EP0168562A2 - Hebezeug mit Überlastsicherung - Google Patents

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EP0168562A2
EP0168562A2 EP85104731A EP85104731A EP0168562A2 EP 0168562 A2 EP0168562 A2 EP 0168562A2 EP 85104731 A EP85104731 A EP 85104731A EP 85104731 A EP85104731 A EP 85104731A EP 0168562 A2 EP0168562 A2 EP 0168562A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
frequency
counter
bridge
evaluation device
gate time
Prior art date
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Granted
Application number
EP85104731A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0168562A3 (en
EP0168562B1 (de
Inventor
Klaus Dipl.-Ing. Behnke
Anton Dipl.-Ing. Münzebrock
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Mannesmann AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Mannesmann AG filed Critical Mannesmann AG
Priority to AT85104731T priority Critical patent/ATE47370T1/de
Publication of EP0168562A2 publication Critical patent/EP0168562A2/de
Publication of EP0168562A3 publication Critical patent/EP0168562A3/de
Application granted granted Critical
Publication of EP0168562B1 publication Critical patent/EP0168562B1/de
Expired legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66D—CAPSTANS; WINCHES; TACKLES, e.g. PULLEY BLOCKS; HOISTS
    • B66D1/00—Rope, cable, or chain winding mechanisms; Capstans
    • B66D1/54—Safety gear
    • B66D1/58—Safety gear responsive to excess of load
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S388/00—Electricity: motor control systems
    • Y10S388/907—Specific control circuit element or device
    • Y10S388/912—Pulse or frequency counter

Definitions

  • the invention relates generically to a hoist with at least one lifting motor, contactor control for the lifting motor and to the protection control working overload protection device, the overload protection device having a cable force transducer with a strain gauge bridge, an evaluation device and a device for suppressing dynamic load peaks from load vibrations of a determinable period, the strain gauge bridge is connected to a bridge supply voltage generator with two connections and has two output connections for receiving the measuring bridge output signal and the evaluation device also works on the contactor control.
  • - Strain gauge bridge denotes a measuring bridge which generally works with strain gauges, the strain gauges experiencing strains which depend in a defined manner on the cable force.
  • the circuit arrangement is such that the output signal of the measuring bridge via an amplifier serves as an input signal for several voltage-dependent switching stages of the evaluation device, which switching stages each switch an output contact when the value of the voltage is on their input and thus the size of the load on the rope of the hoist exceeds a fixed value.
  • a load scoreboard is assigned.
  • the output contacts of the switching stages act on the contactor control, so that the lifting mechanism is switched off when a certain value of the load is exceeded.
  • the load appears on the load display panel, e.g. B. in digital digits.
  • the device for the compensation of dynamic load peaks from load oscillation gung in the known embodiment requires a special cable crossmember with two opposite side plates on which strain gauges are arranged above the strain gauge bridge.
  • This arrangement is intended to compensate for falsification in the case of a load swinging transversely to the crossbar, since one crossbar side is loaded with the swinging load and the other crossbar side is relieved at the same time. Average values of the load oscillation are to be recorded as it were. This can only be done more or less exactly.
  • an inadmissibly long switch-off delay takes effect when the load rises very steeply (e.g. a stuck load hook).
  • the known embodiment enables the cable force sensor and the evaluation device to be compared separately and to be exchanged independently of one another without a common comparison, which is an advantage in terms of assembly and maintenance.
  • the zero point and sensitivity of the cable force encoder must be checked to defined values.
  • the supply voltage for the measuring bridge, the amplification and the offset voltage of the differential amplifier as well as the voltage-dependent switching stages must be adjusted in the evaluation unit. The accuracy and functional reliability of the entire arrangement depends to a particular degree on the constancy and accuracy of these comparisons and the components used. This is especially true when dynamic load loads occur.
  • the invention is based on the object, with a generic hoist on the one hand the functional reliability and others to improve the accuracy, even when dynamic load peaks occur.
  • the invention teaches that a frequency converter with a frequency generator is connected between the strain gauge bridge and the evaluation device, which frequency converter converts the measuring bridge output signal into a frequency signal, that the evaluation device has at least one counter with an adjustable initial value, at least one switch and a frequency divider, which frequency divider consists of a reference frequency of a reference source generates a periodic control signal as a gate time for the counter that the periods can be counted with the counter during the gate time, which contains the frequency signal of the frequency converter, that the switch can be switched off by the counter when a predetermined counter reading reaches within the gate time or exceeded, and that the gate time is adjustable so that it is equal to or greater than the period of the load vibrations.
  • a preferred embodiment in combination with the features described above, is characterized in that the frequency converter has the bridge supply voltage generator, and that the bridge supply voltage generator and the frequency generator have the same reference voltage of the reference voltage source can be supplied, the ratio between the reference voltage and the bridge supply voltage being adjustable.
