EP1063194A2 - Verfahren zum Absenken und Absetzen einer Kranlast auf einer Unterlage - Google Patents

Verfahren zum Absenken und Absetzen einer Kranlast auf einer Unterlage Download PDF

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EP1063194A2
EP1063194A2 EP00113518A EP00113518A EP1063194A2 EP 1063194 A2 EP1063194 A2 EP 1063194A2 EP 00113518 A EP00113518 A EP 00113518A EP 00113518 A EP00113518 A EP 00113518A EP 1063194 A2 EP1063194 A2 EP 1063194A2
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EP
European Patent Office
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load
crane
skew angle
crane load
max
Prior art date
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EP00113518A
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English (en)
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EP1063194A3 (de
EP1063194B1 (de
Inventor
Wolfgang Dipl.-Ing. Wichner
Peter Dipl.-Ing. Maurer
Heinz Dipl.-Ing. Wilharm
Hao Dr. Yuan
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication of EP1063194A3 publication Critical patent/EP1063194A3/de
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/18Control systems or devices
    • B66C13/22Control systems or devices for electric drives
    • B66C13/23Circuits for controlling the lowering of the load
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66CCRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00Other constructional features or details
    • B66C13/04Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/08Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for depositing loads in desired attitudes or positions
    • B66C13/085Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for depositing loads in desired attitudes or positions electrical

Definitions

  • the invention relates to a method for lowering and lowering a crane load on a base, such as or the like in container terminals. is used. This must ensured with an economically reasonable expenditure of time be that crane loads, such as containers, are reliable can be picked up and transported, whereby in particular, it must be ensured that the crane loads in exact positioning on containers arranged underneath, Documents or the like can be discontinued. Also at Lowering of crane loads, e.g. Containers, on vehicles or the like. it must be ensured that the crane loads in one certain positioning on a vehicle-side pad be discontinued, for example it must be ensured that the crane load placed on the vehicle at no point protrudes over the edges of the vehicle-side pad.
  • the invention has for its object a method for Lowering and placing a crane load on a base for To make available by means of the lowest possible Effort can be ensured that the crane load is within the desired positioning area on the base is discontinued.
  • a permissible skew angle range is specified for the point of settling of the crane load on the base, that at a point in time before the point of settling of the crane load on the base those times T entry and T exit are determined in which the crane load enters the permissible skew angle range or exits the permissible skew angle range, and that the lowering process of the crane load is controlled so that the time at which the crane load is set down on the base lies between T entry and the time T exit .
  • the method according to the invention ensures that the skew angle of the crane load at the time of setting down within the permitted limit values remains.
  • a skew is called in the container crane technology the rotation of the load around the vertical Axis through the center of the load.
  • the procedure will be carried out in the phase before the time of withdrawal of the skew angle as a function of time.
  • e.g. optical measuring devices be used for the determination of the course of the skew angle in the past and to determine the current skew angle known in the art.
  • any Type of measuring device can be used, by means of which the relative position in the direction of rotation of a spreader or load suspension frame can be determined in relation to a rotation-proof hoist is.
  • you can too such measuring devices are used by means of which Rotation position of the crane load or container in relation can be determined on the rotationally fixed hoist; it will assumed that the position of the document in Relation to that of the hoist is known.
  • the current skew angle and the past skew angle curve are taken into account in order to determine the future skew angle curve and the times T entry and T exit .
  • a further improvement in the determination of the future skew angle curve and the times T entry and T exit is achieved if the skew characteristic of a rope guide of the spreader or load-bearing frame is also taken into account.
  • the skew characteristic of the rope guide in is advantageous Dependence on the lifting height, the crane load mass and the crane load length extension determined.
  • the current one Speed of the spreader or load suspension frame assigned hoist and the current distance between the Bottom of the crane load and the base are taken into account.
