DE2903035A1 - Lastueberwachungsvorrichtung - Google Patents

Description

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Anmelder: B & A Engineering Company Limited, Großbritannien

Lastüberwachungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Lastüberwachungsvorrichtung insbesondere für Krane.

Laatüberwachungsvorrichtungen dienen zur Messung der Last, die zu einem bestimmten Augenblick an einem Kranhaken angreift, so daß der Kranführer eine Überladung mit Sicherheit vermeiden kann. Solche Vorrichtungen enthalten im wesentlichen ein Dynamometer, welches in das zum Haken führende Kranseil eingeschaltet ist, und mit dessen Hilfe die von der Last am Kranhaken verursachte Spannung im Seil gemessen werden kann. Ferner ist ein Sicherheitslast indikator vorgesehen, der den Winkel des Kranauslegers oder bei Hebezeugen mit variabler Auslegerlänge sowohl den Winkel als auch die Auslegerlänge rechnerisch berücksichtigt, wodurch ein

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Signal erzeugt wird, welches die maximale Belastung anzeigt, die der Kran unter den berechneten Bedingungen des Auslegerwinkels und seiner Länge tragen kann. Ein vom Dynamometer abgeleitetes Signal wird manuell oder vorzugsweise automatisch mit dem Maximallastsignal verglichen, so daß die Einhaltung der Maximalbelastung sichergestellt ist. Ein Nachteil der vorbekannten Ausführungsform besteht darin, daß in Abhängigkeit von Eeibungseffekten in den verschiedenen Rollen und durch Seilbiegeverluste durch das Dynamometer eine von der Bewegungsrichtung des Seiles abhängige unterschiedliche Anzeige auftritt.

Die Erfindung geht von der Aufgabenstellung aus, die Nachteile der vorbekannten Ausführungsform auch hinsichtlich der Richtungsabhängigkeit der Lastüberwa-' chung zu beseitigen. Die lösung erfolgt mit den Mitteln des Patentanspruchs 1. Nützliche Weiterbildungen sind Gegenstand der Patentansprüche 2 bis 21.

Der Nachteil der Richtungsabhängigkeit wird somit durch die Anbringung eines Richtungssensors am Seil überwunden, welcher den Ausgangswert des Dynamometeis in Abhängigkeit von der Seilrichtung verändert.

Das Ausgangssignal des Dynamometers kann dabei sowohl einfach mechanisch als auch hydraulisch bzw. elektrisch erzeugt werden.

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Bei einem Dynamometer, bei dem die Hakenlast in Form eines elektrischen Signals abgegeben wird, ist der die Seilbewegungsrichtung überwachende Sensor zweckmäßig so ausgebildet, daß er einen entsprechenden Parameter dieses elektrischen Signals in Übereinstimmung mit der Bewegungsrichtung des Seils verändert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist dieser Parameter die Spannungsamplitude, und das die Seilrichtung überwachende Sensorelement enthält einen Schalter, welcher automatisch in Übereinstimmung mit der Seilbewegungsrichtung geschaltet wird, wodurch ein elektrischer Widerstand im Ausgangssignalweg des Dynamometers zugefügt oder abgezogen wird.

Das Dynamometerausgangssignal kann in Verbindung mit elektrischen Meßgeräten oder dgl. direkt verwendet werden, um eine direkte Anzeige der aufgenommenen last zu geben, oder es kann mit einem Bezugssignal verglichen werden, welches der maximal zulässigen Belastung, die der Kran unter bestimmten Gebrauchsbedingungen tragen kann, entspricht, so daß eine Warnung und ein Alarm automatisch ausgelöst werden, wenn diese Last erreicht und überschritten wird.

Dabei wurde vorausgesetzt, daß die Anzahl der "Stränge" d.h. die Zahl der vertikalen Seilteile zwischen dem auslegerseitigen Rollensystem und dem Rollenblock am Kranhaken festgelegt ist, so daß die Beziehung zwischen

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der Spannung im Seil zwischen der auslegerseitigen oberen Rollenanordnung und der Aufwickeltrommel (in deren Seil normalerweise das Dynamometer eingeschaltet ist) und der Last am Haken bekannt ist, wodurch das elektrische Ausgangssignal des Dynamometers lastmäßig geeicht werden kann. In manchen Fällen hält es jedoch der Kranführer für wünschenswert und erforderlich, die Zahl der vertikalen Stränge entsprechend einer bestimmten Arbeitsaufgabe des Krans zu verändern.· Beispielsweise erhöht eine größere Anzahl vertikaler flaschenzugartig wirkender Stränge, die vom Kran getragene Last auf Kosten einer Verringerung der Hubgeschwindigkeit. Selbstverständlich verändert sich die Beziehung zwischen der Hakenlast und der Spannung in dem durch das Dynamometer geführten Seil entsprechend der Anzahl der verwendeten vertikalen Stränge. Es sind daher in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung Bauelemente vorgesehen, welche das elektrische Ausgangssignal des Dynamometers entsprechend der Zahl der vertikalen Stränge des Seils, d.h. mit der Anzahl der Seilumlenkungen, verändern.

Auf diese Weise kann das Dynamometer vorteilhaft ein elektrisches Signal erzeugen, welches für beide Änderungen, d.h. hinsichtlich der Seilbewegungsrichtung und der Zahl der vertikalen Stränge, kompensiert ist.

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Die Lastüberwachungsvorrichtung gemäß der Erfindung kann jedoch außerdem und vorzugsweise einen Sicherheitslastindikator für Krane einschließen, welcher ein Gehäuse sowie einen Steuerkurventeil mit einem Folgeelement aufweist, das über eine Wirkungsverbindung die Drehachse eines Potentiometers derart verstellt, daß das elektrische Ausgangsbezugssignal des Potentiometers durch seine Amplitude der Form des Kurventeils entspricht, sowie Mittel, welche diesen Kurventeil entsprechend der Bewegung des Kranauslegers verdrehen.

Auf diese Weise ist das Ausgangssignal des Potentiometers repräsentativ für den Winkel des Kranauslegers d.h. für den bedeutensten Parameter für die Festlegung der maximalen Last, die ein Kranausleger von bestimmter Länge tragen kann. Für die variable Länge des Kranauslegers ist es üblicherweise erforderlich, die Länge des Auslegers in jedem einzelnen Zeitpunkt in Betracht zu ziehen. Für diesen Zweck kann vorteilhaft eine Rechengröße der Auslegerlänge und des Auslegerwinkels für eine entsprechende Drehbewegung des Potentiometers benutzt werden.

Bei einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform eines Sicherheitslastindikators für variable Kranauslegerlängen kann das Gehäuse des Kurventeils eine Anzahl von Kurvenscheiben aufnehmen, die jeweils axial gegeneinander versetzt angeordnet sind. Dabei sind

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mit jeder Kurvenscheibe ein separater Abtastfühler und ein Potentiometer verbunden, und das gewünschte elektrische Ausgangesignal wird durch mechanische oder elektrische Schaltung entsprechend der Auslegerlänge gebildet. Alternativ kann der Kurventeil in der Richtung seiner Drehachse als Kurvenkörper ausgedehnt sein, und es sind dann Bauelemente vorzusehen, welche den Abtastfühler oder den Kurvenkörper parallel zu seiner Drehachse in Abhängigkeit von der Auslegerlänge verschieben. Das Abtastprofil ist dabei in drei Dimensionen eingeschnitten: winkelmäßig und axial zur Darstellung von zwei der drei Funktionsgrößen, nämlich Auslegerlänge, Auslegerwinkel bzw. einer Rechengröße aus beiden und radial zur Darstellung der maximalen Sicherheitslast.

