WO1997003911A1 - Electrical permanent-magnet system for manoeuvring a magnetic, particularly a ferromagnetic, load - Google Patents
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- the electrical or electronic device shown in FIG. 2 initially has a measuring coil 7 which consists of a few turns, for example 2 to 10 turns, of thermally stably insulated copper wire with a cross section of 0.25 to 0.5 mm 2 .
- the winding which is thermally stable up to approx. 400 ° C., is inserted with an elastic, temperature-resistant insulating compound, for example made of silicone rubber, in a groove below the pole shoe edge of the pole shoes 4.
- the measuring coil 7 is on. an integrator 8 connected, which operates on a display device 12 via an amplifier 9, a squarer 10 and a voltage-current converter 11.
- the integrator 8 is designed as a Miller integrator, with its input resistance being selected to be very high at approximately 1 M ⁇ .
- a switch S1 is provided at the reset input of the integrator 8 and is controlled via a distance sensor 19.
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Abstract
Description
Elektro-Permanentmagnetsystem zum Manövrieren von einer magnetischen insbesondere ferromagnetischen LastElectric permanent magnet system for maneuvering a magnetic, in particular ferromagnetic, load
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Manövrieren einer magnetischen insbesondere ferromagnetischen Last bestehend aus einem bewegbaren, insbesondere an einer Kranvorrichtung aufhängbaren, Magnetsystem mit mindestens einem Paar von Magnetpolen, deren Polflächen über mindestens einen Luftspalt mit der magnetischen Last unter Ausbildung eines magnetischen Kreises in Verbindung stehen, wobei das Magnetsystem paarweise angeordnete Permanentmagnete zur Erzeugung der magnetischen Haltekraft auf die magnetische Last aufweist und wobei einer der beiden Permanentmagnete eines Paars mittels eines elektrisch erregten Magnetfeldes von einer parallelen zu einer antiparallelenThe invention relates to a device for maneuvering a magnetic, in particular ferromagnetic, load consisting of a movable magnet system, particularly one that can be suspended on a crane device, with at least one pair of magnetic poles, the pole faces of which are connected to the magnetic load via at least one air gap, forming a magnetic circuit. wherein the magnet system has paired permanent magnets for generating the magnetic holding force on the magnetic load and wherein one of the two permanent magnets of a pair by means of an electrically excited magnetic field from a parallel to an anti-parallel
Magnetisierungsrichtung umkehrbar ist derart, daß in der antiparallelen Magnetisierungsrichtung der magnetische Fluß zwischen beiden Permanentmagneten eines Paars kurzgeschlossen und in der parallelen Magnetisierungsrichtung der magnetische Fluß über die Polflächen des Magnetsystems über die magnetisierbare Last geführt wird.The direction of magnetization is reversible in such a way that the magnetic flux between the two permanent magnets of a pair is short-circuited in the antiparallel magnetization direction and the magnetic flux is conducted in the parallel magnetization direction over the pole faces of the magnet system over the magnetizable load.
Eine Vorrichtung dieser Art ist aus der EP 0 211 329 Bl bekannt. Bei dieser Vorrichtung sind als Magnetsystem für die Manövriereinrichtung Permanentmagnete vorgesehen, die paarweise so miteinander gekoppelt sind, daß einer von beiden Permanentmagneten mit einer elektrischen Wicklung umgeben ist. Hierdurch kann dieser Permanentmagnet zwischen zwei magnetischen Konfigurationen (parallel bzw. antiparallel) geschaltet werden, um eine Aufnahmen bzw. ein Lösen der Last vom Magnetsystem zu ermöglichen. Zum Erreichen einer entpsrechenden Haltekraft ist bei dieser Vorrichtung erforderlich, daß eine Vielzahl von Permanentmagnetpaaren parallel zueinander geschaltet sein müssen.A device of this type is known from EP 0 211 329 B1. In this device, permanent magnets are provided as a magnet system for the maneuvering device, which are coupled in pairs so that one of the two permanent magnets is surrounded by an electrical winding. As a result, this permanent magnet can be switched between two magnetic configurations (parallel or anti-parallel) in order to enable the load to be picked up or released from the magnet system. To the Reaching a corresponding holding force with this device requires that a plurality of permanent magnet pairs must be connected in parallel to one another.