  • a crane system for lifting, transporting and depositing crane loads has a load suspension frame or spreader, to which the crane load can be attached, a hoist, which is connected to the load suspension frame or spreader via a cable system and by means of which the load suspension frame or spreader can be moved in the vertical direction , a settling control, by means of which the lifting mechanism or its drive can be controlled to carry out a settling process of the crane load on a base, and a measuring device, by means of which horizontal oscillating and oscillating movements of the load-bearing frame or spreader in relation to the lifting mechanism can be detected.
  • the skip control is assigned a skew predictor, by means of which, taking into account a current skew angle, a predetermined permissible skew angle range, a crane load mass, a crane load length extension, a skew characteristic a future skew angle curve and the times T entry and T exit can be determined at the rope guidance, a current lifting height and a current speed of the hoist at which the crane load enters or leaves the specified permissible skew angle range permissible skew angle range emerges.
  • the lowering control of the crane system according to the invention is expediently designed such that the required speed curve for the hoist can be calculated taking into account the times T entry and T exit , the current speed of the hoist and the current distance between the underside of the crane load and the base.
  • a limiter is advantageously provided, which is between a Position controller and the drive of the hoist is arranged and via which the settling controller accesses the speed setpoint of the hoist.
  • FIG. 1 shows a crane load 1 in which it is for example, a container or the like. can act.
  • This Crane load 1 is in the illustrated embodiment on a Document 2 are discontinued.
  • Essential to this weaning process is that the crane load 1 after settling on the Underlay 2 nowhere over the edge of underlay 2 protrudes.
  • the width b is the Crane load 1 less than the width B of the base 2.
  • the crane load 1 at some point over the edge the document 2 protrudes which is particularly the case when weaning Crane loads 1, e.g. on vehicles, is indispensable, the relative rotation of the crane load 1 with respect to the base 2 adhere to a certain area.
  • This rotation of the crane load 1 around the vertical axis through its center is referred to as a skew.
  • the condition applies that the skew angle ⁇ lies within the permissible range specified by the limits ⁇ max + and ⁇ max- .
  • a pendulum suspended crane load or the like can, however, due to asymmetrical load distribution and due to diagonally attacking winds. Have skew vibrations with a greater amplitude than ⁇ max + or ⁇ max- .
  • the lowering or lowering process of the crane load 1 must be designed so that the skew angle ⁇ at the moment the crane load 1 hits the base 2 within the permitted limits ⁇ max + and ⁇ max - lies.
  • a permissible Skew angle range also specified by other parameters can be as the dimensions of the crane load 1 or the base 2, e.g. due to certain acceptance tolerances of bearing elements, through spatial relationships or the like.
  • the line V w represents the speed profile of the crane load 1 in the vertical direction in the event that the skew angle ⁇ or the time profile of the skew angle ⁇ (t) does not occur when controlling or regulating the lowering or lowering process is taken into account.
  • the crane load 1 is deposited on the base 2 at the time T w , with the result that the point of settling T w of the crane load 1 on the base 2 lies outside the area in which the skew angle ⁇ is within the permissible skew angle range, which is determined by the limits ⁇ max + and ⁇ max- .
  • the period between T entry and T exit results for the permissible skew angle range.
  • the skew angle ⁇ moves from the inadmissible range into the range that is permitted for the crane load 1 to be deposited on the base 2.
  • the skew angle emerges from this permissible skew angle range again.
  • the expected future temporal profile of the skew angle ⁇ (t) is determined in a manner to be explained at the time T which lies before the weaning time. After determining this future skew angle curve ⁇ (t), the control of a hoist used for the lowering or lowering process of the crane load 1 is intervened. The speed curve in the vertical lowering of the crane load 1 is changed so that it corresponds to the more clearly drawn line V A.
  • the speed is reduced earlier than originally intended until it reaches a lower value. This lower value is then maintained for some time until the crane load 1 is within the skew angle range permitted for the time of setting down. Then, when the crane load 1 is set down, the setting speed is reduced further.
  • the point of settling is at time T A , ie within the time period specified by the limit values T entry and T exit , in which the skew angle ⁇ of the crane load 1 is within the permissible skew angle range .
  • the forecast of the future described above The course of the skew angle ⁇ (t) at time T is determined using a skew predictor 5.
