DE2006722A1 - Boom load indicator system - Google Patents

Description

AuslegerbelastungsanzeigesystemBoom load indicator system

Es sind bereits verschiedene Kranauslegerbelastungsanzeige- und Warnsysteme bekannt, mit denen Winkel, Radius, Länge, Belastung des Auslegers und andere Auslegerwerte Eingezeigt werden. Bei den bekannten Systemen, die für seilgetragene Ausleger Verwendung finden, werden an verschiedenen Orten, beispielsweise in dem Auslegertragseilsystem, Auslegerbelastungslibertragungselemente angeordnet. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, daß die gemessene Kraft keine einfache Funktion des Auslegergewichts, Lastgewichts und Auslegerwinkels ist und sich deshalb in dieser Form nioht einfach als Eingangssignal flir einen Analogrechner eignet ο There are already various crane boom load indicator and warning systems are known, with which angle, radius, length, load on the boom and other boom values Be shown. In the known systems that are used for rope-supported booms are used on various Locations, for example in the jib suspension cable system, Cantilever load transfer elements arranged. However, this arrangement has the disadvantage that the measured force is not a simple function of the boom weight, load weight and boom angle and is therefore in this Form is not simply suitable as an input signal for an analog computer ο

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Patentanv/älte Dipl.-Ing. Martin, Licht, Pjpl.-Wirhch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian HerrmqnnPatent attorneys Dipl.-Ing. Martin, Licht, Pjpl.-Wirhch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmqnn

Eine weitere Stelle, an der in Systemen für seilgetragene Ausleger Belastungsübertragungselemente angeordnet werden, ist das äußer« Ende des Ausleger·, das mit der Hubseilrolle verbunden ist. Bei dieser Anordnung' ist dann das Ausgangssignal proportional dem Gewicht der Last, jedoch ist das zu dem Übertragungselement führende elektrische Kabel mechanischer Abnutzung unterworfen, wenn es auf der Außenseite des Auslegers getragen wird, und falls es bei einem Teleskopausleger, also einem verlängerbaren Ausleger, verwendet wird, entstehen dann bei diesem Kabel noch Abspul— und Aufspul- ^ problem«.Another place where load transfer elements are used in rope-supported boom systems is the outer «end of the boom, which is connected to the hoist pulley. With this arrangement, the output signal is then proportional to the Weight of the load, however, the electrical cable leading to the transmission element is subject to mechanical wear subject, if carried on the outside of the boom, and if it is a telescopic boom, that is, an extendable boom is used, unwinding and winding ^ problem «.

Eine weitere Stelle für die Verwendung von BelastungsUbertragungselementen in Systemen fUr seilgetragene Ausleger befindet sich in dem Hubseil unmittelbar am Laufblock, oder in den Fällen, in denen der Ausleger einfach durchgezogen ist, unmittelbar am Drehhaken. Diese Plazierung ist aber mit allen letztgenannten Nachteilen verbunden und setzt dariiberhinaus das Übertragungselement großen Stoßkräften aus.Another place for the use of load transfer elements in systems for rope-borne ropes The boom is located in the hoist rope directly on the running block, or in cases where the boom is simply pulled through, directly on the swivel hook. These However, placement is associated with all of the last-mentioned disadvantages and, in addition, sets the transmission element large impact forces.

Ein weiterer wesentlicher Nachteil beider letztgenannter Systeme besteht darin, daß nur das Lastgewicht ausgeschrieben wird, so daß die Betriebsperson Lastoder Belastungskarten zu Hilfe nehmen muß, um zu bestimmen, ob das Lastgewicht für die jeweiligen Auslegerlänge und den jeweiligen Auslegerwinkel unter der Sicherheitsgrenze liegt. Die notwendige Zuordnung dieser Information unterliegt damit möglicherweise menschlichem Irrtum und menschlicher Sorglosigkeit·Another major disadvantage of both of the latter systems is that only the load weight written out so that the operator has to use load or load cards to determine whether the load weight for the respective jib length and the respective jib angle is below the safety limit lies. The necessary assignment of this information is therefore possibly subject to human error and human carelessness.

Die bekannten Systeme befassen sich in erster Linie damit zu verhindern, daß starre, seilgetragene Kranausleger vorne überkippen₀ Heutzutage besitzen Kräne selbsttragende Ausleger, insbesondere teleskopartig aus- und einfahrbareThe known systems deal primarily to prevent the fact that rigid, rope-supported crane boom tip over forwards ₀ Nowdays there are cranes self-supporting arm, off particular telescopic and retractable

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Ausleger_t wobei die strukturelle Festigkeit des Auslegers, die es ihn ermöglicht, dem durch das Gewicht der Last und das Gewicht und die Länge des Auslegers selbst verursachten Biegemoment zu widerstehen,. sehr viel eher den Begrenzungsfaktor darstellt als das Kippmoment. Die bekannten Systeme bieten keine in angemessener Weise zufriedenstellenden Lösungen für ein System, das anzeigt, sobald die strukturelle Auslegergrenze erreicht wird und wenn man sioh einem Zustand nähert, der zum Umkippen führt.Boom _t being the structural strength of the boom that allows it to withstand the bending moment caused by the weight of the load and the weight and length of the boom itself. represents the limiting factor much more than the overturning moment. The known systems do not offer adequately satisfactory solutions for a system that indicates when the structural cantilever limit is reached and when one is approaching a condition which leads to overturning.

Bei teleskopartig ein- und ausfahrbaren Auslegerkränen weist jeder Auelegerabschnitt gewöhnlich eine andere, maximal zulässige Biegebeanspruchung auf. Deshalb kann in Abhängigkeit von der jeweiligen Weise, in der ein ein- und ausfahrbarer Ausleger ausgefahren wird, die maximal zulässige Biegebeanspruchung in dem einen oder anderen der einzelnenAuelegerabschnitte der die zulässige Belastung begrenzende Faktor sein. Es wird deshalb nach einem Belastungsanzeigesystem verlangt, das sich selbst einstellt, um die maximal zulässige Belastung im Hinblick auf die Art und Weise, wie die Auslegerabsohnitte ausgefahren werden, anzuzeigen.In the case of telescopically retractable and extendable jib cranes, each suspension section usually has a different, maximum permissible bending stress. Therefore, depending on the particular way in which an individual and extendable boom is extended, the maximum allowable bending stress in one or the other of the individual sections of the load must be the limiting factor for the permissible load. It is therefore after requires a load display system that adjusts itself to the maximum allowable load in view of on the way the boom sections are extended.

ErfindungsgemäQ wird nun ein neuartiges Auslegerbelastungsanzeigesystem geschaffen, das mit größerer Genauigkeit arbeitet und für selbsttragende Ausleger, insbesondere Teleskopausleger geeignet ist.According to the invention, a new type of boom load display system is created which works with greater accuracy and is suitable for self-supporting booms, in particular telescopic booms.

Das erfindungsgemäße Auslegerbelastungsanzeigesystemweist ein SpannungsUbertragungselement auf, dasThe boom load display system according to the invention has a tension transmission element which auf dem Ausleger an einem Platz angeordnet ist, der sicher-is arranged on the boom in a place that is safe

Beanspruchung stellt, daß die dort gemessene/im wesentlichen linearStress represents that the measured there / essentially linear proportional dem auf den Ausleger einwirkenden Gesamtbiegemoment ist, und zwar unabhängig von dem Auslegerwinkel oder im Falle eines teleskopartig aus- und einfahrbarenis proportional to the total bending moment acting on the boom, regardless of the boom angle or in the case of a telescopic one that can be extended and retracted

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Auslegers unabhängig von der Auslegerlänge oder der jeweiligen Weise, in der der Ausleger ausgefahren wird.Boom regardless of the boom length or the particular way the boom is extended.

Des weiteren zeichnet sich das neuartige Auslegerbelastungsanzeigesystem dadurch aus, daß es auf die Biegemomente in allen einzelnen Abschnitten des teleskopartig ein- und ausfahrbaren Auslegers anspricht. Dariiberhinaus sind die verwendeten Übertragungselemente so angeschlossen, daß sie den Betrieb einer Analogrechnerschaltung steuern, deren Ausgangssignal eine Anzeige für die unter den jeweiligen Bedingungen (d.h. Auslegerwinkel und Auslegerlänge) mögliche A_uslegerbelastung liefert, mit der dann der Aus- ^ leger arbeitet. Der oder die die Auslegerbeanspruchung ™ übertragenden Elemente sind dabei so angeordnet, daß die Möglichkeit ihrer Beschädigung auf ein Mindestmaß beschränkt wird,Furthermore, the novel boom load display system is characterized by the fact that it responds to the bending moments in all individual sections of the telescopically retractable and extendable boom. Dariiberhinaus are connected, the transmission elements used so as to control the operation of an analog computer circuit whose output signal provides possible an indication of the (ie boom angle and boom length) under the respective conditions A _and slegerbelastung, with the then the training ^ relaxed working. The element or elements transmitting the boom stress ™ are arranged in such a way that the possibility of their damage is limited to a minimum,

Ferner soll das erfindungsgemäße System automatisch arbeiten, und zwar entweder unter Berücksichtigung der zulässigen, durch die Festigkeit des Auslegers bestimmten Belastungsgrenze oder unter Berücksichtigung des möglichen Kippmomentes beim Drehen des Auslegers, und zwar in Abhängigkeit davon, welcher Wert für die dann bestehenden Betriebsbedingungen der kritischere ist.Furthermore, the system according to the invention should be automatic work, either taking into account the permissible, determined by the strength of the boom Load limit or taking into account the possible overturning moment when rotating the boom, depending on of which value is more critical for the then existing operating conditions.

AusfUhrungsbeispiele des Erfindungsgegenstantles sind in der Zeichnung, auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, schematisch dargestellt. In der Zeichnung zeigen:Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are shown schematically in the drawing to which the following description refers. In the drawing show:

Fig. 1 eine Seitenansicht eines auf einem Fahrzeug montierten, hydraulisch betätigten Kranauslegers, der mit dem erfindungsgemäßen System arbeitet, 1 shows a side view of a hydraulically operated crane boom mounted on a vehicle and operating with the system according to the invention.

Fig. 2 eine Seitenansicht des in Figur 1 gezeigten Fahrzeugkranauslegers, gesehen in bezug auf Figur 1 von rechts, wobei das den Ausleger tragende Fahrerhaus und der Ausleger in bezug auf die in Figur 1 eingenommene Stellung um 90° gedreht sind und der Ausleger abgesenkt ist,FIG. 2 is a side view of the vehicle crane boom shown in FIG. 1, viewed in relation to FIG. 1 of right, the driver's cab carrying the boom and the boom in relation to the position assumed in FIG are rotated by 90 ° and the boom is lowered,

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Fig. 3 die Schemazeichnung des eine ausgefahrene Lage einnehmenden und sich unter einem bestimmten Winkel zur Waagrechten befindenden Auslegers,3 shows the schematic drawing of an extended one In position and at a certain angle to the horizontal,

Fig. k Biegemomentdiaframme für die verschiedenen Auslegerabsohnitte mit und ohne einer an dem Ausleger hängenden Last,Fig. K Bending moment diagrams for the various boom sections with and without a load hanging on the boom,

Fig. 5 ein elektrisches Schaltbild eines Analogkreises zur Erzeugung von Spannungen, die proportional den auf die einzelnen Auslegerabsohnitte einwirkenden Biegemomenten sind, und zwar infolge des Eigengewichts der Auslegerabschnitte und der ausgefahrenen Längen und für beliebige Auslegerwinkel für einen Ausleger, bei dem alle, Abschnitte teleskopartig aus- und einfahrbar sind, {Fig. 5 is an electrical circuit diagram of an analog circuit for generating voltages that are proportional are the bending moments acting on the individual boom sections, as a result of the dead weight of the boom sections and the extended lengths and for any boom angle for a boom, in which all, Sections can be extended and retracted telescopically, {

Fig. 6 ein ähnliohes elektrisches Schaltbild eines Analogkreises zur Kombination der durch den Schaltkreis von Figur 5 erzeugten Spannungen mit dem Ausgangssignal des Auslegerbeanspruohungsubertragungselements zur Erzeugung einzelner Signale, die proportional den auf die einzelnen Auslegerabschnitte einwirkenden Gesamtbiegemomenten sind,Fig. 6 is a similar electrical circuit diagram of a Analog circuit to combine the through the circuit voltages generated by Figure 5 with the output signal of the boom stress transfer element for generation individual signals that are proportional to the total bending moments acting on the individual boom sections,

Fig. 7 ein elektrisches Schaltbild eines Analogkreises für den gleichen allgemeinen Zweck wie der Kreis von Figur 5i jedoch für einen Ausleger, bei dem nicht alle Auslegerabschnitte teleskopartig aus- und einfahrbar sind, .-..'..Figure 7 is an electrical schematic of an analog circuit for the same general purpose as the circuit of Figure 5i, however, for a boom in which not all boom sections can be extended and retracted telescopically are, .-..'..

Fig. 8 einen Teil des Schaltkreises zur Erzeugung a von Signalen, die proportional den auf die einzelnen Auslegerabsohnitte aufgrund des Gewichts der Last einwirkenden Biegemomenten sind und die mit den Ausgangssignalen von Figur 7 in der in Figur 6 gezeigten Weise kombiniert werden,8 shows part of the circuit for generating a of signals which are proportional to the bending moments acting on the individual boom sections due to the weight of the load and which are combined with the output signals from FIG. 7 in the manner shown in FIG.

Fig. 9 ein elektrisches Schaltbild eines analogen Schaltkreises zur Bestimmung des auf einen Ausleger einwirkenden Biegemoments, der sich dadurch kennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Auslegerbeanspruchungsubertragungselements für die verschiedenen Auslegerlängenind Auslegerwinkel im wesentlichen dasselbe ist, wenn die für eineFig. 9 is an electrical circuit diagram of an analog Circuit for determining the bending moment acting on a boom, which is characterized in that the output of the boom stress transmitter for the different boom lengths and angles is essentially the same if that for one

bestimmte Länge und einen bestimmten A_uslegerwinke1 berechnete Last einwirkt,certain length and a certain A _u slegerwinke1 calculated load acts,

Fig. 9A einen Schalterkreis zur wahlweisen Betätigung des Sohaltkreises von Figur 9, so daß dieser auf den Drehwinkel des Auslegers anspricht, um das maxiaale Kippmoment anstelle des maximalen Biegemoments anzuzeigen, und9A shows a switch circuit for selective actuation of the Sohaltkreis of Figure 9, so that it responds to the angle of rotation of the boom to the maximum Display the tilting moment instead of the maximum bending moment, and

Fig. 10 eine bevorzugte Befestigung des BeanspruchungsUbertragungselements auf der Unterseite des Basisabsohnitts des Auslegers.Figure 10 shows a preferred attachment of the stress transfer element on the underside of the base section of the boom.