Bei allen oben genannten Verfahren kann der Gesamtwinkel der Drehbewegung des Kurventeils weniger als 90° betragen, wodurch eine Anzahl von Kurvenprofilen auf jedem Kurventeil angeordnet werden können, welche als individuelle Profile unterschiedliche Situationen, beispielsweise unterschiedliche Betriebsbedingungen des Krans darstellen sollen. Beispiele für verschiedene mögliche Betriebsbedingungen des Krans sind nachfolgend angegeben:

1. Fahrbarer Kran mit oder ohne Hilfsstützen.

2. Der Gebrauch von festen Verlängerungen, um die Länge eines nicht teleskopisch ausgebildeten Kranauslegers zu verändern.

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3. Der Gebrauch eines "fliegenden Auslegers". Ein fliegender Ausleger ist eine feste Auslegerverlängerung, welche sich unter einem bestimmten Winkel zum Hauptausleger erstreckt. Häufig sind die Kopfrollen sowohl an der Spitze des fliegenden Auslegers als auch an der Spitze des Hauptauslegers verwendbar, und der Kranführer hat dabei die Auswahl, wo die Kopfrollen verwendet werden sollen.

4. Der Gebrauch von fliegenden Auslegern mit unterschiedlichen Längen und/oder Winkel gegenüber dem Hauptausleger.

5. Die Winkellage des Kranauslegers um die Vertikalachse. Dies bedeutet ein spezielles Problem, bei fahrbaren Kranen, weil der Kran wesentlich weniger stabil ist, wenn er einseitig anhebt, gegenüber einem Betriebszustand, bei dem der Ausleger im wesentlichen mit den Fahrrädern ausgerichtet ist.

6. Bei Teleskopkranen das Vorhandensein eines von Hand eingesetzten Auslegereinsatzes zur Verlängerung des Auslegers.

Ein getrenntes Potentiometer und Kurven-Abtastfühler können zweckmäßig mit dem den einzelnen Kranbelastungen entsprechenden Profil verbunden werden, wobei das gewünschte elektrische Ausgangssignal durch mechanischen oder elektrischen Schaltvorgang erlangt wird. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend beschrieben wird, sind zwei Kurvenprofile vorgesehen, welche in einen Sicherheitslastindikator für

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bewegbare Kranen verwendet werden. Eines dieser Profile wird ausgewählt, wenn die Hilfsstützen des Krans benutzt werden und das andere ohne diese.

Ein Nachteil von bestimmten Ausbildungen der Sicherheitslastindikatoren ergibt sich aus ihrer Unfähigkeit, die Veränderungen im Moment und in der Belastung festzustellen und auszugleichen, welche bei einer Schrägaufstellungsfläche des Krans ausgeübt werden. Es ist zu beachten, daß, wenn ein Kran auf einer Schräge steht und sich der Ausleger auf der abwärtsgerichteten Gefällseite des Krans befindet, eine Tendenz der Last zum Ausschwingen über einen größeren Radius besteht als der Radius, der sich ergibt, wenn der Kran auf ebenem Grund steht. Dadurch wird das zum Umkippen des Krans tendierende Moment verstärkt, und es ergeben sich höhere Belastungen in den Ausleger- bzw. Kranbauteilen. Eine entgegengesetzte Betrachtung gilt, wenn sich der Kranausleger über die aufwärtsgerichtete Gefällseite des Krans erstreckt. Hier besteht die Tendenz , daß die Last unter einem geringeren Radius als dem bestimmungsgemäßen gegen den Kran zuschwingt und dies kann dazu führen, daß der Kranausleger in rückwärtiger Richtung instabil wird, beispielsweise gefällabwärts, wenn der Sicherheitslastindikator eine größere, zulässige Sicherheitslast zulassen sollte. Bei einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist daher die Lastüberwachungsvorrichtung derart aufgebaut, daß sie Fühlerelemente

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zur Überwachung der Kranlageorientierung und zur Verminderung der Sicherheitslastausgabe des Indikators aufweist, wenn sich der geneigt aufgestellte Kran mit dem Ausleger nach der unteren Gefällseite weisend befindet und die Sicherheitslastausgabe beibehält, wenn der Kran eine solche Neigungslage einnimmt, bei der sich der Ausleger auf der Gefälloberseite befindet. Die Fühlerelemente können zweckmäßig so ausgestaltet sein, daß sie das Ausgangssignal des Sicherheitslastindikator-Potentiometers verändern oder das Ausgangssignal des Dynamometers. In einer alternativen, zweckmäßigen Ausführung könnten die Fühlerelemente in den Sicherheitslastindikator eingebaut sein und mechanisch den Antrieb des Kurventeils der Lageorientierung des Krans anpassen, wie dies nachfolgend beschrieben wird.

Zum besseren Verständnis der Erfindung sind in der Zeichnung verschiedene Ausführungsformen dargestellt, welche nachfolgend als typische Ausführungsbeispiele unter Bezug auf die einzelnen Figuren besprochen werden sollen; es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines fahrbaren Krans, welcher eine Lastüberwachungsvorrichtung gemäß der Erfindung aufweist,

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Fig.2 eine schematische, aufgeschnittene Seitenansicht des in Fig.1 dargestellten Dynamometers,

Fig.3 eine schematische, aufgeschnittene Seitenansicht einer Ausführungsform einer

lastbestimmenden Baueinheit, welche einen Teil der Lastüberwachungsvorrichtung nach Fig.1 bildet,

Fig.4 eine schematische, perspektivische Seitenansicht einer anderen Ausführungsform

einer lastbestimmenden Baueinheit, die einen Teil der Lastüberwachungsvorrichtung nach Fig.1 bilden kann,

Fig.5, 6 und 7 schematische Ansichten von drei Ausführungsformen der Lageorientierungs-

fühlerelemente zum Gebrauch bei dem in Fig.1 dargestellten Kran,

Fig.8 eine Ansicht der Frontplatte für die Bedienungseinheit des Kranführers, wie sie in Fig.1 gezeigt ist,

Fig.9 ein Blockdiagramm einer ersten Ausführungsform der elektronischen Schal-

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tung in Verbindung mit der Lastüberwachungsvorrichtung nach der Erfindung und

Fig. 10 ein Blockdiagramm e.iner zweiten Ausführungsform der elektronischen Schaltung nach Fig.9.

Unter Bezug auf Fig.1 ist die Lastüberwachungsvorrichtung gemäß der Erfindung im Einbau bei einem fahrbaren Kran 1 gezeigt, welcher einen Teleskopausleger 2 aufweist, ferner ein Chassis 3, eine Fahrkabine 4 und Straßenräder 5. In der gezeigten Lage sind Hilfsstützen 6 ausgefahren, welche die Straßenräder 5 vom Boden abheben. Der Kran ist auf dem Chassis 3 in einer Schwenklagerung 7 schenkbar gelagert.

Der Kran enthält einen unteren Bauteil 8, welcher die in der Zeichnung nicht dargestellte Aufwickeltrommel aufnimmt und eine Kabine 9 für den Kranführer. Der Ausleger 2 des Krans ist um eine horizontale Achse 10 in üblicher Weise schwenkbar.

