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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum automatischen Bewegen des Auslegersystems eines Krans, insbesondere eines Mobilkrans, mit mindestens zwei Auslegerelementen.
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Krane mit Auslegersystemen sind aus dem Stand der Technik bekannt. Bei der Montage entsprechender Krane werden die Auslegerelemente des Auslegersystems von einem Montagezustand zu einem fertig montierten Zustand bewegt. Der Montagezustand kann dabei beispielsweise ein Zustand sein, in dem das Auslegersystem im Wesentlichen auf einer Ablage- oder Bodenfläche abgelegt ist. Hierbei ist der Kran nicht in der Lage, Kranarbeiten durchzuführen. Der fertigmontierte Zustand wird nach entsprechendem Bewegen der Auslegerelemente erreicht. Dabei kann das Auslegersystem im Wesentlichen von der Ablage- oder Bodenfläche entfernt sein und wenigstens teilweise von der Ablage- oder Bodenfläche angewinkelt angeordnet sein. Teile des Auslegersystems wie beispielsweise ein Hauptausleger können hierbei im Wesentlichen vertikal angeordnet sein.
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Beim Bewegen des Auslegersystems ergibt sich dabei das Problem, dass das Bewegen eines Auslegersystems ein komplexer Bewegungsablauf ist, der sicher durchgeführt werden muss, damit es zu keinem Umkippen bzw. Beschädigen des Krans kommt. Dies erfordert erfahrenes Bedienpersonal und einen hohen Zeitaufwand bei der Durchführung des Bewegens. Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, das Bewegen eines gattungsgemäßen Krans bzw. dessen Auslegersystems zu vereinfachen und den Bewegungsvorgang zu optimieren.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum automatischen Bewegen des Auslegesystems eines Krans, insbesondere eines Mobilkrans, mit mindestens zwei Auslegerelementen gelöst, wobei das Verfahren die Schritte umfasst:
- • Messen wenigstens eines Kontrollparameters; und
- • Insbesondere automatisches Betätigen wenigstens eines Antriebs des Auslegersystems in Abhängigkeit von dem gemessenen Kontrollparameter.
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Hierdurch wird es vorteilhaft ermöglicht, das Bewegen des Auslegersystems so zu überwachen und/oder zu regeln/steuern, dass ein Kippen bzw. Beschädigen des Krans verhindert wird.
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In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dabei denkbar, dass der wenigstens eine gemessene Kontrollparameter einen Relativwinkel zwischen den Auslegerelementen und/oder die von einer Abspannung getragene Kraft und/oder einen Absolutwinkel wenigstens eines Auslegerelements umfasst.
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Die Erfassung bzw. Messung der genannten Parameter ermöglicht dabei eine besonders an die Krangeometrie angepasste Überwachung der Krankinematik. Der Relativwinkel zwischen Auslegerelementen kann beispielsweise aus Messwerten von Winkelgebern an Hauptausleger und Spitzenausleger des Auslegersystems ermittelt werden. Die Abspannung, welche zum Stabilisieren des Auslegersystems dient, steht dabei unter Spannung, so dass die von de Abspannung getragenen Kräfte ebenfalls zur Überwachung der Krankinematik hinzugezogen werden können.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass der wenigstens eine Antrieb eine Wippzylinder und/oder eine Winde mit einer Verstellverseilung und/oder einen Teleskopierzylinder umfasst.
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Der Wippzylinder kann dabei zum Verschwenken eines Hauptauslegers angeordnet sein, wobei der Hauptausleger um eine horizontale Achse verschwenkbar sein kann. Der Hauptausleger selbst kann dabei als Teleskopausleger ausgeführt sein, welcher mittels des Teleskopierzylinders austeleskopierbar ist. Eine Winde mit einer entsprechenden Verstellverseilung kann ferner zum Verstellen des Auslegersystems vorgesehen sein.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass der Antrieb beim Bewegen so angesteuert wird, dass der wenigstens eine gemessene Kontrollparameter wenigstens zeitweise während des Bewegens innerhalb bestimmter Intervalle oder innerhalb eines bestimmten Intervalls liegt.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die mindestens zwei Auslegeelemente einen Spitzenausleger und einen Hauptausleger umfassen.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass der Spitzenausleger zu Beginn und/oder am Ende des Bewegens im Wesentlichen horizontal und/oder auf einen Rollenwagen abgelegt wird.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass die mindestens zwei Auslegerelemente das Auslegesystem zu Beginn und/oder am Ende des Bewegens im Wesentlichen horizontal ausgerichtet werden.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass während des Bewegens ein Hubseil des Krans nicht eingeschert ist und/oder mit einem Hilfsseil verbunden ist.
