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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Einrichtung zur Fehllasterkennung an einem Brückenkran,
vorzugsweise für
einen Gieß-
oder Chargierkran in der Metallurgie.
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Zur Aufnahme von Lasten in schwer
zugänglichen
oder gefährdeten
Räumlichkeiten
sind Lastaufnahmemittel entwickelt worden, welche die Last selbstständig aufnehmen.
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Die Lastaufnahme gestaltet sich dabei
in den Fällen
problematisch, wenn die Sichtbedingungen des Kranführers beim
Anschlagvorgang eingeschränkt
sind. Derartige Situationen erfordern in der Regel eine Einweisung
des Kranführers
um Gefahrenmomente bei der Lastaufnahme auszuschließen und
einen sicheren Transport zu gewährleisten.
Die Einweisung beim Anschlagvorgang ist aber in der Regel immer
mit dem Einsatz einer zusätzlichen
Arbeitskraft verbunden, was sich nachteilig auf die Effektivität des Transportes
auswirkt. Insbesondere in der Metallurgie, wo zum Transport von
schmelzflüssigen
Metallen Chargiergefäße und Gießpfannen
verschiedener Bauart eingesetzt werden, sind gut funktionierende,
selbstständig
aufnehmende Lastmittel notwendig, um einen reibungslosen Transport
des schmelzflüssigen
Metalls zwischen den einzelnen Produktionsaggregaten zu gewährleisten.
Trotz des Vorhandenseins derartiger Lastaufnahmemittel kann ein
Restrisiko nicht ausgeschlossen werden. Eine unkorrekte Lastaufnahme
kann jedoch zu einem erheblichen Havariefall mit mehreren Tagen
Produktionsausfall führen.
Insbesondere in metallurgischen Betrieben kann der Schaden beträchtlich
sein, wenn durch einseitiges Erfassen einer Pfanne mit Schmelzflüssigkeit
es zum Austritt der Schmelzflüssigkeit
aus dem Gefäß kommt.
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Zur Vermeidung derartiger Gefahrensituationen
beim Anschlagvorgang von selbstaufnehmenden Lastaufnahmemitteln
ist z. B. eine Vorrichtung zur Lastaufnahmekontrolle entwickelt
worden wie sie in der Veröffentlichung
DD 300 282 beschrieben ist.
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Gemäß dieser Lösung ist das Lastaufnahmemittel
mit Lastaufnahmeelementen ausgerüstet, die
einzeln federnd an der Tragkonstruktion des Lastaufnahmemittels
angeordnet sind.
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Die Lastaufnahmemittel sind an Bolzen
befestigt, die in vertikaler Richtung durch in Stegblechen befindliche
Langlöcher
geführt
werden. Die Bolzen sind federnd gelagert und mit je einer Schaltfahne
versehen, die mit jeweils einem Impulsgeber gekoppelt ist. Diese
Impulsgeber lösen
ein Signal aus, wenn nicht alle Impulsgeber das gleiche Signal abgeben
bzw. die Anzahl der Impulsgeber nicht mit der Anzahl der von den
Impulsgebern abgegebenen Signale übereinstimmt.
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Eine derartige Lösung hat den Mangel, dass das
Lastaufnahmemittel entsprechend konstruktiv gestaltet sein muss,
um die Impulsgeber zu installieren. Weiterhin ist die Anordnung
der Geber im unmittelbaren Bereich der Last, insbesondere bei einem Einsatz
in der Metallurgie, problematisch, da durch die existierenden Belastungen
durch Hitze- und Staubeinwirkung eine derartige Lösung äußerst störanfällig ist.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein
Verfahren und eine Einrichtung für
Brückenkrane
zu entwickeln, mit der unter schwierigen äußeren Bedingungen, wie z. B.
Hitze- und Staubeinwirkungen, eine sichere Kontrolle der Lastaufnahme
gewährleistet
werden kann und dadurch die Sicherheit beim Anschlagen der Last
und deren Transport erhöht
sowie Ausfallzeiten von Produktionsanlagen infolge von Beschädigungen
durch havarierte Lasten vermieden werden.
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Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein
Verfahren gemäß Anspruch
1 gelöst.
Eine Einrichtung zur Realisierung des Verfahrens ist in den Ansprüchen 2 und
3 beschrieben.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren
zur Fehllasterkennung und der dazugehörenden Einrichtung wurde eine
Lösung
gefunden, mit der das Risiko einer unkorrekten Lastaufnahme beim
Einsatz von selbständig
aufnehmenden Lastaufnahmemitteln erheblich gemindert werden kann.