Zum Anheben und Absenken des Auslegers ist ein hydraulischer Antrieb 11 vorgesehen, welcher an dem unteren Bauteil 8 und dem Ausleger 2 angreift. Das Seil 12 der Aufwickeltrommel ist nach dem Verlassen der Aufwickeltrommel über eine untere Rolle 13 durch

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ein Dynamometer 14 hindurch und über ein oberes Rollensystem 15 geführt. Das Seil erstreckt sich dann abwärts zum Rollenblock 16 des Kranhakens in einer entsprechenden Anzahl von Strängen oder vertikalen Fallstrecken, welche in Übereinstimmung mit der bestimmten Aufgabe des Krans festgelegt wurde.

Der Kasten 17 zeigt die Loge der lastbestimmenden Baueinheit, welche die Kurven für die verschiedenen Belastungsbedingungen des Krans aufnimmt. Der Kasten 18 zeigt die Lage der Steuereinheit, welche die elektrische Schaltung in Verbindung mit dem Dynamometer 14 und mit der lastbestimmenden Baueinheit 17 aufnimmt. Die verschiedenen, anzeigenden Meßinstrumente, Schalter und Warnlampen, sind auf einer Frontplatte 19 eines Bedienungsgerätes vor dem Kranführer angebracht.

Nach Fig.2 ist das Dynamometer 14 mit drei frei drehbaren Seilscheiben 20, 21 und 22 versehen, über die das Seil 12 der Aufwickeltrommel geführt ist.

Dabei soll darauf hingewiesen werden, daß die äußere Seilscheibe oder Seilscheiben 20 und/oder 21 einen Teil der bereits vorhandenen Ausleger- oder Kranbauteile bilden können. Die Seilscheiben 20 und 21 sind an festen Wellen drehbar, während die Seilscheibe 22 auf einer Welle 23 befestigt ist, die mit einem Hebel 24 verbunden jst. Der Hebel 24 ist

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um eine feste Achse 25 schwenkbar, die sich in kurzem Abstand von der Mittellinie der Welle 23 befindet. Außerdem ist der Hebel 24 in Uhrzeigerrichtung durch eine Schraubenzugfeder 26 vorgespannt, welche mit einer Schwenkbewegung die Seilscheibe 22 unter Vorspannung in den Weg des Seils 12 der Aufwickeltrommel bringt. Die Winkellage des Hebels 24 ist so von der Spannung in dem Seil 12 der Aufwickeltrommel abhängig. Das entfernte Ende des Hebels 24 ist mit einer Zahnstange 27 schwenkbar verbunden, welche an einem kleinen Zahnzapfen 28 angreift, um die Spindel eines Potentiometers VR1 in Übereinstimmung mit der Winkelbewegung des Hebels verdreht. Das Potentiometer VR1 ist über Leitungen mit einer elektronischen Schaltung verbunden, wie sie in Einzelheiten nachfolgend näher beschrieben wird und die innerhalb der Steuereinheit 18 (vgl. Fig.1) untergebracht ist. Das Potentiometer VR1 ist mit geschlitzten Befestigungselementen versehen, so daß der ganze Potentiometerkörper gegenüber dem Dynamometer verdreht werden kann, wodurch die Justierung ermöglicht wird.

Die Seilscheibe 21 ist mit einem Arm 29 bestückt, welcher mit der Seilscheibe 21 durch eine Schlupfkupplung (in der Zeichnung nicht dargestellt) verbunden ist. Der Arm 29 ist zwischen den Grenzen

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bewegbar, die durch ein Paar von Stopanschlägen 30 bestimmt sind. Wenn sich das Seil 12 bewegt, beispielsweise in Fig.2 von links nach rechts, dreht sich die Seilscheibe 21 im Uhrzeigersinn und nimmt den Arm 29 so lange mit, bis er unter Vorspannung gegen den oberen Stopanschlag 30 anliegt. In Verbindung mit wenigstens einem der Stopanschläge 30 ist ein entsprechender elektrischer Schalter vorhanden (in der Zeichnung nicht dargestellt),welcher anspricht, wenn der Arm 29 unter Vorspannung gegen den zugehörigen Stopanschlag 30 anliegt. Dieser Schalter ist ebenfalls über Zuleitungen mit der elektrischen Schaltung innerhalb der Steuereinheit 18 verbunden. Er gibt durch die Art des Schaltvorgangs in jedem entsprechenden Augenblick einen Hinweis auf die Bewegungsrichtung des Seils 12 zu diesem Zeitpunkt.

Obwohl der Arm 29 in dem Ausführungsbeispiel an der Seilscheibe 21 befestigt ist, kann dieser Arm gleichwirkend auch an der Seilscheibe 20 oder an der Seilscheibe 22 befestigt sein.

Wenn der Kran mit einem fliegenden Ausleger bestückt ist, kann ein getrenntes Dynamometer 14 sowohl mit dem über den fliegenden Ausleger geführten Seil der Aufwickeltrommel als auch mit dem Seil verbunden 'werden, welches über das Rollensystem an der Spitze des Hauptauslegers geführt ist.

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In Fig.3 ist eine erste Ausführungsform einer lastbestimmenden Baueinheit 17 nach Fig.1 gezeigt. Diese Baueinheit enthält ein Gehäuse 31, in dem auf einer Welle 32 eine Kurvenscheibe 33 drehbar gelagert ist, welche zwei getrennte, in Abstand liegende Umfangsprofilteile 34,35 aufweist. Ein entsprechender Abtastfühler 36,37 steht mit jedem dieser Umfangsprofile in Verbindung, wobei durch nicht gezeigte Bauelemente eine Anlage unter entsprechender Vorspannung erreicht wird. Jeder Abtastfühler ist über einem entsprechenden Arm 38,39 mit der Spindel eines zugehörigen Potentiometers VR2, VR3 verbunden.

Die Kurvenscheibe 33 wird mit Hilfe eines Armes 42 verdreht, welcher über einen Hebel 43 mit einem weiteren Arm 44 verbunden ist, der um eine mit dem Gehäuse 31 fest verladene Achse 45 drehbar ist. Ebenfalls schwenkbar i'ftfestigt zur Drehbewegung um die Achse 45 ist ein Pendelkörper 46 angebracht, . welcher unter dem Einfluß der Schwerkraft im wesentliehen die in der Figur gezeigte Lage einnimmt. Der Pendelkörper 46 und der Arm 44 sind zur gemeinsamen Drehbewegung verbunden. Der Pendelkörper besitzt eine Ausnehmung 47, durch die ein Zapfen 48 hindurcbgreift. Der Zapfen 48 ist, wie aus der Zeichnung hervorgeht, von wesentlich geringerem Durchmesser als die Ausnehmung 47 und an einer Rolle-49 befestigt. Die Rolle 49 ist um die Achse 45 drehbar,

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wobei die Drehbewegung mit Hilfe eines Drahtes oder Stabes 50 zusammen mit der Schwenkbewegung des Auslegers 2 um die Achse 10 (Figur 1) hervorgerufen wird. Auf diese Weise stellt die Winkellage der Rolle 49 ein Maß für den Winkel des Auslegers dar.

Wenn der Kran auf ebenem Grund aufgestellt ist und sich der Ausleger in der abgesenkten Horizontallage befindet, nimmt der Pendelkörper 46 die in Fig.3 gezeigte Lage ein, in der der Zapfen 48 gegen die rechte Innenkante der Ausnehmung 47 anliegt.

