DE2441785C3

DE2441785C3 - Method for avoiding a collision of cranes and a device for carrying out the method

Info

Publication number: DE2441785C3
Application number: DE19742441785
Authority: DE
Inventors: Fred Ing.(grad.) 2000 Hamburg Jurkschat
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1974-08-31
Filing date: 1974-08-31
Publication date: 1982-12-16
Also published as: ES440410A1; DE2441785A1; DE2441785B2; IT1042178B; BR7505445A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermeidung einer Kollision von Kranen, vorzugsweise Wipp-Drehkranen, die gemeinsam im Überschneidungsbereich gefahren und deren Abstände gegeneinander ständig überprüft werden, wobei bei Erreichen eines Minimalwertes der Auslegerabstände die zur Kollision führenden Bewegungen der Krane gesperrt werden.The invention relates to a method for avoiding a collision of cranes, preferably luffing slewing cranes, which drove together in the overlap area and their distances from each other constantly be checked, with those leading to the collision when a minimum value of the boom distances is reached Movements of the cranes are blocked.

Wipp-Drehkrane müssen an Bord von Schiffen so angeordnet sein, daß sie einen möglichst großen Arbeitsbereich umfassen, d. h. durch Überschneidungen der Arbeitsbereiche der einzelnen Krane können von mehreren Kranen gleiche Laderäume be- oder entladen werden. Die Krane können Einzel- oder DoppelkraneLuffing slewing cranes must be arranged on board ships in such a way that they have the largest possible Include work area, d. H. due to the overlapping of the work areas of the individual cranes, several cranes load or unload the same cargo hold. The cranes can be single or double cranes

-, sein. Der Einzelkran hat ein ihm zugeordnetes Drehwerk zum Schwenken und ein Wippwerk zum Auslenken des Auslegers. Beim Doppelkran werden auf einer Hauptdrehscheibe zwei Einzelkrane montiert, denen dann jeweils noch ein Einzeltriebwerk zugeordnet ist und je ein Wippwerk zum Auslenken der Ausleger. Dadurch können die beiden Krane als Doppelkran im Verbund arbeiten zum Verfahren großer Lasten, sie können aber auch zum Erzielen eines schnelleren Warenumschlages einzeln arbeiten.-, be. The single crane has an assigned slewing gear for swiveling and a luffing gear for Deflection of the boom. With the double crane, two single cranes are mounted on a main turntable, each of which is then assigned a single engine and a luffing mechanism for deflecting the Boom. This means that the two cranes can work together as a double crane to move large loads, but they can also work individually to achieve a faster turnover of goods.

Beim Verfahren der Krane im Überschneidungsbereich kann es durch Unaufmerksamkeit des Kranführers vorkommen, daß die Kranausleger oder auch die Lasten am Haken kollidieren. In beiden Fällen können schwerwiegende Beschädigungen auftreten. Beschädigtes Frachtgut muß vom Schiffseigner ersetzt werden, ein beschädigter Kran verursacht unter Umständen hohe Reparaturkosten, hinzu kommt noch der Zeitausfall beim Löschen oder Laden, was wieder erhöhte Schiffsliegekosten nach sich zieht.When moving the cranes in the overlap area, it can be caused by inattentiveness on the part of the crane operator happen that the crane boom or the loads collide on the hook. Serious damage can occur in either case. Damaged Freight has to be replaced by the ship owner, a damaged crane can cause high costs Repair costs, plus the loss of time when deleting or loading, which increased again Entails ship mooring costs.

Die Ausführungen zeigen, daß eine Schutzeinrichtung, die im Überschneidungsbereich eine Kollision der zusammenarbeitenden Kranausleger verhindert, für die Schnelligkeit und Sicherheit des Warenumschlages von erheblicher Bedeutung ist. Man könnte auch daranThe explanations show that a protective device that causes a collision in the area of overlap cooperating crane boom prevents, for the speed and safety of the handling of goods is of considerable importance. You could think of it too

jo denken, durch entsprechend ausgelegte Drehwerksendschaltungen den gesamten Überschneidungsbereich jeweils für den Gegenkran zu sperren. Dadurch würde jedoch der Aktionsradius der Krane derart eingeschränkt werden, daß die Umschlagsleistung zweierthink jo, through appropriately designed slewing gear limit switches to block the entire overlap area for the opposing crane. This would However, the radius of action of the cranes can be limited in such a way that the handling capacity of two

)5 Krane nahezu auf die eines einzigen Kranes zurückgeht.) 5 cranes almost goes back to that of a single crane.