Der Transport von Lasten kann danach unter Anwendung des beschriebenen
Verfahrens sowie der dazu entwickelten Einrichtung sicherer und
effektiver gestaltet werden. Insbesondere durch die Vermeidung der
Positionierung von weiteren Sensoren an dem Lastaufnahmemittel werden
keine zusätzlichen
Leitungen oder Kabel benötigt,
so dass ein Risiko zu deren Beschädigung im Produktionsprozess,
insbesondere bei einem Einsatz in metallurgischen Produktionsprozessen,
nicht gegeben ist. Durch die mögliche
Nutzung der Messwerte von Wägezellen,
die an einem Brückenkran
zur Erfassung des Gewichtes der zu transportierenden Last ohnehin
angeordnet sind, wird eine weitgehend sichere Fehllasterkennung
möglich,
die nur geringe Kosten zu deren Installation verursacht. Durch die Gewinnung
der für
die Fehllasterkennung relevanten Messwerte im Bereich der Laufkatze
eines Brückenkranes
fallen keine zusätzlichen
Wartungsarbeiten an.
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Das erfindungsgemäße Verfahren und die dazugehörende Einrichtung
sollen nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel
näher erläutert werden. In
den dazugehörenden
Zeichnungen zeigen:
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1:
Laufkatze mit Wägezellen
und Lastaufnahmemittel
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2:
Schema der Fehllasterkennung
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Das Ausführungsbeispiel bezieht sich
auf die Fehllasterkennung an einem Chargierkran in einem Stahlwerk.
Derartige Krane bestehen im wesentlichen aus einer Laufkatze 2 auf
der zwei Seiltrommeln 1 zur Aufnahme der Tragseile angeordnet
sind, an denen eine Traverse 8 mit zwei beidseitig daran
befestigten Lastaufnahmehaken 9 angehängt ist. Die Laufkatze 2 besteht
aus einem Tragrahmen mit vier an den Eckpunkten des Tragrahmens
angeordneten Laufrädern 4,
die auf einem Träger
A, in 1 mit 7, bzw. auf
einem Träger
D, in 1 mit 6 gekennzeichnet,
verfahrbar sind. Wie aus 1 weiterhin
ersichtlich ist, lagert der Tragrahmen der Laufkatze 2 an
seinen vier Endpunkten auf Wägezellen 3a bzw. 3b,
wobei die Wägezellen 3a bzw. 3b jeweils
einer Lastaufnahmeseite zugeordnet sind. In diesem Beispiel befinden
sich auf jeder der beiden Lastaufnahmeseiten vier Wägezellen 3a1-4 bzw. 3b1-4 ,
die beiderseits eines Laufrades 4 der Laufkatze 2 angeordnet
sind.
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Kranlaufräder 5 an den Trägern A und
D ermöglichen
die Verfahrbarkeit der Laufkatze 2 in Längsrichtung zur Chargierhalle.
Ein in den Zeichnungen nicht näher
dargestellter Hilfshub dient zur Erzeugung der notwendigen Kippbewegung
beim Chargieren.
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Erfindungsgemäß erfolgt die Messwerterfassung
entgegen der bisherigen Praxis zunächst für beide Seiten der Laufkatze 2 getrennt,
um eine mögliche
unsymmetrische Belastung der Wägezellen
bei der Lastaufnahme zu erfassen. Eine unsymmetrische Belastung
der Wägezellen
tritt dann auf, wenn ein Kranhaken 9 nicht oder nicht richtig
in der Traglasche / Pfannengehänge
eingesetzt wird. Dann erfolgt eine einseitige Aufnahme der Last
durch den Chargierkran. Dieser Zustand muss unbedingt vermieden werden,
da durch eine unsymmetrische Lastaufnahme die Chargierpfanne zum
Kippen gebracht werden kann, wodurch ein hohes Unfallrisiko entsteht
und erhebliche Betriebsstörungen
verursacht werden können.
Weiterhin soll mit der Erfindung auch der Fall ausgeschlossen werden,
dass beide Kranhakenspitzen unter den beiden Traglaschen / Pfannengehänge einer
Chargierpfanne stehen und somit, obwohl eine gleichmäßige Lastaufnahme
erfolgt, eine hohe Gefährdung
durch ein Abgleiten der Traglaschen / Pfannengehänge von den Kranhakenspitzen
gegeben ist.
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Zur Vermeidung der Gefährdung durch
eine unsymmetrische Lastaufnahme sind die an den beiden Seiten der
Laufkatze 2 angeordneten vier Wägezellen 3a1-4 bzw. 3b1-4 auf zwei separate Messkreise aufgeteilt.
Die Wägezellen 3a1-4 der Lastseite A sind über Messleitungen
mit einem Schaltkasten 10 und die Wägezellen 3b1-4 der
Lastseite D sind mit einem Schaltkasten 11 verbunden.
