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Die Erfindung betrifft einen Haken eines Krans und bei diesem insbesondere die Möglichkeit der Überwachung der richtigen Lastaufnahme durch den Haken.
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Bereits aus der im Jahr 1957 veröffentlichten
AT 192 857 ist das Bestreben bekannt, die Lastaufnahme eines Hakens mit einer Druckmessdose zu überwachen, da der Kranführer aufgrund seiner zum Lasthaken deutliche beabstandeten Position eine derartige Überwachung kaum vernünftig durchführen kann.
AT 192 857 schlägt vor, am Grund des Hakenmauls eine Druckmessdose als Auslösekontakt aufzusetzen. Sobald der Haken die Druckmessdose belastet, gibt diese ein Signal ab. Durch die Anordnung der Druckmessdose im Grund des Hakenmauls ist die Abgabe des Signals gleichbedeutend mit der richtigen Erfassung der Last, da der vom Hakenmaul aufgenommene Zapfen der Last nur in Kontakt mit der Druckmessdose kommt, wenn er sich im Hakenmaul befindet. Nachteilig für den Krantransport von feuerflüssigen Massen in Pfannen ist die Anordnung des Auslösekontakts – Druckmessdose – im Kraft-Hauptschluss, die eine an die in der Regel große Last angepasste Tragfähigkeit und damit Baugröße des Kontaktgebers erforderlich macht. Ferner reduziert eine auf die Maulschale aufgesetzte Druckmessdose die Tiefe des Hakenmauls und damit die Sicherheit der vollständigen Aufnahme des Zapfens in die Maulschale, bzw. die Sicherheit gegen ein Herausfallen des Zapfens bei schräg gehaltenem Haken.
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DE 44 47 393 C1 lehrt eine Fortbildung des aus
AT 192 857 bekannten Prinzips und schlägt vor, in der Maulschale eines Lamellenhakens eines Hüttenkrans zwei induktive Sensoren vorzusehen. Diese Sensoren können den Formschluss des Hakenmauls mit dem Zapfen berührungslos ermitteln. Dadurch kann auch erfasst werden, dass sich der Zapfen dem Hakenmaul nähert.
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Nachteilig an der aus
DE 44 47 393 C1 bekannten Konstruktion ist, dass die induktiven Sensoren in Ausnehmungen der Innenfläche der Maulschale vorgesehen sein müssen, um die Annäherung des Zapfens an den Grund der Maulschale ermitteln zu können. Dabei darf die Ausnehmung nicht mit die induktive Wirkung der Sensoren beeinflussenden Abdeckungen verschlossen sein. Insbesondere unter den Betriebsbedingungen eines Stahlwerks, die hohe abrasive Belastungen, insbesondere durch Schmutz und Zunder kennzeichnen, ist diese Konstruktion nachteilbehaftet oder erfordert besondere, die Elastizität einschränkende Aufpanzerungen, da es zu Beschädigungen an den Abdeckungen kommen kann. Ferner hat es sich im praktischen Betrieb gezeigt, dass diese bekannte Konstruktion dennoch zu Fehlmessungen führt, wenn sich beispielsweise Metallspritzer aus der Schmelze auf der Abdeckung der Sensoren absetzen.
