EP0779237B1 - Kranfahrzeug mit einer Überlastsicherungseinrichtung - Google Patents

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EP0779237B1
EP0779237B1 EP96118130A EP96118130A EP0779237B1 EP 0779237 B1 EP0779237 B1 EP 0779237B1 EP 96118130 A EP96118130 A EP 96118130A EP 96118130 A EP96118130 A EP 96118130A EP 0779237 B1 EP0779237 B1 EP 0779237B1
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EP
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jib
angle
outriggers
overload protection
protection device
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Inventor
Peter Abel
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Liebherr Werk Ehingen GmbH
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Liebherr Werk Ehingen GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear
    • B66C23/90—Devices for indicating or limiting lifting moment

Definitions

  • the invention relates to a crane vehicle with an overload protection device, with a boom articulated to its superstructure, preferably telescopic boom by one on this and the rocker arm articulated to the superstructure can be rocked with the opposite end regions of the long sides of the Extendable sliding rails arranged under the car their ends are provided with extendable support feet, and with a device measuring the angle of rotation of the boom, the Signals from a processing device of the overload protection device are supplied, in which the overload protection device generates a warning signal and / or stops crane operation, when the crane hits its stability-threatening limits or exceeds.
  • the stability of a crane vehicle with a telescopic boom depends on the size of the load hanging on the telescopic boom among other things from the luffing angle, the extension length of the telescopic boom, from the deflection of the telescopic boom and in particular also from the angle of rotation of the superstructure with telescopic boom to the undercarriage and that through the support feet of the sliding spars defined stand square.
  • the sliding pillars and support feet are defined as a square the safety of the crane is greatest when the boom is heading of the most extended sliding beam.
  • When retracted Sliding bars with extended support feet ensure stability in Longitudinal direction of the undercarriage is greater than in the direction of its transverse axis.
  • the Overload protection must therefore always include the extension status of the sliding struts take into account what is problematic in that the stability is also changes with different extension lengths of the individual sliding beams.
  • a crane is known from EP 0 420 625 A2, in which a safety device various parameters of the crane such as boom position, load and position the supports detected, a work area for the crane depending on the detected Presets parameters and stops the crane if it limits the working area reached.
  • the boundaries of the work area for everyone certain load determined as a function of the angle of rotation of the boom make the best use of the stability of the crane. This takes into account how strong the crane boom rotates when it reaches the working area limits can be braked without the strength of the boom endangered or the load begins to rock.
  • the object of the invention is to a crane vehicle of the type specified create, in which the overload protection device in simple and reliable Way takes into account the different extension lengths of the sliding beams.
  • the of the rotation angle measuring device and the monitoring device of the Sliding bars according to the angle of rotation or the extension lengths of the sliding bars generated signals are from the processing device, the one Microcomputer contains, by comparison with the others determining the stability Processed values, the overload protection device a Crane operation stopping signal generated when the crane jeopardizes its stability Approaches or crosses borders.
  • the 360 ° rotation angle of the boom in several rotation angle ranges is divided and that for each of these rotation angle ranges in this area located booms which result from the extension lengths of the sliding beams Stability values are stored in a table (bit map) from which the Processing unit according to the measured extension lengths of the sliding beams reads out the current stability values of the stand rectangle.
  • each sliding beam only three Support positions in which it is bolted, namely once a retracted Position in which the support leg is in the area of the long side of the undercarriage a middle position and a fully extended position.
  • a retracted Position in which the support leg is in the area of the long side of the undercarriage a middle position and a fully extended position.
  • the computing work of the processing device can thereby be reduced even further, that the 360 ° angle of rotation of the boom to determine the stability values of the standing square is divided into four quadrants. For each of these four quadrants are the stability values for all possible extension lengths the sliding spars stored in such a way that for the entire quadrant are valid for these applicable smallest values.
  • variable angular ranges are defined, in which the boom with the hanging on it Load can be turned safely. It is for each of these Angular ranges from the smallest rocking angle, the is permissible in this angular range. Also by this definition variable angle ranges will simplify the Bill created because not for every angle of the boom the permissible safety values must be taken into account.
  • the sliding spars are expedient for each extended state determined four angular ranges, the limits of which are expedient through from the axis of rotation of the boom to the the support feet load-bearing ends of the sliding beams are drawn lines become.
