DE3807966C2

DE3807966C2 -

Info

Publication number: DE3807966C2
Application number: DE19883807966
Authority: DE
Inventors: Erwin Ing.(Grad.) 4282 Velen De Kremer
Original assignee: Anton Ruthmann & Co 4423 Gescher De GmbH
Current assignee: Anton Ruthmann & Co 4423 Gescher De GmbH
Priority date: 1988-03-10
Filing date: 1988-03-10
Publication date: 1991-07-18
Also published as: DE3807966A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Hubarbeitsbühne mit einer Prozessorsteuerung der im Gattungsbegriff des Pa tentanspruchs 1 näher bezeichneten Art.The invention relates to an aerial work platform a processor controller which in the generic term of Pa Tent claims 1 specified type.

Bei den bekannten, prozessorgesteuerten Hubarbeitsbüh nen der vorgenannten Art sind an der Bodenseite sowie an der Ringflächenseite des hydraulischen Aufricht zylinders Druckaufnehmer vorhanden und wird von dem Microcomputer bzw. Prozessor lediglich aus den Signalen dieser Druckaufnehmer ein Differenzsignal gebildet und verwertet, welches in Relation zu dem jeweiligen Auf richtwinkel gesetzt und mit einem Referenzwert ver glichen wird. Dabei sind beide Druckaufnehmer am Auf richtzylinder gegen den Rücklauftank durch entsperrbare Rückschlagventile gesichert. Überdies sperrt in der Ruhestellung für den Stillstand des Auslegers das in die Leitungen zwischen dem Hydraulikzylinder und dem Rücklauftank bzw. der Pumpe eingeschaltete Wegeventil die Druckaufnehmer zusätzlich hydraulisch ab.In the well-known, processor-controlled aerial work platform NEN of the aforementioned type are on the bottom side as well on the ring surface side of the hydraulic erector cylinder pressure sensor available and is from the Microcomputer or processor only from the signals this pressure sensor forms a differential signal and recycled, which in relation to the respective opening straightening angle set and ver with a reference value is compared. Both pressure transducers are open Straightening cylinder against the return tank by unlockable Check valves secured. Furthermore locks in the Rest position for the jib standstill in the lines between the hydraulic cylinder and the Return tank or the directional control valve switched on the pressure transducers also hydraulically.

Mit dieser bekannten Anordnung kann zwar in guter An näherung eine Überschreitung des maximal zulässigen Lastmomentes beim Betrieb der Hubarbeitsbühne vermieden werden, eine Redundanz ist bei solchen Bühnensteuerun gen nicht erzielbar. With this known arrangement can be in good order Approach exceeding the maximum allowable Load moment avoided when operating the aerial work platform redundancy is with such stage controls not achievable.

Hubarbeitsbühnen der gattungsbildenden Art sind regelmäßig auf einem Gestell, insbesondere einem Fahrgestell, angeordnet, das bei allen auftretenden Auslegerbewegungen und -stellungen kippsicher sein muß. Deshalb wird das zulässige Lastmoment, welches von dem Ausleger auf das Bühnengestell übertragen wird, so ausreichend unterhalb des Kippmomentes festgelegt, daß unter Einhaltung einer Sicherheitsspanne die Standsicherheit der Bühne gewährleistet ist. Dabei ermöglicht die Bestimmung einer lastmomentabhängigen Größe durch die Bildung der Differenz der beiden von den Druckaufnehmern am Hydraulikzylinder gelieferten Signale im Verhältnis der beiden Wirkflächen des doppeltwirkenden Hydraulikzylinders einen variablen Arbeitsbereich, da auch Belastungen der Arbeitsbühne selbst, Windlasten und dergleichen, die am Ausleger angreifen, mit in die Auswertung des Prozessors eingehen.Aerial work platforms of the generic type are regular on a frame, especially a chassis, arranged that with all occurring boom movements and positions must be secure against tipping. That's why becomes the permissible load moment which is given by the boom is transferred to the stage frame, so sufficient below the overturning moment specified that in compliance a safety margin the stability of the Stage is guaranteed. The determination enables a load-dependent variable through education the difference between the two of the pressure transducers on the hydraulic cylinder delivered signals in the ratio of two effective surfaces of the double-acting hydraulic cylinder a variable work area, as there are loads the work platform itself, wind loads and the like, who attack the boom with the evaluation of the processor.

Aus der EP 63 709 A1 ist eine Sicherheitsvorrichtung mit einer Mikroprozessorsteuerung bekannt, mit der bei einer fahrbaren Drehleiter eine eventuelle Schräglage des auf einem Fahrgestell angeordneten Drehturms, an dem die Leiter ausfahrbar sowie aufrichtbar und umgekehrt beweglich ist, durch zusätzliche Schwenkung am Drehturm unter Berücksichtigung der zulässigen Bahngeschwindigkeit kompensiert werden kann. Die Auswertung der aufgenommenen Istwerte in der Prozessorsteuerung ermöglicht jedoch keine Selbstüberwachung des Prozessorsystems.A safety device is known from EP 63 709 A1 known with a microprocessor control with which a mobile turntable ladder of the rotating tower arranged on a chassis which the ladder can be extended and raised and vice versa is movable, by additional pivoting on Turret taking into account the permissible path speed can be compensated. The evaluation of the actual values recorded in the processor control does not allow self-monitoring of the processor system.

Hierin liegt nämlich das besondere Problem, um im Fehlerfalle solche Fehlbewegungen des Auslegers zu vermeiden, die zu einer Überschreitung der Lastmomentgrenze führen. Grundsätzlich erforderte dies, die Sensoren zur Druckaufnahme am Hydraulikzylinder und den Aufrichtwinkelgeber zweifach auszubilden, um gegebenenfalls mit einem erweiterten Programm für den Prozessor oder in einem zweiten Prozessor eine Kontrollrechnung vorzunehmen. Dies bedeutete einen hohen Schaltungsaufwand, und hier setzt die Erfindung ein, um eine redundante Prozessorsteuerung für eine Hubarbeitsbühne vorzuschlagen.This is where the special problem lies, in the event of an error to avoid such incorrect movements of the boom, which leads to the load torque limit being exceeded to lead. Basically, this required the sensors for pressure absorption on the hydraulic cylinder and the Raising the angle encoder twice, if necessary with an extended program for the processor or a control calculation in a second processor to make. This meant a lot of circuitry, and this is where the invention comes in to a redundant one To propose processor control for an aerial work platform.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, bei einer Hubarbeitsbühne der eingangs genannten Art die Sensoren für die dem Computer zuzuleitenden Meßgrößen jeweils einfach anzuordnen und so auszugestalten, daß über das Prozessorsystem eine Funktionsüberwachung möglich ist.The invention is therefore based on the object an aerial work platform of the type mentioned in the Sensors for the measurands to be fed to the computer each easy to arrange and design so that function monitoring via the processor system is possible.