Aus der DE 37 10 458 ist eine magnetische Greifeinrichtung bekannt, welche Permanentmagnete in einem magnetischen Kreis aufweist. Die Permanentmagneteinheiten sind jeweils mit einer hydraulischen Ausdruckvorrichtung zur Freigabe der Last versehen. Zur Feststellung der Arbeitssicherheit dieser Vorrichtung ist eine Testeinheit vorgesehen, mittels der festgestellt wird, ob die Magnetkraft ausreichend ist, um die Last zu heben. Dies erfolgt durch eine entsprechende Anpassung der Kolbenflächen der Hydraulikeinheit.From DE 37 10 458 a magnetic gripping device is known which has permanent magnets in a magnetic circuit. The permanent magnet units are each provided with a hydraulic pressure device for releasing the load. To determine the operational safety of this device, a test unit is provided, by means of which it is determined whether the magnetic force is sufficient to lift the load. This is done by adapting the piston surfaces of the hydraulic unit accordingly.
Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend weiterzuentwickeln, daß die Arbeitssicherheit des elektropermanentmagnetischen Systems erhöht und sein Aufbau vereinfacht wird.The invention is based on the object of further developing a device of the type mentioned in such a way that the work safety of the electro-permanent magnetic system is increased and its structure is simplified.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß in dem Bereich der dem mindestens einen Luftspalt benachbarten Polfläche eine Meßspule angeordnet ist, mittels der über einen Integrator der magnetische Fluß und daraus die magnetische Haltekraft für die magnetische Last meßbar ist, und daß eine Vergleichereinrichtung vorgesehen ist, mittels der die magnetische Haltekraft mit der gemessenen Gewichtskraft vergleichbar ist.This object is achieved in that a measuring coil is arranged in the region of the pole face adjacent to the at least one air gap, by means of which the magnetic flux and therefrom the magnetic holding force for the magnetic load can be measured, and that a comparator device is provided, by means of which the magnetic holding force is comparable to the measured weight force.
Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß ein elektropermanentmagnetisches System geschaffen wird, welches über eine Flußmessung eine direkte Erfassung der magnetischen Haltekraft ermöglicht. Durch einen Vergleich der gemessenen Haltekraft mit der ebenfalls gemessenen Gewichtskraft der zu manövrierenden Last läßt sich feststellen, ob die Vorrichtung innerhalb der für die Arbeitssicherheit zulässigen Toleranzen betrieben wird. Durch die erfindungsgemäße Kombination aus dem elektropermanentmagnetischen System einerseits und der Flußmeßeinrichtung andererseits ergibt sich der wesentliche Effekt, daß einerseits eine nahezu leistungslose Manövrierung der Last erfolgen kann und andererseits die Arbeitssicherheit stets gewährleistet ist, solange die gemessene Haltekraft mit einer vorgebbaren Sicherheit oberhalb der Gewichtskraft der Last liegt.The invention is characterized in that an electro-permanent magnetic system is created which enables a direct measurement of the magnetic holding force via a flow measurement. By comparing the measured holding force with that also measured Weight of the load to be maneuvered can be determined whether the device is operated within the tolerances permitted for occupational safety. The combination according to the invention of the electro-permanent magnetic system on the one hand and the flow measuring device on the other hand has the essential effect that on the one hand an almost powerless maneuvering of the load can take place and on the other hand work safety is always guaranteed as long as the measured holding force with a predeterminable safety above the weight of the load lies.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.Further preferred embodiments of the invention emerge from the subclaims.
So ist es vom besonderem Vorteil, wenn der Intekrator ein Millerintergrator ist, dessen Eingangswiderstand mindestens lOOkOhm, vorzugsweise mindestens ein lMOhm, beträgt. Aufgrund der vergleichsweise großen Eingangssignale, die von der Meßspule geliefert werden, entfallen die bei Millerintegratoren ansonsten bekannten Driftprobleme. Daher kann eine hohe Zeitkonstante gewählt werden, um die ansonsten beim Einsatz zum Zwecke der Flußmessung stark driftenden Millerintegratoren einzusetzen.It is particularly advantageous if the integrator is a Miller integrator whose input resistance is at least 100 kOhm, preferably at least one IMOhm. Due to the comparatively large input signals that are supplied by the measuring coil, the drift problems that are otherwise known in Miller integrators are eliminated. A high time constant can therefore be selected in order to use the Miller integrators, which otherwise drift strongly when used for the purpose of flow measurement.
