DE2341636A1

DE2341636A1 - COLLISION PROTECTION FOR CRANES

Info

Publication number: DE2341636A1
Application number: DE19732341636
Authority: DE
Inventors: Heinrich Kessel; Ruprecht Lauterbach; Peter Mueller; Helmut Dipl Ing Rielaender
Original assignee: Fried Krupp AG
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1973-08-17
Filing date: 1973-08-17
Publication date: 1975-03-13
Also published as: NO147595B; FR2240884A1; GB1437588A; IT1019961B; JPS5063651A; NL7410520A; FR2240884B3; DK430574A; ES429312A1; NO147595C; SE400537B; SE7410102L; NO742837L

Description

FRIED. KHUPP GESELLSCHAFT MIT BESCHRÄNKTER HAFTUNG in EssenFRIED. KHUPP LIMITED LIABILITY COMPANY in Essen

Kollisionsschutz für KraneCollision protection for cranes

Es ist bekannt, Krane, die auf denselben Schienen fahren, vor einem Zusammenstoßen mit Hilfe von Abstands-Sicherungsanlagen zu schützen, die fotoelektrisch, elektromechanisch oder nach dem Echolotprinzip arbeiten. Demgegenüber liegt der in den Ansprüchen gekennzeichneten Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Kollisionsgefahr auch in solchen Krananlagen, z. B. auf Hellingen, zu beseitigen, in denen Krane verschiedener Bauarten, z. B. Bock-, Hammer- und Drehkrane, auf verschiedenen Schienen mit der Möglichkeit geführt sind, daß ein Kran am anderen vorbei oder unter ihm Kindurchfährt.It is known to protect cranes that travel on the same rails from colliding with the aid of distance safety systems, which are photoelectrically, electromechanically or work according to the echo sounder principle. In contrast, the invention characterized in the claims has the object based on the risk of collision in such crane systems, z. B. on slipways, in which cranes of different Types, e.g. B. gantry, hammer and slewing cranes, are performed on different rails with the possibility that a crane drives past the other or a child under him.

Die Erfindung bringt den Fortschritt, daß Unfälle vermieden werden, die sich zum Beispiel dadurch ereignen können, daß der Ausleger eines Drehkranes, wenn dieser an einem Bockkran vorbei oder unter diesem hindurchgefahren werden soll, gegen eine Stütze oder den Träger des Bockkranes stüßt. Damit werden Menschen vor Unglück bewahrt, und es wird überdies die Wirtschaftlichkeit des Betriebes der Krananlage verbessert. Denn einmal können die Versicherungsprämien gesenkt werden, und zum andern werden Ausfallzeiten und Konventionalstrafen vermieden, die im Schiffbau unter Umständen die Millionengrenze übersteigen. Weiterhin hat eine Einrichtung nach der Erfindung den Vorteil, daß sie sich leicht in vorhandene Krananlagen einbauen läßt.The invention brings the progress that accidents are avoided that can occur, for example, that the boom of a slewing crane, if it is to be driven past or under a gantry crane, against hits a support or the girder of the gantry crane. This saves people from unhappiness, and it also becomes the Economic efficiency of the operation of the crane system improved. Because once the insurance premiums can be lowered, and on the other hand, downtimes and contractual penalties are avoided, which in shipbuilding can possibly reach the million mark exceed. Furthermore, a device according to the invention has the advantage that it can be easily integrated into existing crane systems can be installed.

Auf der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes veranschaulicht; und zwar zeigen: Exemplary embodiments of the subject matter of the invention are illustrated in the drawing; namely show:

Fig. 1 eine Krananlage schematisch in Schrägansicht,1 shows a crane system schematically in an oblique view,

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Fig. 2 die zugehörige Draufsicht (mit einem zusätzlichen Bockkran),Fig. 2 the associated top view (with an additional gantry crane),

Fig. 3 eine Krananlage mit einem Bockkran und einem Drehkran in Ansicht mit dem Blick in Fahrtrichtung,3 shows a crane system with a gantry crane and a slewing crane in view looking in the direction of travel,

Fig. 4 die zugehörige Draufsicht,4 the associated top view,

Fig. 5 dieselbe Krananlage in einem anderen Zustand in der der Fig. 3 entsprechenden Ansicht,FIG. 5 shows the same crane system in a different state in FIG the view corresponding to FIG. 3,

Fig. 6 die zugehörige Draufsicht,6 the associated top view,

Fig. 7 eine andere Krananlage mit einem Bockkran und einem Drehkran in Ansicht mit dem Blick in Fahrtrichtung,7 shows another crane system with a gantry crane and a slewing crane in a view looking in the direction of travel,

Fig. 8 den Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7,8 shows the section along the line VIII-VIII in FIG. 7,

Fig. 9 eine weitere Krananlage über einer Helling in Ansicht mit dem Blick in Fahrtrichtung,9 shows a further crane system over a slipway in a view looking in the direction of travel,

Fig.10 die zugehörige Draufsicht,Fig. 10 the associated top view,

Fig.11 einen Teil derselben Krananlage in einem anderen 11 shows a part of the same crane system in another

Zustand in Ansicht mit dem Blick in Fahrtrichtung,Condition in view looking in the direction of travel,

Fig.12 und 13 den Schnitt tach der Linie XII-XIII bei zwei verschiedenen Kranstellungen,12 and 13 the section after the line XII-XIII at two different crane positions,

Fig.l4 einen anderen Teil derselben Krananlage in einem weiteren anderen Zustand in Ansicht mit dem Blick in Fahrtrichtung,Fig.l4 another part of the same crane system in one another other state in view with the view in the direction of travel,

Fig.15 die zugehörige Draufsicht,
Fig.l6 ist ein Blockschaltbild.Fig. 15 the associated top view,
Fig. 16 is a block diagram.