Diese Aufgabe wird bei einer prozessorgesteuerten Hubarbeitsbühne der gattungsbildenden Art nach der Erfindung durch die kennzeichenden Merkmale des Pa tentanspruchs 1 gelöst.This task is done with a processor-controlled Aerial work platform of the generic type according to the Invention by the characteristic features of Pa claim 1 solved.

Der wesentliche Vorteil der Erfindung liegt darin, daß der Prozessor ständig überprüft, obThe main advantage of the invention is that the processor constantly checks whether

a) at a standstill of the boom at least in the lying basic position, i.e. after the end of Movements lifting / lowering, the zero value of the load mo mentes is achieved
b) during the lifting process of the boom the righting angle bigger and the load moment becomes smaller and
c) when the boom is lowered, the righting angle smaller and the load torque becomes larger.

Stellt der Prozessor bei diesen Überprüfungen einen Fehler fest, läßt er nur noch lastmomentverkleinernde Bewegungen des Auslegers zu oder schaltet dessen Be wegungsablauf völlig ab.Does the processor set one during these checks Defect fixed, he only leaves load moment reducing Movements of the boom or switches its loading the course of the movement completely.

Man erreicht mit dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem für eine Hubarbeitsbühne eine diversitäre Redundanz, weil nicht nur über die vorgesehene Grundfunktion der Steuerung hinausgehende technische Überwachungsmittel vorgesehen werden, sondern diese Überwachungsmittel an deren Steuerungsabläufen unterworfen werden, als sie für die Realisierung der Grundfunktion erforderlich sind.This is achieved with the control system according to the invention Diverse redundancy for an aerial work platform, because not only about the intended basic function of the Technical monitoring means beyond control are provided, but these monitoring means whose control processes are subjected to than for the realization of the basic function are required.

In einer vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann zur Ermittlung einer lastabhängigen Größe an einer der beiden Gelenkstellen des Hydraulikzylinders ein Last meßbolzen vorgesehen werden, der mit dem Prozessor elektrisch verbunden ist. Damit kann naturgemäß der entlastete Zustand nur überprüft werden, wenn sich der Ausleger der Hubarbeitsbühne in seiner horizontalen Grundstellung befindet, in der er auf einem gestell seitigen Auflager aufliegt.In an advantageous embodiment of the invention to determine a load-dependent quantity at one of the a load on both joints of the hydraulic cylinder measuring bolts are provided with the processor is electrically connected. With that, of course Relieved state can only be checked if the Extension of the aerial work platform in its horizontal Basic position in which it is on a rack sided support rests.

In anderer vorteilhafter Ausbildung nach der Erfindung werden die an den beiden hydraulischen Seiten des dop pelt wirkenden Aufrichtzylinders vorgesehenen Druck aufnehmer für die Überprüfungsfunktionen bei Stillstand des Auslegers genutzt. Hierbei wird mit der Prozessor steuerung ständig überprüft, ob bei Stillstand des Aus legers, also nach Beendigung der Bewegungen Heben/Sen ken, der Nullwert des Druckaufnehmers an der druckent lasteten Seite des Hydraulikzylinders erreicht wird. Dies setzt voraus, daß die bei Stillstand des Auslegers druckentlastete Seite des Hydraulikzylinders unmittel bar mit dem Rücklauftank des Hydrauliksystems verbunden wird.In another advantageous embodiment according to the invention on the two hydraulic sides of the dop pelt acting erecting cylinder provided pressure Transducer for the check functions at standstill of the boom used. This is done with the processor control constantly checks whether the stop is at a standstill legers, i.e. after the lifting / sen movements have ended ken, the zero value of the pressure transducer at the pressure loaded side of the hydraulic cylinder is reached. This assumes that when the boom is at a standstill pressure-relieved side of the hydraulic cylinder immediately bar connected to the return tank of the hydraulic system becomes.

Weiterhin werden die vorhandenen Sensoren, wie die Druckaufnehmer und der Aufrichtwinkelgeber, in ihren zulässigen Spannungsbereichen überwacht werden, ebenso kann ein Kabelbruch zu den Sensoren hin kontrolliert werden. Damit ist eine Vielzahl von Kontrollen vorge sehen, um Fehler im Steuerungssystem sofort erkennen zu können, und im Falle eines festgestellten Fehlers rea giert das Computersystem äußerst schnell, so daß Fehl stellungen und -bewegungen des Auslegers mit Bezug auf das zulässige Lastmoment mit großer Sicherheit vermie den sind. Man erhält somit durch das neue System eine diversitäre Redundanz, die den üblichen Sicherheitsan forderungen bei Hubarbeitsbühnen genügt.Furthermore, the existing sensors, such as the Pressure sensor and the righting angle sensor, in their permissible voltage ranges are monitored as well a cable break to the sensors can be checked will. A large number of checks are thus carried out see to immediately detect errors in the control system can, and in the event of a detected error rea greed the computer system extremely quickly, so that error boom positions and movements related to avoid the permissible load torque with great certainty that are. You get one with the new system Diverse redundancy that meets the usual security requirements requirements for aerial work platforms are sufficient.

