DE3714903A1 - Ueberlastbegrenzer fuer hebemaschinen - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Überlastbegrenzer für Hebemaschinen, insbesondere für elektrisch betriebene Hebezeuge.

Es ist bereits ein Überlastbegrenzer für Hebemaschinen be­ kannt, der eine Dehnungs-Widerstandsmeßbrücke enthält. Die erste Diagonale der Widerstandsbrücke ist mit der Speise­ spannung verbunden, während die andere Diagonale an einen Verstärker, ein Flipflop und ein Relais angeschlossen ist, das einerseits mit einer Spannungsquelle und andererseits mit einem Transistor verbunden ist. Parallel zu dem Relais ist eine Gegendiode geschaltet. Das Flipflop ist über einen Integrator, einen Widerstand und eine zweite Gegendiode mit der Basis des Transistors verbunden. Die Basis ist über eine dritte Gegendiode und eine Zenerdiode mit dem Ver­ stärker verbunden.

Der bekannte Überlastbegrenzer arbeitet hinsichtlich der Überlastbegrenzung verhältnismäßig ungenau; auch dauert es eine geraume Zeit, ehe die begrenzte Last ausgeschaltet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Überlast­ begrenzer für Hebemaschinen zu schaffen, der eine hohe Genauigkeit bei der Überlastbegrenzung aufweist und eine erhöhte Ansprechgeschwindigkeit hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Überlastbe­ grenzer für Hebemaschinen gelöst, der eine Dehnungs-Wider­ standsbrücke aufweist, deren erste Diagonale mit der Spei­ sespannung und deren zweite Diagonale mit einem Verstärker, einem Flipflop und einem Relais verbunden ist, das einer­ seits mit dem positiven Pol einer Speisequelle und anderer­ seits mit dem Kollektor eines Transistors verbunden ist. Zu dem Relais ist eine erste Gegendiode parallelgeschaltet.

Der Ausgang des Verstärkers ist erfindungsgemäß mit den ersten Eingängen von drei Komparatoren verbunden. Der Aus­ gang des ersten Komparators ist an ein erstes und ein zwei­ tes Flipflop angeschlossen. Das zweite Flipflop ist über einen Stellwiderstand mit dem zweiten Eingang des dritten Komparators verbunden. Das erste Flipflop ist mit dem Aus­ gang des zweiten Komparators verbunden, dessen zweiter Eingang an eine Gleichspannungsquelle angeschlossen ist. Das erste Flipflop ist mit dem zweiten Eingang des zweiten Flipflops verbunden. Der zweite Eingang des ersten Kompara­ tors ist an eine zweite Gleichspannungsquelle angeschlossen. Der Ausgang des zweiten Komparators ist mit der Basis eines zweiten und eines dritten Transistors verbunden, dessen Emitter mit dem negativen Pol der Speisespannung verbunden ist, der auch mit dem Emitter eines vierten Transistors verbunden ist, dessen Basis an ein Optron angeschlossen ist. Der Kollektor des vierten Transistors ist mit einem zweiten Relais verbunden, zu dem eine zweite Gegendiode parallelgeschaltet ist. Die Kathode der zweiten Gegendiode und das zweite Relais sind mit dem positiven Pol der Span­ nungsquelle verbunden. Die Anode der ersten Diode ist über einen Schalter mit dem Kollektor des dritten Transistors verbunden, an den ein Kondensator angeschlossen ist, dessen zweite Seite mit dem negativen Pol der Speisespannung in Verbindung steht. Der Emitter des ersten Transistors ist mit dem Kollektor des zweiten Transistors verbunden.

Der erfindungsgemäße Überlastbegrenzer hat eine hohe An­ sprechgenauigkeit und Ausschaltgeschwindigkeit.

Die Erfindung wird anhand des in der Zeichnung dargestellen Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die Zeichnung zeigt das Blockschaltbild eines Überlastbegrenzers.

