DE112013005508T5

DE112013005508T5 - Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine

Info

Publication number: DE112013005508T5
Application number: DE112013005508.2T
Authority: DE
Inventors: Toshihiko Miki
Original assignee: Tadano Ltd
Current assignee: Tadano Ltd
Priority date: 2012-11-19
Filing date: 2013-11-12
Publication date: 2016-01-07
Also published as: WO2014076935A1; JPWO2014076935A1; CN104797517B; US20150291399A1; US9434581B2; CN104797517A; JP5827421B2

Abstract

Angeboten wird eine Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine, mit der man die Zeit zum Anhalten verkürzen kann und dabei die Lastschwingung unterdrückt wird. Wenn das Stoppsignal eingegeben wird, wird der Schwingungszyklus T errechnet. Die Vorrichtung umfasst ein erstes Modul zum langsamen Anhalten 21, das den Aktor 10 in der halben Zeit T1 des Schwingungszyklus anhält, ein zweites Modul zum langsamen Anhalten 22, das den Aktor 10 in einer kürzeren Zeit T2 als der halben Zeit T1 des Schwingungszyklus T anhält, ein Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23, das vorhersagt, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht, und ein Schaltmodul 24, dass gemäß den Vorhersagen des Moduls zur Vorhersage der Lastschwingung 23 zwischen dem ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 umschaltet. Beim Anhalten des Betriebs der Arbeitsmaschine kann die Lastschwingung unterdrückt und die zum Anhalten des Betriebs der Arbeitsmaschine erforderliche Zeit verkürzt werden.

Description

Technischer Bereich:
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine. Genauer gesagt bezieht sich diese Erfindung auf eine Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine, um bei Hubarbeitsbühnen oder Kränen mit Auslegern beim Anhalten des Betriebs der Arbeitsmaschine das Schwingen der Lasten zu unterdrücken.
Technischer Hintergrund
Für den Fall, dass der Betrieb des Auslegers durch den Bedienungshebel plötzlich angehalten wird, gibt es als Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine, die die Bewegungsgeschwindigkeit des Auslegers mit konstanter Beschleunigung abbremst und den Ausleger so anhält (siehe z. B. Patentdokument 1). Durch das Abbremsen mit konstanter Beschleunigung kann man den Ausleger langsamanhalten und das Schwingen der Lasten unterdrücken.
Die herkömmliche Vorrichtung zum langsamen Anhalten berücksichtigt die Biegung des Auslegers jedoch nicht, weshalb das Problem entsteht, dass durch diese Biegung bei den Lasten eine Schwingung entsteht, insbesondere wenn der Ausleger voll ausgefahren ist oder sich durch seine besondere Lage beim Anhalten biegt.
Dagegen wird in Patentdokument 2 eine Technik dargestellt, welche die Zykluszeit der Lastschwingung unter Berücksichtigung der Biegung des Auslegers berechnet und dann die Bewegungsgeschwindigkeit des Auslegers mit konstanter Beschleunigung in der Zykluszeit des Lastschwingens abbremst und den Ausleger anhält. Durch diese Technik ist es möglich, beim Anhalten des Auslegerbetriebs das Schwingen der Lasten inklusive der Biegung des Auslegers zu unterdrücken.
Die Größe der Biegung beim Ausleger ist bekanntermaßen proportional zur Beschleunigung und Masse (Gewicht) der Last, die der Ausleger hält. Genauer gesagt entspricht die Biegung des Auslegers der Biegung eines Kragarms, und die Größe δ der Biegung des Kragarms ist wie in der folgenden Formel angegeben. Formel 1:
Dabei ist F die Kraft, die in vertikaler Richtung auf das freie Ende des Kragarms wirkt, l ist die Länge des Kragarms, E ist das Young'sche Elastizitätsmodul und I steht für das Flächenträgheitsmoment. Das bedeutet, die Größe δ der Biegung ist proportional zur Kraft F, die auf den Kragarm wirkt. Bei einer Biegung, hervorgerufen durch das plötzliche Stoppen des Betriebs des Auslegers, ist die Kraft F die Trägheitskraft (F = ma) der Lasten, die durch den Ausleger getragen werden. Daher ist die Größe der Biegung des Auslegers proportional zur Beschleunigung a sowie zur Masse m der Lasten, die der Ausleger trägt.
Wenn der Betrieb des Auslegers plötzlich gestoppt wird, dann steigt, je höher die Betriebsgeschwindigkeit ist, kurz vor dem plötzlichen Stopp die Beschleunigung des Auslegers an und damit steigt auch die Beschleunigung der Lasten unter der Annahme, dass unabhängig von der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers die Betriebsgeschwindigkeit für eine bestimmte Zeit 0 ist. Aus diesem Grund ist die Größe der Biegung des Auslegers proportional zur Betriebsgeschwindigkeit kurz vor dem plötzlichen Stopp. Das heißt, im Falle einer hohen Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers ist die Biegung des plötzlich gestoppten Auslegers groß und damit steigt auch die Schwingungsbreite der Lasten. Andererseits ist im Falle einer niedrigen Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers die Biegung des plötzlich gestoppten Auslegers klein und dadurch die Schwingungsbreite gering. Dagegen hängt die Zykluszeit der Lastschwingung nicht von der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers ab.
Bei der in oben genanntem Patentdokument 2 beschriebenen Technik wird unabhängig von der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers die Zykluszeit der Lastengschwingung genommen um anzuhalten. Daraus entsteht jedoch das Problem, dass die bis zum Stopp erforderliche Zeit auch dann lange dauert, wenn die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers gering ist und die Lastschwingung kein Problem darstellt.
Dokumente zum Stand der Technik:
Patentdokumente:

Patentdokument 1: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2000-103596
Patentdokument 2: Japanische Offenlegungsschrift Nr. Hei 7-69584

Überblick über die Erfindung:
Probleme, die mit dieser Erfindung gelöst werden sollen:
Unter Berücksichtigung der oben genannten Umstände ist es das Ziel dieser Erfindung, eine Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine zu liefern, die das Schwingen der Lasten unterdrückt und die Zeit zum Anhalten verkürzen kann.
Mittel zur Problemlösung:
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine der ersten Erfindung ist eine Vorrichtung zum langsamen Anhalten, die an der Arbeitsmaschine mit einem Ausleger zum Tragen von Lasten angebracht ist, und umfasst einen Aktor für den Betrieb der oben genannten Arbeitsmaschine, ein Steuergerät zur Steuerung des Aktors und eine Bedieneinheit, um diesem Steuergerät Anweisungen für den Betrieb der oben genannten Arbeitsmaschine zu geben. Die Besonderheit der Erfindung ist, dass das Steuergerät, wenn von der Bedieneinheit das Signal zum Stoppen der Arbeitsmaschine gegeben wird, den Schwingzyklus der Lastenberechnet und ausgestattet mit dem ersten Modul zum langsamen Anhalten die halbe Zeit des Schwingungszyklus der Lasten dazu nutzt, den Aktor zu bremsen und anzuhalten. Zusätzlich gibt es noch das zweite Modul zum langsamen Anhalten, das in noch kürzerer Zeit als dem halben Lastschwingungszyklus den Aktor bremst und anhält. Weiterhin gibt es ein Modul zur Vorausberechnung, ob die Schwingungsbreite der schwingenden Lasten den Toleranzwert überschreitet oder nicht, sowie ein Modul zum Umschalten, mit dem dann, wenn dieses eben genannte Vorhersagemodul nun berechnet, dass das Schwingen der Lasten den Toleranzwert für die Schwingungsbreite überschreitet, der Aktor mit dem oben genannten, ersten Modul angehalten wird, oder wenn das Vorhersagemodulberechnet, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite der Lasten nicht überschritten wird, der Aktor dann mit dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten gestoppt wird.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine der zweiten Erfindung hat die Besonderheit, dass bei der ersten Erfindung das oben genannte erste Modul zum langsamen Anhalten den Schwingzyklus der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers und dem Gewicht der Lastenberechnet und dann in der Hälfte der Zykluszeit den Aktor bremst und anhält, wenn bei der Bedieneinheit das Signal mit der Anweisung zum Anhalten des Auslegers eingegeben wurde.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine der dritten Erfindung hat die Besonderheit, dass sie den Schwingzyklus der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers, der Entfernung zur Aufhängung eines Hakens und dem Gewicht der Lastenberechnet und dann den Aktor in der Hälfte der Zykluszeit bremst und anhält, wenn bei der ersten Erfindung der Ausleger der Arbeitsmaschine, von dem die Lasten herabhängen, mit einem Haken zum Aufhängen der Lasten ausgestattet ist und das oben genannte, erste Modul zum langsamen Anhalten von der Bedieneinheit das Signal mit der Anweisung zum Anhalten des Auslegers erhalten hat.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine der vierten Erfindung hat die Besonderheit, dass sie den Schwingzyklus der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers und dem Gewicht der Lastenberechnet und dann den Aktor in der Hälfte der Zykluszeit bremst und anhält, wenn bei der ersten Erfindung der Ausleger der Arbeitsmaschine, von dem die Lasten herabhängen, mit einem Haken zum Aufhängen der Lasten ausgestattet ist und das oben genannte, erste Modul zum langsamen Anhalten von der Bedieneinheit das Signal mit der Anweisung zum Anhalten des Hakens erhalten hat.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine der fünften Erfindung hat die Besonderheit, dass bei der ersten oder der zweiten Erfindung das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung die Schwingungsbreite der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers, der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers sowie des Gewichts der Lasten berechnet, und bei Überschreiten eines Grenzwertes für die Schwingungsbreite erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite überschritten wird, oder aber bei Nicht-Überschreiten des Grenzwertes für die Schwingungsbreite erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite nicht überschritten wird.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine der sechsten Erfindung hat die Besonderheit, dass bei der ersten oder der dritten Erfindung der Ausleger der Arbeitsmaschine, von dem die Lasten herabhängen, mit einem Haken zum Aufhängen der Lasten ausgestattet ist und dass das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung den Schwingzyklus der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers, der Entfernung zur Aufhängung des Hakens, der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers und dem Gewicht der Lastenberechnet und dann bei Überschreiten eines Grenzwertes für die Schwingungsbreite erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite überschritten wird, oder aber bei Nicht-Überschreiten des Grenzwertes für die Schwingungsbreite erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite nicht überschritten wird.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine der siebten Erfindung hat die Besonderheit, dass bei der ersten oder der vierten Erfindung der Ausleger der Arbeitsmaschine, von dem die Lasten herabhängen, mit einem Haken zum Aufhängen der Lasten ausgestattet ist und dass das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung den Schwingzyklus der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers, der Betriebsgeschwindigkeit des Hakens sowie dem Gewicht der Lastenberechnet und dann bei Überschreiten eines Grenzwertes für die Schwingungsbreite erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite überschritten wird, oder aber bei Nicht-Überschreiten des Grenzwertes für die Schwingungsbreite erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite nicht überschritten wird.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine der achten Erfindung hat die Besonderheit, dass bei der ersten, zweiten, dritten oder der vierten Erfindung die Arbeitsmaschine mit einem Geschwindigkeitssensor zum Erkennen der Betriebsgeschwindigkeit der Arbeitsmaschine ausgestattet ist und dass das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung bei Überschreiten eines Grenzwertes für die Schwingungsbreite erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite überschritten wird, oder aber bei Nicht-Überschreiten des Grenzwertes für die Schwingungsbreite erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite nicht überschritten wird.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine der neunten Erfindung hat die Besonderheit, dass bei der ersten, zweiten, dritten oder der vierten Erfindung ein Lagesensor eingebaut ist, der die Lage des Auslegers erkennt, und dass das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung bei Überschreiten eines Grenzwertes für den durch den Lagesensor ermittelten Wert erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite überschritten wird, oder aber bei Nicht-Überschreiten des Grenzwertes für den durch den Lagesensor ermittelten Wert erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite nicht überschritten wird.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine der zehnten Erfindung hat die Besonderheit, dass bei der ersten, zweiten, dritten oder der vierten Erfindung ein Gewichtssensor eingebaut ist, der das Gewicht der Lasten erkennt, und dass das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung bei Überschreiten eines Grenzwertes für den durch den Gewichtssensor ermittelten Wert erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite überschritten wird, oder aber bei Nicht-Überschreiten des Grenzwertes für den durch den Gewichtssensor ermittelten Wert erkennt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite nicht überschritten wird.