Ergänzende, vorteilhafte Sicherheitsmaßnahmen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Additional, advantageous security measures result itself from the subclaims.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel noch näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is based on the drawing an embodiment explained in more detail. Here demonstrate:

Fig. 1 eine schematische Darstellung des Auslegers einer üblicherweise auf einem Fahrgestell angeordneten Hubarbeitsbühne mit hydrauli schem Aufrichtzylinder und Prozessorsteuerung in einer ersten Ausführung, Fig. 1 is a schematic illustration of the boom a commonly arranged on a chassis platform with hydrauli schem Aufrichtzylinder and processor control in a first embodiment,

Fig. 2 eine im wesentlichen der Fig. 1 entsprechende Darstellung einer zweiten Ausführung einer prozessorgesteuerten Hubarbeitsbühne mit einem Lastmeßbolzen an der unteren Gelenk stelle des Aufrichtzylinders und Fig. 2 is a representation corresponding essentially to FIG. 1 of a second embodiment of a processor-controlled aerial work platform with a load measuring pin at the lower joint of the erecting cylinder and

Fig. 3 eine Ansicht des im Arbeitskorb der Hubar beitsbühne befindlichen Steuer-Schaltkastens für die Bedienungsperson. Fig. 3 is a view of beitsbühne in the work basket of the Hubar control box for the operator.

Im einzelnen zeigt die schematische Darstellung von Fig. 1 einen Mast 1, der auf einem Fahrgestell ange ordnet ist, welches in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Am Oberende des abgewinkelten Mastes 1 sitzt ein Gelenk 2, an dem ein Ausleger 3 neigungsverschwenkbar angebracht ist. Die übliche Ausgangslage des Auslegers 3 ist die Horizontallage , die in der Zeichnung in aus gezogenen Linien wiedergegeben ist. In der Horizontal lage liegt der Ausleger auf einem gestellfesten, nicht näher dargestellen Auflager auf. Aus dieser waagerech ten Position heraus läßt sich der Ausleger 3 um einen Winkel aufrichten, was anhand der gestrichelten Linien in Fig. 1 deutlich gemacht ist.In detail, the schematic representation of Fig. 1 shows a mast 1 , which is arranged on a chassis, which is not shown in the drawing. At the upper end of the angled mast 1 there is a joint 2 , on which a boom 3 is attached so as to be tiltable. The usual starting position of the boom 3 is the horizontal position, which is shown in the drawing in solid lines. In the horizontal position, the boom rests on a support that is fixed to the frame and not shown in detail. From this horizontal position, the boom 3 can be erected by an angle, which is made clear by the dashed lines in Fig. 1.

Der Ausleger 3 der Hubarbeitsbühne besteht aus zwei teleskopierbaren Abschnitten 4 und 5, von denen der innere Abschnitt 4 mit seinem inneren Ende an dem Mast 1 angelenkt ist und von denen der äußere Abschnitt 5 am bzw. im inneren Auslegerabschnitt 4 längsverschieblich geführt ist. Am äußeren Ende des Auslegers 3, also am Außenende des äußeren teleskopierbaren Abschnittes 5, ist ein Schwenkarm 6 angelenkt, der gegenüber der Längsrichtung des äußeren Teleskopabschnittes 5 des Auslegers 3 um den Winkel α verschwenkt werden kann. Am Ende des Schwenkarms 6 ist ein Arbeitskorb 7 angelenkt, bei dem es sich auch um eine vergitterte Plattform oder dergleichen handeln kann, der durch eine nicht darge stellte Nivelliervorrichtung mit seinem Boden unabhän gig von den Stellungen des Auslegers 3 und des Schwenk arms 6 stets in der Horizontallage gehalten wird.The boom 3 of the aerial work platform consists of two telescopic sections 4 and 5 , of which the inner section 4 is articulated with its inner end to the mast 1 and of which the outer section 5 is guided in a longitudinally displaceable manner on or in the inner boom section 4 . At the outer end of the boom 3 , ie at the outer end of the outer telescopic section 5 , a pivot arm 6 is articulated, which can be pivoted by the angle α relative to the longitudinal direction of the outer telescopic section 5 of the boom 3 . At the end of the swivel arm 6 , a work basket 7 is articulated, which can also be a lattice platform or the like, which, by means of a leveling device (not shown), always has its bottom independent of the positions of the boom 3 and the swivel arms 6 the horizontal position is maintained.

Die Aufrichtung des Auslegers 3 erfolgt über einen Hy draulikzylinder 8, der am Mast 1 gestellfest angelenkt ist. In ihm ist ein Kolben 9 verschieblich, der mit seiner Kolbenstange an der dem Mast 1 abgelegenen Seite am Ausleger 3 im Abstand vom Gelenk 2 angelenkt ist. Bei dem Hydraulikzylinder 8 handelt es sich um einen doppeltwirkenden Zylinder, dessen Kolben 9 also von beiden Seiten her mit dem Hydraulikmittel beaufschlagt werden kann, um nicht nur beim Heben sondern auch beim Senken des Auslegers 3 eine Zwangssteuerung zu erzie len. Der Zylinderraum des Hydraulikzylinders 8, der zu dem am Mast 1 angelenkten Boden hin liegt, wird als Bodenseite 10 bezeichnet, hingegen trägt der Zylinder raum an der gegenüberliegenden Seite des Kolbens 9, von der die Kolbenstange vorsteht, die Bezeichnung Ringflä chenseite 11, weil infolge der Kolbenstange hier für die Druckbeaufschlagung am Kolben und am gegenüberlie genden Zylinderdeckel nur jeweils eine Ringfläche zur Verfügung steht. Damit ergibt sich an der Bodenseite 10 eine größere Wirkfläche A 1 gegenüber der kleineren Wirkfläche A 2 an der Ringflächenseite 11 des Hydraulik zylinders 8. The boom 3 is erected via a hydraulic cylinder 8 , which is articulated on the mast 1 on the frame. In it, a piston 9 is displaceable, which is articulated with its piston rod on the side remote from the mast 1 on the boom 3 at a distance from the joint 2 . The hydraulic cylinder 8 is a double-acting cylinder, the piston 9 can thus be acted upon from both sides with the hydraulic medium, in order not only when lifting but also when lowering the boom 3 to achieve a positive control. The cylinder space of the hydraulic cylinder 8 , which lies to the articulated on the mast 1 down, is referred to as the bottom side 10 , while the cylinder space on the opposite side of the piston 9 , from which the piston rod protrudes, the designation Ringflä surface 11 because, as a result the piston rod here is only one ring surface available for pressurizing the piston and the opposite cylinder cover. This results in a larger effective area A 1 on the bottom side 10 compared to the smaller effective area A 2 on the annular surface side 11 of the hydraulic cylinder 8 .

