DE2943089C2 - Overload protection device for a placing boom serving as a carrier for the delivery lines of mobile concrete pumps - Google Patents

Overload protection device for a placing boom serving as a carrier for the delivery lines of mobile concrete pumps

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Description

Die Erfindung betrifft eine Überlastschutzeinrichtung für einen als Träger der Förderleitungen mobiler Betonpumpen dienenden Verteilermast, der aus mehreren, an einem Drehturm angelenkten und gelenkig miteinander verbundenen Mastarmen besteht, die gegenüber dem Drehturm und zueinander durch Hydraulikzylinder verschwenkbar sind, welche durch Magnetventile gesteuert werden.The invention relates to an overload protection device for a mobile device as a carrier for the conveyor lines Concrete pumps serving placing boom, which consists of several hinged and articulated on a rotating tower there is interconnected mast arms facing the turret and through to each other Hydraulic cylinders are pivotable, which are controlled by solenoid valves.

Verteilermaste in dieser Art sind in der gesamten Pumpbeton verarbeitenden Bauindustrie bekannt, wobei in diesem Zusammenhang auf die DE-AS 19 29 401 hingewiesen wird.Placing booms of this type are known in the entire pumped concrete processing construction industry, with in this context, reference is made to DE-AS 19 29 401.

Da solche Verteilermaste im Rahmen des sowiesoSince such placing booms under the anyway

60 rauhen Baustellenbetriebes oft nicht absehbaren Belastungen ausgesetzt sind und fallweise zweckentfremdet, d. h. nicht lediglich zur Verteilung des Pumpbetons, sondern unberechtigterweise auch als »Bauhilfskrane« eingesetzt werden, genügen die normalen hydraulischen Siciierungssysteme, die sich insbesondere auf der Verwendung üblicher, d. h. manipulierbarer Überdruckventile, abstützen, nicht immer den Erfordernissen der Praxis, so daß bis zum Bruch überbeanspruchte Auslegerarme keine Einzelfälle darstellen. 60 are often exposed to unpredictable loads and are sometimes used for purposes other than those intended, i.e. not only used for distributing the pumped concrete but also unjustifiably as "auxiliary construction cranes", normal hydraulic safety systems, which are based in particular on the use of customary, i.e. manipulable pressure relief valves, are sufficient , not always the requirements of practice, so that cantilever arms that are overstrained to the point of breakage are not isolated cases.

Aus diesem Grund ist es Aufgabe dieser Erfindung, eine Überlastschutzeinrichtung für einen Verteilermast der genannten Art anzuordnen, deren Einsatz additional zu den bekannten Maßnahmen erfolgen kann und bei der die tatsächlichen Spannungen in den Mastarmen — auch bei wirksam werdenden Stoßlasten — während einer optimal kurzen Reaktionszeit berücksichtigt werden.For this reason, it is the object of this invention to provide an overload protection device for a placing boom of the type mentioned, which can be used in addition to the known measures and at the actual tensions in the boom arms - even when impact loads become effective - during an optimally short response time must be taken into account.

Die Überlastschutzeinrichtung soll dabei insbesondere auch auf die in den einzelnen Auslegerarmen in den gefährdeten Querschnittsbereichen unterschiedlichen maximal aufnehmbaren Biegemomente einstellbar sein. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Oberseite des ersten Mastarms an den den Anlenkstellen der zugehörigen Hydraulikzylinder gegenüberliegenden Stellen jeweils ein elektrischer Dehnstreifengeber mit ausgangsseitiger Schaltschwelle angeordnet ist, daß an den gelenkig mit dem ersten Mastarm gleichartig verbundenen zweiten Mastarm im Abstand zu seinem vom Drehturm abgerichteten Ende die untere Anlenkstelle des den nächsten Mastarm betätigenden Hydraulikzylinders vorgesehen ist und an der dieser Anlenkstelle gegenüberliegenden Stelle am zweiten Mastarm ein elektrischer Dehnstreifengeber mit einer mit seiner Ausgangsseite für die Regelspannung verbundenen Schaltschwelle angeordnet ist und daß diese Schaltschwelle jeweils mit einem die Entleerung der Hydraulikzylinder steuernden Magnetventil so verbunden ist, daß dieses bei einer über den durch die Schaltschwelle vorbestimmten Spannungsschwellwert liegenden Regelspannung geöffnet ist.The overload protection device should in particular also focus on the in the individual cantilever arms in the endangered cross-sectional areas be adjustable to different maximum absorbable bending moments. This object is achieved in that on the top of the first mast arm to the Articulation points of the associated hydraulic cylinder opposite points each have an electrical one Stretch sensor with output-side switching threshold is arranged that on the articulated with the first Mast arm similarly connected second mast arm at a distance from its end facing away from the turret the lower articulation point of the hydraulic cylinder actuating the next mast arm is provided and on the point on the second mast arm opposite this articulation point is an electrical expansion strip transmitter is arranged with a switching threshold connected to its output side for the control voltage and that this switching threshold in each case with a solenoid valve controlling the emptying of the hydraulic cylinder is connected in such a way that this occurs at a voltage threshold value above the voltage threshold value predetermined by the switching threshold control voltage is open.