In den Figuren 1 und 2 ist ein auf einem Fahrzeug ψ montierter Hydraulikkran in zwei Ansichten dargestellt, der mit einem teleskopartig verlängerbaren Ausleger 15 bekannter Konstruktion ausgerüstet ist. Der Ausleger weist, von dem tragenden Fahrzeug aus gesehen, aufeinanderfolgend einen Grundabschnitt 16, einen inneren Mittelabschnitt 17, einen äußeren Mittelabschnitt 18, einen Flugabschnitt 19 und einen Kragarm 20 auf. D_er Grundabschnitt 16 des Auslegers ist in der Nähe seines unteren Endes auf dem Fahrzeug drehbar abgestützt, wie dies bei P in Figur 3 ersichtlich ist.In Figures 1 and 2, a hydraulic crane mounted on a vehicle ψ is shown in two views, which is equipped with a telescopically extendable boom 15 of known construction. As seen from the supporting vehicle, the boom has a base section 16, an inner middle section 17, an outer middle section 18, a flight section 19 and a cantilever arm 20 in succession. D _e r base portion 16 of the boom is supported near its lower end rotatably on the vehicle, as can be seen at P in FIG. 3

Das Gewicht des Auslegers 15 zusammen mit dem Ge- % wicht irgendeiner von dem Kran getragenen Last erzeugt auf den Ausleger einwirkende Biegemomente.Diesen Momenten wirken die Momente entgegen, die das Gewicht des Fahrzeugs 21 oder eines anderen Trägers für den Ausleger und das übliche Gegengewicht hervorrufen. Wenn die Summe der Momente, die sich aus dem Gewicht des Auslegers und dem Gewicht der Last ergibt, die der entgegenwirkenden Momente übersteigt, dann kippt der Kran vorne über.The weight of the boom 15 together with the weight % of any load borne by the crane creates bending moments on the boom. These moments are counteracted by the moments that the weight of the vehicle 21 or other carrier create for the boom and the usual counterweight . If the sum of the moments resulting from the weight of the boom and the weight of the load exceeds the counteracting moments, the crane will tip over at the front.

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Obgleich das Kippmoment eine Begrenzung darstellt, die jeden beliebigen mobilen Kran beeinträchtigt, bringt dieses Moment .jedoch oftmals eine geringere Beschränkung mit sich als die strukturelle Festigkeit des Auslegers. Dies ist besonders' bei selbsttragenden Teleskopauelegern der Fall, die gewöhnlich auf hydraulischen Kränen verwendet werden. Diese Kranausleger sind mit keiner Stützseileinrichtung versehen und deshalb in ihrem Hubvermögen durch die Größe des Biegemomentes beschränkt, das sie aushalten können. Da dies nun so ist, wird verlangt, daß die auf den Ausleger einwirkenden Biegenomente genau bestimmt werden können, so daß der Kranarbeiter eine Anzeige oder einen Hinweis erhält, wenn die Belastung sich den strukturellen joder baulichen Grenzen des Auslegers nähert.Although the overturning moment is a limitation that affects any mobile crane, brings this moment, but often a lesser limitation with itself as the structural strength of the boom. This is particularly 'with self-supporting telescopic legs the case that are commonly used on hydraulic cranes. These crane booms are not equipped with any support rope facility provided and therefore through their lifting capacity limits the amount of bending moment they can withstand can. Since this is the case, it is required that the bending moments acting on the boom be precisely determined can, so that the crane worker receives an indication or notification when the load increases the structural joder approaches the structural limits of the boom.

Ein wichtiges Merkmal des hier zu beschreibenden Gegenstandes bildet die besondere Anbringung eines Spannungsoder BelastungsUbertragungselementee auf dem Ausleger, mit dem die auf den Ausleger aufgrund seines Eigengewichts und des Gewichte der Last einwirkende Beanspruchung bzw. Formänderung festgestellt werden kann. Es wurde gefunden, daß das AtislegerbelästungsUbertragungselement am besten auf dem Grundabschnitt 16 des Auslegers in der Nähe des Gelenks 22, und zwar dort, wo die Auslegerhubzylinder- und Kolbeneinheiten 23rait diesem Grundabschnitt in Betriebsverblrtdung stehen, montiert wird. Es können zwei derartige Auslegerhubzylinder- und Kolbeneinheiten vorhanden sein,' und zwar eine auf jeder Seite desGrundabschnitts des Aüölegers, öder an Kränen kleinerer Abmessung läßt 'sich eine derartige Einheit in der Mitte anordnen. Das* AusiegerbeiastungsUbertragungselement wird ganz allgemeinmit dem Bezugszeiehen Tr iii Figur 1 bezeichnet, während diese?s ^!ÜbeVtraguhgselement in Figur 2 nicht zu sehen ist. Die bevorzugte Einrichtung zur Befestigung dieses Übertragungselementes aii dem Ausleger ist im einzelnen im folgenden anhand von Figur 10 dargestellt.An important feature of the subject to be described here is the special attachment of a tension or load transfer element on the boom, with which the stress or change in shape acting on the boom due to its own weight and the weight of the load can be determined. It has been found that the boom load transfer element is best mounted on the base section 16 of the boom near the hinge 22 where the boom lift cylinder and piston units 23 are in operation at this base section. There may be two such boom lift cylinder and piston units, one on each side of the base of the boom, or on smaller sized cranes such a unit can be placed in the center. The * AusiegerbeiastungsUbertragungselement is designated quite generally with the reference Tr iii Figure 1, while this? S ^! ÜbeVtraguhgselement cannot be seen in Figure 2. The preferred device for fastening this transmission element aii to the boom is shown in detail below with reference to FIG.

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Es wurde festgestellt, daß auf der Unterseite des Grundabsohnitts 16 des Auslegers in unmittelbarer Nachbarschaft des Gelenkes 22 im wesentlichen keine Spannungskonzentrationen auftreten, und daß die in diesem Bereich gemessene Beanspruchung bei allen Auslegerlängen und Höhenwinkeln im wesentlichen linear proportional dem Gesamtbiegemoment ist, das sich aus dem Gewicht des Auslegers und dem Gewicht der Last ergibt.It was found that on the underside of the Grundabohnitts 16 of the boom in the immediate vicinity of the joint 22 essentially no stress concentrations occur, and that in this area measured stress at all boom lengths and elevation angles essentially linearly proportional to the total bending moment which results from the weight of the boom and the weight of the load.

Um den Kranarbeiter mit begrifflich verständlichen Informationen zu versorgen, sollte das Ausgangssignal des Auslegerbelastungslibertragungselements Tr in ausgeschriebene Einheiten umgewandelt werden, die dem Arbeiter vertraut sind, beispielsweise in Prozentangaben der errechneten oder veranschlagten Last, die der Ausleger bei jeder Auslegerlänge und jedem Auslegerwinkel hebt. Das hier beschriebene System weist einen elektronischen Schaltkreis zur Durchfuhrung bestimmter analoger Operationen an Signalen auf, die Funktionen der Auslegerlänge, des Winkels, etc. sind, um den Kranarbeiter mit Hinweisen zu versorgen, die ihn schnell über den Betriebszustand informieren.In order to provide the crane worker with conceptually understandable information, the output signal of the Cantilever load transfer element Tr in written form Units are converted that are familiar to the worker, for example in percentages of the calculated or estimated load that the boom will lift for each boom length and each boom angle. The one described here System has electronic circuitry for performing certain analog operations on signals on, the functions of the boom length, the angle, etc. are to provide the crane worker with indications that he quickly inform about the operating status.

in den Figuren 5 und 6 wird ein diesem Zwecke dienendes System schenatisch dargestellt, mit dem sich diese analogen Operationen, für den hier in Betracht kommenden, ganz allgemeinen Fall durchführen lassen.Das System der Figuren 5 und 6 eignet sich für einen teleskopartig aus- und einfahrbaren Ausleger, bei dem jeder Auslegerabsclmitt aus- und einfahrbar ist, eine veränderliche Länge 1 aufweist, gemessen von dem Ende des nächst unteren Abschnitts, wobei η eine tiefgestellte Indexzahl ist, die den jeweiligen Auslegerabschnitt bsseichnet. In bezug auf den Grundabschnitt 16 des Auslegers wird 1. von dem Gelenk 22 aus gemessen, wie dies in Figur 3 gezeigt ist. Was den inneren Mittelabschnitt 17 des Auslegers anbelangt, so wird I₂ von dem äußeren Ende des Grundabschnitts 16 aus gemessenIn FIGS. 5 and 6, a system serving this purpose is shown schematically, with which these analogous operations, for the very general case under consideration here, can be carried out. The system of FIGS retractable boom, in which each boom section can be extended and retracted, has a variable length 1, measured from the end of the next lower section, where η is a subscript number which bseichnets the respective boom section. With respect to the base section 16 of the boom, 1. measurement is made from the joint 22, as is shown in FIG. As for the inner central portion 17 of the boom, I _{2 is} measured from the outer end of the base portion 16

0 G 9 8 3 6 / U 4 1 "0 G 9 8 3 6 / U 4 1 "

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

usw. Jeder Auslegerabschnitt 16, 17, 18, 19 und 20 hat ein Gewicht W_n, von dem angenommen wird, daß es im Schwerpunkt des Auslegerabsohnitts angreift« Der Sohwerkpunkt jedes Auslegerabsohnitts 16, 17, 18, 19 und 20 besitzt von dem äußeren Ende des Auslegerabschnitts einen Abstandetc. Each boom section 16, 17, 18, 19 and 20 has a weight W _n which is believed to be acting at the center of gravity of the boom section. The base point of each boom section 16, 17, 18, 19 and 20 has from the outer end of the boom section a distance

Jeder ein- und ausfahrbare Auslegerabschnitt außerhalb des Grundabschnitts 16 weist auf der Oberseite seines inneren Endes einen nach oben gerichteten Schuh U auf. Jeder Auslegerabschnitt, der einen anderen Auslegerabschnitt teleskopartig aufnimmt, besitzt auf der Bodenseite an seinem äußeren Ende einen naoh oben gerichteten Schuh O. Diese Sohuhe stellen die Stützflächen zwischen aufeinanderfolgenden Auslegerabsohnitten dar, wobei aus Figur 3 ersehen werden kann, daß das maximale Biegemoment in jedem teleskopartig ein- und ausfahrbaren Auslegerabschnitt unmittelbar über dem Schuh 0 an dem äußeren Ende des nächsten Auslegerabschnitte, das er aufnimmt, auftritt. Im Grundabschnitt 16 tritt das maximale Biegemoment am Gelenk 22 auf. Bei der allgemeinen Lösung wird außerdem angekommen, daß der Ausleger unter einem Winkel ö über der Waagrechten liegt und eine Last trägt, deren GewichtEach retractable and extendable boom section outside of the base section 16 points to the top its inner end an upwardly directed shoe U on. Each boom section, which receives another boom section telescopically, has on the bottom side at its outer end an upwardly directed one Shoe O. These shoes represent the support surfaces between successive boom sections, it can be seen from Figure 3 that the maximum bending moment in each telescopically retractable and extendable boom section immediately above the shoe 0 at the outer end of the next boom section it picks up occurs. The maximum bending moment occurs in the base section 16 Joint 22 on. In the general solution it is also assumed that the boom is at an angle δ over is horizontal and bears a load whose weight

W ist. Demnach sind die Vektorkomponenten die GewichteW is. Hence the vector components are the weights

von Last und Auslegerabschnitte normal zu dem Ausleger W cos θ und W cos Q, wobei der Index η wieder auf den jeweiligen, in Betracht kommenden Auslegerabschnitt hinweist. .of load and boom sections normal to the boom W cos θ and W cos Q, with the index η referring to the indicates the respective boom section in question. .

Somit ist das maximale Moment in dem Kragarm 20 des Auslegers 15, das am Punkt 2k seiner Befestigung an dem Flugabschnitt 19 auftritt:Thus, the maximum moment in the cantilever arm 20 of the boom 15 that occurs at point 2k of its attachment to the flight section 19 is:

M- = 1-W_Z cos β + (1- - L-) W₅ cos β (i)M- = 1-W _Z cos β + (1- - L-) W ₅ cos β (i)

Duron Überlagerung kann gezeigt werden, daß das Moment an jedem beliebigen Punkt in einem System gleich der Summe aller einzelnen Momente ist, die an diesem Punkt wirken.Duron overlay can be shown to be the Moment at any point in a system is equal to the sum of all individual moments that act at that point.

QOÖ036/1U1QOÖ036 / 1U1

Dies ist graphisch in Figur 4 gezeigt. Deshalb können die duroh die Gewichte von Last und Auslegerabschnitte hervorgerufenen Momente getrennt bereohnet werden. Wenn die Indizes B und ζ sich auf den Ausleger und die Last beziehen, dann kann Gleichung (l) wie folgt geschrieben werden:This is shown graphically in FIG. Therefore, the duroh caused the weights of the load and boom sections Moments to be reried separately. If the indices B and ζ refer to the boom and the load, then equation (l) can be written as follows:

^M5 ■ ^M5z ^{+ M}5B <²> ^M 5 ■ ^M 5z ^{+ M} 5B < ² >

mit:with:

^M5z^{s 1}5^Wz ^{cos θ M} 5z ^{s 1} 5 ^W z ^{cos θ}

W und W and

M_Kn= I_nW₁. cos β - L-W- cos Q (4)M _Kn = I _n W ₁ . cos β - LW- cos Q (4)

5B 5 5 5 55B 5 5 5 5

Wenn nun nur die Momente betrachtet werden, die aufgrund des Gewichts der Auslegerabsohnitt entstehen, so ist das maximale Moment in dem Flugabschnitt 19 und des Gewichts des Kragarms 20:If only the moments are considered that arise due to the weight of the boom section, the maximum moment is in the flight section 19 and des Weight of the cantilever arm 20:

^M4B = ^(l4 ^{+ 1}S - V ^W5 ^{cos ö} + ( I₄ - L_%) W^ cos β ^M 4B = ^(l 4 ^{+ 1} S - V ^W 5 ^{cos δ} + (I ₄ - L _% ) W ^ cos β

= 1.W- cos θ + (1- - L-) W- cos θ 4 5 5 5 5= 1.W- cos θ + (1- - L-) W- cos θ 4 5 5 5 5

Jk ^{+ l}4^V4 ^{C0S ö} "" ^L4^W4 ^{GOS θ} Jk ^{+ l} 4 ^V 4 ^{C0S ö} "" ^L 4 ^W 4 ^{GOS θ}

= (I₅ - L₅) W₅ cos Q + I₄(W₄ + W₅) cos 0= (I ₅ - L ₅ ) W ₅ cos Q + I ₄ (W ₄ + W ₅ ) cos 0

- L₄W₄ cos β (5)- L ₄ W ₄ cos β (5)

Da aus Gleichung (4) der erste Ausdruck auf der rechten Seite der Gleichung (5) gleich M₅₈ ist, kann er wie folgt beschrieben werden:Since, from equation (4), the first term on the right-hand side of equation (5) is M ₅₈ , it can be described as follows:

^M4B ^{s M}5B ^{+ X}4 < ^¥4 ⁺ V ^{C0S Ö} "" ^L4 ^W4 ^{COS M} 4B ^{s M} 5B ^{+ X} 4 < ^¥ 4 ⁺ V ^{C0S Ö} "" ^L 4 ^W 4 ^COS

Ö09I36/1441Ö09I36 / 1441

20Ö672220Ö6722

Ferner kann gezeigt werden, daßIt can also be shown that

M3B = M_4B + I₅ (W₃ + W₄ ,+ W₅) CO8§- L₃W₃ eos β ■ (7)M3B = M _4B + I ₅ (W ₃ + W ₄ , + W ₅ ) CO8§- L ₃ W ₃ eos β ■ (7)