  • the reduction in the angular ranges has the advantage that the Crane operators need not fear in larger angular ranges, Approach an angular limit at which the overload safety device responds.
  • the choice of larger angular ranges leads to that the higher loads, which are permissible in certain areas, for example by swiveling the boom to smaller ones Rocker angle, can not be used.
  • FIG. 1 schematically shows an undercarriage 1 of a crane vehicle can be seen from the sliding spars 2 extended to different extents are at their ends support feet 3, by Hydraulic cylinder at right angles to the sliding bars in a vertical direction Are extendable towards the floor. To extend the Support spindles can also be provided.
  • the Sliding beams 2 are located in the end areas of the two Long sides of the undercarriage 1 and are perpendicular to it Extendable median longitudinal plane.
  • the sliding beams can be Extend in three stages, each in their Guides must be bolted. These levels correspond to one retracted position in which the support lengths of the sliding beams are smallest, a middle position and an extended position Position in which the support length is greatest.
  • the two are Sliding bars 2 of the left side in their middle position, the upper sliding beam on the right in its most extended position Position and the sliding beam at the bottom right in its retracted position Position. From this extension pattern of the sliding struts and the resulting support lengths result in a Stand square that varies over the angle of rotation of the boom is able to absorb large luffing forces.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Kranfahrzeug mit einer Überlastsicherungseinrichtung, mit einem an dessen Oberwagen angelenkten Ausleger, vorzugsweise Teleskopausleger, der durch einen an diesem und dem Oberwagen angelenkten Wippzylinder wippbar ist, mit an den einander gegenüberliegenden Endbereichen der Längsseiten des Unterwagens angeordneten ausfahrbaren Schiebeholmen, die an ihren Enden mit ausfahrbaren Stützfüßen versehen sind, und mit einer den Drehwinkel des Auslegers messenden Einrichtung, deren Signale einer Verarbeitungseinrichtung der Überlastsicherungseinrichtung zugeführt werden, bei dem die Überlastsicherungseinrichtung ein Warnsignal erzeugt und/oder den Kranbetrieb stoppt, wenn der Kran seine Standsicherheit gefährdenden Grenzen anfährt oder überschreitet.
Die Standsicherheit eines Kranfahrzeugs mit Teleskopausleger hängt neben der Größe der an dem Teleskopausleger hängenden Last unter anderem von dem Wippwinkel, der Ausfahrlänge des Teleskopauslegers, von der Durchbiegung des Teleskopauslegers und insbesondere auch von dem Drehwinkel des Oberwagens mit Teleskopausleger zu dem Unterwagen und dem durch die Stützfüße der Schiebeholme definierten Stand-Viereck ab. Bezogen auf das durch die ausgefahrenen Schiebeholme und Stützfüße definierte Stand-Viereck ist die Sicherheit des Krans am größten, wenn der Ausleger in Richtung des am weitesten ausgefahrenen Schiebeholms weist. Bei eingefahrenen Schiebeholmen mit ausgefahrenen Stützfüßen ist die Standsicherheit in Längsrichtung des Unterwagens größer als in Richtung zu dessen Querachse. Die Überlastsicherung muß daher immer auch den Ausfahrzustand der Schiebeholme berücksichtigen, was insofern problematisch ist, als sich die Standsicherheit auch bei unterschiedlicher Ausfahrlänge der einzelnen Schiebeholme ändert.
Aus der EP 0 420 625 A2 ist ein Kran bekannt, bei dem eine Sicherheitseinrichtung verschiedene Parameter des Kranes wie Auslegerstellung, die Last und die Stellung der Stützen erfaßt, einen Arbeitsbereich für den Kran in Abhängigkeit der erfaßten Parameter vorgibt und den Kran stoppt, falls dieser die Grenzen des Arbeitsbereiches erreicht. Hierbei werden die Grenzen des Arbeitsbereiches für jede bestimmte Last als Funktion des Drehwinkels des Auslegers bestimmt, um die Standfestigkeit des Kranes bestmöglich auszunutzen. Hierbei wird berücksichtigt, wie stark der Kranausleger in seiner Drehbewegung bei Erreichen der Arbeitsbereichgrenzen abgebremst werden kann, ohne daß die Festigkeit des Auslegers gefährdet wird oder die Last zu schaukeln anfängt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kranfahrzeug der eingangs angegebenen Art zu schaffen, bei dem die Überlastsicherungseinrichtung in einfacher und zuverlässiger Weise die unterschiedlichen Ausfahrlängen der Schiebeholme berücksichtigt.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Kranfahrzeug gemäß dem Patentanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der weiteren Ansprüche.