  • this skew predictor 5 shows the skew angle curve ⁇ (t) in the past as well as the current skew angle ⁇ .
  • optical Measuring systems available, for example a measuring system at at least on the part of a hoist-side lighting system one provided on a load suspension frame or spreader Reflector is illuminated, which is then at least a reflector to the hoist reflected light that depends from the rotational position of the at least one reflector with respect on the hoist, for example of at least one line camera is detected. So the skew angle can continuously the spreader or load suspension frame and thus the crane load 1 in relation to the hoist or to the hoist itself in one certain position located document 1 can be detected.
  • the limit values ⁇ max + and ⁇ max- specified for the settling process to be regulated or controlled are entered into the skew predictor 5, by which the permissible skew angle range at the time the crane load 1 is deposited on the base 2 is specified is.
  • the skew predictor 5 the current lift height Z and the current speed V HW input of the hoist.
  • the skew predictor of the crane load mass M L, the crane load length dimension L and the skew characteristic ⁇ ⁇ x, which is the typical skew oscillation frequency as a function of the lifting height Z, the crane load mass M L and the crane load length extension L corresponds receives 5 data relating.
  • the skew predictor calculates the expected skew angle ⁇ (t) in the future as a function of time, and correspondingly the anticipated times T entry and T exit , from which the skew angle range permissible for the withdrawal time T A is calculated is specified.
  • the times T entry and T exit are fed to the settling control 3, which is connected downstream of the skew predictor 5.
  • the settling controller 3 also processes the current speed V HW of the hoist and the current distance (Z * -Z ist ) between the underside of the crane load 1 and the base 2.
  • the settling controller 3 then calculates the required speed profile V A , see FIG. 2, for the hoist from the data mentioned; Accordingly, the lowering control 3, which commands the driving command to an actual crane control 6 Lower "enters behind a conventional path controller 7 of the drive 4 of the hoist via a limiter 8 to the speed setpoint of the drive 4 of the hoist.
  • the drop control 3 can, if necessary, lift the hoist by deleting its binary output signal or the driving command Lowering "also temporarily stop completely to ensure that the point of settling T A of the crane load 1 on the base 2 lies within the skew angle range permissible for the skew angle ⁇ .

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Absenken und Absetzen einer Kranlast (1) auf einer Unterlage (2) soll sichergestellt werden, daß die Kranlast im Absetzzeitpunkt einen vorgegebenen Positionierungsbereich in bezug auf die Unterlage (2) nicht verläßt. Entsprechend wird für den Absetzzeitpunkt der Kranlast (1) auf der Unterlage (2) ein zulässiger Skew-Winkel-Bereich (ρmax+) bis (ρmax-) vorgegeben, werden vor dem Absetzzeitpunkt der Kranlast (1) auf der Unterlage (2) diejenigen Zeitpunkte (T Eintritt) und (T Austritt) ermittelt, in denen die Kranlast (1) in den zulässigen Skew-Winkel-Bereich (ρmax+) bis (ρmax-) eintritt bzw. aus dem zulässigen Skew-Winkel-Bereich (ρmax+) bis (ρmax-) austritt, und wird der Absenkvorgang der Kranlast (1) so gesteuert, daß der Absetzzeitpunkt der Kranlast (1) auf der Unterlage (2) zwischen dem Zeitpunkt (T Eintritt) und dem Zeitpunkt (T Austritt) liegt. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Absenken und Absetzen einer Kranlast auf einer Unterlage, wie es beispielsweise in Container-Terminals od.dgl. eingesetzt wird. Hierbei muß mit einem ökonomisch vernünftigen zeitlichen Aufwand sichergestellt sein, daß Kranlasten, beispielsweise Container, zuverlässig aufgenommen und transportiert werden können, wobei insbesondere sichergestellt werden muß, daß die Kranlasten in exakten Positionierungen auf darunter angeordneten Containern, Unterlagen od.dgl. abgesetzt werden können. Auch beim Absetzen vom Kranlasten, z.B. Containern, auf Fahrzeugen od.dgl. muß gewährleistet sein, daß die Kranlasten in einer bestimmten Positionierung auf einer fahrzeugseitigen Unterlage abgesetzt werden, beispielsweise muß sichergestellt sein, daß die auf dem Fahrzeug abgesetzte Kranlast an keiner Stelle über die Randkanten der fahrzeugseitigen Unterlage vorsteht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Absenken und Absetzen einer Kranlast auf einer Unterlage zur Verfügung zu stellen, mittels dem mit einem möglichst geringen Aufwand sichergestellt werden kann, daß die Kranlast innerhalb des gewünschten Positionierungsbereichs auf der Unterlage abgesetzt wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für den Absetzzeitpunkt der Kranlast auf der Unterlage ein zulässiger Skew-Winkel-Bereich vorgegeben wird, daß in einem Zeitpunkt vor dem Absetzzeitpunkt der Kranlast auf der Unterlage diejenigen Zeitpunkte T Eintritt und T Austritt ermittelt werden, in denen die Kranlast in den zulässigen Skew-Winkel-Bereich eintritt bzw. aus dem zulässigen Skew-Winkel-Bereich austritt, und daß der Absenkvorgang der Kranlast so gesteuert wird, daß der Absetzzeitpunkt der Kranlast auf der Unterlage zwischen T Eintritt und dem Zeitpunkt T Austritt liegt.
Neben den anderen Voraussetzungen für ein exaktes Absetzen der Kranlast auf der Unterlage, das durch Positionierung der Kranlast in deren Längsrichtungen gewährleistet wird, wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren sichergestellt, daß der Skew-Winkel der Kranlast im Absetzzeitpunkt innerhalb der erlaubten Grenzwerte verbleibt. Als Skew bezeichnet man in der Containerkrantechnik die Rotation der Last um die vertikale Achse durch die Mitte der Last.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der Phase vor dem Absetzzeitpunkt der Verlauf des Skew-Winkels als Funktion der Zeit ermittelt. Für die Ermittlung des Verlaufs des Skew-Winkels in der Vergangenheit und zur Ermittlung des aktuellen Skew-Winkels können aus dem Stand der Technik bekannte, z.B. optische Meßeinrichtungen eingesetzt werden. Grundsätzlich ist jedoch jedwede Art von Meßeinrichtung einsetzbar, mittels der die Relativstellung in Rotationsrichtung eines Spreaders bzw. Lastaufnahmerahmens in bezug auf ein rotationsfestes Hubwerk ermittelbar ist. Darüber hinaus können selbstverständlich auch solche Meßeinrichtungen eingesetzt werden, mittels denen die Rotationsposition der Kranlast bzw. des Containers in bezug auf das rotationsfeste Hubwerk ermittelbar ist; es wird davon ausgegangen, daß des weiteren die Position der Unterlage in Relation zu der des Hubwerks bekannt ist.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden zur Ermittlung des zukünftigen Skew-Winkel-Verlaufs und der Zeitpunkte T Eintritt und T Austritt der aktuelle Skew-Winkel und der vergangene Skew-Winkel-Verlauf berücksichtigt.
Eine weitere Verbesserung bei der Ermittlung des zukünftigen Skew-Winkel-Verlaufs und der Zeitpunkte T Eintritt und T Austritt wird erzielt, wenn des weiteren die Skew-Charakteristik einer Seilführung des Spreaders bzw. Lastaufnahmerahmens berücksichtigt wird.
Vorteilhaft wird die Skew-Charakteristik der Seilführung in Abhängigkeit von der Hubhöhe, der Kranlastmasse und der Kranlastlängenausdehnung ermittelt.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform werden bei der Steuerung des Absetzvorgangs der Kranlast die aktuelle Geschwindigkeit eines dem Spreader bzw. Lastaufnahmerahmen zugeordneten Hubwerks und der aktuelle Abstand zwischen der Unterseite der Kranlast und der Unterlage berücksichtigt.
Des weiteren ist es möglich, bei der Steuerung des Absenk- bzw. Absetzvorgangs der Kranlast die aktuelle Beschleunigung des Hubwerks zu berücksichtigen.