Die Bodenseite 10 und die Ringflächenseite 11 des Hy draulikzylinders 8 sind über Hydraulikleitungen 12 und 13 mit den Arbeitsanschlüssen A und B eines 4/3-Wege ventils verbunden, dessen Anschluß P mit einer Hy draulikpumpe 15 und dessen Anschluß T mit einem Rück lauftank 16 verbunden ist. Die Besonderheit des Wege ventils 14 liegt darin, daß in der Ruhestellung, in der sich das Wegeventil 14 befindet, wenn der Ausleger 3 auf Stillstand geschaltet ist, beide Arbeitsanschlüsse A und B mit dem Tankanschluß T in Verbindung stehen. Folglich ist in dieser Stellung die hydraulische Lei tung 13 und damit die Ringflächenseite 11 des Hydrau likzylinders 8 drucklos. Anders verhält es sich mit einem Leitungsabschnitt 17 der zweiten Hydraulikleitung 12, der unmittelbar an die Bodenseite 10 des Hydraulik zylinders 8 anschließt. Dieser Leitungsabschnitt 17 ist nämlich durch ein hydraulisch entsperrbares Rückschlag ventil 20 gegenüber dem in der Ruhestellung drucklosen Abschnitt der Hydraulikleitung 12 abgesperrt. Dies ist erforderlich, um den Ausleger 3 in aufgerichteter Stel lung abstützen zu können, wobei die dabei auftretende Last sich in einem bestimmten Druck an der Bodenseite 10 des Hydraulikzylinders 8 niederschlägt. Damit bei Druckbeaufschlagung der Ringflächenseite 11 des Hydrau likzylinders 8 der Kolben 9 verstellt werden kann, ist das Rückschlagventil 20 hydraulisch entsperrbar und mit seiner Steuerleitung an der zweiten Hydraulikleitung 13, die zur Ringflächenseite 11 hin führt, angeschlos sen.The bottom side 10 and the annular surface side 11 of the hydraulic cylinder 8 are connected via hydraulic lines 12 and 13 to the working connections A and B of a 4/3-way valve, the connection P of which is connected to a hydraulic pump 15 and the connection T of which is connected to a return tank 16 is. The special feature of the directional valve 14 is that in the rest position, the directional control valve 14 is in the if the boom is switched to a standstill 3, both working connections A and B to the tank port T in compound. Consequently, in this position, the hydraulic line 13 and thus the annular surface side 11 of the hydraulic cylinder 8 is depressurized. It is different with a line section 17 of the second hydraulic line 12 , which connects directly to the bottom side 10 of the hydraulic cylinder 8 . This line section 17 is namely shut off by a hydraulically unlockable check valve 20 relative to the section of the hydraulic line 12 which is depressurized in the rest position. This is necessary in order to be able to support the boom 3 in the upright position, the load occurring being reflected in a certain pressure on the bottom side 10 of the hydraulic cylinder 8 . So that the piston 9 can be adjusted when pressurizing the annular surface side 11 of the hydraulic lik 8 cylinder 8 , the check valve 20 is hydraulically unlocked and with its control line to the second hydraulic line 13 , which leads to the annular surface side 11 , ruled out.

Die Bodenseite 10 des Hydraulikzylinders 8 ist über den Leitungsabschnitt 17 mit einem ersten Druckaufnehmer 18 und die Ringflächenseite 11 über die Hydraulikleitung 13 mit einem zweiten Druckaufnehmer 19 verbunden, die beide grundsätzlich auch unmittelbar an der Bodenseite 10 bzw. an der Ringflächenseite 11 des Hydraulikzy linders 8 angeordnet sein könnten. Aus dem Differenz druck ΔP, der sich aus den von den Druckaufnehmern 18 und 19 gemessenen Werte ergibt, läßt sich unter Be rücksichtigung des Wirkflächenverhältnisses A 2 : A 1 des Hydraulikzylinders 8 eine kraftproportionale Größe er rechnen. Wird diese Größe mit dem Abstand 1 multipli ziert, der zwischen der Wirkachse des Zylinders 8 und dem Gelenk 2 besteht, erhält man eine Größe, die dem Lastmoment, das vom Ausleger 3 auf das Bühnengestell übertragen wird, unmittelbar proportional ist. In üb licher Weise wandeln die Druckaufnehmer 18 und 19 den gemessenen Wert in Spannungssignale um, die einem Pro zessor 21 zugeleitet werden, der die vorerwähnte Rechenoperation zur Ermittlung der lastmomentpropor tionalen Größe vornimmt. Über den Prozessor 21 und eine geeignete Verstärkerschaltung wird auch das Wegeventil 14 betätigt, wie sich aus den in Fig. 1 angedeuteten elektrischen Leitungen ergibt.The bottom side 10 of the hydraulic cylinder 8 is connected via the line section 17 to a first pressure transducer 18 and the annular surface side 11 via the hydraulic line 13 to a second pressure transducer 19 , both of which are in principle also directly on the bottom side 10 or on the annular surface side 11 of the Hydraulikzy cylinder 8 could be arranged. From the differential pressure ΔP, which results from the values measured by the pressure transducers 18 and 19 , it is possible to calculate a force-proportional variable, taking into account the effective area ratio A 2 : A 1 of the hydraulic cylinder 8 . If this size is multiplied by the distance 1 , which exists between the effective axis of the cylinder 8 and the joint 2 , a size is obtained which is directly proportional to the load moment, which is transmitted from the boom 3 to the stage frame. In the usual way, the pressure transducers 18 and 19 convert the measured value into voltage signals, which are fed to a processor 21 , which carries out the above-mentioned arithmetic operation to determine the load torque proportional quantity. The directional control valve 14 is also actuated via the processor 21 and a suitable amplifier circuit, as can be seen from the electrical lines indicated in FIG. 1.