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In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist denkbar, dass ein Rollenkopf des Spitzenauslegers wenigstens zeitweise während des Bewegens, insbesondere in der Höhe konstant gehalten wird und/oder, dass bei Erreichen eines bestimmten Relativwinkels zwischen den Auslegerelementen eine Rückfallsicherung in Eingriff gebracht wird.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten des Verfahrens werden anhand der Figuren gezeigt. Dabei zeigen:
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1.1–1.3: Automatisches Aufrichten mit Nachführung der Wippspitze – abgeklapptes/untergeklapptes Aufrichten;
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2.1–2.3: Automatisches Aufrichten mit Nachführung der Wippspitze – gestrecktes Aufrichten; und
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3.1–3.5: Automatisches Aufrichten mit Nachführung der Wippspitze – abgewinkeltes Aufrichten.
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Das erfindungsgemäße Verfahren ist geeignet zum Bewegen von Auslegersystemen mit mindestens zwei Auslegerelementen, z. B. Hauptausleger 10 und Spitzenausleger 11 an einem Kran 1, insbesondere einem Mobilkran 1. Der Kran 1 kann aus einem Unterwagen 2 und einem Oberwagen 3 bestehen. Der Hauptausleger 10 kann am Oberwagen 3 wippbar angelenkt sein. Der Spitzenausleger 11 kann am Hauptausleger 10 wippbar angelenkt sein. Für beide Bewegungen bzw. Wippbewegungen kann ein Antrieb vorgesehen sein. Dies kann eine Wippzylinder 12 oder eine Winde 13 mit einer geeigneten Verseilung 14 sein. Am Hauptausleger 10 kann eine räumliche Abspannung 15 vorgesehen sein.
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1.1 bis 1.3 zeigen in einem ersten möglichen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung den ersten Fall, bei dem zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens der Kran 1 soweit montiert wird, bis er den in 1.1 dargestellten Zustand erreicht hat. Dabei ist der Hauptausleger 10 des Krans 1 eingefahren. Die räumliche Abspannung 15, welche in 2.3 gezeigt ist, kann am Hauptausleger 10 und gegebenenfalls an der Hauptauslegerverlängerung 10a aus 2.3 montiert sein. Der Spitzenausleger 11 ist geschlossen und mit dem Hauptausleger 10 verbunden. Das gesamte Auslegersystem ist in seiner gestreckten Länge nahezu horizontal ausgerichtet. Die in 2.3 gezeigte Verstellverseilung 14 ist aktiv, d. h. alle notwendigen Abspannböcke und Winden sind montiert. Das Verstellseil ist eingeschert. Ferner liegt das freie Ende des Spitzenauslegers 11 auf dem Rollenwagen 16 auf. Das Hubseil ist noch nicht eingeschert. Es ist über den Rollenkopf geführt und mit einem Hilfsseil 17 verbunden.
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Der Kranfahrer stellt die Kransteuerung auf „automatisiertes Aufrichten”. In dieser Situation betätigt der Kranfahrer den Steuerhebel zum Aufwippen des Wippzylinders 12. Der Kran wird von der 1.1 in den Zustand der 1.2 überführt. Die Zugmesslasche 18z bzw. die Messstelle F2 sendet dabei stets die in der Abspannung 18 vorhandene Kraft an die Kransteuerung. Die Kransteuerung betätigt hierbei die Winde 13 aus 2.3 derart, dass stets eine definierte Kraft in der Abspannung 18 vorhanden ist. Diese Kraft kann z. B. 6 to +/– 1 to betragen. Diese Kraft bewirkt, dass der Wagen nicht überlastet wird und die Spitzenausleger 11 nicht vom Rollenwagen 16 abhebt. Weiter wird Schlappseil in der Verstellverseilung 14 vermieden. Diese Regelung wird beibehalten, bis der gewünschte Winkel des Hauptauslegers 10 erreicht ist. Insgesamt ergibt sich somit beim Auf- bzw. Abwippen des Hauptauslegers eine automatische Nachführung der Wippspitze anhand der Kraft in der Zugmesslasche 18z. Mit Nachführung ist hier und im Folgenden jeweils gemeint, dass eine Bewegung, wie die der Wippspitze 11, einer anderen Bewegung, wie der des Hauptauslegers 10, automatisch und unter Berücksichtigung des Kontrollparameters oder der Kontrollparameter automatisch gesteuert/geregelt folgt.
