DE202009016124U1

DE202009016124U1 - Crane, preferably mobile and crawler crane

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Publication number: DE202009016124U1
Application number: DE200920016124
Authority: DE
Original assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Priority date: 2009-11-26
Filing date: 2009-11-26
Publication date: 2011-04-14
Anticipated expiration: 2019-11-27

Abstract

Kran, vorzugsweise Mobil- oder Raupenkran, mit einem Ausleger, mit einer Steuerung und mit Mitteln zur Ermittlung der Position unterschiedlicher Kranbauteile und/oder der Last gegenüber einem Objekt, dadurch gekennzeichnet, dass diese Mittel aus einer Meßvorrichtung bestehen, über die der Abstand zwischen einem Referenzpunkt am Kranbauteil oder der Last einerseits und dem Objekt bestimmbar ist.Crane, preferably mobile or crawler crane, with a boom, with a controller and with means for determining the position of different crane components and / or the load relative to an object, characterized in that these means consist of a measuring device, via which the distance between a Reference point on the crane component or the load on the one hand and the object can be determined.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kran, vorzugsweise Mobil- oder Raupenkran mit einer Reihe von beweglichen Kranbauteilen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a crane, preferably a mobile or crawler crane with a series of mobile crane components according to the preamble of claim 1.

Für den Kranbetrieb ist es grundsätzlich wichtig, die genaue Position der beweglichen Bauteile und Elemente sowie der Last zu kennen. Bewegliche Kranbauteile können beispielsweise folgende Elemente sein: der Hauptausleger, der Spitzenausleger, der Derrickausleger, die Abspannböcke und Abspannstangen, der Derrickballast sowie die Hakenflasche, an der die Last aufgenommen ist. Diese Aufzählung ist selbstverständlich nur beispielhaft. Die Positionsbestimmung der beweglichen Bauteile dient in erster Linie dazu, die Ausladung und die genaue Positionierung der Last festzustellen.For crane operation, it is basically important to know the exact position of the moving components and elements as well as the load. Mobile crane components may be, for example, the following elements: the main boom, the luffing jib, the derrick boom, the jib and guying rods, the derrick ballast and the hook hook on which the load is received. Of course, this list is only an example. The determination of the position of the movable components serves primarily to determine the projection and the exact positioning of the load.

Krane und insbesondere Mobil- und Raupenkrane werden häufig für Montage- oder Demontageaufgaben eingesetzt. Dazu wird die Last an den Anschlagmitteln aufgenommen und während der Montage in Position gehalten.Cranes and especially mobile and crawler cranes are often used for assembly or disassembly tasks. For this purpose, the load is absorbed by the slings and kept in position during assembly.

Das Halten der Montageposition ist in der Praxis mit Problemen behaftet. Dies rührt daher, dass eine Vielzahl von Störgrößen auftreten. Derartige Störgrößen können beispielsweise der Wind, Wellen, der Tidenhub oder auch die Leckage im Hydraulikkreislauf sein. Insbesondere durch die Windlast werden die langen und biegsamen Ausleger ausgelenkt, was beispielsweise die Höhe der Last verändert.Holding the mounting position has problems in practice. This is due to the fact that a large number of disturbances occur. Such disturbances can be, for example, the wind, waves, the tidal lift or even the leakage in the hydraulic circuit. In particular, by the wind load, the long and flexible boom are deflected, which changes, for example, the height of the load.

Aufgrund dieser Störgrößen kann sich der Kranführer nicht auf die errechnete Positionsbestimmung der Last verlassen. Üblicherweise wird diese Positionsbestimmung durch die Kransteuerung auf der Grundlage der vorhandenen Geometriedaten der Bauteile errechnet.Due to these disturbances, the crane operator can not rely on the calculated position determination of the load. Usually, this position determination is calculated by the crane control on the basis of the existing geometric data of the components.