Eine Krananlage zum Aufnehmen, Transportieren und Absetzen von Kranlasten hat einen Lastaufnahmerahmen bzw. Spreader, an dem die Kranlast anbringbar ist, ein Hubwerk, das über eine Seilanlage mit dem Lastaufnahmerahmen bzw. Spreader verbunden und mittels dem der Lastaufnahmerahmen bzw. Spreader in Vertikalrichtung verfahrbar ist, eine Absetzsteuerung, mittels der das Hubwerk bzw. dessen Antrieb zur Durchführung eines Absetzvorgangs der Kranlast auf einer Unterlage steuerbar ist, und eine Meßeinrichtung, mittels der horizontale Schwing- und Pendelbewegungen des Lastaufnahmerahmens bzw. Spreaders in bezug auf das Hubwerk erfaßbar sind. Um ein ordnungsgemäßes Absetzen der Kranlast auf der Unterlage zu gewährleisten, ist der Absetzsteuerung ein Skew-Prädiktor zugeordnet, mittels dem unter Berücksichtigung eines aktuellen Skew-Winkels, eines vorgegebenen zulässigen Skew-Winkel-Bereichs, einer Kranlastmasse, einer Kranlastlängenausdehnung, einer Skew-Charakteristik der Seilführung, einer aktuellen Hubhöhe und einer aktuellen Geschwindigkeit des Hubwerks ein zukünftiger Skew-Winkel-Verlauf und die Zeitpunkte T Eintritt und T Austritt ermittelbar sind, zu denen die Kranlast in den vorgegebenen zulässigen Skew-Winkel-Bereich ein- bzw. aus dem vorgegebenen zulässigen Skew-Winkel-Bereich austritt.
Die Absetzsteuerung der erfindungsgemäßen Krananlage ist zweckmäßigerweise so ausgestaltet, daß in ihr unter Berücksichtigung der Zeitpunkte T Eintritt und T Austritt, der aktuellen Geschwindigkeit des Hubwerks sowie des aktuellen Abstands zwischen der Unterseite der Kranlast und der Unterlage der erforderliche Geschwindigkeitsverlauf für das Hubwerk errechenbar ist.
Vorteilhaft ist ein Begrenzer vorgesehen, der zwischen einem Wegregler und dem Antrieb des Hubwerks angeordnet ist und über den die Absetzsteuerung Zugriff auf den Geschwindigkeitssollwert des Hubwerks hat.
Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
FIG 1
eine prinzipielle Darstellung einer auf einer Unterlage abzusetzenden Kranlast in Draufsicht;
FIG 2
den Verlauf eines Skew-Winkels einer Kranlast in Abhängigkeit von der Zeit; und
FIG 3
eine prinzipielle Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Absenken und Absetzen einer Kranlast.
In FIG 1 ist eine Kranlast 1 dargestellt, bei der es sich beispielsweise um einen Container od.dgl. handeln kann. Diese Kranlast 1 soll im dargestellten Ausführungsbeispiel auf einer Unterlage 2 abgesetzt werden. Wesentlich bei diesem Absetzvorgang ist, daß die Kranlast 1 nach dem Absetzen auf der Unterlage 2 an keiner Stelle über den Rand der Unterlage 2 vorsteht.
Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Breite b der Kranlast 1 geringer als die Breite B der Unterlage 2.
Da im dargestellten Ausführungsbeispiel verhindert werden soll, daß die Kranlast 1 an irgendeiner Stelle über den Rand der Unterlage 2 vorsteht, was insbesondere beim Absetzen von Kranlasten 1, z.B. auf Fahrzeuge, unabdingbar ist, muß die relative Verdrehung der Kranlast 1 in bezug auf die Unterlage 2 einen bestimmten Bereich einhalten.
Diese Voraussetzung gilt zusätzlich dazu, daß die Positionierung der Kranlast 1 in den Längsrichtungen x und y exakt ist.