Durch die Anordnung der Dehnstreifengeber auf den den hubseitigen Anlenkstellen der Hydraulikzylinder gegenüberliegenden Stellen der einzelnen Mastarme, wird der Vorteil erreicht, daß die in den gefährdetsten Querschnitten auftretende Spannung einfach und exakt erfaßbar ist.Due to the arrangement of the stretch strip sensors on the articulation points of the hydraulic cylinders on the lift side opposite points of the individual mast arms, the advantage is achieved that those in the most endangered Stress occurring in cross-sections can be recorded easily and precisely.

Die dem Dehnstreifengeber ausgangsseitig zugeordneten, einen vorbestimmten maximalen Regel-Spannungsschwellwert berücksichtigenden Schaltschwellen ermöglichen in Verbindung mit den den Schwellwert übersteigenden, die Öffnung der für die Entleerung vorgesehenen Magnetventile veranlassende Regelspannung eine sichere Begrenzung der Belastung der einzelnen Mastarme entsprechend der jeweils gegebenen maximal zulässigen Biegespannung.A predetermined maximum control voltage threshold value assigned to the output side of the stretch strip transmitter The switching thresholds that take into account enable the threshold value in conjunction with the control voltage exceeding the opening of the solenoid valves provided for emptying a safe limitation of the load on the individual mast arms according to the given maximum allowable bending stress.

Um eine ausreichende Steuerspannung für die Betätigung der Magnetventile zu erhalten ist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, daß zwischen der Schaltschwelle und dem Magnetventil ein Verstärker angeordnet ist.In order to obtain a sufficient control voltage for the actuation of the solenoid valves, after a advantageous embodiment provided that an amplifier between the switching threshold and the solenoid valve is arranged.

In diesem Zusammenhang empfiehlt es sich, daß die Schaltschwelle über den Verstärker mit einem die Regelspannung über den zeitlichen Verlauf registrierenden Schreibgerät verbunden ist, um auch im nachhinein Vorgänge zur Vermeidung zukünftiger Fehler kontrollieren zu können.
Um den starken Temperaturschwankungen gerechtIn this context, it is recommended that the switching threshold is connected via the amplifier to a writing instrument that records the control voltage over the course of time, in order to be able to control processes to avoid future errors even afterwards.
To do justice to the strong temperature fluctuations

zu werden, kann dem Dehnstreifengeber ein Temperaturkompensator zugeordnet sein.the stretch sensor can be a temperature compensator be assigned.

Die erfindungsgemäß ausgebildete Überlastschutzeinrichtung für einen Verteilermast für eine mobile Betonpumpe wird durch die beigefügten, teilweise schematischen Darstellungen einer beispielsweisn Ausführung näher erläutert Es zeigtThe overload protection device designed according to the invention for a placing boom for a mobile Concrete pump is illustrated by the attached, partially schematic representations of an exemplary embodiment explained in more detail It shows

F i g. 1 eine auf einem Fahrzeug angeordnete Betonpumpe mit mehrarmigem Verteilermast und einzelnen, an den Mastarmen im Bereich der möglichen Hauptbearspruchung angeordneten Dehnstreifengebern, F i g. 1 a concrete pump arranged on a vehicle with a multi-arm placing boom and individual expansion tape sensors arranged on the mast arms in the area of the possible main stress,

F i g. 2 schematisch die mechanische, hydraulische und elektrische Verbindung der für die Verschwenkung eines Mastarmes um die gelenkige Verbindungsstelle is mit einem weiteren Mastarm oder dem Drehturm erforderlichen Bauteile sowie den Dehnstreifen-Sicherheitsregelkreis in Blockschaltbild-Darstellung undF i g. 2 schematically the mechanical, hydraulic and electrical connection for the pivoting one mast arm around the articulated connection point is with another mast arm or the rotating tower required components as well as the expansion strip safety control circuit in block diagram representation and

Fig.3 die mit Wheatstonescher Brückenschaltung verbundenen Teile und Meßelemente des Lohnstreifengebers. 3 shows the parts and measuring elements of the pay slip dispenser connected to the Wheatstone bridge circuit.