Aus der DE-OS 14 48851 ist ein Verfahren zurFrom DE-OS 14 48851 a method is for

Feststellung der Kreuzung frei schwenkbarer Achsen eines Systems bekannt, mit dem unter Benutzung der Winkel zwischen zusammenarbeitenden Kranauslegern bzw. Geschütztürmen Kreuzungsbedingungen ermittelt und gefährliche Bewegungen der Ausleger verhindert werden. Da in diesem Verfahren, d. h. nach mathematischer Definition Geraden, die von einem Punkt ins Unendliche laufen, verwendet werden, müssen alle denkbaren Randbedingungen untersucht, miteinander verknüpft und im Grenzfall ein Sperrsignal ausgegeben werden. Weiterhin arbeitet dieses Verfahren mit Verhältniswerten der Seiten- und Höhenwinkel. Mit diesen Winkelfunktionen können in bestimmten Betriebslagen der Kranausleger bzw. der Geschütztürme Bewegungen gesperrt werden, für die an sich eine Sperrung nicht notwendig wäre. Das bekannte Verfahren stellt mithin keinen sicheren Kollisionsschutz für Krane dar, ist durch Verwendung einer Vielzahl von Kardanen verschleißanfällig und technisch aufwendig. Schließlich ist es in der Verarbeitung der Winkelfunktionen zu langsam.Finding the intersection of freely pivoting axes of a system known with the use of the Angle between cooperating crane booms or gun turrets crossing conditions determined and dangerous movements of the boom are prevented. Since in this process, i. H. after mathematical Definition Straight lines that run from one point to infinity must all be used Conceivable boundary conditions are examined, linked with one another and, in borderline cases, a blocking signal is output will. Furthermore, this method works with ratio values of the side and elevation angles. With These angular functions can be used by the crane boom or the turret in certain operating positions Movements are blocked for which a block would not be necessary. The known procedure therefore does not provide a safe collision protection for cranes, is due to the use of a large number of Cardans susceptible to wear and tear and technically complex. After all, it is in the processing of the trigonometric functions too slow.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, zur Vermeidung von Kollisionen von Kranauslegern ein Verfahren undThe object of the invention is therefore to provide a method and to avoid collisions between crane booms

bo eine Einrichtung zu seiner Durchführung anzugeben, die ein gemeinsames Fahren der Krane im Überschneidungsbereich zulassen, jedoch ständig den Abstand der Ausleger voneinander überprüfen und bei Erreichen eines Minimalwertes die gefährlichen, zur Kollisionbo to specify a facility for its implementation, the allow the cranes to travel together in the overlap area, but keep the distance between the Check outriggers from each other and if a minimum value is reached, check the dangerous ones leading to a collision

1,5 führenden Bewegungen sperren.1.5 block leading movements.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Kranausleger auf die Horizontale projiziert und als Vektoren in einem Wechselstromsy-To solve this problem it is proposed according to the invention that the crane boom be on the horizontal projected and as vectors in an AC system

stem dargestellt werden und daß standig die Differenz der Vektoren der ganzen Kranausleger und der Auslegerteilstücke gebildet und die Abstände zwischen den Auslegerspitzen sowie den Auslegersoitzen und den Auslegerteilstücken ermittelt wird.system and that constant the difference of the vectors of the whole crane boom and the boom sections and the distances between the boom tips as well as the boom feet and the boom sections is determined.

Zur Erfassung der Daten der Auslegerteilstücke ist es auch möglich, die gesamte Auslegerlänge bzw. den Arbeitsradius über die gesamte Auslegerlänge hinweg ständig zu überwachen. Für diesen Zweck wird weiterhin vorgeschlagen, daß der die Auslegerprojektion dämmende Vektor periodisch in seiner Größe geändert und die Bewegung des Auslegers gesperrt wird, wenn während der Änderungsperiode der Differenzvektor einen Minimalwert unterschreitet.It is used to record the data of the boom sections also possible, the entire boom length or the working radius over the entire boom length constantly monitor. For this purpose it is also proposed that the cantilever projection insulating vector periodic in size changed and the movement of the boom is blocked if during the change period the Difference vector falls below a minimum value.

Die Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens sieht Drehmelder zur Erfassung der Schwenk- und Auslenkwinkel vor, deren Ausgangssignale, über Multiplikatoren geführt, Vektoren darstellen. Weiterhin sind . die Minimalwerte für die Abstände der Ausleger bzw. Auslegerteilstücke mittels Grenzwertgebern einstellbar. Schließlich erfolgt bei Ausfall der Einrichtung eine Sperrung der Bewegungen aller Krane.The device for carrying out the method sees resolvers for detecting the swivel and Deflection angles, the output signals of which, passed through multipliers, represent vectors. Furthermore are . the minimum values for the distances between the boom or boom sections can be set using limit switches. Finally, if the facility fails, the movements of all cranes are blocked.

Mit dem Verfahren und der Einrichtung zu seiner Durchführung nach der Erfindung werden in technisch eleganter Weise Kranbewegungen verhindert, die bei Überschneidung ihrer Arbeitsbereiche zu Kollisionen führen können und somit Beschädigungen von Krananlagen und Waren mit Sicherheit vermieden.With the method and the device for its implementation according to the invention are in technical elegant way prevents crane movements that lead to collisions if their work areas overlap and thus avoid damage to crane systems and goods with certainty.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung dargestellt. Darin zeigtIn the drawing, an embodiment according to the invention is shown. In it shows

F i g. 1 eine Seitenansicht einer Krananlage auf einem Schiff, bestehend aus einem Doppelkran und einem Einzelkran, die gemeinsam auf eine Ladeluke arbeiten,F i g. 1 is a side view of a crane system on a ship, consisting of a double crane and a Single crane working together on a loading hatch,

F i g. 2 eine Draufsicht auf die Anordnung nach Fig. 1,F i g. 2 shows a plan view of the arrangement according to FIG. 1,

F i g. 3 ein Vektordiagramm für die Krananlage gemäß den F i g. 1 und 2,F i g. 3 is a vector diagram for the crane system according to FIGS. 1 and 2,

Fig.4 Vekt.nrdarstellungen für auszuschließende Kranbewegungen undFig. 4 Vector normal representations for to be excluded Crane movements and

F i g. 5 eine Schaltungsanordnung zur Auswertung der eingegebenen Vektorgrößen für einen Kollisionsschutz. F i g. 5 shows a circuit arrangement for evaluating the vector quantities entered for collision protection.