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Aufgrund dieser Nachteile schlägt
DE 10 2006 001 423 A1 einen Haken eines Krans mit mindestens einem Piezoelement vor, wobei das Piezoelement derart im Bereich des Hakenmauls angeordnet ist, dass es durch die Gewichtskraft einer von dem Haken getragenen Last, die über einen in dem Hakenmaul gehaltenen Zapfen auf den Haken übertragen wird, belastet wird. Die richtige Aufnahme der Last wird durch die Aufnahme eines Hebezeugs ermittelt, in dem überprüft wird, ob im Bereich der Aufnahme eine Gewichtskraft auf das Hebezeug übertragen wird. Dadurch kann sicher ermittelt werden, dass sich in der Aufnahme tatsächlich das anzuhebende Element, beispielsweise der von dem Hakenmaul aufzunehmende Zapfen befindet. Zur Ermittlung dieser Gewichtskraftübertragung wird vorgeschlagen, einen Kraftsensor in einer Ausnehmung des Hebezeugs selbst vorzusehen und die Ausnehmung so zu führen, dass sie keine Öffnung zur Aufnahme hat. Die hierdurch erzielte Kapselung des Kraftsensors in dem Hebezeug selbst schwächt das Hebezeug selbst zwar im geringfügigen Masse, gibt der Messeinrichtung jedoch eine gute Temperaturbeständigkeit in Ermangelung eines direkten Kontakts mit dem Bauteil der Last, an dem die Last angehoben wird. Mit diesem System der
DE 10 2006 001 423 A1 kann allerdings erst während des Anhebens erkannt werden, ob richtig eingehakt wurde oder nicht. Der Einbau der Messeinheit in der Maulschale wirkt sich aufgrund der benötigten Aussparung des Materials als Querschnittsverjüngung aus, was ggf. eine verstärkte Hakenkonstruktion erforderlich macht.
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In
DE 10 304 951 A1 betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Fehllasterkennung an einem Brückenkran, vorzugsweise für einen Gieß- oder Chargierkran. Das richtige Einhaken wird über die Messung der Gewichtskräfte mit Wägezellen einer Laufkatze eines Brückenkranes erkannt. Die von den Wägezellen erfassten Messwerte werden entsprechend ihrer Zuordnung zu einer der beiden Lastaufnahmeseiten erfasst und daraus wird für jede Seite ein der Belastung äquivalenter Gewichtswert gebildet, deren Änderungen während der Lastaufnahme miteinander verglichen werden. Eine Überschreitung eines definierten Grenzwertes führt zu einer Fehllastanzeige. Mit dem vorgeschlagenen System ist es möglich, durch Vergleich beider Gewichtskräfte, zu erkennen ob das Gewicht der Pfanne mit beiden Kranhaken angehoben wird. Es kann allerdings nicht erfasst werden, ob die Pfanne auf der Hakenspitze liegt, da das Gewicht in diesem Fall gleich ist.
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Bei den bekannten Systemen, die im Bereich der Maulschale installiert sind, besteht im Allgemeinen durch Verschmutzung oder Hitzeeinwirkungen die Gefahr der Zerstörung oder der Beeinträchtigung in der Funktion.
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Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Aufbau für den Haken eines Krans vorzuschlagen, mit dem die Aufnahme des aufzunehmenden Bauteils in der dafür vorgesehenen Aufnahme zuverlässig ermittelt werden kann, und damit die Kranführung zu erleichtern.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 und des Anspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen und der hiernach folgenden Beschreibung angegeben.
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Die Erfindung geht von dem Grundgedanken aus, eine Winkelbeobachtung eines oder mehrerer Haken eines Krans durchzuführen.
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In der bevorzugten Ausführungsform weist der Haken eines Krans mindestens eine Winkelmesseinheit auf, welche die Auslenkung des Schwerpunkts des Hakens aus einer Solllage, vorzugsweise der Lotrichtung, ermittelt. Ist z. B. ein Pfannengehängezapfen richtig in die Haken eingelegt, ergibt sich beim Anheben ein bestimmter Winkel aufgrund der Lage des Schwerpunktes. Wird die Pfanne nicht richtig in die Haken eingelegt, beispielsweise liegt ein Zapfen auf der Spitze des Hakens, so ergibt sich ein anderer Winkel. Die durch eine Winkelmesseinheit oder dergleichen ermittelte Auslenkung des Schwerpunkts des Hakens aus der Sollposition kann einem Kranführer Informationen darüber liefern, ob ein Zapfen einer Last korrekt vom Haken aufgenommen wurde.
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Das vorgeschlagene Messkonzept zeigt sich als innovativer und robuster als die bekannten Konzepte. Zusätzlich werden erweiterte Automatisierungsfunktionen ermöglicht.