Wirkung der Erfindungen:
Weil gemäß der ersten Erfindung der Aktor mit dem ersten Modul zum langsamen Anhalten gestoppt wird, wenn ein Überschreiten des Toleranzwerts für die Schwingungsbreite vorhergesagt wird, kann beim Anhalten der Arbeitsmaschine das Schwingen der Lasten unterdrückt werden. Wird vorhergesagt, dass der Toleranzwert für die Schwingungsbreite nicht überschritten wird, dann wird der Aktor mit dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten gestoppt, weshalb die bis zum Anhalten der Arbeitsmaschine erforderliche Zeit verkürzt werden kann. Darüber hinaus kann die Schwingungsbreite innerhalb eines tolerierbaren Bereichs gehalten werden. Daher kann die Zeit bis zum Anhalten verkürzt werden, während gleichzeitig die Lastschwingung unterdrückt wird.
Weil gemäß der zweiten Erfindung beim Anhalten des Betriebs des Auslegers der Schwingungszyklus der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers sowie des Lastengewichts berechnet wird, kann der Zyklus für die Lastschwingung exakt vorhergesagt und das Schwanken der Lasten ausreichend unterdrückt werden.
Weil gemäß der dritten Erfindung beim Anhalten des Betriebs eines Auslegers mit einem Haken der Schwingungszyklus der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers, der Entfernung zur Aufhängung dieses Hakens sowie des Lastengewichts berechnet wird, kann der Zyklus für die Lastschwingung exakt vorhergesagt und das Schwanken der Lasten ausreichend unterdrückt werden. Weil gemäß der vierten Erfindung beim Anhalten des Betriebs des Hakens der Schwingungszyklus der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers sowie des Lastengewichts berechnet wird, kann der Zyklus für die Lastschwingung exakt vorhergesagt und das Schwanken der Lasten ausreichend unterdrückt werden.
Weil gemäß der fünften Erfindung beim Anhalten des Betriebs des Auslegers die Schwingungsbreite der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers, der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers sowie des Lastengewichts berechnet und auf Basis dieser Schwingungsbreite vorhergesagt wird, ob der Toleranzwert überschritten wird oder nicht, kann die Lastschwingung exakt vorhergesagt und entsprechend zwischen dem ersten und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten umgeschaltet werden.
Weil gemäß der sechsten Erfindung beim Anhalten des Betriebs eines Auslegers mit einem Haken die Schwingungsbreite der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers, der Entfernung zur Aufhängung des Hakens, der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers sowie des Lastengewichts berechnet und vorhergesagt wird, ob auf Basis dieser Schwingungsbreite der Lasten der Toleranzwert überschritten wird oder nicht, kann die Lastschwingung exakt vorhergesagt werden und entsprechend zwischen dem ersten und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten umgeschaltet werden.
Weil gemäß der siebten Erfindung beim Anhalten des Betriebs eines Hakens die Schwingungsbreite der Lasten auf Basis der Lage des Auslegers, der Betriebsgeschwindigkeit des Hakens sowie des Lastengewichts berechnet wird und vorhergesagt wird, ob auf Basis dieser Schwingungsbreite der Lasten der Toleranzwert überschritten wird oder nicht, kann die Lastschwingung exakt vorhergesagt und entsprechend zwischen dem ersten und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten umgeschaltet werden.
Weil gemäß der achten Erfindung durch den Vergleich des von dem Geschwindigkeitssensor ermittelten Wertes mit einem Grenzwert vorhergesagt wird, ob die Schwingungsbreite der Lasten den Toleranzwert überschreitet oder nicht, kann je nach Geschwindigkeit des Auslegers oder des Hakens zwischen dem ersten und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten umgeschaltet werden. Für den Arbeiter ist es deshalb vorhersehbar, dass der Ausleger oder der Haken mit einem der beiden Module zum langsamen Anhalten gestoppt wird. Damit wird die Bedienbarkeit verbessert.
Weil gemäß der neunten Erfindung durch den Vergleich des von dem Lagesensor ermittelten Wertes mit einem Grenzwert vorhergesagt wird, ob die Schwingungsbreite der Lasten der Toleranzwert überschreitet oder nicht, kann je nach Lage des Auslegers zwischen dem ersten und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten umgeschaltet werden. Für den Arbeiter ist es deshalb vorhersehbar, dass der Ausleger oder der Haken mit einem der beiden Module zum langsamen Anhalten gestoppt wird. Damit wird die Bedienbarkeit verbessert.
Weil gemäß der zehnten Erfindung durch den Vergleich des von dem Gewichtssensor ermittelten Wertes mit einem Grenzwert vorhergesagt wird, ob die Schwingungsbreite der Lasten den Toleranzwert überschreitet oder nicht, kann je nach Gewicht der Last zwischen dem ersten und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten umgeschaltet werden. Für den Arbeiter ist es deshalb vorhersehbar, dass der Ausleger oder der Haken mit einem der beiden Module zum langsamen Anhalten gestoppt wird. Damit wird die Bedienbarkeit verbessert.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen:
Zeichnung 1 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung zum langsamen Anhalten zum Aussehen bei der ersten Umsetzung dieser Erfindung.
Zeichnung 2(a) zeigt in einem Diagramm die zeitlichen Veränderungen der Stellgrößen der Bedieneinheit. (b) zeigt in einem Diagramm die zeitlichen Veränderungen der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers oder des Hakens, wenn mit dem ersten Modul zum langsamen Anhalten gestoppt wurde. (c) zeigt in einem Diagramm die zeitlichen Veränderungen der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers oder des Hakens, wenn mit dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten gestoppt wurde.
Zeichnung 3 zeigt die Seitenansicht einer Hubarbeitsbühne.
Zeichnung 4 ist ein Blockdiagramm der Vorrichtung zum langsamen Anhalten zum Aussehen bei der zweiten Umsetzung dieser Erfindung.
Zeichnung 5 ist die Seitenansicht eines Fahrzeugkrans.
Ausführung der Erfindung:
Nun wird die Ausführung dieser Erfindung anhand der Zeichnungen erläutert.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten der Arbeitsmaschine, auf die sich diese Erfindung bezieht, kann bei allen möglichen Arbeitsmaschinen, die einen Ausleger für das Tragen von Lasten haben, wie Hubarbeitsbühnen oder Fahrzeugkränen etc. eingesetzt und für die Unterdrückung der Lastschwingung beim Anhalten des Betriebs der Arbeitsmaschine genutzt werden. Im Folgenden wird dies anhand der Beispiele von Hubarbeitsbühnen sowie Fahrzeugkränen erläutert.
Erste Umsetzung
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten 1 in ihrer ersten Umsetzung dieser Erfindung ist in eine Hubarbeitsbühne eingebaut. Zunächst wird anhand von Zeichnung 3 der grundlegende Aufbau einer Hubarbeitsbühne 100 erläutert. Bei Zeichnung 3 zeigt die Ziffer 110 das Fahrzeug, auf dem hinteren Teil der Ladefläche des Fahrzeugs 110 ist der Drehkranz 120 montiert. Der Drehkranz 120 führt die Drehbewegung mit einem Drehmotor durch. Auf dem Drehkranz 120 ist ein Teleskopausleger 130 frei hebbar montiert. Das Aus- und Einfahren des Teleskopauslegers 130 wird mit Hydraulikzylindern durchgeführt, die Hebebewegung wird durch Hebezylinder durchgeführt. An der Spitze des Auslegers befindet sich ein Arbeitskorb 140, in den Arbeiter einsteigen können. Der Arbeitskorb 140 wird unabhängig von den Veränderungen des Neigungswinkels des Auslegers 130 stets in der Horizontalen gehalten und kann darüber hinaus auf horizontaler Ebene gedreht werden.
Wenn an einer solchen Hubarbeitsbühne 100 der Ausleger 130 gedreht und diese Drehung plötzlich gestoppt wird, dann biegt sich aufgrund der Trägheitskräfte des Arbeitskorbs 140 der Ausleger 130, und aufgrund dieser Biegung schwingt der Arbeitskorb 140 in horizontaler Richtung. Wenn des Weiteren der Ausleger 130 angehoben und die Hebebewegung plötzlich gestoppt wird, dann biegt sich aufgrund der Trägheitskräfte des Arbeitskorbs 140 der Ausleger 130, und aufgrund dieser Biegung schwingt der Arbeitskorb 140 in vertikaler Richtung.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten 1 bei dieser Umsetzung wird genutzt, um das Schwingen des Arbeitskorbs 140 zu unterdrücken, wenn das Drehen oder das Heben des Auslegers 130 einer Hubarbeitsbühne 100 gestoppt wird.
Bei einer Hubarbeitsbühne 100 bedeutet die im Patentanspruch angegebene „Last” den an der Spitze des Auslegers 130 befindlichen Arbeitskorb 140 sowie die in dem Arbeitskorb 140 geladenen Arbeiter und sonstige Ladungsgegenstände (im Folgenden kurz als „Arbeitskorb 140” bezeichnet). Das Gewicht der Lasten bedeutet das Gewicht des Arbeitskorbs 140 inklusive aller in dem Arbeitskorb geladenen Gegenstände und Personen (im Folgenden kurz als „Gewicht des Arbeitskorbs 140” bezeichnet). „Lastschwingung” bedeutet das Schwingen des Arbeitskorbs 140.
Im Folgenden wird der Aufbau der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 1 erläutert.
Wie Zeichnung 1 zeigt, besteht die Vorrichtung zum langsamen Anhalten 1 aus dem Aktor 10, der die Hubarbeitsbühne 100 in Bewegung setzt, dem Steuergerät 20, das den Aktor 10 steuert, der Bedieneinheit 30, die dem Steuergerät 20 die Anweisungen für der Betrieb der Hubarbeitsbühne 100 gibt, und dem Lagesensor 40, der die Lage des Auslegers 130 erfasst.
