DE602004006731T2

DE602004006731T2 - Hydraulischer Kran

Info

Publication number: DE602004006731T2
Application number: DE602004006731T
Authority: DE
Inventors: Lars Andersson
Original assignee: Hiab AB
Current assignee: Cargotec Patenter AB
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2004-06-18
Publication date: 2008-01-31
Anticipated expiration: 2024-06-19
Also published as: DK1607365T3; ATE363452T1; AU2005201983B2; EP1607365B1; ES2288235T3; PL1607365T3; US20060045661A1; AU2005201983A1; CA2507293C; DE602004006731D1; EP1607365A1; CA2507293A1; US7523835B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG UND STAND DER TECHNIK
Die vorliegende Erfindung betrifft einen hydraulischen Kran, vorzugsweise einen Lastkraftwagen-Kran, und ein Verfahren zum Regulieren des Auslastungsgrades eines solchen Krans.
In dieser Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen wird der Begriff „Auslastungsgrad" als ein Ausdruck für die maximal zulässige Hebekraft eines hydraulischen Krans benutzt.
Hydraulische Lastkraftwagenkräne werden für viele verschiedene Arten von Arbeitsschritten benutzt, wie etwa:

A) Anheben von Lasten zwischen einer Lastkraftwagen-Ladefläche und dem Boden, d.h. zum Abladen einer Last von einer Lastkraftwagen-Ladefläche oder zum Aufladen einer Last auf die Lastkraftwagen-Ladefläche.
B) Montagearbeit, die zum Beispiel das Anheben und Positionieren eines Transformators sowie das Festhalten, bis dieser am beabsichtigten Platz befestigt ist, umfasst,
C) Anheben durch Benutzen eines Auslegerbalkens, z.B. zum Anheben einer Last auf das Dach eines Gebäudes an einer Baustelle,
D) kleinere Ausgrabungen und Bauarbeiten mit einer hydraulisch betätigten Baggerschaufel,
E) Hantieren von Schrott durch ein hydraulisches Greifinstrument,
F) Anheben von Baumaterial, wie etwa Ziegel oder Bauplatten, die auf Paletten angeordnet sind, oder Packen von Gipsplatten, durch ein hydraulisches Greifinstrument, und
G) Anheben und Entleeren von Recycling-Containern, d.h. Containern zum Sammeln von wieder verwertbaren Abfallprodukten, durch ein hydraulisches Greifinstrument.