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Indem nachfolgend lediglich die Ausführungsform des Haken eines Krans näher erläutert wird, wird die Erfindung auf diese Ausführungsform nicht beschränkt. Die nachfolgend beschriebenen Bauformen sind auch ohne weiteres auf den erfindungsgemäß vorgeschlagenen Haken eines Krans in seiner beanspruchten Allgemeinheit übertragbar und gelten als Fortbildungen eines Haken eines Krans mitoffenbart.
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In einer Ausführungsform hängt der Haken in der Sollposition lotrecht, so dass sein Schwerpunkt sich vertikal unter dem Aufhängepunkt des Hakens in der Lotrichtung befindet. Eine asymmetrische Belastung des Hakens führt dazu, dass der Schwerpunkt des Hakens sich aus der Lotrichtung entfernt.
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Eine Winkelmesseinheit kann die durch eine Belastung der Hakens bewirkte Auslenkung aus der Solllage beispielsweise dadurch ermittelt, dass sie die Auslenkung der Vertikalachse des Hakens aus der Lotrichtung bestimmt, wobei die Vertikalachse des Hakens durch den Angelpunkt und den Schwerpunkt des Hakens definiert ist. Der Angelpunkt kann beispielsweise durch eine Buchse gegeben sein, die zur Aufhängung des Hakens dient. Bei frei aufgehängten Haken verläuft die Vertikalachse in der Regel lotrecht, denn der Schwerpunkt eines frei aufgehängten Hakens liegt nach den physikalischen Gesetzen der Schwerkraft und des Drehmoments im unbelasteten Zustand lotrecht unter dem Aufhängepunkt des Hakens.
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Die Winkelmesseinheit kann die Auslenkung beispielsweise mittels eines Neigungssensors ermitteln, der die Neigung des Sensors bezüglich der Solllage, vorzugsweise der Lotrichtung feststellt. Ein Neigungssensor kann ein feinmechanisches oder elektrisches Messgerät sein, das den genauen Bezug zur Solllage, vorzugsweise der Lotrichtung, herstellt oder Änderungen des Neigungswinkels überwacht. Der Neigungssensor kann die Neigung bezüglich der Solllage absolut bestimmten, oder aber auch relativ, z. B. aus Differenzsignalen ausgehend von einem Initialwert. Der Neigungssensor kann beispielsweise ein magnetoresistiver Sensor, ein elektrolytischer Sensor oder ein Hall-Sensor sein, aber auch Servo-Inklinometer, Rotationssensoren und MEMS-basierte Sensoren (MEMS = Micro Electrical Mechanical Systems) sind für die Neigungsmessung geeignet. Auch Beschleunigungssensoren können als Neigungssensoren verwendet werden. Es können auch mehrere solche Techniken zur Neigungsermittlung redundant eingesetzt werden.
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Eine Winkelmessung kann alternativ auch auf indirekte Weise aus Entfernungsmessungen erfolgen, indem mittels Trigonometrie auf den Auslenkwinkel der Vertikalachse geschlossen wird.
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Insbesondere bevorzugt ist der Haken als Lamellenhaken eines Hüttenkrans ausgebildet, da die mit der Erfindung erzielten Vorteile bei Hüttenkränen besonders groß sind. Lamellenhaken werden insbesondere beim Transport von feuerflüssigem Gut eingesetzt. Sie bestehen in der Regel aus mehreren parallelgeschalteten und miteinander verschraubten Stahlblechen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Winkelmesseinheit in eine Blindlamelle eines Lamellenhakens eingesetzt. Hierzu wird die Blindlamelle beispielsweise am Hakenrücken für die Aufnahme der Sensors und zur Ausbildung eines Kabelkanals verjüngt oder am Hakenrücken eine Kanal ausgespart. Aufgrund der Einbauposition in der Blindlamelle ist die Messeinheit vor äußeren Einwirkungen wie Hitze und Versehrnutzung besser geschützt als Messeinheiten im Bereich der Maulschale. Der Einbau kann z. B. im Schaftbereich des Hakens erfolgen, beispielsweise in der Nähe einer Buchse zur Aufhängung des Hakens. Dadurch kann eine Verschmutzung oder Hitzeeinwirkungen und damit die Gefahr der Zerstörung oder der Beeinträchtigung in der Funktion vermieden werden. Insbesondere unter den Betriebsbedingungen eines Stahlwerks, die hohe abrasive Belastungen, z. B. durch Schmutz und Zunder kennzeichnen, ist diese Konstruktion vorteilhaft und vermeidet besondere, die Elastizität einschränkende Aufpanzerungen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein mit der Winkelmesseinheit verbundenes Kabel in einen Kanal einer Blindlamelle geführt. Dies hat in einer bevorzugten Ausführungsform den Vorteil, dass das Kabel vor dem Hüttenstaub, der direkten Strahlungswärme und vor mechanischer Beschädigung geschützt wird. So kann beispielsweise vermieden werden, dass ein Kabel entlang einer äußeren Oberfläche eines Bauteils des Hakens geführt wird, da sich ein solches Kabel an umliegenden Elementen verhaken und abreißen kann oder beim Kontakt mit anderen Elementen gequetscht und beschädigt werden kann. Zur Signalübertragung werden in einer bevorzugten Ausführungsform beispielsweise Hänge- und Schleppkabel verwendet.
