DE102017125715A1 - Vorrichtung zur Kompensation von Schrägzug bei Kranen - Google Patents

Vorrichtung zur Kompensation von Schrägzug bei Kranen Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kompensation von Schrägzug bei Kranen mit wenigstens einem Ausleger, einem Auslegerantrieb zum Verstellen eines Winkels und/oder einer Länge des Auslegers und/oder zum Verfahren einer Laufkatze, und einer Steuerung-/Regelungsvorrichtung zur Steuerung/Regelung des Auslegerantriebs. Die Erfindung ist ferner auf einen Kran mit einer entsprechenden Vorrichtung gerichtet.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Kompensation von Schrägzug bei Kranen mit wenigstens einem Ausleger, einem Auslegerantrieb zum Verstellen eines Winkels und/oder einer Länge des Auslegers und/oder zum Verfahren einer Laufkatze, und einer Steuerung-/Regelungsvorrichtung zur Steuerung/Regelung des Auslegerantriebs.
  • Gemäß dem Stand der Technik ist es bekannt, dass beim Anheben von Lasten mittels eines Krans aufgrund der Belastung des Turms, des Auslegers und/oder der Auslegerabspannung eine Verformung der Geometrie bzw. des Stahlbaus des Krans auftritt. Diese Verformung führt zu einem Schrägzug des Seils bzw. des Lastseils des Krans. Wenn die Last nun vom Boden angehoben wird bzw. in dem Moment, in dem die Last den Boden kaum oder gar nicht mehr berührt, entsteht aufgrund des zuvor entstandenen Schrägzugs des Seils eine Pendelbewegung der nunmehr freihängenden bzw. angehobenen Last. Ebenso kann beim Absetzen einer Last eine Entspannung des Stahlbaus bzw. des Krans dazu führen, dass der Kran zurückfedert und damit abermals ein Schrägzug des Seils bewirkt wird. Dies geht mit möglichen Gefahren, wie dem Entstehen eines Lastpendelns einher, was insbesondere bei engen Platzverhältnissen zu Sach- oder Personenschäden, wie beispielsweise Quetschungen, führen kann. Weiterhin kann die Horizontalbewegung der Last dazu führen, dass das zulässige Lastmoment des Krans überschritten wird.
  • Bekannterweise gleichen geübte Kranfahrer den Schrägzug durch ein gezieltes Korrigieren der Ausladung, wie z.B. durch Verfahren einer Laufkatze bei Katzauslegerkranen oder durch Verstellen des Auslegerwinkels bei Verstellauslegerkranen aus. Bei Verstellauslegerkranen, bei denen für gewöhnlich ein Neigungssensor im Ausleger installiert ist, kann damit die Winkeländerung aufgrund der Belastung erfasst werden. Der Kranfahrer hat so die Möglichkeit, den Auslegerwinkel auf den ursprünglichen Wert zu korrigieren, bevor die Last vom Boden abhebt. Dies erfolgt jedoch nicht automatisch, das heißt der Kranfahrer muss zum Anheben einer Last zwei Antriebe parallel ansteuern. Außerdem wird hierbei lediglich der Biegewinkel von Turm und Ausleger, nicht jedoch die Durchbiegung des Turms bzw. ein horizontaler Weg oder eine Abweichung von der Horizontalen des Oberkrans in Folge der Turmbiegung kompensiert. Bei Katzauslegerkranen gibt es in der Regel keine Möglichkeit, die Verformung zu erfassen.