Für das Anheben einer Last zwischen einer Lastkraftwagen-Ladefläche und dem Boden, d.h. während der Arbeitsschritte der oben angedeuteten Art A, wird zum Beispiel ein Haken zusammen mit Hebeseilen oder eine einfache Art von mechanischen Hebezeugen, wie etwa eine Palettengabel, benutzt. Bei dieser Art von Arbeitsschritt kann eine Schwenkeinrichtung zwischen Kranausleger und dem Haken angeordnet werden. Die Beanspruchung für den Kran kann in diesem Falle normalerweise als niedrig bis mittelmäßig bezeichnet werden.
Bei Arbeitsschritten der oben angedeuteten Art B werden normalerweise ein Haken und Hebeseile benutzt. Es kommt ebenfalls vor, dass eine Winde in Kombination mit Haken und Hebeseilen benutzt wird, besonders wenn die Last in ein enges Loch abgesenkt wird, oder etwas Ähnliches. Diese Art von Arbeitsschritten bedeutet eine niedrige Spannungsbeanspruchung für den Kran, da der Kran stillsteht und eine statische Last während des Großteils der Arbeit hält.
Für große Hubhöhen wird ein sogenannter Ausleger benutzt, um eine größere Reichweite und eine genauere Positionierung der Last zu ermöglichen. Wenn ein Ausleger benutzt wird, d.h. während der Arbeitsschritte der oben angedeuteten Art C, wird der Kran im Allgemeinen höheren Spannungsbeanspruchungen ausgesetzt als während der Arbeitsschritte der oben angedeuteten Arten A und B auf grund des langen Hubbereichs und den Ausschwenkungen der Last, die sich mit dem Hubbereich erhöhen. Außerdem kann die Anhebehäufigkeit hoch sein, wenn ein Ausleger benutzt wird, was zu einer hohen Spannungsbeanspruchung an dem Kran führt.
Kleinere Ausgrabungen und Bauarbeiten mit einem hydraulischen Greifinstrument in Form einer hydraulisch betriebenen Baggerschaufel, d.h. Arbeitsschritte der oben angedeuteten Art D, führen oft zu sehr hoher Spannungsbeanspruchung an dem Kran. Teilweise aufgrund der hohen Arbeitsintensität in den Arbeitsschritten und teilweise aufgrund der Tatsache, dass der Kran neben dem Anheben von Ausgrabungsmassen durch die Baggerschaufel ebenfalls zum Niederdrücken der Baggerschaufel in den Boden benutzt wird, was zu höheren Spannungsbeanspruchungen pro Hubvorgang als während einfacher Hubvorgänge führt. Die Baggerschaufel ist normalerweise an einer Schwenkeinrichtung befestigt, was eine Drehung der Baggerschaufel ermöglicht.
Arbeitsschritte der oben angedeuteten Art E, die das Anheben und Fallenlassen von Schrott, wie etwa Metallschrott, einschließen, führen oftmals zu sehr hohen Spannungsbeanspruchungen an dem Kran. Teilweise aufgrund der Tatsache, dass die Arbeit während dieser Art der Arbeitsschritte normalerweise sehr intensiv ist, und teilweise aufgrund der Tatsache, dass der Kran, wie etwa während Ausgrabungs- und Bauarbeiten, manchmal benutzt wird, um eine Druckkraft auszuüben, um den Schrott niederzudrücken. Sehr hohe Spannungsbeanspruchungen an dem Kran werden ebenfalls durch plötzliches Abwerfen von schweren Schrottlasten eingeleitet als Folge des Rückstoßes des Krans in Verbindung mit einer plötzlichen Freigabe einer hängenden schweren Last. Ein hydraulisches Greifinstrument, das speziell für Schrotthandhabung entworfen ist, wird nachfolgend als „Schrottwerkzeug" bezeichnet.
Arbeitsschritte der oben angedeuteten Art F, die das Anheben und Absenken von Paletten oder Packen von Baumaterial einschließen, bringen eine mittelmäßige Beanspruchung an dem Kran mit sich. Ein hydraulisches Greifinstrument, das speziell entworfen wurde für das Handhaben von Baumaterial in Form von Ziegeln oder Blöcken, die auf Paletten angeordnet sind, wird nachfolgend als „Ziegel- und Block-Spannzange" bezeichnet. Ein hydraulisches Greifinstrument, das speziell für die Handhabung von Packen von Gipsplatten wurde, wird nachfolgend als „Gipsplatten-Spannzange" bezeichnet.
Arbeitsschritte der oben angedeuteten Art G bringen normalerweise eine mittelmäßige Beanspruchung an dem Kran mit sich. Ein hydraulisches Greifinstrument, das speziell für die Handhabung von Recycling-Containern entworfen wurde, wird nachfolgend als Recycling-Zubehör bezeichnet. Früher wurden Lastkraftwagenkräne mit ein und demselben Auslastungsgrad ausgestattet, d.h. ein und derselben maximal zulässigen Hebekraft, für alle Arten von Arbeitsschritten, und wurden deshalb dauerfest dimensioniert für die härteste Art von Arbeit. Dies brachte mit sich, dass kleinere und mittlere Größen von Kränen (3 bis 20 Metertonnen) normalerweise für Arbeitsschritte der Art D dimensioniert wurden, während größere Kräne (> 20 Metertonnen) normalerweise für Montagearbeiten oder Arbeiten mit Ausleger dimensioniert wurden, d.h. Arbeitsschritte der Art B oder C. Eine Dimensionierung für die härteste Art von Arbeit führt zu einer nicht-optimalen Nutzung des Krans für alle Arten von leichterer Arbeit, da der Kran während der Ausführung der Arbeitsschritte, die ein leichteres Arbeiten zulassen, unnötig teuer und schwer ist in Bezug auf den erforderlichen Auslastungsgrad für diese Arbeitsschritte. Es sollte ebenfalls erwähnt werden, dass ein und derselbe Kran oftmals für mehrere unterschiedliche Arten von Arbeitsschritten benutzt wird. Im Extremfall kann ein und derselbe Kran für alle oben erwähnten Arten von Arbeitsschritten benutzt werden.
Die unterschiedlichen Arten von Arbeitsschritten verursachen eine unterschiedliche schädliche Spannungsbeanspruchung pro Hubvorgang an der geschweißten Stahlstruktur des Krans. Gemäß den neueren Stahlbau-Standards für die Dimensionierung von Kränen (z.B. EN 13001) hängt die schädliche Spannungsbeanspruchung pro Hubvorgang von der Differenz zwischen der höchsten und der niedrigsten Belastung während des entsprechenden Hubvorgangs, dem sogenannten Spannungsbereich, ab. Dies wird zum Beispiel bedeuten, dass ein Ausgrabungsvorgang (Arbeitsschritt der Art D), bei dem der Kran die Baggerschaufel in den Boden mit einer Kraft von 2 kN drückt und danach die Baggerschaufel, gefüllt mit einer Last, mit einer Hubkraft von 10 kN anhebt, denselben Ermüdungsschaden an dem Kran verursacht wie ein Hubvorgang, bei dem eine Last an einem Haken (Arbeitsschritt der Art A) mit einer Hubkraft von 12 kN angehoben wird. Wenn es die statische Festigkeit zulässt, wäre es gemäß von diesem Beispiel möglich, ungefähr 20% mehr Last während des einfachen Anhebens, im Vergleich zu dem Ausgraben, mit ein und demselben Kran anzuheben, ohne die Dauerfestigkeit zu gefährden.
Dass spezielle Ausgrabungsarbeit und die Schrotthandhabung sehr hohe Beanspruchung an dem Kran mit sich bringen, war vorher bekannt und unterschiedliche Lösungen für das oben erwähnte Dimensionierungsproblem wurden über die Jahre vorgeschlagen. 1985 stellte der Anmelder HIAB AB den Ausdruck „Hakenarbeit" vor, der bedeutete, dass der Kran, wenn er nicht mit einem Satz von Rohrleitungen und Schläuchen für Werkzeugfunktionen ausgerüstet war und nur für die vier Kranfunktionen Drehen, Heben, Kippen und Ausfahren geeignet war, mit einem Auslastungsgrad ausgestattet war, der um 5 bis 10% höher war als wenn er mit einem solchen Satz an Rohrleitungen und Schläuchen bereitgestellt worden wäre, da der Kran ohne einen solchen Satz von Rohrleitungen und Schläuchen nur für die Arbeitsvorgänge der Art A und B benutzt werden konnte. Wenn der Kran mit einem Satz von Rohrleitungen und Schläuchen für Werkzeugfunktionen ausgerüstet war, war er immer mit der sogenannten Werkzeugkapazität ausgestattet, die für die Arbeitsschritte der Art D und E angepasst war. Dies war unabhängig davon, ob der Kran vorübergehend für leichtere Arbeiten, die die Arbeitsschritte der Art A und B einbeziehen, benutzt wurde oder nicht. Der Auslastungsgrad wurde völlig durch die Bauform, die dem Kran während dessen Montage gegeben wurde, bestimmt, und es wurde keine gute Optimierung erreicht.
Eine neuere Lösung, die unterschiedliche Werte des Auslastungsgrades für unterschiedliche Arten von Arbeitsschritten zulässt, wird in der Schwedischen Patentschrift SE 520 536 C2 (englischsprachiges Familienmitglied EP 1 115 958 A2 ) des Anmelders offenbart. Gemäß dieser Lösung umfasst der Kran Mittel zur Registrierung derjenigen Kranfunktionen, die über das Kontrollsystem des Krans kontrolliert werden, sowie eine Verarbeitungseinheit, die geeignet ist, um basierend auf diesen Registrierungen die ausgeführten Arbeitsschritte als eine bestimmte Art aus einer Anzahl von vorgegebenen Arten von Arbeitsschritten zu identifizieren. Diese Verarbeitungseinheit ist ferner geeignet, um einen momentanen Wert des Auslastungsgrades des Krans in Abhängigkeit von der identifizierten Art des Arbeitsschritts zu bestimmen. Eine Einschränkung bei dieser Lösung ist, dass kein Unterschied gemacht wird zwischen unterschiedlichen Arten von Werkzeugarbeit, die die Kontrolle eines hydraulischen Greifinstruments einschließt, d.h. zwischen Arbeitsschritten der Arten D bis G. Dies rührt von der Tatsache her, dass die unterschiedlichen Greifwerkzeuge, die für die Ausführung der Arbeitsschritte D bis G benutzt werden, normalerweise alle durch ein und denselben Kontrollknopf oder Kontrollhebel kontrolliert werden.
AUFGABE DER ERFINDUNG
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zum Bestimmen eines momentanen Werts des Auslastungsgrads eines hydraulischen Krans zu erreichen.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird diese Aufgabe erfüllt durch ein Verfahren, das die in Anspruch 1 definierten Merkmale aufweist.
Die Erfindung basiert auf dem Verstehen, dass der niedrigste Wert, hier als „Minimalwert" bezeichnet, auf der Kolbenseite des Hubzylinders während eines Hubvorgangs oder die Zylinderkraft des Hubzylinders ein Faktor ist, der das Ausmaß der Spannungsbeanspruchung an dem Kran während des Hubvorgangs beeinflusst. Je niedriger der Minimalwert während eines Hubvorgangs ist, umso höher ist die Spannungsbeanspruchung auf dem Kran für einen bestimmten oberen Wert der Belastung auf dem Kran während des Hubvorgangs. Dies beruht auf der Tatsache, dass der Spannungsbereich während eines Hubvorgangs größer wird, wenn während des Hubvorgangs der niedrigste Wert der Belastung auf den Kran für einen bestimmten oberen Wert der Belastung auf den Kran während des Hubvorgangs abnimmt. Gemäß der Erfindung sollte die Verarbeitungseinheit für mindestens einige der Hubvorgänge den momentanen Wert des Auslastungsgrades des Krans bestimmen, d.h. den momentanen Wert der maximal zulässigen Hubkraft des Krans, indem ein Kontrollwert berücksichtigt wird, der gehört zu:

– dem für den vorangegangenen Hubvorgang registrierten Minimalwert, oder
– dem niedrigsten Wert von dem für den vorangegangen Hubvorgang registrierten Minimalwert und dem für den momentanen Hubvorgang registrierten Minimalwert.