Diese Drehung der Kranlast 1 um die vertikale Achse durch ihre Mitte wird als Skew bezeichnet. Für den Augenblick des Absetzens der Kranlast 1 auf der Unterlage 2 gilt die Bedingung, daß der Skew-Winkel ρ innerhalb des durch die Grenzen ρmax+ und ρmax- vorgegebenen zulässigen Bereich liegt.
Eine pendelnd aufgehängte Kranlast kann jedoch aufgrund unsymmetrischer Lastverteilung und aufgrund schräg angreifender Winde od.dgl. Skew-Schwingungen mit einer größeren Amplitude als ρmax+ bzw. ρmax- aufweisen. Zum ordnungsgemäßen Absetzen der Kranlast 1 auf der Unterlage 2 muß der Absenk- bzw. Absetzvorgang der Kranlast 1 so gestaltet werden, daß der Skew-Winkel ρ im Augenblick des Auftreffens der Kranlast 1 auf der Unterlage 2 innerhalb der erlaubten Grenzen ρmax+ und ρmax- liegt.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, daß ein zulässiger Skew-Winkel-Bereich auch durch andere Parameter vorgegeben sein kann als die Abmessungen der Kranlast 1 bzw. der Unterlage 2, z.B. durch gewisse Aufnahmetoleranzen von Lagerelementen, durch räumliche Verhältnisse od.dgl.
In FIG 2 ist der zeitliche Verlauf des Skew-Winkels ρ(t) dargestellt. Aus dem Graph ρ(t) geht hervor, daß der Skew-Winkel zwischen seinen Null-Durchgängen Werte annimmt, die unterhalb der unteren Grenze ρmax- bzw. oberhalb der oberen Grenze ρmax+ desjenigen Skew-Winkel-Bereichs liegen, durch dessen Einhaltung im Zeitpunkt des Auftreffens der Kranlast 1 auf der Unterlage 2 sichergestellt werden kann, daß die Kranlast 1 nirgendwo über die Ränder der Unterlage 2 vorsteht.
Durch die Linie Vw ist der Geschwindigkeitsverlauf der Kranlast 1 in vertikaler Richtung für den Fall dargestellt, daß der Skew-Winkel ρ bzw. der zeitliche Verlauf des Skew-Winkels ρ(t) beim Steuern bzw. Regeln des Absetz- bzw. Absenkvorgangs nicht berücksichtigt wird. Wie sich aus dem Geschwindigkeitsverlauf Vw ergibt, wird die Kranlast 1 zum Zeitpunkt Tw auf der Unterlage 2 abgesetzt, mit der Folge, daß der Absetzzeitpunkt Tw der Kranlast 1 auf der Unterlage 2 außerhalb desjenigen Bereichs liegt, in dem der Skew-Winkel ρ sich innerhalb des zulässigen Skew-Winkel-Bereichs befindet, der durch die Grenzen ρmax+ und ρmax- vorgegeben ist. Für den zulässigen Skew-Winkel-Bereich ergibt sich gemäß FIG 2 der Zeitraum zwischen T Eintritt und T Austritt. Zum Zeitpunkt T Eintritt tritt der Skew-Winkel ρ aus dem unzulässigen Bereich in den für den Absetzvorgang der Kranlast 1 auf der Unterlage 2 zulässigen Bereich. Im Zeitpunkt T Austritt tritt der Skew-Winkel aus diesem zulässigen Skew-Winkel-Bereich wieder aus.