  • the frequency converter can be adjusted to a minimum frequency corresponding to the zero load. For the same reason, the frequency signal and the gate time can expediently be monitored in the evaluation device.
  • the hoist according to the invention can have a hoist with only one speed or a hoist with several lifting speeds.
  • an embodiment with a lifting mechanism for a slow lifting speed in a lifting phase and a lifting mechanism for a fast lifting speed is characterized in that the evaluation device has two counters, each of which can be supplied with a different gate time via the frequency divider, the first of which is assigned to a predetermined partial load and a first counter, the second of which is assigned the nominal load and a second counter, and that during the Lifting phase the fast lifting speed can be switched off.
  • Fig. 1 shows an example of a hoist in which a strain gauge bridge 1 via the connections 2 and 3 for the bridge feed voltage and output terminals 4, 5 for the bridge output voltage is connected to a frequency converter 6.
  • the term frequency converter means a voltage / frequency converter.
  • the frequency converter 6 is supplied with a DC voltage from the evaluation device 9 via the connecting lines 7 and 8.
  • the output signal of the frequency converter 6 in the form of a voltage or a current with a variable frequency is transmitted to the evaluation device 9 via the connecting line 10.
  • the shooter control 13 switches two lifting motors.
  • the control of the motors is switched via the output lines 11 and 12 in such a way that the lifting movement is forcibly switched off in the event of an overload.
  • 2 shows in detail the structure of the frequency converter 6 and the connection to the strain gauge bridge 1.
  • the strain gauge bridge 1 is a known bridge circuit with at least one resistance that can be changed by mechanical strain.
  • the bridge supply voltage is generated and amplified by the operational amplifier 62 from the voltage of the reference voltage source 61.
  • a fixed ratio between the reference voltage and the bridge voltage is set by the trimming resistor 63.
  • the measuring bridge output signal is amplified by the operational amplifier 64, the output signal of which controls the frequency generator 65 via the connection 66.
  • the output of the frequency generator 65 supplies a frequency signal which is measured between the connecting lines 8 and 10, the frequency changing in proportion to the change in the measuring bridge output signal between the output connections 4 and 5.
  • the frequency generator 65 is a known electronic circuit, the Output frequency is proportional to the control signal in connection 66 and to the reference voltage in connection 67 between frequency generator 65 and bridge supply voltage generator. A change in the reference voltage to lower frequencies causes a proportional change in the output frequency to higher values.
  • strain gauge bridge 1 Since the output signal of the strain gauge bridge 1 and thus the control signal for the frequency generator 65 changes proportionally and in the same direction as the bridge supply voltage, on the other hand the change in the output frequency of the frequency generator 65 is proportional but opposite to the change in the reference voltage, the effects of reference voltage fluctuations on the output signal are compensated for.
  • the combination of strain gauge bridge 1, bridge supply voltage generator, reference voltage source 61 and frequency generator 65 according to the invention makes it possible to feed the circuit according to FIG. 2 with a simple DC voltage, which does not have to meet the accuracy and constancy otherwise required for strain gauge bridges 1.
  • the offset voltage of the strain gauge bridge 1 can be adjusted so that when the strain gauge bridge 1 is unloaded, the output signal has a fixed fundamental frequency.
  • the adjustment resistor 63 the sensitivity of the strain gauge bridge 1 is adjusted via the bridge voltage so that the output signal has the nominal frequency during the characteristic expansion. An additional adjustment of the frequency generator 65 is not necessary.
  • FIG. 3 shows the design of the evaluation device 9 in FIG. 1.
  • the supplied via the connecting line 10 Frequency signal is processed in the presettable counters 87 and 100.
  • the input signal for the counter 100 is previously divided by the programmable frequency divider 102 in the ratio 1 / n s .
  • the initial value for the counters 97, 100 is set by the multipole switch 96.
  • the counter 87 delivers an output signal, the duration of which is extended by the delay-delayed time stage 98, so that at least the duration of a gate time is reached.
  • the counter 100 also behaves with the downstream time stage 101, the output signal of which controls the output elements, preferably switching relays 104, 105, which switch off the lifting motors via the output lines 11, 12.
  • the output signal from the time stage 101 also controls the frequency divider 1 / n s 1C2 via the connecting line 106 in such a way that the ratio between input and output frequency becomes larger.
  • the output signal from the time stage 98 triggers a monostable multivibrator 99 so that the switching relay 105 switches off the lifting motor at the fast lifting speed via the output lines 11 for the duration of the fallback time.
  • the time between the setting processes for the counters 97 and 100 is determined by the gate time which is generated by the frequency divider 1 / n 2 94 from the mains frequency of the AC network for the power supply.
