DE2704992A1

DE2704992A1 - Ueberlastsicherung

Info

Publication number: DE2704992A1
Application number: DE19772704992
Authority: DE
Inventors: Jacques Leblanc
Original assignee: MUNCK CONTINENTAL SA
Current assignee: MUNCK CONTINENTAL SA
Priority date: 1976-04-28
Filing date: 1977-02-07
Publication date: 1977-11-17
Also published as: SE7704842L; FR2349986A1; FI771340A; NL7704603A; NO771458L; DK184877A; JPS52141946A

Description

Hem· 1, 8000 München 40, FralllgrathstraBe 19 ΠΙλΙ Inn D U Bahr Elsenacher Straße 17 Postfach luo Uipi.-ing. Π. Π. Danr Pal.-Anw. Betzltr

Dipl.-PhyS. Eduard Betzier Fernsprecher: M 3011

⁵¹⁰¹⁴ Dipl.-Ing. W. Herrmann-Trentepohl

Telegrammanschrift. Telegrammanschrltt: Bahrpalente Herne PATENTANWÄLTE Babetzpat München Telex 06229853 - Telex 5215360

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München

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überlastsicherung

Die Erfindung bezieht sich auf eine überlastsicherung für Hebezeuge, die von einer Antriebsvorrichtung mit einem Steuerkreis zum Anheben und Absenken des Hebezeuges gesteuert sind.

Die Funktion einer überlastsicherung besteht darin, die das Hebezeug antreibende Vorrichtung anzuhalten, wenn die angehobene ' Last einen vorgegebenen Wert überschreitet. Die bis jetzt verwendeten Vorrichtungen weisen einen Meßfühler mit Dehnungsmeßstreifen, der ein Signal proportional zu der in den Aufhängungsseilen auftretenden Belastung abgibt, und eine Meßeinrichtung auf,die gegebenenfalls mit einer Schutzeinrichtung gegenüber blindem Alarm versehen ist. Die Ausführungsformen bekannter Vorrichtungen arbeiten jedoch bei gesteigerten Anforderungen nicht zufriedenstellend, um eine vollständige Sicherheit im Betrieb zu gewährleisten. Insbesondere ist es nicht ausreichend, wenn die

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Überlastsicherung lediglich in der Lage ist, das Anheben einer Last zu unterbrechen, wenn eine vorgegebene zulässige überlastgrenze erreicht ist, vielmehr ist es weiterhin erforderlich, daß die überlastsicherung in der Lage ist, unter allen Umständen die dynamischen Beanspruchungen auf die das Hebezeug tragende Brücke zu begrenzen. Auf diese Weise ist es zum Beispiel nicht annehmbar, wenn eine überlastsicherung das Anheben einer besonders großen Last durch aufeinander folgende kurze Impulse ermöglicht oder wenn die überlastsicherung in unterschiedlicher Heise reagiert, und zwar in Abhängigkeit davon, ob sich die Last am elastischsten Ort der Brücke, wo die stärksten Schwingungen auftreten, oder am festesten Ort der Brücke befindet.

Ferner sind die bisher bekannten Vorrichtungen empfindlich gegenüber Schwingungen, was einerseits ungewollte Auslösungen hervorruft und andererseits dazu führt, daß es nicht möglich ist, die zulässige überlast mit großer Präzision einzustellen.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine elektronische überlastsicherung anzugeben, die sämtlichen gesteigerten Beanspruchungen genügt und eine vollständige Sicherheit gewährleistet und insbesondere in jedem Moment die dynamischen Beanspruchungen der Brücke begrenzt, wobei die überlastsicherung relativ unempfindlich gegenüber Schwingungen sein und die Regulierung der zulässigen überlast mit großer Präzision ermöglichen soll.

Die erfindungsgemäße überlastsicherung ist gekennzeichnet durch einen Detektor, der die Hebelast mißt und der ein elektrisches Signal mit einem der Hebelast entsprechenden, veränderlichen Pegel liefert; durch eine eäctrische überwachungsvorrichtung mit einer Vergleichseinrichtung, die den vom Meßdetektor gelieferten Signalpegel mit einem Referenzpegel proportional zu der für eine vorgegebene Last erforderlichen Hebekraft vergleicht und die ein Ausgangssignal eines ersten Zustandes, wenn der Pegel des Meßsignales größer als der Pegel des Referenzsignales

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ist, und ein Ausgangssignal eines zweiten Zustandes abgibt, wenn der Pegel des Meßsignales kleiner oder gleich dem Pegel des Referenzsignales ist, und mit einem Zeitzähler, der auf das Auftreten eines Ausgangssignales des ersten Zustandes der Vergleichseinrichtung anspricht und einen Impuls abgibt, wenn der erste Zustand während eines vorgegebenen Zeitintervalles aufrechterhalten bleibt; durch eine Speichereinrichtung, die auf den Impuls anspricht und ein Steuersignal erzeugt; und durch einen Kommutator mit einem in den Kreis zur Steuerung der Aufwärtsbewegung des Hebezeuges eingebauten Kontakt, wobei der Kommutator auf das Steuersignal ansprechend ausgebildet ist, um den Stauerkreis zu unterbrechen.