50 9 81 1 /0 0 3 δ50 9 81 1/0 0 3 δ

!inch Fig. 1 und 2 sind auf einer Helling zwei Schienen 1 für einen Bockkran 2 bzw. einen zweiten Bockkran 3 (Fig. 2) verlegt. Jeder Bockkran besteht aus einer Feststiitze k, einem fest mit dieser verbundenen Kranträger 5 und einer Pendelstütze 6 mit Fahrwerken 7· Zwischen den Schienen 1 sind parallel zu diesen zwei Schienen 8 mit geringerer Spurweite für einen Drehkran 9 mit einem wippbaren Ausleger 10 verlegt. Der Unterbau des Drehkranes 9 ist mit 11, der auf diesem um eine lotrechte Achse drehbare Oberbau mit 12 und das Wippwerk mit 13«bezeichnet.! inch Fig. 1 and 2, two rails 1 for a gantry crane 2 and a second gantry crane 3 (Fig. 2) are laid on a slipway. Each gantry crane consists of a fixed support k, a crane girder 5 firmly connected to it, and a pendulum support 6 with trolleys 7. The substructure of the slewing crane 9 is denoted by 11, the superstructure rotatable on this about a vertical axis is denoted by 12 and the luffing gear is denoted by 13 ″.

Außerhalb des von den Schienen 1 gebildeten Gleises sind zwei Schienen lk für einen Hammerkran 15 parallel zu den Schienen 1 verlegt. In einem Aufbau l6 auf dem Unterbau 17 des Hammerkranes ist um eine lotrechte Achse drehbar eine Säule 18 gelagert , die den Ausleger 19 trägt. Auf diesem ist eine Laufkatze 20 fahrbar, an der ein Lastkörper 21 hängt.Outside the track formed by the rails 1, two rails 1k for a hammer crane 15 are laid parallel to the rails 1. In a structure 16 on the substructure 17 of the hammer crane, a column 18, which carries the boom 19, is rotatably mounted about a vertical axis. A trolley 20 on which a load body 21 hangs can be driven on this.

Der Drehkran 9 soll unter gewfcis/en Umständen durch die Portale der Bockkrane 3 hindurchfahren. Hierbei Mlfürde er aber an diesen anstoßen, wenn der Ausleger 10 die aus Fig. 1 und 2 ersichtliche Einstellung quer zur Fahrtrichtung haben würde. Deshalb muß der Oberbau 12, um das Durchfahren zu ermöglichen, etwa um 90 geschwenkt werden, Außerdem muß der Ausleger 10 so weit abgesenkt werden, daß er nicht an die Kranträger 5 der Bockkrane 2,3 stößt.The slewing crane 9 should go through the portals under certain circumstances the gantry crane 3 drive through it. But here he is suffering from this abut when the boom 10 would have the setting shown in FIGS. 1 and 2 transversely to the direction of travel. That's why he has to Superstructure 12 pivoted about 90 to allow passage through In addition, the boom 10 must be lowered so far that it does not hit the crane girder 5 of the gantry cranes 2.3 bumps.

Der Hammerkran 15 soll unter gewissen Umständen an den Bockkranen 2,3 vorbeifahren. Das· ist in der aus Fig. 1 und 2 ersichtlichen Einstellung des Auslegers 19 nicht möglich, weil dieser und ggf. der an der Laufkatze 20 hängende Lastkörper hierbei an die Stützen 'i, 6 und die Brückenträger 5 der Bockkrane stoßen irürde. Deshalb muß der Ausleger 19 gegenüber der in Fig. 1 und 2 dargestellten Lage um etwa 90 geschwenkt werden. Überdies muß eine Kollision mit dem Ausleger 10 des Drehkranes sowie mit dem an diesem hängenden Lastkörper 22 dadurch vermieden werden, daß der Oberbau 12 dos Drehkranes geschwenkt wird.The hammer crane 15 is intended to drive past the gantry cranes 2, 3 under certain circumstances. This can be seen in FIGS. 1 and 2 Adjustment of the boom 19 is not possible because it and possibly the load body hanging on the trolley 20 are attached to the supports '1, 6 and the bridge girders 5 of the gantry cranes bump into me. That's why the boom 19 must be pivoted by about 90 relative to the position shown in FIGS. There must also be a collision with the boom 10 of the slewing crane as well as with the load body 22 hanging on this are avoided in that the superstructure 12 dos slewing crane is swiveled.

I in Kollisionen /.wischen den Kranen 2,3,9» 15 zu vermeiden, ist <'io ii>.l..'^rend(* Einrichtung vorgesehen.I in collisions /. Between the cranes 2,3,9 »15, <'io ii> .l ..' ^r end (* facility is provided.

609811/0030 J 609811/0030 J.

-W--W-

In einem ortsfesten Leitstand neben der Krananlage ist ein Prozeßrechner 23 untergebracht. Dieser ist, wie Fig. 1$ zeigt, mit einem Empfänger 2k durch einen Kanal 25 verbunden. Diesem Empfänger zugeordnet und Sender 26, die sich an den genannten Kranen befinden. Sie erhalten von Meßwertgebern 27 diejenigen Meßwerte, die für die jeweilige Stellung des betreffenden Kranes oder Kranteiles maßgebend sind. Diese Meßwerte entsprechen den Fahr- bzw. Drehbewegungen der betreffenden Kran-Triebwerke.A process computer 23 is housed in a stationary control station next to the crane system. As FIG. 1 shows, this is connected to a receiver 2k by a channel 25. Associated with this receiver and transmitter 26, which are located on the cranes mentioned. You receive those measured values from transducers 27 which are decisive for the respective position of the crane or crane part in question. These measured values correspond to the travel or rotary movements of the crane drive units concerned.

So werden von den Fahrwerken der beiden Bockkrane 2,£ an die betreffenden Meßwertgeber. 27 diejenigen Meßwerte geliefert, die den jeweiligen Fahrwegen dieser Krane entsprechen. Diese Meßwerte werden von den Sendern 26 dieser Krane auf den Empfänger 2k des Prozeßrechners 23 übertragen. Hieraus werden in dem Prozeßrechner die jeweiligen Stellungen der Bockkrane 2,3 auf den Schienen 1 ermittelt.So are of the trolleys of the two gantry cranes 2, £ to the relevant transducers. 27 delivered those measured values that correspond to the respective travel distances of these cranes. These measured values are transmitted from the transmitters 26 of these cranes to the receiver 2k of the process computer 23. From this, the respective positions of the gantry cranes 2, 3 on the rails 1 are determined in the process computer.