  • Another frequency standard can also be used instead of the mains frequency.
  • the power supply part 91 of the evaluation device 9 is fed from the AC voltage network and supplies the frequency converter 6 via the connecting lines 7, 8.
  • the signal former 92 generates the input signal for the frequency divider 1 / n, 98 from the network frequency.
  • the output signal of the divider 1 / n 1 93 sets at a distance of a first goal time, e.g. B. 80 ms over the connecting line 108, the counter 97 to the initial value and is an input signal for the controllable frequency divider 1 / n 2 94, which sets the counter 100 over the connecting line 100 to the initial value at intervals of a second or third gate time.
  • the gate time frequency of the frequency divider 1 / n 2 94 is indicated by the indicator lamp 107. The correct functioning of the gate timer can be checked on the basis of the flashing frequency of the display.
  • the counter 97 works with the first gate time
  • the counter 100 works with a longer second gate time; due to the value set at the switch 96, the counter 97 reaches at a predetermined partial load, e.g. B. 25% of the nominal load, within the first gate time the counter reading zero and counter 100 at the limit load, z. B. 105% of the nominal load, within the second gate time the meter reading Rull.
  • a predetermined partial load e.g. B. 25% of the nominal load
  • the output signal from the counter 97 triggers the timer 98, the monostable multivibrator 99 and thus switches off the fast lifting speed for the set release time.
  • the frequency divider 1 / n 2 94 are controlled so that counter 100 receives a shortened third gate time and the frequency divider 1 / n 3 102 is controlled so that the input frequency for counter 100 is increased in accordance with the shortened gate time.
  • the fast stroke speed is switched on again if he Zäh- l 100 has not detected the crossing of the set limit load.
  • the counter 100 then works again with the second gate time.
  • This second gate time is preferably chosen so that it is equal to or greater than the period of the load oscillation of a suspended load. As a result, the static mean value of the load is measured after the load has been lifted even with rope vibrations with good approximation by the counter 100.
  • the function of the monostable multivibrator 99 can be blocked by a switch or a short-circuit bridge, so that the fine lifting time when lifting is eliminated.
  • the two switching relays 104, 105 have the same function and are only switched by the time stage 101, preferably when the limit load is exceeded.
  • a retriggerable monostable multivibrator 103 monitors the charging time for counter 100 via the connecting line 112 and the minimum frequency via the connecting line 113, which the frequency generator must generate at the output of the frequency divider 1 / n 3.
  • the monostable multivibrator is activated when the ratio between the gate time and the mains period is undershot or the minimum frequency is undershot 103 not retriggered. so that the output reaches the stable state and switches off the stroke movement via the time stage 101.
  • the test button 95 is actuated.
  • the counters 97 and 100 are set to the initial value via line 114 and the frequency 1 / n 1 ⁇ 3 and 1 / n z 94 blocked, so that the gate time can be extended as desired by actuating the test button 95. If the encoder and evaluation device 9 function properly, the counters 97 and 100 reach the counter reading zero, so that the associated shutdown functions of the lifting mechanism are triggered.
  • the set limit load can be checked by measuring the time with a stopwatch when the load hook is empty or the load is known. Both the output frequency without load and the output frequency at the nominal load are known for the cable force sensor used. To check the set limit load of the hoist, the monostable multivibrator 99 is locked in the manner described above, the outputs of the evaluation device 9 switch when the counter 100 reaches the zero position.
  • the test process is started by actuating the test button 95 and starting the stopwatch.
  • the stopwatch is stopped when the outputs switch off.
  • the counter 100 is decremented with a known frequency and has the counter reading zero at the end of the measured time. The initial value of the counter and thus the set limit load can be calculated from the measured time.