Um sicherzustellen, daß der Zeitpunkt des Absetzens der Kranlast 1 auf der Unterlage 2 zwischen den Zeitpunkten T Eintritt und T Austritt und damit der Skew-Winkel der Kranlast 1 zum Zeitpunkt des Absetzens derselben auf der Unterlage 2 innerhalb des zulässigen Skew-Winkel-Bereichs liegt, wird zum Zeitpunkt T, der vor dem Absetzzeitpunkt liegt, in noch zu erläuternder Weise der voraussichtliche zukünftige zeitliche Verlauf des Skew-Winkels ρ(t) ermittelt. Nach der Ermittlung dieses zukünftigen Skew-Winkel-Verlaufs ρ(t) wird in die Steuerung eines für den Absenk- bzw. Absetzvorgang der Kranlast 1 eingesetzten Hubwerks eingegriffen. Der Geschwindigkeitsverlauf bei der vertikalen Absenkung der Kranlast 1 wird so verändert, daß er der deutlicher gezeichneten Linie VA entspricht. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird früher als eigentlich vorgesehen die Geschwindigkeit reduziert, bis sie einen niedrigeren Wert erreicht. Dieser niedrigere Wert wird dann für einige Zeit eingehalten, bis sich die Kranlast 1 innerhalb des für den Absetzzeitpunkt zulässigen Skew-Winkel-Bereichs befindet. Sodann erfolgt beim Absetzen der Kranlast 1 eine weitere Reduzierung der Absetzgeschwindigkeit. Der Absetzzeitpunkt liegt, wie sich aus FIG 2 ergibt, im Zeitpunkt TA, d.h. innerhalb des durch die Grenzwerte T Eintritt und T Austritt vorgegebenen Zeitraums, in dem sich der Skew-Winkel ρ der Kranlast 1 innerhalb des zulässigen Skew-Winkel-Bereichs befindet.
Mit diesem Verfahren ist es möglich, zu einem früheren Zeitpunkt T, der in jedem Fall vor dem Absetzzeitpunkt der Kranlast 1 auf der Unterlage liegt, vorherzubestimmen, wann der Skew-Winkel ρ in den durch die Grenzwerte ρmax+ und ρmax- vorgegebenen zulässigen Skew-Winkel-Bereich ein- und wieder austritt; sodann kann durch Eingriffe in eine Absetzsteuerung 3 bzw. in einen Antrieb 4 des Hubwerks, an dem die Kranlast 1 hängt, der Geschwindigkeitsverlauf des Hubwerks bzw. der Kranlast 1 in vertikaler Richtung so modifiziert werden, daß die Kranlast 1 mit dem neuen, in FIG 2 als VA bezeichneten Geschwindigkeitsverlauf die Unterlage 2 zum Zeitpunkt TA erreicht, der zwischen den Zeitpunkten T Eintritt und T Austritt liegt.
Die vorstehend geschilderte Vorausberechnung des zukünftigen Verlaufs des Skew-Winkels ρ(t) im Zeitpunkt T wird mittels eines Skew-Prädiktors 5 durchgeführt. In diesen Skew-Prädiktor 5 werden der Skew-Winkel-Verlauf ρ(t) in der Vergangenheit sowie der aktuelle Skew-Winkel ρ eingegeben. Zur Messung des Skew-Winkels ρ stehen unterschiedliche, z.B. optische Meßsysteme zur Verfügung, beispielsweise ein Meßsystem, bei dem seitens einer hubwerkseitigen Beleuchtungsanlage zumindest ein an einem Lastaufnahmerahmen bzw. Spreader vorgesehener Reflektor beleuchtet wird, wobei dann das vom zumindest einen Reflektor zum Hubwerk reflektierte Licht, das abhängig von der Drehposition des zumindest einen Reflektors in bezug auf das Hubwerk ist, von beispielsweise zumindest einer Zeilenkamera erfaßt wird. So kann kontinuierlich der Skew-Winkel des Spreaders bzw. Lastaufnahmerahmens und damit der Kranlast 1 in bezug auf das Hubwerk bzw. die zum Hubwerk sich in einer bestimmten Position befindende Unterlage 1 erfaßt werden.
Des weiteren werden in den Skew-Prädiktor 5 die für den zu regelnden bzw. zu steuernden Absetzvorgang vorgegebenen Grenzwerte ρmax+ und ρmax- eingegeben, durch die der zulässige Skew-Winkel-Bereich zum Zeitpunkt des Absetzens der Kranlast 1 auf der Unterlage 2 vorgegeben ist.