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In den Schaltkästen 10 und 11 wird
ein für
die jeweilige Seite A bzw. D äquivalenter
Messwert aus den vier Messwerten der Wägezellen gebildet. Die beiden
Schaltkästen 10 und 11 sind
zur weiteren Verarbeitung der Messsignale mit einer Auswerteeinheit 12 verbunden.
Die Auswerteeinheit 12 besteht aus einem mit Bezugsziffer 13 gekennzeichneten
Messkreis A zur Bestimmung des Gewichtswertes der Lastseite A und
einem mit Bezugsziffer 14 gekennzeichneten Messkreis D
zur Bestimmung des Gewichtswertes der Lastseite D. Weiterhin sind
in der Auswerteeinheit 12 ein Differenzierer 15 sowie
ein Summierer 16 angeordnet, die parallel zu den beiden Messkreisen
A und D geschalten und über
entsprechende Leitungen mit diesen verbunden sind. Die Lastaufnahme
ist ein dynamischer Vorgang, dass heißt der Gewichtswert ändert sich
bei der Lastaufnahme in Abhängigkeit
von der Zeit. Davon ausgehend wird die Änderung des Gewichtswertes
der Lastaufnahmeseite A mit der Änderung
des Gewichtswertes der Lastaufnahmeseite D durch den Differenzierer
zum Zeitpunkt der Lastaufnahme miteinander verglichen.
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Der aus dem Vergleich der beiden
anliegenden Messsignale der Lastseiten A und D ermittelte Messwert
wird in einer nachgeordneten Anzeige 17 angezeigt. Überschreitet
die Differenz einen vorher definierten Betrag liegt eine Fehllasterkennung
vor. Diese kann neben der optischen Anzeige auch ein akustisches
Signal zu Warnung des Personals auslösen.
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Die Gefahrerkennung einer beidseitigen Lastaufnahme
auf den Kranhakenspitzen wurde dadurch gelöst, dass eine der beiden Kranhakenspitzen erhöht ist.
Durch diese Erhöhung,
die bei einem derartigen Kran ca. 100 mm betragen kann, wird bei beidseitiger
Lastaufnahme über
die Kranhakenspitzen ebenfalls eine ungleiche Änderung des Gewichtswertes
bei der Lastaufnahme angezeigt. Nur bei richtigem Sitz der beiden
Kranhaken 9 an den Traglaschen / Pfannengehänge der
Chargierpfanne, der durch eine gleiche Höhe der beiden Tragpunkte gekennzeichnet
ist, kann ein sicherer Transport erfolgen.
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Mit der Anwendung der Erfindung kann
die Gefahr einer unkorrekten Lastaufnahme ausgeschlossen und ein
gefahrloser Transport gewährleistet
werden.
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Der Summierer 16 bildet
aus den beiden anliegenden Messsignalen der Lastseiten A und D durch
Summenbildung einen Gesamtwert, der das Gesamtgewicht der der an
den beiden Kranhaken 9 hängenden Chargierpfanne darstellt.
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Neben dem vorstehend beschriebenen
Ausführungsbeispiel,
welches auf der Grundlage einer üblichen
Ausgestaltung eines Brückenkranes
dargestellt wurde, sind weitere Anwendungsfälle, bei denen z. B. die Wägezellen
an der Krantraverse angeordnet sind, denkbar. Wesentlich ist, dass
für beide Lastseiten
zunächst
eine eigene Messwerterfassung durchgeführt werden kann, auf deren
Basis infolge einer weiteren Messwertverarbeitung eine Fehllasterkennung
sowie eine Erfassung des Gesamtgewichtes möglich ist.
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- 1:
- Seiltrommel
- 2:
- Laufkatze
- 3a.1-4:
- Wägezellen
- 3b.1-4:
- Wägezellen
- 4:
- Laufräder Katze
- 5:
- Laufräder Kran
- 6:
- Träger D
- 7:
- Träger A
- 8:
- Traverse
- 9:
- Haken
- 10:
- Schaltkasten
Träger
A
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- (zur
Bildung der Mittelwerte der Wägezellen}
- 11:
- Schaltkasten
Träger
D
-
- (zur
Bildung der Mittelwerte der Wägezellen)
- 12:
- Auswerteeinheit
- 13:
- Messkreis
A (Bestimmung des Gewichtswert)
- 14:
- Messkreis
D (Bestimmung des Gewichtswert)
- 15:
- Differenzierer
- 16:
- Summierer
- 17:
- Anzeige
zur Fehllasterkennung
- 18:
- Gewichtsanzeige
(Wiegedaten)