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Abstract

Hebezeug mit zumindest einem Hubmotor, Schützensteuerung für den Hubmotor und auf die Schützensteuerung arbeitender Überlastsicherung, wobei die Überlastsicherung einen Seilkraftgeber mit Dehnungsmeßbrücke, ein Auswertegerät und eine Einrichtung zur Unterdrückung dynamischer Lastspitzen aus Lastschwingungen bestimmbarer Periodendauer aufweist. Die Dehnungsmeßbrücke ist mit zwei Anschlüssen an einen Brückenspeisespannungsgenerator angeschlossen und weist zwei Ausgangsanschlüsse zur Abnahme des Meßbrückenausgangssignals auf. Das Auswertegerät arbeitet auf die Schützensteuerung. Zwischen Dehnungsmeßbrücke und Auswertegerät ist ein Frequenzwandler mit Frequenzgenerator angeordnet, welcher das Meßbrückenausgangssignal in ein Frequenzsignal wandelt. Das Auswertegerät weist zumindest einen Zähler mit einstellbarem Anfangswert, zumindest einen Schalter und einen Frequenzteiler auf, der aus einer Referenzfrequenz eines Frequenznormals ein periodisches Steuersignal als Torzeit für den Zähler erzeugt. Mit dem Zähler sind während der Torzeit die Perioden zählbar, die das Frequenzsignal des Frequenzwandlers enthält. Der Schalter ist durch den Zähler ausschaltbar, wenn ein vorgegebener Zählerstand innerhalb der Torzeit erreicht oder überschritten ist. Die Torzeit ist so einstellbar, daß sie gleich oder größer ist als die Periodendauer der Lastschwingungen.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich gattungsgemäß auf ein Hebezeug mit zumindest einem Hubmotor, Schützensteuerung für den Hubmotor und auf die Schützensteuerung arbeitender Überlastsicherung, wobei die Überlastsicherung einen Seilkraftgeber mit Dehnungsmeßbrücke, ein Auswertegerät und eine Einrichtung zur Unterdrückung dynamischer Lastspitzen aus Lastschwingungen bestimmbarer Periodendauer aufweist, wobei die Dehungsmeßbrücke mit zwei Anschlüssen an einen Brückenspeisespannungsgenerator angeschlossen ist sowie zwei Ausgangsanschlüsse zur Abnahme des Meßbrückenausgangssignals aufweist und wobei fernerhin das Auswertegerät auf die Schützensteuerung arbeitet. - Dehnungsmeßbrücke bezeichnet eine im allgemeinen mit Dehnungsmeßstreifen arbeitende Meßbrücke, wobei die Dehnungsmeßstreifen Dehnungen erfahren, die definiert von der Seilkraft abhängen.
  • Bei dem bekannten gattungsgemäßen Hebezeug (DE-OS 25 16 768) ist die Schaltungsanordnung so getroffen, daß das Ausgangssignal der Neßbrücke über einen Verstärker als Eingangssignal für mehrere spannungsabhängige Schaltstufen des Auswertegerätes dient, welche Schaltstufen jeweils einen Ausgangskontakt umschalten, wenn der Wert der Snannung an ihrem Eingang und damit die Größe der Last am Seil des Hebezeuges einen jeweils festliegenden Wert überschreitet. Eine Lastanzeigetafel ist zugeordnet. Die Ausgangskontakte der Schaltstufen wirken auf die Schützensteuerung, so daß das Hubwerk bei Überschreiten eines bestimmten Wertes der Last abgeschaltet wird. Auf der Lastanzeigetafel erscheint die Last, z. B. in digitalen Ziffern. Die Einrichtung zur Kompensation dynamischer Lastspitzen aus Lastschwingungen verlangt bei der bekannten Ausführungsform eine besondere Seiltraverse mit zwei gegenüberliegenden Seitenblechen, an denen über der Dehnungsmeßbrücke zugeordnete Dehnungsmeßstreifen angeordnet sind. Durch diese Anordnung soll eine Verfälschung bei quer zur Traverse pendelnder Last ausgeglichen werden, da eine Traversenseite bei der pendelnden Last belastet, die andere Traversenseite gleichzeitig entlastet wird. Es sollen gleichsam Mittelwerte der Lastschwingung aufgenommen werden. Das gelingt nur mehr oder weniger genau. Außerdem wird bei sehr steil ansteigender Last (z. B. festsitzendem Lasthaken) eine unzulässig lange Abschaltverzcgerung wirksam. Die bekannte Ausführungsform ermöglicht es, den Seilkraftgeber und das Auswertegerqt getrennt abzugleichen und unabhängig voneinander ohne gemeinsamen Abgleich auszutauschen, was montagetechnisch und wartungstechnisch einen Vorteil darstellt. Um diese Austauschbarkeit zu erreichen, müssen beim Seilkraftgeber Nullpunkt und Empfindlichkeit auf definierte Werte abgeglicnen werden. Zusätzlich müssen im Auswertegerät die Versorgungsspannung für die Meßbruücke, die Verstärkung und die Offsetspannung des Differenzverstärkers sowie die spannungsabhängigen Schaltstufen abgeglichen werden. Die Genauigkeit und die Funktionssicherheit der gesamten Anordnung hängt im besonderen Maße von der Konstanz und Genauigkeit dieser Abgleiche und der verwendeten Bauteile ab. Das gilt insbesondere, wenn dynamische Lastsoitzen auftreten.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem gattungsgemäßen Hebezeug einerseits die Funktionssicherheit und andererseits die Genauigkeit zu verbessern, und zwar auch bei Auftreten dynamischer Lastspitzen.