Der Drehkran 9 hat drei Sender 26 und drei Meßwertgeber 27 ι welch letztere von dem Fahrwerk, dem Wippwerk und dem Drehwerk des Drehkranes jeweils diejenigen Meßwerte aufnehmen, die den betreffenden Fahrwegen des Unterbaues 11, den Wippbewegungen des Auslegers dä*M bzw. den Drehbewegungen des Oberbaues 12 entsprechen. Diese Meßwette werden durch die Sender des Drehkranes ebenfalls dem Empfänger 2k des Prozeßrechners 23 zugeführt. Hieraus wird in dem Prozeßrechner die jeweilige Stellung des Drehkranes 9 auf den Schienen 8 und die jeweilige Einstellung des Auslegers 10 ermittelt.The slewing crane 9 has three transmitters 26 and three transducers 27 ι which the latter from the chassis, the luffing gear and the slewing gear of the slewing crane each record those measured values that da * M the relevant travel paths of the substructure 11, the luffing movements of the boom or the rotary movements of the Superstructure 12 correspond. These measuring bets are also fed to the receiver 2k of the process computer 23 by the transmitter of the slewing crane. From this, the respective position of the slewing crane 9 on the rails 8 and the respective setting of the boom 10 are determined in the process computer.

Der Hammerkran 15 hat drei Meßwertgeber 27, denen von dem Kranfahrwerk, .dem Drehwerk und dem Katzfahrwerk des Hammerkranes diejenigen Meßwerte zugeführt werden, die den Fahrbewegungen des Unterbaues 17, den Schwenkbewegungen des Auslegers 19 bzw. den Fahrbewegungen der Laufkatze 20 entsprechen. Diese Meßwerte werden durch die Sender 26 dem Empfänger 2k des Prozeßrechners 23 zugeführt. In diesem werden hieraus die jeweiligen Stellungen des Hammerkranes auf den Schienen Ik sowie die jeweiligen Stellungen des Auslegers und der Laufkatze 20 ermittelt.The hammer crane 15 has three transducers 27 to which those measured values are fed from the crane chassis, the slewing gear and the trolley chassis of the hammer crane which correspond to the movements of the substructure 17, the pivoting movements of the boom 19 or the movements of the trolley 20. These measured values are fed to the receiver 2k of the process computer 23 by the transmitter 26. In this, the respective positions of the hammer crane on the rails Ik as well as the respective positions of the boom and the trolley 20 are determined.

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-ο ·-ο ·

In dem Prozeßrechner 23 werden aus den eingegangenen Meßwerten fiktiv Hüllkörper gebildet, welche die Krane mit gewissen Zwischenräumen umschließen. Diese Hüllkörper sind in Fig. 1 durch Schraffur veranschaulicht und in Fig.2 durch eine Umrandung der Krane mit strichpunktierten Linien angedeutet. Die Hüllkörper folgen nicht allen Aus- und Einbuchtungen der Krane, sondern sie sind der Einfachheit halber prismatisch. So werden die Bockkrane 2 und 3 von quaderförmigen Hüllkörpern 28,29 umschlossen, die von den höchsten Stellen der Krane bis nahezu zum Boden reichen. Lediglich im Bereich der Fahrwerke 7 haben diese Hüllkörper Vorsprünge.In the process computer 23, fictitious enveloping bodies are formed from the measured values that the cranes use with certain Enclose spaces. These enveloping bodies are illustrated in FIG. 1 by hatching and in FIG. 2 by an outline of the cranes indicated by dash-dotted lines. The enveloping bodies do not follow all bulges and indentations of the cranes, rather they are prismatic for simplicity. The gantry cranes 2 and 3 are cuboid Enveloping bodies 28,29 enclosed, which extend from the highest points of the cranes to almost the ground. Only in In the area of the chassis 7, these enveloping bodies have projections.

Der Drehkran 9 wird von einem prismatischen Hüllkörper 30 umschlossen, der mit einem keilartig nach oben ragenden Teil den Ausleger 10 enthält. Wenn der Ausleger 10 eingewippt wird, verkürzt sich die Grundfläche des"prismatischen Hüllkörpers 30, während sich dessen keilartiger Xeil nach oben verlängert. Wenn der Ausleger ausgewippt wird, verlängert sich die GrundflächeVHüllkörpers 30 und erniedrigt sich dessen keilartige Spitze. Wenn der Oberbau 12 um die lotrechte Achse gegenüberThe slewing crane 9 is surrounded by a prismatic enveloping body 30 enclosed, which contains the boom 10 with a wedge-like upwardly protruding part. When the boom 10 is luffed in, the base area of the “prismatic enveloping body 30 is shortened, while its wedge-like Xeil extends upwards. When the boom is luffed out, the base area of the enveloping body is extended 30 and lowers its wedge-like tip. When the superstructure 12 is opposite to the vertical axis

dem Unterbau 11 gedreht wird, ergibt sich die in Fig. 2 mit bezeichnete Form des Hüllkörpers.the substructure 11 is rotated, the result is the shape of the enveloping body denoted by in FIG. 2.

Der Hammerkran 15 wird von einem Hüllkörper 31 umschlossen. Dieser kann nach Fig. 1 die Gestalt eines Quaders haben, der den gesamten Haounerkvan mit den unterhalb des Auslegers und beiderseits von diesem befindlichen Raum einschließt. Es ist aber auch möglich, daß gemäß Fig. 2 der Hüllkörper aus verschiedenen quaderförmigen Teilen zusammengesetzt ist: Einem Hüllkörperteil 32, der den Unterbau 171 den Aufbau l6 und einem Teil des Auslegers 19 umschließt, einem Hüllkörperteil 33» der die Laufkatze kO und den an ihr hängenden Lastkörpern21 bei allen Höhenlagen umschließt und bis nahezu an den Boden reicht, sowie einen quaderförmigen Hüllkörper 3^, der den größten Teil des Auslegers 19 umschließt, also den Raum unterhalb des Auslegers zwischen den Hüllkörperteilen 32 und 33 frei läßt. Wenn der Ausleger 19 seitwärts geechweiytkt wird, verformt sich ent-The hammer crane 15 is enclosed by an enveloping body 31. This can have the shape of a cuboid according to FIG. 1, which encloses the entire Haounerkvan with the space located below the boom and on both sides of this. But it is also possible, according to FIG. 2, for the envelope body to be composed of various cuboid parts: an envelope body part 32 which encloses the substructure 171, the structure 16 and a part of the boom 19, an envelope body part 33 which the trolley kO and the an you encloses hanging load bodies21 at all altitudes and almost reaches the ground, as well as a cuboid enveloping body 3 ^, which encloses most of the boom 19, so the space below the boom between the enveloping body parts 32 and 33 is free. If the boom 19 is tilted sideways, it deforms

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sprechend der Hüllkörper 31 bzw. werden die Ilüllkörperteile 33 und 34 mitgeschwenkt.Speaking of the enveloping body 31 or are the Ilüllkkörpererteile 33 and 34 swiveled with it.