Wenn der Ausleger aufgerichtet wird, bewegt sich die Stange 50 nach rechts und dreht die Rolle 49 im Uhrzeigersinn. Dadurch wird der Zapfen 48 nach links bewegt, wodurch der Pendelkörper und damit die Kurvenscheibe 33 eine in Bezug auf das Gehäuse 31 im Uhrzeigersinn verlaufende Drehbewegung ausführen. Die beiden Abtastfühler 36,37 gleiten über ihre zugeordneten Umfangsprofilteile und verstellen dabei ihre zugeordneten Potentiometer VR2, VR3 wie oben beschrieben. Der Widerstand der beiden Potentiometer ist somit in jedem Augenblick ein repräsentativer Wert für den Auslegerwinkel. Bei einem Kran mit fester Länge des Auslegers ist der Auslegerwinkel der bedeutenste Parameter, welcher die maximale Sicherheitslast des Krans festlegt. So kann der, Widerstand der Potentiometer VR2, VR3 durch geeignete, ge-

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schnit.tene Umfangsprofile 34,35 repräsentativ für die maximale Sicherheitslast des Krans bei verschiedenen Einstellwinkeln des Krans gemacht werden.

Die Potentiometer sind durch Leitungen mit der elektronischen Schaltung verbunden, die innerhalb der Steuereinheit 18 untergebracht ist. Tatsächlich liegt, wie weiter unten beschrieben wird, nur eines der Potentiometer VR2, YR3 zu einem bestimmten Zeitpunkt in der Schaltung, und die Umfangsprofile 34,35 sind derart eingeschnitten, daß der Widerstand der Potentiometer VE2 und VR3 die maximale Sicherheitslast des Krans mit und ohne die ausgefahrenen Hilfsstützen darstellt. Selbstverständlich ist die maximale Sicherheitslast wesentlich geringer, wenn die Hilfsstützen 6-nicht benutzt werden. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung (nicht gezeigt) enthält das Gehäuse eine Mehrzahl von Kurvenscheiben 33, von denen jede so ausgeschnitten ist, daß sie wenigstens zwei aber vorzugsweise vier getrennte Umfangsprofilabschnitte aufweisen, welche den Belastungsbestimmungen für eine Mehrzahl verschiedener Kranarbeiten entsprechen. Beispiele der unterschiedlichen Arbeitsmöglichkeiten des Krans, welche zu unterschiedlichen Belastungsbestimmungen führen, sind bereits im vorangegangenen gegeben worden. Jede der Kurvenscheiben 33 ist auf der Achse 32 befestigt und kann durch die Rolle 49 angetrieben werden..Da-

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bei kann es sein, daß·ausgewählte Kurvenscheiben, beispielsweise durch eine Berechnungsgröße aus Auslegerwinkel und Auslegerlänge anstelle nur in Abhängigkeit von dem Auslegerwinkel angetrieben werden, und es ist leicht einzusehen, daß solche Bedingungen ohne Schwierigkeiten zu verwirklichen sind.

Wenn der Kran auf abschüssigem Gelände benutzt wird, befindet sich der Ausleger in seiner untersten Endlage nicht in horizontaler Position und dementsprechend ist die Baueinheit 17 im Gegenuhrzeigersinn oder im Uhrzeigersinn aus der in Fig.3 gezeigten Lage ausgelenkt, je nachdem, ob der Ausleger aufwärts oder abwärts in Bezug auf die Gefällstrecke weist. Ist der Ausleger nach aufwärts gerichtet, erscheint die Baueinheit 17 im Gegenuhrzeigersinn -verdreht, und die Wirkung der Vorrichtung in der Baueinheit 17 bleibt von der Neigungslage unbeeinflußt.

Zeigt jedoch der Ausleger nach abwärts, so ist die Baueinheit 17 im Uhrzeigersinn verdreht, während der Pendelkörper 16 unter dem Einfluß der Schwerkraft in seiner Lage verbleibt, so daß sich in der tieftsten Lage des Auslegers der Zapfen 48 in Richtung auf die andere Seite der Ausnehmung 47 bewegt und eine Position einnimmt, die um einen solchen Betrag in Abstand von der rechten Innenwand der Ausnehmung liegt, welcher vom Neigungswinkel des Krans abhängt. Wird

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nun der Ausleger angehoben, dann bewegt sich die Baueinheit 17 im Gegenuhrzeigersinn, während der Pendelkörper 46 weiterhin stationär unter dem Einfluß der Schwerkraft bleibt und der Zapfen 48 (und daher die Eolle 49) bleiben gleichfalls stationär relativ gegenüber der Baueinheit 17 durch die Drehbewegung des Auslegers angetrieben. Dadurch dreht sich die Kurvenscheibe 33 über den Pendelkörper 46 und nicht durch den Zapfen 48. Dadurch wird der Widerstandsausgabewert des Potentiometers, wenn sich der Ausleger unter einem kleineren Winkel befindet,als dem aktuellen Winkel entspricht, entsprechend dem Abstand zwischen dem Zapfen 48 und dem Pendelkörper 46 festgelegt. Dadurch wird die maximale Sicherheitslast vermindert, wenn der Kran mit abwärts weisendem Ausleger auf einer geneigten Fläche aufgestellt ist.

Die Baueinheit, die in Verbindung mit Figur 3 beschrieben ist, kann nur für Krane mit fester Länge des Auslegers verwendet werden oder bei Kranen mit veränderbarer Auslegerlänge, bei denen die maximale Sicherheitslast nur nach dem Auslegerwinkel bestimmt wird.

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Wenn es wünschenswert ist, die Baueinheit nach Figur 3 bei solchen Bauformen von Kranen mit veränderbarer Auslegerlänge zu benutzen, bei denen die maximale-Sicherheitslast nach den Einheiten des Auslegerwinkels und der Auslegerlänge bestimmt wird, ist es notwendig die Rotation der Rolle 49 nicht nur vom Auslegerwinkel sondern ebenso von der Auslegerlänge abhängig zu machen. Eine Vorrichtung, welche eine geeignete mechanische Berechnung von Auslegerwinkel und Auslegerlänge durchführt,ist in der britischen Patentschrift 980 132 beschrieben.

Unter Bezug auf Figur 4 erkennt man eine zweite Ausführungsform der Baueinheit 17. Da die konstruktive Ausführungsform in vieler Hinsicht derjenigen von Figur 3 ähnlich ist, sind identische Bezugsziffern soweit möglich benutzt worden. Die folgende Erläuterung beschränkt sich auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsformen. Obwohl in Figur 4 in Verbindung mit dem angeschlossenen Potentiometer VR2 nur ein Kurvenprofil 34 gezeigt worden ist, können selbstverständlich auch zwei (oder mehrere) Profile benutzt werden, wie dies in Figur 3 gezeigt wurde.

Bei der Ausführungsform der Figur 4 ist die Kurvenscheibe 33 axial ausgedehnt, so daß ein Kurvenkörper entsteht, welcher drei voneinander unabhängige Informationsgrößen berücksichtigen kann. Das Profil, welches bei einer Winkelbewegung abgetastet wird, entspricht beispielsweise

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der maximalen Sicherheitslast bei Veränderung des Auslegerwinkels. Das Profil, welches bei einer Axialbewegung, d.h. parallel zur Achse 32 abgenommen wird, kann beispielsweise die maximale Sicherheitslast in Bezug auf Änderungen der Auslegerlänge darstellen. Die Winkelbewegung des Abtastfühlers 36 über der Kurve wurde bereits in Beziehung mit Figur 3 vollständig beschrieben, und die Anordnung einschließlich der Verbindung mit freiem Bewegungsweg im Pendelkörper 46 ist identisch.