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In einem Hebezeug können zwei der erfindungsgemäße, Haken mit jeweils einem Neigungssensor vorgesehen werden, wobei die beiden Haken über eine Traverse miteinander verbunden sein können. Kräne für Pfannen weisen demgemäß in der Regel zwei parallel angeordnete Kranhaken auf, sodass die Pfanne mit solch einer Anordnung rechts und links, bzw. ein Bügel der Pfanne eher rechts bzw. eher links gegriffen werden kann.
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In einem Kran können ein oder mehrere der erfindungsgemäßen Haken als Hebezeug verwendet werden. Solch ein Kran weist in einer bevorzugten Ausführungsform eine Auswerteeinheit auf, in der die ankommenden Signale verarbeitet und aufbereitet werden. Über eine Logik, die die Signale der Neigungssensoren mit den aus dem Kranbetrieb ankommenden Informationen miteinander verknüpft, werden Positionssignale für den Kranfahrer in Form von optischen oder akustischen Anzeigen bereitgestellt. Sobald der Kranhaken gegen den Zapfen der Pfanne angeschlagen wird, ändert sich der Winkel der Vertikalachse des Kranhakens. Durch Auswertung der Messsignale wird es ermöglicht, den Kranfahrer zu unterstützen, da Steuersignale erzeugt werden können, die beispielsweise anzeigen ob ein Fehler vorliegt oder ob weit genug zur Pfanne gefahren ist und die Pfanne angehoben werden darf.
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Alternativ können die Positionssignale auch für die Kransteuerung bzw. für den Automatikbetrieb verwendet werden. Eine weitere Verarbeitung der Messdaten in der Kransteuerung ermöglicht beispielsweise in einer bevorzugten Ausführungsform eine teilautomatisierten Fahrweise des Krans.
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In einer Ausführungsform mit nur einem Haken und entsprechender Winkelmesseinheit wird eine Fehlfunktion, z. B. das fehlerhafte Greifen einer Pfanne, festgestellt, indem ein Neigungssensor an einem Haken die aktuelle Neigung dieses Hakens ermittelt und in einem Vergleich mit Daten einer Datenbank eine Abweichung feststellen, die unzulässig ist. So kann beispielsweise Die Überschreitung eines in der Datenbank festgelegten Schwellwertes anzeigen, dass die Auslenkung des Hakens einen kritischen Wert überschritten hat. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise das von einer Winkelmesseinheit abgegebene Signal in ein binäres Signal umwandeln, wobei der eine Wert die Überschreitung eines bestimmten kritischen Schwellwerts des Winkels angibt und der andere Wert einen Betrieb des Hakens in einem unkritischen Winkelbereich angibt. So kann eine intelligente Steuerung des Krans in Abhängigkeit der Winkelposition der Kranhaken ein falsches Einhaken verhindern. Somit kann die Sicherheit in der Hütte weiter erhöht werden.