Für den mobilen Einsatz auf Baustellen ist in bekannter Weise eine Betonpumpe 1 auf einem Fahrzeug 2 angeordnet, wobei der zugehörige Betonförderschlauch 3 durch einen aus einem Drehturm 40 und den Mastarmen 4,5 und 6 gebildeten Verteilermast 50 getragen wird. Die über Glenkstellen verbundenen Mastarme 4,5 und 6 können zueinander und gegenüber dem Drehturm 40 durch hieran angeordnete Hydraulikzylinder 7,8 und 9 verschwenkt und damit gehoben bzw. jo gestreckt werden.For mobile use on construction sites, a concrete pump 1 is in a known manner on one Vehicle 2 is arranged, the associated concrete delivery hose 3 being driven by a rotating tower 40 and placing boom 50 formed by the boom arms 4, 5 and 6 is supported. Those connected via articulations Mast arms 4, 5 and 6 can be connected to each other and to the rotating tower 40 by means of hydraulic cylinders arranged thereon 7, 8 and 9 pivoted and thus lifted or jo be stretched.

An den den Hydraulikzylindern 7 bis 9 gegenüberliegenden Seiten der Mastarme 4 und 5 sind Dehnstreifengeber 30 mit Dehnungsstreifen 31 vorgesehen. Jeder der Mastarme 4, 5 und 6 kann für sich allein durch s=> hydraulische und elektrische Elemente, wie sie im Blockschaltbild gem. F i g. 2 dargestellt sind, betätigt werden. Aus einem Hydrauliksammelbehälter 10 wird in bekannter Weise mittels einer Pumpe 11 die Hydraulikflüssigkeit durch Rohrleitungen 20 über ein Druckbegrenzungsventil 12 weiter durch das, nach Betätigung einer Drucktaste 13 geöffnete Dreiwege-Magnetventil 14 in den Hydraulikzylinder 7 gepumpt und verschiebt dort einen Kolben, der über eine Kolbenstange 16 den Mastarm 4 anhebt.On the sides of the boom arms 4 and 5 opposite the hydraulic cylinders 7 to 9, expansion strip sensors 30 with expansion strips 31 are provided. Each of the mast arms 4, 5 and 6 can be used on its own by s => hydraulic and electrical elements, as shown in the block diagram according to FIG. 2 are shown to be actuated. From a hydraulic collecting container 10, the hydraulic fluid is pumped in a known manner by means of a pump 11 through pipelines 20 via a pressure relief valve 12 through the three-way solenoid valve 14, which is opened after actuation of a push button 13, into the hydraulic cylinder 7, where it moves a piston, which via a piston rod 16 lifts the mast arm 4.

Zum Senken des Mastarmes 4 wird das Dreiwege-Magnetventil 14 in Richtung des Hydraulikzylinders 7 geschlossen und das für die Entleerung der Hydraulikflüssigkeit aus dem Hydraulikzylinder 7 vergegebene Magnetventil 18 geöffnet, so daß durch das gegen den Kolben gerichtete Gewicht des Mastarmes 4 der Füllraum des Hydraulikzylinders 7 schwerkraftbedingt entleert wird, wobei das Hydrauliköl durch die Rohrleitung 19 inden Hydraulikbehälter 10 zurückfließt.To lower the mast arm 4, the three-way solenoid valve 14 is moved in the direction of the hydraulic cylinder 7 closed and that given for emptying the hydraulic fluid from the hydraulic cylinder 7 Solenoid valve 18 opened, so that by the weight of the mast arm 4 directed against the piston Filling space of the hydraulic cylinder 7 is emptied due to gravity, the hydraulic oil through the Pipe 19 flows back into the hydraulic tank 10.

