DE102015118434A1

DE102015118434A1 - Verfahren zum Betreiben von mindestens zwei Hebezeugen in einem Gruppen-Betrieb und Anordnung mit mindestens zwei Hebezeugen

Info

Publication number: DE102015118434A1
Application number: DE102015118434.6A
Authority: DE
Inventors: Klaus Behnke
Original assignee: Terex MHPS IP Management GmbH
Current assignee: Konecranes Global Oy
Priority date: 2015-10-28
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2017-05-04
Also published as: WO2017072051A1; US20180319633A1; ES2757075T3; CN108349710A; CN108349710B; EP3368462B1; EP3368462A1; US10723595B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von mindestens zwei Hebezeugen in einem Gruppen-Betrieb, wobei jedes Hebezeug ein Hubwerk aufweist, über das jeweils ein Lastaufnahmemittel durch einen Hubvorgang angehoben oder durch einen Senkvorgang abgesenkt werden kann, in dem Gruppen-Betrieb in einer Betriebsart Synchron-Betrieb zunächst ein gemeinsamer Hubvorgang durch die mindestens zwei Hubwerke erfolgt, um eine an den Lastaufnahmemitteln befestigte Last zu bewegen, nach dem gemeinsamen Hubvorgang für einen Wechsel von dem Synchron-Betrieb in einen Einzel-Betrieb oder einen Mehrfach-Betrieb mindestens eins der am gemeinsamen Hubvorgang beteiligten Hubwerke deaktiviert wird und mindestens eins der beteiligten Hubwerke aktiviert bleibt, so dass nur noch jedes aktivierte Hubwerk relativ zu jedem deaktivierten Hubwerk einen Hubvorgang oder Senkvorgang durchführen kann. Um ein Verfahren zum Betreiben von mindestens zwei Hebezeugen in einem Gruppen-Betrieb bereit zu stellen, das besonders sicher ist, wird vorgeschlagen, dass für jedes an dem gemeinsamen Hubvorgang beteiligte Hubwerk, insbesondere jedes deaktivierte Hubwerk, ein Lastwert, der einer an dem Hubwerk angreifenden Teillast entspricht, ermittelt und mit einem jeweils zulässigen Grenzwert verglichen wird. Auch betrifft die Erfindung eine Anordnung mit mindestens zwei dementsprechend betreibbaren Hebezeugen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben von mindestens zwei Hebezeugen in einem Gruppen-Betrieb, wobei jedes Hebezeug ein Hubwerk aufweist, über das jeweils ein Lastaufnahmemittel durch einen Hubvorgang angehoben oder durch einen Senkvorgang abgesenkt werden kann, in dem Gruppen-Betrieb in einer Betriebsart Synchron-Betrieb zunächst ein gemeinsamer Hubvorgang durch die mindestens zwei Hubwerke erfolgt, um eine an den Lastaufnahmemitteln befestigte Last zu bewegen, nach dem gemeinsamen Hubvorgang für einen Wechsel von dem Synchron-Betrieb in einen Einzel-Betrieb oder einen Mehrfach-Betrieb mindestens eins der am gemeinsamen Hubvorgang beteiligten Hubwerke deaktiviert wird und mindestens eins der beteiligten Hubwerke aktiviert bleibt, so dass nur noch jedes aktivierte Hubwerk relativ zu jedem deaktivierten Hubwerk einen Hubvorgang oder Senkvorgang durchführen kann.
Auch betrifft die Erfindung eine Anordnung mit mindestens zwei Hebezeugen.
In der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2011 053 014 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben von mindestens zwei Hebezeugen in einem Normal-Betrieb und in einem Gruppen-Betrieb beschrieben. Innerhalb des Gruppen-Betriebs ist ein Tandem-Betrieb möglich, bei dem die Hubwerke beider Krane synchron betrieben und hierbei auch horizontal verfahren werden können. Auch ist innerhalb des Gruppen-Betriebs ein Einzel-Betrieb möglich, bei dem die Krane und insbesondere deren Hubwerke und Lastaufnahmemittel einzeln relativ zu einander bewegt werden können.
Infolge des Tandem-Betriebs kann es zu kritischen Betriebszuständen wie beispielsweise einer Schrägstellung der Last kommen, zu deren Behebung ein Einzel-Betrieb erforderlich wird. Da hierbei die Verteilung der Last auf die die Last tragenden Hubwerke und Lastaufnahmemittel verändert wird, kann dies zu einer Überlastung des für den Einzel-Betrieb deaktivierten Hubwerks und in der Folge zu einem Lastabsturz führen.