Wenn dem Integrator ein einstellbarer Verstärker nachgeordnet ist, läßt sich eine variable Einstellung des Meßsystems für die magnetische Haltekraft bei unterschiedlichen geometrischen Größen realisieren, wie z. B. Anzahl und Stärke der Elektropermanentmagnete, Größe der Polflächen, Windungszahlen der Meßspule und unterschiedliche Sicherheitsfaktoren. Wenn nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ein die Annäherung der magnetisierbaren Last detektierender Abstandssensor vorgesehen ist, der mit dem Rücksetzeingang des Integrators verbunden ist, wird der Integrator erst kurz vor der Messung freigegeben, da der Abstandssensor bei Feststellung einer Annäherung von Last- und Magnetsystem den Schalter für den Integrator zwecks Beendigung des Rücksetzvorgangs schließt und damit eine definierte Anfangsbedingung schafft.If the integrator is followed by an adjustable amplifier, a variable setting of the measuring system for the magnetic holding force can be realized with different geometric sizes, such as. B. Number and strength of the permanent magnets, size of the pole faces, number of turns of the measuring coil and different safety factors. If, according to a further preferred embodiment, a proximity sensor which detects the approach of the magnetizable load is provided and which is connected to the reset input of the integrator, the integrator is only released shortly before the measurement, since the distance sensor switches the switch when an approach of the load and magnet system is detected closes for the integrator to complete the reset process and thus creates a defined initial condition.
Die Auslegung der Meßspule erfolgt vorzugsweise so, daß die Meßspule in einer unterhalb der Polschuhkante der Polfläche verlaufenden Nut angeordnet ist, wobei die Meßspule in der Nut mittels einer elastischen, bis 400°C temperaturbeständigen Isoliermasse, insbesondere Silikonkautschuk, fixierbar ist. Dabei kann die Meßspule vorzugsweise aus einer bis 400°C temperaturbeständigen Litze mit einem Querschnitt von 0,25 bis 0,5 mm2 bestehen und die Meßspule eine Windungszahl von 2 bis 10 Windungen aufweisen.The measuring coil is preferably designed so that the measuring coil is arranged in a groove running beneath the pole shoe edge of the pole face, the measuring coil being fixable in the groove by means of an elastic insulating compound, in particular silicone rubber, which is temperature-resistant up to 400 ° C. The measuring coil can preferably consist of a temperature-resistant strand up to 400 ° C. with a cross section of 0.25 to 0.5 mm 2 and the measuring coil can have a number of turns of 2 to 10 turns.
Wenn dem Integrator ein Spannungs/Stromwandler nachgeordnet ist, wird das der magnetischen Haltekraft entsprechende Meßsignal als Stromsignal weiterverarbeitet, wodurch ein von Leitungs- und Kontakspannungsabfällen unabhängiges Signal weiterverarbeitet werden kann.If the integrator is followed by a voltage / current converter, the measurement signal corresponding to the magnetic holding force is further processed as a current signal, whereby a signal that is independent of line and contact voltage drops can be processed further.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß derIt is preferably provided that the
Vergleichereinrichtung eine Anzeigeeinrichtung zugeordnet ist, mittels der für die Bedienungsperson der Vorrichtung zum Manövrieren der magnetischen Last sichtbar ein gemeinsame Anzeige von Gewichtskraft und Magnetkraft erfolgt. Vorzugsweise ist die Anzeigeeinrichtung ein analoges Zeigerinstrument, welches eine insbesondere linear geteilte Skala in Maßeinheiten der zu manövrierenden magnetischen Last aufweist. Hierdurch erhält die Bedienungsperson ein quantitatives Maß dafür, wie weit die zum Heben der Last zur Verfügung stehende Magnetkraft oberhalb der Sicherheitsschwelle liegt.A comparator device is assigned a display device, by means of which the operator of the device for maneuvering the magnetic load can see a common display of weight and magnetic force. The display device is preferably an analog pointer instrument which has a scale, in particular linearly divided, in units of measurement of the magnetic load to be maneuvered. This gives the operator a quantitative measure of how far the magnetic force available for lifting the load is above the safety threshold.