Aus Sicherheitsgründen ist ein Rückschlagventil 21 direkt auf dem Hydraulikzylinder 7 angeordnetFor safety reasons, a check valve 21 is arranged directly on the hydraulic cylinder 7

Bei einer zweckentfremdeten Nutzung des Verteilermastes 50, z. B. wenn er zusätzlich als Baustellenkran verwendet wird, kann es dazu kommen, daß die Mastarme 4, 5 und 6 beim Heben bzw. Strecken überbeansprucht werden, hierbei überdehnen und im Extremfall sogar brechen.If the placing boom 50 is used for purposes other than intended, e.g. B. if it is also used as a construction site crane is used, it can happen that the mast arms 4, 5 and 6 when lifting or stretching are overstrained, overstretched and in extreme cases even break.

Aus diesem Grund sind auf den biuchgefährdeten Stellen Dehnungsmeßstreifen 31 als Sicherheitselemente fest angeordnet Die bekannten Dehnungsmeßstreifen dienen zur elektrichen Messung von Dehnungen und mechanischen Spannungen. Sie bestehen aus mäanderförmig angeordneten Widerstandsdrähten, auf die die Längenänderung des mechanisch beanspruchten Teiles übertragen wird.Because of this, we are at risk of biology Place strain gauges 31 as security elements permanently arranged. The known strain gauges are used for the electrical measurement of strains and mechanical stresses. They consist of meandering arranged resistance wires on which the change in length of the mechanically stressed part is transmitted.

Die dabei eintretende Verlängerung bzw. Verkürzung der Drähte ergibt eine elektrische Widerstandsänderung, die der Dehnung des jeweiligen Mastarmes proportional ist und über einen Verstärker gemessen wird.The resulting lengthening or shortening of the wires results in a change in electrical resistance, which is proportional to the elongation of the respective boom arm and measured via an amplifier will.

Da diese Elemente sehr empfindlich sind, ist die durch Temperaturänderungen mögliche Veränderung des Meßwertes durch einen Temperaturkompensator 32 ausgeschaltet.Since these elements are very sensitive, it is through Temperature changes possible change in the measured value by means of a temperature compensator 32 switched off.

Der Dehnungsmeßstreifen 31 und der Temperaturkompensator 32 sowie weitere elektrische Widerstände 33 sind in einer Wheatstoneschen Brücke verbunden und bilden in dieser Verbindung einen einheitlichen Dehnstreifengeber 30. Die in diesem ausgebildete Wheatstonesche Brücke wird durch eine Gleichstromoder Wechselstromquelle gespeist und die abgehende Regelspannung durch eine auf einen vorbestimmten Schwellwert eingestellte Schaltwelle 34 geführt.The strain gauge 31 and the temperature compensator 32 and other electrical resistances 33 are connected in a Wheatstone bridge and in this connection form a uniform Expansion strip generator 30. The Wheatstone bridge formed in this is by a direct current or AC power source fed and the outgoing control voltage by a to a predetermined Threshold adjusted switching shaft 34 guided.

Bei Überschreitung des Schwellwertes wird die Spannung zu einem Verstärker 35 geleitet und durch sie das Dreiwege-Magnetventil 14 geschlossen und das Magnetventil 18 geöffnet. Dadurch fließt aus dem Hydraulikzylinder 7 so lange bei sich absenkenden Verteilermast 50 Hydraulikflüssigkeit ab, bis die Regelspannung wieder unter dem durch die Schaltschwelle 34 vorbestimmten Schwellwert liegt und damit die Gefahr einer Überlastung des Mastarmes 4 und aller hieraus resultierenden möglichen Folgen ausgeschaltet ist.When the threshold value is exceeded, the voltage is passed to an amplifier 35 and through it the three-way solenoid valve 14 is closed and the solenoid valve 18 is opened. This flows out of the Hydraulic cylinder 7 so long with lowering boom 50 hydraulic fluid until the Control voltage is again below the threshold value predetermined by the switching threshold 34 and thus the risk of overloading the mast arm 4 and all possible consequences resulting therefrom eliminated is.

Im Interesse einer Nachverfolgung und Kontrolle möglicher Gefahrensituationen empfiehlt es sich, den zeitlichen Verlauf der erzeugten Regelspannung durch ein Schreibgerät 36 aufzuzeichnen.In the interest of tracking and controlling possible hazardous situations, it is advisable to use the to record the time course of the generated control voltage by a writing instrument 36.

Die für den Mastarm 4 und den Hydraulikzylinder 7 beschriebenen Einrichtungen und Maßnahmen sind auch am Mastarm 5 und den Hydraulikzylindern 8 und 9 vorgesehen.The facilities and measures described for the mast arm 4 and the hydraulic cylinder 7 are also provided on the mast arm 5 and the hydraulic cylinders 8 and 9.