Es ist beabsichtigt, dass der Minimalwert durch die Verarbeitungseinheit bei der Bestimmung des Auslastungsgrades des Krans für mindestens die Hubvorgänge berücksichtigt wird, die den Arbeitsvorgang eines hydraulischen Greifinstruments einbeziehen, d.h. die Arbeitschritte der Art D bis G, um so zuzulassen, dass unterschiedliche Werte des Auslastungsgrades festgelegt werden können, abhängig von dem Spannungsbereich, der durch den aktuellen Arbeitsvorgang des Greifinstruments verursacht wird.
Ein Kran wird normalerweise wiederholt in der im Wesentlichen selben Weise während eines Arbeitsabschnitts betrieben und der für den vorangegangenen Hubvorgang registrierte Minimalwert kann deshalb als grobe Schätzung des Minimalwerts für einen momentan ausgeführten Hubvorgang verwendet werden. Wenn eine höhere Genauigkeit erwünscht ist, kann der niedrigste Wert von dem für den vorangegangenen Hubvorgang registrierten Minimalwert und dem für den momentanen Hubvorgang registrierten Minimalwert als der oben angedeutete Kontrollwert benutzt werden.
In dieser Beschreibung und den nachfolgenden Ansprüchen betrifft der Ausdruck „vorangegangener Hubvorgang" den Hubvorgang, der unmittelbar vor einem momentan ausgeführten Hubvorgang ausgeführt wurde, d.h. den unmittelbar vorangegangenen Hubvorgang.
Gemäß einer ersten Alternative wird der momentane Wert des Auslastungsgrads des Krans durch eine Formel berechnet, die den Kontrollwert als einen variablen Parameter aufweist. In diesem Fall beeinflusst der Minimalwert direkt die Bestimmung des momentanen Werts des Auslastungsgrads für die Hubvorgänge, die zu allen Arten der Arbeitsschritte gehören, die mit dem Kran ausgeführt werden.
Gemäß einer zweiten Alternative identifiziert die Verarbeitungseinheit, basierend auf der Erfassung der zu überprüfenden Kranfunktionen, den während eines entsprechenden Hubvorgangs ausgeführten Arbeitsschritt als eine bestimmte Art einer Anzahl von vorgegebenen Arten von Arbeitsschritten, wobei:

– die Verarbeitungseinheit die identifizierte Art von Arbeitsschritten bei der Bestimmung des momentanen Werts des Auslastungsgrads des Krans durch Auswählen, aus einer Anzahl von gespeicherten Vorgabewerten, die den Auslastungsgrad des Krans für die vorgegebenen Arten von Arbeitsschritten repräsentieren, der Werte, die für eine Art von Arbeitschritt gilt, die der identifizierten Art entspricht, berücksichtigt, und
– die Verarbeitungseinheit für jeden Hubvorgang, für den der ausgeführte Arbeitsschritt als ein Arbeitsschritt identifiziert wird, der die Anwendung eines am Kran angebrachten Greifinstruments erfordert, ebenfalls den Kontrollwert bei der Bestimmung des momentanen Werts des Auslastungsgrads des Krans berücksichtigt.