  • Vor diesem Hintergrund ist es Aufgabe der Erfindung eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels der die Kompensation des Schrägzugs bei Kranen verbessert bzw. vereinfacht werden kann.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung zur Kompensation von Schrägzug bei Kranen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Demnach ist eine Vorrichtung mit wenigstens einem Ausleger, einem Auslegerantrieb zum Verstellen eines Winkels und/oder einer Länge des Auslegers und/oder zum Verfahren einer Laufkatze, einem Sensor zur Erfassung des Winkels des Auslegers und/oder der Verformung wenigstens eines Teils des Krans und einer Steuerungs-/Regelungsvorrichtung zur Steuerung des Auslegerantriebs vorgesehen, wobei beim Anheben und/oder Absetzen einer Last durch den Kran der erfasste Sensorwert mittels der Steuerungs-/Regelungsvorrichtung und des Auslegerantriebs konstant gehalten ist.
  • Bei dem Auslegerantrieb kann es sich beispielsweise um eine Motorwinde zur Veränderung der Abspannung des Krans oder der Position der Laufkatze und/oder um eine hydraulische Zylinderkolbenvorrichtung handeln, mittels der der Ausleger verschwenkt werden kann.
  • Somit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch bei einem Mobilkran angewandt bzw. mit diesem gekoppelt werden und entsprechend zur Reduktion bzw. Verhinderung von Schrägzug bei Mobilkranen genutzt werden.
  • Mit dem erfassten Sensorwert kann ein Winkel des Auslegers gemeint sein, welcher vom Ausleger und der Horizontalen aufgespannt wird. Alternativ kann der Sensorwert ein Wert sein, der proportional zu einer Verformung des Krans ist und beispielsweise einer Spannung in der Krankonstruktion entspricht. Mit dem Konstanthalten des Sensorwertes ist gemeint, dass die Steuerungs-Regelungsvorrichtung mittels des Sensors einen ersten Ist-Wert erfasst und bei im Folgenden erfasster Veränderung des zuerst gemessenen Ist-Werts den Auslegerantrieb so ansteuert/anregelt, dass der Fehler bzw. die Veränderung oder Abweichung zwischen einem zunächst gemessenen Ist-Wert und einem danach gemessenen abweichenden Wert minimiert wird. Bei der Verformung des Krans kann es sich beispielsweise um die Biegung des Turm oder des Auslegers des Krans handeln. Vorteilhafterweise kann so erfindungsgemäß unter Verwendung von in bekannten Kranen vorgesehenen Sensoren eine Schrägzugkompensation durchgeführt werden.
  • In einer bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der Auslegerantrieb eine Einziehwinde oder eine Abspannwinde ist. Die entsprechende Winde kann so über die Steuerungs-/Regelungsvorrichtung zum Bewegen des Auslegers angesteuert bzw. angeregelt werden, dass der vom Sensor erfasste Sensorwert bzw. Parameter konstant oder eine Abweichung zwischen einem zuerst gemessenen Sensorwert und einem dem weiteren Betrieb des Krans gemessenen Wert verringert bzw. minimiert wird. Dabei ist es denkbar, dass die Einziehwinde bzw. die Abspannwinde zur Veränderung der Länge des Auslegers des Krans durch entsprechendes Ein- oder Ausfahren des Auslegers genutzt wird. Hierdurch kann der Schrägzug ebenfalls verringert, allerdings nicht vollständig kompensiert werden, da die Durchbiegung des Turms bzw. des Auslegers nicht kompensiert wird. Alternativ ist auch denkbar, dass der Auslegerantrieb als Zylinderkolbenvorrichtung ausgebildet ist und zum Verschwenken des Auslegers mit diesem gekoppelt ist.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass der wenigstens eine Sensor ein Neigungssensor, ein optischer Sensor, ein Längengeber zur Messung von Verformungen, ein GPS-Sensor und/oder ein Seilzugsensor in oder an einer Abspannung des Krans ist. Demnach ist eine Verwendung von mehr als einem Sensor zur Erfassung der jeweiligen Kranparameter bzw. der geometrischen Ausbildung oder Verformung des Krans einsetzbar. Insbesondere ist es möglich, mehr als einen Sensor zur Erfassung der Ausrichtung bzw. Verformung des Krans kombiniert zu verwenden.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass die Steuerungs-/Regelungsvorrichtung den Auslegerantrieb auf Grundlage eines aus mehreren Sensorwerten berechneten Bezugswerts ansteuert. Bei dem berechneten Bezugswert kann es sich beispielsweise um das Lastmoment handeln, welches von dem Gewicht der vom Kran gehobenen Last und der entsprechenden Ausladung oder von den auf den Kran einwirkenden Abstützkräften und der Ausladung abgeleitet werden kann.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführung ist denkbar, dass das Verhältnis von Sensorwert und/oder Bezugswert zur Ausladungsverschiebung aufgrund der Verformung des Krans mit einem Prüfgewicht skaliert oder bestimmt und/oder rechnerisch ermittelt ist. Zur rechnerischen Ermittlung des Verhältnisses von Sensorwert bzw. Bezugswert zur Ausladungsverschiebung kann die Steifigkeit und der Kranaufbau bzw. die Geometrie des Krans herangezogen werden. Die Erfindung ist ferner auf einen Kran mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 gerichtet.
  • Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand der in den Figuren beispielhaft gezeigten Ausführungen erläutert. Dabei zeigen:
    • 1a: Gattungsgemäßer Kran mit auf dem Untergrund aufliegender Last;
    • 1b: Gattungsgemäßer Kran kurz vor dem Anheben einer Last;
    • 1c: Gattungsgemäßer Kran kurz nach dem Anheben einer Last;
    • 2a: Kran mit erfindungsgemäßer Vorrichtung zur Kompensation vom Schrägzug mit auf dem Untergrund aufliegender Last;
    • 2b: Kran mit erfindungsgemäßer Vorrichtung zur Kompensation vom Schrägzug kurz vor dem Anheben einer Last;
    • 2c: Kran mit erfindungsgemäßer Vorrichtung zur Kompensation vom Schrägzug kurz nach dem Anheben einer Last;
    • 3: Wirkstruktur bei der Nutzung eines Krans mit erfindungsgemäßer Vorrichtung;
    • 4a-4c: Kran beim Anheben einer Last;
    • 5: Kennlinie des Lastmoments und der Ausladungsverschiebung eines Krans;
    • 6: Kennlinie des Lastmoments und der Ausladungsverschiebung eines Krans mit Zeitpunkt des Abhebens einer Last;
    • 7: Kennlinien der Ausgabewerte eines Absolutwertgebers und des Auslegerwinkels eines Krans ohne Last und mit maximal zulässiger Last;
    • 8: schematische Ansicht einer abweichenden Auslegerneigung gemäß einem ersten Ansatz; und
    • 9: schematische Ansicht einer abweichenden Auslegerneigung gemäß einem zweiten Ansatz.
  • 1a zeigt einen aus dem Stand der Technik bekannten Kran 1 mit einem Ausleger 2, der über keine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Kompensation von Schrägzug verfügt. Der Kran 1 umfasst einen Auslegerantrieb 3, der den Ausleger 2 verstellen und/oder die Laufkatze 7 bewegen kann. Bei auf dem Boden abgelegter Last 6 ist der Kran 1 zumindest von der Last 6 nicht belastet und weist auch daher keine durch die Last 6 bedingten Verformungen auf.
  • Mit dem Begriff des Auslegerantriebs 3 kann ein Antrieb zum Bewegen des Auslegers 2 oder auch ein sonstiger am Kran vorgesehener Antrieb gemeint sein, wie beispielsweise eine Einziehwinde 8 oder Abspannwinde 9, mittels der weitere oder andere Krankomponenten bewegt werden können.
  • Bei Anheben der Last 6 vom Boden wird entsprechend auch der Kran 1 belastet, auch dann schon, während die Last zunächst noch am Boden liegen bleibt bzw. den Boden berührt. Dies führt unter anderem zu einer Horizontalbewegung des Oberkrans bzw. insbesondere des Auslegers 2 und einem entsprechenden Schrägzug des Seils, wie 1b zeigt.