Nach den F i g. 1 und 2 sollen auf dem Deck eines Schiffes ein Doppelkran mit den Auslegern B] und B₂ und ein Einzelkran mit dem Ausleger C auf eine gemeinsame Ladeluke L arbeiten. Der Doppelkran ist ■ auf einer Hauptdrehscheibe K angeordnet, die sich um den Punkt //dreht. Die Drehpunkte der Kranausleger B] und B₂ sind mit d\ und d₂ bezeichnet. Der Ausleger C des Einzelkranes dreht sich um den Punkt g. Die Auslegerlänge ist mit /und der Winkel der Ausleger mit der Horizontalen mit &c/b\n& angegeben. Die Arbeitsradien der Ausleger errechnen sich nach den Cosinus-Beziehungen wie folgt:According to the F i g. 1 and 2, a double crane with jibs B] and B ₂ and a single crane with jib C are to work on a common loading hatch L on the deck of a ship. The double crane is ■ arranged on a main turntable K , which rotates around point //. The pivot points of the crane booms B] and B ₂ are denoted by d \ and d _2. The boom C of the single crane rotates around point g. The jib length is indicated with / and the angle of the jib with the horizontal with & c / b \ n &. The working radii of the booms are calculated using the cosine relationships as follows:

Für Ausleger By.
Für Ausleger B₂:
Für Ausleger C: For cantilever By.
For bracket B ₂ :
For bracket C:

= 1 - cos <5ii
= 1 ■ cos Ow
= 1 ■ cos 6c = 1 - cos <5ii
= 1 ■ cos Ow
= 1 ■ cos 6c

Für die Erfassung der Winkel am jeweiligen Auslegerdrehpunkt ist ein Drehwinkelgeber vorgesehen, der direkt den Cosinus des entsprechenden Winkels <5 abbildet.A rotary encoder is provided to record the angle at the respective boom pivot point. which directly maps the cosine of the corresponding angle <5.

Zur Bestimmung des Projektionspunktes der Auslegerspitzen ist gemäß F i g. 3 ein Vektordiagramm angegeben, in dem die Krane und ihre Ausleger als Vektoren in einem Wechselstromsystem dargestellt werden. Der Nullpunkt des Koordinatensystems liegtTo determine the point of projection of the boom tips, according to FIG. 3 is a vector diagram in which the cranes and their booms are represented as vectors in an AC system will. The zero point of the coordinate system lies

zweckmäßigerweise ir dem Drehpunkt H der Hauptdrehscheibe K des Doppelkranes. Die imaginäre Achse des Systems verläuft parallel zur Schiffslängsachse. Der Drehpunkt des Einzelkranes mit dem Ausleger C befindet sich nicht im Nullpunkt des gewählten Koordinatensystems, so daß bei der Ableitung der Signale, der Vektor zwischen dem Nullpunkt und dem Standort des Einzelkranes additiv berücksichtigt werden muß. Der Drehwinkel γ des Auslegers C des Einzelkranes ist bezogen auf das Koordinatensystem. Dieser Winkel wird ebenfalls mittels eines Drehmelders erfaßt, der im Drehpunkt g angeordnet ist Das Ausgangssignal für den Kranausleger Cist nach F i g. 3expediently ir the pivot point H of the main turntable K of the double crane. The imaginary axis of the system runs parallel to the ship's longitudinal axis. The pivot point of the single crane with the boom C is not located in the zero point of the selected coordinate system, so that the vector between the zero point and the location of the single crane must be taken into account when deriving the signals. The angle of rotation γ of the boom C of the single crane is based on the coordinate system. This angle is also detected by means of a resolver which is arranged at the pivot point g . The output signal for the crane boom C is according to FIG. 3

Ii = "c + Jb₁- = r_c (cos ;■ + j sin ;·)Ii = "c + Jb ₁ - = r _c (cos; ■ + j sin; ·)

Für den Ausleger des Einzelkranes ergibt sich somit der VektorThis results in the vector for the boom of the single crane

(i = 1 · cos -/,. (cos ;· + j sin ·.·) (i = 1 · cos - / ,. (cos; · + j sin ·. ·)

Für die Ableitung der Ausgangssignale für den Doppelkran soll vorausgesetzt werden, daß die Kranausleger B\ und B₂ im Einzelbetrieb arbeiten. Die Drehbewegung der Hauptdrehscheibe K um den Drehpunkt H wirkt sich auf beide Kranausleger B-, und Bi aus, d. h. beide Krane werden um denselben Winkel a. von der reellen Achse in Richtung auf die imaginäre Achse fortbewegt, wobei die abgeleiteten Signale vorzeichenverschieden sind. Der Drehwinkel α wird wiederum von einem Drehmelder aufgenommen. Der Drehradius A wird mit entsprechendem Vorzeichen als konstanter Faktor vorgegeben. Damit ergeben sich für die beiden Kranausleger B] und B₂ bezüglich des Drehens der Hauptdrehscheibe K folgende Vektoren:For the derivation of the output signals for the double crane it should be assumed that the crane booms B \ and B _{2 are working} in single mode. The rotary movement of the main turntable K around the pivot point H affects both crane booms B- and Bi , ie both cranes are rotated by the same angle a. moved from the real axis towards the imaginary axis, the derived signals being of different signs. The angle of rotation α is in turn recorded by a resolver. The turning radius A is specified as a constant factor with the appropriate sign. This results in the following vectors for the two crane booms B] and B ₂ with regard to the rotation of the main turntable K:

5I₁ = a + jb 5I ₁ = a + jb

= A (cos * + j sin λ) für den Kranausleger B₁ = A (cos * + j sin λ) for crane boom B ₁

= - A [cos (180 + \) + /sin (180 + λ)] für den Kranausleger B₂ . = - A [cos (180 + \) + / sin (180 + λ)] for crane boom B ₂ .

Die Drehradien der beiden Kranausleger B₁ und B₂ um die Drehpunkte d\ und d₂ richten sich nach den Betriebsbedingungen und können daher verschieden sein. Der Ausleger B₁ des auf die Hauptdrehscheibe aufgesetzten Kranes nimmt gegenüber der Drehscheibenachse in der gezeichneten Stellung den Winkel /J, ein, jedoch ist gegenüber dem Koordinatensystem der Winkel a. + ß] maßgebend. Unter Berücksichtigung des Arbeitsradius m ergibt sich für den Kranausleger B] der Vektor:The turning radii of the two crane booms B ₁ and B ₂ around the pivot points d \ and d ₂ depend on the operating conditions and can therefore be different. The boom B ₁ of the crane placed on the main turntable assumes the angle / J, with respect to the turntable axis in the position shown, but the angle a is with respect to the coordinate system. + ß] decisive. Taking into account the working radius m , the vector results for the crane boom B]:

l\ = a_bl +jb_hl l \ = a _bl + jb _hl

= 1 ■ cos Λ_Μ [cos (% + ft) + j ■ sin (λ + ft)]= 1 ■ cos Λ _Μ [cos (% + ft) + j ■ sin (λ + ft)]

F'ne Überwachung auf Kollision und die Ableitung des entsprechenden Signals ergeben sich aber erst aus der Drehbewegung der Hauptdrehscheibe K um den Drehpunkt H und aus der Drehbewegung des Kranauslegers B] um seinen Drehpunkt d\, so daß erst die Addition der ermittelten Vektoren?!,und^S8,zu demF'ne monitoring for collision and the derivation of the corresponding signal result only from the rotary movement of the main turntable K around the pivot point H and from the rotary movement of the crane boom B] around its pivot point d \, so that only the addition of the determined vectors ?! , and ^S 8, to the

Vektor des Kranauslegers Bi im gewählten Koordinatensystem führt:Vector of the crane boom Bi in the selected coordinate system leads:

T₁ = 91, + 33,T ₁ = 91, + 33,

= A (cos λ +j sin λ)= A (cos λ + j sin λ)

+ I · cos Λ_Μ [cos (χ +- rt) +j sin (\ + ,;,)]+ I · cos Λ _Μ [cos (χ + - rt) + j sin (\ +,;,)]

Die gleichen Überlegungen gelten auch für den auf die Hauptdrehscheibe aufgesetzten Kran mit dem ι ο Kranausleger B₂. Dieser Ausleger nimmt gegenüber der Drehscheibenachse den Winkel ßi ein, gegenüber dem Koordinatensystem ist allerdings der Winkel 180 +Oi + ßi maßgebend. Damit ergibt sich für den Kranausleger B₂ der Vektor: ι sThe same considerations also apply to the crane placed on the main turntable with the ι ο crane boom B ₂ . This boom assumes the angle ßi with respect to the turntable axis, but the angle 180 + Oi + ßi is decisive with respect to the coordinate system. This results in the vector for crane boom B ₂ : ι s

S3, = a_h2 + jb_h2 = I · cos i)_b2 S3, = a _h2 + jb _h2 = I · cos i) _b2

[cos (180 + λ + th) + j sin (180 + λ + ,■;,)][cos (180 + λ + th) + j sin (180 + λ +, ■ ;,)]

Auch für den Kranausleger B₂ ergibt sich erst aus der Addition der Vektoren ?l₂ und 93₂ der Vektor Tür diesen Kranausleger:For crane boom B ₂ , too, the vector door only results from adding the vectors? L ₂ and 93 _{2 to} this crane boom:

X>₂ = ■?[, + 33,X> ₂ = ■? [, + 33,

= - A cos (180 + \) + j sin (180 + λ) + 1 cos Λ_Μ cos (180 + λ + ft₂) + j sin (180 + λ + fi₂) jo= - A cos (180 + \) + j sin (180 + λ) + 1 cos Λ _Μ cos (180 + λ + ft ₂ ) + j sin (180 + λ + fi ₂ ) jo

Wenn alle drei Krane gemeinsam im Überschneidungsbereich arbeiten, muß zur Erfassung aller Möglichkeiten einer Kollisionsverhinderung der Versatz des Einzeldrehkranpunktes g gegenüber dem Drehpunkt H der Doppelkran-Hauptdrehscheibe berücksichtigt werden. Der Einzelkrandrehpunkt g ist um den Vektor l£ gegenüber dem Drehpunkt H versetzt Damit ergibt sich für den Vektor fi If all three cranes work together in the area of overlap, the offset of the single slewing crane point g with respect to the pivot point H of the double crane main turntable must be taken into account in order to capture all possibilities of collision avoidance. The single crane pivot point g is offset by the vector l £ compared to the pivot point H. This results in the vector fi

λ = is + eλ = is + e

= 1 · cos h_c (cos γ + j sin γ) + j E . = 1 · cos h _c (cos γ + j sin γ) + j E.

