiter einen ersten Kosinusfunktionsgenerator mit einem mit den dritten Mitteln verbundenen- Eingang, einen dritten Vervielfacher mit einem mit dem Ausgang des ersten Kosinusfunktionsgenerators verbundenen Eingang und mit einem mit den zweiten Mitteln verbundenen Eingang, und einen ersten Summierverstärker enthalten, dessen Summiereingang mit dem Ausgang des dritten Vervielfachers und mit dem Ausgang des zweiten Vervielfachers verbunden ist, welcher Verstärker ein Ausgangssignal erzeugt, das L.9.M. + L cos θ darstellt, das das Ist-Radiussignal TR ohne Schwungan ist.
3. 3· Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass beim Vorhandensein eines Schwungarmes die vierten Mittel eine Schwungarmeinheit enthalten, die mit einem zweiten Kosinusfunktionsgenerator versehen ist, von dem ein erster Eingang mit den dritten Mitteln verbunden ist, während ein weiterer Eingang an ein den Absatzwinkel A des

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   Schwungarmes darstellendes Potential gelegt wird, wobei die vierten Mittel einen vierten Vervielfacher enthalten, von dein ein Eingang mit dem Ausgang des zweiten Kosinusfunktionsgenerators verbunden ist, während ein weiterer Eingang an ein die Länge des Schwungarmes darstellendes Potential FL angelegt und der Ausgang mit dem Summiereingang des ersten Summierverstärkers verbunden ist, während der erste Eingang

   an
   des ersten Vervielfachers auch/das Potential FL angelegt wird, so dass das Ausgangssignal des Summierverstärkers (L+FL)O M + L cos θ + FL cos(Q -ß ) darstellt, das das Ist—Radiussignal TR mit Schwungarm ist
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, dass die fünften Mittel exnen Differenzverstärker enthalten, von dem ein Eingang mit den zweiten Mitteln und der andere Eingang mit einem einstellbaren Spannungsteiler verbunden ist, dessen Aussenende mit den zweiten Mitteln und mit Erde verbunden ist und von dem ein Ausgang ein Signal +_ KL erzeugt, wobei K eine Konstante für einen besonderen Ausleger und L das Auslegerlängesignal ist, während weiter eine Quelle festen Bezugspotentials F, bezogen auf das Gewicht des Auslegers, vorgesehen ist.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die fünften Mittel einen Summierausgang für das Gewichtssignal ¥„ enthalten, das die Summation des

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   Potentials F und des Signals £ KL ist.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5₅ dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel einen fünften Vervielfacher

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   enthalten, von dem ein Eingang mit dem Summierausgang und der andere Eingang mit dem Ausgang des genannten Summierverstärkers verbunden ist, während ein Ausgang ein Signal BM erzeugt, das das Moment des Auslegers allein als Teil des Ausgangssignals M darstellt.
7. 7· Vorrichtung nach Anspruch 3» ^i 5 oder 6,

   dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel einen' zweiten Summierverstärker enthalten, dessen Summiereingang mit dem Ausgang des vierten Vervielfachers und mit dera Ausgang des dritten Vervielfachers verbunden ist, welcher Verstärker ein Signal FM erzeugt, das das Moment des Schwungarmes als Teil des Ausgangssignals M darstellt.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7» dadurch

   gekennzeichnet, dass die Rechenmittel eine erste Summiervorrichtung zur Summierung der Signale FM, BM, M und SL enthalten, um das Signal SL - (M-BM-FM) für die Anzeige- und Signalisierungsmittel zu erzeugen, das die Hebekapazität darstellt.
9. 9· Vorrichtung nach Anspüren 6, 7 oder 8, dadurch

   gekennzeichnet, dass die Rechenmittel eine zweite Summiervorrichtung zur Summierung der Signale FM, BM und M enthalten, um das Lastmomentsignal M-BM-FM zu erzeugen, das an dem ersten Eingang einer ersten Teilerschaltung vorhanden ist, welcher zweite Eingang mit dem Ausgang des ersten Summierverstärkers verbunden ist und welcher Ausgang ein Signal erzeugt, das das Gewicht der Last darstellt.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel eine zweite Teilerschaltung

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    enthalten, von der ein Eingang mit den ersten Mitteln und der· andere Eingang mit dem Ausgang des ersten Summierverstärkers verbunden ist, während der Ausgang ein Signal TEL erzeugt, das die Gesamteffektivlast darstellt.
11. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel eine dritte'Summiervorrichtung zur Summierung der Signale TEL·, +^ KL und SL enthalten, um ein Signal SL-(TEL +^ KL) für die Anzeige- und Signalisierungsmittel zu erzeugen, das die Hebekapazität darstellt.
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rechenmittel eine vierte Summiervorrichtung zur Summierung der Signale F, +_ KL und TEL enthalten, um das Signal TEL-(F +^ KL) für Anzeigemittel zu erzeugen, die das Gewicht der Last anzeigen.

    13· Vorrichtung nach einem oder mehreren der

    Ansprüche 2 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Eingang des Funktionsgenerators mit dem Ausgang des ersten Summierverstärkers für auf den Radius bezogene Leistungen verbunden ist, welcher Eingang mit dem Ausgang der dritten Mittel für auf den Winkel bezogene Leistungen verbunden ist.

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    Leerse ite