Es ist zwar bekannt, dass Hubwerke eine Überlastsicherung mit einem Lastsensor aufweisen und hierüber ein Lastwert ermittelt wird, der einer während eines Hubvorgangs an dem Hubwerk angreifenden Last entspricht, der ermittelte Lastwert mit einem zulässigen Grenzwert verglichen wird und der Hubvorgang verhindert wird, wenn der ermittelte Lastwert den Grenzwert überschreitet. Durch eine derartige Überlastsicherung, die lediglich während eines Hubvorgangs aktive Hubwerke erfasst und überwacht, kann die Überlastung eines deaktivierten Hubwerks jedoch nicht erkannt und ein drohender Lastabsturz nicht verhindert werden
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 31 47 158 A1 ist bekannt, bei zwei in einem Tandem-Betrieb betriebenen Kranhubwerken eine Schrägstellung der Last zu verhindern. Hierfür ist auf einer Lasttraverse, die an Lastaufnahmemitteln der beiden Kranhubwerke aufgehängt ist, ein Sensor angeordnet, über den die Lage der Lasttraverse bestimmt und ausgewertet wird. Da ein nach dem Tandem-Betrieb deaktiviertes Hubwerk auch ohne erkennbare Schrägstellung der Last überlastet werden kann, ist durch einen solchen Sensor ein drohender Lastabsturz auch nicht zuverlässig zu verhindern.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben von mindestens zwei Hebezeugen in einem Gruppen-Betrieb und eine entsprechend betreibbare Anordnung mit mindestens zwei Hebezeugen bereit zu stellen, die besonders sicher sind.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eine Anordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 8 gelöst. In den Ansprüchen 2 bis 7 sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Um ein Verfahren zum Betreiben von mindestens zwei Hebezeugen in einem Gruppen-Betrieb, wobei jedes Hebezeug ein Hubwerk aufweist, über das jeweils ein Lastaufnahmemittel durch einen Hubvorgang angehoben oder durch einen Senkvorgang abgesenkt werden kann, in dem Gruppen-Betrieb in einer Betriebsart Synchron-Betrieb zunächst ein gemeinsamer Hubvorgang durch die mindestens zwei Hubwerke erfolgt, um eine an den Lastaufnahmemitteln befestigte Last zu bewegen, nach dem gemeinsamen Hubvorgang für einen Wechsel von dem Synchron-Betrieb in einen Einzel-Betrieb oder einen Mehrfach-Betrieb mindestens eins der am gemeinsamen Hubvorgang beteiligten Hubwerke deaktiviert wird und mindestens eins der beteiligten Hubwerke aktiviert bleibt, so dass nur noch jedes aktivierte Hubwerk relativ zu jedem deaktivierten Hubwerk einen Hubvorgang oder Senkvorgang durchführen kann, bereit zu stellen, das besonders sicher ist, ist vorgesehen, dass für jedes an dem gemeinsamen Hubvorgang beteiligte Hubwerk, insbesondere jedes deaktivierte Hubwerk, ein Lastwert, der einer an dem Hubwerk angreifenden Teillast entspricht, ermittelt und mit einem jeweils zulässigen Grenzwert verglichen wird. Auf diese Weise kann erkannt werden, ob in dem nach dem Synchron-Betrieb geplanten Einzel-Betrieb oder Mehrfach-Betrieb eine Überlastung des mindestens einen deaktivierten Hubwerks und damit ein Lastabsturz droht. Wird eine Überlastung erkannt, kann entsprechend reagiert werden und beispielsweise in den Synchron-Betrieb zurückgekehrt und die Last abgesenkt werden. Das Verfahren ist zudem besonders praktikabel und auf einfache Weise durch Implementierung entsprechender Software-Routinen ohne zusätzlichen Hardware-Aufwand anwendbar. Dies macht es möglich, das Verfahren flexibel an während des Betriebsablaufs auftretende Veränderungen der zulässigen Belastungsbedingungen anzupassen. Insbesondere ist keine zusätzliche, aufwendige und komplexe programmierbare Steuerung im Sinne einer Sicherheits-SPS erforderlich.
In vorteilhafter Weise ist außerdem vorgesehen, dass der Hubvorgang oder der Senkvorgang jedes aktivierten Hubwerks verhindert wird, wenn bei dem mindestens einen deaktivierten Hubwerk ein Lastwert ermittelt wird, der einen zulässigen Grenzwert überschreitet. Dadurch wird die Sicherheit weiter erhöht, da ein Hub- oder Senkvorgang bei Überlastung des mindestens einen deaktivierten Hubwerks nicht möglich ist.
Eine weitere Steigerung der Sicherheit ist dadurch erzielbar, dass für jedes Hubwerk kontinuierlich Lastwerte ermittelt und mit einem jeweils zulässigen Grenzwert verglichen werden. Auf diese Weise ist eine kontinuierliche Überlastsicherung erreichbar.
In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass zu jedem Hubwerk die Beteiligung am Synchron-Betrieb, insbesondere am gemeinsamen Hubvorgang, gespeichert wird und anhand dieser Information nach dem Wechsel in den Einzel- oder Mehrfach-Betrieb von einer Steuerung des mindestens einen aktivierten Hubwerks die jeweils ermittelten Lastwerte und Grenzwerte aller ursprünglich am Synchron-Betrieb beteiligten Hubwerke verglichen werden.
In konstruktiv einfacher Weise ist vorgesehen, dass jedes Hubwerk unabhängig von dem Hub- oder Senkvorgang durch einen Fahrvorgang in mindestens einer horizontalen Richtung bewegbar ist und der Fahrvorgang jedes aktiven Hubwerks verhindert wird, wenn bei dem mindestens einen deaktivierten Hubwerk ein Lastwert ermittelt wird, der einen zulässigen Grenzwert überschreitet. Dadurch wirken sich die obigen Vorteile auch bei einer komplexeren Lasten-Handhabung aus.
In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass der Grenzwert in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebssituationen variieren kann und insbesondere in einer Steuerung des jeweiligen Hubwerks eingestellt werden kann. Dadurch ist eine besonders flexible Ausführung des Verfahrens für verschiedenste Lasten-Handhabungen möglich.
In konstruktiv einfacher Weise ist vorgesehen, dass jedes Hebezeug als Kran mit einem Kranträger, insbesondere als Brückenkran, ausgebildet ist.
Die Sicherheit einer Anordnung mit mindestens zwei Hebezeugen, insbesondere zwei Kranen, lässt sich dadurch erhöhen, dass die Hebezeuge und insbesondere deren Steuerungen ausgebildet sind, um nach einem der zuvor beschriebenen Verfahren betrieben werden zu können.
Nachfolgend ist die vorliegende Erfindung anhand eines in einer Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt:
1 eine schematische Darstellung von zwei für einem Gruppen-Betrieb zusammen geschalteten Brückenkranen.