Es ist also eine den Ausfahrzustand bzw. die Ausfahrlänge der Schiebeholme erfassende Überwachungseinrichtung vorgesehen, die der jeweiligen Ausfahrlänge der einzelnen Schiebeholme entsprechende Signale der Überlastsicherungseinrichtung zuführt, wobei die Verarbeitungseinrichtung der Überlastsicherungseinrichtung aus den Signalen der Überwachungseinrichtung für die Ausfahrlänge der Schiebeholme und aus den Signalen der den Drehwinkel des Auslegers messenden Einrichtung für jeden Drehwinkel des Auslegers die sich aus dem Ausfahrzustand der Schiebeholme ergebende Standsicherheit des Stand-Vierecks ermittelt. Die von der Drehwinkelmeßeinrichtung und der Überwachungseinrichtung der Schiebeholme entsprechend dem Drehwinkel bzw. den Ausfahrlängen der Schiebeholme erzeugten Signale werden von der Verarbeitungseinrichtung, die einen Mikrocomputer enthält, durch Vergleich mit den weiteren die Standsicherheit bestimmenden Werten verarbeitet, wobei die Überlastsicherungseinrichtung ein den Kranbetrieb stoppendes Signal erzeugt, wenn der Kran seine Standsicherheit gefährdenden Grenzen anfährt oder überschreitet.
Um die Rechenleistung der Verarbeitungseinheit vermindern zu können, ist vorgesehen, daß der 360°-Drehwinkel des Auslegers in mehrere Drehwinkelbereiche aufgeteilt ist und daß für jeden dieser Drehwinkelbereiche bei sich in diesem Bereich befindliche Ausleger die sich aus den Ausfahrlängen der Schiebeholme ergebenden Standsicherheitswerte in einer Tabelle (bit-map) abgelegt sind, aus der die Verarbeitungseinheit entsprechend den gemessenen Ausfahrlängen der Schiebeholme die aktuellen Standsicherheitswerte des Stand-Vierecks ausliest.
Bei dem Kranfahrzeug kann vorgesehen sein, daß jeder Schiebeholm nur drei Stützstellungen, in denen er jeweils verbolzt ist, besitzt, nämlich einmal eine eingefahrene Stellung, in der sich der Stützfuß im Bereich der Längsseite des Unterwagens befindet, eine mittlere Stellung und eine vollausgefahrene Stellung. Werden bei der Berechnung der Standsicherheit für jeden der vier Schiebeholme nur diese drei Stützstellungen berücksichtigt, lassen sich die Sicherheitswerte für jeden der Bereiche in einer übersichtlichen Tabelle ablegen.
Die Rechenarbeit der Verarbeitungseinrichtung läßt sich dadurch noch weiter verringern, daß der 360°-Drehwinkel des Auslegers zur Bestimmung der Standsicherheitswerte des Stand-Vierecks in vier Quadranten aufgeteilt ist. Für jeden dieser vier Quadranten werden die Standsicherheitswerte für alle möglichen Ausfahrlängen der Schiebeholme in der Weise abgelegt, daß für den gesamten Quadrant die für diesen geltenden kleinsten Werte gültig sind.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß aus den gemessenen Werten des Drehwinkels des Auslegers und der Ausfahrlängen der Schiebeholme die im Sicherheitsbereich liegenden Winkelbereiche ermittelt werden, in denen der Ausleger bei vorgegebener Last bis zu einem vorgegebenen kleinsten Wippwinkel des Auslegers gedreht werden kann. Nach dieser Ausgestaltung werden also variable Winkelbereiche festgelegt, in denen der Ausleger mit der jeweils an diesem hängenden Last gefahrenfrei gedreht werden kann. Dabei wird für jeden dieser Winkelbereiche von dem kleinsten Wippwinkel ausgegangen, der in diesem Winkelbereich zulässig ist. Auch durch diese Festlegung variabler Winkelbereiche wird eine Vereinfachung bei der Rechnung geschaffen, da nicht für jede Winkelstellung des Auslegers die zulässigen Sicherheitswerte berücksichtigt werden müssen.