Die Drehung der einzelnen Kransäulen der beiden auf die Hauptdrehscheibe K aufgesetzten Krane mit den Auslegern ß· und Bi wird in bekannter Weise durch eine Drehwerksendschaltung begrenzt, so daß eine Kollision dieser beiden Krane aufgrund der Drehung der Kransäulen um ihre Drehpunkte c/, und d₂ mit Sicherheit vermieden ist. Hierfür bedarf es keiner weiteren Maßnahme.The rotation of the individual crane columns of the two cranes placed on the main turntable K with the booms ß · and Bi is limited in a known manner by a slewing gear limit switch, so that a collision of these two cranes due to the rotation of the crane columns about their pivot points c /, and d ₂ is certainly avoided. No further action is required for this.

Aus den Differenzen der ermittelten Vektoren läßt sich der Abstand der Auslegerspitzen voneinander feststellen. Es besteht zusätzlich aber auch die Möglichkeit einer Kollision zwischen einer Ausleger- 5s spitze und einem Auslegerteilstück. Deshalb muß in diesem Falle bei allen arbeitenden Kranen auf Abstand überwacht und abgefragt werden. Bei einer Unterschreitung eines Minimalwertes muß der kollisionsgefährdete Kran in der Bewegung gesperrt werden. Die Bewegungsrichtung, z. B. Rechtsdrehung, Linksdrehung, Auslenken des Auslegers, die zur Kollision führen kann, wird vorzeichenmäßig erfaßt und ausgewertet, so daß dann bei einer Grenzwertunterschreitung unverzüglich die entsprechende Bewegungsrichtung gesperrt wird. In den F i g. 4a und 4b ist dargestellt, welche Bewegungsrichtungen z. B. zur Kollision führen können und bei Erreichen des Grenzwertes gesperrt werden müssen.The distance between the boom tips can be determined from the differences between the vectors determined determine. There is also the possibility of a collision between a boom 5s tip and a boom section. Therefore, in this case, keep a distance from all working cranes monitored and queried. If the value falls below a minimum value, the collision-endangered The crane can be locked in motion. The direction of movement, e.g. B. Right turn, left turn, Deflection of the boom, which can lead to a collision, is recorded and evaluated according to its sign, so that immediately if the value falls below the limit the corresponding direction of movement is blocked. In the F i g. 4a and 4b is shown which directions of movement z. B. can lead to a collision and Must be blocked when reaching the limit value.

Aus Fig.4a geht hervor, daß bei einem positiven Realteil des Abstandes der Spitzen der Ausleger B\ und C voneinander, bezogen auf die Auslegerspitze C, die Rechtsdrehung zur Kollision führen wird. Bei Erreichen des Grenzwertes muß also für beide Krane diese Bewegungsrichtung gesperrt werden. Gleichzeitig ist auch die Auslenkbewegung der Ausleger zu sperren.From FIG. 4a it can be seen that with a positive real part of the distance between the tips of the cantilevers B \ and C from one another, based on the cantilever tip C, the clockwise rotation will lead to a collision. When the limit value is reached, this direction of movement must be blocked for both cranes. At the same time, the deflection movement of the boom must also be blocked.

Entsprechendes gilt auch für die Darstellung nach Fig.4b. Hier würde bei einem negativen Realteil des Abstandes der Spitzen der Ausleger B\ und C voneinander, wieder bezogen auf die Auslegerspitze C, die Linksdrehung zur Kollision führen und muß daher für beide Krane gesperrt werden. Gleichzeitig wird auch hier die Auslenkbewegung gesperrt. Ein Einlenken der Ausleger kann in keinem Fall eine Kollision verursachen und ist daher gestattet.The same applies to the illustration according to FIG. 4b. With a negative real part of the distance between the tips of the booms B \ and C from each other, again based on the boom tip C, the counterclockwise rotation would lead to a collision and must therefore be blocked for both cranes. At the same time, the deflection movement is blocked here as well. A deflection of the boom cannot cause a collision under any circumstances and is therefore permitted.