  • Zur Lösung dieser Aufgabe lehrt die Erfindung, daß zwischen Dehungsmeßbrücke und Auswertegerät ein Frequenzwandler mit Frequenzgenerator geschaltet ist, welcher Frequenzwandler das Meßbrückenausgangssignal in ein Frequenzsignal wandelt, daß das Auswertegerät zumindest einen Zähler mit einstellbarem Anfangswert, zumindest einen Schalter und einen Frequenzteiler aufweist, welcher Frequenzteiler aus einer Referenzfrequenz einer Referenzquelle ein periodisches Steuersignal als Torzeit für den Zähler erzeugt, daß mit dem Zähler während der Torzeit die Perioden zählbar sind, die das Frequenzsignal des Frequenzwandlers enthält, daß der Schalter durch den Zähler ausschaltbar ist, wenn ein vorgegebener Zählerstand innerhalb der Torzeit erreicht oder überschritten ist, und daß die Torzeit so einstellbar ist, daß sie gleich oder größer ist als die Periodendauer der Lastschwingungen. In Strenge handelt es sich um eine Abvärtszählung und, so betrachtet, um eine Unterschreitung der Torzeit. Um ohne weiteres mit hoher Genauigkeit in bezug auf die Uberlastsicherung arbeiten zu können, ist eine bevorzugte Ausführungsform, in Kombination zu den vorbeschriebenen Merkmalen, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzwandler den Brückenspeisesnannungsgenerator aufweist, und daß dem Brückenspeisespannungsgenerator sowie dem Frequenzgenerator ein und dieselbe Referenzspannung der Referenzsnannungsquelle zuführbar ist, wobei das Verhältnis zwischen Referenzspannung und Brückenspeisespannung abgleichbar ist. Zur Erhöhung der Funktionssicherheit trägt bei, daß der Frequenzwandler auf eine der Nullast entsprechende Mindestfrequenz abgleichbar ist. Aus gleichem Grunde sind zweckmäßigerweise im Auswertegerät das Frequenzsignal sowie die Torzeit überwachbar.
  • Das erfindungsgemäße Hebezeug kann ein Hubwerk mit nur einer Geschwindigkeit oder ein Hubwerk mit mehreren Hubgeschwindigkeiten aufweisen. Insbesondere liegt in: Rahmen der Erfindung eine Ausführungsform mit einem Hubwerk für eine langsame Hubgeschwindigkeit in einer Anhebephase und einem Hubwerk für eine schnelle Hubgeschwindigkeit. Diese Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertegerät zwei Zähler aufweist, die über den Frequenzteiler jeweils mit einer unterschiedlichen Torzeit versorgbar sind, deren erste einer vorgegebenen Teillast und einem ersten Zähler, deren zweite der Nennlast sowie einem zweiten Zähler zugeordnet ist, und daß während der Anhebephase die schnelle Hubgeschwindigkeit abschaltbar ist.
  • Im felgenden werden die Merkmale der Erfindung sowie die erreichten Vorteile anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert. Es zeigen in schematischer Darstellung
    • Fig. 1 ein erfindungsgemäßes Hebezeug mit zwei Hubmotoren und der zugeordneten Schaltungsanordnung in Form eines Blockschaltbildes,
    • Fig. 2 die Schaltungsanordnung des Frequenzwandlers aus dem Gegenstand nach Fig. 1 und
    • Fig. 3 die Schaltungsanordnung des Auswertegerätes aus dem Gegenstand der Fig. 1.
  • Die Fig. 1 zeigt beispielhaft ein Hebezeug, bei dem eine Dehnungsmeßbrücke 1 über die Anschlüsse 2 und 3 für die Brückenspeisespannung und üuer Ausgangsanschlüsse 4, 5 für die Brückenausgangsspannung mit einem Frequenzwandler 6 verbunden ist. Der Ausdruck Frequenzwandler meint einen Spannungs/Frequenz-Wandler. Der Frequenzwandler 6 wird über die Anschlußleitungen 7 und 8 mit einer Gleichspannung aus dem Auswertegerät 9 versorgt. Das Ausgangssignal des Frequenzwandlers 6 in der Form einer Spannung oder eines Stromes mit veränderlicher Frequenz wird über die Anschlußleitung 10 an das Auswertegerät 9 übertragen. Die Schützensteuerung 13 schaltet zwei Hubmotoren. Über die Ausgangsleitungen 11 und 12 wird die Steuerung der Motoren so geschaltet, daß die Hubbewegung bei Überlast zwangsweise abgeschaltet wird. - Fig. 2 zeigt im Detail den Aufbau des Frequenzwandlers 6 und die Anschaltung an die Dehungsmeßbrücke 1. Die Dehnungsmeßbrücke 1 ist eine bekannte Brückenschaltung mit mindestens einem durch mechanische Dehnung veränderbaren Widerstand. Die Brückenspeisespannung wird durch den Operationsverstärker 62 aus der Spannung der Referenzspanungsquelle 61 erzeugt und verstärkt. Durch den Abgleichwiderstand 63 wird ein festes Verhältnis zwischen Referenzspannung und Brückenspannung eingestellt.