Hierzu 2 Blatt ZeichnungenFor this purpose 2 sheets of drawings

Claims (5)

Patentansprüche:Patent claims: 1. Überlastschutzeinrichtung für einen als Träger der Förderleitungen mobiler Betonpumpen dienenden Verteilermast, der aus mehreren, an einem Drehturm angelenkten und gelenkig miteinander verbundenen Mastarmen besteht, die gegenüber dem Drehturm und zueinander durch Hydraulikzylinder verschwenkbar sind, welche durch Magnet- ι ο ventile gesteuert werden, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Oberseite des ersten Mastarms (4) an den den Anlenkstellen der zugehörenden Hydraulikzylinder (7 und 8) gegenüberliegenden Stellen jeweils ein elektrischer Dehnstreifengeber (30) mit ausgangsseitiger Schaltschwelle (34) angeordnet ist, daß an den gelenkig mit dem ersten Mastarm (4) gleichartig verbundenen zweiten Mastarm (5) im Abstand zu seinem vom. Drehturm (40) abgerichteten Ende die untere Anlenkstelle des den nächsten Mastarm (6) betätigenden Hydraulikzylinders (9) vorgesehen ist und an der dieser Anlenkstelle gegenüberliegenden Stelle am zweiten Mastarm (5) ein elektrischer Dehnstreifengeber (30) mit einer mit seiner Ausgangsseite für 2"> die Regelspannung verbundenen Schaltschwelle (34) angeordnet ist und daß diese Schaltschwelle (34) jeweils mit einem die Entleerung der Hydraulikzylinder (7, 8, 9) steuernden Magnetventil (18) so verbunden ist, daß dieses bei einer über dem durch J< > die Schaltschwelle (34) vorbestimmten Spannungsschwellwert liegenden Regelspannung geöffnet ist.1. Overload protection device for one that serves as a carrier for the delivery lines of mobile concrete pumps Distribution boom, which consists of several, hinged to a rotating tower and articulated with one another connected mast arms, which are opposite the turret and each other by hydraulic cylinders are pivotable, which are controlled by solenoid ι ο valves, characterized in that that on the top of the first mast arm (4) at the points of articulation of the associated hydraulic cylinders (7 and 8) opposite Provide an electrical expansion strip sensor (30) with an output-side switching threshold (34) is arranged that on the articulated with the first mast arm (4) similarly connected second mast arm (5) at a distance from his from. Turret (40) trued end the lower Articulation point of the next mast arm (6) actuating hydraulic cylinder (9) is provided and on the point opposite this articulation point on the second mast arm (5) is an electrical expansion strip transmitter (30) with a switching threshold connected to its output side for 2 "> the control voltage (34) is arranged and that this switching threshold (34) each with an emptying of the hydraulic cylinder (7, 8, 9) controlling solenoid valve (18) is connected in such a way that this is triggered by an above that indicated by J < > the switching threshold (34) predetermined voltage threshold value lying control voltage is open. 2. Überlastschutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schaltschwelle (34) und dem Magnetventil (18) ein » Verstärker (35) angeordnet ist.2. Overload protection device according to claim 1, characterized in that between the switching threshold (34) and the solenoid valve (18) an »amplifier (35) is arranged. 3. Überlastschutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltschwelle (34) für die Einstellung eines regelbaren Spannungsschwellwertes ausgebildet ist. ■">3. Overload protection device according to claim 1 or 2, characterized in that the switching threshold (34) is designed for setting a controllable voltage threshold value. ■ "> 4. Ausbildung einer Überlastschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltschwelle (34) über den Verstärker (35) mit einem die Regelspannung über den zeitlichen Verlauf registrierenden Schreibgerät (36) verbunden ist.4. Formation of an overload protection device according to one of claims 1 to 3, characterized characterized in that the switching threshold (34) via the amplifier (35) with a control voltage is connected via the chronological recording writing device (36). 5. Ausbildung einer Überlastschutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Dehnungsmeßstreifen (31) des Dehnstreifengebers (30) ein Temperaturkom- w pensator (32) zugeordnet ist.5. Training an overload protection device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the strain gauge (31) of Dehnstreifengebers (30) is a Temperaturkom- w expansion joint (32) is assigned.
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