In der 1 ist schematisch eine Anordnung mit zwei Hebezeugen dargestellt. Die Hebezeuge werden von einem ersten Kran 1a und einem zweiten Kran 1b gebildet. Jeder Kran 1a, 1b weist in üblicher Weise einen horizontalen Kranträger auf. An jedem Kranträger ist eine Krankatze angeordnet, die ein Hubwerk trägt und mit diesem gemeinsam in Richtung der Längserstreckung des Kranträgers verfahrbar ist (nicht dargestellt). Der erste und der zweite Kran 1a, 1b sind jeweils als Brückenkran ausgebildet. Dementsprechend ist jeder Kranträger gemeinsam mit der das Hubwerk tragenden Krankatze entlang von nicht dargestellten Kranfahrschienen in Richtung quer zu seiner Längserstreckung verfahrbar. Der erste Kran 1a weist eine erste Steuerung S1 auf, die eine erste Kransteuerung 2a und eine erste Katzsteuerung 3a umfasst. Der zweite Kran 1b weist entsprechender Weise eine zweite Steuerung S2 auf, die eine zweite Kransteuerung 2b und eine zweite Katzsteuerung 3b umfasst. Die erste und zweite Kransteuerung 2a, 2b haben jeweils die Aufgabe, die ersten und zweiten Kranfahrmotoren 4a, 4b anzusteuern, um den jeweiligen Kranträger entlang der Kranschienen zu verfahren. Mittels der ersten und zweiten Katzsteuerung 3a, 3b werden erste und zweite Katzfahrmotoren 5a, 5b angesteuert, um die jeweilige Krankatze entlang des Kranträgers zu verfahren. Außerdem werden über die die erste und zweite Katzsteuerung 3a, 3b erste und zweite Hubwerksmotoren 6a, 6b angesteuert, um jeweils das zugehörige auf der entsprechenden Krankatze angeordnete Hubwerk anzusteuern und hierüber ein Lastaufnahmemittel anzuheben beziehungsweise abzusenken. Die den Hubwerksmotoren 6a, 6b zugeordneten und nicht dargestellten Hubwerke sind als Seilzüge ausgebildet. Grundsätzlich ist es auch möglich, die Hubwerke als Kettenzüge auszubilden. Auch ein Mischbetrieb von Ketten- und Seilzügen sind denkbar. Die vorgenannten Motoren 4a, 4b, 5a, 5b, 6a und 6b sind als Elektromotoren ausgebildet.
Um Betriebssignale und Sicherheitssignale senden und empfangen zu können, sind die Kransteuerungen 2a, 2b und die Katzsteuerungen 3a, 3b jeweils über nicht dargestellte Buskopplungsmodule mit einen Bus 7 verbunden. Dieser Bus 7 arbeitet vorzugsweise mit dem CAN-Protokoll. Außerdem ist der Bus 7 aus einem ersten drahtgebundenen Busabschnitt 7a örtlich im Bereich des ersten Krans 1a, aus einem zweiten drahtgebundenen Busabschnitt 7b örtlich im Bereich des zweiten Krans 1b und einem Drahtlosbus 7c aufgebaut, der den ersten Busabschnitt 7a und den zweiten Busabschnitt 7b miteinander verbindet. Hierfür ist ein erstes Kopplungsmodul 8a an den ersten Busabschnitt 7a und ein zweites Kopplungsmodul 8b an den zweiten Busabschnitt 7b angeschlossen. Mittels der Kopplungsmodule 8a, 8b werden die Signale auf dem ersten Busabschnitt 7a und dem zweiten Busabschnitt 7b in drahtlose Signale umgewandelt und über Sender- und Empfängerbausteine zwischen den Kopplungsmodulen 8a, 8b übertragen. Durch die Kopplungsmodule 8a, 8b sind somit alle Busteilnehmer wie die Kransteuerungen 2a, 2b, die Katzsteuerungen 3a, 3b und auch direkt oder indirekt der erste und der zweite Steuerschalter 9a, 9b an einem gemeinsamen Bus 7 angeschlossen. Vorzugsweise ist der Drahtlosbus 7c als Funkbus ausgebildet. Auch ist es möglich, einen Infrarotbus vorzusehen.
Die Kransteuerungen 2a, 2b und die Katzsteuerungen 3a, 3b sind mit nicht dargestellten und allgemein bekannten Leistungsschaltern, Sicherheitsschaltern, Sensoren, einer Schaltlogik und Buskopplungsmodulen versehen. Die Buskopplungsmodule können Bestandteil der Schaltlogik sein.
Des Weiteren sind ein erster drahtloser Steuerschalter 9a, der dem ersten Kran 1a zugeordnet ist, und zweiter drahtloser Steuerschalter 9b, der dem zweiten Kran 1b zugeordnet ist, vorhanden. Der Steuerschalter 9a ist über eine erste Drahtlosverbindung 10a mit einem ersten Schalter-Kopplungsmodul 11a verbunden. Die Drahtlosverbindung 10a ist bidirektional. Entsprechendes gilt für den zweiten Steuerschalter 9b, dem eine zweite Drahtlosverbindung 10b und ein zweites Schalter-Kopplungsmodul 11b zugeordnet sind. Das erste Schalter-Kopplungsmodul 11a und das zweite Schalter-Kopplungsmodul 11b sind als weitere Busteilnehmer an den Bus 7 angeschlossen. Die Steuerschalter 9a, 9b sind in üblicher Weise mit einer Vielzahl von Tastschaltelementen ausgestattet, um die einzelnen Bewegungsrichtungen und möglicher Weise vorhandenen Geschwindigkeitsstufen der Kranfahrmotoren 4a, 4b, der Katzfahrmotoren 5a, 5b und der Hubwerksmotoren 6a, 6b anzusteuern. Auf diese Weise kann jedes Hubwerk im Rahmen eines Fahrvorgangs über die Kranfahrmotoren 4a, 4b und/oder die Katzfahrmotoren 5a, 5b in horizontaler Richtung, das heißt in Kran- und/oder hierzu rechtwinkliger Katzfahrrichtung, und damit insbesondere in einer horizontalen Ebene verfahren werden und hiervon unabhängig jedes Lastaufnahmemittel über die Hubwerksmotoren 6a, 6b im Rahmen eines Hubvorgangs angehoben oder im Rahmen eines hierzu umgekehrten Senkvorgangs abgesenkt werden.