  • Hebt die Last 6, wie in 1c gezeigt vom Boden ab, so ergibt sich durch die zuvor in 1b gezeigte Horizontalbewegung bzw. Drehbewegung des Oberkrans im Moment des Anhebens der Last 6 eine Schräglage bzw. ein Schrägzug des Seils des Krans 1, was zum Lastpendeln und entsprechend zu einer Ausladungsvergrößerung durch das Lastpendeln führen kann.
  • Der in der 2a gezeigte Kran 1 mit erfindungsgemäßer Vorrichtung zur Kompensation des Schrägzugs unterscheidet sich zunächst kaum vom in der 1a gezeigten, aus dem Stand der Technik bekannten Kran 1, wobei in 1a und 2a jeweils Krane in einem unbelasteten Zustand gezeigt sind. Beginnt allerdings der erfindungsgemäße Kran 1 gemäß 2b die Last 6 anzuheben, während diese noch am Boden ist bzw. noch den Boden berührt, so kann erfindungsgemäß die Ausladung des Krans 1 automatisch reduziert werden, wodurch der Schrägzug entsprechend reduziert und einer Pendelbewegung bei weiterem Anheben der Last 6 vorgebeugt wird. Hebt der Kran 1 wie in 2c gezeigt die Last vom Boden ab, so liegt in dem Moment erfindungsgemäß kein Schrägzug vor und es stellt sich kein Lastpendeln ein. Hierzu wird wie in 2b gezeigt die Laufkatze 7 so verfahren und/oder der Ausleger 2 so verschwenkt, dass das Seil keinen Schrägzug aufweist bzw. vertikal angeordnet ist.
  • Mittels des in den 2a bis 2c gezeigten Sensors 5 kann beispielsweise die Neigung des Auslegers 2, die Verformung auf Basis einer erfassten Längenänderung des Auslegers 2 und/oder die Spannung in der Abspannung des Krans 1 erfasst werden.
  • Wenigstens ein entsprechender Sensor 5 kann zum Beispiel am Ausleger 2 vorgesehen sein oder alternativ oder zusätzlich dazu an weiteren Komponenten wie dem Turm des Krans vorgesehen sein. Die Steuerungs-/Regelungsvorrichtung 4 kann die von dem Sensor 5 oder von den Sensoren 5 erfassten Werte erfassen und auf deren Grundlage bestimmen, wie der Auslegerantrieb 3 anzusteuern ist, damit sich möglichst kein Schrägzug einstellt.
  • Um die Steuerungs-/Regelungsvorrichtung 4, die beispielsweise als Teil des Krans 1 ausgebildet sein kann, entsprechend zur Steuerung des Auslegerantriebs 3 einzustellen, kann mittels des Krans 1 ein bekanntes Prüfgewicht angehoben werden, wobei die erfassten Sensorwerte entsprechend hinterlegt werden können. Dies kann bei unterschiedlichen Auslegerwinkeln bzw. Ausladungen des Krans 1 durchgeführt werden. Eine entsprechend erstelle Wertetabelle mit den erfassten Sensorwerten, dem Prüfgewicht und/oder den entsprechenden Auslegerwinkeln bzw. Ausladungen kann im Betrieb des Krans 1 zur Kompensation des Schrägzugs herangezogen werden.