  • Das Meßbrückenausgangssignal wird durch den Operationsverstärker 64 verstärkt, dessen Ausgangssignal über die Verbindung 66 den Frequenzgenerator 65 steuert. Der Ausgang des Frequenzgenerators 65 liefert ein Frequenzsignal, das zwischen den Anschlugleitungen 8 und 10 gemessen wird, wobei sich die Frequenz proportional zur Anderung des Meßbrückenausgangssignals zwischen den Ausgangsanschlüssen 4 und 5 verändert. Der Frequenzgenerator 65 ist eine bekannte elektronische Schaltung, wobei die Ausgangsfrequenz proportional zum Steuersignal in der Verbindung 66 und zur Referenzspannung in der Verbindung 67 zwischen Frequenzgenerator 65 und Brückenspeisespannungsgeneator ist. Eine Änderung der Referenzspannung hin zu niedrigeren herten bewirkt dabei eine proportionale Änderung der Ausgangsfrequenz zu höheren Werten. Da das Ausgangssignal der Dehnungsmeßbrükke 1 und damit das Steuersignal für den Frequenzgenerator 65 sich proportional und gleichsinnig mit der Brückenspeisespannung ändert, andererseits die Änderung der Ausgangsfrequenz des Frequenzgenerators 65 proportional aber gegensinnig zur Referenzspannungsänderung ist, kompensieren sich die Einflüsse von Referenzspannungsschwankungen auf das Ausgangssignal. Die erfindungsgemäße Kombination von Dehnungsmeßbrücke 1, Brückenspeisesnannungsgenerator, Referenzspannungsquelle 61 und Frequenzgenerator 65 erlaubt es, die Schaltung nach Fig. 2 mit einer einfachen Gleichspannung zu speisen, die nicht die für Dehnungsmeßbrücken 1 sonst benötigte Genauigkeit und Konstanz erfüllen muß.
  • Mit den Abgleichwiderständen 67 und 68 kann die Offsetspannung der Dehnungsmeßbrücke 1 so abgeglichen werden, daß bei unbelasteter Dehnungsmeßbrücke 1 das Ausgangssignal eine festgelegte Grundfrequenz hat. Mit dem Abgleichwiderstand 63 wird über die Brückenspcisespannung die Empfindlichkeit der Dehnungsmeßbrücke 1 so abgeglichen, daß bei der Kenndehnung das Ausgangssignal die Mennfrequenz hat. Ein zusätzlicher Abgleich des Frequenzgenerators 65 ist nicht erforderlich.
  • In Fig. 3 ist die Ausbildung des Auswertegerätes 9 in Fig. 1 dargestellt worden. Das über die Anschlußleitung 10 zugeführte Frequcnzsignal wird in den voreinstellbaron Zählern 87 und 100 verarbeitet. Das Eingangssignal für den Zähler 100 wird zuvor durch den programmierbaren Frequenzteiler 102 im Verhältnis 1/ns geteilt. Der Anfangsert für die Zähler 97, 100 wird durch den mehrpoligen Schalter 96 eingestellt. Der Zähler 87 liefert mit dem Erreichen des Zählerstandes Null ein Ausgangssignal, dessen Dauer durch die abfallverzögerte Zeitstufe 98 verlängert wird, so daß mindestens die Dauer einer Torzeit erreicht wird. Ebenso verhält sich der Zähler 100 mit der nachgeschalteten Zeitstufe 101, dessen Ausgangssignal die Ausgangselemente, vorzugsweise Schaltrelais 104, 105, ansteuert, die über die Ausgangsleitungen 11, 12 die Hubmotoren abschalten. Das Ausgangssignal von der Zeitstufe 101 steuert über die Verbindungsleitung 106 ebenfalls den Frequenzteiler 1/n s 1C2 in der weise, daß das Verhältnis zwischen Eingangs- und Ausgangsfrequenz größer wird. Das Ausgangssignal von der Zeitstufe 98 triggert eine monostabile Kippstufe 99, so daß für die Dauer der Rückfallzeit das Schaltrelais 105 über die Auspangsleitungen 11 den Hubmotor mit der schnellen Hubeschwindigkeit abschaltet.
  • Die Zeit zwischen den Setzvorgängen für die Zähler 97 und 100 wird durch die Torzeit bestimmt, die durch die Frequenzteiler 1/n2 94 aus der Netzfrequenz des Wechselstromnetzes für die Stromversorgung erzeugt wird. Statt der Netzfrequenz kann auch ein anderes Frequenznormal verwendet werden.