In dem Prozeßrechner 23 werden aufgrund eines eingegebenen Programmes die Bewegungen der Hüllkörper entsprechend den. Bewegungen der Krane, des Auslegers des Drehkranes und des Hammerkranes und ggf. der Laufkatzen der Bockkrane und des Haimnerkranes verfolgt, und es wird von dem Prozeßrechner ein Signal gegeben, wenn sich zwei Hüllkörper bis auf einen Mindestabstand einander nähern. Dieses Signal wird von einem Sender 35 an die Empfänger 3β der betreffenden Krane übertragen. In the process computer 23, the movements of the enveloping bodies are based on an entered program according to the. Movements of the cranes, the boom of the slewing crane and the hammer crane and possibly the trolleys of the gantry cranes and the Haimner crane are tracked, and a signal is given by the process computer when two enveloping bodies approach each other up to a minimum distance. This signal is transmitted from a transmitter 35 to the receiver 3β of the relevant cranes.

Die Übertragung der Meßwerte von den Sendern 26 der Krane zu dem Empfänger 24 des Prozeßrechners sowie die Übertragung der Signale von dem Sender 35 des Prozeßrechners zu den Empfängern 36 der Krane kann auf verschiedene Weise erfolgen. Beispielsweise über Funkstrecken, über leitungsbehaftete Übertragungsstrecken oder über induktiver Übertragungsstreeken, z.B. induktive Schleifen. Die im Empfänger 24 ankommenden Impulse werden in eine vom Prozeßrechner 23 lesbare Sprache umgesetzt und in den Prozeßrechner eingegeben. Für die Inbetriebsetzung der Anlage werden dem Prozeßrechner 23 die geometrischen Abmessungen der Kranfahrbahnen und der Krane in den zu überwachenden Höhenlagen sowie die Daten der betreffenden Krantriebwerke und deren Übersetzungsgetriebe einprogrammiert. Wenn spater ein Kran zu der Anlage hinzugefügt oder von der Anlage weggenommen wird oder wenn ein Kran umgebaut wird, wird das Programm des Prozeßrechners entsprechend geändert.The transmission of the measured values from the transmitters 26 of the cranes to the receiver 24 of the process computer and the transmission of the signals from the transmitter 35 of the process computer to the receivers 36 of the cranes can take place in various ways. For example, via radio links, via wired transmission links or via inductive transmission links, eg inductive loops. The pulses arriving in the receiver 24 are converted into a language that can be read by the process computer 23 and entered into the process computer. To put the system into operation, the process computer 23 is programmed with the geometric dimensions of the crane tracks and the cranes at the altitude to be monitored, as well as the data of the relevant crane drive units and their transmission gears. When a crane is later added to or removed from the system or when a crane is converted, the program of the process computer is changed accordingly.

Der Prozeßrechner 23 fragt die Krane zyklisch ab, prüft die Meßwerte auf Plausibilität und errechnet die räumlichen Positionen der Krane vorzugsweise in Form der erwähnten Hüllkörper, wobei er erkennt, ob sich Krane auf Kollisionskurs befinden. Wenn das der Fall ist, wird auf einer höheren Prioritätsebene zunächst eine Warnung an die Kranführer der betreffenden Krane gesandt. Zu diesem Zweck dienen Leuchttableaus, die in den Kranführer-Kabinen untergebracht sind. Vorzugsweise handelt esThe process computer 23 polls the cranes cyclically, checks the measured values for plausibility and calculates the spatial positions of the cranes, preferably in the form of the above-mentioned enveloping bodies, whereby it recognizes whether cranes are on a collision course. If this is the case, a warning is first sent to the crane operators of the cranes concerned at a higher priority level. For this purpose, light panels that are housed in the crane operator's cabs are used. Preferably it acts

»τ *»Τ *

sich um kleine Leuchtschaltbilder mit den räumlichen Darstellungen der Krane. Im Gefahrenfall wird dem Kranführer an dem Leuchtschaltbild auch angezeigt, in /welcher Richtung Mterjf den Kran gefahrlos aus der Gefahrenzone bewegen kann. Wenn der Kranführer auf ein Warnsignal z.B. auf dem Leuchattableau nicht reagiert, bewirken die von dem Prozeßrechner ausgesandten und von dem betreffenden Empfänger 36 aufgenommenen Signale, daß die betreffenden Kran-Tribwerke über die zugehörigen Schützen abgeschaltet werden.small illuminated circuit diagrams with the spatial representations of the cranes. In the event of danger, the illuminated circuit diagram also indicates to the crane operator in / which direction Mterjf can safely move the crane out of the danger zone. If the crane operator does not react to a warning signal, for example on the illuminated panel , the signals sent by the process computer and received by the relevant receiver 36 cause the relevant crane trusses to be switched off via the associated contactors.

Wenn ein Kran außer Betrieb genommen und auf seinen Schienen abgestellt wird, werden seine Positionen von dem Prozeßrechner gespeichert. Aufgrund dieser Speicherung verhütet der Prozeßrechner, daß auf den abgestellten Kran ein anderer Kran auffährt.When a crane is taken out of service and parked on its rails, its positions are recorded by the process computer saved. Because of this storage, the process computer prevents another crane from being used on the parked crane opens.