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung der Wirkstruktur bei der Nutzung eines Krans 1 mit erfindungsgemäßer Vorrichtung. Hierbei werden zunächst eine oder mehrere Bezugsgrößen ermittelt, die in einem eindeutigen Zusammenhang zur Verformung des Krans 1 bzw. des Stahlbaus des Krans 1 stehen. Ebenso kann durch das Zusammenwirken zweier oder mehrerer Sensoren 5 eine insbesondere rechnerische Größe generiert bzw. erfasst werden. Hierbei können die folgenden Sensoren in beliebiger Kombination und Anzahl verwendet werden: Lastmomentsensoren, Neigungssensoren im Turm und/oder Ausleger 2 des Krans 1, Kraftsensoren bzw. eine Messachse oder ein Zugkraftsensor im Hubseilstrang, Ausladungssensoren, Kraftsensoren in der Abspannung, im Abspannseil, in Nackenseil und/oder im Einziehseil, GPS-Sensoren, optische Sensoren wie beispielsweise eine Kamera, Kraftsensoren und/oder Dehnungssensoren und/oder Längengeber im Stahlbau des Krans 1, Kraftsensoren und/oder hydrostatische Drucksensoren in der Abstützung des Krans 1, Drucksensoren in einem Verstellzylinder des Krans 1, und/oder Absolutwertgeber auf einer Seiltrommel bzw. Winde.
  • Mit einer Übertragungsfunktion kann aus der ermittelten Bezugsgröße bzw. aus den ermittelten Bezugsgrößen die Verformung des Krans 1 generiert bzw. bestimmt werden. Die Übertragungsfunktion kann zum Beispiel mit einem rechnerischen Zusammenhang oder einem Kennfeld abgebildet werden. Die Verformung kann zum Beispiel einer Ausladungsverschiebung und/oder einer Winkeländerung von Turm und/oder Ausleger 2 entsprechen. Je nach Krantyp können hier unterschiedliche Krankonfigurationen bzw. Turm-/Ausiegerkonfigurationen oder Hubseileinscherungen berücksichtigt werden.
  • Es bestehen die folgenden Möglichkeiten für die Ermittlung der Übertragungsfunktion:
    • • Die Übertragungsfunktion kann fest in einer Steuerung bzw. in der Steuerungs-/Regelungsvorrichtung 4 hinterlegt sein. Vorliegend können die Begriffe der Steuerung und der Steuerungs-/Regelungsvorrichtung 4 synonym verwendet werden.
    • • Die Übertragungsfunktion oder die Übertragungsfunktionen können vom Kranhersteller einmalig, zum Beispiel durch Messungen und/oder durch Berechnungen ermittelt und dann fest in der Steuerung bzw. Steuerungs-/Regelungsvorrichtung 4 hinterlegt werden.
    • • Die Übertragungsfunktion kann durch Referenzmessung bzw. durch Skalieren bestimmt sein. Bei einer oder mehreren Messungen können die Bezugsgröße bzw. die Bezugsgrößen und zusätzlich die Verformung gemessen werden, um deren Zusammenhang zu ermitteln.
    • • Die Übertragungsfunktion kann durch Kombination aus Rechnung und Referenzmessung bestimmt werden. Der Zusammenhang zwischen Bezugsgröße und Ausladungsverschiebung kann in der Kransteuerung hinterlegt sein, kann aber zudem durch eine Referenzmessung überprüft und/oder angepasst werden.
    • • Die Übertragungsfunktion kann durch deren Berechnung in der Steuerung bzw. Steuerungs-/Regelungsvorrichtung 4 ermittelt werden.
    • • Die Übertragungsfunktion kann an die Steuerung bzw. Steuerungs-/Regelungsvorrichtung 4 über beispielsweise UMTS, LTE, 4G und/oder 5G gesendet werden.
  • Schließlich kann gemäß dem gezeigten Wirkprinzip die nun bekannte Verformung des Krans und damit der Schrägzug angezeigt und korrigiert bzw. ausgeglichen werden.
    • • Bei der Anzeige der Verformung wird die Verformung lediglich visualisiert, z.B. auf einem Display. Der Bediener hat damit die Möglichkeit, selber die Korrektur beispielsweise über eine manuelle Steuereinrichtung vorzunehmen.