Die Axialbewegung des Abtastfühlers 36 wird dadurch erreicht, daß der Arm 38 eine Gewindeausnehmung 51 aufweist und mit dieser auf einer Gewindewelle 53 liegt, so daß der Arm 33 um die Gewindewelle schwenkbar bleibt. Die Gewindewelle 52 wird über ein Zugseil 53 und eine Bolle 54 in Abhängigkeit von der eingestellten Auslegerlänge verdreht. Dadurch ist die axiale Position des Abtastfühlers 36 auf dem Kurvenkörper in Abhängigkeit von der Auslegerlänge bestimmt.

Die Winkelbewegung des Arms 38 wird über eine geeignete Gleitführungsverbindung 55 auf die Welle des Potentiometers VB2 übertragen. In dieser Weise hängt der Widerstand des Potentiometers VR2 sowohl vom Auslegerwinkel, als auch von der Auslegerlänge ab.

In der in den Figuren 3 und 4 gezeigten Baueinheit ist der Pendelkörper 46 vorgesehen, welcher die Lageorientierung des Krans überwacht und die mechanische Verbin-

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dung zwischen der Holle 49 und dem Kurventeil Kurventeilen 33 entsprechend verändert. Drei weitere Anordnungen zur Überwachung der Lageorientierung sind in den Figuren 5,6 und 7 dargestellt, welche nachfolgend besprochen werden sollen. Die Vorrichtungen.die in den Figuren 5,6 oder 7 gezeigt sind, können in Verbindung mit einer Baueinheit der Figur 3 oder 4 gezeigten Type verwendet werden,jedoch ohne die Anordnung des Pendelkörpers, i.ad sie können ebenfalls die elektrischen Ausgangs·-ignale der Potentiometer VR2 und VE3 entsprechend 'mpassen. Alternativ können die Vorrichtungen auch dazu benutzt werden, um das elektrische Ausgangssignal des Dynamometer-Potentiometers VR1 zu verändern oder zur Abgabe einer direkten Heigungsanzeige an einer direkt sichtbaren Anzeigeausgabe. Es ist ferner erkennbar, daß die in den Figuren 6 und 7 'angegebenen Vorrichtungen in Kranen ohne eine Baueinheit mit Kurventeilen benutzt werden können.

Unter Bezug auf Figur 5 enthält die Vorrichtung zur Überwachung der Lageorientierung eine rückseitige Platte 57, welche mit dem Oberaufbau des Krans in einer solchen Richtungsorientierung verbunden ist, daß die Ebene der Platte parallel mit der Längsachse (Front- oder Rückseite) des Krans liegt. Ein Pendel ist an der rückseitigen Platte an einem Befestigungspunkt 59 schwenkbar gelagert,und ein einsteilbarer,Ansehlag 60 verhindert eine weitergehende Bewegung des

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Pendels im Uhrzeigersinn über die gezeigte Lage hinaus. Eine Zahnstange 61 ist an einem kurzen Ansatz 62 des Pendels 58 schwenkbar angelenkt und greift in ein Zahnrad 63 ein, welches auf der Welle eines Potentiometers VR4 befestigt ist. Die Anordnung ist derart ausgerichtet, daß der einstellbare Anschlag 60 auf der Rüf'küeite des Pendels 58 liegt.Ist daher der Kran an einem Gefalle nach abwärtsgerichtet geparkt (beispielsweise mit der Vorderseite des Krans tiefer als mit der Rückseite),versucht das Pendel 58 seine vertikale Ausrichtung beizubehalten und dreht sich im Gegenuhrzeigersinn in der Pfeilrichtung A gegenüber der rückseitigen Platte um einen solchen Auslenkungsbetrag, welcher vom Winkel der Gefällstrecke abhängt. Dementsprechend wird das Potentiometer VR4 über die Zahnstange und das Zahnrad 63 um einen entsprechenden Betrag verstellt und erzeugt ein angepaßtes elektrisches Ausgangssignal. Wird der Kran in einem anderen Fall aufwärts eines Gefälles geparkt, dreht sich das Pendel 58 nicht.

aus der gezeigten Lage und liegt weiterhin gegen den einstellbaren Anschlag 60 an. Dies verhindert in der Vorrichtung eine fälschliche Lastanpassung des Krans, welche anzeigen würde, daß eine höhere als die Normlast in der Aufstellungslage getragen werden könnte, in der der Kran gefällaufwärts aufgestellt ist.

Das elektrische Ausgangssignal vom Potentiometer VR4 kann benutzt werden, um direkt den Grad der Neigung des Krans anzuzeigen, wenn dieser am Berg geparkt ist

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oder es kann dazu "benutzt werden, um automatisch die elektrische Ausgangsgröße des Dynamometer-Potentiometers VH1 oder der Kurventeil-Potentiometer VR2 oder VR3 derart zu verändern, daß die angegebene maximale Sicherheitslast verringert wird, wenn der Kran bergabwärts geparkt wird. Befindet sich der Kran auf ebenem Grund oder wird er gefällaufwärts geparkt, verbleiben die Ausgangssignale der Potentiometer VR1 oder VR2/3 unverändert.

Die in Figur 6 gezeigte Anordnung stimmt mit der in Figur 5 dargestellten mit Ausnahme der Weglassung des Anschlags überein. Das Pendel 58 kann hier also sowohl im Uhrzeigersinn als auch im Gegenuhrzeigersinn gegenüber der rückseitigen Platte aus der gezeigten Einstell» lage i'rei ausgelenkt werden» Die rückseitige Platte der in ?i^ur 6 gezeigten Vorrichtung is^!t auf dem Kranoberbau rechtwinklig zur Hauptlängsachse des Krans befestigt, und kfinn so mit denselben technischen Mitteln, wie sie oben beschrieben sind, ein elektrisches Ausgangssignal des Potentiometers VR4 erzeugen, welches dem Winkel der Q,uerneigung des Krans entspricht. Wie im vorangegangenen,kann das elektrische Ausgangssignal entweder direkt zur visuellen Anzeige der Richtung und des Betrags der seitlichen Ieigung des Krans benutzt werden oder zur automatischen Veränderung der Ausgangsgrößen der Potentiometer VRl oder VR2/3 zur Herabsetzung der maximalen Sieherheitslastangabe¹ um einen an-

gemessenen Betrag, in Abhängigkeit vom Grad der Neigung.

In der Praxis können die Anordnungen der Figuren 5 und 6 an einem Kran benutzt werden, um eine vollständige Kompensation der Neigung des Krans in jeder Richtung zu erlangen.

Figur 7 zeigt eine Vorrichtung, welche sowohl die Richtung als auch den Grad des maximalen Gefälles überwachen kann. Die Vorrichtung enthält ein Paar von Befestigungsträgern 64, welche mit dem Kranoberbau verbunden werden. Eine bewegbare rückseitige Platte 65 ist zwischen den Trägern 64 um eine vertikale Achse 66 drehbar angeordnet. Ein Pendelkörper 67, eine Zahnstange 68, ein Zahnrad 69 und ein Potentiometer VR5 sind an der rückseitigen Platte 65 in ähnlicher Weise angeordnet,wie dies bereits im vorangehenden unter Bezug auf Figur 5 erläutert wurde. Der elektrische Ausgang des Potentiometers VR5 wird über Schleifringe 70 abgenommen. Ein Zahnradpaar 71,72 überträgt die Drehung der rückseitigen Platte 65 um ihre vertikale Achse auf ein weiteres Potentiometer VR6, welches so die Winkellage der rückseitigen Platte 65 um die Achse 66 feststellt.