In diesem Fall beeinflusst der Minimalwert die Bestimmung des momentanen Werts des Auslastungsgrads für die Hubvorgänge, die zu den Arbeitsschritten gehören, die die Anwendung eines hydraulischen Greifinstruments erfordern, d.h. die Arbeitsschritte der Art D bis G. Für Hubvorgänge, die zu anderen Arten von Arbeitsschritten gehören, kann der momentane Wert des Auslastungsgrads auf eine Weise bestimmt werden, die der in SE 520 536 C2 angezeigten Weise entspricht.
Die Erfindung betrifft ebenfalls einen hydraulischen Kran, der die in Anspruch 9 definierten Merkmale aufweist.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden von den abhängigen Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung deutlich werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Erfindung wird nachfolgend durch Ausführungsbeispiele, mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen, näher beschrieben. Es zeigt:
1 eine seitliche Ansicht eines hydraulischen Krans, der mit einer Baggerschaufel ausgerüstet ist,
2 eine seitliche Ansicht eines hydraulischen Krans, der mit einem Auslegerbalken ausgerüstet ist,
3 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Erfindung, und
4 eine perspektivische Ansicht einer Kontrolleinheit mit einer Anzahl von Kontrollgeräten zur Kontrolle der verschiedenen Kranfunktionen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
In dieser Beschreibung wird der Ausdruck „Kraftelement" verwendet, um die hydraulischen Kraftelemente zu bezeichnen, die die von dem Kranbediener angewiesenen Kranbewegungen ausführen. Der Ausdruck Kraftelement umfasst demzufolge die hier nachfolgend erwähnten Hydraulikzylinder 8, 9, 10, 14, und 19. Der Ausdruck „Kontrollelement" betrifft Elemente, zum Beispiel Kontrollhebel oder Kontrollknöpfe, mit denen der Bediener die Ventilelemente reguliert, die in dem Kontrollsystem enthalten sind und den Fluss von Hydraulikfluid zu dem entsprechenden Kraftelement kontrollieren. In der beschriebenen Ausführungsform besteht das Ventilelement aus sogenannten Wegeventilabschnitten.
In 1 wird ein Kran 1 gezeigt, der an einem Rahmen 2 befestigt ist, wobei der Rahmen zum Beispiel mit dem Chassis eines Lastkraftwagens verbunden sein kann. Der Rahmen Ist mit verstellbaren Füßen 3 zum Abstützen des Krans 1 bereitgestellt. Der Kran umfasst eine Säule 4, die in Bezug auf den Rahmen 2 um eine im Wesentlichen vertikale drehbar ist. Der Kran umfasst ferner einen inneren Ausleger 5, der gelenkartig an der Säule 4 befestigt ist, einen äußeren Ausleger 6, der gelenkartig an dem inneren Ausleger 5 befestigt ist und einen Verlängerungsausleger 7, der verschiebbar an dem äußeren Ausleger 6 befestigt ist. Der innere Ausleger 5 wird durch einen hydraulischen Hubzylinder 8 betätigt, der äußere Ausleger 6 durch einen hydraulischen Außenauslegerzylinder 9 und der Verlängerungsausleger durch einen hydraulischen Verlängerungsauslegerzylinder 10. In dem gezeigten Beispiel ist eine Schwenkeinrichtung 11 gelenkartig an dem äußeren Ende des Verlängerungsauslegers 7 befestigt, wobei die Schwenkeinrichtung ihrerseits ein hydraulisches Greifinstrument in Form einer Baggerschaufel 12 trägt. Zwei Schaufelteile 13, die zu der Schaufel 12 gehören, sind durch einen hydraulischen Greiferzylinder 14 zum Öffnen und Schließen der Schaufel zueinander schwenkbar. Die Schwenkeinrichtung 11 ist in Bezug auf den Verlängerungsausleger 7 durch ein hydraulisches Kraftelement drehbar.
In dem in 1 gezeigten Beispiel ist der Kran 1 zum Ausführen von Ausgrabungen ausgerüstet, d.h. von Arbeitsschritten der oben angedeuteten Art D. Wenn der Kran für Arbeitsschritte der Art A benutzt werden soll, d.h. für klare Hubarbeiten, können die Schwenkeinrichtung 11 und die Baggerschaufel 12 abgenommen werden und durch einen Hebehaken ersetzt werden. Es ist ebenfalls möglich, die Schwenkeinrichtung 11 zu behalten und die Baggerschaufel 12 durch einen Hebehaken zu ersetzen. Um Hebevorgänge der oben angezeigten Art C auszuführen, werden die Schwenkeinrichtung 11 und die Baggerschaufel 12 durch einen Ausleger 15 ersetzt, siehe 2. Der Ausleger 15 umfasst einen Auslegerbalken 16, der in Bezug auf den Verlängerungsausleger gelenkartig befestigt ist und durch einen hydraulischen Auslegerbalkenzylinder 17 betätigt wird. Der Ausleger kann ferner einen Verlängerungsausleger 18 umfassen, der durch einen hydraulischen Verlängerungsauslegerzylinder 19 betätigt wird.
Zusätzlich zu den in 1 und 2 gezeigten Kranelementen kann der Kran 1 ebenfalls in Kombination mit einem Hebehaken, mit oder ohne Ausleger 15, benutzt werden. Der Kran 1 kann ebenfalls mit anderen Arten von hydraulischen Greifinstrumenten als mit einer Baggerschaufel ausgerüstet werden, wie etwa einem Schrottwerkzeug, einer Ziegel- und Block-Spannzange, einer Gipsplatten-Spannzange oder einem Recycling-Zubehör.
Das Kontrollsystem zum Kontrollieren der verschiedenen Kranfunktionen, d.h. Anheben und Absenken durch den Hubzylinder 8, Kippen durch den äußeren Auslegerzylinder 9, Verlängern/Zurückziehen durch den Verlängerungsauslegerzylinder 10 usw., umfasst eine Pumpe 20, die Hydraulikfluid von einem Vorratsbehälter 21 zu einem Wegeventilblock 22 pumpt. Der Wegeventilblock 22 umfasst einen Wegeventilabschnitt 23 für jedes der hydraulischen Kraftelemente 8, 9, 10, 14, 17, 19, zu welchen Hydraulikfluid auf eine herkömmliche Art, abhängig von der Position des Schieberelements in dem entsprechenden Ventilabschnitt 23, gefördert wird. Die Position des Schieberelements in den Wegeventilabschnitten 23 wird durch eine Anzahl von Kontrollelementen kontrolliert, zum Beispiel in Form von Kontrollhebeln 24, von denen jeder mit seinem eigenen Schieberelement verbunden ist, oder durch Fernbedienung über eine Kontrolleinheit 25 (siehe 4), die einen Kontrollhebel oder -knopf für das entsprechende Schieberelement umfasst. Im Falle der Fernbedienung werden die Kontrollsignale über ein Kabel oder eine drahtlose Verbindung von der Kontrolleinheit 25 zu einem Mikroprozessor übertragen, der seinerseits die Position der Schieberelemente in dem Ventilabschnitt 23 des Wegeventil blocks 22 kontrolliert, abhängig von der Größe des entsprechenden Kontrollsignals von der Kontrolleinheit 25.
Jeder einzelne Wegeventilabschnitt 23 kontrolliert demzufolge die Größe und Richtung des Flusses des Hydraulikfluids zu einem bestimmten Kraftelement und kontrolliert dadurch eine bestimmte Kranfunktion. Der Deutlichkeit halber ist nur der Wegeventilabschnitt 23 für den Hubzylinder 8 in 3 dargestellt.
Der Wegeventilblock 22 umfasst ferner ein Bypass-Ventil 26 zum Zurückpumpen von überflüssigem Hydraulikfluid in den Vorratsbehälter 21 und ein elektrisch kontrolliertes Schnellablassventil 27, das veranlasst werden kann, den gesamten Hydraulikfluss von der Pumpe direkt an den Vorratsbehälter 21 zurückzuführen.
In der gezeigten Ausführungsform ist der Wegeventilblock 22 ein kraftfühlender und druckausgleichender Typ, was bedeutet, dass der an ein Kraftelement zugeführte Hydraulikfluss zu jeder Zeit proportional zu der Position des Schieberelements in dem entsprechenden Wegeventilabschnitt 23 ist, d.h. proportional zu der Position des Hebels 24. Der Wegeventilabschnitt 23 umfasst ein druckbegrenzendes Gerät 28, ein druckausgleichendes Gerät 29 und ein Wegeventil 30. Wegeventilblöcke und Wegeventilabschnitte sind wohlbekannt und erhältlich auf dem Markt. Allerdings können ebenfalls andere Arten von Wegeventilen als die hier beschriebenen benutzt werden.
Ein Last-Rückschlagsventil 31 ist zwischen dem entsprechenden Kraftelement und dem zugehörigen Wegeventilabschnitt 23 angeordnet, wobei das Last-Rückschlagventil sicherstellt, dass die Last hängenbleibt, wenn das Hydrauliksystem drucklos wird, wenn das Schnellablassventil 27 veranlasst wird, den gesamten Hydraulikfluss von der Pumpe 20 direkt in den Vorratsbehälter 21 zurückzuleiten.
Ein Sensor 32 ist in jedem der Wegeventilabschnitte 23 angeordnet, um die Bewegungen der Ventilschieberelemente in den entsprechenden Wegeventilabschnitten 23 zu erkennen. Diese Sensoren 32 sind mit einer Verarbeitungseinheit 33 verbunden, die passend durch einen Mikroprozessor gebildet wird. Durch diese Sensoren 32 kann die Verarbeitungseinheit 33 Information erhalten, dass ein bestimmtes Ventilschieberelement beeinflusst ist und dadurch auch, dass eine bestimmte Kranfunktion über das Kontrollsystem des Krans kontrolliert wird. Im Falle dass die Ventilschieberelemente über eine Fernbedienungseinheit 25 reguliert werden, kann die Verarbeitungseinheit 33 stattdessen angepasst werden, um darüber Informationen zu erhalten, welche Kranfunktionen kontrolliert werden, indem die Kontrollsignale, die von der Kontrolleinheit 25 übertragen werden, abgelesen werden.
Der Kran umfasst ferner einen ersten Drucksensor 34a, der angepasst ist, um den Hydraulikdruck am Kolben 8a des Hubzylinders 8 zu messen und einen zweiten Drucksensor 34b, der geeignet ist, um den Hydraulikdruck am Gestänge 8b des Hubzylinders zu messen. Diese Drucksensoren 34a, 34b sind mit der Verarbeitungseinheit 33 verbunden. Der Kran 1 umfasst ferner Erfassungsmittel 36 zum Erfassen der Einleitung eines neuen Hubvorgangs des Krans, indem erfasst wird, wann der Kran eine Last anhebt. Das Erfassungsmittel 36 erfasst dies durch Erkennen der Geschwindigkeit des Druckanstiegs am Kolben 8a des Hubzylinders 8, wobei der Druckanstieg durch den Drucksensor 34a gemessen wird. Während des Anhebens einer Last erhöht sich der Druck am Kolben 8a des Hubzylinders 8 sehr schnell gerade in dem Moment, wenn die Last vom Untergrund abgehoben wird und freihängend wird. Dieser Druckanstieg ist sehr viel schneller als die Druckanstiege, die durch die natürlichen Schwingungen verursacht werden, die in der Stahlstruktur des Krans vorhanden sind, und hierdurch wird es für das Erkennungsmittel 36 möglich, „Abheben" und „Schwingung" zu trennen. Ein Anheben einer Last, d.h. der Beginn eines neuen Hubvorgangs, kann demzufolge festgelegt werden, wenn die Geschwindigkeit des Druckanstiegs am Kolben 8a des Hubzylinders einen vorgegebenen Schwellwert übersteigt. Ein schneller Druckanstieg kann allerdings ebenso durch den eingeleiteten Druck am Kolben 8a des Hubzylinders 8 verursacht werden, der sich während einer Absenkbewegung aufgrund der Tatsache ergeben kann, dass ein bestimmter Druck an dem Gestänge 8b des Hubzylinders erforderlich ist, um das Last-Rückschlagventil 31 zu öffnen. Um eine falsche Erkennung eines neuen Hubvorgangs in Verbindung mit einem Druckanstieg der zuletzt erwähnten Art zu vermeiden, ist das Erfassungsmittel 36 geeignet, um die Einleitung eines neuen Hubvorgangs des Krans zu erfassen, wenn die folgenden Bedingungen gleichzeitig erfüllt werden:

– die gemessene Geschwindigkeit eines Hydraulikdruckanstiegs am Kolben 8a des Hubzylinders übersteigt den vorgegebenen Schwellenwert, und
– es wird erkannt, dass eine Hubbewegung des Krans stattfindet.