    • • Bei einer automatischen Korrektur kompensiert die Kransteuerung die Ausladungsverschiebung vollautomatisch. Dieser Modus könnte entweder dauerhaft aktiv sein oder vom Bediener nach Bedarf z.B. über einen Wahlschalter und/oder eine Displayeingabe aktiviert werden.
    • • Die Korrekturbewegung kann auch vom Bediener über einen Taster, einen Steuerhebel und/oder über eine Displayeingabe gesteuert werden. Die Fahrbewegung zum Ausgleich des Schrägzugs wird damit bewusst vom Bediener vorgegeben.
  • Die Verformung des Krans 1 kann beispielsweise unter Nutzung eines Nutzlastsensors und eines Ausladungssensors gemessen werden.
  • In einem ersten Ansatz können im Kran 1 die entsprechenden Sensoren 5 zum Messen der Nutzlast und der Ausladung installiert sein. Aus diesen zwei Sensoren 5 wird in der Kransteuerung rechnerisch das Lastmoment ermittelt, welches in diesem Fall die Bezugsgröße darstellt. Ebenso denkbar ist, dass zusätzlich zum Lastmoment die Ausladung eine zweite Bezugsgröße ist. Dies hängt im Wesentlichen vom Kranaufbau und den dadurch bedingten statischen Zusammenhängen ab.
  • Der Schrägzug kann dann durch eine Referenzmessung bzw. durch Skalieren ermittelt werden. Nach der Montage des Krans 1 kann mit einer Referenzmessung der Zusammenhang zwischen der Bezugsgröße „Lastmoment“ und der Ausladungsverschiebung ermittelt werden. Die Ausladungsverschiebung kann hierbei der Verformung des Stahlbaus des Krans 1 entsprechen. Hierfür wird eine bekannte Nutzlast bei einer bekannten Ausladung angehoben und die durch das Anheben resultierende Ausladungsvergrößerung gemessen. Die Ausladungsverschiebung Δs ergibt sich hierbei aus der folgenden Gleichung: Δ s=s real − s Ausladungssensor
    Figure DE102017125715A1_0001
  • 4a - 4c verdeutlichen diesen Zusammenhang. 4a zeigt dabei einen Kran mit am Boden abgelegter Last, wobei der Kran nicht durch die Last belastet ist. 4b zeigt einen Kran, bei dem die von ihm zu hebende Last zwar noch auf dem Boden aufliegt, jedoch den Kran bereits mit einem Teil ihrer Gewichtskraft beaufschlagt. In diesem Zustand wird eine Horizontalbewegung des Krans 1 bzw. des Oberkrans bewirkt. 4c zeigt den Kran von 4b im Moment des Anhebens der Last vom Boden, wobei die gemessene Ausladungsvergrößerung Δs in den 4b und 4c gezeigt ist.
  • In diesem Beispiel wird von einem linearen Zusammenhang zwischen Lastmoment und Ausladungsverschiebung ausgegangen, der in 5 gezeigt ist. Ebenso denkbar wären nichtlineare Zusammenhänge. Der oben ermittelte Zusammenhang wird in der Kransteuerung 4 abgespeichert.
  • Der Kranführer kann an einem Display die automatische Korrektur des Schrägzugs aktivieren, um einen unerwünschten Schrägzug auszugleichen. Beim Anheben einer Last wird dann aus der Nutzlast und der Ausladung insbesondere online das Lastmoment berechnet. Dabei wird automatisch die Ausladung mit der Laufkatze 7 um die entsprechend ermittelte Ausladungsverschiebung korrigiert. s * = s-s cor
    Figure DE102017125715A1_0002
  • Da sich der Kran 1 vor dem Abheben der Last 6 zunächst verformt und diese Verformung gleichzeitig oder zeitversetzt kompensiert wird, liegt zum Zeitpunkt des Abhebens der Last 6 vom Boden kein Schrägzug mehr vor. Diese Situation ist in 6 und in den 2a bis 2c gezeigt.