Eine weitere Erhöhung der Arbeitssicherheit ergibt sich dadurch, daß die Deaktivierungsmittel mit einer optischen und/oder akustischen Warneinrichtung koppelbar sind, mittels der bei einer für die Gewichtskraft unter Berücksichtigung eines Sicherheitsfaktors nicht ausreichenden Haltekraft ein Warnsignal ausgebbar ist.A further increase in occupational safety results from the fact that the deactivation means can be coupled to an optical and / or acoustic warning device, by means of which a warning signal can be issued if the holding force is insufficient for the weight under consideration of a safety factor.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht schließlich vor, daß eine weitere Detektoreinrichtung vorgesehen ist, mittels der der jeweilige Arbeitspunkt des magnetischen Kreises bestimmbar ist, wobei die weitere Detektoreinrichtung eine im Luftspalt des magnetischen Kreises angeordnete Hallsonde sein kann. Durch diese Maßnahme wird der jeweilige Arbeitspunkt des Systems auf der Entmagnetisierungskurve bestimmt, so daß der Gefahr vorgebeugt werden kann, daß sich der Arbeitspunkt im Bereich des starken Abfalles auf der Hysteresekurve befindet oder sich diesem annähert. Dies ist insbesondere beim Einsatz von AlNiComagneten als Permanentmagnetmaterial von Bedeutung.Finally, a preferred embodiment of the invention provides that a further detector device is provided, by means of which the respective working point of the magnetic circuit can be determined, wherein the further detector device can be a Hall probe arranged in the air gap of the magnetic circuit. This measure determines the respective operating point of the system on the demagnetization curve, so that the danger can be prevented that the working point is in the area of the strong drop on the hysteresis curve or approaches it. This is particularly important when using AlNiComagnets as permanent magnet material.
Um eine jeweils momentane Erfassung der Gewichtskraft der Last zu erhalten, ist als Meßvorrichtung eine in die Aufhängung der Manövriervorrichtung integrierbare Kraftmeßeinrichtung vorgesehen, beispielsweise eine Kraftmeßeinrichtung mittels Dehnungsmeßstreifen. Wenn diese zusätzlich Mittel zur Kompensation des Eigengewichtes der Manövriervorrichtung aufweist, ergibt sich eine entsprechend hohe Meßgenauigkeit.In order to obtain a momentary detection of the weight of the load, a force measuring device that can be integrated into the suspension of the maneuvering device is provided as the measuring device, for example a force measuring device by means of strain gauges. If these additional means to compensate for the Has own weight of the maneuvering device, there is a correspondingly high measurement accuracy.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungbeispiels näher erläutert. Dabei zeigen:The invention is explained in more detail below using an exemplary embodiment. Show:
Fig. 1 eine Skizze zur Erläuterung der Funktion des Magnetsystems für das Ausführungsbeispiel der Erfindung undFig. 1 is a sketch for explaining the function of the magnet system for the embodiment of the invention and
Fig. 2 ein Blockschaltbild betreffend die Verschaltung der elektrischen bzw. elektronischen Komponenten nach dem Ausführungsbeispiel in Fig. 1.FIG. 2 shows a block diagram relating to the interconnection of the electrical or electronic components according to the exemplary embodiment in FIG. 1.
In dem in Fig. 1 mit Zustand I bezeichneten Teilbild sind zwei Permanentmagnete 1,2 vorgesehen, von denen der eine, Permanentmagnet 1, eine stromdurchflossene Erregerwicklung 5 trägt. Die Permanentmagnete 1,2 sind räumlich parallel zueinander angeordnet und münden an ihren Endflächen jeweils an Magnetpole (Flußleitstücke) 3, deren Polflächen 4 der zu manövrierenden Last 6 gegenüber angeordnet sind.In the partial image designated state I in FIG. 1, two permanent magnets 1, 2 are provided, one of which, permanent magnet 1, carries an excitation winding 5 through which current flows. The permanent magnets 1, 2 are arranged spatially parallel to one another and each end at their end faces at magnetic poles (flux guide pieces) 3, the pole faces 4 of which are arranged opposite the load 6 to be maneuvered.