Die Meßwerte, die dem Empfänger 24 des Prozeßrechners eingegeben werden, werden wie erwähnt aus den Arbeits-Bewegungen der betreffenden Kran-Triebwerke ermittelt. Doch kann auch der Fall berücksichtigt werden, daß ein Kran oder ein Teil von ihm nicht von einem Krantriebwerk, sondern anderweit bewegt wird««. Z.B. kann es vorkommen, daß durch Wind, der an dem Ausleger eines Drehkranes angreift, der Kranoberbau mit dem Ausleger gedreht wird, was ebenfalls Kollisionen mit anderen Kranen zur Folge kaben könnte. Um dem zu begegnen, erhalten die Krane Stützbatterien, so daß das Überwachungssystem auch unabhängig von den Krantriebwerken wirksam ist. The measured values entered into the receiver 24 of the process computer are, as mentioned, determined from the work movements of the crane engines concerned. But can also the case must be taken into account that a crane or a part of it is not moved by a crane drive mechanism, but by some other means will"". For example, it can happen that the crane superstructure is also affected by the wind attacking the boom of a slewing crane the boom is rotated, which could also lead to collisions with other cranes. To face that the cranes receive backup batteries so that the monitoring system is also effective independently of the crane drive units.

Die Sender 26 der Krane können im Fall einer digitalen Meßwert-Übertragung als Impulsgeber z.B. eine umlaufende Scheibe mit einem Losh oder mehreren Lächern haben, durch welche hindurch ein Lichtstrahl auf eine Fotozelle fällt. Stattdessen könnte auch eine umlaufende Zahnscheibe Anwendung finden, deren Zähne ein elektrisches Feld beeinflussen.The transmitter 26 of the cranes can in the case of a digital transmission of measured values as a pulse generator e.g. have a rotating disk with a lot or several smiles through which a beam of light falls on a photocell. Instead, a rotating toothed disk could also be used, whose teeth influence an electric field.

Die Fig. 3 bis 6 veranschaulichen den Fall, daß ein Bockkran 39 völlig von einem quaderförmigen Hüllkörper 4o eingeschlossen wird, der fiktiv von dem Prozeßrechner 23 gebildet wird. Ferner ist angenommen, daß ein Drehkran 4l, dessen3 to 6 illustrate the case that a gantry crane 39 is completely enclosed by a cuboid enveloping body 4o which is fictitiously formed by the process computer 23 will. It is also assumed that a slewing crane 4l, its

B0 9-871 M 0 03dB0 9-871 M 0 03d

Schienen 42 zwischen den Schienen 43 des Bockkranes verlegt sind, völlig, d.h. einschließlich des Auslegers 44 und eines an diesem hängenden Lastkörpers 45«von einem Hüllkörper 46 umschlossen wird, der die Gestalt eines geraden Kreiszylinders hat, dessen Achse mit der Drehachse 47 des Drehkranes zusammenfällt und dessen Halbmesser r so groß ist, daß er über den Lastkörper 45 hinausragt.Rails 42 laid between the rails 43 of the gantry crane are, completely, i.e. including the boom 44 and a load body 45 ″ hanging on it from an enveloping body 46 is enclosed, which has the shape of a straight circular cylinder, the axis of which with the axis of rotation 47 of the rotary crane coincides and the radius r of which is so large that it protrudes beyond the load body 45.

Wenn sich der Drehkran 4l dem Bockkran 39 nähert und der Abstand des Hüllkörpers 46 von dem Hüllkörper 40 ein Mindestmaß A erreicht hat, gibt der Prozeßrechner 23 ein Signal S, um den Kranführer zu warnen, und bewirkt, wenn der Kranführer nicht reagiert, ein Abschalten des Fahrwerkes des Drehkranes 4l. Wenn sich der Bockkran dem Drehkran nähert, liefert der Prozeßrechner 23 naturgemäß das Signal in die Kranfahrer-Kabine des Bockkranes. Ggf. erhalten die Kranführer beider Krane, wenn sich beide bewegen, Warnsignale. Der Prozeßrechner 23 erhält, um seine Aufgabe erfüllen zu können, Meßwerte einerseits entsprechend den Bewegungen des Fahrwerkes und des Wippwerkes de* Drehkrane* und andererseits Meßwerte entsprechend den Bewegungen des Fahrwerkes des Bockkranes· Fig. 5 und 6 veranschaulichen den Fall, daß der Ausleger 44 des Drehkranes ausgewippt ist. Hierdurch vergrößert sich der Halbmesser R und verkleinert sich die Höhe des zylindrischen Hüllkörper» 48. Je größer die Relativgeschwindigkeit ist, mit der sich die beiden Krane aufeinander zu bewegen, desto größer muß das Mindestmaß A vorgesehen werden.When the slewing crane 4l approaches the gantry crane 39 and the The distance between the enveloping body 46 and the enveloping body 40 has reached a minimum dimension A, the process computer 23 emits a signal S, to warn the crane operator and, if the crane operator does not react, it switches off the slewing gear of the slewing crane 4l. When the gantry crane approaches the slewing crane, the process computer 23 naturally delivers the signal to the crane driver's cab of the gantry crane. The crane operators of both cranes may receive warning signals when both are moving. The process computer 23 receives measured values in order to be able to fulfill its task on the one hand corresponding to the movements of the chassis and the luffing gear of the * slewing cranes * and on the other hand corresponding measured values the movements of the trolley of the gantry crane · Fig. 5 6 and 6 illustrate the case in which the boom 44 of the slewing crane is luffed out. This increases the radius R and the height of the cylindrical enveloping body is reduced »48. The greater the relative speed with which If the two cranes move towards each other, the greater the minimum dimension A must be provided.