Im gängigen Betrieb wird die Abweichung der realen Lastposition von der errechneten Lastposition über Kommunikation zwischen zwei Bedienpersonen gelöst. Hierzu befindet sich eine erste Bedienperson in der Nähe der zu montierenden Last. Diese gibt über Funksprechkontakt dem Kranführer in der Krankabine Anweisungen hinsichtlich der notwendigen Kranbewegungen.In normal operation, the deviation of the real load position from the calculated load position is achieved via communication between two operators. For this purpose, there is a first operator in the vicinity of the load to be mounted. This gives via radio contact the crane operator in the crane cab instructions regarding the necessary crane movements.

Dieses Verfahren ist natürlich aufwendig und fehlerbehaftet. Sehr leicht können zwischen den hier handelnden Personen Kommunikationsfehler auftreten. Auch der Zeitversatz, den die Befehlsübermittlung über zwei Personen und ein elektronisches Gerät bedingt, ist nachteilig. Wenn beispielsweise der Beobachter erkennt, dass der Kran zu stoppen ist, meldet er es über das Sprechfunkgerät mit einer entsprechenden Reaktionszeit und der Kranführer setzt diesen Befehl dann erst nach Verstehen des Befehls um, also auch wiederum nach einer entsprechenden Reaktionszeit.Of course, this process is laborious and error-prone. Very easily, communication errors can occur between the persons acting here. Also, the time offset that causes the command transmission of two people and an electronic device is disadvantageous. For example, if the observer recognizes that the crane is to be stopped, he reports it via the radio with a corresponding response time and the crane operator then converts this command only after understanding the command, so again after a corresponding response time.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nun, einen Kran zu schaffen, der die genaue Positionsbestimmung unterschiedlicher Kranbauteile und/oder der Last gegenüber einem Objekt im Betrieb ohne Verzögerung erlaubt.Object of the present invention is therefore to provide a crane that allows the accurate positioning of different crane components and / or the load against an object in operation without delay.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Kombination der Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention this object is achieved by the combination of the features of claim 1.

Demnach wird ein Kran, vorzugsweise Mobil- oder Raupenkran mit einem Ausleger, mit einer Steuerung und mit Mitteln zur Ermittlung der Position unterschiedlicher Anbauteile und/oder der Last gegenüber einem Objekt zur Verfügung gestellt, bei dem diese Mittel aus einer Messvorrichtung bestehen, über die der Abstand zwischen einem Referenzpunkt am Kranbauteil und der Last einerseits und dem Objekt andererseits bestimmbar ist.Accordingly, a crane, preferably a mobile or crawler crane with a boom, provided with a controller and with means for determining the position of different attachments and / or the load against an object, in which these means consist of a measuring device via which the Distance between a reference point on the crane component and the load on the one hand and the object on the other hand can be determined.

Damit kann ein bestimmtes Bauteil genau in der gewünschten Montageposition problemlos gehalten werden, bis es verbaut ist. In gleicher Weise kann auch ein zu demontierendes Bauteil in einer Demontageposition gehalten werden, bis sämtliche Verbindungselemente getrennt sind. Aber nicht nur für die Montage und Demontage von Bauteilen, sondern auch für jegliche genaue Positionierung von Lasten eignet sich die Erfindung. Gleichzeitig kann die genaue Positionierung der Last und/oder des Bauteils dem Kranführer über eine geeignete Anzeige angezeigt werden.Thus, a particular component can be easily kept exactly in the desired mounting position until it is installed. In the same way, a component to be dismantled can be kept in a disassembled position until all connecting elements are separated. But not only for the assembly and disassembly of components, but also for any accurate positioning of loads, the invention is suitable. At the same time, the exact positioning of the load and / or the component can be displayed to the crane operator via a suitable display.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den sich an den Hauptanspruch anschließenden Unteransprüchen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the subsequent claims to the main claim.

Demnach kann die Messvorrichtung mindestens einen Sensor zur Abstandsmessung aufweisen.Accordingly, the measuring device can have at least one sensor for distance measurement.