Gemäß Zustand I sind die Permanentmagnete 1,2 antiparallel zueinander gepolt, d.h., daß sich der Südpol des einen mit dem Nordpol des anderen Magneten und der Nordpol des einen mit dem Südpol des anderen Magneten auf direktem Wege kurzschließen, ohne daß dabei ein magnetischer Fluß durch die Last 6 verläuft. In diesem Zustand nähert sich das Magnetsystem an die zu hebende Last 6 an.According to state I, the permanent magnets 1, 2 are polarized antiparallel to one another, that is to say that the south pole of the one with the north pole of the other magnet and the north pole of the one with the south pole of the other magnet short-circuit in a direct way without a magnetic flux through the load 6 runs. In this state, the magnet system approaches the load 6 to be lifted.
Befindet sich das Magnetsystem gemäß Zustand II in der Nähe der Last, wirkt über die Erregerwicklung 5 auf den Permanentmagneten l ein impulsförmiger Strom einer Größe, die ausreicht, um ihn umzumagnetisieren. Hierdurch werden auf der einen Seite des Systems zwei Nordpole und auf der anderen Seite des Systems zwei Südpole gebildet, die jeweils gemeinsam so wirken, daß der magnetische Fluß entlang der gestrichelten Linien im Zustand II durch die Last 6 fließt. Auch nach Abschalten des elektrischen Feldes der Erregerwicklung 5, wie dies im Zustand III dargestellt ist, verläuft der Magnetfluß durch die Last 6, so daß diese durch die magnetische Haltekraft bedingt gehalten wird.If the magnet system according to state II is in the vicinity of the load, a pulse-shaped current of a magnitude acts on the permanent magnet 1 via the excitation winding 5, which current is sufficient to re-magnetize it. This will two north poles are formed on one side of the system and two south poles are formed on the other side of the system, each acting together in such a way that the magnetic flux flows through the load 6 along the broken lines in state II. Even after the electrical field of the excitation winding 5 has been switched off, as shown in state III, the magnetic flux continues through the load 6, so that it is held conditionally by the magnetic holding force.
Wenn nun gemäß Zustand IV ein Lösen der Last von der Manövriervorrichtung gewünscht ist, erfolgt wiederum eine impulsförmige Beaufschlagung der Erregerwicklung 5, jedoch in umgekehrter Feldrichtung, so daß der Permanentmagnet 1 wieder ummagnetisiert wird, so daß er die Polung vom Zustand I annimmt. Hierdurch wird die Last freigegeben, da sich der magnetische Fluß, wie im Zusammenhang mit Zustand I erläutert wurde, wiederum zwischen den beiden Permanentmagneten 1,2 kurzschließt.If, according to state IV, a release of the load from the maneuvering device is desired, the excitation winding 5 is again pulsed, but in the opposite direction of the field, so that the permanent magnet 1 is remagnetized so that it assumes the polarity from state I. As a result, the load is released since the magnetic flux, as explained in connection with state I, in turn shorts between the two permanent magnets 1, 2.