Das Erfassungsmittel 36 kann über die Sensoren 32, die die Bewegungen der Schieberelemente in den Wegeventilabschnitten 23 registrieren, Informationen erhalten, ob eine Hubbewegung des Krans stattfindet oder nicht. Das Erfassungsmittel 36 ist mit der Verarbeitungseinheit 33 verbunden, an die es Informationen bezüglich erfasster Einleitungen von neuen Hubvorgängen überträgt. In 3 ist das Erfassungsmittel als separate Einheit dargestellt, aber es kann vorteilhafterweise in die Verarbeitungseinheit 33 integriert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst der Kran 1 Mittel 38, z.B. integriert in die Verarbeitungseinheit 33, zur Registrierung eines Minimalwerts V_min von jedem erfassten Hubvorgang, der den niedrigsten hydraulischen Druck p₁ am Kolben 8a des Hubzylinders während des Hubvorgangs oder die geringste Zylinderkraft F_c des Hubzylinders während des Hubvorgangs repräsentiert. Die Verarbeitungseinheit 33 ist geeignet, den momentanen Wert des Auslastungsgrads des Krans zu bestimmen, wobei, für mindestens die Hubvorgänge, die die Verwendung eines hydraulischen Greifinstruments 12 einbeziehen, ein Kontrollwert V_c berücksichtigt wird, der sich bezieht auf:

– den für den vorangehenden Hubvorgang registrierten Minimalwert V_min, oder
– den niedrigsten von dem für den vorangehenden Hubvorgang registrierten Wert des Minimalwertes V_min und dem für den momentanen Hubvorgang registrierten Minimalwert V_min.

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit 33 geeignet, den momentanen Wert des Auslastungsgrads des Krans durch eine Formel zu berechnen, die den Kontrollwert V_c als einen variablen Parameter aufweist. In diesem Falle wird vorzugsweise die folgende Formel benutzt: Lmax = pMAX·(1 – (VMAX – VC)/pMAX)wobei L_max der momentane Wert des Auslastungsgrads des Krans ist, ausgedrückt im maximal zulässigen hydraulischen Druck am Kolben 8a des Hubzylinders, p_Max ist ein vorgegebener oberer Wert des Auslastungsgrads des Krans, ausgedrückt im maximal zulässigen hydraulischen Druck am Kolben des Hubzylinders, V_c ist der Kontrollwert, ausgedrückt in hydraulischem Druck und V_MAX ist ein vorgegebener Wert des hydraulischen Drucks am Kolben des Hubzylinders entsprechend der niedrigsten möglichen Last an dem Kran, wenn er für die Ausführung von Arbeitsschritten der oben angezeigten Art A, ohne jede Schwenkeinrichtung zwischen dem Ausleger und dem Haken, ausgerüstet ist. Wenn diese Formel benutzt wird, wird der Minimalwert V_min gewählt, um den niedrigsten hydraulischen Druck p1 am Kolben 8a des Hubzylinders zu repräsentieren, entsprechend der niedrigsten Kraft im Kolbengestänge, berechnet durch die Formel F_c = p₁ – p₂·(D² – d²)/D², wie nachfolgend im nächsten Absatz angezeigt, während des entsprechenden Hubvorgangs. Die oben angezeigte Formel L_max = p_MAX·(1 – (V_MAX – V_C)/p_MAX) gibt einen momentanen Wert des Auslastungsgrades des Krans für Hubvorgänge an, die eine der oben angezeigten Arten A bis G von Arbeitsschritten einbeziehen. Die Werte p_MAX und V_MAX sind Konstanten. p_MAX repräsentiert den maximalen Auslastungsgrad des Krans und wird für den entsprechenden Krantyp durch Spannungsberechnungen in Bezug auf die statische Festigkeit wie auch die Dauerfestigkeit festgelegt. V_max kann aus Erfahrung festgelegt werden.
Die Zylinderkraft F_C des Hubzylinders kann durch Messen der Kraft auf das Kolbengestänge 8c oder den Zylinder 8d des Hubzylinders bestimmt werden, z.B. durch Dehnmessstreifen. Alternativ kann die Zylinderkraft F_c des Hubzylinders durch die folgende Formel berechnet werden: FC = p1 – p2·(D2 – d2)/D2 wobei p₁ der durch den Drucksensor 34a gemessene hydraulische Druck am Kolben des Hubzylinders ist, p₂ der durch den Drucksensor 34b gemessene hydraulische Druck am Gestänge ist, D der Durchmesser des Kolbens 8e des Hubzylinders ist und d der Durchmesser der Kolbenstange 8c des Hubzylinders ist.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Erfindung ist die Verarbeitungseinheit 33 geeignet, um basierend auf den Registrierungen der Kranfunktionen, die über das Kontrollsystem des Krans kontrolliert werden, den während des entsprechenden Hubvorgangs ausgeführten Arbeitsschritt als eine bestimmte Art aus einer Anzahl von vorgegebenen Arten von Arbeitsschritten zu identifizieren. Die Verarbeitungseinheit 33 ist in der Lage, die Kontrolle einer bestimmten Kranfunktion basierend auf der Information von den oben erwähnten Sensoren 32 zu registrieren. In diesem Fall ist die Verarbeitungseinheit 33 geeignet, die identifizierte Art von Arbeitsschritt bei der Bestimmung des momentanen Werts des Auslastungsgrads des Krans zu berücksichtigen, indem aus einer Anzahl von gespeicherten vorgegebenen Werten, die den Auslastungsgrad des Krans für die vorgegebenen Arten von Arbeitsschritten repräsentieren, die Werte, die für eine Art von Arbeitsschritt zutreffen, die dem identifizierten entspricht, ausgewählt werden. Außerdem ist die Verarbeitungseinheit 33 für jeden ablaufenden Hubvorgang, der als eine Art von Arbeitsschritt identifiziert ist, der die Verwendung eines hydraulischen Greifinstruments einbezieht, geeignet, ebenfalls den oben erwähnten Kontrollwert V_c bei der Bestimmung des momentanen Werts des Auslastungsgrads des Krans zu berücksichtigen.
Die vorgegebenen Arten von Arbeitsschritten können umfassen:

– eine erste Art von Arbeitsschritt, die einfache Hubarbeiten einschließt, d.h. Arbeitsschritte der oben angezeigten Arten A und B,
– eine zweite Art von Arbeitsschritten, die Hubarbeiten mit der Benutzung eines Auslegers einschließt, d.h. Arbeitsschritte der oben angezeigten Art C, und
– eine dritte Art von Arbeitsschritten, die Arbeitsschritte einschließt, die die Verwendung eines hydraulischen Greifinstruments einbeziehen, d.h. Arbeitsschritte der oben angezeigten Arten D bis G.