Es ist erkennbar, daß die rückseitige Platte 65 wegen ihrer exzentrischen Befestigung um die Achse 66 eine

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Tendenz zur Drehbewegung aufweist, wenn der Kran eine Neigungslage einnimmt und zwar derart, daß der Seitenteil 73 der rückseitigen Platte gefällabwärts zeigt. Diese Wirkung kann durch ein Zusatzgewicht 74 noch verstärkt werden. Die Neigung des Pendelkörpers 67 gegenüber der rückseitigen Platte entspricht dem Neigungs-. winkel in der Richtung,in die die rückseitige Platte in jedem gegebenen Augenblick weist. Da die rückseitige Platte bestrebt ist, sich so zu verdrehen, daß sie nach der steilsten Gefällrichtung zeigt, entspricht der elektrische Ausgang des Potentiometers VR5 dem Grad der maximalen Neigung. Der Ausgang des Potentiometers VR6 gibt zusätzlich die Richtung des Maximalgefälles und kann zu einer sichtbaren Anzeige dieses Gefälles benutzt werden.

Der Ausgang des Potentiometers VR5 kann direkt dazu verwendet werden, eine sichtbare Angabe über das maximale Gefalle auf einer 360° Basis zu vermitteln oder er kann dazu benutzt werden, um wie im vorangegangenen elektrisehen Ausgangssignal der Potentiometer VR1 oder VR2/3 entsprechend zu modifizieren.

Unter Bezug auf die Figuren 8 und 9 ist in Figur 9 eine elektrische Schaltungsanordnung zur Verarbeitung der Informationen aus den Potentiometern. VR1, VR2 und VR3 gezeigt. Die gestrichelte linie 56 teilt die Schaltung in zwei trennbare Schaltungsbezirke. Der obere Schal-

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tungsbezirk enthält die Schaltung zur Verarbeitung des Signals aus dem Dynamometer 14 und bildet einen Teil der eigentlichen Lastüberwachungsvorrichtung, der untere Schaltungsbezirk enthält die Schaltung zur Verarbeitung des Signals aus der Kurven-Baueinheit nach Figur 3 oder Figur 4.

Die elektrische Schaltung enthält eine Spannungsquelle Vs von stabilisierter Spannung. Ein Widerstands-Spannungsteiler liegt über der Spannungsquelle Vs und enthält in Serienschaltung das Potentiometer VR1 (welches innerhalb des Dynamometers 14 liegt), einen voreinstellbaren Widerstand PR2 und einen ausgewählten Widerstand der voreinstellbaren Widerstände PR1 a bis d. Die Widerstände PR1 a bis d werden durch einen Schalter S1 auf der in Figur 8 gezeigten Bedienungsplatte des Kranführers ausgewählt. Es ist erkennbar, daß der Wert des in einem bestimmten Augenblick ausgewählten Widerstandes PR1 a bis d die am Potentiometer VR1 anliegende Spannung bestimmt und damit auch die Spannung am Schleifer des Potentiometers. Der Schalter S1 wird so dazu benutzt, um die Spannung über VR1 in Abhängigkeit von der Anzahl der Stränge des zwischen dem oberen Rollensystem 15 und dem Rollenblock 16 des Kranhakens umgelenkten Zugseils entsprechend anzupassen.

Ein weiterer Schalter S2 ist dazu vorgesehen, um den

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Widerstand PR2 selektiv überbrücken zu können. Dieser Schalter wird durch die Bewegung des Arms 29 im Dynamometer 14 betätigt und ist somit entweder eingeschaltet oder geöffnet in Abhängigkeit von der Richtung der Zugseilbewegung durch das Dynamometer. Es zeigt sich, daß durch die Betätigung des Schalters S2 die am Potentiometer VR1 angelegte Spannung um einen vorgegebenen Betrag verändert werden kann und zwar derart, daß die Bewegungsrichtung des Zugseils berücksichtigt ist.

Die Spannung am Potentiometer VR1 berücksichtigt somit die Zahl der Stränge des Aufwickelseils und dessen Bewegungsrichtung. Wie oben in Einzelheiten beschrieben, hängt die Lage des Schleifers im Potentiometer VR1 von der Spannung im Aufwickelseil ab, welches durch das Dynamometer 14 hindurchgeht. Auf diese Weise ist die Spannung am Schleifer des Potentiometers VR1 für die vom Kranhaken getragene Last repräsentativ. Diese Spannung kann direkt oder über einen Verstärker 0P4 zum Auslenken eines Analogmeßinstrumentes M1 auf der Bedienungsplatte des Kranführers verwendet werden, so daß das Meßgerät die Hakenlast direkt anzeigt. Das Meßgerät M1 oder eines der in Figur S gezeigten Meßgeräte können alternativ auch digitale Anzeigeeinheiten oder streifentragende Anzeigegeräte aein.

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Ein voreinstellbares Potentiometer PR3 liegt parallel zum Potentiometer VR1 und wird so eingestellt, daß die Spannung an seinem Schleifer der maximal zulässigen Zugseillast unter den bestimmten gegenwärtig vorliegenden Bedingungen entspricht (Zahl der Stränge: Richtung oder Zugseilbewegung). Diese Spannung wird dann in einem Spannungskomperator 0P1 mit der Spannung am Schleifer des Potentiometers VR1 verglichen und ein Alarmlicht A1 oder ein anderes Warnsignal erzeugt, wenn die letztgenannte Spannungsgröße die vorhergenannte übersteigt. Das Licht A1 zeigt so dem Kranführer an, daß die maximal zulässige Seillast überschritten ist. Diese kann größer ocLer kleiner sein als die oben erwähnte maximale Sicherheitslast.

Ebenso liegt über der stabilisierten Spannungsquelle Vs ein ausgewählter Spannungsteiler von zwei weiteren Spannungsteilern, welche jeweils eines der Potentiometer VR2, VR3 (innerhalb der Kurven-Baueinheit) enthalten, ferner einen in Serie geschalteten voreinstellbaren Widerstand PR4 a,b. Der erforderliche Spannungsteiler wird entweder manuell oder automatisch mit Hilfe eines gekuppelten Schalters S3a, b in Übereinstimmung damit ausgewählt, ob die Hilfstützen 6 (Figur 1) ausgefahren sind bzw. eingefahren bleiben.