^2B- ^M3B/+ Ig (W₂ + ¥_ + .W^ + W-) oos θ ^L₂W₂-COS ö (8)^ 2B- ^M 3B / + Ig (W ₂ + ¥ _ + .W ^ + W-) oos θ ^ L ₂ W ₂ -COS ö (8)

^M1B ^{= M}2B + -I; (W,..·■+ W₀ >W_ + Wy-+MWt) ^:o-QS Q- L.W ' cös Q ^M 1B ^{= M} 2B + -I; (W, .. · ■ + W ₀ > W_ + Wy- + MWt) ^: o-QS Q- LW 'cös Q

χ χ ύ y 1 ο xx χ χ ύ y 1 ο xx (9)(9)

Die Momente in jedem Auelegerabschnitt aufgrund des Gewichts der Last können wie folgt geschrieben werden:The moments in each Aueleger section due to the weight of the load can be written as follows:

^M5z = ^Χ5^νζ ^{cos 9} ■ ^M 5z = ^Χ 5 ^ν ζ ^{cos 9} ■

⁽¹^^{+ 1}Sl^z ^{cos θ (11)} J ⁽¹ ^ ^{+ 1} Sl ^ z ^{cos θ (11)} J

(I₃ + \_h + I₅) W₂ cos 9 . (12)(I ₃ + \ _h + I ₅ ) W ₂ cos 9 . (12)

K^ = Ih⁺ H⁺ h ^{+ X}5^{} W}z ^{cos θ} K ^ = Ih ⁺ H ⁺ h ^{+ X} 5 ^{} W} z ^{cos θ M}iz *- ^i ⁺" ^l2 ⁺¹3 * ^lk ⁺ "V ^wz ^{cos g (1/l) M} iz * - ^ i ⁺ " ^l 2 ⁺¹ 3 * ^l k ⁺ " V ^w z ^{cos g (1 / l)}

Das auf der Bodenseite des Grundabschnities 16 des Auslegers so nahe wie möglich an dem Gelenk 22 angebrachte .Beanspruchungsübertragungselejnent Tr erzeugt ein elektrisches Signal, das «ine Funktion der Beanspruchung ist, der dieser Auslegerabschnitt unterworfen ist. Die Beanspruehung in dem Befestigungsbereieh des übertragungsielements ist proportional dem an dieser Stelle auf den Ausleger Wirkenden B'iegemönient« Venn das Ausgangssignal des Ubertragunitselements Tr mit J¹ bezeiohnet wird, kann geschrieben werden T= KM,, wobei M, das^frMoment am Gelenk 22 und i^eijie. Rrpp_;ort,ipnalit.ätskpnstante darstellen. ^v The stress transmission element Tr attached on the bottom side of the base section 16 of the boom as close as possible to the joint 22 generates an electrical signal which is a function of the stress to which this boom section is subjected. The Beanspruehung in the Befestigungsbereieh of is übertragungsielements is proportional bezeiohnet the at this point to the boom caster B'iegemönient "Venn the output of the carry unit element Tr with J ^1, can be written T = KM ,, wherein M, which ^for the moment at the joint 22 and i ^ eijie. Rrpp _; place, ipnalit.ätskpnstante. ^v

Figur 5 ieigt ein Schaltbild eines elektrischenFigure 5 is a circuit diagram of an electrical

ΐ-.'ίτ i-.-7-i"-c" JiöÖö ϊ~-..:-ΐ., £·η»:ΐ ν ■ ,; ; ,_■;; , , -ΐ -. 'ίτ i -.- 7-i "-c" JiöÖö ϊ ~ - ..: - ΐ., £ · η »: ΐ ν ■,; ; , _ ■ ;; ,, -

Analogkreises, das elektrische Signale erzeugt, die die in den «inze|n«n AusLegeliabsahni^tien nur aufgrund der Gewichte der Auslegerabschnitte selbst verursachten Momente darstellen.Analog circuit that generates electrical signals that represent the in the "inze | n" n AusLegeliabsahni ^ tien only because of the Weights of the boom sections represent moments caused by themselves.

BADORlGfNAtBADORlGfNAt

Eine nicht gezeigte, eingestellte SpannungequelleA set voltage source, not shown

erzeugt für einen Verstärker 25 eine Lieferspannung + Egenerates a supply voltage + E for an amplifier 25

und flir das eine Ende eines Kosinus-Potentiometers 26 eine Lieferspannung - E . Das andere Ende des Potentiometers 26 liegt an einer unveränderlichen Bezugsspannung E_o, ist beispielsweise durch Anschluß an das Kranchassis geerdet« Die Eingangswelle des Kosinus-Potentiometers 26 ist mit dem Ausleger verkuppelt, wie dies schematisch durch die gestrichelte Linie 26 in Figur 5 angedeutet ist, so daß sie in Abhängigkeit von dem Auslegerhöhenwinkel θ gedreht wird, und der schematisch dargestellte, einstellbare Potentiometerabgriff 28 wird in Abhängigkeit von dem Kosinus des Winkels θ eingestellt. Demzufolge ist die Ausgangsspannung E. des Potentiometers 26, 2b gleich - Eand for one end of a cosine potentiometer 26, a supply voltage - E. The other end of the potentiometer 26 is connected to an unchangeable reference voltage E _o and is earthed, for example, by being connected to the crane chassis. so that it is rotated as a function of the boom elevation angle θ, and the adjustable potentiometer tap 28 shown schematically is adjusted as a function of the cosine of the angle θ. As a result, the output voltage E. of the potentiometer 26, 2b is equal to -E

ι aι a

cos θ.cos θ.

Dieses Signal wird durch den Verstärker 25 verstärkt, der einen Verstärkungsfaktor K^ hat, der i oder höher sein kann, um die folgenden Signale in einem gewünschten Spannungsbereich zu erzeugen.This signal is amplified by the amplifier 25, which has a gain factor K ^ which is i or can be higher to produce the following signals in a desired voltage range.

Die Ausgangsspannung K^E. des Vetatärkers 25 erscheint am Punkt 29 in Figur 5 und wird auf mehrere Spannungsteiler aufgedruckt, deren Zahl gleich der Anzahl der Auslegerabschnitt ist, deren einzelne Momente bestimmt werden sollen. Jeder Spannungsteiler, wie er hier gezeigt ist, besteht aus einem veränderlichen Widerstand und einem Potentiometerwiderstand, die zwischen dem Punkt 29» der sich auf dem Potential K₁E. befindet, und dem Punkt 30, der sich auf dem Bezugspotential E befindet, in Reihe geschaltet sind. Der Spannungsteiler für den flinften Auslegerabschnitt 20, d.h. also den Kragarm, enthält einen veränderlichenThe output voltage K ^ E. of the Vetatärkers 25 appears at point 29 in Figure 5 and is printed on several voltage dividers, the number of which is equal to the number of boom sections whose individual moments are to be determined. Each voltage divider, as shown here, consists of a variable resistor and a potentiometer resistor connected in series between point 29, which is at potential K ₁ E., and point 30, which is at reference potential E. are switched. The voltage divider for the fifth boom section 20, ie the cantilever arm, contains a variable one

Widerstand H^_ und einen Potentiometerwiderstand L,, Der po 51Resistor H ^ _ and a potentiometer resistor L ,, Der po 51

Spannungsteiler für den vierten Auslegerabschnitt 19, d_ah. also den Flugabschnitt, enthält einen veränderlichen Wider-Voltage divider for the fourth boom section 19, _a d h. i.e. the flight segment, contains a variable resistance

009836/1U1009836 / 1U1

BAD OBIGfNALBAD OBIGfNAL

stand R._n und einen Potentiometerwiderstand R... Der Spannungsteiler für den dritten Auslegerabschnitt. 18, also den äußeren Mittelabschnitt, enthält einen veränderlichen Widerstand R,_o und einen Potentiometerwiderstand R-.. Der Spannungsteiler für den zweiten Auslegerabsohnitt 17, also den inneren Mittelabschnitt, enthält einen veränderlichen Widerstand R₂₀ und einen Potentiometerwiderstand R₂₁. Der Spannungsteiler für den ersten Auslegerabschnitt 16 schließlich, also den Grundabschnitt, enthält einen veränderlichen Widerstand R₁₀ und einen Potentiometerwiderstand R₁₁. Jeder der veränderlichen Widerstände Rqn» Rj n> R-zni Ron ^una ^n i^s* manuell so einstellbar, daß die Spannung an der Verbindungsstelle mit dem entsprechenden Potentiometerwiderstand R_K1 -~, R. _Λ , R,_i;, R₀₄ und R₁, instood R. _n and a potentiometer resistor R ... The voltage divider for the third boom section. 18, i.e. the outer middle section, contains a variable resistor R, _o and a potentiometer resistor R- .. The voltage divider for the second cantilever section 17, i.e. the inner middle section, contains a variable resistor R ₂₀ and a potentiometer _{resistor R 21} . Finally, the voltage divider for the first cantilever section 16, that is to say the base section, contains a variable resistor R ₁₀ and a potentiometer _{resistor R 11} . Each of the variable resistances Rqn »Rj n> R-zni Ron ^una ^ ni ^s * can be set manually so that the voltage at the junction with the corresponding potentiometer resistor R _K1 - ~, R. _Λ , R, _i; , R ₀₄ and R ₁ , in

j X *4 X j X 61 XX j X * 4 X j X 61 XX

demselben Spannungsteiler proportional der Summe der Normalkräfte augrund des entsprechenden Auslegerabschnitts und aller durch ihn getragenen Auslegerabschnitte (d.h. allerthe same voltage divider proportional to the sum of the normal forces due to the corresponding boom section and all boom sections supported by it (i.e. all

zusätzlichen Auslegerabschnitte außerhalb dieses Auslegerist additional boom sections outside this boom

abschnittst/. D.h.:section /. That is:

E_Kn -S-* .(W-) cos Q (15)E _Kn -S- * . (W-) cos Q (15)

5ü 55ü 5

^E^0 ■**»·* ^k + ^V5> ^{cos θ E} ^ 0 ■ ** »· * ^ k + ^V 5> ^{cos θ}

- ^E30 ^ (W₃ + W₄ + W₅) cos θ , (17) E₂₀ ^ (W₂ + W₃ + W₄₊W₅) cos θ (18)- ^E 30 ^ (W ₃ + W ₄ + W ₅ ) cos θ, (17) E ₂₀ ^ (W ₂ + W ₃ + W ₄₊ W ₅ ) cos θ (18)

E_1n r^j (W₁ +W_{9 +} W, + W. + W-) cos ö (19)E _1n r ^ j (W ₁ + W _{9 +} W, + W. + W-) cos ö (19)

Es leuchtet ein, daß, weil die Eingangsspannung zu jedem Spannungsteiler (am Punkt 29.) bereits den cos θ Paktor enthält, der Widerstand R-_Q von Hand so einstellbar ist, daß sein Ohm-Wert umgekehrt proportional W- ist, also dem bekannten Gewicht des fünften Auslegerabschnitts 20. In ähnlicher Weise kann der Widerstand R₄₀VOn Hand so eingestellt werden, daß sein Wideratandswert umgekehrt proportional zu (W₄ +Wp-) ist, also zur Summe des bekannten Gewichts der vierten und fünften Auslegerabschnitte 19 undIt is clear that, because the input voltage to each voltage divider (at point 29) already contains the cos θ factor, the resistance R- _{Q can be set} manually so that its ohm value is inversely proportional to W-, i.e. the known value Weight of the fifth boom section 20. Similarly, the resistance R ₄₀ by hand can be adjusted so that its resistance value is inversely proportional to (W ₄ + Wp-), that is to the sum of the known weight of the fourth and fifth boom sections 19 and

009Ö36/1U1009Ö36 / 1U1

%■'■■■·■'--% ■ '■■■ · ■' -

Das gleiche Verfahren wird zur Bestimmung der eingestellten Werte der Widerstände R,_o> R₂₀ und H₁₀ benutzt.The same procedure is used to determine the set values of the resistors R, _o> R ₂₀ and H ₁₀ .

Der einstellbare Kontakt jedes Potentiometers R_C1> R-_lf R.TJ) R₂I ^ußd R₁₁ ist mechanisch in beliebiger, geeigneter Weise mit dem entsprechenden Auslegerabschnitt so verbunden, daß die Stellung des einstellbaren Kontakts proportional der ausgefahrenen Länge 1 seines entsprechenden Auslegerabschnitts ist. Diese mechanischen Verbindungen oder Anschlüsse sind schematisch durch gestrichelte Linien angedeutet, die von 1- zu dem einstellbaren Kontakt des Potentiometers H_., von 1, zu dem ein-The adjustable contact of each potentiometer R _C1 > R- _lf R.TJ) R ₂ I ^uss d R ₁₁ is mechanically connected in any suitable manner to the corresponding boom section so that the position of the adjustable contact is proportional to the extended length 1 of its corresponding boom section is. These mechanical connections or connections are indicated schematically by dashed lines that go from 1- to the adjustable contact of the potentiometer H_., From 1 to the one

»51' 4 stellbaren Kontakt des Potentiometers It. . , und so weiter führen. Deshalb lassen sich die Spannungen an den einstellbaren Kontakten der entsprechenden Potentiometer wie folgt ausdrücken:»51 '4 adjustable contact of the potentiometer It.. , and so forth to lead. Therefore, the voltages can be measured at the adjustable contacts of the corresponding potentiometers express as follows:

E₅₁ r-^y I₅ (W₅) cos Q (20)E ₅₁ r- ^ y I ₅ (W ₅ ) cos Q (20)

E.. <~*-> 1. (W. + W-) cos θ (21)E .. <~ * -> 1. (W. + W-) cos θ (21)

E₃₁ r-^f 1, (W₃ + W^₊ W₅) COS © (22)E ₃₁ r- ^ f 1, (W ₃ + W ^ ₊ W ₅ ) COS © (22)

^EP1 ^ ¹P (^WP + *x ^{+ ¥}h ^{+ W}^ ^{cos ö} (23) ^Ell "^ \_Λ (W. + W₀ + W_ + W. + W,) cos θ (24) ^E P1 ^ ¹ P ( ^W P + * x ^{+ ¥} h ^{+ W} ^ ^{cos ö} (23) ^E ll "^ \ _Λ (W. + W ₀ + W_ + W. + W,) cos θ (24)

X 1 M J X 1 M J Ί J Ί J

^w Fünf zusätzliche Potentiometer R_ro, Ri_lO, H₀, ^w Five additional potentiometers R _ro , Ri _lO , H ₀ ,

R_OQ und R sind gleichfalls parallel zueinander über die oben genannten Spannungsteiler R__Q + Rc₁I R^₀ + R^i» etc. geschaltet. Jedes dieser Potentiometer ist von Hand so eingestellt, daß es an seinem einstellbaren Kontakt eine Spannung aufweist, die proportional zu (L W cos Q) ist. Somit ergibt sich:R _OQ and R are also connected in parallel to one another via the above-mentioned voltage dividers R_ _Q + Rc ₁ IR ^ ₀ + R ^ i »etc. Each of these potentiometers is set by hand so that it has a voltage at its adjustable contact that is proportional to (LW cos Q) . This results in:

Er-o /N> L-W„ cos θ (25)Er-o / N> L-W "cos θ (25)

ι ο ζ*^··^ Li "ι COS ty
E 32_Λ, L₃W cos θ (27) ι ο ζ * ^ ·· ^ Li "ι COS ty
E 32 _Λ , L ₃ W cos θ (27)

009836/1441009836/1441

^E22 ^ ^L2^W2 ^{COS E} 22 ^ ^L 2 ^W 2 ^COS

cos Q (29) cos Q (29)

Wie aus Figur 5 ersichtlich ist, werden die
Spannung E_rc, an dem einstellbaren Kontakt des Potentiometers R__o und die Spannung E_. an dem einstellbaren
Kontakt des Potentiometers R--^ einem Summierverstärker 32 aufgedrückt, der sie subtrahiert, um eine Ausgangsspannung E_r_ wie folgt zu erzeugen:As can be seen from Figure 5, the
Voltage E _rc , at the adjustable contact of the potentiometer R_ _o and the voltage E_. on the adjustable
Contact of the potentiometer R - ^ a summing amplifier 32 is pressed, which subtracts it to produce an output voltage E _r _ as follows:

. ^E53 .." ^E51 - ^E52. ^E 53 .. " ^E 51 - ^E 52

iVlL cos θ - L_W_r cos © (30)iVlL cos θ - L_W _r cos © (30)

1 -1 -

Dies ist der Ausdruck, der vorher für Μ_ΓΒ entwickelt wurde. This is the phrase previously developed for Μ _ΓΒ .