Mindestens ein vorgegebener Wert des Auslastungsgrads wird für jede vorgegebene Art von Arbeitsschritten, die definiert wurde, festgelegt. Diese Werte werden vorzugsweise in einem in der Verarbeitungseinheit 33 enthaltenen Speicher 35 gespeichert und werden für den entsprechenden Krantyp durch Spannungsberechnungen in Bezug auf statische Festigkeit wie auch Dauerfestigkeit festgelegt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird ein vorgegebener Auslastungsgradwert L_max,lifting festgelegt und für die oben angezeigte erste Art von Arbeitsschritten gespeichert, und ein vorgegebener Auslastungsgradwert L_max,jib wird festgelegt und für die oben angezeigte zweite Art von Arbeitsschritten gespeichert. Für die oben angezeigte dritte Art von Arbeitsschritten, d.h. Arbeitsschritten, die die Verwendung eines hydraulischen Greifinstruments einbeziehen, werden verschiedene vorgegebene Auslastungsgradwerte festgelegt und gespeichert. Der entsprechende der zuletzt erwähnten vorgegebenen Auslastungsgradwerte gehört zu einer bestimmten Art von Greifwerkzeug und ist für den Spannungsbereich geeignet, der normalerweise während des Arbeitens des fraglichen Greifwerkzeugtyps auftritt. Die vorgegebenen Auslastungsgradwerte für die dritte Art von Arbeitsschritten können zum Beispiel umfassen einen ersten Wert L_{max,brick/block}, der zu Greifwerkzeugen in der Form von Ziegel- und Block-Spannzangen und Gipsplatten-Spannzangen gehört, einen zweiten Wert L_max,digging, der zu Greifwerkzeugen in der Form von Ausgrabungsschaufeln gehört, und einen dritten Wert L_max,scrap, der zu Greifwerkzeugen in der Form von Schrottwerkzeugen gehört. In diesem Fall sollten die ersten, zweiten und dritten Werte das folgende Größenverhältnis zueinander aufweisen: L_{max,brick/block} > L_max,digging > L_max,scrap.
Für die oben angezeigte dritte Art von Arbeitsschritten, d.h. Arbeitsschritten, die die Verwendung eines hydraulischen Greifinstruments einbeziehen, werden ebenfalls die Schwellenwerte V_th, die für die Bewertung des oben erwähnten Kontrollwerts V_c verwendet werden, festgelegt und gespeichert. Die Schwellenwerte sollten um einen weniger sein als die Anzahl von vorgegebenen Auslastungsgradwerten, die für die oben angezeigte dritte Art von Arbeitsschritten festgelegt wird. In einem Fall, in dem die vorgegebenen Auslastungsgradwerte L_{max,brick/block}, L_max,digging und L_max,scrap umfassen, sollten demzufolge ein erster Schwellenwert V_{th,brick/block} und ein zweiter Schwellenwert V_th,digging festgelegt werden. In diesem Fall sollten die ersten und zweiten Schwellenwerte das folgende Größenverhältnis zueinander aufweisen: V_{th,brick/block} > V_th,digging.
Die oben angezeigten vorgegebenen Auslastungsgradwerte L_max,lifting, L_max,jib, L_{max,brick/block}, L_max,digging, L_max,scrap und die Schwellenwerte V_{th,brick,block} werden in der folgenden Weise bei der Festlegung des momentanen Werts des Auslastungsgrads eines Krans verwendet:
Wenn der Arbeitsschritt, der während eines Hubvorgangs als zu der oben angezeigten ersten Art von Arbeitsschritten gehörend identifiziert wird, d.h. wenn keine Kontrolle einer Auslegerfunktion oder Werkzeugfunktion erkannt wird, ist die Verarbeitungseinheit 33 geeignet, den momentanen Wert des Auslastungsgrads auf L_max,lifting zu setzen.
Wenn der während eines Hubvorgangs ausgeführte Arbeitsschritt als der oben angezeigten zweiten Art von Arbeitsschritten zugehörig identifiziert wird, d.h. wenn die Kontrolle einer Auslegerfunktion während des Hubvorgangs erkannt wird, ist die Verarbeitungseinheit 33 geeignet, den momentanen Wert des Auslastungsgrads auf L_max,jib zu setzen.
Wenn der während eines Hubvorgangs ausgeführte Arbeitsschritt als der oben angezeigten dritten Art von Arbeitsschritten zugehörig identifiziert wird, d.h. wenn die Kontrolle einer Werkzeugfunktion (Greiffunktion) während des Hubvorgangs erkannt wird, ist die Verarbeitungseinheit 33 geeignet, den Kontrollwert V_c mit den Schwellenwerten V_{th,brick/block}, V_th,digging zu vergleichen. Die Verarbeitungseinheit 33 ist geeignet, den momentanen Wert des Auslastungsgrads zu setzen auf:

– L_{max,brick/block}, wenn der Vergleich zeigt, dass V_c > V_{th,brick/block} ist,
– L_max,digging, wenn der Vergleich zeigt, dass V_{th,brick/block} > V_c > V_th,digging ist,
– L_max,scrap, wenn der Vergleich zeigt, dass V_c > V_th,digging ist.