  • Wird die Erfindung im Zusammenhang mit einem Mobilkran mit Verstellausleger genutzt, so kommt auch ein anderes Wirkprinzip in Frage. So ist es denkbar, dass die Verformung des Stahlbaus durch Neigungssensoren im Ausleger und Absolutwertgeber der Abspannwinde 9 gemessen wird. Der Schrägzug kann in dieser Situation mittels einer Übertragungsfunktion ermittelt werden, die fest in der Steuerung hinterlegt sein kann. Das Ausgleichen des Schrägzugs erfolgt dann über entsprechende Korrekturbefehle.
  • In diesem Fall wird bei einem Mobilkran mit Verstellausleger die Auslegerneigung mit der Abspannwinde 9 verstellt, welche mit einem Absolutwertgeber ausgeführt ist. Zwischen den Werten des Neigungssensors im Ausleger und des Absolutwertgebers der Abspannwinde 9 besteht ein Zusammenhang. Beim Anhängen einer Nutzlast verändert sich aufgrund der Verformung des Stahlbaus von Turm und Ausleger sowie der Dehnung des Abspannseils die Neigung des Auslegers, der Absolutwertgeber der Abspannwinde bleibt hingegen konstant. Dadurch ändert sich der Zusammenhang zwischen Auslegerwinkel und Absolutwertgeber. Näheres hierzu ist der 7 entnehmbar.
  • Der Zusammenhang zwischen den Messgrößen des Neigungssensors und des Absolutwertgebers der Abspannwinde sind bei unbelastetem Zustand (ohne Nutzlast) in diesem Beispiel fest hinterlegt. Damit wird jedem Wert des Absolutwertgebers ein erwarteter Neigungswinkel zugeordnet. Beim Anheben einer Nutzlast kommt es nun zu einer Abweichung zwischen erwarteter und tatsächlicher Auslegerneigung. Im ersten Ansatz kann diese Abweichung korrigiert werden, indem der Auslegerwinkel mit der Abspannwinde 9 wieder auf den ursprünglichen Wert korrigiert wird. Hierbei wird jedoch lediglich der Biegewinkel von Turm und Ausleger, nicht jedoch die Durchbiegung des Turms (horizontaler Weg des Oberkrans infolge der Turmbiegung) kompensiert. Näheres ist hierzu 8 entnehmbar.
  • In einem zweiten Ansatz kann zusätzlich zur Kompensation des Winkels auch die Durchbiegung des Turms ausgeglichen wird. In diesem Fall muss der Auslegerwinkel bei einer Belastung steiler als ursprünglich eingestellt werden. Näheres hierzu ist 9 entnehmbar.
  • Zum Ausgleichen des Schrägzugs wird dem Kranführer an einem Display der Schrägzug visuell dargestellt, eventuell mit akustischem Signal. Mit einem Taster oder einer Eingabe am Touchdisplay kann er dann die Korrekturbewegung bzw. einen Korrekturbefehl zum Verstellen des Auslegers auslösen.

Claims (8)

  1. Vorrichtung zur Kompensation von Schrägzug bei einem Kran (1) mit wenigstens einem Ausleger (2), wenigstens einem Auslegerantrieb (3) zum Verstellen eines Winkels und/oder einer Länge des Auslegers (2) und/oder zum Verfahren einer Laufkatze (7), mit wenigstens einem Sensor (5) zur Erfassung des Winkels des Auslegers (2) und/oder der Verformung wenigstens eines Teils des Krans (1) und mit wenigstens einer Steuerungs-/Regelungsvorrichtung (4) zur Steuerung des Auslegerantriebs (3), wobei beim Anheben und/oder Absetzen einer Last (6) durch den Kran (1) der erfasste Sensorwert mittels der Steuerungs-/Regelungsvorrichtung (4) und des Auslegerantriebs (3) konstant gehalten ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Auslegerantrieb (3) wenigstens eine Einziehwinde (8) oder Abspannwinde (9) ist.