Aus Figur 5 geht hervor, daß der Summia-verstärker 33 so geschaltet ist, daß er drei Eincangsspannungen E-,, E.₂ und E.. aufnimmt und eine Ausgangsspannung E._ erzeugt. Es ergibt sich also: ^It can be seen from FIG. 5 that the Summia amplifier 33 is connected in such a way that it receives three input voltages E- ,, E. ₂ and E .. and generates an output voltage E._. So it results: ^

V₅ = ^E53⁺ -^i - ^E*2 (3DV ₅ = ^E 53 ⁺ - ^ i - ^E * 2 (3D

Dies entspricht dem Ausdruck, der für M, „ entwickelt wurde.This corresponds to the expression developed for M, “.

In ähnlicher Weise ergibt sich aus Figur 5:In a similar way it follows from Figure 5:

^E33 = ^E^3 ^{+ E}31 - ^E32 = ^M3B . . ^{(32) E}23 = ^E33 ^{+ E}2l - ^E22 =^M2B- (33). ^E 33 = ^E ^ 3 ^{+ E} 31 - ^E 32 = ^M 3B. . ^{(32) E} 23 = ^E 33 ^{+ E} 21 - ^E 22 = ^M 2B- (33).

^Ei3 =E_{23 +} E₁₁ :- Ei₂ ^Μ_ίΰ- :(34). ^E i3 = E _{23 +} E ₁₁ : - Ei ₂ ^ Μ _ίΰ - : (34).

Diese Signale E_K-_t E.,, E,_, E^ und E._ jferden alsThese signals E _K - _t E. ,, E, _, E ^ and E._ jferden as

jj ^j jj' <- j ·?'"
Eingangssignale den entsprechend bezeichneten Eitigangsklemmen in Figur 6 aufgegeben, die im folgenden beschrieben sind₀ jj ^ j jj ' <- j ·?'"
Input signals given to the correspondingly designated input terminals in Figure 6, which are described below ₀

Zusätzlich zu diesen soeben bezeichneten Eingangssignalen, die proportional den auf die einzelnen Auslegerabschnitte infolge des Eigengewichts des Auslegers einwirkenden Kraftmomenten sind, erzeugt der Schaltkreis von Figur 6 Signale, die proportional den auf die einzelnen iAuslegerabschnitte aufgrund des Gewichts der Last W einwirkenden Biegemomenten sind. Das Ausgangssignal T des Auslegerbeanspruchungslibertragungselements, das proportional M₁ s M. + Μ._β ist, wird durch einen Linearverstärker "3k verstärkt, dessen Ausgangsspannung mit E.. bezeichnet ist.In addition to these input signals just described, which are proportional to the moments of force acting on the individual boom sections as a result of the dead weight of the boom, the circuit of FIG. 6 generates signals which are proportional to the bending moments acting on the individual boom sections due to the weight of the load W. The output signal T of the cantilever _{stress transmission element, which is proportional to M 1} s M. + Μ. _β is amplified by a linear amplifier "3k , the output voltage of which is denoted by E ...

Die Spannung E._, die proportional dem Moment M.„ ist, wird in dem Summierverstärker A.¹ von E.. subtrahiert, um die Ausgangsspannung E.- des Summierverstärkers zu erzeugen. Wie bereits angedeutet wurde, wird die Spannung E._ von der entsprechend bezeichneten Ausgangsklemme in Figur 5 empfangen.The voltage E._, which is proportional to the moment M. " , is subtracted from E .. in the summing amplifier A. ^{1 in} order to generate the output voltage E.- of the summing amplifier. As already indicated, the voltage E._ is received by the correspondingly designated output terminal in FIG.

Wie aus dem Momentendiagrarara von Figur k ersichtlich ist, zeigt der unterste Satz der geradlinigen Kurven die Biegemomente, die einzig infolge des Gewichts der einzelnen Auslegerabschnitte bei einem gegebenen Auslegerwinkel in bezug auf die Waagrechte entstehen. Der obere Kurvensatz zeigt die Biegemomente, die aufgrund des Gewichts der Last und des Gewichts der einzelnen Auslegerabschnitte bei demselben Auslegerwinkel entstehen.As can be seen from the moment diagram of Figure k , the lowest set of straight curves shows the bending moments that arise solely as a result of the weight of the individual boom sections at a given boom angle with respect to the horizontal. The upper set of curves shows the bending moments that arise due to the weight of the load and the weight of the individual boom sections at the same boom angle.

In dem unteren Kurvensatz wird das Biegemoment, das allein aufgrund des Gewichts des äußersten Auslegerabschnitts, nämlich des Kragarms 20, zustandekommt, durch die Linie 5B gekennzeichnet ist. ^was Gewicht dieses Auelegerabschnitts kann als in dessen Schwerpunkt konzentriert betrachtet werden, der durch den Punkt CoG„5 auf der Abszisse gekennzeichnet ist. Der Stützpunkt für diesen Auslegerabschnitt ist auf der Abszisse durch den Punkt S- dargestellt. Die entsprechendenIn the lower set of curves, the bending moment that arises solely on the basis of the weight of the outermost boom section, namely the cantilever arm 20, is indicated by the line 5B. ^w hat weight of this Aueleger section can be regarded as concentrated in its center of gravity, which is marked by the point CoG "5 on the abscissa. The support point for this boom section is shown on the abscissa by the point S-. The corresponding

009836/1441009836/1441

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Schwerpunkte und Stützpunkte für den vierten", dritten und zweiten sowie ersten Auslegerabschnitt sind ähnlich gekennzeichnet, mit Ausnahme des Stutzpunkts für den Grundabschnitt 16, auf den das Bezugszeichen 22 in Übereinstimmung mit Figur 3 hinweist. Es leuchtet ein, daß das Biegemoment aufgrund des Gewichts des fünften Abschnitts des Auslegers allein eine geradlinige Funktion ist, die von Null bei C.G.5 Ms zu einem Maximalwert bei dem Stützpunkt 22 für den Grundabschnitt des Auslegers ansteigt. Die Neigung der Linie 5B ist proportional dem Gewicht des fünften Auslegerabschnitts.Priorities and bases for the fourth ", third and the second and first boom sections are marked similarly, with the exception of the support point for the base section 16, to which the reference number 22 indicates in accordance with FIG. It stands to reason that Bending moment due to the weight of the fifth section of the boom alone is a straight-line function that goes from zero at C.G.5 Ms to a maximum value at the support point 22 for the base section of the boom increases. The slope of the line 5B is proportional to the weight of the fifth boom section.

Die Linie 4B in Figur 4 zeigt das Biegemoment/ das allein aufgrund des Gewichts des vierten Auslegerabschnitfcs 19, vermehrt um das Gewicht des fünften Auslegerabschnitts, zustandekommt. Die Linie kB ist eine geradlinige Funktion, die die Biegemomentlinie 5B für den fünften Abschnitt bei C.G.4 (Schwerpunkt des vierten Abschnitts) schneidet und dann von der Linie 5B nach oben bis zu einem Maximum an dem Stützpunkt 22 für den Grundabschnitt des Auslegers ansteigt. Die Differenz zwischen den Neigungen der Linien kB und 5B ist proportional dem alleinigen Gewicht des vierten Auslegerabschnitts 19.The line 4B in FIG. 4 shows the bending moment / which arises solely on the basis of the weight of the fourth boom section 19, increased by the weight of the fifth boom section. Line kB is a straight-line function that intersects bending moment line 5B for the fifth section at CG4 (center of gravity of fourth section) and then rises from line 5B up to a maximum at support point 22 for the base section of the boom. The difference between the inclinations of the lines kB and 5B is proportional to the weight of the fourth boom section 19 alone.

In ähnlicher Welse zeigt die Linie 3B im unteren Kurvensatz in Figur k das Biegemoment, das allein aufgrund der Gewichte des dritten, vierten und fünften Auslegerabschnitts 18,19,20 zustandekommt. Die Linie 3B folgt einer gradlinigen Funktion, deren Minimumwert an ihrer Schnittstelle mit der Linie kB bei C.G< >3 liegt, d.h. dem Schwerpunkt des dritten Auslegerabschnitts 18, und die linear bis zu einem Maximumwert am Stützpunkt 22 für den Grundabschnitt des Auslegers ansteigt_o Die Differenz zwischen den Neigungen der Linien 3B und kB ist proportional allein dem Gewicht des dritten Auslegerabschnitts 18.In a similar way, line 3B in the lower set of curves in FIG. K shows the bending moment that arises solely on the basis of the weights of the third, fourth and fifth boom sections 18, 19, 20. The line 3B follows a straight-line function, the minimum value of which lies at its intersection with the line kB at CG <> 3, ie the center of gravity of the third boom section 18, and which rises linearly to a maximum value at the support point 22 for the base section of the boom _o Die The difference between the inclinations of the lines 3B and kB is proportional to the weight of the third boom section 18 alone.

009836/UU009836 / UU

}■■·} ■■ ·

Eine ähnliche Analyse ergibt sich für die Biegemomente 2B und IB für den zweiten und ersten Auslegerabsohnitte 17 und 16.A similar analysis results for the bending moments 2B and IB for the second and first boom sections 17 and 16.

Wenn an dem äußeren Ende des Auslegers an einer Stelle, die jenseits des Schwerpunkts C.G.5 für den
äußersten Auslegerabschnitt liegt, ein Gewicht angehängt wird, so verschiebt sich der ganze Kurvensatz in eine Lage, wie sie durch den oberen Kurvensatz in Figur h gekennzeichnet ist. Die geneigte Grundlinie ζ dieses oberen
Kurvensatzes zeigt das Biegemoment an verschiedenen Punkten längs des Auslegers, das allein aufgrund des Gewichts der P Last zustandekommt.When at the far end of the boom at a point beyond the CG5 center of gravity for the
outermost boom section is, a weight is attached, the entire set of curves shifts to a position as indicated by the upper set of curves in Figure h . The sloping baseline ζ this upper one
The set of curves shows the bending moment at various points along the boom, which is caused solely by the weight of the P load.

Wie aus Figur 6 ersichtlich ist, wird zur Ableitung von Signalen, die proportional den Biegemomenten in jedem Aislegerabsehnitt aufgrund der Last sind, die
Ausgangsspannung E.,- der Summiervorrichtung A-¹, die
proportional dem Biegemoment M. ist, dem Spannungsteiler zugeführt, der mit fünf veränderlichen Widerständen R¹™» It¹ , H'_, H' . und R¹Oi- ausgestattet ist. Der allgemeine Ausdruck für diese Widerstände wird R^f ₂ genannten, wobei η sich auf die letzte Ziffer in dem Index des einzelnen
Widerstandes bezieht. Jeder Widerstand R₂ in diesem
fc Spannungsteiler ist mechanisch in irgendeiner geeigneten Weise mit de» entsprechenden Auslegerabschnitt so verbunden, daß sein Widerstandswert proportional der augenblicklichen Länge 1 dieses Auslegerabschnitts ist. Diese mechanische Verbindung oder Kupplung wird schematisch durch gestrichelte Linien angedeutet, die in Figur 6 zu diesen Widerständen
der Länge 1 jedes Auslegerabschnitts η und seines zugehörigen, veränderlichen Widerstands R_2n für alle diese
Widerstände gleich ist, dann ist die Spannung E_n- am unteren Ende jedes Widerstands R_Q proportional dem Biegemoment, das in dem Auslegerabschnitt aufgrund der Last auftritt,,As can be seen from FIG. 6, in order to derive signals which are proportional to the bending moments in each laying section due to the load, the
Output voltage E., - The summing device A- ¹ , the
proportional to the bending moment M. is fed to the voltage divider, which has five variable resistors R ¹ ™ »It ¹ , H'_, H '. and R ¹ Oi- is equipped. The general term for these resistances is called R ^f ₂ , where η refers to the last digit in the index of each
Resistance relates. Every resistor R ₂ in this
The voltage divider is mechanically connected in some suitable manner to the corresponding boom section so that its resistance value is proportional to the instantaneous length l of that boom section. This mechanical connection or coupling is indicated schematically by dashed lines, which in Figure 6 to these resistors
the length 1 of each boom section η and its associated variable resistance R _2n for all of these
Resistances is equal, then the voltage E _n - at the lower end of each resistance R _{Q is} proportional to the bending moment occurring in the boom section due to the load,

009836/1U1009836 / 1U1

Somit ist-.Ε.- proportional M_iz, und die Spannungen E,-,. E₄- und E_- sind proportional den Momenten M„ ,Thus-.Ε.- is proportional to M _iz , and the voltages E, - ,. E ₄ - and E_- are proportional to the moments M ",

I_n der in Figur 6 gezeigten Schaltung befinden sich Sueünierverstärker Α«¹, A-¹, A. ' und A-¹', in denen die Spannungen Ε-*, E_-, E^- und E-_ mit den Spannungen Eg·»» E__, E. , und E-_ summiert werden, die proportional den Momenten Μ_2Β» M»_B, M._H und M--„ sind und in dem Schaltkreis von Figur 5 erzeugt werden, wie dies bereits im einzelnen beschrieben wurde. Diese Summiervorgänge führen an den entsprechenden Ausgängen der Verstärker A₀ ¹, A,'¹, A. ' und A-¹ zu Spannungen E„., E_, , E. . und Et-., die proportional den Momenten M„, M-, M. und M- sind. Diese Signale stellen zusammen mit der Ausgangsspannung E.. des Verstärkers 3k, die proportional M. ist, die maximalen üiegemoaente in den entsprechenden Abschnitten des Auslegers dar.I _n the circuit shown in Figure 6 are Sueünierverstärker Α ^"1, A ^1, A 'and A ^1', in which the voltages Ε- * E_-, E ^ - E-_ and with the voltages Eg · »» E__, E., and E-_ are summed up, which are proportional to the moments Μ _2Β »M» _B , M. _H and M-- “and are generated in the circuit of FIG. 5, as has already been done in detail has been described. These summing processes lead at the corresponding outputs of the amplifiers A ₀ ¹ , A, ' ¹ , A.' and A- ¹ to voltages E "., E_,, E. and Et-. which are proportional to the moments M ", M-, M. and M-. These signals together with the output voltage of the amplifier E .. 3k proportional M. is the maximum üiegemoaente in the respective sections of the boom is.