Die in Fig. 2 dargestellte elektrische bzw. elektronische Vorrichtung weist zunächst eine Meßspule 7 auf, die aus wenigen Windungen, z.B. 2 bis 10 Windungen, von thermisch stabil isoliertem Kupferdraht mit einem Querschnitt von 0,25 bis 0,5 mm2 besteht. Die bis ca. 400 C° thermisch stabile Windung ist mit einer elastischen temperaturbeständigen Isoliermasse, z.B. aus Silikonkautschuk, in einer Nut unterhalb der Polschuhkante der Polschuhe 4 eingelegt. Die Meßspule 7 ist an. einen Integrator 8 angeschlossen, der über einen Verstärker 9, einen Quadrierer 10 sowie einen Spannungs- Strom-Wandler 11 auf eine Anzeigevorrichtung 12 arbeitet. Der Integrator 8 ist als Millerintegrator ausgeführt, wobei sein Eingangswiderstand mit etwa 1 MΩ sehr hoch gewählt ist. Am Reseteingang des Integrators 8 ist ein Schalter Sl vorgesehen, welcher über einen Abstandssensor 19 gesteuert wird.The electrical or electronic device shown in FIG. 2 initially has a measuring coil 7 which consists of a few turns, for example 2 to 10 turns, of thermally stably insulated copper wire with a cross section of 0.25 to 0.5 mm 2 . The winding, which is thermally stable up to approx. 400 ° C., is inserted with an elastic, temperature-resistant insulating compound, for example made of silicone rubber, in a groove below the pole shoe edge of the pole shoes 4. The measuring coil 7 is on. an integrator 8 connected, which operates on a display device 12 via an amplifier 9, a squarer 10 and a voltage-current converter 11. The integrator 8 is designed as a Miller integrator, with its input resistance being selected to be very high at approximately 1 MΩ. A switch S1 is provided at the reset input of the integrator 8 and is controlled via a distance sensor 19.
Der Ausgang des Quadrieres 10 ist mit einem Eingang einer Vergleicherschaltung 14 verbunden, deren anderer Eingang mit einer Meßeinrichtung 13,15 zur Messung der Gewichtskraft der Last 6 verbunden ist.The output of the square 10 is connected to an input of a comparator circuit 14, the other input of which is connected to a measuring device 13, 15 for measuring the weight of the load 6.
Hierzu befinden sich auf der Last 6 Dehnungsmeßstreifen 13, die die Gesamtkraft von Last und Manövriervorrichtung erfassen. Der Ausgang der Kraftmeßeinrichtung 13 arbeitet auf eine Differenzierschaltung 15, mittels der die durch die Manövriervorrichtung hervorgerufene Gewichtskraft abgezogen wird und somit nur die Gewichtskraft der Last 6 an den Eingang der Vergleicherschaltung 14 weitergegeben wird.For this purpose, strain gauges 13 are located on the load, which measure the total force of the load and the maneuvering device. The output of the force measuring device 13 works on a differentiating circuit 15, by means of which the weight force caused by the maneuvering device is subtracted and thus only the weight force of the load 6 is passed on to the input of the comparator circuit 14.
Die Vergleicherschaltung 14 arbeitet auf die zentrale Steuereinrichtung 16 eines Krans, an dem die Manövriervorrichtung aufhängbar ist. Die Steuereinrichtung 16 beinhaltet darüber hinaus eine Deaktivierungseinrichtung zum Stillsetzen des Kranantriebs.The comparator circuit 14 operates on the central control device 16 of a crane on which the maneuvering device can be suspended. The control device 16 also includes a deactivation device for stopping the crane drive.
Parallel hierzu steuert die Vergleichereinrichtung 14 eine Alarmeinrichtung 17 an, die aus einer akustischen und/oder optischen Warnanzeige gebildet ist.At the same time, the comparator device 14 controls an alarm device 17 which is formed from an acoustic and / or visual warning display.
Die Ausgänge der Kransteuerung 16, des Abstandssensors 19, des Spannungsstromwandlers 11 und einer Steuereinrichtung für die Magnete 20 sind am Eingang einer Schieberegistereinrichtung 18 angeschlossen, welche als Speicher arbeitet. Die erfindungsgemäße Vorrichtung arbeitet wie folgt:The outputs of the crane control 16, the distance sensor 19, the voltage current transformer 11 and a control device for the magnets 20 are connected to the input of a shift register device 18, which works as a memory. The device according to the invention works as follows:
Sobald der Abstandssensor 19 detektiert, daß die Manövriervorrichtung in den Bereich der Last 6 gelangt, erfolgt eine Betätigung des Magnetsystems aus dem Zustand I in den Zustand II mittels der MagnetSteuerung 20.As soon as the distance sensor 19 detects that the maneuvering device reaches the area of the load 6, the magnet system is actuated from the state I to the state II by means of the magnet control 20.