Zweckmäßigerweise werden für jeden Ausfahrzustand der Schiebeholme vier Winkelbereiche ermittelt, deren Grenzen zweckmäßigerweise durch die von der Drehachse des Auslegers zu den die Stützfüße tragenden Enden der Schiebeholme gezogenen Linien gebildet werden.
Nähert sich der Ausleger bei seinem Drehen der Grenze eines Winkelbereichs an, an den ein Winkelbereich mit einer geringeren zulässigen Last anschließt, wird das Stoppsignal gegeben.
Die Verringerung der Winkelbereiche hat den Vorteil, daß der Kranführer in größeren Winkelbereichen nicht befürchten muß, eine Winkelgrenze anzufahren, bei der die Überlastsicherung anspricht. Allerdings führt die Wahl größerer Winkelbereiche dazu, daß in diesen die ansich bereichsweise zulässigen höheren Lasten, beispielsweise durch Verschwenken des Auslegers auf kleinere Wippwinkel, nicht ausgenutzt werden können.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1
eine Draufsicht auf den Unterwagen eines Kranfahrzeugs mit unterschiedlich weit ausgefahrenen Schiebeholmen in schematischer Darstellung,
Fig. 2
eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht auf einen Unterwagen mit eingefahrenen Schiebeholmen und
Fig. 3
eine der Fig. 1 entsprechende Draufsicht auf einen Unterwagen, bei dem die Schiebeholme der rechten Seite ausgefahren und die Schiebeholme der linken Seite eingefahren sind.
Aus Fig. 1 ist schematisch ein Unterwagen 1 eines Kranfahrzeugs ersichtlich, aus dem Schiebeholme 2 unterschiedlich weit ausgefahren sind, die an ihren Enden Stützfüße 3 tragen, die durch Hydraulikzylinder rechtwinkelig zu den Schiebeholmen in vertikaler Richtung gegen den Boden ausfahrbar sind. Zum Ausfahren der Stützfüße können auch Gewindespindeln vorgesehen werden. Die Schiebeholme 2 befinden sich in den Endbereichen der beiden Längsseiten des Unterwagens 1 und sind rechtwinkelig zu dessen Längsmittelebene ausfahrbar.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel lassen sich die Schiebeholme in drei Stufen ausfahren, in denen sie jeweils in ihren Führungen verbolzt werden müssen. Diese Stufen entsprechen einer eingefahrenen Stellung, in der die Stützlängen der Schiebeholme am kleinsten sind, einer mittleren Stellung und einer ausgefahrenen Stellung, in der die Stützlänge am größten ist.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 befinden sich die beiden Schiebeholme 2 der linken Seite in ihrer mittleren Stellung, der obere Schiebeholm der rechten Seite in seiner am weitesten ausgefahrenen Stellung und der Schiebeholm rechts unten in seiner eingefahrenen Stellung. Aus diesem Ausfahrmuster der Schiebeholme und den sich aus diesen ergebenden Stützlängen resultiert ein Stand-Viereck, das über den Drehwinkel des Auslegers unterschiedlich große Wippkräfte aufzunehmen vermag.
In dem Stand-Viereck sind vier Winkelbereiche definiert worden, die sich aus den von der Drehachse 4 des Auslegers zu den Enden der Schiebeholme 2 bzw. durch die Stützlinien der Stützfüße 3 gezogenen Linien ergeben. Für jeden diese Winkelbereiche sind bestimmte zulässige Auslegermomente festgelegt worden, deren unterschiedliche Größe durch den Radius der die Winkelbereiche überspannenden Kreisbogen angedeutet ist. Dabei wird für jeden Winkelbereich der Einfachheit halber ein einheitliches zulässiges Auslegermoment definiert, das dem größten zulässigen Auslegermoment für diesen Winkelbereich entspricht.
Die durch die unterschiedlichen Ausfahrlängen der Schiebeholme ergebenden unterschiedlichen Vierwinkelbereiche sowie die größten für jeden dieser Winkelbereiche zulässigen Auslegermomente sind in einer Traglasttabelle abgelegt, aus der diese Werte zur Verarbeitung in der Verarbeitungseinheit mit der Überlastsicherungseinrichtung ausgelesen werden können.