Jedes dieser Signale läßt sich kontinuierlich oder selektiv überwachen oder abtasten oder mit einem anderen Signal vergleichen, das das aus Gründen der Sicherheit maximal erlaiibbare Biegemoment in jedem Auslegerabschnitt kennzeichnet. Beispielsweise läßt sich ein Spannungsvergleicher S„ anordnen, um das E„·.-Signal mit einem Egv—Bezugssignal zu vergleichen, das das aus Sicherheitsgründen maximal zulässige Moment in dem zweiten Abschnitt des Auslegers darstellt. Ähnliche Signalvergleicher S_, S. und S_ sind zum Vergleich des tatsächlichen Üiegemomentsignals E_. ,.JE. - - oder Ε_, mit dem entsprechenden Signal E-g, E^g oder Ej-r vorgesehen, das das maximal zulässige Biegemoment für denselben Auslegerabschnitt darstellt. Jeder Signalvergleicher kann eine entsprechende Warnlampe Qg, Q,, Q^ oder Qc aufleuchten lassen, wenn das tatsächliche Biegemomentsignal für diesen Auslegerabschnitt sich dem maximal zulässigen Vert nähert, beispielsweise wenn es 65 5» diesesEach of these signals can be monitored or sampled continuously or selectively or with a different one Compare signal that this is for security reasons maximum allowable bending moment in each boom section indicates. For example, a voltage comparator S ″ can be arranged in order to compare the E ″ ·. Signal with an Egv reference signal, which for safety reasons represents maximum allowable moment in the second section of the boom. Similar signal comparators S_, S. and S_ are for comparison of the actual Üiegemomentsignals E_. , .JE. - - or Ε_, with the corresponding signal E-g, E ^ g or Ej-r, which is the maximum allowable bending moment represents for the same boom section. Each signal comparator can have a corresponding warning lamp Qg, Q ,, Q ^ or Let Qc light up when the actual bending moment signal for that boom section approaches the maximum allowable Vert, for example when it is 65 5 »this

009836/1U1009836 / 1U1

BAÖOftlOINM.BAÖOftlOINM.

Wertes übersteigt. Auch kann jeder Signalvergleicher eine weitere Anzeigelampe Pg, P-, P. oder P- zum Aufleuchten bringen, sobald das tatsächliche Biegeraomentsignal für den Auslegerabschnitt die 100%—Grenze des maximal zulässigen Wertes erreicht, und sobald irgendeine Lampe P₂, P,, P. oder P_ aufleuchtet, kann auch eine akustische Alarmvorrichtung X in Tätigkeit gesetzt werden.Value exceeds. Each signal comparator can also light up a further indicator lamp Pg, P-, P. or P- as soon as the actual bending torque signal for the boom section reaches the 100% limit of the maximum permissible value, and as soon as any lamp P ₂ , P ,, P . or P_ lights up, an acoustic alarm device X can also be activated.

Die Ausgangsspannung E.. des Verstärkers "$k in Fig. 6, die proportional dem auf den Grundabschnitt 16 des Auslegers einwirkenden uiegemoment ist, wird als ein Eingangssignal dem Spannungsvergleicher S. aufgegeben, in/iem es mit einem ßezugssignal E.^ verglichen wird. Wenn sich der Ausleger im wesentlichen in Längsrichtung zum Fahrzeug erstreckt, d.h, nicht zur einen oder zur anderen Seite des Fahrzeugs, wird dieses E.^—üezugssignal von dem einstellbaren Kontakt eines Potentiometers 35 erhalten, dessen manuell vorgenommene Einstellung eine Spannung E.r erzeugt, die proportional dem maximal zulässigen Biegemoment im Grundab— schnitt des Auslegers ist.The output voltage E .. of the amplifier "$ k in Fig. 6, which is proportional to the is to the bottom portion 16 acting of the boom uiegemoment, is fed as an input to the voltage comparator S., in / es IEM compared with a ßezugssignal E. ^ is If the boom extends essentially in the longitudinal direction of the vehicle, ie not to one or the other side of the vehicle, this E. ^ - übezugssignal is obtained from the adjustable contact of a potentiometer 35, the manual adjustment of which generates a voltage Er, which is proportional to the maximum permissible bending moment in the basic section of the boom.

Wenn der Ausleger jedoch einen erheblichen Drehwinkel (zur einen oder zur anderen Seite des Fahrzeugs^ einnimmt, dann kann das Kippmoment kritischer sein, als das biegemoment des Auslegers, D.h., der Kran kann dann dazu neigen, bei einer Auslegerbelastung vorne überzukippen, die sehr viel geringer ist als diejenige, die einen Grenzwert in bezug auf seine bauliche Festig— keit unter einem Biegemoment darstellt. In diesem Fall wird das Ε.,-Signai von einen zweiten Potentiometer 36 erhalten, dessen einstellbarer Kontakt nach dem Sinus des Drehwinkels eingestellt wird, indem er auf irgendeine geeignete Weise mechanisch mit der Drehvorrichtung des Auslegers in Verbindung steht. Es ist zweckmäßig, für das Potentiometer 36 ein Sinuspotentiometer zu verwenden. However, if the boom has a considerable angle of rotation (to one or the other side of the vehicle ^, then can the overturning moment may be more critical than the bending moment of the boom, This means that the crane can then tend to tip over at the front if the boom load is much less than that which represents a limit value with regard to its structural strength under a bending moment. In this case it will Ε., - Signai received from a second potentiometer 36, its adjustable contact is adjusted according to the sine of the angle of rotation by mechanically engaging in some suitable manner with the Rotating device of the boom is in connection. It is advisable to use a sine potentiometer for the potentiometer 36.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Die Verbindungen der wechselweise benutzten Potentiometer 35 und 36 mit der Vergleichsvorrichtung S₁ sind so beschaffen, daß das Potentiometer, dessen einstellbarer Kontakt die kleinere Spannung aufweist, so angeschlossen wird, daß es das zweite Eingangssignal für die Vergleichsvorrichtung S. liefert, um dieses Signal in der Vergleichsvorrichtung mit dem E..—Eingangssignal zu vergleichen. Wenn der Drehwinkel null oder klein ist, dann erzeugt das Potentiometer 35 dieses zweite Eingangssignal für die Vergleichsvorrichtung S^₀ Wenn hingegen der Drehwinkel groß ist, dann erzeugt das Potentiometer 36 das zweite Eingangssignal für die Vergleichsvorrichtung S₁.The connections of the alternately used potentiometers 35 and 36 with the comparison _{device S 1} are such that the potentiometer, the adjustable contact of which has the lower voltage, is connected so that it supplies the second input signal for the comparison device S. to this signal in to compare the comparison device with the E .. input signal. If the angle of rotation is zero or small, then the potentiometer 35 generates this second input signal for the comparison device S ^ _0, on the other hand, if the angle of rotation is large, then the potentiometer 36 generates the second input signal for the comparison device S ₁ .

Die Vergleichsvorrichtung S₁ ist so angeordnet, daß sie eine Anzeigelampe Q₁ einschaltet, sobald das Biegemomentsignal E^. sich dem Signal E^. nähert, beispielsweise wenn das erstgenannte Signal 85 $ des Signals E₁/- erreicht . Ferner ist die Vergleichsvorrichtung S. so angeordnet, daß sie eine andere Anzeigelampe P. einschaltet sowie eine akustische Alarmvorrichtung X betätigt, sobald das E^—Signal iOO <fo des E^-Signals erreicht.The comparison device S ₁ is arranged so that it _{turns on an indicator lamp Q 1} as soon as the bending moment signal E ^. the signal E ^. approaches, for example when the first-mentioned signal reaches 85 $ of the signal E ₁ / -. Furthermore, the comparison device S. is arranged in such a way that it switches on another indicator lamp P. and actuates an acoustic alarm device X as soon as the E ^ signal reaches 100 <fo of the E ^ signal.

Die analoge Schaltung der Fig. 5 und 6 ist mit einer Test— anordnung ausgestattet, die es dem Arbeiter ermöglicht, den Analogkreis zu überprüfen. Der Arbeiter stellt den Kranausleger auf eine bestimmte Länge, einen bestimmten Winkel und eine Belastung ein und drückt dann den Testschalter C, wodurch eine Spannung entsteht, die, wenn sie dem Beanspruchungsübertragungseiement-Ausgangssignal T in dem Kreis von Fig. 6 hinzuaddiert wird, die Lampe P₁ zum Aufleuchten bringen sowie die akustische Alarmvorrichtung X betätigen sollte.The analog circuit of Figures 5 and 6 is equipped with a test set that allows the worker to check the analog circuit. The operator sets the crane boom to a specified length, angle, and load, and then presses the test switch C, creating a voltage which, when added to the stress transfer element output T in the circuit of Figure 6, causes the lamp P _{1 should} light up and the acoustic alarm device X should operate.

Die analoge Schaltung der Fig_o 5 und 6 stellt eine allgemeine Lösung dar, die für die Verwendung in Verbindung mit einem Ausleger geschaffen wurde, dessen Auslegerabschnitte alle teles—The analog circuit of FIG _o 5 and 6 provides a general solution that was created for use in connection with a boom, which boom sections all telescoping

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kopartig aus- und einfahrbar angeordnet sind. Eine Vereinfachung dieser Schaltung ist möglich, wenn der Kranausleger, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt, einen ürundabschnitt 16 unveränderlicher Länge sowie einen äußersten Abschnitt oder Kragarm 20 aufweist, der in keiner Weise teleskopartig aus- und einfahrbar ist, jedoch so angeordnet ist, daß er sich von nand an dem Flugabsohnitt 19 anbringen oder von ihm abbauen läßt. Zur Schaffung eines elektrischen Analogons ist der Kragarm 20 entweder in vollständiger Länge vorhanden oder überhaupt nicht da₀ In ähnlicher Weise braucht der Flugabschnitt 19, obgleich er teleskopartig aus— und einfahrbar ist, nicht angetrieben zu werden und wird sich deshalb ent— ' weder in seiner vollständig zurückgezogenen oder seiner vollständig ι ausgefahrenen Stellung befinden, aber nicht dazwischen. Wenn er B* sich in seiner zurückgezogenen Stellung befindet, also eingefahren ist, weist seine Länge 1. den kleinsten Wert auf, jedoch muß sein Gewicht W. bei der Berechnung der Biegemomente, die aufgrund des Gewicnts der Auslegerabschnitte entstehen, noch berücksichtigt werden.Are arranged cop-like extendable and retractable. A simplification of this circuit is possible if the crane boom, as shown in FIGS. 1 and 2, has an ürundabschnitt 16 of unchangeable length and an outermost section or cantilever arm 20, which is in no way telescopically extendable and retractable, but is arranged that way that it can be attached to or removed from the Flugabsohnitt 19 by anyone. Establishing an electrical analog of the cantilever arm 20 is in either full-length exists or not there at ₀ Similarly, the flight portion 19 needs, although it off telescopically extended and retracted not to be driven and will therefore corresponds' either in its fully retracted or its fully extended position, but not in between. When it B * is in its retracted position, i.e. retracted, its length 1. has the smallest value, but its weight W. must still be taken into account when calculating the bending moments that arise due to the weight of the boom sections.

Demnach kann ein elektrisches Analogon für einen solchen Ausleger in der in Fig. 7 gezeigten Weise geschaffen werden, das einfacher ist als dajenige der Fig. 5 und 6, und zwar deshalb, weil die veränderlichen Widerstände und Potentiometer durch feste Spannungsquellen ersetzt sind. Da beispielsweise, wie aus Fig. 7 hervorgeht, der Kragarmabschnitt des Auslegers nicht ^ teleskopartig aus- und einfahrbar ist, kommen R^₀ und R-^ in Wegfall, und R-_o ist so eingestellt, daß er eine Spannung erzeugt, die proportional (1_ - L_) W_r cos G ist. Ein manuell betätigter Schalter SW₁ kann dann dazu verwendet werden, den E-, —Ausgang des Verstärkers 52 mit der positiven Eingangsklemme des Verstärkers 33 zu verbinden, sobald der Kragarm 20 an dem Flugabschnitt 19 angebracht ist, und dieser Schalter SW. kann ferner dazu verwendet werden, den E-, —Ausgang des Verstärkers 32 vonThus, an electrical analog for such a cantilever can be provided in the manner shown in Fig. 7 which is simpler than that of Figs. 5 and 6 because the variable resistors and potentiometers are replaced by fixed voltage sources. For example, since, as can be seen from Fig. 7, the cantilever section of the boom is not ^ telescopically extendable and retractable, R ^ ₀ and R- ^ are omitted, and R- _o is set so that it generates a voltage that is proportional (1_ - L_) W _r cos G is. A manually operated switch SW ₁ can then be used to connect the E, output of amplifier 52 to the positive input terminal of amplifier 33 once the cantilever arm 20 is attached to the flight section 19, and this switch SW. can also be used to feed the E, output of amplifier 32 of

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dieser Eingangsklemme des Verstärkers 33 ^zu trennen, sobald der Kragarm abgebaut wird. ^to disconnect this input terminal of the amplifier 33 as soon as the cantilever arm is dismantled.

In dem Spannungsteiler für den vierten Auslegerabschnitt ist R.. durch einen festen Widerstand oder durch zwei Potentiometer R^₁ ¹ und H, " ersetzt, wie dies in Fig. 7 gezeigt ist, wobei dieses Potentiometerpaar von Hand so eingestellt werden kann, daß es -Spannungen erzeugt, die proportional der ausgefahrenen bzw. eingezogenen Stellung des Flugabschnitts 19 sind. Für die Wahl zwischen diesen beiden Bedingungen kann ein Schalter SW₂ vorgesehen werden.In the voltage divider for the fourth cantilever section, R .. is replaced by a fixed resistor or by two potentiometers R ^ ₁ ¹ and H, "as shown in FIG Voltages are generated which are proportional to the extended or retracted position of the flight segment 19. A switch SW _{2 can be} provided for the selection between these two conditions.

Auch sind die Widerstände R₁₀ und H.. beseitigt, weil der < Grundabschnitt lfa des Auslegers eine fixe Länge aufweist, und I der Widerstand R-,η *^{st so} eingestellt, daß er eine Spannung erzeugt, die proportional 1. (W.+W₂+W_+W.+W.) cos Q - LW. cos © ist. . ■'■'■■. The resistors R ₁₀ and H .. are also eliminated because the <base section lfa of the boom has a fixed length, and I the resistor R-, η * ^{st is} set so that it generates a voltage that is proportional to 1. (W. + W ₂ + W_ + W. + W.) Cos Q - LW. cos © is. . ■ '■' ■■.