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Um den Kran 1 in den in 1.3 gezeigten Zustand zu überführen, betätigt der Kranfahrer den Meisterschalter für das Teleskopiersystem. Auch hier sendet die Zugmesslasche 18z bzw. die Messstelle F2 stets die in der Abspannung 18 vorhandene Kraft an die Kransteuerung. Die Kransteuerung betätigt hierbei die Winde 13 derart, dass stets eine definierte Kraft in der Abspannung 18 vorhanden ist. Hierbei kann es vorkommen, dass der Spitzenausleger 11 vom Rollenwagen 16 abhebt. Auch dann bleibt die überwachte Kraft gleich und bewirkt eine leichte Schrägstellung des Spitzenauslegers 11.
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Ist die gewünschte Länge des Hauptauslegers 10 erreicht, dann wird der automatisierte Betrieb aufgehoben, die räumliche Abspannung 15 gespannt, und der Spitzenausleger 11 wird über die Winde 13 direkt vom Kranfahrer gesteuert. Das Aus- bzw. Einteleskopieren des Hauptauslegers auf gewünschte Ziellänge erfolgt somit mit automatischer Nachführung der Wippspitze 11 anhand der in der Zugmesslasche F2 gemessenen Kraft. Das Ablegen erfolgt dabei sinngemäß in umgekehrter Reihenfolge.
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Kurz nachdem sich der Rollenkopf des Spitzenauslegers 11 aus dem Rollenwagen 16 gelöst hat, wird in bekannter Art das Hilfsseil 17 vom Hubseil gelöst und die Hakenflasche eingeschert.
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Es ist zu erwähnen, dass dieses System unabhängig von der Länge des Spitzenauslegers 11 anwendbar ist. Kürzere Ausleger heben eben früher aus dem Rollenwagen 16 ab.
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Der zweite Fall kann bei kleinen bis mittleren Spitzenauslegern 11 angewandt werden, wie dies in den 2.1 bis 2.3 gezeigt ist. Es wird kein NA-Bock 100 bzw. Aufrichtehilfsbock 100 benötigt, wie er noch aus den 1.2 und 1.3 hervorgeht. Der Vorteil liegt z. B. darin, dass der Rollenwagen 16 nicht relevant verfahren wird und somit ein kleinerer Verfahrweg mit weniger möglichen Hindernissen ausreichend ist.
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Bei diesem Aufrichteverfahren kann als Steuergröße der Relativwinkel zwischen Hauptausleger 10 und Spitzenausleger 11 verwendet werden. Hierbei liefert der Winkelgeber 19 in der Nähe des äußeren Endes des Hauptauslegers 10 und der Winkelgeber 20 in der Nähe des Fußendes des Spitzenauslegers 11 seine Werte an die Kransteuerung. Diese stellt den Relativwinkel fest.
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Der Kranfahrer stellt die Kransteuerung auf „automatisiertes Aufrichten”. In dieser Situation betätigt der Kranfahrer den Steuerhebel zum Aufwippen des Wippzylinders 12. Der Kran wird von der 2.1 in den Zustand der 2.2 überführt. Der Relativwinkel kann bei ca. 10° bis 20° gehalten werden, vorteilhaft zwischen 15° und 18°.
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Kurz nachdem sich der Rollenkopf des Spitzenauslegers 11 aus dem Rollenwagen 16 gelöst hat, wird in bekannter Art das Hilfsseil 17 vom Hubseil gelöst und die Hakenflasche eingeschert.