Der Überlastbegrenzer enthält eine Dehnungs-Widerstands­ brücke 1, deren erste Diagonale mit der Speisespannung und deren zweite Diagonale mit einem Differentialverstärker 2 verbunden ist. Der Überlastbegrenzer enthält zwei Flip­ flops 3 und 4 sowie ein Relais 5, das einerseits mit dem positiven Pol einer Speisequelle und andererseits mit dem Kollektor eines Transistors 6 verbunden ist. Zu dem Relais 5 ist eine erste Gegendiode 7 parallelgeschaltet. Der Ausgang des Verstärkers 2 ist mit den ersten Eingängen von drei Komparatoren 8, 9 und 10 verbunden. Das zweite Flipflop 4 ist über einen Stellwiderstand 11 mit dem zweiten Eingang des dritten Komparators 10 verbunden. Der zweite Eingang des zweiten Komparators 9 ist an eine Gleichspannungsquelle 12 angeschlossen. Der zweite Eingang des ersten Komparators 8 ist mit einer zweiten Gleichspannungsquelle 13 verbunden. Der Ausgang des zweiten Komparators 6 ist mit den Basen des zweiten und dritten Transistors 15 verbunden, dessen Emitter an den negativen Pol der Speisespannung angeschlos­ sen ist. Der negative Pol ist ferner mit dem Emitter eines vierten Transistors 16 verbunden, dessen Basis an ein Op­ tron 17 angeschlossen ist, während sein Kollektor an ein zweites Relais 18 angeschlossen ist, zu dem eine zweite Ge­ gendiode 19 parallelgeschaltet ist. Die Anode der ersten Gegendiode 7 ist über einen Schalter 20 mit dem Kollektor des dritten Transistors 15 verbunden. Dem Transistor 15 ist ein Kondensator 21 parallelgeschaltet.

Der Überlastbegrenzer arbeitet wie folgt:

Das Signal der unabgeglichenen Widerstandsmeßbrücke 1 des Kraftumformers gelangt nach Verstärkung durch den Dif­ ferentialverstärker 2 zu den ersten, nicht invertierenden Eingängen der Komparatoren 8, 9 und 10. Bei Erhöhung der verstärkten Meßspannung wird im Augenblick der Übereinstim­ mung mit der Bezugsspannung der Speisequelle 13 vom Kompa­ rator 8 ein Signal positiver Polarität erzeugt, das den Eingängen der Flipflops 3 und 4 zugeführt wird, wodurch diese betätigt werden. Eine weitere Erhöhung der verstärk­ ten Meßspannung führt zu ihrer Übereinstimmung mit der Be­ zugsspannung der Speisequelle 12. Dabei erzeugt der Kompa­ rator 9 ein Signal positiver Polarität, das dem Eingang X 2 des Flipflops 3 zugeführt wird, das durch die positive Front des Signals betätigt wird. Am Ausgang Q des Flipflops 3 erzeugt dieses einen positiven Impuls, dessen Dauer von der Kapazität des Kondensators und der Größe seines Widerstan­ des abhängig ist.

Die negative Front des Impulses am Ausgang Q des Flipflops 3 wird dem Eingang X 1 des Flipflops 4 zugeführt, das an sei­ nem Ausgang einen zweiten Impuls erzeugt, dessen Dauer ebenfalls von der Kapazität des Kondensators und dem Wert seines Widerstandes abhängig ist. Der negative Impuls ver­ ursacht am invertierenden Eingang des Komparators 10 eine Spannung, die etwa gleich 0 ist, wobei die verstärkte Meß­ spannung gleichzeitig einen positiven Wert aufweisen muß. Der Komparator 10 erzeugt bei diesen Bedingungen einen po­ sitiven Impuls, dessen Dauer gleich der Dauer ist, die ihm durch den Impuls, an seinem invertierenden Eingang zugeführt wurde.

Steigt die Meßspannung schnell an, und zwar für eine Zeit, die kürzer ist als die Verzögerung, die vom Impuls des Flipflops 3 erzeugt wird und sich mit der des Schiebers des Stellwiderstandes (Trimmer) 11 ausgleicht, dann erzeugt der Komparator 10 eine positive Spannung, bevor das Flip­ flop 4 einen Steuerimpuls erzeugt.