Mit Ausnahme dieser Vereinfachungen ist die Schaltung von Fig. 7 im wesentlichen gleich denjenigen von" Fig. 5« so daß keine Notwendigkeit besteht, ihre Betriebsweise im einzelnen zu wiederhol en.With the exception of these simplifications, the circuit is from Fig. 7 is essentially the same as that of "Fig. 5" so that none There is a need to repeat their operation in detail en.

Fig. 8 zeigt eine abgeänderte Schaltung, die sich anstelle der Eingangsseite der Schaltung von Fig. 6 in Verbindung mit der Schaltung von Fig. 7 verwenden läßt. 'Fig. 8 shows a modified circuit in place the input side of the circuit of FIG. 6 can be used in conjunction with the circuit of FIG. '

In Fig. 8 ist R*2i unveränderlich und nicht einstellbar, da der Grundabschnitt 16 des Auslegers eine unveränderliche Lange aufweist. .In Fig. 8, R * 2i is fixed and not adjustable, since the base section 16 of the boom is a constant Long. .

Der Widerstand H₂. auf der Eingangsseite der Schaltung von Fig. b ist durch ein Paar in !leihe ^geschalteter, fixer Widerstände R'oA "ⁿd R^W24 ^{bei der} Schaltung von Fig. 8 ersetzt,The resistance H ₂ . on the input side of the circuit of Fig. b is replaced by a pair of fixed resistors R'oA " ⁿ d R ^W 24 connected ^{in series in the} circuit of Fig. 8,

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BAD ORIGINAt.BAD ORIGINAt.

während ein Schalter SW. den Widerstand Ά^ηοι. überbrückt. Wenn der Flugabschnitt 19 des Auslegers vollständig ausgefahren ist, dann ist der Schalter SWj. geöffnet. Wenn der Flugabschnitt vollständig eingefahren ist, dann ist der Schalter SW, geschlossen.while a switch SW. the resistance Ά ^η οι. bridged. When the flight section 19 of the boom is fully extended, the switch is SWj. opened. When the flight segment is fully retracted, the switch SW1 is closed.

In Fig. 8 ist der Widerstand R¹Oe unveränderlich, weil der Kragarm 20, falls der Ausleger mit ihm ausgerüstet ist, bezüglich seiner Länge nicht verstellbar ist, und ein Schalter SW, ist so angeschlossen, daß er den Widerstand β*₂ς überbrückt,, Wenn auf dem äußeren Ende des Auslegers ein Kragarm 20 vorhanden ist, dann wird der Schalter SW_ offengehalten, falls jedoch kein Kragarm vorgesehen ist, dann ist der Schalter SW_ geschlossen, um den Widerstand R¹Qe i^ffl Nebenschluß zu überbrücken.In Fig. 8 the resistance R ¹ Oe is invariable because the cantilever arm 20, if the boom is equipped with it, cannot be adjusted in terms of its length, and a switch SW is connected so that it bridges _{the resistance β * 2 ς} ,, If there is a cantilever arm 20 on the outer end of the boom, the switch SW_ is kept open, but if no cantilever arm is provided, then the switch SW_ is closed in order to bridge ^{the resistance R 1} Qe i ^{ffl shunt.}

In Fig. 8 können die veränderlichen Widerstände R'po ^utl(* R¹O-, die proportional den Längen der entsprechenden Auslegerdabschnitte sind, durch Mehrfachumdrehungspotentiometer gebildet werden, die von den an entsprechenden Auslegerabschnitten 17 und 18 befestigten Flaggenleinen angetrieben werden. Wenn jedoch der Kranausleger der Fig. 1 und 2 so betätigt wird, daß die inneren und äußeren Mittelabschnitte 1? und 18 immer gleich weit ausgefahren und eingezogen sind, dann läßt sich zwischen 1„ und 1, eine feste Beziehung herstellen und damit auch zwischen R'qo und R^! ₂v ^{so (ia13 nur e}*^ne Flaggenleine benötigt wird. D.h., falls Ip = 1_ ist, dann kann eine einzelne an dem inneren Mittel— abschnitt 17 befestigte Flaggenleitung beide Widerstände H'₂₂ und R'o-t gleichermaßen einstellen.In Fig. 8, the variable resistances R'po ^{utl (} * R ¹ O-, which are proportional to the lengths of the respective boom sections, can be established by multi-turn potentiometers driven by the flag lines attached to respective boom sections 17 and 18. However, if the 1 and 2 is operated so that the inner and outer middle sections 1? And 18 are always extended and retracted to the same extent, then a fixed relationship can be established between 1 "and 1, and thus also between R'qo and ^R! ₂ V ^{so (iA13 only e} * ^ne halyard is required. that is, if Ip = 1_ is, then, a single on the inner central portion 17 fastened flag line both resistors H _'22 and R'o t-set alike.

Aus dem obigen ergibt sich, daß der hier beschriebene analoge Schaltkreis so abgeändert werden kann, daß er sich an eine beliebige Zahl teleskopartig ein- und ausfahrbarer oder entfernbarer Auslegerabschnitte anpaßt. Eine solche Schaltung ist notwendig, um die gewünschten Informationen für den Kranarbeiter in den Fällen zu erhalten, in denen in verschiedenenFrom the above it can be seen that the analog circuitry described herein can be modified to adapt to adapts any number of telescopically extendable or telescopic boom sections. Such a circuit is necessary in order to obtain the desired information for the crane worker in the cases where in different

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BAD ORIGlNAtBATHROOM ORIGlNAt

Auslegerabschnitten, die sehr stark voneinander abweichenden Biegemomenten unterworfen sind, der Ausleger beschädigt werden kann·Boom sections that are subject to very different bending moments, the boom are damaged can·

Bei einem speziellen Hydraulikkran wurde festgestellt, daß das Ausgangssignal des Beanspruchungsübertragungselements Tr für alle Auslegerlängen und alle Auslegerwinkel nahezu den gleichen Wert aufweist, wenn die für die jeweilige Länge und den jeweiligen Winkel bemessene Last an den Haken gehängt wurde. Solange diese Beziehung bestehenbleibt, läßt sich ein weitgehend vereinfachtes elektrisches Analogon aufbauen, wie es in Fig. 9 gezeigt ist.In a particular hydraulic crane, it was found that the output of the stress transfer element Tr for all boom lengths and all boom angles almost the has the same value if the for the respective length and The load measured at the relevant angle was hung on the hook. As long as this relationship persists, one can largely to build a simplified electrical analog like it is shown in FIG.

Das rieanspruchungsübertragungselement Tr, das in der in Fig. gezeigten Weise an dem Ausleger befestigt ist, erzeugt ein Ausgangssignal, das proportional dem Gesamtbiegemoment im Ausleger ist. Dieses Signal wird durch einen Verstärker 40 verstärkt, das ein integriertes Festkörperschaltelement sein kann. Über die Leitung 40a kann auch ein Nulleinstellsignal in den Verstärker eingeleitet werden, der als Summierverstärker arbeitet. Auf diese Weise kann das von dem Übertragungselement Tr durch seine Vorlast verursachte Signal beseitigt werden, wodurch ein Signal T^r am Ausgang des Verstärkers 40 erzeugt wird, das null beträgt, sobald das Biegemoment an dem Gelenk 22 null ist, obgleich das Übertragungselement Tr mit einer gewissen Anfangsbeanspruchung vorbelastet ist.The tension transmission element Tr, which is attached to the boom in the manner shown in FIG. 1, generates an output signal which is proportional to the total bending moment in the boom. This signal is amplified by an amplifier 40 which can be an integrated solid state switching element. A zero setting signal, which operates as a summing amplifier, can also be introduced into the amplifier via line 40a. In this way, signal caused by the transmission element Tr by its pre-load that can be eliminated, whereby a signal T ^r at the output of amplifier 40 is generated, which is null when the bending moment at the hinge 22 is zero, although the transmission element Tr with a is preloaded to a certain initial stress.

Der Ausgang T* des Verstärkers 40 ist ein Signal,das proportional dem Gesamtmoment im Ausleger ist. Um dieses Signal in eine Information zu übersetzen, die für den Arbeiter verständlich ist, müssen die Wirkungen des Auslegergewichts nach Möglichkeit subtrahiert werden« Das aufgrund der Last sich einstellende Moment läßt sich wie folgt schreiben: ^" The output T * of amplifier 40 is a signal proportional to the total moment in the boom. In order to translate this signal into information that can be understood by the worker, the effects of the boom weight must be subtracted as far as possible «The moment arising due to the load can be written as follows: ^"

009836/1441009836/1441

darin bedeuten:in it mean:

M. = üesaratmoment an dem Übertragungseleeent M^ = Moment infolge des Auslegergewichts M= Moment infolge des Lastgewichts.M. = üesaratmoment at the transmission element M ^ = moment due to the boom weight M = moment due to the load weight.

Das Moment infolge des Auslegergewichts läßt sich wie folgt ausdrucken:The moment due to the boom weight can be as follows Express:

M^ = W^L cos «
darin bedeuten:M ^ = W ^ L cos «
in it mean:

fe W = das Auslegergewichtfe W = the boom weight

L = der Abstand von dem Drehpunkt 22 zumL = the distance from the pivot point 22 to the

Schwerpunkt des Auslegers Ö = der senkrechte Winkel, den der AuslegerCenter of gravity of the boom Ö = the vertical angle made by the boom

mit der Horizontalen bildet.forms with the horizontal.

üie Schaltung zur Herstellung des obigen Zusammenhangs weist ein Kosinus—Funktions—Potentiometer 41 auf, dessen Eingangswelle in Übereinstimmung mit dem Auslegerwinkel β gedreht wird, wie dies durch die gestrichelte Linie 42 in Fig. 9 angedeutet ist. Dies kann beispielsweise durch ein gedämpftes Pendel geschehen. Das Ausgangesignal des Kosinus—Potentiometers 41 ist gleich seiner Eingangsspannung, multipliziert mit cos ©. Da dar P Gewicht des Auslegers konstant ist, kann die Eingangsspannung für das Kosinus-Potentiometer 41 proportional dem Auslegergewicht W^ gemacht werden, so daß der Ausgang des Kosinus—Potentiometers hl proportional W cos ö ist.The circuit for establishing the above relationship has a cosine function potentiometer 41, the input shaft of which is rotated in accordance with the boom angle β, as indicated by the dashed line 42 in FIG. This can be done, for example, by a damped pendulum. The output signal of the cosine potentiometer 41 is equal to its input voltage, multiplied by cos ©. Since the P weight of the boom is constant, the input voltage to the cosine potentiometer 41 can be made proportional to the boom weight W ^ so that the output of the cosine potentiometer h1 is proportional to W cos δ.

Dieses Ausgangssignal kann durch einen Verstärker 43 vervielfacht werden.This output signal can be multiplied by an amplifier 43 will.

Das verstärkte Signal von dem Kosinus—Potentioaeter 41 bildet das Eingangssignal für ein Ausleger—Längenpotentiometer 44,The amplified signal from the cosine potentiometer 41 forms the input signal for a cantilever length potentiometer 44,

009838/1441009838/1441

dessen Welle-, in Übereinstimmung mit der Auslegerlänge gedreht wird, wie dies durch die gestrichelte Linie 45 angedeutet ist, wobei diese Linie den Abstand vom Drehpunkt 22 zum Schwerpunkt des Auslegers kennzeichnet. Um die Welle des Potentiometers 44 zur Schaffung dieses Zusammenhangs zu drehen, kann eine federbelastete Haspel verwendet werden, die eine Flaggenleine aufweist, welche an einem der teleskopartig aus— und einfahrbaren Ausleger— abschnitte befestigt ist. Das Potentiometer 44 kann linear arbeiten oder kann so gebaut sein, daß es mehr der Bewegung des Schwerpunkts des Auslegers bei ausgefahrenem Ausleger näherkommt. whose shaft is rotated in accordance with the boom length, as indicated by the dashed line 45, this line denoting the distance from the pivot point 22 to the center of gravity of the boom. To rotate the shaft of potentiometer 44 to provide this relationship, a spring-loaded reel can be used which has a flag line attached to one of the telescopically extendable and retractable boom sections. The potentiometer 44 may be linear or may be constructed to more closely approximate the movement of the center of gravity of the boom when the boom is extended.

Das Ausgangssignal des Potentiometers 44 ist proportional dem Moment ML = WL cos ■©■ , da jedoch ein Potentiometer einen · Verstärkungsfaktor hat, der gleich oder kleiner als 1 ist, wird es vorzugsweise durch einen Verstärker 4b verstärkt, um ein Signal Y der richtigen üröße zu erzeugen. In der Praxis können die Verstärkungsfaktoren der Verstärker 43 und 46 so eingestellt werden, daß das Ausgangssignal Y des Verstärkers 46 die richtige Größe hat.The output signal of the potentiometer 44 is proportional to the moment ML = WL cos ■ © ■, however, since a potentiometer has a · Has gain equal to or less than 1, it is preferably amplified by an amplifier 4b to provide a signal Y to produce the correct size. In practice, the gain factors the amplifiers 43 and 46 can be adjusted so that the output signal Y of the amplifier 46 is the correct size Has.

Die Auslegerlänge wird natürlich bei einem arbeitenden Kran niemals null. Deshalb kann, um zu erreichen, daß der der Auslegerlänge proportionale Widerstand nicht gegen null geht, ein fixer Widerstand mit dem Potentiometer Ί4 in Reihe geschaltet werden. Andererseits kann die gleiche Absetzwirkung durch Verwendung eines separaten Signals L₀ erhalten werden, das dem VerstärkerThe boom length of course never becomes zero with a working crane. Therefore, in order to ensure that the resistance proportional to the boom length does not go to zero, a fixed resistance can be connected in series with the potentiometer Ί4. On the other hand, the same settling effect can be obtained by using a separate signal L ₀ that is sent to the amplifier

46 eingegeben wird, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist.46 is input as shown in FIG.

Das Ausgangssignal Y des Verstärkers 46, das proportional W^L cos e = M- ist, wird zusammen mit dem Ausgangssignal T¹ des Verstärkers 40 als Eingangssignal für den Summierverstärker 44 verwendet, um ein Signal T-Y zu erzeugen, das proportionalThe output signal Y of the amplifier 46, which is proportional to W ^ L cos e = M-, is used together with the output signal T ^{1 of} the amplifier 40 as an input to the summing amplifier 44 to produce a signal TY which is proportional

dem Moment M₁; · M — M₁ , also dem nur durch die Last verur— Ii ζ 1 'the moment M ₁ ; · M - M ₁ , that is to say only caused by the load Ii ζ 1 '

sachten Moment, ist. Dieses Signal T-Y am Ausgang des Verstärkersgentle moment is. This signal T-Y at the output of the amplifier

47 kann mit Hilfe eines Netzwerks 48 verarbeitet werden, das47 can be processed with the help of a network 48 which

0 098 36/0 098 36 /

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

einen l/cos - Übertragungsfunktionerzeuger hat, um auf einer Anzeigevo:has a l / cos transfer function generator to display on a display:

bewirken.cause.