Weitere Signale erhält der Prozessor 21 von einem Auf richtwinkelgeber 22, der nahe dem inneren Ende des in neren teleskopierbaren Abschnittes 4 des Auslegers 3 angeordnet ist und ein dem Aufrichtwinkel ϕ propor tionales Signal an den Prozessor 21 gibt. Ferner sitzt am inneren Ende des inneren Auslegerabschnittes 4 ein erster Endschalter 23, der dann anspricht, wenn sich der äußere Auslegerabschnitt 5 in der eingeschobenen Endstellung befindet. Das entsprechende Signal liefert der erste Endschalter 23 ebenfalls an den Prozessor 21. The processor 21 receives further signals from a straightening angle sensor 22 which is arranged near the inner end of the telescopic section 4 of the boom 3 and which gives a straightening angle ϕ proportions signal to the processor 21 . Furthermore, at the inner end of the inner boom section 4 there is a first limit switch 23 , which responds when the outer boom section 5 is in the inserted end position. The first limit switch 23 likewise supplies the corresponding signal to the processor 21 .

Weiter wirkt der Ausleger 3 noch mit einem gestellfest angeordneten, zweiten Endschalter 24 zusammen, der die Grundstellung des Auslegers 3 in der Horizontallage er faßt und ein entsprechendes Signal an den Prozessor 21 weiterleitet. Schließlich ist der Prozessor 21 noch mit einem weiteren Winkelgeber 30 verbunden, der den Schwenkwinkel des Schwenkarms 6 relativ zur Längsachse des äußeren teleskopierbaren Auslegerabschnittes 5 oder den entsprechenden Komplementärwinkel β zu einer senk recht zum Auslegerabschnitt 5 stehenden Achse mißt und ein entsprechendes Signal an den Prozessor 21 weiter leitet.Furthermore, the boom 3 also interacts with a second limit switch 24 which is fixed to the frame and which detects the basic position of the boom 3 in the horizontal position and forwards a corresponding signal to the processor 21 . Finally, the processor 21 is connected to a further angle transmitter 30 , which measures the swivel angle of the swivel arm 6 relative to the longitudinal axis of the outer telescopic boom section 5 or the corresponding complementary angle β to an axis perpendicular to the boom section 5 and a corresponding signal to the processor 21 forwards.

Wie in Fig. 1 angedeutet ist, sitzt im Arbeitskorb 7 ein Schaltkasten 25, der in schematischer, vergrößerter Darstellung in Fig. 3 wiedergegeben ist. An diesem Schaltkasten 25 befindet sich ein Steuerhebel 26 einer seits für das Heben und Senken des Auslegers 3 und an dererseits für das Ein- und Ausfahren der teleskopier baren Auslegerabschnitte 4 und 5. Für das Überwachungs system der Auslegersteuerung ist es wichtig, daß das Heben und Senken und die Teleskopierbewegung des Aus legers 3 nicht zugleich veranlaßt werden können, wozu geeignete mechanische, elektrische oder programm technische Verriegelungen vorgesehen werden. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist der Schalthebel 26 in einer Kulisse 27 geführt, die zwei einander rechtwinklig kreuzende Schlitze 28 und 29 hat. Zur Steuerung des Hebens und Senkens des Auslegers 3 kann der Schalthebel 26 nur in dem Schlitz 29 bewegt werden, während zur Steuerung des Ein- und Ausschubs des Aus legerteleskops der Schalthebel 26 nur im Bereich des Schlitzes 28 bewegt werden kann.As indicated in FIG. 1, a switch box 25 is seated in the work basket 7 , which is shown in a schematic, enlarged representation in FIG. 3. On this switch box 25 there is a control lever 26 on the one hand for lifting and lowering the boom 3 and on the other hand for the retraction and extension of the telescopic boom sections 4 and 5 . For the monitoring system of the boom control, it is important that the lifting and lowering and the telescopic movement of the boom 3 cannot be caused at the same time, for which purpose suitable mechanical, electrical or program-technical interlocks are provided. In the illustrated embodiment, the shift lever 26 is guided in a link 27 which has two slots 28 and 29 crossing at right angles. To control the raising and lowering of the boom 3 , the shift lever 26 can only be moved in the slot 29 , while to control the insertion and extension of the out telescope, the shift lever 26 can only be moved in the area of the slot 28 .

Die Steuer- und Kontrollfunktionen des Prozessors 21 laufen nach dem nachstehenden Programm ab: The control and monitoring functions of the processor 21 run according to the following program:

Die Kurzbezeichnungen im Programmbild haben unter Be zugnahme auf Fig. 1 folgende Bedeutung:The short designations in the program picture have the following meaning with reference to FIG. 1:

P 1: der vom Druckaufnehmer 18 gemessene Druck,
P 2: der vom Druckaufnehmer 19 gemessene Druck,
1: der Hebelarm zwischen der Wirkachse des Zylin ders 8 und dem Auslegergelenk 2,
ϕ_n: der Aufrichtwinkel des Auslegers 3 bei einem Rechenzyklus des Prozessors 21,
ϕ_n-1: der Aufrichtwinkel des Auslegers 3 bei dem vorhergehenden Rechenzyklus des Prozessors 21,
ΔP: die Druckdifferenz P 1-P 2,
A 1: die Kolbenwirkfläche des Zylinders 8 an der Bodenseite 10,
A 2: die Kolbenwirkfläche des Zylinders 8 an der Ringflächenseite 11,
ϕ_x: der jeweilige Aufrichtwinkel für den Lastmo mentenvergleich.P 1 : the pressure measured by the pressure sensor 18 ,
P 2 : the pressure measured by the pressure sensor 19 ,
1 : the lever arm between the effective axis of the cylinder 8 and the boom joint 2 ,
ϕ _n : the righting angle of the boom 3 during a computing cycle of the processor 21 ,
ϕ _n-1 : the righting angle of the boom 3 in the previous computing cycle of the processor 21 ,
ΔP: the pressure difference P 1 -P 2 ,
A 1 : the effective piston area of the cylinder 8 on the bottom side 10 ,
A 2 : the effective piston surface of the cylinder 8 on the ring surface side 11 ,
ϕ _x : the respective righting angle for the load torque comparison.