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Versieht man zwei Haken eines Hebezeugs mit jeweils mindestens einem Neigungssensor, so hat dies den Vorteil, dass bei der Auswertung der Messsignale durch die Auswerteeinheit eine Differenz zwischen der Neigung der Sensoren interpretiert werden kann und daraus z. B. Warnhinweise oder Steuersignale abgeleitet werden können. Beispielsweise kann eine Differenz der Messsignale dahingehend interpretiert werken, dass die Pfanne nicht richtig gegriffen wurde. Die aus den Messwerten generierte Steuersignale können eine teilautomatisierten Fahrweise des Krans ermöglichen und hierfür z. B. Befehle wie ”Kran ist nah genug an die Pfanne gefahren” oder ”Pfanne steht im richtigen Winkel” generieren und entsprechende Reaktionen automatisiert auslösen. In einem Ausführungsbeispiel wird daraus, dass sich beide Winkel gleichzeitig ändern geschlossen, dass beide Haken die Zapfen berühren und somit ein sicheres Greifen der Last möglich ist. Unterscheiden sich die Winkel, so kann aufgrund der Winkelgeschwindigkeit, des zeitlichen Versatzes des Anschlagens und der Hakenlänge ein Winkelunterschied zwischen dem Kranhaken und der Pfanne berechnet werden. Überschreitet der Winkel einen Grenzwert kann beispielsweise darauf geschlossen werden, dass die Pfanne nicht angehoben werden darf, oder eine automatische Pfannendrehung erfolgen sollte, welche die ermittelte Differenz ausgleicht.
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Auch zum Einsatz einer vollständigen Kranautomatisierung kann dieses System verwendet werden, z. B. um Steuersignale zu erzeugen, die dem Kran das Anheben freigeben.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird von der oder den Winkelmesseinheiten jeweils ein Kabel zur Auswerte- bzw. Steuereinheit geführt, welche die die steuer- und sicherheitstechnischen Signale generiert. Das von der Messeinheit zur Erfassung des Winkels abgegebenen Signal kann von einem im Bereich des Hakens oder an dem Haken vorgesehenen Ladungsverstärker verstärkt werden. Dies ist insbesondere bevorzugt, wenn die Auswerteeinheit selbst deutlich beabstandet von dem Haken angeordnet ist. Beispielsweise kann die Auswerteeinheit in der Kranführerkabine angeordnet sein. Insbesondere bevorzugt ist der Ladungsverstärker durch ein spezielles Gehäuse temperaturgeschützt oder gegebenenfalls sogar gekühlt. Dies erleichtert den Einsatz eines Ladungsverstärkers im Bereich des Hebens flüssiger Metallschmelzen und der von diesen abgestrahlten Wärme.
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Der erfindungsgemäße Haken findet insbesondere bevorzugt Verwendung bei einem Hüttenkran, einer Coilzange zum Anheben von Coils bei der Metallbandbearbeitung, als Kran beim Anheben von Papier- oder Textilrollen oder bei einem Kran zum Anheben von Containern. Insbesondere bevorzugt ist der erfindungsgemäße Kran als Hüttenkran, als Coilzange zum Anheben von Coils bei der Metallbandbearbeitung, als Kran beim Anheben von Papier- oder Textilrollen oder als Kran zum Anheben von Containern ausgebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Fehllasterkennung eines Krans wird insbesondere bevorzugt bei einem der vorstehend genannten Kräne durchgeführt.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von lediglich Ausführungsbeispiele darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigt:
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1a eine Seitenansicht einer Blindlamelle eines erfindungsgemäßen Lamellenhakens in einer Solllage bei richtig eingelegtem Zapfen,
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1b eine Vorderansicht eines erfindungsgemäßen Lamellenhakens, in der eine Blindlamelle zu erkennen ist, die zwischen mehreren Lamellen das Lamellenhakens angeordnet ist,
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1c im vergrößerten Maßstab einen Querschnitt eines Kabelkanals, der in der Blindlamelle ausgebildet ist,
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2 eine Seitenansicht der Blindlamelle des erfindungsgemäßen Lamellenhakens bei nicht richtig eingelegtem Pfannenzapfen und einer daraus resultierender Auslenkung des Lamellenhakens aus der Solllage, und
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3 eine Schemazeichnung eines Ausführungsbeispiels eines Krans mit einer Auswerte- und Steuereinheit, sowie Aspekte der Signalverarbeitung.