Der mindestens eine Sensor ist vorzugsweise ein Lasersensor, über den der Abstand zu einem vorbestimmten Punkt auf einer Referenzfläche der Last, des Bauteils oder des Objekts, d. h. beispielsweise des Bauwerks bestimmt werden. Vorzugsweise weist die Messvorrichtung wegen dem mindestens einen Sensor weiterhin eine Energieversorgung, eine Funkeinheit und eine Antenne sowie wahlweise auch noch eine Rechnereinheit auf. Der mindestens eine Sensor kann statt dessen oder zusätzlich ein Ultraschallsensor sein.The at least one sensor is preferably a laser sensor via which the distance to a predetermined point on a reference surface of the load, the component or the object, d. H. For example, the structure to be determined. Due to the at least one sensor, the measuring device preferably also has a power supply, a radio unit and an antenna and optionally also a computer unit. The at least one sensor may instead or additionally be an ultrasonic sensor.

Auch der Kran kann vorteilhaft eine Funkeinheit zur Kommunikation mit der Funkeinheit der Messvorrichtung aufweisen.Also, the crane may advantageously have a radio unit for communication with the radio unit of the measuring device.

Besonders bevorzugt ist es, wenn die gesamte Messvorrichtung in einen Messkoffer integriert ist, der entweder auf dem Objekt, beispielsweise dem Bauwerk, an gewünschter Stelle positioniert werden kann. Der Messkoffer kann aber auch in gleicher Weise am Kranbauteil bzw. an der Last angeordnet sein. Der an der Messvorrichtung vorgesehene Sensor kann von der Messvorrichtung auch getrennt positioniert sein. Dabei ist er vorzugsweise über ein Kabel mit der Messvorrichtung verbunden. It is particularly preferred if the entire measuring device is integrated in a measuring case, which can either be positioned at the desired location on the object, for example the building. However, the measuring case can also be arranged in the same way on the crane component or on the load. The sensor provided on the measuring device can also be positioned separately from the measuring device. He is preferably connected via a cable to the measuring device.

Die Messvorrichtung kann zusätzlich noch eine Kamera aufweisen, wodurch der Kranführer die Situation beobachten kann.The measuring device may additionally have a camera, whereby the crane operator can observe the situation.

Die Messvorrichtung ist jeweils bevorzugt an einer ausgewählten Position am Kranbauteil, der Last und/oder dem Objekt angeordnet, wobei der jeweilige Abstand bzw. die Position gegenüber dem jeweiligen anderen Teil dadurch bestimmt wird, dass ein vorbestimmter Messpunkt bzw. Messbereich angepeilt wird.The measuring device is in each case preferably arranged at a selected position on the crane component, the load and / or the object, wherein the respective distance or the position relative to the respective other part is determined by aiming at a predetermined measuring point or measuring range.

Besonders bevorzugt kann sowohl am Objekt wie auch am Kranbauteil bzw. der Last eine Messvorrichtung angeordnet sein. Hierdurch ist eine Redundanzmessung möglich.Particularly preferably, a measuring device can be arranged both on the object and on the crane component or the load. This makes a redundancy measurement possible.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Kran eine Anzeige zum Anzeigen des Abstands zwischen dem Referenzpunkt am Kranbauteil oder der Last einerseits und dem Objekt. Die Anzeige kann als Balkendiagramm, Ziffernanzeige und/oder Graphik erfolgen. Die Graphikanzeige kann insbesondere dadurch erfolgen, dass ein schematisch dargestellter Kran mit einer Bezugskante angezeigt wird. Als Bezugskante kann ein Hausdach, der Boden, eine Referenzfläche an einer Windkraftanlage oder ähnliches verwendet werden. Der gewünschte Abstand kann an dem Kran und/oder an der Bezugskante dargestellt sein.According to a further advantageous development, the crane comprises a display for displaying the distance between the reference point on the crane component or the load on the one hand and the object. The display can be done as a bar graph, numeric display and / or graphics. The graphic display can be effected, in particular, by displaying a schematically illustrated crane with a reference edge. As a reference edge, a house roof, the ground, a reference surface on a wind turbine or the like can be used. The desired distance may be shown on the crane and / or on the reference edge.