Alternativ können anstelle der beiden drahtlosen Steuerschalter 9a, 9b und der beiden Schalter-Kopplungsmodulen 11a, 11b wie in der 1 gestrichelt eingezeichnet Kabelsteuerschalter 9c vorgesehen werden. Die Kabelsteuerschalter 9c sind als Hängeschalter ausgebildet und direkt über deren Zuleitung an den Bus 7 als Busteilnehmer angeschlossen, um die Funktionen der Steuerschalter 9a, 9b zu übernehmen.
Die zuvor beschriebenen Krane 1a und 1b können über den zugehörigen Steuerschalter 9a beziehungsweise 9b jeweils einzeln und unabhängig voneinander betrieben werden, um das jeweilige Lastaufnahmemittel und gegebenenfalls eine daran befestigte Last zu bewegen. Diese Betriebsart wird nachfolgend als Normal-Betrieb bezeichnet. Innerhalb des Normal-Betriebs ist dann der erste Steuerschalter 9a dem ersten Kran 1a und der zweite Steuerschalter 9b dem zweiten Kran 1b zugeordnet und aktiviert. Beide Steuerschalter 9a, 9b befinden sich im Normal-Betrieb daher in einem Aktiv-Zustand.
Auch ist es möglich, die beiden Krane 1a, 1b zu einem sogenannten Gruppen-Betrieb anzumelden, in dem die Krane 1a, 1b steuerungsmäßig derart zusammengeschaltet sind, dass sie über einen einzigen Steuerschalter 9a oder 9b koordiniert und hierbei insbesondere gemeinsam synchron und damit parallel und gleichläufig in einem unten näher definierten Synchron-Betrieb oder auch einzeln und unabhängig voneinander sowie relativ zueinander in einem unten näher definierten Einzel-Betrieb betrieben werden können. Im Gruppen-Betrieb ist eine zu bewegende Last von Lastaufnahmemitteln aller am Gruppen-Betrieb beteiligten Hubwerke der hierzu angemeldeten Krane 1a, 1b aufgenommen. Hierbei kann je Hubwerk auch mehr als ein Lastaufnahmemittel vorgesehen sein. Dadurch eignet sich der Gruppen-Betrieb insbesondere dann, wenn eine lange und/oder schwere Last bewegt und hierbei insbesondere nicht nur gehoben oder gesenkt und translatorisch in horizontaler Richtung bewegt, sondern auch rotiert werden soll und dies in einem Normal-Betrieb mit einem einzigen Kran 1a oder 1b nicht mehr möglich ist.
Um zwischen dem Normal-Betrieb und dem Gruppen-Betrieb wechseln zu können, ist an beiden Steuerschaltern 9a, 9b jeweils ein Tastschaltelement als Anmeldetaste 12a und ein Tastschaltelement als Abmeldetaste 12b ausgebildet. Anstatt bestimmter An- und Abmeldetasten 12a, 12b kann auch eine vorbestimmte Betätigungsabfolge von Tastschaltelementen den Wechsel zwischen Normal- und Gruppen-Betrieb auslösen.
Durch Betätigen der Abmeldetaste 12b eines der beiden Steuerschalter 9a oder 9b wird dieser in einem ersten Schritt deaktiviert und durch dessen Wechsel in den Passiv-Zustand eine Beendigung des Normal-Betriebs ausgelöst. Zugleich wird an den Bus 7 und in Richtung der ersten Steuerung S1 und der zweiten Steuerung S2 beziehungsweise der hiervon umfassten Kransteuerungen 2a, 2b und der Katzsteuerungen 3a, 3b im Sinne einer Freigabe signalisiert, dass der zum deaktivierten Steuerschalter 9a oder 9b zugehörige Kran 1a oder 1b für einen Gruppen-Betrieb zur Verfügung steht und in diesen einbezogen werden kann.
Zusätzlich kann vorzugsweise zu dem Betätigen der Abmeldetaste 12b auch noch die Not-/Halt-Taste gedrückt werden oder am Ende einer Betätigungsabfolge zum Abmelden stehen. Somit kann auch optisch an dem Steuerschalter 9a, 9b durch den gedrückten Not-/Halt erkannt werden, dass dieser Steuerschalter 9a, 9b im Passiv-Zustand ist und für einen Gruppen-Betrieb zur Verfügung steht.
Zur Anmeldung und abschließenden Einrichtung des Gruppen-Betriebs muss in einem zweiten Schritt die Anmeldetaste 12a des nach wie vor im Aktiv-Zustand befindlichen Steuerschalters 9a oder 9b betätigt werden. Dadurch wird über den Bus 7 in Richtung der ersten Steuerung S1 und der zweiten Steuerung S2 signalisiert und eingestellt, dass der nach wie vor aktivierte Steuerschalter 9a oder 9b nun sowohl von der ersten Steuerung S1 als auch von der zweiten Steuerung S2 beziehungsweise allen hiervon umfassten Kransteuerungen 2a, 2b und Katzsteuerungen 3a, 3b als Quelle von Steuer- und Sicherheitssignalen akzeptiert wird.
Auf diese Weise wird der im obigen ersten Schritt für den Gruppen-Betrieb freigegebene Kran 1a oder 1b zum Gruppen-Betrieb angemeldet beziehungsweise in den Gruppen-Betrieb einbezogen. Die Einrichtung des Gruppen-Betriebs erfordert also beide zuvor beschriebenen Schritte im Sinne eines Quittiervorgangs. Alternativ ist auch eine umgekehrte Reihenfolge der beiden Schritte möglich. Dementsprechend kann zunächst das Betätigen der Anmeldetaste 12a als Anfrage nach einer Teilnahme am Gruppen-Betrieb erfolgen, das durch Betätigen der Abmeldetaste 12b bestätigt werden muss.