Die Spannung wird vom Ausgang des Komparators 10 der Basis des Transistors 6 zugeführt, der durchschaltet und das Relais 5 einschaltet, da die Spannung vom Ausgang des Kom­ parators 9, die den Basen der Transistoren 14 und 15 zuge­ führt wird, den Widerstand in ihren Emitter-Kollektor- Strecken herabsetzt. Der Kontakt 20 wird geschlossen und es fließt ein Strom von der Spule des Relais 15 durch die Emitter-Kollektor-Strecke des Transistors 15. Das Relais 5 schließt von selbst, das nach Ablauf des Impulses vom Aus­ gang des Komparators 10 geschlossen bleibt, und zwar nur, falls der Komparator 9 der Basis des Transistors 15 weiter eine positive Spannung zuführt.

Der Kondensator 21 und der Widerstand der Emitter-Kollektor- Strecke des Transistors 6 bilden einen Zeitverzögerungs­ kreis, der ein Lösen des Relais durch zufällige Störimpulse verhindert. Solange das Relais 5 eingeschaltet ist, besteht ein "Verbot" für die Hubbewegung der Last. Der Strom durch die Fotodiode des Optrons 17 schaltet den Transistor 16 durch. Das Relais 18 wird eingeschaltet, sein Kontakt ge­ schlossen und es besteht die Erlaubnis für die Hubbewegung der Last.

Falls die Netzspannung oder eine der Speisespannungen aus­ fällt, fließt durch die Spule des Relais 18 kein Strom und sein Kontakt wird geöffnet. Falls infolge Unterbrechung des Dehnungswiderstandes, Fehlens der Spannung +V2 u./a. der verbrauchte Strom abnimmt, wird der Basis des Tran­ sistors 16 keine Spannung zugeführt, das Relais 18 spricht nicht an und es besteht keine Erlaubnis für die Hubbewegung der Last.

Claims (1)

1. Überlastbegrenzer für Hebemaschinen, mit einer Dehnungs­ meßbrücke (1), deren erste Diagonale an eine Speisespan­ nung und deren zweite Diagonale an einen Verstärker (2), ein Flipflop und ein Relais (5) angeschlossen sind, das einerseits mit dem positiven Pol einer Speisequelle und andererseits mit dem Kollektor eines Transistors (6) ver­ bunden und zu dem ein Relais (5) parallel geschaltet ist, und mit einer zum Relais (5) parallelgeschalteten ersten Gegendiode (7), dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Verstärkers (2) mit den ersten Eingängen dreier Komparatoren (8, 9, 10) verbunden ist, wobei der Ausgang des ersten Komparators (8) mit dem ersten Flipflop (3) und dem zweiten Flipflop (4), das zweite Flipflop (4) über einen Stellwiderstand (11) mit dem zweiten Eingang des dritten Komparators (10) und das erste Flipflop (3) mit dem Ausgang des zweiten Komparators (9) verbunden ist, dessen zweiter Eingang an eine Gleichspannungsquelle (12) angeschlossen ist, daß das erste Flipflop (3) mit dem zwei­ ten Eingang des zweiten Flipflops (4), der zweite Eingang des ersten Komparators (8) mit einer zweiten Gleichspan­ nungsquelle (13) und der Ausgang des zweiten Komparators mit der Basis eines zweiten und dritten Transistors (14, 15) verbunden ist, dessen Emitter mit dem negativen Pol der Speisespannung und dem Emitter eines vierten Transi­ stors (16) verbunden ist, dessen Basis mit einem Optron (17) und dessen Kollektor mit einem zweiten Relais (18) verbun­ den ist, daß zu dem zweiten Relais (18) eine zweite Gegen­ diode (19) parallelgeschaltet ist, wobei die Kathode der zweiten Gegendiode (19) und das zweite Relais (18) mit dem positiven Pol der Spannungsquelle verbunden sind, und daß die Anode der ersten Gegendiode (7) über einen Schalter (20) mit dem Kollektor des dritten Transistors (15) verbunden ist, an den ein Kondensator (21) angeschlossen ist, dessen zweiter Anschluß mit dem negativen Pol der Spannungsquelle in Verbindung steht, wobei der Emitter des ersten Tran­ sistors (6) mit dem Kollektor des zweiten Transistors (14) verbunden ist.