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Im Anschluss wird der Hauptausleger 10 weiter aufgewippt, wie vorher beschrieben. Bevor aber als Steuergröße der Relativwinkel verwendet werden kann, muss vorher noch sichergestellt sein, dass die Rückfallsicherung 21 des Spitzenauslegers 11 im Eingriff ist. Dies erfolgt dadurch, dass die Höhe des Rollenkopfes des Spitzenauslegers 11 beim weiteren Aufrichten konstant gehalten wird. Hierdurch vergrößert sich der Relativwinkel automatisch. Ab Erreichen eines bestimmten Relativwinkels ist die Rückfallsicherung 21 sicher im Eingriff und der Relativwinkel kann als weitere Steuergröße herangezogen werden. Die Winde 13 der Verstellverseilung 14 des Spitzenauslegers 11 wird entsprechend gesteuert. Hat der Hauptausleger 10 den vorgesehenen Arbeitswinkel, z. B. 82°, erreicht, befindet sich der Kran 1 in einer Betriebsstellung. Das Auf- bzw. Abwippen des Hauptauslegers 10 erfolgt somit mit automatischer Nachführung der Wippspitze 11 anhand eines Relativwinkels.
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2.3 zeigt, dass der Hauptausleger 10 im Anschluss an die in 2.2 gezeigte Situation noch austeleskopiert wird. Als Steuergröße für das automatische Bedienen der Winde 13 können dann beispielsweise folgende Werte verwendet werden: der schon oben verwendete Relativwinkel zwischen Hauptausleger 10 und Spitzenausleger 11, der Absolutwinkel des Spitzenauslegers 11 oder auch das Tabellenende der Spitzenauslegerwippbewegung. In diesem Fall sind kleine Steuerfenster vorhanden, wenn es sich um einen langen Spitzenausleger 11 handelt.
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Im dritten Fall erfolgt der Übergang von der 3.1 zur 3.2. in analoger Form zum Fall 1. Alternativ könnte auch als Steuergröße der Relativwinkel zwischen Hauptausleger 10 und Spitzenausleger 11 verwendet werden. Vorgeschlagen wäre hierfür ein Relativwinkel von ca. 100°. Ist dieser erreicht, dann darf der Spitzenausleger 11 sich vom Rollenwagen 16 lösen.
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3.3 zeigt die Situation nachdem sich der Spitzenausleger 11 vom Rollenwagen 16 gelöst hat und die Hakenflasche eingeschert ist.
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3.4 zeigt das weitere Aufrichten des Hauptauslegers 10. Da die Kransteuerung den Spitzenausleger 11 anhand des Relativwinkels zur Bewegung des Hauptauslegers 10 nachführt, führt sie sofort den Spitzenausleger 11 in Richtung der gewünschten Stellung. Hierdurch kann die Rüstzeit verkürzt werden. Das Auf- bzw. Abwippen des Hauptauslegers 10 erfolgt dabei erfindungsgemäß mit automatischer Nachführung der Wippspitze anhand des Relativwinkels zwischen Hauptausleger 10 und Spitzenausleger 11, der solange konstant gehalten wird, bis der Hauptausleger 10 seinen gewünschten Hauptauslegerwinkel erreicht hat. Erst danach erfolgt das Aufwippen des Spitzenauslegers 11 bis er den gewünschten Wippwinkel erreicht hat, wie dies aus 3.5 hervorgeht. Alternativ oder zusätzlich kann das Auf- bzw. Abwippen des Hauptauslegers 10 dabei auch mit automatischer Nachführung der Wippspitze anhand der Kraft in der Zugmesslasche F2 bzw. 18z erfolgen.
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Das weitere Austeleskopieren des Hauptauslegers 10 und gegebenenfalls das Nachführen des Spitzenauslegers 11 erfolgt gemäß der Darstellung in 2.3. Das Ablegen erfolgt sinngemäß in umgekehrter Richtung. Beim Teleskopiervorgang kann die Wippe bzw. der Spitzenausleger 11 in einem bestimmten Winkelfenster bzw. auf einem bestimmten Winkel gehalten werden. Die Regelung kann anhand der Winkelgeber am Hauptausleger und am Zubehör bzw. am Spitzenausleger 11 an der Wippspitze erfolgen.