Um den Gruppen-Betrieb zu beenden, wird an dem einzigen aktivierten Steuerschalter 9a oder 9b die Abmeldetaste 12b betätigt. Ein entsprechendes Abmeldesignal wird über den Bus 7 an die Kransteuerungen 2a, 2b und die Katzsteuerungen 3a, 3b gesendet. Gegebenenfalls wird bei dem vorher im Passiv-Zustand gewesenen Steuerschalter 9a oder 9b die Not-/Halt-Taste deaktiviert und die Anmeldetaste 12a betätigt. Auch kann vorgesehen sein, dass der deaktivierte Steuerschalter 9a oder 9b nur aktiviert und somit einen Wechsel in den Normal-Betrieb bewirkt werden kann, wenn keines der Tastschaltelemente dieses Steuerschalters 9a oder 9b betätigt ist. Ein entsprechendes Anmeldesignal des zuvor deaktivierten Steuerschalters 9a oder 9b wird automatisch oder durch Betätigen eines entsprechenden Tastschaltelements über den Bus 7 an die Kransteuerungen 2a, 2b und die Katzsteuerungen 3a, 3b gesendet. Beide Steuerschalter 9a, 9b und die zugehörigen Krane 1a und 1b sind dann wieder im Zustand Normal-Betrieb. Auch die Beendigung des Gruppen-Betriebs erfordert also die beiden zuvor beschriebenen Schritte in umgekehrter Reihenfolge im Sinne eines Quittiervorgangs. Somit sind die beiden Krane 1a, 1b betriebsmäßig voneinander getrennt, aber weiterhin über den Bus 7 miteinander verbunden, um auf eine zukünftige Anforderung eines erneuten Gruppen-Betriebs reagieren zu können.
Im Zusammenhang mit den An- und Abmeldesequenzen zum Wechsel zwischen Normal- und Gruppenbetrieb und umgekehrt werden die Schritte des Abwählens von dem einen der beiden Steuerschalter 9a, 9b, der gefolgt ist von dem Anmelden durch den anderen der beiden Steuerschalter 9a, 9b, von den Kransteuerungen 2a, 2b und den Katzsteuerungen 3a, 3b überwacht, erkannt, kontrolliert und auf Zulässigkeit geprüft. Hierfür tauschen sich die Kransteuerungen 2a, 2b und die Katzsteuerungen 3a, 3b untereinander aus. Nur Ab- und Anmeldesequenzen in einer vorher bestimmten Art, beispielsweise nach den oben genannten beiden Schritten, werden berücksichtigt und auch die Abfolge der Schritte des Abwählens und Anmeldens werden geprüft, um einen sicheren Wechsel zwischen Normal- und Gruppen-Betrieb zu erreichen. Hierdurch wird ein hohes Maß an Sicherheit erreicht. In den Kransteuerungen 2a, 2b und den Katzsteuerungen 3a, 3b sind die Ab- und Anmeldesequenzen voreingestellt, so dass eine entsprechende Erkennung, Prüfung und am Ende der eigentliche Wechsel zwischen Normal- und Gruppen-Betrieb in den Kransteuerungen 2a, 2b und den Katzsteuerungen 3a, 3b erfolgen kann, sobald die richtige Abfolge und Art der Ab- und Anmeldesequenzen erkannt wurde.
In dem Gruppen-Betrieb ist nur der erste Steuerschalter 9a oder nur der zweite Steuerschalter 9b in einem Aktiv-Zustand und der verbleibende Steuerschalter 9a oder 9b in einem Passiv-Zustand. In dem Passiv-Zustand ist der entsprechende Steuerschalter 9a oder 9b deaktiviert und damit gegenüber einer Bedienung gesperrt. Dementsprechend werden alle an dem deaktivierten Steuerschalter 9a oder 9b erfolgenden Betätigungen von Tastschaltelementen ignoriert, die auf das Auslösen eines Fahr-, Hub- oder Senkvorgangs gerichtet sind. Es wird also verhindert, dass der Bus 7 mit diesbezüglichen Steuerbefehlen in Form von entsprechenden Steuersignalen beaufschlagt wird oder diese von den Steuerungen S1 und S2 ausgeführt werden. Mit anderen Worten kann durch den deaktivierten und im Passiv-Zustand befindlichen Steuerschalter 9a oder 9b kein Fahr-, Hub- oder Senkvorgang ausgelöst werden. Dies und auch darüber hinaus gehende Koordinierung der am Gruppen-Betrieb beteiligten Krane 1a, 1b ist nur über den einzigen im Aktiv-Zustand befindlichen aktivierten Steuerschalter 9a oder 9b möglich. Die erste Steuerung S1 und die zweite Steuerung S2 sind im Gruppen-Betrieb entsprechend eingestellt.
Innerhalb des zwei Krane 1a und 1b umfassenden Gruppen-Betriebs sind zwei Betriebsarten möglich, und zwar ein Synchron-Betrieb und ein Einzel-Betrieb. Die Auswahl der Betriebsart erfolgt durch Betätigung eines der Tastschaltelemente des aktivierten Steuerschalters 9a oder 9b, das entsprechender Weise als Auswahltaste 12c dient. In Abhängigkeit der ausgewählten Betriebsart wird von den Kranen 1a und 1b unterschiedlich auf die von dem aktivierten Steuerschalter 9a oder 9b an den Bus 7 gesendeten Steuersignale reagiert.
Ein Synchron-Betrieb, der wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel mit zwei Kranen 1a, 1b erfolgt, wird auch als Tandem-Betrieb bezeichnet. In dem Synchron-Betrieb ist der einzige aktivierte Steuerschalter 9a oder 9b gleichzeitig allen zum Gruppen-Betrieb angemeldeten Kranen, vorliegend also beiden Kranen 1a, 1b, derart zugeordnet, dass die Motoren 4a, 4b, 5a, 5b, 6a und 6b parallel auf die von dem aktivierten Steuerschalter 9a oder 9b gesendeten Steuersignale reagieren und die entsprechenden Steuerbefehle ausführen. Durch die parallele Ansteuerung der Kranfahrmotoren 4a, 4b, Katzfahrmotoren 5a, 5b und Hubwerksmotoren 6a, 6b bewegen sich die Motoren 4a, 4b, 5a, 5b, 6a und 6b des ersten Krans 1a und des zweiten Krans 1b gemeinsam und synchron, wodurch ein gleichläufiger Fahrvorgang und/oder Hubvorgang beziehungsweise Senkvorgang erfolgt.