Bei dieser Umsetzung ist der Aktor 10 der Drehmotor, der den Ausleger 130 dreht, oder der Hebezylinder, der den Ausleger 130 anhebt.
Das Steuergerät 20 ist ein im Fahrzeug eingebauter Computer, der aus einer CPU, einem Speicher o. ä. aufgebaut ist und dient dazu, nach den Anweisungen von der Bedieneinheit 30 den Aktor 10 zu steuern. Im Allgemeinen ist der Aktor 10 einer Hubarbeitsbühne 100 ein Hydraulik-Aktor und verfügt über einen Hydraulik-Kreislauf zur Versorgung des Hydraulik-Aktors mit Hydrauliköl. Das Steuergerät 20 steuert über das Stellen der Ventile im Hydraulikkreislauf die Richtung und die Menge der Versorgung des Aktors 10 mit Hydrauliköl und damit die Richtung und die Geschwindigkeit des Aktor 10.
Die Bedieneinheit 30 umfasst die Bedienhebel, Bedienpedale und Schalter etc. im Fahrzeug 110 und im Arbeitskorb 140 der Hubarbeitsbühne 100. Das Steuergerät 20 steuert gemäß den Stellgrößen (z. B. dem Kippwinkel des Bedienhebels etc.) von der Bedieneinheit 30 die Antriebsgeschwindigkeit des Aktors 10. Konkret wird es so gesteuert, dass je größer die Stellgröße der Bedieneinheit 30 ist, desto höher ist die Antriebsgeschwindigkeit des Aktors 10 und desto höher ist die Dreh- oder Hebegeschwindigkeit des Auslegers 130. Je kleiner dagegen die Stellgröße der Bedieneinheit 30 ist, desto geringer ist die Antriebsgeschwindigkeit des Aktors 10 und somit wird auch die Dreh- oder Hebegeschwindigkeit des Auslegers 130 niedriger. Wird die Bedieneinheit 30 nicht bewegt (der Stellwert = 0), dann wird von der Bedieneinheit 30 an das Steuergerät 20 das Stoppsignal zum Anhalten des Betriebs des Auslegers 130 eingegeben.
Der Lagesensor 40 besteht aus verschiedenen Sensoren, die den Drehwinkel, den Auslegerwinkel sowie die ausgefahrene Länge des Auslegers 130 messen. Die Messergebnisse des Lagesensors 40 werden in das Steuergerät 20 eingegeben.
Das Steuergerät 20 umfasst das erste Modul zum langsamen Anhalten 21, das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22, das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 sowie ein Schaltmodul 24. Diese Module sind so konfiguriert, dass sie zusammenarbeiten und den Aktor 10, der den Antrieb bildet, stoppen lassen. Das erste Modul zum langsamen Anhalten 21, das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22, das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 sowie das Schaltmodul 24 werden über ein Programm im Steuergerät 20 umgesetzt.
Das Steuergerät 20 hat neben einer Funktion, um den Aktor 10 zu stoppen, auch eine Funktion, um den Aktor 10 gemäß den Stellgrößen der Bedieneinheit 30 anzutreiben. In Zeichnung 1 wurde das Modul zur Umsetzung dieser Funktion weggelassen.
Dem ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 werden Signale von der Bedieneinheit 30 sowie vom Lagesensor 40 eingegeben. Wenn das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 von der Bedieneinheit 30 das Signal zum Anhalten des Betriebs des Auslegers 130 erhält, dann stoppt es den Aktor 10 auf folgende Weise zum langsamen Anhalten.
Wenn das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 von der Bedieneinheit 30 das Signal zum Anhalten erhält, dann berechnet es zunächst auf Basis der ermittelten Werte des Lagesensors 40 und dem schon vorher gespeicherten Gewicht des Arbeitskorbs 140 den Lastschwingungszyklus T des Arbeitskorbs 140. Der Schwingungszyklus T ist hier der Zyklus der spezifischen Vibrationen des Arbeitskorbs 140, die entstehen, wenn der Betrieb des Auslegers 130 plötzlich angehalten wird. Der Schwingungszyklus T des Arbeitskorbs 140 ist bekanntermaßen einheitlich bestimmt durch die Lage (Auslegerwinkel sowie ausgefahrene Länge) des Auslegers 130 sowie das Gewicht des Arbeitskorbs 140.
Das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 hat von Anfang an Daten zu Eigengewicht, Aufbau, Rigidität etc. des Auslegers 130 gespeichert und ist so ausgelegt, dass es mit diesen Informationen und den ermittelten Werten des Lagesensors 40 (Lage des Auslegers 130) sowie dem Gewicht des Arbeitskorbs 140 den Schwingungszyklus T der Lasten dynamisch errechnet.
Außerdem ist es aber auch möglich, im Voraus durch Tests den Schwingungszyklus T für die verschiedenen Lagen des Auslegers 130 zu ermitteln und diese im ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 einzuspeichern. Das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 kann dann aus den gespeicherten Schwingungszyklen T für die einzelnen Lagen des Auslegers 130 den Schwingungszyklus T aufrufen, der dem ermittelten Wert des Lagesensors 40 zugeordnet ist.
Es ist auch möglich, einen Gewichtssensor einzusetzen, der das Gewicht des Arbeitskorbs 140 ermittelt, und auf Basis der ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors den Schwingungszyklus T der Lasten zu ermitteln. Bei Hubarbeitsbühnen 100 jedoch ist das Eigengewicht der Arbeitskorbs 140 konstant und das Gewicht der Zuladung aus Arbeitern etc. variiert nicht stark, deshalb sind die Schwankungen beim Gewicht des Arbeitskorbs 140 gering. Aus diesem Grund sind die Abweichungen für den errechneten Schwingungszyklus T gering, auch wenn man bei diesem Aufbau für das Gewicht des Arbeitskorbs 140 eine Konstante nehmen sollte.
Als nächstes gibt das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 das Steuersignal heraus, in der halben Zeit T1 (= T/2) des errechneten Schwingungszyklus T den Aktor 10 zu bremsen und anzuhalten. Wenn genauer gesagt der Stellwert der Bedieneinheit 30 p ist, wie in Zeichnung 2 dargestellt, dann soll die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 v sein. Wenn zum Zeitpunkt t der Stellwert der Bedieneinheit 30 von p auf 0 (Zustand ohne Bedienung) geändert wird (Zeichnung 2(a)), dann bremst das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 ab Zeitpunkt t über den Zeitverlauf T1 hinweg den Aktor 10, um die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 auf 0 zu bringen (Zeichnung 2(b)).
Durch dieses Bremsen und Anhalten des Aktors 10 in der halben Zeit T1 des Schwingungszyklus T kann bekanntermaßen beim Anhalten des Betriebs des Auslegers 130 die Lastschwingung unterdrückt werden. In Zeichnung 2(b) ist die Beschleunigung beim Abbremsen konstant, sie muss aber nicht konstant sein.
Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 erhält seine Signale von der Bedieneinheit 30 sowie vom Lagesensor 40. Wenn das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 von der Bedieneinheit 30 das Stoppsignal erhält, dann stoppt es den Aktor 10 auf folgende Weise zum langsamen Anhalten.
Wenn das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 von der Bedieneinheit 30 das Stoppsignal erhält, dann sendet es ein Steuersignal aus, den Aktor 10 in einer im Voraus gespeicherten Zeit T2 zu bremsen und anzuhalten. Wenn genauer gesagt, wie in Zeichnung 2 dargestellt, zum Zeitpunkt t der Stellwert der Bedieneinheit 30 von p auf 0 (Zustand ohne Bedienung) geändert wird (Zeichnung 2(a)), dann bremst das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 ab Zeitpunkt t über den Zeitverlauf T2 hinweg den Aktor 10, um die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 auf 0 zu bringen (Zeichnung 2(c)).
Der Zeitverlauf T2 ist hierbei auf eine kürzere Zeit als die halbe Zeit T1 des Schwingungszyklus T festgelegt. Wenn der Aktor 10 daher mit dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 gestoppt wird, dann entsteht für diese kürzere Zeit als T1 eine entsprechend größere Lastschwingung. Der Wert für T2 wird im Voraus aufgrund von Tests festgelegt. Konkret wird für jede Lage des Auslegers 130 die erforderliche Zeit bis zum Anhalten ermittelt, wobei die Schwingungsbreite innerhalb eines bestimmten Bereichs bleiben muss. Dieser Wert ist dann T2. „Schwingungsbreite” hat hier die Bedeutung von Schwingungsbreite der Lastschwingung.
Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 ruft aus den gespeicherten Zeiten T2 für die einzelnen Lagen des Auslegers 130 die Zeit T2 auf, die dem ermittelten Wert des Lagesensors 40 zugeordnet ist und sendet ein Steuersignal aus, den Aktor 10 in dieser Zeit T2 anzuhalten.
Die Zeit T2 kann auch als konstanter Wert unabhängig von der Lage des Auslegers 130 festgelegt werden. In diesem Fall werden die ermittelten Werte des Lagesensors 40 nicht in das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 eingegeben. Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 sendet unabhängig von der Lage des Auslegers 130 das Steuersignal aus, den Aktor 10 in der vorab eingespeicherten Zeit T2 anzuhalten.
Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 erhält Signale von der Bedieneinheit 30 sowie vom Lagesensor 40. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 sagt voraus, ob die Schwingungsbreite der Last bei einem plötzlichen Anhalten des Betriebs des Auslegers 130 den Toleranzwert überschreitet oder nicht und zwar auf Basis des Stellwerts von der Bedieneinheit 30, der ermittelten Werte des Lagesensors 40 und des von vorneherein gespeicherten Gewichts des Arbeitskorbs 140. Bei dieser Umsetzung führt das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 diese Vorhersage auf folgende Weise durch.
Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 berechnet zunächst auf Basis des Stellwerts von der Bedieneinheit 30, der ermittelten Werte des Lagesensors 40 und des Gewichts des Arbeitskorbs 140 die Schwingungsbreite A des Arbeitskorbs 140. Die Schwingungsbreite A des Arbeitskorbs 140 ist bekanntermaßen bestimmt durch die Lage (Auslegerwinkel sowie ausgefahrene Länge) des Auslegers 130, die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 sowie das Gewicht des Arbeitskorbs 140 (inklusive Gewicht der Zuladung).
Bei dieser Umsetzung erhält man die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 aus dem Stellwert der Bedieneinheit 30. Konkret wird, wie in Zeichnung 2(a) gezeigt, der Stellwert p der Bedieneinheit 30 kurz vor der Änderung auf den Stellwert 0 als Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 genommen. Das bedeutet, dass bei dieser Umsetzung die Bedieneinheit 30 auch die Funktion eines Geschwindigkeitssensors zur Ermittlung der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 übernimmt.
Man kann die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 aber auch aus der zeitlichen Veränderung der ermittelten Werte (Lage des Auslegers 130) des Lagesensors 40 errechnen. Oder man kann neben der Bedieneinheit 30 auch einen Geschwindigkeitssensor einbauen, der die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 ermittelt. Der im Patentanspruch genannte „Geschwindigkeitssensor” ist also nicht auf ein Modul beschränkt, das direkt die Geschwindigkeit des Auslegers 130 ermittelt, sondern ist ein Begriff, der auch Module oder Geräte beinhaltet, die wie die Bedieneinheit 30 oder der Lagesensor 40 die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 indirekt ermitteln.
Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 hat von Anfang an Daten zum Aufbau, Rigidität etc. des Auslegers 130 gespeichert und ist so ausgelegt, dass es mit diesen Daten, den Stellwerten (Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130) der Bedieneinheit 30, den ermittelten Werten (Lage des Auslegers 130) des Lagesensors 40 sowie dem Gewicht des Arbeitskorbs 140 dynamisch die Schwingungsbreite A der Lasten errechnet.
Außerdem ist es aber auch möglich, im Voraus durch Tests die Schwingungsbreite A für die verschiedenen Lagen und Betriebsgeschwindigkeiten des Auslegers 130 zu ermitteln und diese im Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 einzuspeichern. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 kann dann aus den gespeicherten Schwingungsbreiten A für die einzelnen Lagen und Betriebsgeschwindigkeiten des Auslegers 130 die Schwingungsbreite A aufrufen, die dem Stellwert der Bedieneinheit 30 sowie dem ermittelten Wert des Lagesensors 40 zugeordnet ist.
Wenn nun die errechnete Schwingungsbreite A einen vorher gespeicherten Grenzwert überschreitet, dann entscheidet das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet und wenn die errechnete Schwingungsbreite A den Grenzwert nicht überschreitet, dann entscheidet es, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet.
Der Grenzwert hier ist als der größte, noch tolerierbare Wert für die Schwingungsbreite A vorab festgelegt. Zum Beispiel kann man die Schwingungsbreite A als größten Wert nehmen, die einem Arbeiter, der sich im Arbeitskorb 140 aufhält, noch nicht unangenehm ist.
Das Schaltmodul 24 empfängt die jeweils vom ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 und vom zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 ausgesandten Steuersignale und wählt aus diesen Steuersignalen eines aus, das es an den Aktor 10 weitergibt. Das Schaltmodul 24 ist mit dem Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 verbunden und wenn das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorhersagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet, dann wird das Steuersignal des ersten Moduls zum langsamen Anhalten 21 an den Aktor 10 ausgegeben und das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 stoppt den Aktor 10. Wenn dagegen das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorhersagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet, dann wird das Steuersignal des zweiten Moduls zum langsamen Anhalten 22 an den Aktor 10 ausgegeben und das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 stoppt den Aktor 10.
Als nächstes wird der Betrieb der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 1 beschrieben.
Wenn der Arbeiter, wie in Zeichnung 2 gezeigt, die Bedieneinheit 30 bedient und zum Zeitpunkt t den Stellwert der Bedieneinheit 30 von p auf 0 (Zustand ohne Bedienung) ändert (Zeichnung 2(a)), dann gibt das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 ein Steuersignal zum Anhalten des Aktors 10 in der halben Zeit T1 des Schwingungszyklus T heraus (Zeichnung 2(b)). Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 hingegen gibt ein Steuersignal zum Anhalten des Aktors 10 in einer kürzeren Zeit T2 als T1 heraus (Zeichnung 2(c)). Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 wiederum sagt auf Basis des unmittelbar vorhergehenden Stellwerts p der Bedieneinheit 30, der ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichts des Arbeitskorbs 140 voraus, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Wenn der Teleskoparm des Auslegers 130 weit ausgefahren oder die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 hoch ist etc., dann wird von dem Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorausgesagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet. In diesem Fallgibt das Schaltmodul 24 das Steuersignal des ersten Moduls zum langsamen Anhalten 21 an den Aktor 10 aus, und der Aktor 10 wird vom ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 angehalten. Dadurch kann die Lastschwingung beim Anhalten des Auslegers 130 unterdrückt werden.
Wenn andererseits der Teleskoparm des Auslegers 130 kurz oder die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 niedrig ist etc., dann wird von dem Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorausgesagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet. In diesem Fall gibt das Schaltmodul 24 das Steuersignal des zweiten Moduls zum langsamen Anhalten 22 an den Aktor 10 aus, und der Aktor 10 wird vom zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 angehalten. Dadurch kann die zum Anhalten des Auslegers 130 benötigte Zeit verkürzt werden. Da darüber hinaus vorhergesagt ist, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet, kann selbst beim Anhalten des Aktors 10 durch das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 die Schwingungsbreite A innerhalb eines tolerierbaren Bereichs gehalten werden.
Wie oben beschrieben kann also mit der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 1 die Zeit bis zum Anhalten verkürzt werden, während gleichzeitig die Lastschwingung unterdrückt wird.
Beim Anhalten des Betriebs des Auslegers 130 sagt das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 bei dieser Umsetzung auf Basis des Stellwerts (Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130) der Bedieneinheit 30, der ermittelten Werte (Lage des Auslegers 130) des Lagesensors 40 sowie des Gewichts des Arbeitskorbs 140 die Schwingungsbreite A voraus. Weil das Modul auf Basis dieser Schwingungsbreite A vorhersagt, ob der Toleranzwert überschritten wird oder nicht, kann die Lastschwingung exakt vorherbestimmt werden. Deswegen kann die Umschaltung zwischen dem ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 entsprechend durchgeführt und die Zeit bis zum Anhalten verkürzt werden, während gleichzeitig die Lastschwingung zuverlässig unterdrückt werden kann.
Zweite Umsetzung
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten 2 nach der zweiten Umsetzung dieser Erfindung ist in einen Fahrzeugkran installiert. Zunächst wird anhand von Zeichnung 5 der grundlegende Aufbau eines Fahrzeugkrans 100 erläutert. In Zeichnung 5 zeigt die Ziffer 210 den Unterwagen; auf dem Unterwagen 210 ist oben der Drehkranz 220 montiert. Der Drehkranz 220 führt die Drehbewegung mit einem Drehmotor durch. Auf dem Drehkranz 220 ist ein Teleskopausleger 230 frei hebbar montiert. Das Aus- und Einfahren des Teleskopauslegers 230 wird mit Hydraulikzylindern durchgeführt, die Hebebewegung wird durch Hebezylinder durchgeführt. An der Spitze des Auslegers hängt ein Stahlseil 241 herunter, an dem ein Kranhaken 240 angebracht ist. Dieses Stahlseil 241 wird zur Basis des Auslegers 230 geführt und ist dort am Ende auf eine Winde gewickelt. Durch das Drehen der Winde wird das Stahlseil auf- oder abgerollt, wodurch der Kranhaken 240 nach oben und unten bewegt werden kann. An diesen Kranhaken kann man eine hängende Last 250 aufhängen. Durch die Kombination von Drehen, Heben und Senken sowie Aus- und Einfahren des Auslegers 230 sowie dem Heben und Senken des Kranhakens 240 kann die hängende Last 250 in einem dreidimensionalen Raum hochgehoben und abgesetzt werden.
Wenn bei einem solchen Fahrzeugkran 200 der Ausleger 230 gedreht und diese Drehung plötzlich gestoppt wird, dann schwingt die hängende Last 250 aufgrund der Trägheitskräfte der hängenden Last 250 in horizontaler Richtung wie ein Pendel und zusätzlich biegt sich der Ausleger 230 aufgrund der Trägheitskräfte der hängenden Last 250. Auch aufgrund dieser Biegung schwingt die hängende Last 250 in horizontaler Richtung. Oder wenn der Ausleger 230 angehoben und die Hebebewegung plötzlich gestoppt wird, dann biegt sich aufgrund der Trägheitskräfte der hängenden Last 250 der Ausleger 230, und aufgrund dieser Biegung schwingt die hängende Last 250 in vertikaler Richtung, während gleichzeitig aufgrund der horizontalen Elemente der Trägheitskräfte der hängenden Last 250 die hängende Last 250 in horizontaler Richtung wie ein Pendel schwingt. Wenn außerdem der Ausleger aus- oder eingefahren und diese Bewegung plötzlich gestoppt wird, dann schwingt die hängende Last 250 aufgrund der Trägheitskräfte der hängenden Last 250 in horizontaler Richtung wie ein Pendel.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten 2 in dieser Umsetzung wird dazu genutzt, um das Schwingen der hängenden Last 250 zu unterdrücken, wenn das Drehen, das Heben oder das Aus- und Einfahren des Auslegers 230 eines Fahrzeugkrans 200 gestoppt wird.
Bei einem Fahrzeugkran 200 ist mit der im Patentanspruch angegebenen „Last” die an dem Kranhaken 240 herabhängende Last 250 gemeint. Das Gewicht der Last bedeutet die Summe aus dem Gewicht des Kranhakens 240 und dem Gewicht der hängenden Last 250 (im Folgenden kurz als „Gewicht der hängenden Last 250” bezeichnet). „Lastschwingung” bedeutet das Schwingen der hängenden Last 250.
Im Folgenden wird der Aufbau der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 2 erläutert.
Wie Zeichnung 4 zeigt, besteht der Aufbau der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 2 aus der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 1 aus der ersten Umsetzung, der ein Gewichtssensor 50 hinzugefügt wurde, der das Gewicht der hängenden Last 250 ermittelt.
Bei dieser Umsetzung ist der Aktor 10 der Drehmotor, der den Ausleger 230 dreht, der Hebezylinder, der den Ausleger 230 anhebt, oder die Hydraulikzylinder zum Aus- und Einfahren des Auslegers 230.
Die Bedieneinheit 30 umfasst die am Fahrersitz des Fahrzeugkrans 200 angebrachten Bedienhebel, Bedienpedale und Schalter etc. Das Steuergerät 20 steuert gemäß den Stellgrößen (z. B. dem Kippwinkel des Bedienhebels etc.) von der Bedieneinheit 30 die Antriebsgeschwindigkeit des Aktors 10. Wird die Bedieneinheit 30 nicht bewegt (der Stellwert = 0), dann wird von der Bedieneinheit 30 an das Steuergerät 20 das Stoppsignal zum Anhalten des Betriebs des Auslegers 230 eingegeben.
Der Lagesensor 40 setzt sich aus verschiedenen Sensoren zusammen, die den Drehwinkel, den Auslegerwinkel und die ausgefahrene Länge des Auslegers 230 sowie die Strecke von der Spitze des Auslegers 230 bis zur herabhängenden Last 250 (im Folgenden als „Hängestrecke des Kranhakens 240” bezeichnet) messen. Die Messergebnisse des Lagesensors 40 werden in das Steuergerät 20 eingegeben.
Der Gewichtssensor 50 setzt sich aus verschiedenen Sensoren zusammen, die das Gewicht der hängenden Last 250 messen. Die Messergebnisse des Gewichtssensors 50 werden in das Steuergerät 20 eingegeben.
Das Steuergerät 20 umfasst das erste Modul zum langsamen Anhalten 21, das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22, das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 sowie das Schaltmodul 24. Diese Module sind so konfiguriert, dass sie zusammenarbeiten und den Aktor 10, der den Antrieb bildet, stoppen lassen.
Dem ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 werden Signale von der Bedieneinheit 30, vom Lagesensor 40 sowie vom Gewichtssensor 50 eingegeben. Wenn das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 von der Bedieneinheit 30 das Signal zum Anhalten des Betriebs des Auslegers 230 erhält, dann stoppt es den Aktor 10 auf folgende Weise zum langsamen Anhalten.