Während nach Fig. 3 bis 6 der Drehkran sich dem Bockkran nur auf ein bestimmtes Maß nähern, aber nicht durch ihn hindurchfahren darf, ist nach Fig. 7 und 8 vorgesehen, daß der Drehkran 49 unter geweiisen Voraussetzungen durch den Bockkran 50 hindurchfahren soll. Zu diesem Zweck bildet der Prozeßrechner 23 einen Hüllkörper 51, der einen Teil der Portal-Öffnung des Bockkranes frei läßt. Er besteht aus einem quaderförmigen Teil 52, der den Kranträger umschließt, zwei quaderförmigen Teilen 53,54, welche die Stützen des Bockkranes umschließen, sowieWhile according to Fig. 3 to 6 the slewing crane is the gantry crane only to approach a certain amount, but not allowed to drive through it, it is provided according to FIGS. 7 and 8 that the slewing crane 49 under certain conditions by the gantry crane 50 should drive through. For this purpose, the process computer 23 forms an enveloping body 51, which is part of the portal opening of the Gantry crane releases. It consists of a cuboid part 52 which encloses the crane girder, two cuboid parts 53,54, which enclose the supports of the gantry crane, as well as

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einem quaderförmigen Teil55, der eine Laufkatze 56 und einen an dieser hängenden Lastkörper 57 einschließt, und zwar den letzteren bei allen Höhenlagen, da der Hüllkörper-Teil 55 nahezu bis zum Boden reicht. Der Drehkran 49 wird einschließlich eines an seinem Ausleger 58 hängenden Lastkörper$59 von einem fiktiven quaderförmigen Hüllkörper 60 eingeschlossen. Dessen Abmessungen ändern sich je nach dem, ob der Ausleger mehr oder weniger ausgewippt ist und welche Drehlage der um die lotrechte Achse 6l drehbare Oberbau einnimmt. Nur wenn der Hüllkörper 60 solche Abmessungen hat, daß er die Teile 52,54, 55 des den Bockkran umschließenden Hüllkörpers 51 nicht berühren kann, läßt der Prozeßrechner es zu, daß der Drehkran durch den Bockkran 50 hindurchfährt. Wenn die Voraussetzungen hierfür nicht erfüllt sind, gibt er ein Signal S, um den bzw. die Kranführer zu warnen oder die betreffenden Krantriebwerke stillzusetzen. Zu diesem Zweck werden dem Prozeßrechner 23 Meßwerte zugeführt, die einerseits den Bewegungen des Fahrwerkes, des Wippwerkes und des Drehwerkes des Drehkranes 49 entsprechen, sowie andererseits Meßwerte, die den Bewegungen des Fahrwerkes des Bockkranes 50 sowie des Katzfahrwerkes entsprechen·a cuboid part 55, a trolley 56 and a on this hanging load body 57 encloses, namely the latter at all altitudes, since the enveloping body part 55 reaches almost to the ground. The slewing crane 49 is inclusive a load body $ 59 hanging on its boom 58 enclosed by a fictitious cuboid enveloping body 60. Its dimensions change depending on whether the boom is more or less luffed and which rotational position of the the vertical axis 6l rotatable superstructure occupies. Only if the The envelope body 60 has such dimensions that it does not touch the parts 52, 54, 55 of the envelope body 51 surrounding the gantry crane can, the process computer allows the slewing crane to pass through the gantry crane 50. If the requirements are not met for this purpose, it emits a signal S in order to warn the crane operator or the crane operator or the crane drive units concerned shut down. For this purpose, the process computer 23 Measured values are supplied, which on the one hand the movements of the chassis, of the luffing gear and the slewing gear of the slewing crane 49, and on the other hand measured values that correspond to the movements of the trolley of the gantry crane 50 as well as the trolley trolley correspond

Die Fig· 9 h±s l5 betreffen eine Krananlage über einer Helling· Diese Anlage hat zwei Bockkrane 62,63, die auf zwei gemeinsamen Schienen 64 fahren. Zwischen diesen sind parallel zu ihnen zwei Gleise 65,66 verlegt· Auf dem Gleis 65 laufen zwei Hammerkrane 67,68, während auf dem Gleis 66 ein Hammerkran 69 fährt. Die Höhe dieser Krane ist so beschränkt, daß die Krane unter den Kran trägern 70 der Bockkrane 62,63 hindurchfahren können, wenn ihre Ausleger entsprechend eingestellt sind. Außerhalb des durch die Schienen 64 gebildeten Gleises ist parallel zu diesem ein Gleis 71 verlegt, auf dem ein größerer Hammerkran 72 fährt. Er kann an den Bockkranen 62,63 verbeifahren, wenn sein Ausleger entsprechend eingestellt ist.9 h ± s l5 relate to a crane system above a slipway. This system has two gantry cranes 62, 63 which travel on two common rails 64. Between these two tracks 65,66 are laid parallel to them · Two hammer cranes 67,68 run on track 65, while a hammer crane 69 runs on track 66. The height of these cranes is limited so that the cranes under the crane girders 70 of the gantry cranes can go through 62,63 when their booms are adjusted accordingly. Outside the track formed by the rails 64, a track 71 is laid parallel to it, on which a larger hammer crane 72 travels. He can pass the gantry cranes 62,63 if his boom is adjusted accordingly.

Der Programmierung des Prozeßrechners liegt in diesem Fall die Bedingung zugrunde, daß einerseits die Hammerkrane<sich> 67,68 und 69/nur soweit einander nähern dürfen, daß sichIn this case, the programming of the process computer is based on the condition that, on the one hand, the hammer cranes <s themselves> 67,68 and 69 / may only approach one another so far that

5098_1₉1/00395098_1 ₉ 1/0039

die Kreise 73 ι 7±i75 ι welche die Spitzen ihrer Ausleger beim Drehen beschreiben, nicht berühren,Demgemäß ergeben sich in Fahrtrichtung gemessene Mittenabsteinde , die um Sicherheitsmaße größer sein müssen als die in Fig. 10 mit a,b bzw. c bezeichneten Entfernungen. Diese Entfernungen berechnen sich wie folgt:the circles 73 ι 7 ± i75 ι which are the tips of their booms Describe while turning, do not touch, Submit accordingly Center spacing measured in the direction of travel, which is about safety measures must be greater than the distances indicated by a, b and c in FIG. 10. Calculate these distances are as follows:

a = Ra = R

b = (R + R) sin <
°" ^(R2 ♦ ^R3) .iß b = (R + R) sin <
° ^"(R 2 ^R 3 ♦) .iss

Dabei sind die WinkelOC'und Jp eingeschlossen zwischen den lotrechten Ebenen, welche die Mitten je zweier Krane 67,69 bzw. 68,69 miteinander verbinden, und den durch die Mitten der Krane gelegten Ebenen, die senkrecht zur Fahrtrichtung stehen. In entsprechender Weise ergibt sich der in Fahrtrichtung gemessene Mindest-Mittenabstand.zwischen den Hammerkranen 72 und 79 als die Sunune/ der Strecke d und eines zusätzlichen Mindestmaßes. Dabei errechnet sich die Strecke dThe angles OC 'and Jp are included between the perpendicular planes, which are the centers of two cranes each 67,69 or 68.69 connect with each other, and the planes laid through the centers of the cranes, which are perpendicular to the direction of travel stand. The minimum center-to-center distance between the hammer cranes, measured in the direction of travel, results in a corresponding manner 72 and 79 as the Sunune / Range d and an additional one Minimum size. The distance d is calculated

d = (R₃ + R^) sind = (R ₃ + R ^) sin

wobei j der Winkel zwischen der Verbindungsebene zwischen den Mitten der Krane 69,62 und den durch diese Mitten gelegten, rechtwinklig zur Fahrtrichtung stehenden EbeneniS"!" Die Winkel«^ , *p , *tf · errechnen sich nach den. Formeln:where j is the angle between the connecting plane between the centers of the cranes 69, 62 and the planes laid through these centers and perpendicular to the direction of travel iS "!" The angles «^, * p, * tf · are calculated according to the. Formulas:

cosoU= S : (R +R-)
cos Y = S : (R_ + R-)
cosO = S₁: (R + R^₁)cosoU = S: (R + R-)
cos Y = S: (R_ + R-)
cosO = S ₁ : (R + R ^ ₁ )

Hier ist S der Mitten-Abstand der Gleise 65,66 und S der Mitten-Abstand der Gleise 66 und 71.Here S is the center-to-center distance of tracks 65,66 and S is the Center-to-center distance of tracks 66 and 71.

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5098 11/00395098 11/0039

Die Fig. 11 und 12 veranschaulichen die Voraussetzungen dafür, daß der Hammerkran 68 durch den Bockkran 62 hindurchfährt. Hierbei muß einerseits der Ausleger des Hamriierkranes so gedreht werden, daß die Spitze seines Arbeits-Auslegers mit Abstand an der einen Stütze 76 des Bockkranes 62 vorbeifahren kann. Hierbei darf die Spitze des Arbeitsauslegers von der Mitte des Gleises 65 höchstens einen Abstand e haben. Dieser ist:11 and 12 illustrate the prerequisites for the hammer crane 68 to pass through the gantry crane 62. On the one hand, the boom of the Hamriier crane must be rotated in this way be that the tip of its working boom at a distance on one support 76 of the gantry crane 62 pass can. Here, the tip of the working jib may be at most a distance e from the center of the track 65. This is:

e ■ S- - ti - k.e ■ S- - ti - k.

Hierbei ist S der Mitten-Abstand der einen Schiene 64 von der Mitte des Gleises 65. ü ist das Maß« um das die Innenseite der Feststütze 76 gegenüber der Mitte der Schiene 64 in Richtung nach dem Gleis 65 hin vorsteht, k ist ein Sicherheitsmaß. Dem Höchstmaß e entspricht ein Drehwinkel 5 , den die lotrechte Längsmittelebene des Auslegers mit der durch die Drehachse des Kranes 68 hindurchgelegten, rechtwinklig zur Fahrtrichtung stehenden Ebene einschließt. Der Winkeltf ist in die Programmierung des Prozeßrechners eingegeben.Here, S is the center-to-center distance of one rail 64 from the middle of track 65. ü is the measure around which the inside the fixed support 76 opposite the center of the rail 64 in the direction protrudes towards track 65, k is a safety measure. The maximum dimension e corresponds to an angle of rotation 5, the perpendicular Longitudinal center plane of the boom with the one passing through the axis of rotation of the crane 68, at right angles to the direction of travel includes standing level. The angle is in the programming of the process computer entered.

Darüber hinaus ist die Durchfahrt des Hammerkranes 68 durch den Bockkran 62 nur möglich, wenn er nicht mit einem an der Laufkatze 77 hängenden Lastkörper kollidiert. Wie Fig. 11 und 12 zeigen, bildet der Prozeßrechner fiktiv eine den Lastkörper bei allen Höhenlagen umschließende Umhüllung 79 in Form eines Quaders. Die Laufkatze 77 darf sich deshalb der Feststütze 76 nur so weit nähern, daß der rückwärtige Teil des Auslegers des Hammerkranes 68 bei der Einstellung mit dem Schwenkwinkel f.an dem Hüllkörper 79 vorbeitreten kann. Der entsprechende Abstand der Mitte der Laufkatze 77 von der Feststütze 76 ist in Fig. 11 und 12 mit f bezeichnet.In addition, the passage of the hammer crane 68 through the gantry crane 62 is only possible if he is not with one of the Trolley 77 hanging load collided. As shown in FIGS. 11 and 12, the process computer fictitiously forms the load body Enclosing envelope 79 in the form of a cuboid at all altitudes. The trolley 77 is therefore allowed to Approach fixed support 76 only so far that the rear part of the boom of the hammer crane 68 during the setting with the pivot angle f. can pass the envelope body 79. The corresponding distance between the center of the trolley 77 and the fixed support 76 is denoted by f in FIGS. 11 and 12.

Fig. 13 veranschaulicht, wie weit sich der Hammerkran 68 dem Bockkran 62 nähern kann, ohne daß sein Ausleger an die Feststütze 76 oder an den an der Laufkatze 77 hängenden Lastkörper 78 stößt. Zu diesem Zweck muß die Schwenkraitte des Hammer-Itranes 68 von der lotrechten Längsmittelebene 80 des Bockkranes 62 mindestens einen Abstand g haben. Dieser istFig. 13 illustrates how far the hammer crane 68 can approach the gantry crane 62 without its jib on the fixed support 76 or on the load body hanging from the trolley 77 78 bumps. For this purpose, the swing angle of the Hammer-Itranes 68 have at least a distance g from the vertical longitudinal center plane 80 of the gantry crane 62. This is

» ^{= h +} 2 * 509811/0039 - 11 -» ^{= H +} 2 * 509811/0039 - 11 -

Hierbei istHere is

h = ,— . und t die Breite des Kranträgers 70.h =, -. and t is the width of the crane girder 70.