Eine andere Ausführungsform der erfindungsgemäßen überlastsicherung ist mit einer zweiten überwachungsvorrichtung ausgestattet, die eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen des vom Meßdetektor gelieferten Signalpegels mit einem zweiten Signalpegel eines Referenzsignales proportional zu der von der Nominallast erzeugten Hebebeanspruchung und zur Abgabe eines Ausgangssignales mit einem ersten Zustand, wenn der Pegel des Meßsignales größer als der Pegel des Referenzsignales ist, bzw. eines Ausgangssignales mit einem zweiten Zustand, wenn der Pegel des Meßsignales kleiner oder gleich dem Pegel des Referenzsignales ist, sowie einen Zeitzähler aufweist, der auf das Auftreten eines Ausgangssignales mit dem zweiten Zustand der Vergleichseinrichtung anspricht und ein Signal zur Rückstellung auf Null abgibt, wenn der zweite Zustand während eines vorgebenen Zeitintervalles aufrechterhalten bleibt, wobei dieses Signal zur Rückstellung auf Null an die Speichereinrichtung angelegt ist, um diese wieder in die Ruhestellung zurückzubrinqen, wenn die Hebebeanspruchunq kleiner als ein einer Last entsprechenden Wert wird, die kleiner oder gleich der Nominallast ist.

Die Erfindung soll im folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Die Zeichnun-

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gen zeigen in

Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung des

elektrischen Schaltkreises der erfindungsgemäßen überlastsicherung; und in

Fig. 2 ein Zeitdiagramm zur Erläuterunq des Ablaufes der

einzelnen Aktionen im Betrieb der erfindungsgemäßen überlastsicherung.

Mit dem Block 1 ist eine Vorrichtung angedeutet, die ein nicht dargestelltes Hebezeug antreibt. Die Vorrichtung ist an eine Netzspannung angeschlossen, beispielsweise eine Drei-Phasenspannung. Sie weist einen Erregerkreis mit den Kontakten C_1-1 und C_2-1 der beiden Kontaktgeber C₁ und C_ auf, die zur Umkehrung der Antriebsrichtung des Hebezeuges dienen: Der Kontaktgeber C₁ steuert die Antriebsvorrichtung in der Weise, daß das Hebezeug eine Aufwärtsbewegung durchführt, während der Kontaktgeber C₂ die Vorrichtung in der Heise steuert, daß eine Abwärtsbewegung des Hebezeuges stattfindet. Die Erregerspulen BC₁ und BC₂ der Kontaktgeber C₁ und C₂ sind in einen Schaltkreis zur Steuerung der Aufwärts- und Abwärtsbewegung eingebaut. Die Kontaktgeber C₁ und C₂ sind durch die beiden Tastschalter B₁ und B₂ gesteuert. Die Erregerspule BC₁ ist in Serie mit dem Kontakt C_2-2 des Kontaktgebers C₂ und die Erregerspule BC₂ in Serie mit dem Kontakt C_1-2 des Kontaktgebers C₁ geschaltet.

Die Hebebeanspruchung wird über einen Detektor-Magnet-Verstärker 2 abgetastet, der so angeordnet ist, daß er ein mit der Hebebeanspruchung veränderliches elektrisches Signal erzeugt. Der Detektor-Magnet-Verstärker 2 kann beispielsweise so ausgebildet sein, daß er eine Einrichtung zum Messen des Erregerstromes des das Hebezeug antreibenden Motores, der ja der Hebebeanspruchhung proportional ist, einen in die Aufhängungsseile eingebauten Dehnungsmeßstreifen zur direkten Messung der Hebebeanspruchung sowie eine hydraulisch-elektrische oder pneumatisch-elek-

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trische Abtast- und Meßeinrichtung oder auch eine elektrische oder elektronische Einrichtung aufweist.