Nach einer weiteren vorteilhaften Weiterbildung umfasst der Kran eine Einrichtung zum selbständigen Nachfahren und/oder Halten der Last auf einer vorbestimmten Position auf der Basis des durch die Messvorrichtung gemessenen Abstands.According to a further advantageous development, the crane comprises a device for independently descending and / or holding the load at a predetermined position on the basis of the distance measured by the measuring device.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem in der Figurenbeschreibung näher bezeichneten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:Further features, details and advantages of the invention will become apparent from the embodiment described in more detail in the description. Show it:

1: eine schematische Skizze eines Krans, der eine Last in einer Montageposition hält, 1 : a schematic sketch of a crane holding a load in a mounting position,

2: eine Prinzipskizze des Aufbaus einer Messvorrichtung eines erfindungsgemäßen Krans, 2 : a schematic diagram of the structure of a measuring device of a crane according to the invention,

3: eine Prinzipskizze des Aufbaus eines Krans und 3 : a schematic diagram of the construction of a crane and

4: eine schematische Darstellung einer Anzeigeeinheit zur Anzeige der korrekten Positionierung einer Last. 4 : A schematic representation of a display unit for indicating the correct positioning of a load.

In der 1 ist schematisch ein Kran 10 dargestellt, der in üblicher Weise einen Ausleger 12 aufweist. Bei dem hier dargestellten Kran kann es sich um einen beliebigen Mobil- oder Raupenkran handeln. An einem am Ausleger angeordneten Hubseil 14 ist eine Last 16 angehängt. Diese Last ist in großer Höhe an einem Bauwerk 18 zu montieren. Das Bauwerk 18 weist eine Fläche 20 auf, auf der eine in Form eines Messkoffers 22 ausgestaltete Messvorrichtung abgestellt oder in anderer Art befestigt werden kann. Bei diesem Bauwerk 18 kann es sich beispielsweise um eine Windkraftanlage handeln. Selbstverständlich kann das Bauwerk 18 aber auch ein ganz anderes Bauwerk bzw. ganz allgemein ein ganz anderes Objekt darstellen.In the 1 is schematically a crane 10 represented, which in the usual way a boom 12 having. The crane shown here may be any mobile or crawler crane. On a hoist rope arranged on the boom 14 is a burden 16 attached. This load is at high altitude on a building 18 to assemble. The construction 18 has an area 20 on, on the one in the form of a measuring case 22 configured measuring device can be turned off or secured in any other way. In this building 18 it may, for example, be a wind turbine. Of course, the building can 18 but also represent a completely different structure or in general a completely different object.

Im Bereich der Last 16 ist an deren Unterseite eine Referenzfläche 24 vorgesehen.In the area of the load 16 is at the bottom of a reference surface 24 intended.

Von der Planung des Einsatzes des Krans 10 ist der theoretische bzw. planmäßige Abstand des Messkoffers 22 von der Referenzfläche 24 an der Last 16 bekannt. Hierzu kann über den Einsatzplaner je nach den verwendeten Kranbauteilen und der eingestellten Position die Sollposition der Last bestimmt werden. Auch eine erste orientierende vorausgehende Messung kann zur Bestimmung der Sollposition dienen. Aufgrund der realen Messung, die über den Messkoffer 22 erfolgen kann, sind nun die Abweichungen von dem Sollmaß bestimmbar, so dass je nach Windeinfluss oder sonstiger Störgröße die Abweichung von der Sollposition bestimmt und korrigiert werden kann.From the planning of the use of the crane 10 is the theoretical or planned distance of the measuring case 22 from the reference surface 24 at the load 16 known. Depending on the crane components used and the set position, the setpoint position of the load can be determined via the scheduler. A first orienting preliminary measurement can also serve to determine the desired position. Due to the real measurement, the over the measuring case 22 can take place, the deviations from the nominal size are now determined, so that depending on wind influence or other disturbance, the deviation from the desired position can be determined and corrected.