Unter dieser Voraussetzung bewegt sich die Spitze des Auslegers mit Abstand an der einen Kante der Feststütze 76 vorbei. Die Laufkatze 77 darf hierbei nur so weit in Richtung auf die Feststütze hin fahren, daß der von der Spitze des Auslegers beschriebene Kreis nicht den Hüllkörper 79 berührt. Dem entspricht es, daß die Mitte der Laufkatze 77 von der Feststütee 76 mindestens den in Fig. 11 und I3 mit i bezeichneten Abstand hat.Under this condition, the tip of the boom moves past one edge of the fixed support 76 at a distance. The trolley 77 is only allowed to travel so far in the direction of the fixed support that the from the top of the The circle described by the boom does not touch the enveloping body 79. It corresponds to the fact that the center of the trolley 77 of the Feststütee 76 at least that designated in Fig. 11 and I3 with i Distance.

Die Fig. ik und 15 veranschaulichen, welche Schwenklage der Ausleger des Hammerkranes 72 haben muß, damit er gefahrlos an dem Bockkran 62 vorbeifahren kann. Hierbei ergibt sich ein größter Abstand der Ausleger-Spitze von der Mitte des Gleises 71:Figs. Ik and 15 illustrate which pivot position the boom of the hammer crane 72 must have so that it can pass the gantry crane 62 without danger. This results in the greatest distance between the jib tip and the center of track 71:

m = S - ü - k,m = S - ü - k,

wobei S der Abstand der einen Schiene 64 von der Mitte des Gleises 71 ist. Dem entspricht ein Winkel S, der eingeschlossen wird zwischen der lotrechten Längsmittelebene des Auslegers und der durch die Mitte des Auslegers rechtwinklig zur Fahrtrichtung gelegten Ebene.where S is the distance of one rail 64 from the center of the Track 71 is. This corresponds to an angle S, which is included between the perpendicular longitudinal center plane of the boom and the plane laid through the center of the boom at right angles to the direction of travel.

Damit der Ausleger des Hammerkranes 72 unbeschränkt gedreht werden kann, ohne daß er an dem Bockkran 62 anstößt, muß die Mitte des Hammerkranes von der lotrechten Längemittelebene des Bockkranes mindestens einen Abstand η haben. Dieser istSo that the boom of the hammer crane 72 rotated indefinitely can be without hitting the gantry crane 62, the center of the hammer crane must be from the vertical longitudinal center plane of the gantry crane have at least a distance η. This is

η = ο + — t,
wobei ο = m tg £.η = ο + - t,
where ο = m tg £.

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Claims

f I

Patent claims;

1. J device for collision protection for at least two ^ * - ' cranes, at least one of which has a sideways swiveling and / or luffing boom and / or a trolley and which are guided on rails so that they can pass each other or that a crane can pass under the other, but the boom and / or the trolley and / or a load body hanging on the boom or the trolley can assume positions in which such a crane portion when attempting one of the cranes, past or under the other to drive through it, would collide with another crane part, characterized in that each of the cranes (e.g. 2, 3, 9, 15) has at least one transducer ”(27) t which the respective positions of the crane of the boom (10, 19) and possibly The trolley (20) is determined as a function of the crane drive unit in question (crane running gear, slewing gear, luffing gear, trolley running gear) and has an encoder (26) which transmits the determined values to a receiver (24) The process computer (23) common to all cranes is transmitted, and that the process computer relates the received measured values to one another in accordance with a program and delivers a signal (S) if there is a risk of collision.

2. Device according to claim 1, characterized in that the process computer (23) based on the received measured values of a program fictitiously forms enveloping bodies (20, 29, 30, 31), which at least those exposed to the risk of collision Enclose parts and / or load body, and that it is when two enveloping bodies approach each other dangerously supplies a signal (S).

3. Device according to claim 2, characterized in that the enveloping body (28,29Ij 3O, 31 | 46,48,60) straight prisms or cylinders are those of the highest endangered

Ask the cranes to reach at least approximately to the ground.

509811/0039 - 13 -509811/0039 - 13 -

4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the process turner (23) the passage of a slewing crane (68) through a gantry crane (62) or the like. Or the passage of a slewing crane (72) on a book crane (62 ) or the like only allows if the angle of rotation (QL, ^) between the vertical central longitudinal plane of the boom of the slewing crane and a plane lying parallel to the vertical central longitudinal plane (80) of the gantry crane or the like does not exceed a minimum value and if the distances of the Trolleys (77) of the gantry crane or the like from the supports (76), past which the tip of the slewing crane boom moves, do not fall below certain minimum values.

5 · Device according to claim 4, characterized in that

4>virca.4> about.

the process computer (23) the ör <t * e * i travel of a slewing crane (49) with luffing boom ($ 5) by a gantry crane (50) or. Like. In addition, under the influence of the measured values coming from the luffing mechanism, only if the tip of the boom does not up to the lower edge of the girder gantry crane or the like. Sufficient.

$. Device according to one of Claims 1 to 5, characterized in that that the signals (S) from a transmitter (35) of the process computer (23) to the receiver (36) in the crane operator's cab where they give warning signs and / or act on the relevant crane drive units.

7 »Device according to claim 6, characterized in that there are illuminated circuit diagrams in the crane driver's cabs which indicate dangerous positions under the influence of the signals (S) of cranes or crane parts.

8. Device according to claim 7> characterized in that In the event of danger, the crane driver's cab also shows the direction in which the crane or a part of the crane is moving out of the Hazardous area can be moved out.

9. Device according to one of claims 1 to 8, characterized σ _θ - indicates that when using a process computer, the

-14- 509811/0039-14- 509811/0039

the measured values are supplied by cyclical interrogation, the interrogation cycle, when cranes, crane parts or load bodies approach a danger area is reduced before the signal is triggered.

10. Device according to one of claims 1 to 9i, characterized in that that the process computer stores the measured values from shutdown cranes.

11. Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that, indicates that the process computer, using backup batteries, can also take the measured values of such movements from Cranes or crane parts captured by other influences (e.g. wind) than caused by crane drives.

12. Device according to one of claims 1 to 11, characterized in that d.g., d. the signal first provides a pre-warning and then switches off the if there is a risk of collision affected Krantriebwerke causes.

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