  3. Dass der Auslegerantrieb (3) eine hydraulische Kolben-Zylinder-Vorrichtung ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (5) ein Neigungssensor, ein optischer Sensor, ein Längengeber zur Messung von Verformungen, ein GPS-Sensor und/oder ein Seilzugsensor in oder an einer Abspannung des Krans (1) ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungs-/Regelungsvorrichtung (4) den Auslegerantrieb (3) auf Grundlage eines aus mehreren Sensorwerten berechneten Bezugswerts ansteuert.
  6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Bezugswert das aus der Ausladung des Krans (1) und dem Gewicht der Last (6) oder den Abstützkräften berechnete Lastmoment ist.
  7. Vorrichtung wenigstens nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis von Sensorwert und/oder Bezugswert zur Ausladungsverschiebung aufgrund der Verformung des Krans (1) mit einem Prüfgewicht skaliert oder bestimmt und/oder rechnerisch ermittelt ist.
  8. Kran (1) mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4015436A1 (de) * 2020-12-15 2022-06-22 Schneider Electric Industries SAS Verfahren zur optimierung einer anti-pendel-funktion

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK180746B1 (en) * 2020-08-18 2022-02-10 Hmf Group As Control system for cantilever crane and method for controlling a cantilever crane

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN86203711U (zh) * 1986-06-09 1987-02-11 张文胜 缆索塔式起重机
JPH01167199A (ja) * 1987-12-22 1989-06-30 Kobe Steel Ltd クレーンの鉛直吊上げ方法
JPH01256497A (ja) 1988-04-04 1989-10-12 Tadano Ltd 伸縮ブームを有するクレーンの吊荷地切時荷振防止装置
JPH01256496A (ja) * 1988-04-04 1989-10-12 Tadano Ltd ブームを有するクレーンの吊荷地切時荷振防止装置
DE4409153A1 (de) 1994-03-17 1995-09-21 Faun Gmbh Verfahren zur Erfassung der Änderung des Radius eines Auslegers eines Kranes unter Last
DE19842436A1 (de) * 1998-09-16 2000-03-30 Grove Us Llc Shady Grove Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation der Verformung eines Kranauslegers bei dem Aufnehmen und Absetzen von Lasten
JP2005306602A (ja) * 2004-03-23 2005-11-04 Tadano Ltd ブーム式クレーンに用いられる荷物の地切装置
US7489098B2 (en) 2005-10-05 2009-02-10 Oshkosh Corporation System for monitoring load and angle for mobile lift device
DE102007039408A1 (de) 2007-05-16 2008-11-20 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Kransteuerung, Kran und Verfahren
NO337712B1 (no) 2010-03-24 2016-06-06 Nat Oilwell Varco Norway As Anordning og fremgangsmåte for å redusere dynamiske laster i kraner
CN101920914A (zh) 2010-06-19 2010-12-22 张培霞 汽车式上回转塔吊
DE102012004803A1 (de) * 2012-03-09 2013-09-12 Liebherr-Werk Nenzing Gmbh Kransteuerung mit Antriebsbeschränkung
JP5889688B2 (ja) * 2012-03-26 2016-03-22 株式会社タダノ 作業機械
DE102014012457A1 (de) * 2014-08-20 2016-02-25 Liebherr-Werk Ehingen Gmbh Automatisches Aufrichten eines Krans
DE202015001024U1 (de) * 2015-02-09 2016-05-10 Liebherr-Werk Biberach Gmbh Kran mit Überwachungsvorrichtung zum Überwachen der Überlastsicherung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4015436A1 (de) * 2020-12-15 2022-06-22 Schneider Electric Industries SAS Verfahren zur optimierung einer anti-pendel-funktion
US11866302B2 (en) 2020-12-15 2024-01-09 Schneider Electric Industries Sas Method to optimize an anti-sway function

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