In F i g. 5 ist eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung dargestellt. Ein Drehmelder 1 erfaßt den Winkel «, um den die Achse der Hauptdrehscheibe K von der reellen Achse abweicht. Das ausgegebene Signal entspricht dem Vektor 91 entsprechend 911 in den vorstehend abgeleiteten Beziehungen. Nach einer Vorzeichenumkehr mittels des Verstärkers p7 entsteht weiterhin der Vektor -91 entsprechend 9I₂. Maßgebend ist jedoch die Winkelsumme aus dem Abweichungswinkel der Hauptdrehscheibe und dem Abweichungswinkel des betreffenden Kranauslegers. Daher wird mit dem Drehmelder 2 der Winkel ß\ für den Kranausleger B\ und mit dem Drehmelder 4 der Winkel /J₂ für den Kranausleger B₂ ermittelt Durch die Reihenschaltung der Drehmelder 1 und 2 wird das Signal (cn + ß\) bzw. durch die Reihenschaltung der Drehmelder 1 und 4 das Signal (180 + λ + 0₂) gebildetIn Fig. 5 shows a circuit arrangement for carrying out the method according to the invention. A resolver 1 detects the angle by which the axis of the main turntable K deviates from the real axis. The output signal corresponds to the vector 91 corresponding to 911 in the relationships derived above. After a sign reversal by means of the amplifier p7 , the vector -91 continues to arise in accordance with 9I ₂ . The decisive factor, however, is the sum of the angles from the angle of deviation of the main turntable and the angle of deviation of the crane boom concerned. Therefore, the angle ß \ for the crane boom B \ and with the resolver 4, the angle / J ₂ for the crane boom B ₂ with the resolver 2 determined by the series circuit of the resolver 1 and 2, the signal (cn + ß \) or by connecting resolvers 1 and 4 in series, the signal (180 + λ + 0 ₂ ) is formed

An den Multiplikatoren Mj und M₂ steht das den Winkelwerten (<% -I- β) entsprechende Signal an. Der Drehwinkelgeber 3 bildet direkt cos du für den Ausleger-Arbeitsradius des Auslegers B\ ab. Das diesem Wert entsprechende Signal wird dem Gleichrichter η 1 und dem Multiplikator M\ in voller Höhe vorgegeben. Zwecks Überwachung der Auslegerteilstücke wird dieses Signal am Potentiometer rl halbiert und dem Multiplikator Af₂ zugeführt so daß an den Multiplikatorausgängen die Vektorwerte 33, und 1/2 23, ausgegeben werden. Das am Widerstand r4 anstehende Signal entsprechend dem Vektor S3i und das am Widerstand r 5 anstehende Signal entsprechend dem Vektor 91 addieren sich in Abhängigkeit von den Vektorwerten am Verstärkereingang ρ 1 vorzeichenrichtig und werden als Signal T),vom Verstärker p\ ausgegeben. Das gleiche gilt für die Überwachung des Auslegerteilstückes. Nach erfolgter Addition von 91 + 1/2 33, am Verstärkereingang ρ2 wird das Signal ©/vom Verstärker ρ2 ausgegeben.The signal corresponding to the angle values (<% -I- β) is present at the multipliers Mj and M _2. The rotary encoder 3 directly maps cos du for the boom working radius of the boom B \ . The signal corresponding to this value is given in full to the rectifier η 1 and the multiplier M \. For the purpose of monitoring the boom sections, this signal is halved at the potentiometer rl and _{fed to the multiplier Af 2} so that the vector values 33 and 1/2 23 are output at the multiplier outputs. The signal at resistor r4 corresponding to vector S3i and the signal at resistor r 5 corresponding to vector 91 add up with the correct sign depending on the vector values at amplifier input ρ 1 and are output as signal T) by amplifier p \. The same applies to the monitoring of the boom section. After addition of 91 + 1/2 33, at the amplifier input signal ρ2 © / ρ2 from the amplifier is outputted.

Entsprechendes gilt für den Kranausleger B2, so daß an den Verstärkerausgängen p\ bis ρ 4 folgende Signale zur Verfügung stehen:The same applies to crane boom B2, so that the following signals are available at the amplifier outputs p \ to ρ 4:

Verstärkerausgang p\:Amplifier output p \ :

Verstärkerausgang p3:Amplifier output p3:

©2 = - 91 + SS₂ für den Kranausleger B₂
Verstärkerausgang p4:© 2 = - 91 + SS ₂ for the crane boom B ₂
Amplifier output p4:

Der Auslegerdrehwinkel γ des Auslegers C des Einzelkranes wird mittels des Drehmelders 6 erfaßt und den Multiplikatoren Ms und Mt, als erstes Signal zugeführt. Die Auslenkung des Auslegers C wird vom Drehwinkelgeber 7 ermittelt und das abgeleitete Signal nach der Gleichrichtung in η 3 dem Multiplikator M% in voller Höhe vorgegeben. Zur Überwachung des Auslegerteilstückes wird dasselbe Signal am Potentiometer r 3 halbiert und auf den Multiplikator M_b gegeben. Nach Ausführung der Multiplikation stehen an den Ausgängen A/5und M6 die Signale C: und 1/2 (S an. Das vom Drehwinkelgeber 8 sekundarseitig ausgegebene Signal entspricht in voller Höhe dem Vektor <£ d. h. dem vollen Versatz des Kranes mit dem Ausleger C gegenüber dem Drehpunkt H der Hauptdrehscheibe K des Düppeikraties. Die Signale (f + ίϊ und IS f 1/2 ti werden nach Addition von den Verstärkern ρ 5 und ρ 6 vorzeichenverkehrt aus Gründen besserer Weiterverarbeitung als Signale -# bzw. -JV ausgegeben. The boom rotation angle γ of the boom C of the single crane is detected by means of the resolver 6 and fed to the multipliers Ms and Mt, as the first signal. The deflection of the boom C is determined by the rotary encoder 7 and the derived signal is given in full to the multiplier M% after the rectification in η 3. To monitor the boom section, the same signal is halved at the potentiometer r 3 and sent to the multiplier M _b . After the multiplication has been carried out, the signals C: and 1/2 (S are present at outputs A / 5 and M6 . The signal output by the rotary encoder 8 on the secondary side corresponds in full to the vector <£ ie the full offset of the crane with boom C. the pivot point H of the main turntable K of the Düppeikraties The signals (f + ίϊ and IS f 1/2 ti are output after addition by the amplifiers ρ 5 and ρ 6 with the wrong sign for reasons of better further processing as signals - # and -JV.