  • Das Stromversorgungsteil 91 des Auswertegerätes 9 wird aus dem Wechselspannangsnetz gespeist und versorgt über die Anschlußleitungen 7, 8 den Frequenzwandler 6. Der Signalformer 92 erzeugt aus der Netzfrequenz das Eingangssignal für den Frequenzteiler 1/n, 98. Das Ausgangssignal des Teilers 1/n1 93 setzt im Abstand einer ersten Torzeit, z. B. 80 ms über die Verbindungsleitung 108 den Zähler 97 auf den Anfangsert und ist Eingangssignal für den steuerbaren Frequenzteiler 1/n2 94, der im Abstand einer zweiten oder dritten Torzeit den Zähler 100 über die Verbindungsleitung 100 auf den Anfangswert stellt. Die Torzeitfrequenz des Frequenzteilers 1/n2 94 wird über die Anzeigelampe 107 angezeigt. Anhand der Blinkfrequenz der Anzeige kann die ordnungsgenäßa Funktion des Torzeitgebers kontrolliert werden.
  • Beim Anheben einer Last arbeitet der Zähler 97 mit der ersten Torzeit, der Zähler 100 arbeitet mit einer längeren zweiten Torzcit; aufgrund des am Schalter 96 eingestellten Wertes erreicht der Zähler 97 bei einer vorgegebenen Teillast, z. B. 25 % der Nenntraglast, innerhalb der ersten Torzeit den Zählerstand Null und Zähler 100 bei der Grenztraglast, z. B. 105 % der Nenntraglast, innerhalb der zweiten Torzeit den Zählerstand Rull.
  • Wenn die vorgegebene Teillast überschritten wird, triggert das Ausgangssignal vom Zähler 97 über die Zeitstufe 98, die monostabile Kippstufe 99 und schaltet damit für die eingestellte Rückfallzeit die schnelle Hubgeschwindigkeit ab.
  • Über die Verbindungsleitung 111 werden die Frequenzteiler 1/n2 94 gesteuert, so daß Zähler 100 eine verkürzte dritte Torzeit erhält und der Frequenzteiler 1/n3 102 gesteuert, so daß die Eingangsfrequenz für Zähler 100 entsprechend der verkürzten Torzeit heraufgesetzt wird. Durch das Abschalten der schnellen Hubgeschwindigkeit beim Anheben der Last und die gleichzeitige kürzere Torzeit wird die Ansprechzeit des Auswertegerätes 9 bei Überschreiten der Grenzlast verkürzt und der Nachlaufweg des Hubwerkes verkürzt.
  • Zur Synchronisation der Frequenzteiler 93, 94 werden diese über die Verbindungsleitung 110 durch das Triggersignal für die Kippstufe 99 rückgesetzt.
  • Nach Ablauf der Rückfallzeit der monostabilen Kippstufe 99 wird die schnelle Hubgeschwindigkeit wieder eingeschaltet, falls Zäh- ler 100 nicht das Überschreiten der eingestellten Grenztraglast erkannt hat. Der Zähler 100 arbeitet dann wieder mit der zweiten Torzeit. Diese zweite Torzeit wird vorzugsweise so gewählt, daß sie gleich oder größer als die Periodendauer der Lastschwingung einer hängenden Last ist. Dadurch wird nach dem Anheben der Last auch bei Seilschwingungen mit guter Annàherung durch den Zähler 100 der statische Mittelwert der Last gemessen.
  • Bei Hubwerken mit nur einer Hubgeschwindigkeit kann die Funktion der monostabilen Kippstufe 99 durch einen Schalter oder eine Kurzschlubbrücke gesperrt werden, so daß die Feinhubzeit beim Anheben entfällt. Die beiden Schaltrelais 104, 105 haben dadurch die gleiche Funktion und werden nur durch die Zeitstufe 101 geschaltet, vorzugsweise beim Überschreiten der Grenzlast.
  • Zur Funktionsüberwachung der Schaltung überwacht eine nachtriggerbare monostabile Kippstufe 103 über die Verbindungsleitung 112 die lorzeit für Zähler 100 und über die Verbindungsleitung 113 die Mindestfrequenz, die der Frequenzgeber am Auspang des Frequenzteilers 1/n 3 erzeugen muß. Beim Unterschreiten des vorgegebenen Verhältnisses zwischen Torzeit und Netzperiode oder beim unterschreiten der Mindestfrequenz wird die monostabile Kippstufe 103 nicht nachgetriggert. so daß der Ausgang den stabilen Zustand erreicht und über die Zeitstufe 101 die Hubbewegun abscnaltet.