Innerhalb des Gruppen-Betriebs und insbesondere innerhalb des Synchron-Betriebs und können kritische Betriebszustände auftreten, in denen der synchrone und parallele Betrieb der Motoren 4a, 4b, 5a, 5b, 6a und 6b unterbrochen werden muss, um kurz danach oder später wieder aufgenommen zu werden. Dies kann der Fall sein, wenn durch das Verfahren der beiden Krane 1a, 1b im Synchron-Betrieb die Last in eine unerwünschte und instabile Schrägstellung gerät, in der beispielsweise bei Schlaufen aufweisenden Lastaufnahmemitteln ein Herausrutschen und Absturz der Last droht. Auch kann bei einer Last in Form eines Schüttgut beinhaltenden Behälters im Synchron-Betrieb ein Verrutschen des Schüttguts zu einer instabilen Schrägstellung des Behälters auftreten. Dies macht jeweils eine rotatorische Änderung beziehungsweise Korrektur der Lage der Last notwendig, um die Schrägstellung zu korrigieren und eine stabile horizontale Ausrichtung der Last wiederherzustellen. Auch eine Korrektur der relativen Position der Krane 1a, 1b zueinander, insbesondere dessen Kranträger und/oder dessen das jeweilige Hubwerk tragenden Krankatzen, ist in diesem Zusammenhang denkbar. Dies kann auch erforderlich sein, ohne dass eine Schrägstellung der Last vorliegt.
Für derartige Korrekturen wird durch Betätigung der Auswahltaste 12c von dem Synchron- beziehungsweise Tandem-Betrieb in einen Einzel-Betrieb gewechselt. Der Gruppen-Betrieb wird hierbei nicht verlassen. In dem Einzel-Betrieb ist dementsprechend weiterhin nur einer der Steuerschalter 9a oder 9b im Aktiv-Zustand und der andere Steuerschalter 9a oder 9b verbleibt deaktiviert im Passiv-Zustand. Außerdem wird für den Einzel-Betrieb einer der beiden Krane 1a, 1b deaktiviert und damit in einen Passiv-Zustand versetzt, so dass nur einer der beiden Krane 1a, 1b aktiviert bleibt. Die Koordinierung, das heißt die Auswahl und Deaktivierung des jeweiligen Krans 1a oder 1b, erfolgt über den aktivierten Steuerschalter 9a, 9b durch die Betätigung eines entsprechenden Tastschaltelements. Hierbei kann über den aktivierten Steuerschalter 9a, 9b auch die Auswahl des jeweils aktivierten beziehungsweise deaktivierten Kran 1a oder 1b geändert werden.
Der jeweils deaktivierte Kran 1a oder 1b ignoriert dann zumindest solche Steuersignale beziehungsweise führt die entsprechenden Steuerbefehle nicht aus, die auf das Auslösen eines Fahr-, Hub- oder Senkvorgangs gerichtet sind. Steuersignale, die darauf gerichtet sind, dass der deaktivierte Kran 1a oder 1b wieder aktiviert werden soll, um in den Synchron-Betrieb zu wechseln, werden hingegen nicht ignoriert. Das Deaktivieren eines der beiden Krane 1a oder 1b führt somit dazu, dass nur der andere der beiden Krane 1a, 1b als einziger Kran 1a oder 1b in einem Aktiv-Zustand in dem Sinne aktiviert bleibt, dass er auf Steuersignale reagiert, die auf das Auslösen eines Fahr-, Hub- oder Senkvorgangs gerichtet sind, und diese ausführt. Die erste Steuerung S1 und die zweite Steuerung S2 sind im Einzel-Betrieb entsprechend der Auswahl, welcher Kran 1a, 1b im Aktiv-Zustand und welcher im Passiv-Zustand sein soll, eingestellt.
Damit kann im Einzel-Betrieb der erste Kran 1a und insbesondere dessen Hubwerk und Lastaufnahmemittel unabhängig von und relativ zu dem zweiten Kran 1b und insbesondere dessen Hubwerk und Lastaufnahmemittel bewegt werden. Es ist hierfür nicht erforderlich, in den Normal-Betrieb zu wechseln, in dem jeder Kran 1a, 1b über seinen zugehörigen Steuerschalter 9a, 9b bedient wird. Dadurch muss der Bediener auch nicht zwischen den Steuerschaltern 9a, 9b wechseln, sondern kann die Bedienung durchgehend über ein und denselben Steuerschalter 9a oder 9b durchführen.
Die Steuerungen S1 und S2 der Krane 1a, 1b sind dezentral aufgebaut und in die Module Kransteuerung 2a, 2b und Katzsteuerung 3a, 3b aufgeteilt, die jeweils für sich auf die jeweiligen Steuersignale der Steuerschalter 9a, 9b zum Umschalten zwischen Normal- und Gruppen-Betrieb beziehungsweise Synchron- und Einzel-Betrieb reagieren. Für das Umschalten zwischen Normal- und Gruppen-Betrieb und innerhalb des Gruppen-Betriebs zwischen Synchron-Betrieb und Einzel-Betrieb werden somit die vorhandene Kransteuerung 2a, 2b und die vorhandene Katzsteuerung 3a, 3b verwendet.