Aus der sinngemäß richtigen Differenzbildung der den Vektoren entsprechenden Signale bestimmen sich die Abstände der Auslegerspitzen oder Auslegerteilstücke voneinander. Die ermittelten Differenzsignale stehen als Eingangssignale an den Meßtriggern pll bis ρ 16 an. Über einstellbare Grenzwertgeber r21 bis r25 wird der zulässige Minimalabstand vorgegeben. Im freien Arbeitsbereich der Ausleger wird an den Meßtriggerausgängen eine Impulsfolge ausgegeben. Bei einer Grenzwertunterschreitung kippen die Meßtrigger auf Null-Signal am Ausgang.From the correspondingly correct subtraction of the signals corresponding to the vectors are determined the distances between the boom tips or boom sections. The determined difference signals are available as input signals on the measurement triggers pll bis ρ 16. The permissible minimum distance is specified via adjustable limit switches r21 to r25. in the In the free working area of the boom, a pulse train is output at the measurement trigger outputs. at If the limit value is not reached, the measurement trigger switches to a zero signal at the output.

Jedem Meßtrigger ist ein Operationsverstärker ρ 21 bis ρ 25 mit Integralverhalten nachgeschaltet. Das Kippen der Meßtrigger auf Null-Signal läßt diese Operationsverstärker vom positiven zum negativen Ausgangswert laufen. Dieses Signal wird zur Weiterverarbeitung einem nachgeschalteten ODER-Gatter Oi bzw. O 2 zugeführt, so daß das betreffende Gatter das Ausgangssignal »Grenzwertunterschreitung« zur Weiterverarbeitung ausgibt. Dabei werden vom Gatter 01 Signale weitergegeben, die aus dem Grenzwert der Annäherung folgender Ausleger oder Auslegerteilstükke abgeleitet sind:An operational amplifier ρ 21 to ρ 25 with integral behavior is connected downstream of each measurement trigger. Tilting the measurement trigger to zero signal lets these operational amplifiers run from the positive to the negative output value. This signal is fed to a downstream OR gate Oi or O 2 for further processing, so that the relevant gate outputs the output signal “under-limit value” for further processing. Here, from gate 0 1 signals are passed on, which are derived from the limit value of the approach of the following boom or boom parts:

Entfernung Spitze B1 von Spitze C
Entfernung Teilstück 1/2 B1 von Spitze C
Entfernung Teilstück 1/2 Cvon Spitze B1Distance tip B 1 from tip C
Distance section 1/2 B 1 from tip C
Distance section 1/2 C from tip B 1

Vom Gatter O 2 gehen Signale aus, die den Auslegern 52 und C bzw. deren Teilstücken zugeordnet sind, und zwarSignals which are assigned to arms 52 and C or their sections go out from gate O 2

Entfernung Teilstück 1/2 Cvon Spitze B 2
Entfernung Spitze B 2 von Spitze C
Entfernung Teilstück 1/2 B 2 von Spitze C Distance section 1/2 C from tip B 2
Distance tip B 2 from tip C
Distance section 1/2 B 2 from point C

Die von den Gattern Oi und O 2 ausgegebenen Signale sagen lediglich etwas über eine gefährliche Annäherung zweier Kranausleger aus. Aus diesem Signal geht jedoch nichts über die Bewegungsrichtung ι hervor, die zur Kollision führen kann. Zur Bestimmung der Richtung der Bewegung werden die DifferenzsignaleT_l-,}undX^vfivJ^eau'^:e'^nen Phasenrichter Ph 1 und Ph2 gegeben, der den Realteil aus dem entsprechenden Vektor eliminiert. Wie bereits ausgeführt wurde, soll beiThe signals output by the gates Oi and O 2 only say something about a dangerous approach between two crane booms. From this signal, however, nothing emerges about the direction of movement ι which can lead to a collision. To determine the direction of movement of the DifferenzsignaleT _l -, andX} ^v fivJ ^eau ^{': e'} ^nen phase judges Ph 1 and Ph2 added that eliminates the real part from the corresponding vector. As already stated, with

ίο einem positiven Realteil das Rechtsdrehen, bei einem negativen Realteil das Linksdrehen der entsprechenden Krane bei einer Grenzwertunterschreitung gesperrt werden. Zu diesem Zweck fragen die Phasenrichter Ph 1 und Ph 2 ständig die Bewegungsrichtungen der arbei-ίο clockwise rotation for a positive real part, counter-clockwise rotation of the corresponding cranes if the value falls below the limit value is blocked. For this purpose, the phase rectifiers Ph 1 and Ph 2 constantly ask the directions of movement of the working