  • Zur Funktionskontrolle durch eine Person wird der Testtaster 95 betätigt. Über die Leitung 114 werden dabei die Zähler 97 und 100 auf den Anfangswert gesetzt und die Frequenz 1/n1 θ3 und 1/n z 94 gesperrt, so daß durcn die Betätigung des Testtasters 95 die Torzeit beliebig verlängert wird. Bei ordnungsgemäßer Funktion von Geber und Auswertegerät 9 erreichen die Zähler 97 und 100 den Zählerstand Null, so daß die zugeordneten Abschaltfunktionen des Hubwerks ausgelöst werden. Zusätzlich kann durch eine Zeitmessung mit einer Stoppuhr bei leerem Lasthaken oder bei bekannter Last die eingestellte Grenztraglast kontrolliert werden. Für den verwendeten Seilkraftgeber sind sowohl die Ausgangsfrequenz ohne Last als die Ausgangsfrequcnz bei der Nennbelastung bekannt. Zur Überprüfung der eingestellten Grenztraglast des Hubwerkes wird die monostabile Kippstufe 99 in der oben beschriebenen Weise gesperrt, die Ausgänge des Auswertegerätes 9 schalten dann, wenn der Zähler 100 die Nullstellung erreicht.
  • Durch Betätigung des Testtasters 95 und Start der Stoppuhr wird der Prüfvorgang gestartet. Die Stoppuhr wird angehalten, wenn die Ausgänge abschalten. Bei dieser Prüfung wird der Zähler 100 mit einer bekannten Frequenz dekrementiert und hat am Ende der gemessenen Zeit den Zählerstand Null. Aus der gemessenen Zeit kann der Anfangswert des Zählers und dadurch die eingestellte Grenzlast errechnet werden.

Claims (5)

1. Hebezeug mit zumindest einem Hubmotor. Schützensteuerung für den Hubmotor und auf die Schützensteusrung arbeitender Überlastsicherung , wobei die Überlastsicherung
einen Seilkraftgeber mit Dehnungsmeßbrücke,
ein Auswertegerät und eine Einrichtung zur Unterdrückung dynamischer Lastspitzen aus Lastschwinsunsen bestimmbarer Periodendauer
aufweist, wobei die Dehnungsmeßbrücke mit zwei Anschlüssen an einen Brückenspeisespannugsgenerator angeschlossen ist sowie zwei Ausgangsanschlüsse zur Abnahme des Meßbrückenausgangssignals aufweist und wobei fernerhin das Auswertegerät auf die Schützensteuerum arbeitet, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Dehungsmeßbrücke (1) und Auswerterät (9) ein Prequenzwandler (5) mit Frequenzgenerator (65) angeordnet ist, welcher Frequenzwandler (6) das Meßbrückenausgangssinnal in ein Frequenzsignal wandelt,
das das Auswertegerät (9) zumindest einen Zähler (100) mit einstellbarem Anfangswert, zumindest einen Schalter (104) und einen Freauenzteiler (93) aufweist,
welcher Frequenzteiler (93) aus einer Referenzfrequenz einer Referenzsignalquelle ein periodisches Steuersignal als Torzeit für den Zähler (100) erzeugt,
daß mit dem Zähler (100) während der Torzeit die Perioden zählbar sind, die das Freauenzsignal des Frequenzwandlers (6) enthält,
daß der Schalter (1C4) durch den Zähler (100) ausschaltbar ist, wenn ein vorgegebener Zählerstand innerhalb der Torzeit erreicht oder überschritten ist, und daß die Torzeit so einstellbar ist, daü sie gleich oder größer ist als die Periodendauer der Lastschwingungen.
2. Hebezeug nacn Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Frequenzwandler (6) den Brückenspeisespannungsgenerator aufweist, und daß dem Brückenspeisespannungsgenerator sowie dem Frequenzgenerator einunddieselbe Referenzspannung der Referenzspannungsquelle (61) zuführbar ist, wobei das Verhältnis zwischen Referenzspannung und Brückenspeisespannung abgleichbar ist.
3. Hebezeug nacn einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, das der Frequenzwandler (6) auf eine der Nullast entsprecnende Mindestfrequenz abgleichbar ist.
4. Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß im Auswertegerät (9) das Frequenzsignal sowie die Torzeit überwachbar sind.
5. Hubwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4 in der Ausführungsform mit einer langsamen Hubgeschwindigkeit für eine Anhebephase una einer schnellen Hubgeschwindigkeit. dadurch gekennzeichnet, daß das Auswertegerät (9) zwei Zahler (97, 100) aufweist, die über den Frequenzteiler (102) jeweils mit einer unterschiedlichen Torzeit versorgbar sind, deren erste einer vorgegebenen Teillast und einem ersten Zähler (97), deren zweite der Nennlast sowie einem zweiten Zähler (100) zugeordnet ist, und daß wahrend der Anhebephase die schnelle Hnbgeschwindigkeit abschaltbar ist.
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