Anzeigevorrichtung 49 für das Lastgewicht V_n, eine Anzeige zuDisplay device 49 for the load weight V _n , a display

Netzwerke mit l/eos-Übertragungsfunktionen sind jedoch teuer, und selbst dann, wenn der Kranarbeiter das Gewicht der Last wüßte, müßte er dennoch noch Lastkarten zu Hilfe nehmen, um festzustellen, ob es die Betriebssicherheit zuläßt, daß er den Ausleger auf eine noch größere Länge ausfährt.However, networks with I / EOS transmission functions are expensive, and even if the crane worker knew the weight of the load, he would still have to use load cards for help. to determine whether operational safety allows him extends the boom to an even greater length.

Wie bereits oben erwähnt wurde, ist bei dem jeweiligen Kranausleger, der untersucht wird, die von dem Übertragungs—As already mentioned above, the respective crane boom that is being examined has to be determined by the transmission

fe element Tr gemessene beanspruchung für jede Auslegerhöhenstellung und —länge bei den entsprechend bemessenen Lasten annähernd gleich. Da dies der Fall ist, kann für alle Auslegerhöhenstellungen und Auslegerlängen ein maximal zulässiges Beanspruchungssignal C Verwendung finden. In der analogen Schaltung von Fig. 9 kann C durch einen Spannungsteiler 50 erzeugt werden, der über eine Bezugsspannungsquelle geschaltet ist. Da C proportional der maximal zulässigen Beanspruchung ist, und damit dem maximal zulässigen Biegemoment um das Gelenk 22, ist das Signal C-Y proportional dem maximal zulässigen Biegemoment, verringert um das tatsächliche Biegemoment aufgrund des Gewichts des Auslegers; und dieses C-Y-Signal ist proportional dem maximalen Biegemoment, das auf den Ausleger aufgrund der Lastfe element Tr measured stress for each boom height position and length approximately the same for the correspondingly dimensioned loads. Since this is the case, it can be used for all boom height settings and boom lengths, a maximum permissible stress signal C is used. In the analog circuit 9, C can be generated by a voltage divider 50 which is switched via a reference voltage source. Since C is proportional to the maximum permissible stress, and thus the maximum permissible bending moment around the joint 22, the signal C-Y is proportional to the maximum permissible bending moment, reduced by the actual bending moment due to the weight of the boom; and this C-Y signal is proportional the maximum bending moment on the boom due to the load

P einwirken darf. Das C-Y-Signal wird erzeugt, indem die C und Y-Signale den entgegengesetzten Eingangsklemmen eines Summierverstärkers 5i aufgedrückt werden, wie dies in Fig. 9 gezeigt ist, der sie subtrahiert, um an seiner Ausgangsleitung 52 das C-Y-Signal zu erzeugen.P may act. The C-Y signal is generated by using the C and Y signals to the opposite input terminals of a summing amplifier 5i are pressed, as shown in Fig. 9, which subtracts it to produce the C-Y signal on its output line 52 to create.

Da T-Y proportional dem tatsächlichen uiegemoment aufgrund der Last ist, und C-Y proportional dem maximal zulässigen Biege— moment ist, das durch die Last zur Einwirkung gelangen darf,Because T-Y is proportional to the actual bending moment the load, and C-Y proportional to the maximum allowable bending— is the moment that may be applied by the load,

009836/U41 BAD ORIGINAL 009836 / U41 BATH ORIGINAL

stellt der Bruch "T-Υ/C—Y, ausgedrückt in Prozenten, eine Anzeige dafür dar, welcher Anteil der Kapazität des Auslegers ausgenutzt wird. Ein dem Bruch T-Y/C-Y proportionales Signal läßt sich in einem Teilernetzwerk bekannter Konstruktion erzeugen, das schematisch durch den Kasten 53 in Fig. 9 dargestellt ist..Die Ausgänge der Verstärker Λ7 und 51 sind an die beiden Eingangsklemmen des Netzwerks 53 angeschlossen, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das proportional T-Y/C-Y ist und das irgendeiner gewünschten Anzeigevorrichtung 54, beispielsweise einem Meßgerät des Galvanometertyps, aufgedrückt werden kann«the fraction "T-Υ / C-Y, expressed as a percentage, provides an indication represents what proportion of the boom's capacity is used will. A signal proportional to the fraction T-Y / C-Y can be generated in a divider network of known construction, which is shown schematically represented by box 53 in Fig. 9. The outputs the amplifier Λ7 and 51 are connected to the two input terminals of the network 53 connected to generate an output signal, that is proportional to T-Y / C-Y and that of any desired display device 54, for example a galvanometer-type meter, can be pushed on "

Außerdem kann eine Anzeige dafür vorgesehen werden, wann ein gewisser unter 100 % liegender Prozentsatz des maximal zulässigen Biegemoments erreicht ist. Diese Anzeige kann mit einer Triggerschaltung 55 erfolgen, die eine Lampe 56 zum Aufleuchten bringt, sobald das dem Bruch T-Y/C-.Y proportionale Signal einen bestimmten Prozentwert erreicht. Eine zweite Triggerschaltung kann so aufgebaut sein, daß sie eine zweite Lampe 58 zum Aufleuchten bringt sowie eine akustische Alarmvorrichtung 59 in Tätigkeit setzt, sobald 100 % des maximal zulässigen Biegemoments erreicht oder überschritten sind.In addition, a display can be provided for when a certain percentage of the maximum permissible bending moment that is below 100% has been reached. This display can take place with a trigger circuit 55 which causes a lamp 56 to light up as soon as the signal proportional to the fraction TY / C-.Y reaches a certain percentage value. A second trigger circuit can be constructed in such a way that it lights up a second lamp 58 and activates an acoustic alarm device 59 as soon as 100 % of the maximum permissible bending moment has been reached or exceeded.

Bei der Schaltung von Fig. 9 kann der Wert des Signals C, das von dem Potentiometer 50 erhalten wird, auf den Dreh— winkel^VF des Auslegers eingestellt werden, wie dies schematisch durch die gestrichelte Linie 60 angedeutet ist« Dies kann dadurch geschehen, daß die Stellung des einstellbaren Kontaktes des Potentiometers 50 gemäß einer geeigneten Funktion des Drehwinkels Hr* , beispielsweise gemäß dem Sinus des Drehwinkels, verändert wird. In the circuit of FIG. 9, the value of the signal C, which is obtained from the potentiometer 50, can be set to the angle of rotation ^V F of the boom, as indicated schematically by the dashed line 60. This can be done by that the position of the adjustable contact of the potentiometer 50 is changed according to a suitable function of the angle of rotation Hr *, for example according to the sine of the angle of rotation.

Bei der hier bevorzugten Ausführungsform der Schaltungen, wie sie in Pig, 9 dargestellt ist, ist der Wert C einer von zwei Werten, und zwar in Abhängigkeit davon, ob der DrehwinkelIn the embodiment of the circuits preferred here, as shown in Pig, 9, the value C is one of two values, depending on whether the angle of rotation

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~ 30 -~ 30 -

klein oder groß ist. beispielsweise können, wie in Fig. 9A gezeigt, zwei wechselweise benutzte Potentiometer 50» und 50" vorgesehen werden sowie ein Wählschalter 61, der zwischen den einstellbaren Kontakt des einen oder anderen dieser Potentiometer und der Eingangsseite des Summierverstärkers 51 geschaltet ist. Der Schalter 61 ist in geeigneter Weise mit dem Ausiger gekoppelt, um den Drehwinkel abzutasten, so daß, sobald ein vorbestimmter Drehwinkel überschritten wird, der Schalter 61 sofort das Potentiometer 50* abtrennt und das andere Potentiometer 50" an den Ver— Stärkereingang anschließt. Wenn sich also der Ausleger über das Ende des Trägerfahrzeugs hinauserstreckt, wird das Signal C von dem Potentiometer 50 · erzeugt, wenn hingegen der Ausleger sich über die Seite des Trägerfahrzeugs hinauserstreckt, wird das Signal C von dem Potentiometer 50" geliefert.is small or large. For example, as shown in Fig. 9A, two alternately used potentiometers 50 »and 50" are provided as well as a selector switch 61 between the adjustable contact of one or the other of these potentiometers and the input side of the summing amplifier 51 is switched. The switch 61 is suitably coupled to the Ausiger, to scan the angle of rotation, so that as soon as a predetermined angle of rotation is exceeded, the switch 61 immediately the potentiometer 50 * and the other potentiometer 50 "to the ver— Starch input connects. So when the boom extends beyond the end of the carrier vehicle, the signal C of the potentiometer 50 · generated, however, if the boom extends beyond the side of the carrier vehicle, this is Signal C supplied by potentiometer 50 ".

Wie bereits ausgeführt wurde, stellt die Anbringung oder Lagerung des Beanspruchungsübertragungselements Tr auf dem Ausleger, insbesondere seine befestigung an dem Grundabschnitt 16 in der Nähe der Gelenkverbindung der Auslegerhubzylinder— und Kolbeneinheiten mit dem Ausleger, ein sehr wichtiges Merkmal des hier beschriebenen Gegenstandes dar„As already stated, the attachment or mounting of the stress transmission element Tr on the boom, in particular its attachment to the base section 16 near the articulation of the boom lift cylinders and Piston units with the boom, a very important feature of the subject described here is "

In Fig. 10 ist die bevorzugte bauliche Anordnung zur befestigung des beanspruchungsübertragungselements Tr gezeigt, das in den elektrischen Analogschaltungen der oben im einzelnen beschriebenen Art Verwendung findet. An der Bodenplatte 62 des Grundabschnitts Ib des Kranauslegers 15 sind vorzugsweise durch Verschweißen zwei Tragblöcke 63 und 6k befestigt, die in Längsrichtung des Auslegers mit Abstand nebeneinander liegen. Im Block 63 befindet sich eine zylindrische bohrung 68, die koaxial zu einer kleineren zylindrischen Bohrung 66 im block 64 angeordnet ist, wobei ihre gemeinsamen Achsen parallel zur Längsachse des Kranauslegers 15 verlaufen.In Fig. 10, the preferred structural arrangement for fastening the stress transmission element Tr is shown, which is used in the electrical analog circuits of the type described in detail above. On the base plate 62 of the base section 1b of the crane boom 15, two support blocks 63 and 6k are attached, preferably by welding, which are spaced apart in the longitudinal direction of the boom. In the block 63 there is a cylindrical bore 68 which is arranged coaxially to a smaller cylindrical bore 66 in the block 64, their common axes running parallel to the longitudinal axis of the crane boom 15.

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Eine übertragungselement—Gehäuseschraube 67 wird von den Blockbohrungen 65 und 66 gleitend aufgenommen. Die Gehäuseschraube 67 hat einen Kopf 68, einen sich unmittelbar daran anschließenden Schaftteil 69, der etwas kleiner ist als die Blockbohrung 65, so daß er leicht in sie hineinpaßt, einen mittleren Schaftteil 70, dessen Durchmesser etwas kleiner ist als der Durchmesser der Bohrung 66, und einen entfernten Schaftteil 71 mit annähernd demselben Durchmesser wie der mittlere Schaftteil 70. Der sich unmittelbar an den Kopf anschließende Schaftteil 69 ist vom mittleren Schaftteil 70 ausgehend annähernd über die Hälfte der Strecke zum kopf 68 mit einem Gewinde versehen und so ausgebildet, daß auf ihu an der Innenseite des Blocks 63 eine erste Mutter 72 aufgeschraubt werden | kann. Der entfernte Schaftteil 71 ist ebenfalls mit einem Gewinde versehen, das an der Innen— und an der Außenseite des Blocks 6k je eine Mutter 73 ^und Ti aufnimmt. Geeignete Verriegelungsschei— ben 72a, 73a und 74a sind zwischen den entsprechend gekennzeichneten Muttern und den benachbarten Seitenflächen der entsprechenden Blöcke angeordnet.A transmission element housing screw 67 is slidably received in the block bores 65 and 66. The housing screw 67 has a head 68, an immediately adjoining shaft part 69 which is slightly smaller than the block bore 65 so that it fits easily into it, a central shaft part 70, the diameter of which is slightly smaller than the diameter of the bore 66, and a distal shaft part 71 with approximately the same diameter as the central shaft part 70. The shaft part 69 immediately adjoining the head is provided with a thread starting from the central shaft part 70 approximately over half the distance to the head 68 and is designed so that on ihu a first nut 72 can be screwed on the inside of the block 63 | can. The distal shaft portion 71 is also provided with a thread which receives on the inside and on the outside of the block 6k each have a nut 73 ^un d Ti. Appropriate locking washers 72a, 73a and 74a are positioned between the appropriately labeled nuts and the adjacent side surfaces of the respective blocks.

Durch den Kopf 68 und den sich an diesen anschließenden Schaftteil 69 der Schraube erstreckt sich eine kleine Bohrung 75 in den mittleren Schaftteil 70 -hinein«- Das Auslegerbeanspruchüngsübertragungselement Tr ist in dieser Bohrung 75 ^an seinem inneren Ende eingekittet oder auf andere Weise fest mit dieser Bohrung verbunden, so daß jede auf die Schraube einwirk- \ ende Beanspruchung auf das übertragungselement Tr übertragen wird« Der Querschnitt des mittleren Schaftteils 70 der Schraube in der Nachbarschaft des Übertragüngseleraents Tr ist äußerst genau einheitlich ausgebildet, um vor irrtümlichen oder fälschen Signalen sicher zu sein, die durch ungleichmäßigeVerschiebung unter Spannung hervorgerufen werden könnten. Der Schraubenkopf 68 kann mit einem elektrischen Anschluß 76 versehen sein, derThrough the head 68 and the adjoining shaft part 69 of the screw, a small hole 75 extends into the middle shaft part 70 -in «- The boom stress transmission element Tr is ^{cemented in this hole 75 at} its inner end or is otherwise fixed to this hole connected so that each of the screw einwirk- \ end load on the transmission element Tr of the screw in the vicinity of the Übertragüngseleraents Tr is transmitted, "the cross section of the middle trunk portion 70 is very accurately formed uniformly to be in front of erroneous or fake signals sure which could be caused by uneven displacement under tension. The screw head 68 can be provided with an electrical connection 76, the

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so beschaffen ist, daß er das BeanspruchungsUbertragungselement in der Bohrung 75 abdichtet und einen leichten Anschluß eines äußeren Kabels ermöglicht, durch das die Einführungsdrähte des Übertragungselements mit der elektrischen Analogschaltung verbunden werden können, wie sie oben beschriebenis such that it is the stress transmission element seals in the bore 75 and allows easy connection of an external cable through which the lead-in wires of the Transmission element can be connected to the electrical analog circuit, as described above

Im Verwendungsfall wird der entfernte Schaftteil 7i der Schraube 67 durch die Blockbohrung 65 gesteckt, und die Mutter 72 wird dann über diesen entfernten Schaftteil geschoben. Die Mutter 73 wird auf den entfernten Schaftteil 71 aufgeschraubt und über das ganze Gewinde bis zum mittleren Teil 70 der Schraube geschraubt. Daraufhin wird der entfernte Schaftteil Jk durch die Blockbohrung 66 hindurchgesteckt. Als nächstes wird die Mutter 7b auf den dem Kopf 68 benachbarten Schaftteil 69 geschraubt und fest angezogen, wodurch die Schraube 67 mit dem Block 63 verspannt wird. Dann wird die Mutter 73 in bezug auf Fig. 10 nach rechts gedreht, also am entfernten Schaftteil 71 der Schraube entlang, bis sie dicht auf dem Block 6k anliegt, um den Schraubenschaft zwischen den Muttern 72 und 73 so anzuordnen, daß er zwischen den Blöcken 63 und 64 unter Druckspannung steht. Wenn die gewünschte Druckvorspannung erreicht ist, wird die Mutter Ik auf das herausragende Ende des entfernten Schaftteile 71 aufgeschraubt und fest auf der Außenseite des Blocks 6k angezogen.In use, the removed shaft part 7i of the screw 67 is inserted through the block bore 65, and the nut 72 is then pushed over this removed shaft part. The nut 73 is screwed onto the removed shaft part 71 and screwed over the entire thread up to the central part 70 of the screw. The removed shaft part Jk is then pushed through the block bore 66. Next, the nut 7b is screwed onto the shaft part 69 adjacent to the head 68 and tightened firmly, as a result of which the screw 67 is braced with the block 63. Then the nut 73 is rotated to the right with respect to FIG. 10, that is, along the distal shaft portion 71 of the screw until it rests tightly on the block 6k in order to position the screw shaft between the nuts 72 and 73 so that it is between the blocks 63 and 64 is under compressive stress. When the desired compressive prestress is achieved, the nut Ik is screwed onto the protruding end of the removed shaft part 71 and tightened firmly on the outside of the block 6k.