In der 2 ist der Aufbau des Messkoffers 22 schematisch dargestellt. Hier ist ein Sensor 30, der vorteilhaft als Lasersensor ausgestaltet ist und zur Abstandsmessung dient, vorgesehen. Die Energieversorgung erfolgt über eine Energieversorgung 32, welche autark sein kann, also beispielsweise über einen Sonnenkollektor gespeist werden kann oder aber auch über das Stromnetz versorgt werden kann. Weiterhin ist eine Funkeinheit 34 vorgesehen, welche Signale empfangen bzw. aussenden kann, wobei zum Empfang und Aussenden der Signale eine Antenne 36 enthalten ist. Die einzelnen vorgenannten Bauelemente sind über eine Verkabelung und ganz besonders über ein Bus-System miteinander verbunden.In the 2 is the structure of the measuring case 22 shown schematically. Here is a sensor 30 , which is advantageously designed as a laser sensor and is used for distance measurement provided. The energy supply takes place via a power supply 32 which can be self-sufficient, that is, for example, can be fed via a solar panel or can also be supplied via the power grid. Furthermore, a radio unit 34 provided, which can receive or send signals, wherein for receiving and transmitting the signals, an antenna 36 is included. The individual aforementioned components are interconnected via a wiring and especially via a bus system.

In einer hier nicht näher dargestellten Ausführungsvariante kann der Sensor 30 auch lösbar von dem Messkoffer 22 vorgesehen sein. In diesem Fall kann er vom Messkoffer gelöst und an einem gewünschten Ort entfernt vom Messkoffer aufgestellt werden. Hierzu ist der Sensor gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung mit einem längeren Kabel mit dem Koffer verbunden. Aufgrund dieser Ausgestaltung kann der Sensor an einer beliebigen Stelle zur Messung positioniert werden.In an embodiment not shown here, the sensor 30 also detachable from the measuring case 22 be provided. In this case, it can be detached from the measuring case and placed at a desired location away from the measuring case. For this purpose, the sensor is connected according to an embodiment of the invention with a longer cable to the case. Due to this configuration, the sensor can be positioned at any point for measurement.

Wie aus der weiteren Prinzipskizze gemäß 3 dargestellt ist, kann ein Kran 10 selbst wiederum eine Funkeinheit 40 zur Kommunikation mit der Funkeinheit 34 des Messkoffers 22 aufweisen, wobei die Daten des Sensors 30 der gesamten Kransteuerung zugeführt werden können.As from the further schematic diagram according to 3 a crane can be shown 10 itself a radio unit 40 for communication with the radio unit 34 of the measuring case 22 have, where the data of the sensor 30 the entire crane control can be supplied.

In einer Krankabine 42 kann dann eine Anzeige 44 vorgesehen sein, die den Abstand zwischen dem Sensor 30 des Messkoffers 22 und der Referenzfläche 24 an der Last 16 (vgl. 1) dem Kranführer anzeigt. In der Anzeige 44, die in 4 näher dargestellt ist, können Sollwerte 46 und Toleranzgrenzen 48 integriert sein.In a crane cabin 42 can then display 44 be provided, which is the distance between the sensor 30 of the measuring case 22 and the reference surface 24 at the load 16 (see. 1 ) to the crane operator. In the advertising 44 , in the 4 can be shown in more detail, setpoints 46 and tolerance limits 48 be integrated.

Mit dieser Anzeige kann der Kranbediener über die bekannten Eingabeeinheiten die Last 16 in ihrer Montageposition positionieren und halten.This display allows the crane operator to load via the known input units 16 position and hold in their mounting position.