Jeder der voreinstellbaren Widerstände PR4a und PR4tf

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kann durch eine Mehrzahl von voreinstellbaren Widerständen (in der Zeichnung nicht dargestellt) ersetzt werden, von denen ein ausgewählter Widerstand durch einen Vielfachschalter in die Schaltung eingeschaltet ist. Auf diese Weise ist es möglich, die Widerstände von PE4a und PB4b schrittweise zu ändern, wodurch sich das Gewicht der elektrischen Ausgänge der entsprechend zugeordneten Potentiometer VR2 und VR3 elektrisch verändern läßt. Dies stellt einen bequemen Weg dar, um die Vorrichtung an verschiedene Kranarbeitsbedingungen bzw. BelastungsVorschriften anzupassen, ohne daß die Notwendigkeit besteht,eine große Anzahl von verschiedenen Kurvenprofilen zu verwenden. Beispielsweise ist das Kurvenprofil zwischen dem Kran, welcher außerhalb des Hauptauslegers und dem Kran, welcher außerhalb eines ansetzbaren,fliegenden Auslegers arbeitet von derselben Gestalt, aber die Kurven sind von unterschiedlicher Größe. Die Anpassung der Vorrichtung zur Berücksichtigung beider Belastungs-Vorschriften kann demnach entweder durch den Gebrauch von zwei Kurvenprofilen erreicht werden, wie dies in Beziehung zu den Figuren 3 und 4 beschrieben ist, oder durch den Gebrauch einer Mehrzahl von einschaltbaren Widerständen, welche die voreinstellbaren Widerstände PE4a und PE4b ersetzen, wie dies im vorangegangenen beschrieben ist. ·

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Aus der Schaltung und aus der Beschreibung der Figuren 3 und 4 ist zu entnehmen, daß die Spannung am Schleifer des ausgewählten Potentiometers VR2 oder VR3 entweder vom Auslegerwinkel allein oder für einige Krane von einer Rechengröße aus dem Auslegerwinkel und der Auslegerlänge abhängig ist, und sie kann daher repräsentativ gemacht werden für die maximale Sicherheitslast, für die jeweils vorliegenden Einstellungen von Auslegerwinkel und Auslegerlänge. Die Spannung am Schleifer des Potentiometers VR2 oder VR3 wird direkt oder über einen Operationalverstärker 0P5 auf ein Meßgerät M2 in der Bedienungsfrontplatte des Kranführers gegeben, und dieses Meßgerät M2 zeigt somit direkt die maximale Sicherheitsarbeitslast.

Ein Spannungskomperator 0P3 ist so geschaltet, daß die Spannung am Schleifer des Potentiometers VR1 mit derjenigen am Schleifer des ausgewählten Potentiometers VR2 oder VR3 verglichen wird, so daß eine Warnlampe A3 oder ein anderes hörbares oder sichtbares Warnsignal abgegeben wird, wenn die vorhergenannte Spannung die zuletztgenannte übersteigt. Die Lampe A3 warnt so den Kranführer, daß die maximale Sicherheitsarbeitslast des Krans gerade überschritten wird.

Das voreinstellbare Potentiometer PR5 ist mit dem Abgriff eines einstellbaren Spaunungsteils zwischen dem +Vs Anschluß der Spannungsquelle und der Spannung am

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Schleifer des ausgewählten Potentiometers VR2 oder VR3 verbunden. Diese abgegriffene Spannung wird zum einen Eingang eines Spannungskomperators 0P2 geführt, in welchem sie mit der Spannung des Schleifers des Potentiometers VE1 verglichen wird. Das Potentiometer PR5 ist so voreingestellt, daß ein Warnlicht A2 oder ein anderes Alarmelement ausgelöst wird, wenn die Spannung am Schleifer von VR1 einen vorgegebenen Prozentanteil, beispielsweise 90 1° der Spannung am Schleifer des ausgewählten Potentiometers VR2 oder VR3 übersteigt. Durch diese letztgenannte Sicherung erhält der Kranführer eine Warnung, daß die maximale Sicherheitslast gerade erreicht ist.

Unter Bezug.auf Figur 10 erkennt man eine Schaltung ähnlich der von Figur 9, in der jedoch der Schaltungsbezirk der eigentlichen !^überwachungsvorrichtung abgeändert ist. Der Schalter Sl, welcher die Zahl der Stränge berücksichtigt, ist nun ein zweipoliger, gekoppelter Schalter, bei dem der eine Schaltarm nur . vom Schalter S2 gewählt wird, welcher nunmehr als Umschalter anstelle des zuvor erläuterten einfachen EinAusschalters ausgebildet ist. Auf diese Weise kann zu einer bestimmten Zeit nur ein Widerstand aus den zwei Sätzen von voreinstellbaren Widerständen PR5 a bis d und PR6 a bis d zur Serienschaltung mit dem Potentiometer VR1 ausge-

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wählt werden. Die Wirkungsweise der Schaltung ist im übrigen dieselbe, wie sie in Bezug auf Figur 9 beschrieben wurde.

In beiden Ausführungsformen der Figuren 9 und 10 kann ein normal in Einschaltstellung befindlicher Druckknopfschalter in der Position in Serie X mit dem Potentiometer VR1 eingeschaltet werden. Dieser Schalter unterbricht zeitweise die Spannungsversorgung des Potentiometers VRI, so daß eine Fehlerbedingung simuliert wird, wodurch der Schalter zum Testen der Schaltung benutzt werden kann.

Für einige Anwendungszwecke kann eine Anzeige des Arbeitsradius K verlangt werden (vgl. Fig. 8). Der Arbeitsradius R ist der horizontale Abstand zwischen dem Kranschwenkzentrum 7 und der Senkrechten durch den Haken und hängt sowohl von der Auslegerlänge als auch vom Auslegerwinkel ab. Bei Kranen mit fester Auslegerlänge kann ein für diesen Zweck vorgesehenes Meßinstrument die Spannung am Schleifer eines zusätzlichen Potentiometers (nicht in der Zeichnung dargestellt) anzeigen, welches in der Kurven-Baueinheit nach Figur 3 oder Figur 4 untergebracht ist. Dieses zusätzliche Potentiometer kann entweder direkt über die Rolle 49 oder alternativ durch einen extra Abtastfühler und Kurve (ebenfalls in der Zeichnung nicht dargestellt)

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angetrieben werden, wobei diese Kurve eine entsprechend gesetzmäBig angepaßtes Profil aufweist. Bei Kranen mit variabler Auslegerlänge kann das Meßinstrument M3 die Spannung am Schleifer eines zusätzlichen Potentiometers (nicht dargestellt) anzeigen, welches von der Ausgangsgröße einer Berechnungseinheit angetrieben wird, wie sie in der oben angegebenen britischen Patentschrift 980 132 beschrieben ist.

•1.

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L e e r s e i t e

Claims (21)

1. Ansprüche

   (1. Lastüberwachungsvorrichtung für Krane, welche ein in das Zugseil des Krans eingeschaltetes Dynamometer aufweist, das ein Ausgangesignal in Abhängigkeit von der Spannung im Zugseil abgibt, die durch die Belastung des Kranhakens hervorgerufen wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Richtungsfühlerelement zur Feststellung der Bewegungsrichtung des Zugseils durch das Dynamometer vorgesehen ist und daß Bauelemente vorhanden sind, welche die Dynamometerausgangsgröße entsprechend der vom Richtungsfühler festgestellten Bewegungsrichtung des Zugseils verändern.
2. 2. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsgröße des Dynamometers ein elektrisches Signal ist.
3. 3. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die Ausgangsgröße des Dynamometers be-

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   einflussendenBauelemente eine Widerstandsanordnung enthalten, durch welche das elektrische Ausgangssignal des Dynamometers geführt ist und daß die Schaltungsanordnung so gewählt wird, daß der Widerstand der Widerstandsanordnung auf einen von zwei möglichen Widerstandswerten veränderbar ist, welcher durch die Bewegungsrichtung des Zugseils "bestimmt ist.
4. 4. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauelemente einen Schalter einschließen, welcher in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Zugseils zur Änderung des Widerstandes der Widerstandsanordnung schaltbar ist.
5. 5. lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Richtungsfühlerelement des Zugseils eine Rolle enthält, über die das Kranzugseil geführt ist, daß eine Schlupfkupplung in Wirkungsverbindung mit dieser· Rolle zur mechanischen Betätigung des Schalters vorgesehen ist und daß die Anordnung so gewählt ist, daß die Schlupfkupplung eine von zwei möglichen Positionen in Übereinstimmung mit der Drehrichtung der Rolle einnehmen kann.