Wie zuvor bereits erwähnt, kann es innerhalb des Gruppen-Betriebs erforderlich sein, aus dem Synchron-Betrieb in den Einzel-Betrieb zu wechseln, um einen durch den Synchron-Betrieb erreichten kritischen Betriebszustand zu beheben. Hierfür wird dann im Einzel-Betrieb zumindest ein Fahr-, Senk- und/oder Hubvorgang als Korrekturbewegung durchgeführt. Während der Korrekturbewegung ändert sich die Verteilung der Last auf die am Gruppen-Betrieb und beteiligten und die Last tragenden Hubwerke und Lastaufnahmemittel. Dadurch besteht die Gefahr, dass der nicht an der Korrekturbewegung beteiligte deaktivierte Kran 1a oder 1b beziehungsweise dessen Hubwerk durch die Korrekturbewegung überlastet wird, ohne dass dies zwingend mit einer optisch wahrnehmbaren Schrägstellung der Last einhergehen muss. Auch ist es denkbar, dass bereits vor dem geplanten Beginn der Korrekturbewegung im Einzel-Betrieb eine Überlastung des deaktivierten Krans 1a oder 1b beziehungsweise dessen Hubwerks vorliegt. Eine Überlastung kann zur Beschädigung von Lastaufnahmemittel, Hubwerk und/oder Absturz der Last führen und ist daher zu verhindern.
Hierfür sieht das vorliegende Verfahren die folgenden Maßnahmen vor. Jedes Hubwerk ist in bekannter Weise mit einer einen Lastsensor aufweisenden Überlastsicherung (nicht dargestellt) versehen, um an dem jeweiligen Hubwerk kontinuierlich Lastwerte, die einer an dem Hubwerk angreifenden Teillast entsprechen, zu ermitteln und kontinuierlich mit einem jeweils zulässigen und parametrierbaren Grenzwert zu vergleichen. Die Durchführung eines Fahr-, Hub- und/oder Senkvorgangs wird von der Steuerung S1 beziehungsweise S2 im Überlastfall verhindert, das heißt wenn bei dem entsprechenden Hubwerk ein Lastwert ermittelt wird, der einen zulässigen Grenzwert überschreitet. Dies gilt sowohl für den Normal-Betrieb als auch für den Gruppen-Betrieb.
Im Einzel-Betrieb wird hierbei jedoch anders als im eingangs beschriebenen Stand der Technik nicht nur der aktivierte Kran 1a oder 1b beziehungsweise dessen Hubwerk im Hinblick auf eine mögliche Überlast überwacht, sondern auch der deaktivierte Kran 1a oder 1b beziehungsweise dessen Hubwerk. Zu diesem Zweck speichert die zugehörige Steuerung S1 oder S2 die vorangegangene Beteiligung jedes Krans 1a, 1b beziehungsweise Hubwerks am gemeinsamen Hubvorgang im Synchron-Betrieb. Des Weiteren stehen die jeweiligen Lastwerte und Grenzwerte beiden Steuerungen S1 und S2 über den Bus 7 zur Verfügung. Die Grenzwerte können in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebssituationen variieren und jeweils in den beiden Steuerungen S1 und S2 eingestellt werden. Als derartige Betriebssituationen können dadurch beispielsweise lastabhängig einzuhaltende Kran- beziehungsweise Hebezeugdistanzen, aus statischen Gründen erforderliche Lastreduzierungen beziehungsweise Lastbegrenzungen oder auch unterschiedliche Erfahrungsprofile von Bedienpersonen berücksichtigt werden. Die ermittelten Lastwerte und Grenzwerte werden verglichen. Wenn an dem deaktivierten Hubwerk eine Überlast anliegt, wird von der entsprechenden Steuerung S1 beziehungsweise S2 verhindert, dass das aktivierte Hubwerk einen Fahr-, Hub- und/oder Senkvorgang durchführen kann. Die Fahr-, Hub- und/oder Senkvorgang im Einzel-Betrieb wird dementsprechend gestoppt oder kann gar nicht erst begonnen, wenn bereits vor dem geplanten Beginn der Korrekturbewegung im Einzel-Betrieb eine Überlastung des deaktivierten Krans 1a oder 1b beziehungsweise dessen Hubwerks vorliegt.
In den vorgenannten Fällen kann die Last immer durch einen Wechsel zurück in den Synchron-Betrieb mit allen zuvor am gemeinsamen Hubvorgang beteiligten Hubwerken abgesenkt werden.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Erfindung zwar an Hand eines Gruppen-Betriebs mit zwei Kranen 1a, 1b beschrieben, jedoch ist das zuvor beschriebene Prinzip der Erfindung auch einfach auf einen Gruppen-Betrieb mit mehr als zwei Kranen 1a, 1b anwendbar. Hierbei erfolgt der Synchron-Betrieb dann analog zum Tandem-Betrieb mit allen der mindestens drei Krane, die wie oben beschrieben zum Gruppen-Betrieb angemeldet und steuerungsmäßig entsprechend zusammengeschaltet sind. In diesem Fall steht ebenso wie oben beschrieben als zweite Betriebsart ein Einzel-Betrieb zur Verfügung, bei dem dann nur ein einziger Kran aktiviert bleibt. Zusätzlich existiert als dritte Betriebsart auch ein Mehrfach-Betrieb. Die Auswahl des Synchron-, Mehrfach- oder Einzel-Betriebs erfolgt ebenfalls durch eine entsprechende Betätigung der Auswahltaste 12c. Der Mehrfach-Betrieb stellt eine Art „kleiner“ Synchron-Betrieb im Sinne eines Minder-Synchron-Betriebs dar. Im Mehrfach-Betrieb sind dementsprechend mindestens zwei Krane aktiviert und mindestens einer der Krane ist deaktiviert. Alle aktivierten Krane lassen sich analog zum regulären Synchron-Betrieb, bei dem alle am Gruppen-Betrieb beteiligten Krane aktiviert sind, parallel und synchron sowie relativ zu den deaktivierten Kranen betreiben. Die Aktivierung der am Mehrfach-Betrieb beteiligten Krane erfolgt durch Betätigung eines der Tastschaltelemente des aktivierten Steuerschalters 9a oder 9b, das entsprechender Weise als Aktivierungstaste 12d dient. Durch die Aktivierungstaste 12d erfolgt auch eine Deaktivierung der Krane, die ausgehend von dem Synchron- oder Mehrfach-Betrieb nicht oder nicht mehr am Mehrfach-Betrieb beteiligt sein sollen. Ein Einzel-Betrieb beziehungsweise Mehrfach-Betrieb im Anschluss an einen Synchron-Betrieb ist jedoch nur möglich, wenn wie oben beschrieben an keinem deaktivierten Kran beziehungsweise dessen Hubwerk eine Überlast ermittelt wird. Hierfür wird ebenfalls zu jedem Kran beziehungsweise Hubwerk die Beteiligung am Synchron-Betrieb in der zugehörigen Steuerung gespeichert. Anhand dieser Information werden nach dem Wechsel in den Einzel- oder Mehrfach-Betrieb von der Steuerung des mindestens einen aktivierten Hubwerks die jeweils ermittelten Lastwerte und Grenzwerte aller ursprünglich am Synchron-Betrieb beteiligten Hubwerke verglichen, um im Überlastfall einen Fahr-, Hub- und/oder Senkvorgang des mindestens einen aktivierten Hubwerks zu verhindern. Die gespeicherten Informationen über den gemeinsamen Hubvorgang im Synchron-Betrieb beziehungsweise die an diesem Synchron-Betrieb beteiligten Hubwerke werden gelöscht, sobald zu sämtlichen dieser Hubwerke Lastwerte ermittelt werden, die die Überlastung desjenigen Hubwerks mit dem geringsten Grenzwert ausschließen.