Wenn das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 von der Bedieneinheit 30 das Signal zum Anhalten erhält, dann berechnet es zunächst auf Basis der ermittelten Werte des Lagesensors 40 und des Gewichtssensors 50 den Lastschwingungszyklus T der hängenden Last 250. Der Schwingungszyklus T ist hier der Zyklus der spezifischen Vibrationen der hängenden Last 250, die entstehen, wenn der Betrieb des Auslegers 130 plötzlich angehalten wird. Der Schwingungszyklus der hängenden Last 250 ist bekanntermaßen einheitlich bestimmt durch die Lage (Auslegerwinkel sowie ausgefahrene Länge) des Auslegers 230, der Hängestrecke des Kranhakens 240 sowie das Gewicht der hängenden Last 250.
Das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 hat von Anfang an Daten zu Eigengewicht, Aufbau, Rigidität etc. des Auslegers 230 gespeichert und ist so ausgelegt, dass es mit diesen Informationen und den ermittelten Werten des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 (Lage des Auslegers 230, Hängestrecke des Kranhakens 240 sowie Gewicht der hängenden Last 250) dynamisch den Schwingungszyklus T der Lasten errechnet.
Außerdem ist es aber auch möglich, im Voraus durch Tests den Schwingungszyklus T für die verschiedenen Lagen des Auslegers 230, die einzelnen Hängestrecken des Kranhakens 240 sowie für jedes Gewicht der hängenden Last 250 zu ermitteln und diese im ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 einzuspeichern. Das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 kann dann aus den gespeicherten Schwingungszyklen T für die einzelnen Lagen des Auslegers 230, die Hängestrecken des Kranhakens 240 sowie für das Gewicht der hängenden Last 250 den Schwingungszyklus T aufrufen, der den ermittelten Werten des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 zugeordnet ist.
Als nächstes gibt das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 das Steuersignal heraus, in der halben Zeit T1 (= T/2) des errechneten Schwingungszyklus T den Aktor 10 zu bremsen und anzuhalten.
Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 erhält seine Signale von der Bedieneinheit 30, vom Lagesensor 40 sowie vom Gewichtssensor 50. Wenn das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 von der Bedieneinheit 30 das Stoppsignal erhält, dann stoppt es den Aktor 10 auf die gleiche Weise zum langsamen Anhalten wie das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 in der ersten Umsetzung.
Der Zeitverlauf T2 ist hierbei auf eine kürzere Zeit als die halbe Zeit T1 des Schwingungszyklus T festgelegt. Wenn der Aktor 10 daher mit dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 gestoppt wird, dann entsteht für diese kürzere Zeit als T1 eine entsprechend größere Lastschwingung. Der Wert für T2 wird im Voraus aufgrund von Tests festgelegt. Konkret wird für jede Lage des Auslegers 130, für jede Hängestrecke des Kranhakens 240 sowie für jedes Gewicht der hängenden Last 250 die erforderliche Zeit bis zum Anhalten ermittelt, wobei die Schwingungsbreite innerhalb eines bestimmten Bereichs bleiben muss. Dieser Wert ist dann T2.
Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 ruft aus den gespeicherten Zeiten T2 für die einzelnen Lagen des Auslegers 130, für jede Hängestrecke des Kranhakens 240 sowie für jedes Gewicht der hängenden Last 250 die Zeit T2 auf, die den ermittelten Werten des Lagesensors 40 und des Gewichtssensors 50 entspricht und sendet ein Steuersignal aus, den Aktor 10 in der Zeit T2 anzuhalten.
Die Zeit T2 kann auch als konstanter Wert unabhängig von der Lage des Auslegers 130, der Hängestrecke des Kranhakens 240 sowie des Gewichts der hängenden Last 250 festgelegt werden. In diesem Fall werden die ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 nicht in das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 eingegeben. Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 sendet unabhängig von der Lage des Auslegers 130, der Hängestrecke des Kranhakens 240 sowie des Gewichts der hängenden Last 250 das Steuersignal aus, den Aktor 10 in einer vorab eingespeicherten Zeit T2 anzuhalten.
Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 erhält Signale von der Bedieneinheit 30, dem Lagesensor 40 sowie dem Gewichtssensor 50. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 sagt auf Basis des Stellwertes von der Bedieneinheit 30 und der ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 vorher, ob die Schwingungsbreite den Toleranzwert überschreitet oder nicht. Bei dieser Umsetzung führt das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 seine Vorhersage wie folgt durch.
Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 berechnet zunächst auf Basis des Stellwerts von der Bedieneinheit 30 und der ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 die Schwingungsbreite A der hängenden Last 250. Die Schwingungsbreite A der hängenden Last 250 ist bekanntermaßen bestimmt durch die Lage (Auslegerwinkel sowie ausgefahrene Länge) des Auslegers 230, die Hängestrecke des Kranhakens 240, die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230 sowie das Gewicht der hängenden Last 250.
Bei dieser Umsetzung erhält man die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230 aus dem Stellwert der Bedieneinheit 30. Man kann die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230 aber auch aus der zeitlichen Veränderung der ermittelten Werte (Lage des Auslegers 230) des Lagesensors 40 errechnen. Oder man kann neben der Bedieneinheit 30 auch einen Geschwindigkeitssensor einbauen, der die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230 ermittelt.
Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 hat von Anfang an Daten zum Aufbau, Rigidität etc. des Auslegers 230 gespeichert und ist so ausgelegt, dass es mit diesen Daten, den Stellwerten (Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230) der Bedieneinheit 30 und den ermittelten Werten (Lage des Auslegers 230, Hängestrecke des Kranhakens 240 sowie Gewicht der hängenden Last 250) des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 dynamisch die Schwingungsbreite A der Lasten errechnet.
Außerdem ist es aber auch möglich, im Voraus durch Tests die Schwingungsbreite A für die verschiedenen Lagen des Auslegers 230, für die verschiedenen Hängestrecken des Kranhakens 240, für die verschiedenen Betriebsgeschwindigkeiten des Auslegers 230 sowie für die verschiedenen Gewichte der hängenden Last 250 zu ermitteln und diese im Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 einzuspeichern. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 kann dann aus den gespeicherten Schwingungsbreiten A für die verschiedenen Lagen des Auslegers 230, für die verschiedenen Hängestrecken des Kranhakens 240, für die verschiedenen Betriebsgeschwindigkeiten des Auslegers 230 sowie für die verschiedenen Gewichte der hängenden Last 250 die Schwingungsbreite A aufrufen, die dem Stellwert der Bedieneinheit 30 sowie den ermittelten Werten des Lagesensors 40 und des Gewichtssensors 50 zugeordnet ist.
Als nächstes entscheidet das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23, wenn die errechnete Schwingungsbreite A einen vorher gespeicherten Grenzwert überschreitet, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet, und wenn die errechnete Schwingungsbreite A den Grenzwert nicht überschreitet, dann entscheidet es, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet.
Der Grenzwert hier ist als der größte, noch tolerierbare Wert für die Schwingungsbreite A vorab festgelegt. Zum Beispiel kann man die Schwingungsbreite A als größten Wert nehmen, bei der die Sicherheit der hängenden Last 250 noch gewährleistet werden kann.
Wenn das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorhersagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet, dann gibt das Schaltmodul 24 das Steuersignal des ersten Moduls zum langsamen Anhalten 21 an den Aktor 10 weiter und der Aktor 10 wird durch das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 gestoppt. Wenn dagegen das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorhersagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet, dann wird das Steuersignal des zweiten Moduls zum langsamen Anhalten 22 an den Aktor 10 ausgegeben und der Aktor 10 wird durch das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 gestoppt.
Als nächstes wird der Betrieb der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 2 beschrieben.
Wenn der Arbeiter, wie in Zeichnung 2 gezeigt, die Bedieneinheit 30 bedient und zum Zeitpunkt t den Stellwert der Bedieneinheit 30 von p auf 0 (Zustand ohne Bedienung) ändert (Zeichnung 2(a)), dann gibt das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 ein Steuersignal zum Anhalten des Aktors 10 in der halben Zeit T1 des Schwingungszyklus T heraus (Zeichnung 2(b)). Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 hingegen gibt ein Steuersignal zum Anhalten des Aktors 10 in einer kürzeren Zeit T2 als T1 heraus (Zeichnung 2(c)). Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 wiederum sagt auf Basis des unmittelbar vorhergehenden Stellwerts p der Bedieneinheit 30, der ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 voraus, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Wenn der Teleskoparm des Auslegers 230 weit ausgefahren, die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230 hoch, die Hängestrecke des Kranhakens 240 lang oder das Gewicht der hängenden Last 250 groß ist etc., dann wird von dem Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorausgesagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet. In diesem Fall gibt das Schaltmodul 24 das Steuersignal des ersten Moduls zum langsamen Anhalten 21 an den Aktor 10 aus, und der Aktor 10 wird vom ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 angehalten. Dadurch kann die Lastschwingung beim Anhalten des Auslegers 230 unterdrückt werden.
Wenn andererseits der Ausleger 230 eingefahren und kurz ist, die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230 niedrig, die Hängestrecke des Kranhakens 240 kurz oder das Gewicht der hängenden Last 250 gering ist etc., dann wird von dem Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorausgesagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet. In diesem Fall gibt das Schaltmodul 24 das Steuersignal des zweiten Moduls zum langsamen Anhalten 22 an den Aktor 10 aus, und der Aktor 10 wird vom zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 angehalten. Dadurch kann die bis zum Anhalten des Auslegers 230 benötigte Zeit verkürzt werden. Da darüber hinaus vorhergesagt ist, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet, kann selbst beim Anhalten des Aktors 10 durch das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 die Schwingungsbreite A innerhalb eines tolerierbaren Bereichs gehalten werden.
Wie oben beschrieben kann also mit der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 2 die Zeit bis zum Anhalten verkürzt werden, während gleichzeitig die Lastschwingung unterdrückt wird.
Bei dieser Umsetzung sagt das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 beim Anhalten des Betriebs eines Auslegers 230 mit einem Kranhaken 240 auf Basis des Stellwerts (Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230) der Bedieneinheit 30, der ermittelten Werte (Lage des Auslegers 230, Hängestrecke des Hakens 240) des Lagesensors 40 sowie des Gewichts der hängenden Last 250 die Schwingungsbreite A voraus. Weil das Modul auf Basis dieser Schwingungsbreite A vorhersagt, ob der Toleranzwert überschritten wird oder nicht, kann die Lastschwingung exakt vorherbestimmt werden. Deswegen kann die Umschaltung zwischen dem ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 entsprechend durchgeführt und die Zeit bis zum Anhalten verkürzt werden, während gleichzeitig die Lastschwingung zuverlässig unterdrückt wird.
Dritte Umsetzung
Im Folgenden wird die Vorrichtung zum langsamen Anhalten 3 in einer dritten Umsetzung dieser Erfindung erläutert.