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6. 6. Lastüberwachungsvorrichtung nach einer der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die anpassenden Bauelemente einen Widerstand und den angegebenen Schalter in Parallelschaltung hierzu enthalten, so daß der Schalter in Abhängigkeit von der Bewegungsrichtung des Zugseils den Widerstand selektiv kurzschließt.
7. 7. Lastüberwachungsvorrichtung nach einer der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß Bauteile zur selektiven Veränderung der Ausgangsgröße des Dynamometers in Übereinstimmung mit der ausgewählten Anzahl der Stränge des Kranseils vorgesehen sind.
8. 8. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Bauteile eine Mehrzahl von Widerständen mit verschiedenen Widerstandswerten aufweisen und Schalterelemente, welche einen dieser Widerstände derart auswählen, daß das elektrische Ausgangssignal des Dynamometers durch diesen einen Widerstand hindurchtritt.
9. 9. Lastüberwachungsvorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge-

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   kennzeichnet , daß außerdem ein Sicherheitslastindikator vorgesehen ist, welcher ein Bezugssignal entsprechend der maximalen Sicherheitslast erzeugt, die der Kran tragen kann sowie Bauelemente, welche das Ausgangssignal des Dynamometers mit dem Bezugssignal vergleichen und eine Alarmvorrichtung, welche eine Anzeige abgibt, wenn die maximale Sicherheitslast überschritten wird.
10. 10. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Sicherheitslastindikator Fühlerelemente für den Winkel des Kranauslegers aufweist, welche das Bezugssignal entsprechend anpassen.
11. 11. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 2 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelfühlerelement eine Kurven-Baueinheit aufweist mit einer Kurve, deren Abtastfühler mit der drehbaren Welle eines Potentiometers derart verbunden ist, daß das entstehende elektrische Ausgangssignal des Potentiometers in seiner Amplitude der Kurvenform entspricht und daß Antriebselemente vorgesehen sind, welche die Kurve entsprechend der Bewegung des Kranauflegers verdrehen.

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12. 12. Lastüberwachungsvorrichtung nach einer der Ansprüche 10 oder 11 für Krane mit variabler Auslegerlänge, dadurch gekennzeichnet , daß der Sicherheitslastindikator außerdem Bauelemente zur Feststellung der Länge des Kranauslegers und zur Veränderung des Bezugssignals in Übereinstimmung mit einer Berechnung aus Auslegerwinkel und Auslegerlänge einschließt.
13. 13. Lastüberwachungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet , daß der Sicherheitslastindikator Bauelemente aufweist, welche das Bezugssignal in Übereinstimmung mit den augenblick- lieh vorliegenden Arbeitsbedingungen des Krans verändern.
14. 14. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 11 und 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurve aus einer Mehrzahl von getrennten Kurvenprofilen besteht, welche jede einen angeschlossenen Abtastfühler und ein Potentiometer aufweist und daß die das Referenzsignal anpassenden Bauteile Schalterelemente enthalten, welche ein bestimmtes Potentiometerausgangssignal gemäß n-n vorliegenden Arbeitsbedingungen des Krans r. v

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15. 15. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 11 und einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Kurven-Baueinheit eine Mehrzahl von Kurven enthält, welehe jeweils ein oder mehrere getrennte Kurvenprofilabschnitte aufweisen, daß jedes Kurvenprofil mit einem entsprechenden Ahtas-tfühler und Potentiometer in Verbindung steht und daß die Bauelemente zur Veränderung des Bezugssignals Schalterelemente zur Auswahl eines bestimmten Potentiometerausgangssignals in Übereinstimmung mit den Arbeitsbedingungen des Krans enthalten.
16. 16. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 11 und 12, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Kurve in Richtung ihrer Drehachse als Kurvenkörper erstreckt und daß Bauteile vorgesehen sind, welche eine Relativbewegung zwischen dem Abtastfühler und dem Kurvenkörper längs dessen Achse in Übereinstimmung mit der Auslegerlänge oder dem Auslegerwinkel hervorrufen und daß das Kurvenprofil dreidimensional ausgebildet ist, nämlich winkelmäßig und axial um zwei der drei Einflußgrößen: Auslegerlänge, Auslegerwinkel oder eine Rechengröße der beiden darzustellen und daß die radiale Dimension des Kurv.enkörpers die maximale Sicherheitslast darstellt.

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17. 17. Lastüberwachungsvorrichtung nach einer der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche Fühlerelemente zur Feststellung der Lageorientierung des Krans vorgesehen sind, welche die Sicherheitslastangabe des Sicherheitslastindikators vermindern, wenn der Kran auf einer schrägen Abstellfläche derart aufgestellt ist, daß der Ausleger gefällabwärts zeigt, aber die Sicherheitslastangabe beibehalten, wenn der Kran in dieser Aufstellung mit seinem Ausleger nach der aufwärtsgerichteten Seite zeigt.
18. 18. LastüberwachungsVorrichtung nach Anspruch 11 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Lageorientierungsfühler des Krans einen Pendelkörper in drehfester Verbindung mit dem Kurventeil enthält, daß die Mittel zur Drehbewegung des Kurventeils entsprechend der Bewegung des Auslegers einen Zapfen enthalten, weleher sich gemäß der Auslegerbewegung bewegt, daß dieser Zapfen durch eine Ausnehmung des Pendelkörpers so hindurchgreift, daß die Bewegung des Zapfens den Pendelkörper verdrehen kann und daß die Ausnehmung weiter ist als der Zapfen, so daß dieser gegenüber dem Pendelkörper um einen gewissen Betrag frei bewegbar ist.

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19. 19. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 2 und 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Lageorientierungsfühler einen Pendelkörper zur Drehbewegung auf den Kranoberbauteilen aufweist und daß Übertragungselemente zur Verbindung des Pendelkörpers mit der Welle eines Potentiometers derart vorgesehen sind, daß die Winkelposition des Pendelkörpers relativ zu den Kranoberbauteilen als Widerstandswert dieses Potentiometers dargestellt ist.
20. 20. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 19. dadurch gekennzeichnet, daß zwei Pendelkörper und mit diesen verbundene Potentiometer vorgesehen sind, wobei der eine Pendelkörper so angebracht ist, daß er den Neigungswinkel des Krans in Vor- und Rückwärtsrichtung bestimmt und daß der andere Pendelkörper so angebracht ist, daß er die Seitwärtsneigung des Krans bestimmt.
21. 21. Lastüberwachungsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Pendelkörper an einer rückseitigen Platte befestigt ist, welche an den Kranoberbauteilen mit freier Drehbewegungsmöglichkeit um die vertikale Achse befestigt' ist und daß

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    Fühlerelemente vorgesehen sind, welche die Winkelposition der rückseitigen Platte in Bezug auf die vertikale Achse bestimmen.

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