Wenn der Kran mit einer Winde ausgerüstet ist, kann eine vierte Art von Arbeitsschritten, die Hubarbeiten mit der Benutzung einer Winde umfasst, ebenfalls definiert werden. In diesem Fall sollte ebenfalls ein vorgegebener Auslastungsgradwert L_max,winch für diese vierte Art von Arbeitsschritten festgelegt und gespeichert werden. Wenn der während eines Hubvorgangs ausgeführte Arbeitsschritt als zu dieser vierten Art von Arbeitschritt zugehörig identifiziert wird, d.h. wenn die Kontrolle einer Windenfunktion während des Hubvorgangs erkannt wird, ist die Verarbeitungseinheit 33 geeignet, den momentanen Wert des Auslastungsgrads auf L_max,winch zu setzen.
Für den ersten Hubvorgang nach dem Starten des Kran, kann der Kontrollwert zum Beispiel eingestellt werden, um dem letzten registrierten Kontrollwert vor dem Starten zu entsprechen.
Die Reihenfolge zwischen den Kontrollelementen zum Kontrollieren der unterschiedlichen Funktionen eines Lastkraftwagenkrans ist seit vielen Jahren standardisiert. 4 zeigt schematisch ein Beispiel einer herkömmlich ausgeführten Kontrolleinheit 25 mit sechs Kontrollhebeln S1 bis S6 zum Kontrollieren von sechs verschiedenen Kranfunktionen. Ein Lastkraftwagenkran, der nicht mit einer Winde bereitgestellt wird, weist normalerweise eine solche Kontrolleinheit mit sechs Kontrollhebeln auf. Im Falle, dass der Kran eine Winde aufweist, wird die Kontrolleinheit normalerweise mit sieben oder neun Kontrollhebeln bereitgestellt.
Hebel S1, d.h. der rechte Hebel in der Figur, kontrolliert die Drehung der Säule 4. Der Hebel S2 kontrolliert die Hubfunktion, d.h. den Hydraulikfluss zu dem Hubzylinder 8. Der Hebel S3 kontrolliert die Kippfunktion, d.h. den Hydraulikfluss zu dem äußeren Auslegerzylinder 9. Der Hebel S4 kontrolliert das Verlängern und das Zurückziehen, d.h. den Hydraulikfluss zu dem Verlängerungsauslegerzylinder 10. Die Hebel S5 und S6 kontrollieren unterschiedliche Kranfunktionen, abhängig davon, wie der Kran ausgerüstet ist. Wenn eine Schwenkeinrichtung 11 an dem Verlängerungsausleger 7 befestigt ist, kontrolliert der Hebel S5 die Drehung der Schwenkeinrichtung 11, d.h. den Hydraulikfluss zu dem Kraftelement der Schwenkeinrichtung. Allerdings, wenn ein Ausleger 15 an dem Verlängerungsausleger 7 befestigt ist, ist der Hebel S5 geeignet, das Kippen es Auslegerbalkens 16 zu kontrollieren, d.h. den Hydraulikfluss des Auslegerbalkenzylinders 17. Wenn ein hydraulisches Greifinstrument 12 an der Schwenkeinrichtung 11 befestigt ist, kontrolliert der Hebel S6 die Greiffunktion des Greifwerkzeugs, d.h. den Hydraulikfluss zu dem Greiferzylinder 17. Wenn allerdings ein Ausleger 15 an dem Verlängerungsausleger 7 befestigt ist, kontrolliert der Hebel S6 die Verlängerungsfunktion des Auslegers, d.h. den Hydraulikfluss zu dem Verlängerungsauslegerzylinder 18 des Auslegers. Es ist verstanden, dass ebenfalls andere Reihenfolgen der Kontrollhebel für die verschiedenen Kranfunktionen möglich sind und dass ebenfalls andere Kranfunktionen als die hier beschriebenen angeordnet werden können, um durch die Kontrollhebel kontrolliert zu werden.
In dem obenstehenden Beispiel sind die Hebel S5 und S6 geeignet, um unterschiedliche Kranfunktionen zu kontrollieren, abhängig davon, wie der Kran ausgerüstet ist. Damit die Verarbeitungseinheit in der Lage ist zu entscheiden, welche Art von Kranfunktion kontrolliert wird, wenn irgend einer dieser Hebel betätigt wird, muss der Kran Mittel zum Erfassen der Art von Kranelement, das an dem Verlängerungsausleger 7 befestigt ist, umfassen. Ein solches Mittel ist in einem von HIAB AB entwickelten Überlas tungsschutzgerät enthalten und auf dem Markt erhältlich. Dieses Überlastungsschutzgerät umfasst Mittel zum Erkennen, ob die Sensoren (Drucksensor und Neigungssensor) des Auslegers verbunden sind oder nicht. Wenn das Überlastungsschutzgerät identifiziert, dass diese Sensoren verbunden sind, wird die Betätigung von einem der Hebel S5 und S6 als eine Kontrolle einer Auslegerfunktion (Kippen, beziehungsweise Verlängern) ausgelegt und das Überlastungsschutzgerät wendet die Logik bezüglich der Arbeitsschritte an, die die Benutzung eines Auslegers aufweisen. Wenn der Ausleger vorübergehend abgebaut ist, zum Beispiel wenn der Kran mit einem hydraulischen Greifinstrument anstatt einem Ausleger benutzt wird, muss ein speziell ausgeführter Stecker in die elektrische Leitung zu dem Ausleger eingesetzt werden. Wenn das Überlastungsschutzgerät identifiziert, dass dieser Stecker eingesetzt wurde, wird die Betätigung eines jeden der Hebel S5 und S6 als eine Kontrolle von Schwenkeinrichtung, beziehungsweise Greifinstrument ausgelegt.
Die erfinderische Lösung beinhaltet, dass der Auslastungsgrad, d.h. die maximal zulässige Hubkraft, abhängig davon, wie der Kran betrieben wird, automatisch angepasst wird, wobei es möglich ist, den Auslastungsgrad derart zu regulieren, dass der Kran effizient während jeder Art von Arbeitsschritten benutzt werden kann, ohne die Dauerfestigkeit zu gefährden.
Die Erfindung ist selbstverständlich in keiner Weise auf die bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Auf der anderen Seite werden dem Durchschnittsfachmann viele Möglichkeiten von Änderungen derselben deutlich, ohne von der wie in den angehängten Ansprüchen definierten Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Bestimmung eines momentanen Wertes (L_max) des Auslastungsgrades eines hydraulischen Krans (1), der mit einem Hubzylinder (8) versehen ist, wobei der momentane Wert des Auslastungsgrades mittels einer Verarbeitungseinheit (33) erfasst wird, dadurch gekennzeichnet, – dass der Beginn eines jeden neuen Hubvorgangs des Krans erfasst wird, – dass ein Mindestwert (V_min) eines jeden Hubvorgangs registriert wird, der den niedrigsten hydraulischen Druck (p₁) am Kolben (8a) des Hubzylinders während des Hubvorgangs oder die kleinste Zylinderkraft (F_c) des Hubzylinders während des Hubvorgangs repräsentiert, und – dass die Verarbeitungseinheit (33) für wenigstens einige der Hubvorgänge den momentanen Wert (L_max) des Auslastungsgrades des Krans unter Beachtung eines Kontrollwertes (V_c) erfasst, entsprechend: – dem für den vorangehenden Hubvorgang registrierten Minimalwert (V_min), oder – dem niedrigsten für den vorangehenden Hubvorgang registrierten Wert des Minimalwertes (V_min) und dem für den momentanen Hubvorgang registrierten Minimalwert (V_min)
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der hydraulische Druck des Hubzylinders (p₁) am Kolben (8a) und der hydraulische Druck (p₂) am Gestänge (8b) während eines jeden Hubvorgangs gemessen werden, und dass der gemessene hydraulische Druck (p₁) am Kolben des Hubzylinders und der gemessene hydrau lische Druck (p₂) am Gestänge des Hubzylinders zur Berechnung der Zylinderkraft (F_c) verwendet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderkraft des Hubzylinders (F_c) durch Messen der Kraft am Kolbengestänge (8c) oder am Zylinder (8d) des Hubzylinders bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der momentane Wert des Auslastungsgrades (L_max) des Krans über eine Formel, welche den Kontrollwert (V_c) als variablen Parameter enthält, berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei der Minimalwert (V_min) die niedrigste Zylinderkraft (F_c) des Hubzylinders während des entsprechenden Hubvorgangs repräsentiert, dadurch gekennzeichnet, dass der momentane Wert des Auslastungsgrades (L_max) des Krans mit der folgenden Formel berechnet wird: Lmax = pMAX·(1 – (VMAX – Vc)/pMAX),wobei L_max den momentanen Wert des Auslastungsgrades des Krans, ausgedrückt durch den maximal erlaubten hydraulischen Druck am Kolben (8a) des Hubzylinders darstellt, p_MAX einen vorgegebenen oberen Wert des Auslastungsgrades des Krans, ausgedrückt durch den maximalen hydraulischen Druck am Kolben des Hubzylinders darstellt, V_C den Kontrollwert, ausgedrückt durch den hydraulischen Druck, und V_MAX einen vorgegebenen Wert für den hydraulischen Druck am Kolben des Hubzylinders mit Bezug auf die niedrigste mögliche Auslastung des Krans darstellt, wenn dieser für die Durchführung von Arbeiten unter Verwendung eines Lasthakens ohne Anwendung irgendeines Auslegerbalkens oder einer Schwenkeinrichtung am Kran ausgerüstet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, wobei