In einem Fahrzeugkran 200 entsteht die Lastschwingung, wenn das Drehen, Heben oder Senken bzw. Aus- oder Einfahren des Auslegers 230 gestoppt wird sowie zusätzlich noch durch das Anhalten der Auf- und Abwärtsbewegung des Kranhakens 240. Genauer gesagt biegt sich aufgrund der Trägheitskräfte der hängenden Last 250 der Ausleger 230, wenn der Kranhaken 240 nach oben oder unten gefahren und diese Bewegung plötzlich gestoppt wird. Aufgrund dieser Biegung schwingt die hängende Last 250 in vertikaler Richtung. Diese Vorrichtung zum langsamen Anhalten 3 in dieser Umsetzung dient dazu, beim Anhalten der Heb- oder Senkbewegung des Kranhakens 240 eines Fahrzeugkrans 200 das Schwingen der hängenden Last 250 zu unterdrücken.
Der Aufbau der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 3 ist gleich dem Aufbau der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 2 in der zweiten Umsetzung (siehe Zeichnung 4). Der Aktor 10 bei dieser Umsetzung ist die Winde, die den Kranhaken 240 heben oder senken lässt.
Die Bedieneinheit 30 umfasst die am Fahrersitz des Fahrzeugkrans 200 angebrachten Bedienhebel, Bedienpedale und Schalter etc. Das Steuergerät 20 steuert gemäß den Stellwerten (z. B. dem Kippwinkel des Bedienhebels etc.) von der Bedieneinheit 30 die Antriebsgeschwindigkeit des Aktors 10. Wird die Bedieneinheit 30 nicht bewegt (der Stellwert = 0), dann wird von der Bedieneinheit 30 an das Steuergerät 20 das Stoppsignal zum Anhalten des Betriebs des Hakens 240 eingegeben.
Dem ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 werden Signale von der Bedieneinheit 30, vom Lagesensor 40 sowie vom Gewichtssensor 50 eingegeben. Wenn das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 von der Bedieneinheit 30 das Signal zum Anhalten des Betriebs des Kranhakens 240 erhält, dann stoppt es den Aktor 10 auf folgende Weise zum langsamen Anhalten.
Wenn das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 von der Bedieneinheit 30 das Signal zum Anhalten erhält, dann berechnet es zunächst auf Basis der ermittelten Werte des Lagesensors 40 und der ermittelten Werte des Gewichtssensors 50 den Lastschwingungszyklus T der hängenden Last 250. Der Schwingungszyklus T ist hier der Zyklus der spezifischen Vibrationen der hängenden Last 250, die entstehen, wenn der Betrieb des Kranhakens 240 plötzlich angehalten wird. Der Schwingungszyklus T der hängenden Last 250 ist bekanntermaßen einheitlich bestimmt durch die Lage (Auslegerwinkel sowie ausgefahrene Länge) des Auslegers 230 sowie das Gewicht der hängenden Last 250. Das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 ist entweder so aufgebaut, dass es den Schwingungszyklus T dynamisch berechnet, oder es ruft einen im Voraus abgespeicherten Schwingungszyklus T ab.
Als nächstes gibt das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 das Steuersignal heraus, in der halben Zeit T1 (= T/2) des errechneten Schwingungszyklus T den Aktor 10 zu bremsen und anzuhalten.
Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 erhält Signale von der Bedieneinheit 30, vom Lagesensor 40 sowie vom Gewichtssensor 50. Wenn das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 von der Bedieneinheit 30 das Stoppsignal erhält, dann stoppt es den Aktor 10 auf die gleiche Weise zum langsamen Anhalten wie das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 in der ersten Umsetzung.
Der Zeitverlauf T2 ist hierbei auf eine kürzere Zeit als die halbe Zeit T1 des Schwingungszyklus T festgelegt. Wenn der Aktor 10 daher mit dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 gestoppt wird, dann entsteht für diese kürzere Zeit als T1 eine entsprechend größere Lastschwingung. Der Wert für T2 wird im Voraus aufgrund von Tests festgelegt. Konkret wird für jede Lage des Auslegers 130 sowie für jedes Gewicht der hängenden Last 250 die erforderliche Zeit bis zum Anhalten ermittelt, wobei die Schwingungsbreite innerhalb eines bestimmten Bereichs bleiben muss. Dieser Wert ist dann T2.
Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 ruft aus den gespeicherten Zeiten für T2 für die einzelnen Lagen des Auslegers 130 sowie für jedes Gewicht der hängenden Last 250 die Zeit T2 auf, die den ermittelten Werten des Lagesensors 40 und des Gewichtssensors 50 zugeordnet ist und sendet ein Steuersignal aus, den Aktor 10 in der Zeit T2 anzuhalten.
Die Zeit T2 kann auch als konstanter Wert unabhängig von der Lage des Auslegers 130 sowie des Gewichts der hängenden Last 250 festgelegt werden. In diesem Fall werden die ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 nicht in das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 eingegeben. Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 sendet unabhängig von der Lage des Auslegers 130 sowie des Gewichts der hängenden Last 250 das Steuersignal aus, den Aktor 10 in einer vorab eingespeicherten Zeit T2 anzuhalten.
Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 erhält Signale von der Bedieneinheit 30, dem Lagesensor 40 sowie dem Gewichtssensor 50. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 sagt auf Basis des Stellwerts der Bedieneinheit 30, der ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 voraus, ob im Falle des Anhaltens des Betriebs des Kranhakens 240 die Schwingungsbreite den Toleranzwert überschreitet oder nicht. Bei dieser Umsetzung führt das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 seine Vorhersage wie folgt durch.
Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 berechnet zunächst auf Basis des Stellwerts der Bedieneinheit 30 und der ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 die Schwingungsbreite A der hängenden Last 250. Die Schwingungsbreite A der hängenden Last 250 ist bekanntermaßen bestimmt durch die Lage (Auslegerwinkel sowie ausgefahrene Länge) des Auslegers 230, die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230 sowie das Gewicht der hängenden Last 250. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 ist entweder so aufgebaut, dass es die Schwingungsbreite A dynamisch berechnet, oder so, dass es eine im Voraus abgespeicherte Schwingungsbreite A abruft.
Bei dieser Umsetzung erhält man die Betriebsgeschwindigkeit des Kranhakens 240 aus dem Stellwert der Bedieneinheit 30. Man kann die Betriebsgeschwindigkeit des Kranhakens 240 aber auch aus der zeitlichen Veränderung der ermittelten Werte (Hängestrecke des Kranhakens 240) des Lagesensors 40 errechnen. Oder man kann neben der Bedieneinheit 30 auch einen Geschwindigkeitssensor einbauen, der die Betriebsgeschwindigkeit des Kranhakens 240 ermittelt.
Als nächstes entscheidet das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23, wenn die errechnete Schwingungsbreite A einen vorher gespeicherten Grenzwert überschreitet, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet, und wenn die errechnete Schwingungsbreite A den Grenzwert nicht überschreitet, dann entscheidet es, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet.
Wenn das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorhersagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet, dann gibt das Schaltmodul 24 das Steuersignal des ersten Moduls zum langsamen Anhalten 21 an den Aktor 10 weiter und der Aktor 10 wird durch das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 gestoppt. Wenn dagegen das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorhersagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet, dann wird das Steuersignal des zweiten Moduls zum langsamen Anhalten 22 an den Aktor 10 ausgegeben und der Aktor 10 wird durch das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 gestoppt.
Als nächstes wird der Betrieb der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 2 beschrieben.
Wenn der Arbeiter, wie in Zeichnung 2 gezeigt, die Bedieneinheit 30 bedient und zum Zeitpunkt t den Stellwert der Bedieneinheit 30 von p auf 0 (Zustand ohne Bedienung) ändert (Zeichnung 2(a)), dann gibt das erste Modul zum langsamen Anhalten 21 ein Steuersignal zum Anhalten des Aktors 10 in der halben Zeit T1 des Schwingungszyklus T heraus (Zeichnung 2(b)). Das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 hingegen gibt ein Steuersignal zum Anhalten des Aktors 10 in einer kürzeren Zeit T2 als T1 heraus (Zeichnung 2(c)). Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 wiederum sagt auf Basis des unmittelbar vorhergehenden Stellwerts p der Bedieneinheit 30, der ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 voraus, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Wenn der Teleskoparm des Auslegers 230 weit ausgefahren, die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230 hoch oder das Gewicht der hängenden Last 250 groß ist etc., dann wird von dem Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorausgesagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet. In diesem Fall gibt das Schaltmodul 24 das Steuersignal des ersten Moduls zum langsamen Anhalten 21 an den Aktor 10 aus, und der Aktor 10 wird vom ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 angehalten. Dadurch kann die Lastschwingung beim Anhalten des Auslegers 230 unterdrückt werden.
Wenn andererseits der Ausleger 230 eingefahren und kurz ist, die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230 niedrig oder das Gewicht der hängenden Last 250 gering ist etc., dann wird von dem Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vorausgesagt, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet. In diesem Fall gibt das Schaltmodul 24 das Steuersignal des zweiten Moduls zum langsamen Anhalten 22 an den Aktor 10 aus, und der Aktor 10 wird vom zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 angehalten. Dadurch kann die bis zum Anhalten des Auslegers 230 benötigte Zeit verkürzt werden. Da darüber hinaus vorhergesagt ist, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet, kann selbst beim Anhalten des Aktors 10 durch das zweite Modul zum langsamen Anhalten 22 die Schwingungsbreite innerhalb eines tolerierbaren Bereichs gehalten werden.
Wie oben beschrieben kann also mit der Vorrichtung zum langsamen Anhalten 2 die Zeit bis zum Anhalten verkürzt werden, während gleichzeitig die Lastschwingung unterdrückt wird.
Außerdem sagt das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 bei dieser Umsetzung für den Fall, dass der Betrieb eines Kranhakens 240 angehalten wird, auf Basis des Stellwerts (Betriebsgeschwindigkeit des Kranhakens 240) der Bedieneinheit 30, der ermittelten Werte (Lage des Auslegers 230) des Lagesensors 40 sowie des Gewichts der hängenden Last 250 die Schwingungsbreite A voraus. Weil das Modul auf Basis dieser Schwingungsbreite A vorhersagt, ob der Toleranzwert überschritten wird oder nicht, kann die Lastschwingung exakt vorherbestimmt werden. Deswegen kann die Umschaltung zwischen dem ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 entsprechend durchgeführt und die Zeit bis zum Anhalten verkürzt werden, während gleichzeitig die Lastschwingung zuverlässig unterdrückt wird.
Vierte Umsetzung
Im Folgenden wird die Vorrichtung zum langsamen Anhalten 4 in einer vierten Umsetzung dieser Erfindung erläutert.
Die Vorrichtung zum langsamen Anhalten 4 in dieser Umsetzung hat einen anderen Weg, wie das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 zu seiner Vorhersage kommt als die anderen oben genannten Umsetzungen. Der sonstige Aufbau ist gleich wie bei den Vorrichtungen zum langsamen Anhalten 1, 2 und 3 der ersten, zweiten und dritten Umsetzungen und wird deshalb hier weggelassen.
Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 bei dieser Umsetzung sagt vorher, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet, wenn der unmittelbar vorhergehende Stellwert p (Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240) der Bedieneinheit 30 einen Grenzwert übersteigt. Wenn der unmittelbar vorhergehende Stellwert p der Bedieneinheit 30 einen Grenzwert nicht übersteigt, dann sagt das Modul voraus, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet. Hierbei wird der Grenzwert für jede Lage des Auslegers 130 oder 230, für jede Hängestrecke des Kranhakens 240 (wenn ein Ausleger 230 mit einem Kranhaken 240 angehalten wird) sowie für jedes Gewicht der Last (ein Arbeitskorb 140 oder eine hängende Last 250) im Voraus festgelegt. Das bedeutet, das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 wählt aus den vorab gespeicherten Grenzwerten für die Lagen des Auslegers 130 oder 230, für die Hängestrecken des Kranhakens 240 (wenn in diesem Fall ein Ausleger 230 mit einem Kranhaken 240 angehalten wird) sowie für das Gewicht der Last 140 oder 250 den Wert aus, der den ermittelten Werten des Lagesensors 40 und des Gewichtssensors 50 zugeordnet ist. Dann vergleicht es diesen Grenzwert mit dem unmittelbar vorhergehenden Stellwert p der Bedieneinheit 30 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Der Grenzwert kann übrigens auch unabhängig von der Lage des Auslegers 130 oder 230 sowie von der Hängestrecke des Kranhakens 240 für jedes Gewicht der Lasten 140 oder 250 festgelegt werden. In diesem Fall werden die ermittelten Werte des Lagesensors 40 nicht in das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 eingegeben. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 ruft aus den vorab eingespeicherten Grenzwerten für die einzelnen Gewichte der Lasten 140 oder 250 den Grenzwert auf, der den ermittelten Werten des Gewichtssensors 50 zugeordnet ist. Dann vergleicht es diesen Grenzwert mit dem unmittelbar vorhergehenden Stellwert p der Bedieneinheit 30 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Der Grenzwert kann aber auch unabhängig vom Gewicht der Lasten 140 oder 250 für jede Lage des Auslegers 130 oder 230 sowie für jede Hängestrecke des Kranhakens 240 (wenn in diesem Fall ein Ausleger 230 mit einem Kranhaken 240 angehalten wird) festgelegt werden. In diesem Fall werden die ermittelten Werte des Gewichtssensors 50 nicht in das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 eingegeben. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 ruft aus den vorab eingespeicherten Grenzwerten für die einzelnen Lagen des Auslegers 130 oder 230 sowie für die einzelnen Hängestrecken des Kranhakens 240 (wenn in diesem Fall ein Ausleger 230 mit einem Kranhaken 240 angehalten wird) den Grenzwert auf, der den ermittelten Werten des Lagesensors 40 zugeordnet ist. Dann vergleicht es diesen Grenzwert mit dem unmittelbar vorhergehenden Stellwert p der Bedieneinheit 30 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Außerdem kann der Grenzwert auch unabhängig von der Lage des Auslegers 130 oder 230, der Hängestrecke des Kranhakens 240 sowie dem Gewicht der Lasten 140 oder 250 als konstanter Wert festgelegt werden. In diesem Fall werden die ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 nicht in das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 eingegeben. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vergleicht unabhängig von der Lage des Auslegers 130 oder 230, der Hängestrecke des Kranhakens 240 sowie dem Gewicht der Lasten 140 oder 250 den vorab eingespeicherten Grenzwert mit dem unmittelbar vorhergehenden Stellwert p der Bedieneinheit 30 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Auf diese Weise kann durch den Vergleich des unmittelbar vorhergehenden Stellwerts p der Bedieneinheit 30 mit dem Grenzwert vorhergesagt werden, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht. Deshalb kann je nach Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 240 zwischen dem ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 umgeschaltet werden. Für den Arbeiter ist es deshalb vorhersehbar, dass der Ausleger 130 oder 230 entweder durch das erste oder durch das zweite Modul zum langsamen Anhalten 21 oder 22 angehalten wird. Damit wird die Bedienbarkeit verbessert.
Anstatt des unmittelbar vorhergehenden Stellwerts p der Bedieneinheit 30 kann man auch die ermittelten Werte eines Geschwindigkeitssensors nehmen, der die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 ermittelt. Oder es besteht auch die Möglichkeit, die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230 oder des Kranhakens 240 aus der zeitlichen Veränderung der ermittelten Werte (Lage des Auslegers 230 oder Hängestrecke des Kranhakens 240) des Lagesensors 40 zu errechnen.
Fünfte Umsetzung
Im Folgenden wird die Vorrichtung zum langsamen Anhalten 5 in einer fünften Umsetzung dieser Erfindung erläutert.
Man kann das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 der oben genannten Umsetzungen auch wie folgt aufbauen.
Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 entscheidet, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet, wenn der ermittelte Wert des Lagesensors 40 einen Grenzwert überschreitet. Wenn der ermittelte Wert des Lagesensors 40 den Grenzwert nicht überschreitet, entscheidet das Modul, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet. Der Grenzwert wird hier für jede Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 sowie für jedes Gewicht der Last 140 oder 250 im Voraus festgelegt. Das bedeutet, das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 wählt aus den gespeicherten Grenzwerten für die Betriebsgeschwindigkeiten des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 sowie für das Gewicht der Last 140 oder 250 den Wert aus, der dem unmittelbar vorhergehenden Stellwert p (Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240) der Bedieneinheit 30 sowie dem ermittelten Wert des Gewichtssensors 50 zugeordnet ist. Dann vergleicht es diesen Grenzwert mit dem ermittelten Wert des Lagesensors 40 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Der Grenzwert kann aber auch unabhängig von der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 für jedes Gewicht der Lasten 140 oder 250 festgelegt werden. In diesem Fall werden die Stellwerte der Bedieneinheit 30 nicht in das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 eingegeben. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 ruft aus den eingespeicherten Grenzwerten für jedes Gewicht der Lasten 140 oder 250 den Grenzwert auf, der den ermittelten Werten des Gewichtssensors 50 zugeordnet ist. Dann vergleicht es diesen Grenzwert mit dem ermittelten Wert des Lagesensors 40 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Der Grenzwert kann aber auch unabhängig vom Gewicht der Lasten 140 oder 250 für jede Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 festgelegt werden. In diesem Fall werden die ermittelten Werte des Gewichtssensors 50 nicht in das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 eingegeben. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 ruft aus den gespeicherten Grenzwerten für die einzelnen Betriebsgeschwindigkeiten des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 den Grenzwert auf, der dem unmittelbar vorhergehenden Stellwert p (Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240) der Bedieneinheit 30 zugeordnet ist. Dann vergleicht es diesen Grenzwert mit dem ermittelten Wert des Lagesensors 40 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Außerdem kann der Grenzwert auch unabhängig von der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 sowie vom Gewicht der Lasten 140 oder 250 als konstanter Wert festgelegt werden. In diesem Fall werden die Stellwerte der Bedieneinheit 30 sowie der ermittelte Wert des Gewichtssensors 50 nicht in das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 eingegeben. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vergleicht unabhängig von der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 sowie vom Gewicht der Lasten 140 oder 250 den vorab eingespeicherten Grenzwert mit dem ermittelten Wert des Lagesensors 40 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Auf diese Weise kann durch den Vergleich des ermittelten Wertes des Lagesensors 40 mit dem Grenzwert vorhergesagt werden, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht. Deshalb kann je nach Lage des Auslegers 130 oder 240 zwischen dem ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 umgeschaltet werden. Für den Arbeiter ist es deshalb vorhersehbar, dass der Ausleger 130 oder 230 oder der Kranhaken 240 entweder durch das erste oder durch das zweite Modul zum langsamen Anhalten 21 oder 22 gestoppt wird. Damit wird die Bedienbarkeit verbessert.
Sechste Umsetzung
Im Folgenden wird die Vorrichtung zum langsamen Anhalten 6 in einer sechsten Umsetzung dieser Erfindung erläutert.
Man kann das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 der oben genannten Umsetzungen auch wie folgt aufbauen.
Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 entscheidet, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet, wenn der ermittelte Wert des Gewichtssensors 50 einen Grenzwert überschreitet. Wenn der ermittelte Wert des Gewichtssensors 50 den Grenzwert nicht überschreitet, entscheidet das Modul, dass die Schwingungsbreite A den Toleranzwert nicht überschreitet. Der Grenzwert wird hier für jede Lage des Auslegers 130 oder 230, für jede Hängestrecke des Kranhakens 240 (wenn in diesem Fall ein Ausleger 230 mit einem Kranhaken 240 angehalten wird) sowie für jede Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 im Voraus festgelegt. Das bedeutet, das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 wählt aus den gespeicherten Grenzwerten für die Lage des Auslegers 130 oder 230, für die Hängestrecke des Kranhakens 240 (wenn in diesem Fall ein Ausleger 230 mit einem Kranhaken 240 angehalten wird) sowie für die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 den Grenzwert aus, der dem ermittelten Wert des Lagesensors 40 sowie dem unmittelbar vorhergehenden Stellwert p (Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240) der Bedieneinheit 30 zugeordnet ist. Dann vergleicht es diesen Grenzwert mit dem ermittelten Wert des Gewichtssensors 50 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Der Grenzwert kann übrigens auch unabhängig von der Lage des Auslegers 130 oder 230 oder von der Hängestrecke des Kranhakens 240 für jede Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens festgelegt werden. In diesem Fall werden die ermittelten Werte des Lagesensors 40 nicht in das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 eingegeben. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 ruft aus den gespeicherten Grenzwerten für die einzelnen Betriebsgeschwindigkeiten des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 den Grenzwert auf, der dem unmittelbar vorhergehenden Stellwert p (Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240) der Bedieneinheit 30 zugeordnet ist. Dann vergleicht es diesen Grenzwert mit dem ermittelten Wert des Gewichtssensors 50 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Der Grenzwert kann aber auch unabhängig von der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 für jede Lage des Auslegers 130 oder 230 sowie für jede Hängestrecke des Kranhakens 240 (wenn in diesem Fall ein Ausleger 230 mit einem Kranhaken 240 angehalten wird) festgelegt werden. In diesem Fall werden die Stellwerte der Bedieneinheit 30 nicht in das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 eingegeben. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 ruft aus den eingespeicherten Grenzwerten für jede Lage des Auslegers 130 oder 230 sowie für jede Hängestrecke des Kranhakens 240 (wenn in diesem Fall ein Ausleger 230 mit einem Kranhaken 240 angehalten wird) den Grenzwert auf, der den ermittelten Werten des Lagesensors 40 zugeordnet ist. Dann vergleicht es diesen Grenzwert mit dem ermittelten Wert des Gewichtssensors 50 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Außerdem kann der Grenzwert auch unabhängig von der Lage des Auslegers 130 oder 230, von der Hängestrecke des Kranhakens 240 sowie von der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 als konstanter Wert festgelegt werden. In diesem Fall werden die ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie die Stellwerte der Bedieneinheit 30 nicht in das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 eingegeben. Das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 vergleicht unabhängig von der Lage des Auslegers 130 oder 230, von der Hängestrecke des Kranhakens 240 sowie von der Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 den vorab eingespeicherten Grenzwert mit dem ermittelten Wert des Gewichtssensors 50 und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Auf diese Weise kann durch den Vergleich des ermittelten Wertes des Gewichtssensors 50 mit dem Grenzwert vorhergesagt werden, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht. Deshalb kann je nach Gewicht der Last 140 oder 250 zwischen dem ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 und dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22 umgeschaltet werden. Für den Arbeiter ist es deshalb vorhersehbar, dass der Ausleger 130 oder 230 oder der Kranhaken 240 entweder durch das erste oder durch das zweite Modul zum langsamen Anhalten 21 oder 22 gestoppt wird. Damit wird die Bedienbarkeit verbessert.