Man erkennt in dem Programmbild, daß der Prozessor 21 bei Stillstand des Auslegers 3 zunächst aus den Sig nalen der beiden Druckaufnehmer 18 und 19 am Hydraulik zylinder 8, die bei dem jeweiligen Aufrichtwinkel ϕ_x vorhandene Druckdifferenz ΔP ermittelt und mit einem Referenzwert für die jeweils zulässige Druckdifferenz vergleicht. Ist die festgestellte, also vorhandene Druckdifferenz ΔP vorh. bei dem jeweiligen Aufricht winkel ϕ_x gleich oder größer als der eingespeicherte Vergleichswert für die zulässige Druckdifferenz ΔP zul., dann läßt die Steuerung nur noch lastmoment reduzierende Bewegungen des gesamten Auslegersystems zu. Diese Überprüfung ist wichtig, um beispielsweise die Aufnahme einer Zusatzlast in den Arbeitskorb 7 berücksichtigen zu können.It can be seen in the program image that the processor 21 when the boom 3 is at a standstill from the signals from the two pressure transducers 18 and 19 on the hydraulic cylinder 8 , which determines the pressure difference ΔP present at the respective righting angle ϕ _x and with a reference value for the respectively permissible Compares pressure difference. If the determined, that is, the existing pressure difference ΔP at the respective righting angle ϕ _{x is} equal to or greater than the stored comparison value for the permissible pressure difference ΔP, then the control only allows movements of the entire boom system that reduce the load moment. This check is important so that, for example, the inclusion of an additional load in the work basket 7 can be taken into account.

Ist die zulässige Druckdifferenz ΔP zul. nicht über schritten, wird weiter der Druckaufnehmer 19 dahingehend abfragt, ob der dem Normalfall entsprechende Null-Druck vorhanden ist. Im Fehlerfalle, also bei vorhandenem Druck am Druckaufnehmer 19 bei Stillstand des Auslegers 3 besteht dann nur noch eine Freigabe für das Einfahren des äußeren Auslegerabschnittes 5 in die eingeschobene Endstellung und für die Überführung des Auslegers 3 in die horizontale Grundstellung.If the permissible pressure difference .DELTA.P perm. Is not exceeded, the pressure sensor 19 is further queried as to whether the zero pressure corresponding to the normal case is present. In the event of a fault, that is to say when the pressure on the pressure transducer 19 is present when the boom 3 is at a standstill, there is then only a release for moving the outer boom section 5 into the inserted end position and for moving the boom 3 into the horizontal basic position.

Im Falle einer Bewegung des Auslegers 3 überprüft der Prozessor 21 ständig, ob sich die Drücke P 1 und P 2 bzw. die dazu proportionalen Spannungssignale in einem hier für vorbestimmten Bereich bewegen. Damit ist nicht nur eine Spannungsüberprüfung sondern auch eine Überprüfung hinsichtlich eines Kabelbruchs möglich. Im Fehlerfalle wird hier nur eine Rückführung des Auslegers 3 in die Grundstellung zugelassen, wobei zunächst die teles kopischen Abschnitte des Auslegers 3 eingefahren werden und dann der Ausleger 3 in die horizontale Ausgangslage abgesenkt wird.In the event of a movement of the boom 3 , the processor 21 constantly checks whether the pressures P 1 and P 2 or the voltage signals proportional thereto are in a range that is predetermined here. This enables not only a voltage check but also a check for a cable break. In the event of a fault, only a return of the boom 3 to the basic position is permitted, the telescopic sections of the boom 3 first being retracted and then the boom 3 being lowered into the horizontal starting position.

Die sich an "Ausleger senken" und an "Ausleger heben" anschließenden Rechenoperationen dienen der Überprü fung, daß beim Hubvorgang der Aufrichtwinkel größer und das Lastmoment kleiner und beim Senkvorgang der Auf richtwinkel kleiner und das Lastmoment größer wird. Trifft dies nicht zu, sind ebenfalls nur noch die im Fehlerfalle lastmomentverringernden Maßnahmen möglich. Für diese Operationen erhält der Prozessor 21 vom Aufrichtwinkelgeber 22 die Information, ob sich der augenblickliche Aufrichtwinkel ϕ_n gegenüber einem vorherigen Aufrichtwinkel ϕ_n-1, der unter einer vor bestimmten Zeitspanne früher festgestellt wurde, ver ändert hat, womit das Aufheben oder Senken des Ausle gers erfaßbar ist. Beim Aufrichten des Auslegers 3 muß sich unter sonst unveränderten Bedindungen das Last moment ständig verkleinern. Dazu wird die vom Prozessor 21 beim Aufrichtwinkel ϕ_n-1 errechnete lastmomentab hängige Größe mit derjenigen verglichen, die sich bei dem Aufrichtwinkel ϕ_n ergibt. Wird bei diesem Bewe gungsvorgang die lastmomentabhängige Größe beim Auf richtwinkel ϕ_n größer als beim Aufrichtwinkel ϕ_n-1, treten die erwähnten Schutzmaßnahmen ein. Im umgekehr ten Falle beim Senken des Auslegers erhält der Prozes sor 21 vom Aufrichtwinkelgeber 22 die Information über den sich ständig verkleinernden Aufrichtwinkel, wonach dann die entsprechende Vergrößerung der lastmomentab hängigen Größe vom Prozessor 21 überwacht wird.The "lower boom" and "raise boom" subsequent arithmetic operations are used to check that the lifting angle is larger and the load torque smaller and the lowering angle is lower and the load torque is larger when lowering. If this is not the case, only the measures to reduce the load torque in the event of a fault are also possible. For these operations, the processor 21 receives the information from the righting angle sensor 22 as to whether the current righting angle ϕ _{n has changed} compared to a previous righting angle ϕ _n-1 , which was determined earlier than a certain period of time, which means that the lifting or lowering of the deflection gers is detectable. When erecting the boom 3 , the load moment must constantly decrease under otherwise unchanged conditions. For this purpose, the load torque-dependent quantity calculated by the processor 21 at the righting angle ϕ _{n-1 is} compared with that which results at the righting angle ϕ _n . If the magnitude of the load torque dependent on the righting angle ϕ _{n is} greater than the righting angle ϕ _n-1 during this movement process, the protective measures mentioned take effect. In the opposite case when lowering the boom, the processor 21 receives from the righting angle sensor 22 the information about the constantly decreasing righting angle, after which the corresponding increase in the load moment dependent size is monitored by the processor 21 .