der Kran (1) ein Kontrollsystem für die Kontrolle verschiedener Kranfunktionen zur Durchführung verschiedener Arten von Arbeitsschritten und Mittel (32, 33) zur Registrierung der während des entsprechenden Hubvorgangs kontrollierten Kranfunktionen, beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, – dass die Verarbeitungseinheit (33), basierend auf der Erfassung der überprüften Kranfunktionen, die während des entsprechenden Hubvorgangs ausgeführten Arbeitsschritte als eine bestimmte Art einer Anzahl vorgegebener Arbeitsschrittarten identifiziert, – dass die Verarbeitungseinheit (33) die identifizierte Arbeitsschrittart bei der Berechnung des momentanen Wertes (L_max) des Auslastungsgrads des Krans berücksichtigt, und zwar durch Auswählen aus einer Anzahl von gespeicherten Vorgabewerten (L_max,lifting, L_max,jib, L_{max,brick/block}, L_max,digging, L_max,scrap), die den Auslastungsgrad des Krans für die vorgegebenen Arbeitsschrittarten repräsentieren, der Werte, die für eine Arbeitsschrittart gelten, die der identifizierten entspricht, und – dass die Verarbeitungseinheit (33) für jeden Hubvorgang, für den der ausgeführte Arbeitsschritt als eine Arbeitsschrittart, welche die Anwendung eines am Kran angebrachten hydraulischen Greifinstruments (12) erfordert, identifiziert wurde, bei der Bestimmung des momentanen Wertes (L_max) des Auslastungsgrades des Krans ebenfalls den Kontrollwert (V_c) berücksichtigt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (33) für jeden Hubvorgang, bei dem der ausgeführte Arbeitsschritt als ein Arbeitsschritt, welcher die Anwendung eines am Kran angebrachten hydraulischen Greifinstruments (12) erfordert, identifiziert worden ist, den Kontrollwert (V_c) mit einer Anzahl an Schwellenwerten (V_{th,brick/block}, V_th,digging) vergleicht, wobei der momentane Wert (L_max) des Auslastungsgrades des Krans von der Verarbeitungseinheit (33) in Abhängigkeit von dem erwähnten Vergleich bestimmt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Geschwindigkeit des hydraulischen Druckanstiegs auf der Kolbenseite (8a) des Hubzylinders gemessen wird, und dass die Einleitung eines neuen Hubvorgangs erfasst wird, wenn die folgenden Umstände zu gleicher Zeit erfüllt sind: – die gemessene Geschwindigkeit des hydraulischen Druckanstiegs auf der Kolbenseite (8a) übersteigt einen gegebenen Schwellenwert, und – es wird festgestellt, dass eine Hubbewegung des Krans (1) stattfindet.
Hydraulischer Kran, der einen Hubzylinder (8) und eine Verarbeitungseinheit (33) zur Erfassung eines momentanen Wertes (L_max) des Auslastungsgrades des Krans (1) beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, – dass der Kran über ein Erfassungsmittel (36) zur Erfassung der Einleitung eines neuen Hubvorgangs des Krans verfügt, – dass der Kran über Mittel (38) zur Registrierung eines Minimalwertes (V_min) eines jeden Hubvorgangs, der den niedrigsten hydraulischen Druck (p₁) auf der Kolbenseite (8a) des Hubzylinders während des Hubvorgangs oder die geringste Zylinderkraft (F_c) des Hubzylinders während des Hubvorgangs repräsentiert, verfügt, und – dass die Verarbeitungseinheit (33) dazu geeignet ist, den momentanen Wert (L_max) des Auslastungsgrades des Krans unter Berücksichtigung eines Kontrollwertes (V_c) für wenigstens einige der Hubvorgänge zu bestimmen, entsprechend: – dem für den vorherigen Hubvorgang ermittelten Minimalwert (V_min) oder – dem niedrigsten der für den vorherigen Hubvorgang registrierten Minimalwerte (V_min) und dem Minimalwert (V_min), der für den momentanen Hubvorgang registriert wurde.
Hydraulischer Kran nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Kran über Mittel (34a) zur Messung des hydraulischen Drucks (p₁) auf der Kolbenseite (8a) des Hubzylinders und Mittel (34b) zur Messung des hydraulischen Drucks (p₂) auf der Gestängeseite (8b) des Hubzylinders verfügt, und dass die Verarbeitungseinheit (33) dazu geeignet ist, den gemessenen hydraulischen Druck (p₁) auf der Kolbenseite des Hubzylinders und den gemessenen hydraulischen Druck auf der Gestängeseite des Hubzylinders zur Berechnung der Zylinderkraft (F_c) des Hubzylinders zu verwenden.
Hydraulischer Kran nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (33) dazu geeignet ist, den momentanen Wert (L_max) des Auslastungsgrades des Kranes über eine Formel, die den Kontrollwert (V_c) als variablen Parameter enthält, zu berechnen.
Hydraulischer Kran nach Anspruch 11, wobei der Minimalwert (V_min) die niedrigste Zylinderkraft (F_c) des Hubzylinders während des Hubvorgangs darstellt, dadurch gekennzeichnet, dass die Verarbeitungseinheit (33) dazu geeignet ist, den momentanen Wert (L_max) des Auslastungsgrades des Krans über die folgende Formel zu berechnen: Lmax = pMAX·(1 – (VMAX) – Vc)/pMAX),wobei L_max den momentanen Wert des Auslastungsgrades des Krans, ausgedrückt durch den maximal erlaubten hydraulischen Druck am Kolben (8a) des Hubzylinders darstellt, p_MAX einen vorgegebenen oberen Wert des Auslastungsgrades des Krans, ausgedrückt durch den maximalen hydraulischen Druck am Kolben des Hubzylinders darstellt, V_C den Kontrollwert, ausgedrückt durch den hydraulischen Druck, und V_MAX einen vorgegebenen Wert für den hydraulischen Druck am Kolben des Hubzylinders mit Bezug auf die niedrigste mögliche Auslastung des Krans darstellt, wenn dieser für die Durchführung von Arbeiten unter Verwendung eines Lasthakens ohne Anwendung irgendeines Auslegerbalkens oder einer Schwenkeinrichtung am Kran ausgerüstet ist.
Kran nach Anspruch 9 oder 10, wobei der Kran (1) ein Kontrollsystem zur Kontrolle verschiedener Kranfunktionen für die Ausführung unterschiedlicher Arten an Arbeitschritten und Mittel (32, 33) zur Registrierung der während des entsprechenden Hubvorgangs kontrollierten Kranfunktionen, beinhaltet, dadurch gekennzeichnet, – dass die Verarbeitungseinheit (33) ausgelegt ist, basierend auf der Erfassung der überprüften Kranfunktionen, den während des entsprechenden Hubvorgangs ausgeführten Arbeitsschritt als eine bestimmte Art aus einer Anzahl vorgegebener Arbeitsschrittarten zu identifizieren, – dass die Verarbeitungseinheit (33) ausgelegt ist, die identifizierte Arbeitsschrittart bei der Berechnung des momentanen Wertes (L_max) des Auslastungsgrads des Krans zu berücksichtigen, und zwar durch Auswählen aus einer Anzahl von gespeicherten Vorgabewerten (L_max,lifting, L_max,jib, L_{max,brick/block}, L_max,digging, L_max,scrap), die den Auslastungsgrad des Krans für die vorgegebenen Arbeitsschrittarten repräsentieren, der Werte, die für eine Arbeitsschrittart gelten, die der identifizierten entspricht, und – dass die Verarbeitungseinheit (33) für jeden Hubvorgang, für den der ausgeführte Arbeitsschritt als eine Arbeitschrittart, welche die Anwendung eines am Kran angebrachten hydraulischen Greifinstruments (12) erfordert, identifiziert wurde, bei der Bestimmung des momentanen Wertes (L_max) des Auslastungsgrades des Krans ebenfalls den Kontrollwert (V_c) berücksichtigt.
Kran nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, – dass die Verarbeitungseinheit (33) ausgelegt ist, für jeden Hubvorgang, für den der ausgeführte Arbeitsschritt als ein Arbeitsschritt identifiziert wurde, welcher die Anwendung eines am Kran angebrachten hydraulischen Greifinstruments (12) erfordert, den Kontrollwert (V_c) mit einer Anzahl an Schwellenwerten (V_{th,brick/block}, V_th,digging) zu vergleichen, und – dass die Verarbeitungseinheit (33) ausgelegt ist, den momentanen Wert (L_max) des Auslastungsgrades des Krans abhängig vom Ergebnis des erwähnten Vergleichs zu erfassen.
Kran nach einem der Ansprüche 9–14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kran über Mittel (34a) zur Be stimmung der Geschwindigkeit der hydraulischen Druckzunahme auf der Kolbenseite (8a) des Hubzylinders und über Mittel zur Erfassung von Hubbewegungen des Krans verfügt, und dass die Mittel (36) zur Erfassung eines Hubvorgangs für die Erfassung der Einleitung eines Hubvorgangs des Krans geeignet sind, wenn die folgenden Umstände gleichzeitig erfüllt sind: – die gemessene Geschwindigkeit des hydraulischen Druckanstiegs auf der Kolbenseite (8a) übersteigt einen gegebenen Schwellenwert, und – es wird festgestellt, dass eine Hubbewegung des Krans (1) stattfindet.