Das zuvor beschriebene Verfahren ist nicht beschränkt auf das Betreiben von Kranen, deren Hubwerke horizontal verfahrbar sind, sondern grundsätzlich auch auf das Betreiben von Hebezeugen beziehungsweise deren jeweils ortsfestem Hubwerk anwendbar, bei deren Betreiben dementsprechend nur Hubvorgänge und Senkvorgänge und keine Fahrvorgänge erfolgen.
Bezugszeichenliste

1a: erster Kran
1b: zweiter Kran
2a: erste Kransteuerung
2b: zweite Kransteuerung
3a: erste Katzsteuerung
3b: zweite Katzsteuerung
4a: erster Kranfahrmotor
4b: zweiter Kranfahrmotor
5a: erster Katzfahrmotor
5b: zweiter Katzfahrmotor
6a: erster Hubwerksmotor
6b: zweiter Hubwerksmotor
7: Bus
7a: erster Busabschnitt
7b: zweiter Busabschnitt
7c: Drahtlosbus
8a: erstes Kopplungsmodul
8b: zweites Kopplungsmodul
9a: erster Steuerschalter
9b: zweiter Steuerschalter
9c: Kabelsteuerschalter
10a: erste Drahtlosverbindung
10b: zweite Drahtlosverbindung
11a: erstes Schalter-Kopplungsmodul
11b: zweites Schalter-Kopplungsmodul
12a: Anmeldetaste
12b: Abmeldetaste
12c: Auswahltaste
12d: Aktivierungstaste
S1: erste Steuerung
S2: zweite Steuerung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011053014 A1 [0003]
DE 3147158 A1 [0006]

Claims

Verfahren zum Betreiben von mindestens zwei Hebezeugen in einem Gruppen-Betrieb, wobei jedes Hebezeug ein Hubwerk aufweist, über das jeweils ein Lastaufnahmemittel durch einen Hubvorgang angehoben oder durch einen Senkvorgang abgesenkt werden kann, in dem Gruppen-Betrieb in einer Betriebsart Synchron-Betrieb zunächst ein gemeinsamer Hubvorgang durch die mindestens zwei Hubwerke erfolgt, um eine an den Lastaufnahmemitteln befestigte Last zu bewegen, nach dem gemeinsamen Hubvorgang für einen Wechsel von dem Synchron-Betrieb in einen Einzel-Betrieb oder einen Mehrfach-Betrieb mindestens eins der am gemeinsamen Hubvorgang beteiligten Hubwerke deaktiviert wird und mindestens eins der beteiligten Hubwerke aktiviert bleibt, so dass nur noch jedes aktivierte Hubwerk relativ zu jedem deaktivierten Hubwerk einen Hubvorgang oder Senkvorgang durchführen kann, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes an dem gemeinsamen Hubvorgang beteiligte Hubwerk, insbesondere jedes deaktivierte Hubwerk, ein Lastwert, der einer an dem Hubwerk angreifenden Teillast entspricht, ermittelt und mit einem jeweils zulässigen Grenzwert verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hubvorgang oder der Senkvorgang jedes aktivierten Hubwerks verhindert wird, wenn bei dem mindestens einen deaktivierten Hubwerk ein Lastwert ermittelt wird, der einen zulässigen Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass für jedes Hubwerk kontinuierlich Lastwerte ermittelt und mit einem jeweils zulässigen Grenzwert verglichen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zu jedem Hubwerk die Beteiligung am Synchron-Betrieb, insbesondere am gemeinsamen Hubvorgang, gespeichert wird und anhand dieser Information nach dem Wechsel in den Einzel- oder Mehrfach-Betrieb von einer Steuerung (S1, S2) des mindestens einen aktivierten Hubwerks die jeweils ermittelten Lastwerte und Grenzwerte aller ursprünglich am Synchron-Betrieb beteiligten Hubwerke verglichen werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Hubwerk unabhängig von dem Hub- oder Senkvorgang durch einen Fahrvorgang in mindestens einer horizontalen Richtung bewegbar ist und der Fahrvorgang jedes aktiven Hubwerks verhindert wird, wenn bei dem mindestens einen deaktivierten Hubwerk ein Lastwert ermittelt wird, der einen zulässigen Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Grenzwert in Abhängigkeit von verschiedenen Betriebssituationen variieren kann und insbesondere in einer Steuerung (S1, S2) des jeweiligen Hubwerks eingestellt werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Hebezeug als Kran (1a, 1b) mit einem Kranträger, insbesondere als Brückenkran, ausgebildet ist.
Anordnung mit mindestens zwei Hebezeugen, insbesondere zwei Kranen (1a, 1b), dadurch gekennzeichnet, dass die Hebezeuge und insbesondere deren Steuerungen (S1, S2) ausgebildet sind, um nach einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 betrieben werden zu können.