Nach der Gleichrichtung im Gleichrichter 4 wird das vom Detektor 2 erzeugte Signal an eine Steuer- und überwachungseinrichtung angelegt, die einen Komparator 5 und einen Zeitzähler 7 aufweist. Das Ausgangssignal des Detektors 2 wird an den einen Eingang des Komparators 5 angelegt, der beispielsweise aus einem Operationsverstärker besteht, bei dem ein zweiter Eingang ein Referenzsignal 6 erhält, das beispielsweise so eingestellt sein kann, daß es dem Betrieb der Antriebsvorrichtung bei 110 % der Nominallast entspricht. Das Ausgangssignal des Komparators 5 hat den Zustand 1, wenn der Pegel des Meßsignales größer als der Pegel des Referenzsignales ist, d.h. wenn die überlast den durch den Pegel des Referenzsignales vorgegebenen zulässigen Wert überschreitet; im anderen Falle hat das Ausgangssignal des Komparators 5 den Zustand Null.

Fig. 2 zeigt bei A den Verlauf eines am Komparator 5 anliegenden Spannungssignales. Nach dem Anlaufen im Zeitpunkt t_Q erreicht die Meßspannung B, die proportional zur Hebebeanspruchung ist, rasch ihren Betriebswert im Zeitpunkt t~; dieser Wert ist niedriger als der Wert der Referenzspannung ü_R, der zum Beispiel einer überlast von 110 % der Nominallast entspricht. Im Zeitpunkt t₃ tritt eine unzulässige überlast auf: nach einer vorübergehenden Änderung erreicht die Spannung im Zeitpunkt t. einen stabilen Wert, der größer als der Pegel der Referenzspannung ist. Jedes Mal wenn die Meßspannung B die Referenzspannung U_R überschreitet, geht das Ausgangssignal des Komparators 5 in den der Kurve C entsprechenden Zustand 1 und bleibt so lange in diesem Zustand wie die Meßspannung oberhalb des Wertes der Referenzspannung liegt.

Die überlastsicherung gemäß dem Ausführungsbeispiel tastet jede Veränderung der Hebebeanspruchung, die ein überschreiten des Referenzwertes nach sich zieht, unmittelbar bei ihrer Entstehung

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ab, aber sie berücksichtigt diese Veränderung nur, wenn die Überschreitung während eines vorgegebenen Zeitintervalles aufrechterhalten bleibt, welches in Abhängigkeit von der Zeit des Anlaufvorganges der Antriebsvorrichtung 1 aufgebaut und eingestellt wird. Der Ausgang des Komparators 5 ist somit an den Zeitzähler 7 angeschlossen, der aufgrund seiner Anordnung einen Impuls liefert, wenn das an seinem Eingang anliegende signal mindestens während eines vorgegebenen Zeitintervalles T, zum Beispiel 0,5 see. aufrechterhalten bleibt.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, hat dasJAusgangssignal C des Komparators 5 zwei Mal den Zustand 1: einmal taucht es zum Zeitpunkt t_Q auf, hat aber keine ausreichende zeitliche Länge, um den Zeitzähler 7 zu einer Abgabe eines Impulses zu veranlassen, und der Zeitzähler 7 wird somit im Zeitpunkt t. auf Null zurückgesetzt. Hingegen gibt der im Zeitpunkt t, auftretende zweite Zustand 1 Veranlassung zur Erzeugung eines Impulses D im Zeitpunkt tr. Dieser Impuls bringt gemäß Kurve F eine Speichereinrichtung 8 in den Zustand 1, welche zum^eispiel aus einem Relais, einem Flip-Flop oder einer anderen geeigneten bistabilen Einrichtung besteht und die ihrerseits einen Kommutator 9 betätigt: sein Kontakt 9.1 wird geöffnet und unterbricht den Erregerkreis des Kontaktgebers C..

Die Speichereinrichtung 8 wird auf Null zurückgesetzt, und zwar durch ein entsprechendes Rückstellsignal, das von einer zweiten überwachungseinrichtung abgegeben wird, welche aufgrund ihrer Einstellung dann anspricht, wenn die effektive Belastung kleiner wird als die durch die Nominallast erzeugte Belastung. Zu diesem Zweck wird das Ausgangssignal des Detektors 2 nach der Gleichrichtung in einem Gleichrichter 14 an eine zweite überwachungseinrichtung angelegt, die einen Komparator 15 und einen Zeitzähler 17 aufweist. An den zweiten Eingang des Komparators 15 ist ein Referenzsignal 16 angelegt, das so eingestellt ist, daß es dam Betrieb der Antriebsvorrichtung bei einer Last entspricht, die kleiner oder gleich dar Nominallast ist. Der Komparator 15

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ist so angeordnet, daß er ein Signal 1 erzeugt/ wenn der Pegel des MeßsignaIes niedriger als der Pegel des Referenzsignales 16 ist. Der Zeitzähler 17 spielt die gleiche Rolle wie der Zeitzähler 7, d.h. er verzögert das Signal 1 um ein vorgegebenes Zeitintervall. Der Ausgang des Zeitzählers 7 liegt am Eingang zur Nullstellung der Speichereinrichtung 8. Somit wird die Speichereinrichtung nach dem Auftreten einer überlast, die eine Betätigung der Überlastsicherung zur Folge hat, auf Null zurückgestellt, sobald jegliche überlast verschwunden ist.