Gleichzeitig wird der Reseteingang des Integrators 8 über den Schalter Sl freigegeben, so daß dieser über die Meßspule 7 sein Eingangssignal empfängt. Hierdurch ist der Ausgangszustand definiert. Durch den hohen Eingangswiderstand ergibt sich eine hohe Integrationszeitkonstante des Millerintegrators.At the same time, the reset input of the integrator 8 is released via the switch S1, so that the latter receives its input signal via the measuring coil 7. This defines the initial state. The high input resistance results in a high integration time constant for the Miller integrator.
Das aufintegrierte Meßsignal wird über den einstellbaren Verstärker 9 angepaßt an die geometrischen Bedingungen des Magnetsystems verstärkt und in der Quadriereinrichtung 10 zu einem der magnetischen Haltekraft entsprechenden Signal aufbereitet.The integrated measurement signal is amplified by the adjustable amplifier 9, adapted to the geometric conditions of the magnet system, and processed in the squaring device 10 into a signal corresponding to the magnetic holding force.
In der Spannungs-Stromwandler-Schaltung 11 wird ein der magnetischen Haltekraft proportionales Stromsignal erzeugt, welches über Schleppleitungen in der Krankabine zur Anzeige an einem analog anzeigenden Zeigerinstrument (Amperemeter) 12 gebracht wird.In the voltage-current converter circuit 11, a current signal proportional to the magnetic holding force is generated, which is brought to display on an analog pointer instrument (ammeter) 12 via trailing lines in the crane cabin.
Das der Magnetkraft entsprechende Spannungssignal wird in der Vergleichereinrichtung 14 mit der zur Last gehörigen Gewichtskraft verglichen, deren Signal durch die Dehnungsmeßstreifeneinrichtung 13 an der Aufhängung der Manövriervorrichtung gewonnen wird, wobei zuvor das Eigengewicht der Manövriervorrichtung in der Differenzbildnerschaltung 15 kompensiert wurde. Die Vergleichereinrichtung 14 prüft nun unter Zugrundelegung des erforderten Sicherheitsfaktors, ob die magnetische Haltekraft die Gewichtskraft hinreichend aufbringt. Ist dies der Fall, gibt die Kransteuerung 16 die Manövriereinrichtung frei, beispielsweise um die Last anzuheben oder um Katz- oder Langfahrten vorzunehmen.The voltage signal corresponding to the magnetic force is compared in the comparator device 14 with the weight force associated with the load, the signal of which is obtained by the strain gauge device 13 on the suspension of the maneuvering device, the self-weight of the maneuvering device having been previously compensated for in the difference generator circuit 15. On the basis of the required safety factor, the comparator device 14 now checks whether the magnetic holding force adequately applies the weight. If this is the case, the crane control 16 releases the maneuvering device, for example in order to lift the load or to carry out trolley or long journeys.
Ist umgekehrt die magnetische Haltekraft unzureichend hoch, erfolgt ein Signal an die Deaktivierungseinrichtung (nicht dargestellt) , mittels der die Kransteuerung 16 blockiert wird. Gleichzeitig wird ein Warnsignal von der optisch/akustischen Kraneinrichtung 17 ausgegeben.Conversely, if the magnetic holding force is insufficiently high, a signal is sent to the deactivation device (not shown) by means of which the crane control 16 is blocked. At the same time, a warning signal is output by the optical / acoustic crane device 17.
Zum Zwecke der besseren Kontrolle bzw. Verfolgung oder Aufklärung eines nicht vorhergesehenen Störfalls (Lastabwurf) wird das der magnetischen Haltekraft ensprechende Spannungssignal digital gewandelt und während eines Lastzyklus mehrfach nach vorwählbaren Kriterien in der Speichereinrichtung 18 abgespeichert. Dabei können mehrere Zyklen abgespeichert werden, wodurch Bedienungsfehler eindeutig erkannt und von technischen Ausfällen unterschieden werden können. For the purpose of better control or tracking or elucidation of an unforeseen accident (load shedding), the voltage signal corresponding to the magnetic holding force is digitally converted and stored several times in a storage cycle 18 according to preselectable criteria. Several cycles can be saved so that operating errors can be clearly identified and differentiated from technical failures.
Claims
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