Darüber hinaus kann es gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung auch vorgesehen sein, dass die Steuerung soweit automatisiert ist, so dass die Last selbständig in einer gewünschten Position gehalten wird. In diesem Fall würden die Antriebe der Hubmittel oder des gesamten Auslegers 12 von einer Steuerung 50 unmittelbar betätigt.In addition, it can also be provided according to a preferred embodiment of the invention that the control is automated so far, so that the load is held independently in a desired position. In this case, the drives would be the lifting means or the entire boom 12 from a controller 50 immediately operated.

In jedem Fall ist ein direkter Sichtkontakt vom Kranführer zur Last nicht zwingend erforderlich. Somit könnte als besondere Option in dem Messkoffer zusätzlich noch eine Kamera eingebaut sein, über die der Kranführer die Positionierung der Last beobachten kann.In any case, a direct visual contact from the crane operator to the load is not mandatory. Thus, as a special option in the measuring case could be additionally installed a camera over which the crane operator can observe the positioning of the load.

Zur Erhöhung der Sicherheit kann gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung am Lastaufnahmemittel, d. h. dem Kranhaken oder der Last ein zweiter Messkoffer 22 vorgesehen sein. Dieser könnte dann den Abstand vom Messkoffer zu einer Referenzfläche auf dem Bauwerk 18 feststellen und ebenfalls Meßwerte, über die oder eine weitere Funkeinheit 34 an die Kransteuerung liefern.To increase safety, according to a particular embodiment of the invention on the load receiving means, ie the crane hook or the load, a second measuring case 22 be provided. This could then be the distance from the measuring case to a reference surface on the building 18 determine and also measured values, via the or another radio unit 34 to the crane control.

Mit der letztgenannten Ausführungsvariante können die erzielten Positionswerte redundant ermittelt werden, da hier zwei Vergleichswerte vorliegen. Bei unzulässigen Abweichungen könnte dann eine Meldung an den Kranführer erfolgen oder es könnte automatisch ein Eingriff in die Kransteuerung erfolgen. Ein derartiger Eingriff kann darin bestehen, dass die Bewegung verlangsamt wird, bis der Kran zum Halt kommt. Zur Redundanzmessung kann es nach einem weiteren Ausführungsbeispiel durchaus möglich sein, dass beide Messkörper 22 entweder beide am Lastaufnahmemittel bzw. dem Kranhaken, der Last 16 oder aber dem Bauwerk 18 angeordnet sind.With the last-mentioned embodiment variant, the position values achieved can be determined redundantly since there are two comparison values here. In the case of impermissible deviations, a message could then be sent to the crane driver or an intervention in the crane control could take place automatically. Such an intervention may be that the movement is slowed down until the crane stops. For redundancy measurement, it may well be possible according to a further embodiment that both measuring bodies 22 either both on the lifting device or the crane hook, the load 16 or the structure 18 are arranged.

Claims

Crane, preferably mobile or crawler crane, with a boom, with a controller and with means for determining the position of different crane components and / or the load relative to an object, characterized in that these means consist of a measuring device, via which the distance between a Reference point on the crane component or the load on the one hand and the object can be determined.

Crane according to claim 1, characterized in that the measuring device has at least one sensor for distance measurement, wherein the at least one sensor is preferably a laser sensor and / or an ultrasonic sensor.

Crane according to claim 2, characterized in that the measuring device further comprises a power supply, a radio unit and an antenna, and optionally a computer unit.

Crane according to claim 3, characterized in that the crane comprises a radio unit for communication with the radio unit of the measuring device.

Crane according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device is integrated in a measuring case.

Crane according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor can be positioned separately from the measuring device.

Crane according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device additionally has a camera.

Crane according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring device is arranged at a selected position on the crane component, the load and / or the object, wherein preferably on both the object and the crane component or the load, a measuring device is arranged.

Crane according to one of the preceding claims, characterized by a display ( 44 ) for displaying the distance between the reference point on the crane component or the load on the one hand and the object, wherein the display is preferably carried out as a bar chart, numeric display and / or graphics.

Crane according to one of the preceding claims, characterized by a device for independently descending and / or holding the load at a predetermined position on the basis of the distance measured by the measuring device.