Des weiteren stellt der Prozessor 21 ständig fest, ob sich bei dem veranlaßten Bewegungsablauf "Ausleger heben" oder "Ausleger senken" auch tatsächlich der Aufrichtwinkel ϕ des Auslegers 3 im ersten Falle vergrößert und im zweiten Falle verkleinert. Falls die vorgegebenen Bedingungen, daß nämlich bei dem Steuer befehl "Ausleger heben" sich der Aufrichtwinkel ϕ vergrößert und bei dem Steuerbefehl "Ausleger senken" der Aufrichtwinkel ϕ verkleinert nicht erfüllt werden, veranlaßt auch hier der Prozessor 21, daß nur noch lastmomentreduzierende Bewegungen des gesamten Ausle gersystems zugelassen werden.Furthermore, the processor 21 constantly determines whether the "lifting boom" or "lowering boom" movement actually causes the righting angle ϕ of the boom 3 to increase in the first case and to decrease in the second case. If the specified conditions, namely that the erection angle ϕ increases with the control command "boom lift" and the erection angle ϕ reduced with the control command "lower boom", the processor 21 also causes here that only load torque-reducing movements of the whole Boom systems are approved.

All diese Prüfmaßnahmen des Prozessors 21 erfolgen unabhängig von den Grundfunktionen der Bühnensteuerung, wodurch sich die erwähnte diversitäre Redundanz ergibt.All of these test measures by the processor 21 are carried out independently of the basic functions of the stage control, which results in the aforementioned diverse redundancy.

In jedem Falle errechnet der Prozessor 21 eine unmit telbar dem jeweiligen Lastmoment proportionale Größe, da in den Rechenvorgang der Hebelarm 1 zwischen der Wirkachse des Hydraulikzylinders 8 und dem Aufrichtge lenk 2 des Auslegers 3 und das Wirkflächenverhältnis A 2 : A 2 des Hydraulikzylinders 8 eingeht. Im übrigen findet ständig eine Überwachung des Lastmomentes im Vergleich mit dem maximal zulässigen Lastmoment statt, wird das maximal zulässige Lastmoment überschritten, sind auch nur noch lastmomentreduzierende Bewegungen des Auslegers 3 möglich. Bei alledem können auch die Bewegungen des Schwenkarms 6 mit berücksichtigt werden, wobei die Summe der Winkel ϕ + β maßgeblich ist und bei einem Winkel α < 0 zur lastmomentreduzierenden Bewegung der Schwenkarm 6 abbewegt werden muß, während bei einem Winkel α < 0 zur lastmomentreduzierenden Bewegung der Schwenkarm 6 aufzubewegen ist.In any case, the processor 21 calculates a quantity which is directly proportional to the respective load moment, since the lever arm 1 between the effective axis of the hydraulic cylinder 8 and the upright steering 2 of the boom 3 and the effective area ratio A 2 : A 2 of the hydraulic cylinder 8 are involved in the calculation process. Moreover, the load torque is constantly monitored in comparison with the maximum permissible load torque. If the maximum permissible load torque is exceeded, only movements of the boom 3 that reduce the load torque are possible. In all of this, the movements of the swivel arm 6 can also be taken into account, the sum of the angles ϕ + β being decisive and the swivel arm 6 having to be moved at an angle α <0 to the load-torque-reducing movement, while at an angle α <0 to the load-torque-reducing movement the swivel arm 6 is to be moved.

Fig. 2 zeigt eine modifizierte Ausführungsform gegen über Fig. 1, bei der zur Erfassung einer lastabhängigen Größe der Hydraulikzylinder 8 mittels eines Lastmeßbol zens 31 am Mast 1 des Bühnengestells angelenkt ist. Beispielsweise kann dieser Lastmeßbolzen 31 mit den Meßstreifen ausgestattet sein, aus deren Widerstands änderung ein elektrisches Signal ableitbar ist, das der jeweils vom Hydraulikzylinder 8 aufgebrachten Kraft un mittelbar proportional ist. Dieses Signal kann unter Berücksichtigung des Hebelarms 1 zwischen der Wirkachse des Zylinders 8 und dem Aufrichtgelenk 2 des Auslegers 3 zur Errechnung der lastmomentabhängigen Größe im Pro zessor 21 in gleicher Weise wie die Druckdifferenz ΔP unter Berücksichtigung des Flächenverhältnisses A 2 : A 1 verwertet werden. Allerdings ist bei dieser Ausführung die Überprüfung des entlasteten Zustandes nur bei Hori zontallage des Auslegers 3 möglich, wenn sich nämlich der Ausleger 3 in seiner Grundstellung auf dem gestell festen Auflager abstützt. Fig. 2 shows a modified embodiment compared to Fig. 1, in which to detect a load-dependent size of the hydraulic cylinder 8 by means of a Lastmeßbol zens 31 is articulated on the mast 1 of the stage frame. For example, this load measuring pin 31 can be equipped with the measuring strips, from whose change in resistance an electrical signal can be derived which is directly proportional to the force exerted by the hydraulic cylinder 8 . This signal can be used in consideration of the lever arm 1 between the effective axis of the cylinder 8 and the righting joint 2 of the boom 3 to calculate the load-torque-dependent size in the processor 21 in the same way as the pressure difference ΔP taking into account the area ratio A 2 : A 1 . However, in this embodiment, the check of the relieved state is only possible with the horizontal position of the boom 3 , namely when the boom 3 is supported in its basic position on the fixed support.