i) tenden Krane ab und geben entsprechende, vorzeichenrichtige Signale aus, die an Meßtriggern p3i und ρ 32 als Eingangssignale anstehen. Das Triggerausgangssignal entspricht in der Polarität dem Vorzeichen des eliminierten Realteils. Bei einem Realteil >Null wird von den Meßtriggern ρ 31 und ρ 32 ein positives Ausgangssignal ausgegeben, das an den UND-Gattern (71/(75 bzw. UZIUi als erstes Eingangssignal ansteht. Dabei bedeutet das Signal auf dem Gatter-Eingängen Ui/U5, das die Kranausleger BI und C in Rechtsdrehung gefahren werden. Das Signal auf den Gatter-Eingängen (73/(78 sagt aus, daß die Kranausleger B2 und Cin Rechtsdrehung gefahren werden.i) tend cranes and emit corresponding signals with the correct sign, which are present as input signals at measurement triggers p3i and ρ 32. The polarity of the trigger output signal corresponds to the sign of the eliminated real part. If the real part> zero, the measurement triggers ρ 31 and ρ 32 output a positive output signal which is applied to the AND gates (71 / (75 or UZIUi as the first input signal. The signal at the gate inputs Ui / U5 , that the crane booms BI and C are driven clockwise. The signal on the gate inputs (73 / (78 indicates that the crane booms B2 and Cin are rotated clockwise.

Entsprechendes gilt auch für die Linksdrehung. Das Ausgangssignal der Trigger ρ 31 und ρ 32 entsprichtThe same applies to turning to the left. The output signal of the trigger corresponds to ρ 31 and ρ 32

jo wiederum in der Polarität dem Vorzeichen des eliminierten Realteils. Bei einem Realteil <Null wird von den Meßtriggern ein negatives Ausgangssignal ausgegeben. Zur Weiterverarbeitung ist ein positives Signal erforderlich, so daß in einem Signalumsetzer 51 bzw. S 2 die Signalpolarität umgekehrt wird. Dieses Signal steht an den UND-Gattern (72/(76 bzw. (74/(77 als erstes Eingangssignal an. Das Signal an den Eingängen der Gatter (72/(76 gibt Auskunft darüber, daß die Kranausleger B1 und C in Linksdrehung bewegt werden.jo again has the polarity of the sign of the eliminated real part. If the real part is <zero, the measurement triggers issue a negative output signal. A positive signal is required for further processing, so that the signal polarity is reversed in a signal converter 51 or S 2. This signal is available at the AND gates (72 / (76 or (74 / (77) as the first input signal. The signal at the inputs of the gates (72 / (76 provides information that crane booms B 1 and C are rotating to the left be moved.

Steht nun an den entsprechenden UND-Gattern von den ODER-Gattern Oi bzw. O2 als zweites Signal »Grenzwertunterschreitung« an, so wird unverzüglich ein Signal ausgegeben, das die Bewegungen der kollisionsgefährdeten Krane sperrt. Gleichzeitig wird von den Grenzwertgebern ein Direktsignal zu den gefährdeten Kranen gegeben, das sofort die Ausleger-Auslenkung blockiert.If the corresponding AND gates of the OR gates Oi or O2 are "below the limit value" as the second signal, a signal is immediately output that blocks the movements of the cranes at risk of collision. At the same time, the limit switches send a direct signal to the endangered cranes, which immediately blocks the jib deflection.

Bei Ausfall der Kollisionsschutzeinrichtung werdenIf the collision protection device fails

so die Bewegungen aller Krane gesperrt. Gleichzeitig wird Alarm gegeben. Zur Überbrückung der Einrichtung bei Sönderarfaeiten mit den Kranen ist ein Schlüsselschalter vorgesehen.so the movements of all cranes are blocked. At the same time an alarm is given. To bridge the facility at Sönderarfaeiten with the cranes is a key switch intended.

Hierzu 4 Blatt ZeichnungenFor this purpose 4 sheets of drawings

Claims

Patent claims:

1. A method for avoiding a collision of cranes, preferably luffing cranes, which are driven together in the overlap area and their distances from each other are constantly checked, the movements of the cranes leading to the collision are blocked when a minimum value of the boom distances is reached, characterized in that the Crane boom (Bi.BZ Q projected onto the horizontal and represented as vectors in an alternating current system (vector diagram) and that the difference between the vectors of the entire crane boom and the boom sections is constantly formed and the distances between the boom tips rowie the boom tips and the boom sections are determined.

2. The method according to claim 1, characterized in that for detecting the boom sections the vector representing the cantilever projection periodically changed in size and the Movement of the boom is blocked if during the change period the difference vector falls below a minimum value.

3. The method according to claim 1, characterized in that with a positive real part of the Distance of the boom tips or the boom sections from each other, the clockwise rotation and the Deflecting the cranes concerned is blocked.

4. The method according to claim 1, characterized in that with a negative real part of the Distance of the boom tips or the boom sections from each other, the left turn and the Deflecting the cranes concerned is blocked.

5. The method according to claim 1, characterized in that if the device fails a Blocking the movements of all cranes is made.

6. Device for performing the method according to claim 1, wherein resolvers are provided for detecting the swivel and deflection angles, characterized in that the output signals of the resolvers (1-8), guided via multipliers (M \ to M6) , represent vectors.

7. Device according to claim 6, characterized in that the difference signal from the vectors phase rectifiers (Ph 1, Ph 2) are supplied to eliminate the real parts of the vectors.

8. Device according to claim 6, characterized in that the minimum values for the distances between the boom or boom sections can be set by means of limit sensors (r 21 to r 25).