Sonstige Umsetzungen
Durch die Kombination des Aufbaus aus der vierten, fünften sowie der sechsten Umsetzung kann darüber hinaus das Modul zur Vorhersage der Lastschwingung 23 auch so aufgebaut werden, dass es den unmittelbar vorhergehenden Stellwert p (Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240) der Bedieneinheit 30 und die ermittelten Werte des Lagesensors 40 sowie des Gewichtssensors 50 mit einem vorab eingespeicherten Grenzwert vergleicht und entscheidet, ob die Schwingungsbreite A den Toleranzwert überschreitet oder nicht.
Außerdem kann in der fünften oder sechsten Umsetzung anstatt des unmittelbar vorhergehenden Stellwerts p der Bedieneinheit 30 auch der ermittelte Wert eines Geschwindigkeitssensors, der die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 130 oder 230 oder des Kranhakens 240 ermittelt, genommen werden. Oder man kann die Betriebsgeschwindigkeit des Auslegers 230 oder des Kranhakens 240 auch aus der zeitlichen Veränderung der ermittelten Werte (Lage des Auslegers 230 oder Hängestrecke des Kranhakens 240) des Lagesensors 40 errechnen.
Außerdem kann bei allen oben genannten Umsetzungen auch ein Anzeigemodul eingebaut werden, das anzeigt, von welchem der beiden Module, dem ersten Modul zum langsamen Anhalten 21 oder dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten 22, der Aktor 10 langsam angehalten wird. Dieses Anzeigemodul sollte so aufgebaut sein, dass es seine Anzeige auf Basis des vorhergesagten Ergebnisses des Moduls zur Vorhersage der Lastschwingung 23 umschaltet.
Bezugszeichenliste

1, 2: Vorrichtung zum langsamen Anhalten
10: Aktor
20: Steuergerät
21: Erstes Modul zum langsamen Anhalten
22: Zweites Modul zum langsamen Anhalten
23: Modul zur Vorhersage der Lastschwingung
24: Schaltmodul
30: Bedieneinheit
40: Lagesensor
50: Gewichtssensor
100: Hubarbeitsbühne
110: Fahrzeug
120: Drehkranz
130: Ausleger
140: Arbeitskorb
200: Fahrzeugkran
210: Unterwagen
220: Drehkranz
230: Ausleger
240: Kranhaken
241: Stahlseil
250: Hängende Last

Claims

Eine Vorrichtung zum langsamen Anhalten für den Einbau in eine Arbeitsmaschine mit einem Ausleger, der Lasten trägt, und dadurch gekennzeichnet, dass sie ausgestattet ist mit einem Aktor für den Betrieb der oben genannten Arbeitsmaschine, mit einem Steuergerät zur Steuerung des betreffenden Aktors, und mit einer Bedieneinheit, um dem betreffenden Steuergerät Anweisungen für den Betrieb der oben genannten Arbeitsmaschine zu geben, wobei das oben genannte Steuergerät mit folgenden Modulen ausgestattet ist: dem ersten Modul zum langsamen Anhalten, das den oben genannten Aktor über den Zeitraum der halben Zeit des Schwingungszyklus bremst und anhält, wenn von oben genannter Bedieneinheit das Stoppsignal zum Anhalten des Betriebs der oben genannten Arbeitsmaschine eingegeben wird, woraufhin das Steuergerät den Schwingungszyklus der oben genannten Lasten berechnet; dem zweiten Modul zum langsamen Anhalten, das den oben genannten Aktor in einer kürzeren Zeit als der Hälfte des Schwingungszyklus bremst und anhält, wenn von oben genannter Bedieneinheit das oben genannte Stoppsignal eingegeben wird; einem Modul zur Vorhersage der Lastschwingung, das vorhersagt, ob die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten einen Toleranzwert überschreitet oder nicht und einem Schaltmodul zum Umschalten, so dass das oben genannte erste Modul zum langsamen Anhalten den Aktor zum Halten bringt, wenn das oben genannte Modul zur Vorhersage der Lastschwingung vorhersagt, das die oben genannte Schwingungsbreite den Toleranzbereich überschreitet; oder aber das oben genannte zweite Modul zum langsamen Anhalten den Aktor zum Halten bringt, wenn das oben genannte Modul zur Vorhersage der Lastschwingung vorhersagt, das die oben genannte Schwingungsbreite den Toleranzbereich nicht überschreitet.
Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine, wie sie in Patentanspruch 1 genannt ist, gekennzeichnet dadurch, dass das oben genannte erste Modul zum langsamen Anhalten auf Basis der Lage des oben genannten Auslegers sowie des Gewichts der oben genannten Lasten den Schwingungszyklus der betreffenden Lastenberechnet, den oben genannten Aktor bremst und ihn in der halben Zeit des Schwingungszyklus zum Anhalten bringt, wenn von der oben genannten Bedieneinheit das Stoppsignal mit der Anweisung zum Anhalten des Betriebs des oben genannten Auslegers eingegeben wird.
Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine, wie sie in Patentanspruch 1 genannt ist, gekennzeichnet dadurch, dass die oben genannte Arbeitsmaschine mit einem Haken ausgestattet ist, um die oben genannten Lasten daran aufzuhängen, die von oben genanntem Ausleger herunterhängen, und dass das oben genannte erste Modul zum langsamen Anhalten auf Basis der Lage des oben genannten Auslegers, der Hängestrecke des oben genannten Hakens sowie des Gewichts der oben genannten Lasten den Schwingungszyklus der betreffenden Lastenberechnet, den oben genannten Aktor bremst und ihn in der halben Zeit des Schwingungszyklus zum Anhalten bringt, wenn von der oben genannten Bedieneinheit das Stoppsignal mit der Anweisung zum Anhalten des Betriebs des oben genannten Auslegers eingegeben wird.
Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine, wie sie in Patentanspruch 1 genannt ist, gekennzeichnet dadurch, dass die oben genannte Arbeitsmaschine mit einem Haken ausgestattet ist, um die oben genannten Lasten daran aufzuhängen, die von oben genanntem Ausleger herunterhängen, und dass das oben genannte erste Modul zum langsamen Anhalten auf Basis der Lage des oben genannten Auslegers sowie des Gewichts der oben genannten Lasten den Schwingungszyklus der betreffenden Lastenberechnet, den oben genannten Aktor bremst und ihn in der halben Zeit des Schwingungszyklus zum Anhalten bringt, wenn von der oben genannten Bedieneinheit das Stoppsignal mit der Anweisung zum Anhalten des Betriebs des oben genannten Hakens eingegeben wird.
Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine, wie sie in Patentanspruch 1 oder 2 genannt ist, gekennzeichnet dadurch, dass das oben genannte Modul zur Vorhersage der Lastschwingung auf Basis der Lage des oben genannten Auslegers, der Betriebsgeschwindigkeit des oben genannten Auslegers sowie des Gewichts der oben genannten Lasten die Schwingungsbreite der betreffenden Lasten berechnet und entscheidet, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert überschreitet, wenn die betreffende Schwingungsbreite einen Grenzwert überschreitet; wenn die betreffende Schwingungsbreite den Grenzwert nicht überschreitet, dann entscheidet es, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert nicht überschreitet.
Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine, wie sie in Patentanspruch 1 oder 3 genannt ist, gekennzeichnet dadurch, dass die oben genannte Arbeitsmaschine mit einem Haken ausgestattet ist, um die oben genannten Lasten daran aufzuhängen, die von oben genanntem Ausleger herunterhängen, und dass das oben genannte Modul zur Vorhersage der Lastschwingung auf Basis der Lage des oben genannten Auslegers, der Hängestrecke des oben genannten Hakens, der Betriebsgeschwindigkeit des oben genannten Auslegers sowie des Gewichts der oben genannten Lasten die Schwingungsbreite der betreffenden Lasten berechnet und entscheidet, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert überschreitet, wenn die betreffende Schwingungsbreite einen Grenzwert überschreitet; wenn die betreffende Schwingungsbreite den Grenzwert nicht überschreitet, dann entscheidet es, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert nicht überschreitet.
Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine, wie sie in Patentanspruch 1 oder 4 genannt ist, gekennzeichnet dadurch, dass die oben genannte Arbeitsmaschine mit einem Haken ausgestattet ist, um die oben genannten Lasten daran aufzuhängen, die von oben genanntem Ausleger herunterhängen, und dass das oben genannte Modul zur Vorhersage der Lastschwingung auf Basis der Lage des oben genannten Auslegers, der Betriebsgeschwindigkeit des oben genannten Hakens sowie des Gewichts der oben genannten Lasten die Schwingungsbreite der betreffenden Lasten berechnet und entscheidet, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert überschreitet, wenn die betreffende Schwingungsbreite einen Grenzwert überschreitet; wenn die betreffende Schwingungsbreite den Grenzwert nicht überschreitet, dann entscheidet es, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert nicht überschreitet.
Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine, wie sie in Patentanspruch 1, 2, 3 oder 4 genannt ist, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung mit einem Geschwindigkeitssensor ausgestattet ist, der die Betriebsgeschwindigkeit der oben genannten Arbeitsmaschine erfasst, und dass das oben genannte Modul zur Vorhersage der Lastschwingung entscheidet, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert überschreitet, wenn der ermittelte Wert des oben genannten Geschwindigkeitssensors einen Grenzwert überschreitet; wenn der ermittelte Wert des oben genannten Geschwindigkeitssensors den Grenzwert nicht überschreitet, dann entscheidet das Modul, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert nicht überschreitet.
Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine, wie sie in Patentanspruch 1, 2, 3 oder 4 genannt ist, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung mit einem Lagesensor ausgestattet ist, der die Lage des oben genannten Auslegers erfasst, und dass das oben genannte Modul zur Vorhersage der Lastschwingung entscheidet, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert überschreitet, wenn der ermittelte Wert des oben genannten Lagesensors einen Grenzwert überschreitet; wenn der ermittelte Wert des oben genannten Lagesensors den Grenzwert nicht überschreitet, dann entscheidet das Modul, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert nicht überschreitet.
Vorrichtung zum langsamen Anhalten einer Arbeitsmaschine, wie sie in Patentanspruch 1, 2, 3 oder 4 genannt ist, gekennzeichnet dadurch, dass die Vorrichtung mit einem Gewichtssensor ausgestattet ist, der das Gewicht der oben genannten Lasten erfasst, und dass das oben genannte Modul zur Vorhersage der Lastschwingung entscheidet, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert überschreitet, wenn der ermittelte Wert des oben genannten Gewichtssensors einen Grenzwert überschreitet; wenn der ermittelte Wert des oben genannten Gewichtssensors den Grenzwert nicht überschreitet, dann entscheidet das Modul, dass die Schwingungsbreite der oben genannten Lasten den Toleranzwert nicht überschreitet.