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In den 1a, b und c ist ein Lamellenhaken 1 eines Hüttenkranes in verschiedenen Ansichten dargestellt. Der Lamellenhaken 1 besteht aus mehreren gleichartigen Stahllamellen (2 in 1b und 1c), die mittels Befestigungsmitteln aufeinander gepresst sind. 1a zeigt eine Seitenansicht einer sogenannte Blindlamelle 37 des Lamellenhakens, 1b eine Vorderansicht des Lamellenhakens, in der zu sehen ist, wie diese Blindlamelle 37 zwischen mehreren Lamellen 2 das Lamellenhakens angeordnet ist, und 1c zeigt den Querschnitt eines Kabelkanals, der in der Blindlamelle ausgebildet ist. Beim Lamellenhaken 1 wird unterschieden zwischen einem Schaftbereich 4 und einem Maulbereich 5. Der aus mehreren nebeneinander angeordneten Lamellen zusammengesetzten Lamellenhaken kann beispielsweise dem in DIN 15407 normierten entsprechen.
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In dem Hakenmaul der Lamellen ist eine Maulschale angeordnet. Die Maulschale nimmt den Zapfen 3 einer von dem Haken aufgenommenen Last, beispielsweise einer Roheisen- und Stahlgießpfanne auf. Im Bereich der Lastaufnahme sind zum Schutz der Lamellen 2 zwei das Lamellenpaket umfassende Aufpanzerungen 6 und 7 angeordnet. Eine Büchse 8 dient zur Aufhängung des Hakens. Über diese Buchse 8 wird der Haken schwenkbar, z. B. mittels eines Seilzugs, am Kran befestigt. In dieser Buchse 8 liegt ein Angelpunkt 9 einer potentiellen Schwenkbewegungen des Hakens 1.
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Im Schaftbereich 4, nahe der Buchse 8, ist ein Neigungssensor 10 angeordnet. Ein Kabel 33 führt vom Neigungssensor 10 zu einer Auswerte- bzw. Steuereinheit (siehe Kransteuerung in 3), welche die Messwerte des Neigungssensors 10 empfängt und daraus steuer- und sicherheitstechnische Signale generiert. Weitere Kabel 34 führen gegebenenfalls in den Maulbereich 5 des Hakens, um Messsignale von dort angeordneten möglichen weiteren Sensoren 11 aufzunehmen. Der Neigungssensor 10 ist in die Blindlamelle 37 eingesetzt. Diese Blindlamelle 37 ist zwischen den Lamellen des Lamellenhakens angeordnet (1b), um darin den Neigungssensor 10 und das im Haken 1 verlaufende Kabel 33 gegenüber dem Hüttenstaub, der direkten Strahlungswärme und gegen mechanische Beschädigung geschützt anzubringen. Die Blindlamelle 37 bildet einen Kanal 38 (siehe 1c) für die Kabel 33, 34 und zur Aufnahme des Neigungssensors 10, so dass die betriebssichere Erzeugung und Weiterleitung der Messsignale gewährleistet ist.
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Im unbelasteten Zustand hängt der Schwerpunkt 22 des Hakens 1 lotrecht unter dem Aufhängepunkt bzw. Angelpunkt 9 des Lamellenhakens, so dass die Vertikalachse 21 des Lamellenhakens 1 in Lotrichtung 20 verläuft, d. h. vertikal zum Boden. In 1 ist der Zapfen 3 richtig in das Hakenmaul eingelegt, so dass der Auflagepunkt des Zapfens auf der Lotrichtung 20 liegt, weswegen der Schwerpunkt 22 des Lamellenhakens nicht aus der Lotrichtung ausgelenkt wird. Diese Lage entspricht einer Solllage der Vertikalachse 21 des Lamellenhakens 1.