^ Die Druckvorspannung der Schraube 67 überträgt sich auf das BeanspruchungsUbertragungselement Tr, so daß letzteres ebenfalls eine Druckvorspannung erhält. Diese Dru okvorspannung hat zwei erwünschte Folgen. Zunächst verhindert sie, daß das Ausgangssignal des BeanspruchungsUbertragungselements Tr unter allen möglichen, normalen,auftretenden Auslegerbedingungen niemals negativ wird. Dies vereinfacht die elektronische Schaltung. Ferner verhindert sie gewisse kleine Fehler, die im Nullbeanspruchungsbereich aufgrund innerer Spannungen der Schraube, Blöcke und des Auslegers auftreten können»^ The pre-tensioning pressure of screw 67 is transferred to the stress transmission element Tr, so that the latter also receives a compressive bias. This pressure bias has two desirable consequences. First, it prevents the output of the stress transfer element Tr from falling all possible normal boom conditions that occur never becomes negative. This simplifies the electronic circuit. It also prevents certain small errors that occur in the Zero stress area can occur due to internal stresses in the screw, blocks and the boom »

009836/1441009836/1441

BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Claims (1)

Patentanmeldung: AuslegerbelastungsanzeigesystemPatent application: boom load display system Pa te η tan s ρ r Uc h ePa te η tan s ρ r Uc h e / l.y Auslegerbelastungsanzeigesystem für einen Kranausleger, der einem erheblichen Biegemoment ausgesetzt ist, gekennzeichnet durch ein Beanspruchungsubertragungselement Tr und Einrichtungen, die dieses Beanspruchung subertragungselement mit dem Ausleger (15.) an. einer Stelle in Betriebsverbindung halten, die eine auf das Übertragungselement wirkende Belastung erzeugt, welche im wesentlichen eine vorher bestimmte Funktion des auf den Ausleger einwirkenden Biegemoments ist./ l.y Boom load display system for a crane boom, exposed to a significant bending moment is characterized by a stress transmission element Door and facilities that this stress subtransmission element with the boom (15.). keep one point in operational connection, the one on the transmission element acting load, which essentially a predetermined function of the acting on the boom Bending moment is. : 2o System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (l5)eln selbsttragender Ausleger ist, der in der Nähe seines inneren Endes drehbar gelagert ist und ein freies äußeres Ende aufweist, und daß die vorher bestimmte Funktion eine im wesentlichen lineare Funktion der auf das Übertragungselement Tr einwirkenden Belastung ist, bezogen auf das Gesamtbiegemoment, das auf den Ausleger (15) aufgrund seines Eigengewichts und des Gewichts irgendeiner an seinem äußeren Ende hängenden Last einwirkte: 2o system according to claim 1, characterized in that that the boom (l5) is a self-supporting boom, the is rotatably mounted in the vicinity of its inner end and has a free outer end, and that the predetermined Function is an essentially linear function of the load acting on the transmission element Tr, based on the total bending moment on the boom (15) due to its own weight and the weight of any at its outer end 009836/1U1009836 / 1U1 Patentanwälte Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian HerrmannPatent attorneys Dipl.-Ing. Martin Licht, Dipl.-Wirtsch.-Ing. Axel Hansmann, Dipl.-Phys. Sebastian Herrmann 8 MÖNCHEN 2, THERESI ENSTRASSE 33 · Telefon: 281202 · Telegramm-Adresse: Lipatli/München Bayer. Vereinsbank München, Zweigst Oskar-von-Miller-Ring, Kto.-Nr. 882495 · Postscheck-Konto: München Nr. 1633 978 MÖNCHEN 2, THERESI ENSTRASSE 33 · Telephone: 281202 · Telegram address: Lipatli / Munich Bayer. Vereinsbank Munich, branch Oskar-von-Miller-Ring, account no. 882495 Postal check account: Munich No. 1633 97 3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Auslegerhubvorrichtung (23) mit der Unterseite des Auslegers (15) in der Nähe seines unteren Endes in Betriebsverbindung steht, um den Ausleger zu heben und zu senken, daß Mittel (63,64,67) vorhanden sind, die das Übertragungselement Tr starr an der Unterseite des Auslegers in der Nähe des Ortes befestigen, wo die Auslegerhubvorrichtung mit dem Ausleger in Berührung steht, so daß die von dem Übertragungeelement3. System according to claim 1 or 2, characterized in that a boom lifting device (23) with the underside of the boom (15) near its lower end is in operative communication with the boom to raise and lower that means (63,64,67) are present that rigidly attach the transmission element Tr attach to the bottom of the boom near the location where the boom lift attaches to the boom is in contact, so that of the transmission element Tr gemessene Beanspruchung im wesentlichen linear proportional zu dem Gesamtbiegemoment ist, das auf den Ausleger (15) { aufgrund der angehängten Last und seines Eigengewichts einwirkt.Tr measured stress is essentially linearly proportional to the total bending moment that is applied to the boom (15) {acts due to the suspended load and its own weight. 4. System nach Anspruch 3i dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (15) mit mehrerer ausfahrbaren Abschnitten (l6,17,lö,19) versehen ist, die über die Länge des Auslegers aufeinanderfolgend ineinanderstecken, und daß ein Rechner vorgesehen ist, der auf das Ausgangssignal des Übertragungselements Tr anspricht sowie auf die einzelnen Längen und Gewichte der Auslegerabschnitt, um das tatsächliche, auf jeden Auslegerabschnitt einwirkende Biegemoment zu bestimmen.4. System according to claim 3i, characterized in that that the boom (15) with several extendable sections (l6,17, lö, 19) is provided over the length of the boom one after the other, and that one Computer is provided, which responds to the output signal of the transmission element Tr as well as to the individual Lengths and weights of the boom section to the actual bending moment acting on each boom section to determine. 5. System nach Anspruch k, dadurch gekennzeichnet, daß der Rechner mit Mitteln zur Erzeugung von BezugsajLgnalen ausgestattet ist, die proportional den für jeden Auslegerabsohnitt (16,17,18,19) vorher bestimmten, maximal zulässigen Biegemomenten sind, und daß Mittel vorgesehen sind, durch die jedes Bezugssignal mit einem Signal vergleichbar ist, das proportional dem tatsächlichen, auf den entsprechenden Auslegerabschnitt einwirkenden Biegemoment ist.5. System according to claim k, characterized in that the computer is equipped with means for generating reference axes which are proportional to the maximum permissible bending moments previously determined for each boom section (16,17,18,19), and that means are provided , by means of which each reference signal can be compared with a signal proportional to the actual bending moment acting on the corresponding boom section. 009836/1441009836/1441 6, System nach Anspruch 5, gekennzeichnet,durch eine Anzeigevorrichtung (5*0 fUr jeden Äüslegerabschnitt, die bei dem zwischen jedem Bezugssignal und dem entsprechenden, tatsächlichen Biegemomentsignal stattfindenden Vergleich betätigbar ist und eine Anzeige liefert, sobald das tatsächliche Biegemomentsignal zumindest einem vorherbestimmten Prozentsatz des entsprechenden Bezugs— signals entspricht.6, system according to claim 5, characterized by a display device (5 * 0 for each branch section, those taking place between each reference signal and the corresponding actual bending moment signal Comparison can be actuated and provides a display as soon as the actual bending moment signal is at least one predetermined percentage of the corresponding reference signals. 7. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger (15) ein selbstttragender Ausleger ist und einen Grundabschnitt (16) sowie mehrere zusätzliche Abschnitte (17,18,19) aufweist, die hintereinander von " demGrundabsclmitt aus nach außen angeordnet sind, wobei wenigstens einige der Auslegerabschnitte ausfahrbar sind, und daß der Ausleger (15) mit einem BelastungsUbertragungseleaent Tr betriebsmässig gekoppelt ist, um das auf den Ausleger an einer bestimmten Stelle einwirkende Biegemoment zu bestimmen, wobei eine elektrische Schaltung vorgesehen ist, die in Abhängigkeit-.von den Gewichten und ausgefahrenen Längen der einzelnen Auslegerabschnitte ■ sowie von dem Ausgangssignal des BelastungsUbertragungselements Tr arbeitet, um mehrere Signale zu erzeugen, die einzeln die Biegemomente darstellen, welche auf die entsprechenden Auslegerabsclmitte (16,17,18,19) einwirken.7. System according to claim 1, characterized in that the boom (15) is a self-supporting boom and a base section (16) as well as several additional sections (17,18,19) which are consecutively from " are arranged on the ground outwards, whereby at least some of the boom sections are extendable and that the boom (15) is provided with a load transfer element Tr is operationally coupled to the bending moment acting on the boom at a certain point to be determined, with an electrical circuit being provided which depends on the weights and extended lengths of the individual boom sections ■ as well as from the output of the load transfer element Tr works to generate multiple signals that individually represent the bending moments that affect the corresponding Act on the middle of the boom (16,17,18,19). 8,- System nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine Auslegerhubvorrichtung (23), die mit dem Grundabschnitt (l6) des Auslegers (15) von unten her in Betriebsverbindung steht, um den Ausleger zu heben und zu senken, und durch Mittel (63,64,67), die das BelastungsUbertragungserment Tr fest mit der Unterseite des Grundabschnitts (i6) ganz Inder Nähe seines Angriffspunktes mit der Auslegervorrichtung (23) verbinden, so daß die von dem Belastungs-Ubertragüngselement gemessene Belastung bzw. Beanspruchung8, - system according to claim 7, characterized by a boom lifter (23) connected to the base section (l6) of the boom (15) from below in operational connection stands to raise and lower the boom, and thru Means (63,64,67), which the stress transfer energy Tr firmly to the bottom of the base section (i6) entirely Indian Proximity of its point of attack with the boom device (23) connect so that the load or stress measured by the load transfer element 009836/ U41009836 / U41 im wesentlichen linear proportional zu dem Gesamtbiegemoment ist, das auf den Ausleger infolge seines Eigengewichts und des Gewichts der an seinem äußeren Ende angehängten Last einwirkt,substantially linearly proportional to the total bending moment is that on the boom due to its own weight and the weight of the at its outer end attached load acts, 9. System nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Schaltung Schaltungselemente aufweist, die so verbunden sind, daß sie Signale erzeugen, welche im wesentlichen proportional den Längen L,, L₂, L_, L. der entsprechenden Auslegerabschnitte (l6_f17_f18,i9) sind, daß die den ausfahrbaren Auslegerabschnitten entsprechenden Schaltungselemente gemäß den einzelnen veränder-9. System according to claim 7 or 8, characterized in that the electrical circuit has circuit elements which are connected so that they generate signals which are substantially proportional to the lengths L ,, L ₂ , L_, L. of the corresponding boom sections (l6 _f 17 _f 18, i9) are that the circuit elements corresponding to the extendable boom sections according to the individual variable It liehen Längen der Auslegerab'schnitte variabel sind, daß die elektrische Schaltung außerdem Schaltungselemente aufweist, die so angeschlossen sind, daß sie Signale erzeugen, die im wesentlichen proportional den Gewichten der entsprechenden Auslegerabschnitt sind, und daß die Schaltung mit Mitteln versehen ist, durch die das Ausgangssignal des Belastungs— Übertragungselemente Tr mit den Auslegerabschnittslängen— Signalen und den Auslegerabschnittsgewichtssignalen kombinierbar ist, um für jedenAuslegerabschnitt ein Signal zu erzeugen, das im wesentlichen proportional dem tatsächlichen, auf ihn einwirkenden Biegemoment ist.It borrowed lengths of the boom sections are variable that the electrical circuit also includes circuit elements connected to generate signals, which are substantially proportional to the weights of the corresponding boom section, and that the circuit is provided with means is provided, through which the output signal of the load - transmission element Tr with the boom section lengths - Signals and the boom section weight signals can be combined to generate a signal for each boom section, which is essentially proportional to the actual bending moment acting on it. 10. System nach Anspruch 9» gekennzeichnet durch * Einrichtungen zur Erzeugung von Bezugssignalen, die proportional den entsprechenden, vorher bestimmten, maxiaal zulässigen Hiegemomenten für die entsprechenden Auslegerabschnitte (16,171 Ib,19) sind, und durch Einrichtungen zum Vergleich jedes Bezugssignals mit einem dem tatsächlichen, auf den entsprechenden Auslegerabschnitt einwirkenden Biegemoment proportionalen Signal.10. System according to claim 9 »characterized by * means for generating reference signals that are proportional the corresponding, previously determined, maximum permissible sagging moments for the corresponding boom sections (16,171 Ib, 19) are, and by facilities for Comparison of each reference signal with an actual bending moment acting on the corresponding boom section proportional signal. 009836/U41009836 / U41 Ii. System nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Einrichtung^zur Erzeugung eines maximal zulässigen Kippmomentsignals und einer Einrichtung zum Vergleich dieses Kippmomentsignals mit einem Signal, das proportional dem tatsächlichen, auf den Grundabschnitt (16) des Auslegers (15) einwirkenden Biegemoment ist, sobald der Drehwinkel des Auslegers einen vorher festgelegten Wert überschreitet, während gleichzeitig der Vergleich zwisohen dem tatsächlichen Biegemomentsignal für den Grundabschnitt (l6) und dem entsprechenden Bezugssignal, das proportional der maximal zulässigen Biegebelastung für den Grundabschnitt ist, nicht stattfinden kann. „Ii. System according to claim 9, characterized by a device ^ for generating a maximum permissible Tilting moment signal and a device for comparison this overturning moment signal with a signal that is proportional to the actual, on the base section (16) of the boom (15) is the acting bending moment as soon as the angle of rotation of the boom exceeds a predetermined value, while at the same time comparing the actual Bending moment signal for the base section (l6) and the corresponding reference signal that is proportional to the maximum permissible bending load for the base section cannot take place. " 0 09836/1A410 09836 / 1A41