Die überlastsicherung kann mehrere Einrichtungen zur überwachung der überlast beim Anheben aufweisen, wobei die jeweiligen Einrichtungen somit auf verschiedene Uberlastschwellwerte eingestellt sein können, gegebenenfalls mit unterschiedlichen Zeitverzögerungen. Auf diese Weise ist es möglich, die Wirkungsweise der überlastsicherung durch Stufen von aufeinanderfolgenden Lasten abzustufen.

- Patentansprüche: -

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

überlastsicherung für Hebezeuge, die von einer Antriebsvorrichtung mit einem Schaltkreis zur Steuerung der Aufwärts- und Abwärtsbewegung des Hebezeuges gesteuert sind, gekennzeichnet durch einen Detektor, der die Hebelast mißt und der ein elektrisches Signal mit einem der Hebelast entsprechenden, veränderlichen Pegel liefert; durch eine elektrische überwachungsvorrichtung mit einer Vergleichseinrichtunq, die den vom Meßdetektor gelieferten Signalpegel mit einem Referenzpegel proportional zu dem für eine vorgeqebene Last erforderlichen Hebekraft vergleicht und die ein Ausgangssignal eines ersten Zustandes, wenn der Pegel des Meßsignales größer als der Pegel des Referenzsignales ist, und ein Ausgangssignal eines zweiten Zustandes abgibt, wenn der Pegel des Meßsignales kleiner oder gleich dem Pegel des Referenzsignales ist, und mit einem Zeitzähler, der auf das Auftreten eines Ausgangssignales des ersten Zustandes der Vergleichseinrichtung anspricht und einen Impuls abgibt, wenn der erste Zustand während eines vorgegebenen Zeitintervalles aufrechterhalten bleibt; durch eine Speichereinrichtung, die auf den Impuls anspricht und ein Steuersignal erzeugt; und durch einen Kommutator mit einem in den Kreis zur Steuerung der Aufwärtsbewegung des Hebezeuges eingebauten Kontakt, wobei der Kommutator auf dasSteuersignal ansprechend ausgebildet ist, um den Steuerkreis zu unterbrechen.
2. überlastsicherung nach Anspruch 1 für ein von einem Elektromotor gesteuertes Hebezeug, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor zur Messung der Hebebelastung eine Einrichtung zur Messung des den Motor versorgenden elektrischen Stromes aufweist, die eine Spannung proportional zum Drehmoment des Motores liefert.

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3. überlastsicherung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung zur Messung des elektrischen Stromes einen Kommutator aufweist, der die Einrichtung in die Kurzschlußstellung bringt, während der Motor eine Abwärtsbewegung des Hebezeuges auslöst.
4. überlastsicherung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Speichereinrichtung durch ein Signal auf Null rückstellbar ist, das von einem Kontaktgeber am Ende der nach unten gerichteten Bahn ausgelöst wird.
5. überlastsicherung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zweite überwachungsvorrichtung, die eine Einrichtung zum Vergleichen des vom Meßdetektor gelieferten Signalpegels mit einem zweiten Referenzpegel proportional zu der von der Nominallast erzeugten Hebebelastung und zur Abgabe eines Ausgangssignales mit einem ersten Zustand, wenn der Pegel des Meßsignales größer als der Pegel des Referenzsignales ist, und zur Abgabe eines Ausgangssignales mit einem zweiten Zustand, wenn der Pegel des Meßsignales kleiner oder gleich dem Pegel des Referenzsignales ist, sowie einen Zeitzähler aufweist, der beim Auftreten eines Ausgangssignales mit einem zweiten Zustand der Vergleichseinrichtung anspricht und ein Signal zur Rückstellung auf Null abgibt, wenn der zweite Zustand während eines vorgegebenen Zeitintervalles aufrechterhalten bleibt, wobei dieses Signal zur Rückstellung auf Null an der Speichereinrichtung anliegt, um diese wieder in ihre Ruhestellung zurückzubringen, wenn die Hebebelastung kleiner wird als ein einer Last entsprechenden vorgegebener Wert, die kleiner oder gleich der Nominallast ist.
6. überlastsicherung nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß der Pegel des Referenzsignales einstellbar ist und auf einen Wert

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eingestellt 1st, der einer vorgegebenen überlast der Antriebsvorrichtung entspricht.
7. überlastsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mehrere überwachungseinrichtungen vorgesehen sind, die jeweils auf unterschiedliche Pegel von Referenzsignalen und/oder unterschiedliche Zeitintervalle zur Zählung einstellbar sind.

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