Claims

1. Aerial work platform with a boom ( 3 ) that can be erected on a joint ( 2 ) that is fixed to the frame and that consists of at least two telescopic sections ( 4 , 5 ), on which a double-acting hydraulic cylinder ( 8 ) that is fixed to the frame acts at a distance from the joint ( 2 ) , whose bottom side ( 10 ) and ring surface side ( 11 ) via hydraulic lines ( 12 , 13 ), into which a directional valve ( 14 ) is inserted, is interchangeably connected to a hydraulic pump ( 15 ) and a return tank ( 16 ), and with a safety device for Limitation of the load torque derived from the stage frame, which feeds a load-torque-dependent signal to a processor ( 21 ), which is also connected to an upright angle sensor ( 22 ) on the boom ( 3 ) and which calculates the respectively permitted upright angle depending on the measurement signals from the safety device and at whose shortfall blocks the control of the stage, characterized in that

a) at a standstill of the boom ( 3 ), at least in its horizontally lying basic position, the processor ( 21 ) interrogates the safety device for a load-indicating signal at the start of each computing cycle and, if such a signal is present, the control of the boom ( 3 ) blocks at least on movements that increase the load moment ;
b) the processor ( 21 ) during movements of the boom ( 3 )
- aa) from the signals of the safety device and the righting angle sensor ( 22 ), taking into account the lever arm ( 1 ) between the effective axis of the hydraulic cylinder ( 8 ) and the joint ( 2 ), a quantity directly proportional to the righting moment for each righting angle (ϕ), and with compares a stored variable for the respectively maximum permissible load torque, wherein if the permissible load torque is exceeded, the control of the boom ( 3 ) is blocked at least on movements that increase the load torque;
- bb) when the upright angle (ϕ) of the boom ( 3 ) is increased or decreased, the reduction or enlargement of the instantaneous size dependent on the load moment at the upright angle (ϕ _n ) compared to that at the previous upright angle (ϕ _n-1 ) is monitored and when the upright angle (ϕ ) with simultaneous enlargement of the load torque dependent size as well as decreasing righting angle (ϕ) with timely reduction of the load torque dependent size, the control of the boom ( 3 ) blocks at least to movements that increase the load torque and
- cc) the conditions that when lifting the boom ( 3 ) an increase in the righting angle (ϕ _n ) compared to the previous upright angle (ϕ _n-1 ) and when lowering the boom ( 3 ) a reduction in the righting angle (ϕ _n ) compared to previous erection angle (ϕ _n-1 ) is present, monitored, and if these conditions are not met, the control of the boom ( 3 ) blocks at least on movements that increase the load moment.

2. aerial work platform according to claim 1, characterized in that a load measuring pin ( 31 ) is arranged on one of the articulation points of the hydraulic cylinder ( 8 ) either on the frame ( 1 ) or on the boom ( 3 ), which for displaying the load-dependent signal with the processor ( 21 ) is connected.

3. aerial work platform according to claim 1 or 2, characterized in that the safety device has at least one pressure transducer ( 18, 19 ) on the bottom side ( 10 ) and on the annular surface side ( 11 ) of the hydraulic cylinder ( 8 ), and the processor ( 21 ) at each upright angle (ϕ) compares the pressure difference (ΔP) determined by the pressure transducers ( 18, 19 ) with a stored pressure difference permitted at the relevant upright angle (ϕ _x ), and at least the control of the boom ( 3 ) when the permissible pressure difference is exceeded locks on movements increasing the load moment.

4. aerial work platform according to claim 3, characterized in that at least the at standstill of the boom ( 3 ) on the pressure-relieved side ( 11 ) of the hydraulic cylinder ( 8 ) arranged pressure transducer ( 19 ) un indirectly connected to the return tank ( 16 ) and the second pressure sensor (18) is shut off on the hydraulic cylinder (8) by a hydraulically-operated check valve (20) to the return tank (16), wherein the open switch from the hydraulic cylinder (8) side of said check valve (20) into the stationary position directional control valve (14) is directly connected to the return tank ( 16 ) and the processor ( 21 ) polls the pressure transducer ( 19 ) on the relieved side ( 11 ) of the hydraulic cylinder ( 8 ) for the load-indicating signal at the start of each computing cycle when the boom is at a standstill and, if such a load-indicating signal is present Signal blocks the boom ( 3 ) at least on movements increasing the load moment.

5. aerial work platform according to claim 1 to 4, characterized in that the processor ( 21 ) switches the control of the stage to emergency stop as soon as the differential pressure of the (P) between the bottom side ( 10 ) and the annular surface side ( 11 ) of the hydraulic cylinder ( 8 ) in each case in the ratio of the cylinder work areas A 2 : A 1 by a predetermined value is greater than a predetermined reference pressure value for the respective righting angle (x).

6. aerial work platform according to one of claims 1-5, characterized in that on the boom ( 3 ) a first, the retracted end position of the telescopic boom sections ( 4 , 5 ) signaling limit switch ( 23 ) is arranged, which is connected to the processor ( 21 ) is, in the event of a fault retracting the telescopic sections ( 4 , 5 ) of the boom ( 3 ) until the first limit switch ( 23 ) responds.

7. aerial work platform according to claim 6, characterized in that on the stage frame or on the boom ( 3 ) a two ter, the generally horizontal basic position of the boom ( 3 ) at an upright angle (ϕ) equal to zero indicating limit switch ( 2 ) is arranged, which is connected to the processor ( 21 ), which switches the control of the stage to an emergency stop as soon as the second limit switch ( 24 ) responds in the event of an overload or malfunction.

8. aerial work platform according to claim 7, characterized in that the switching lever ( 26 ) is guided in a link ( 27 ) with two intersecting guide slots ( 28 , 29 ), one of which is the lifting and lowering of the boom ( 3 ) and the other the on and off driving the telescopic boom sections ( 4 , 5 ) is assigned.

9. aerial work platform according to one of claims 1-8, characterized in that on the work cage ( 7 ) a switch box ( 25 ) with egg nem lever ( 26 ) for controlling the lifting and lowering movement and the retracting and extending movement of the boom ( 3 ) is arranged, the shift lever ( 26 ) having a mechanical or electrical lock which blocks the raising and lowering of the boom ( 3 ) simultaneously with the retraction and extension of the telescopic boom sections ( 4 , 5 ).

10. aerial work platform according to one of claims 1-9, characterized in that the work cage ( 7 ) on a hydraulically movable union arm ( 6 ) at the end of the outer boom section ( 5 ) is arranged and the load moment increasing or reducing movements of Swivel arms ( 6 ) are included in the processor control of the boom ( 3 ), for which purpose a swivel angle sensor ( 30 ) is arranged between the outer boom section ( 5 ) and the swivel arm ( 6 ) and is connected to the processor ( 21 ).