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2 zeigt eine Seitenansicht der Blindlamelle 37 bzw. des Lammellenhakens 1 bei nicht richtig eingelegtem Pfannenzapfen 3 und einer daraus resultierender Auslenkung des Lamellenhakens 1 aus der Solllage. Der Pfannenzapfen 3 liegt auf der Spitze des Hakenmauls und übt dadurch ein Drehmoment auf den Haken aus, das diesen aus seiner Solllage schwenkt. Der Schwerpunkt 22 des Hakens ist aus der Lotrichtung 20 ausgelenkt, so dass die Vertikalachse 21 des Hakens zur Lotrichtung 20 einen Winkel α bildet, der mittels des Neigungssensors 10 ermittelt werden kann. Da die auf dem Haken lastende Pfanne in der Regel viel schwerer ist als der Haken selbst, ist in 2 die Vertikalachse 21 soweit ausgelenkt, dass der Auflagepunkt des Pfannenzapfen im Wesentlichen lotrecht unter dem Aufhängepunkt bzw. Angelpunkt 9 des Hakens liegt. Dies könnte bei anders gearteter Lage des Zapfens bezüglich des Hakens und entsprechend der momentan wirkenden Kräfteverhältnisse auch anders sein.
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3 zeigt in einer Schemazeichnung ein Ausführungsbeispiel eines Krans mit einer Auswerte- und Steuereinheit, sowie Aspekte der Signalverarbeitung. In diesem Beispiel besteht das Lastanhängesystem eines Stahlwerkes aus zwei Haken, die über eine Traverse miteinander verbunden sind. Mittels einer verfahrbaren Laufkatze, die auf einer Kranbrücke angeordnet ist, kann über zwei Flaschenzüge 30, 31 mit mehrfachen Seillängen die Traverse und damit die Haken auf- und ab bewegt werden. Die in den Haken angeordneten Neigungssensoren 10 sind über Kabel 33 und 36 mit einer Auswerte- und Steuerungseinheit verbunden, in der die ankommenden Signale verarbeitet und aufbereitet werden. Über eine Logik, die die Signale der Neigungssensoren 10 mit den aus dem Kranbetrieb ankommenden Informationen miteinander verknüpft, werden Positionssignale für den Kranfahrer in Form von optischen oder akustischen Anzeigen bereitgestellt. Alternativ können die Positionssignale auch für die Kransteuerung bzw. für den Automatikbetrieb verwendet werden.
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Zur Aufnahme einer Last werden die zwei Haken vom Kranführer so an den Zapfen einer Pfanne herangeführt, dass diese von dem jeweiligen Hakenmaul aufgenommen wird. Dabei kommt der Zapfen bei richtiger Aufnahme der Last auf der Maulschale zu liegen. Liegt einer der Zapfen nicht korrekt in der Maulschale, so wird dies von der Logik durch Auswertung der Signale der Neigungssensoren 10 erkannt. Die Abgabe eines elektrischen Warnsignals erlaubt es dem Kranführer zu erkennen, dass die Last nicht richtig in dem Hakenmaul aufgenommen wurde und beispielsweise auf der Spitze des Hakens aufliegt. Durch Auswertung der Messsignale wird es ermöglicht, den Kranfahrer zu unterstützen, da Steuersignale erzeugt werden können, die beispielsweise anzeigen ob ein Fehler vorliegt oder ob weit genug zur Pfanne gefahren ist und die Pfanne angehoben werden darf. Die Auswerteeinheit interpretiert eine Differenz zwischen der Neigung der Sensoren und leitet daraus z. B. Warnhinweise oder Steuersignale ab. Beispielsweise kann eine Differenz der Messsignale dahingehend interpretiert werken, dass die Pfanne nicht richtig gegriffen wurde. Die aus den Messwerten generierten Steuersignale können eine teilautomatisierten Fahrweise des Krans ermöglichen und hierfür z. B. Befehle wie ”Kran ist nah genug an die Pfanne gefahren” oder ”Pfanne steht im richtigen Winkel” generieren und entsprechende Reaktionen automatisiert auslösen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- AT 192857 [0002, 0002, 0003]
- DE 4447393 C1 [0003, 0004]
- DE 102006001423 A1 [0005, 0005]
- DE 10304951 A1 [0006]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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