Aus Fig. 2 ist der Zustand der Schiebeholme ersichtlich, der sich nach deren Einfahren ergibt. Aus Fig, 2 folgt, daß die Standsicherheit in Querrichtung des Unterwagens sehr viel geringer ist als in dessen Längsrichtung, in der die Standsicherheit genau so groß ist wie bei ausgefahrenen Schiebeholmen, jedoch nur über einen kleineren Winkelbereich.
Aus Fig. 3 ist der Zustand ersichtlich, bei dem die Schiebeholme der rechten Seite vollständig ausgefahren und die der linken Seite eingefahren sind. Es ergibt sich somit ein relativ großer Winkelbereich, in dem der durch den Pfeil 5 symbolisierte Ausleger behinderungsfrei mit großem zulässigen Kippmoment gedreht werden kann.

Claims (4)

  1. Kranfahrzeug mit einer Überlastsicherungseinrichtung,
    mit einem an dessen Oberwagen angelenkten Ausleger (5), vorzugsweise Teleskopausleger, der durch einen an diesem und dem Oberwagen angelenkten Wippzylinder wippbar ist,
    mit an den einander gegenüberliegenden Endbereichen der Längsseiten des Unterwagens (1) angeordneten ausfahrbaren Schiebeholmen (2), die an ihren Enden mit ausfahrbaren Stützfüßen (3) versehen sind, und
    mit einer den Drehwinkel des Auslegers messenden Einrichtung, deren Signale einer Verarbeitungseinheit der Überlastsicherungseinrichtung zugeführt werden,
    bei dem die Überlastsicherungseinrichtung ein Warnsignal erzeugt und/oder den Kranbetrieb stoppt, wenn der Kran seine Standsicherheit gefährdenden Grenzen anfährt oder überschreitet,
    wobei eine den Ausfahrzustand bzw. die Ausfahrlänge der Schiebeholme erfassende Überwachungseinrichtung vorgesehen ist, die der jeweiligen Ausfahrlänge der einzelnen Schiebeholme entsprechende Signale der Überlastsicherungseinrichtung zuführt, die Verarbeitungseinheit der Überlastsicherungseinheit aus den Signalen der Überwachungseinrichtung für die Ausfahrlänge der Schiebeholme und aus den Signalen der den Drehwinkel des Auslegers messenden Einrichtung für jeden Drehwinkel des Auslegers die sich aus dem Ausfahrzustand der Schiebeholme ergebende Standsicherheit des Stand-Vierecks ermittelt, und
    der 360°-Drehwinkel des Auslegers in mehrere Drehwinkelbereiche aufgeteilt ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß für jeden dieser Drehwinkelbereiche ein einheitliches zulässiges Auslegermoment, das dem größten zulässigen Auslegermoment für diesen Winkelbereich entspricht, in einer Tabelle (bit-map) abgelegt ist, aus der diese Werte zur Verarbeitung in der Verarbeitungseinheit auslesbar sind.
  2. Kranfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der 360°-Drehwinkel des Auslegers (5) zur Bestimmung der Standsicherheitswerte des Stand-Vierecks in vier Quadranten aufgeteilt ist.
  3. Kranfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß aus den gemessenen Werten des Drehwinkels des Auslegers (5) und der Ausfahrlängen der Schiebeholme (2) die im Sicherheitsbereich liegenden Winkelbereiche ermittelt werden, in denen der Ausleger (5) bei vorgegebener Last bis zu einem vorgegebenen kleinsten Wippwinkel des Auslegers (oder mit höchst zulässigem Moment) gedreht werden kann.
  4. Kranfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß für jeden Ausfahrzustand der Schiebeholme (2) vier Winkelbereiche gebildet werden, deren Grenzen aus den von der Drehachse des Auslegers (5) zu den die Stützfüße (3) tragenden Enden der Schiebeholme (2) gezogenen Linien bestehen.
EP96118130A 1995-12-15 1996-11-12 Kranfahrzeug mit einer Überlastsicherungseinrichtung Expired - Lifetime EP0779237B1 (de)

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DE29519928U 1995-12-15

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