Darüber hinaus werden in den Skew-Prädiktor 5 die aktuelle Hubhöhe Zist und die aktuelle Geschwindigkeit VHW des Hubwerks eingegeben. Darüber hinaus erhält der Skew-Prädiktor 5 Daten bezüglich der Kranlastmasse ML, der Kranlastlängenausdehnung L sowie der Skew-Charakteristik ρ·x, welche der typischen Skew-Schwingungsfrequenz als Funktion der Hubhöhe Zist, der Kranlastmasse ML und der Kranlastlängenausdehnung L entspricht. Darüber hinaus ist es möglich, dem Skew-Prädiktor 5 Daten bezüglich einer etwaigen aktuellen Beschleunigung des Hubwerkes einzugeben.
Aus den genannten Größen errechnet der Skew-Prädiktor den voraussichtlichen Skew-Winkel ρ(t) in der Zukunft als Funktion der Zeit sowie entsprechend die voraussichtlichen Zeitpunkte T Eintritt und T Austritt, durch die der für den Absetzzeitpunkt TA zulässige Skew-Winkel-Bereich vorgegeben ist.
Die Zeitpunkte T Eintritt und T Austritt werden der Absetzsteuerung 3 zugeführt, welche dem Skew-Prädiktor 5 nachgeschaltet ist. Außerdem verarbeitet die Absetzsteuerung 3 noch die aktuelle Geschwindigkeit VHW des Hubwerks sowie den aktueilen Abstand (Z*-Zist) zwischen der Unterseite der Kranlast 1 und der Unterlage 2.
Die Absetzsteuerung 3 errechnet dann aus den genannten Daten den erforderlichen Geschwindigkeitsverlauf VA, siehe FIG 2, für das Hubwerk; entsprechend greift die Absetzsteuerung 3, die an eine eigentliche Kransteuerung 6 das Fahrkommando
Figure 00090001
Senken" gibt, hinter einem herkömmlichen Wegregler 7 des Antriebs 4 des Hubwerks über einen Begrenzer 8 auf den Geschwindigkeitssollwert des Antriebs 4 des Hubwerks ein.
Zusätzlich kann die Absetzsteuerung 3 bei Bedarf das Hubwerk durch Löschung ihres binären Ausgangssignales bzw. des Fahrkommandos Senken" auch vorübergehend ganz anhalten, um sicherzustellen, daß der Absetzzeitpunkt TA der Kranlast 1 auf der Unterlage 2 innerhalb des für den Skew-Winkel ρ zulässigen Skew-Winkel-Bereichs liegt.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Absenken und Absetzen einer Kranlast (1) auf einer Unterlage (2), dadurch gekennzeichnet, daß für den Absetzzeitpunkt (TA) der Kranlast (1) auf der Unterlage (2) ein zulässiger Skew-Winkel-Bereich (ρmax+) bis (ρmax-) vorgegeben wird, daß in einem Zeitpunkt (T) vor dem Absetzzeitpunkt (TA) der Kranlast (1) auf der Unterlage (2) diejenigen Zeitpunkte (T Eintritt) und (T Austritt) ermittelt werden, in denen die Kranlast (1) in den zulässigen Skew-Winkel-Bereich (ρmax+) bis (ρmax-) eintritt bzw. aus diesem zulässigen Skew-Winkel-Bereich (ρmax+) bis (ρmax-) austritt, und daß der Absenkvorgang der Kranlast (1) so gesteuert wird, daß der Absetzzeitpunkt (TA) der Kranlast (1) auf der Unterlage (2) zwischen dem Zeitpunkt (T Eintritt) und dem Zeitpunkt (T Austritt) liegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem in der Phase vor dem Absetzzeitpunkt (TA) der Verlauf des Skew-Winkels als Funktion der Zeit ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem zur Ermittlung des zukünftigen Skew-Winkel-Verlaufs (ρ(t)) und der Zeitpunkte (T Eintritt) und (T Austritt) der aktuelle Skew-Winkel (ρ) und der vergangene Skew-Winkel-Verlauf (ρ(t)) berücksichtigt werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem zur Ermittlung des zukünftigen Skew-Winkel-Verlaufs und der Zeitpunkte (T Eintritt) und (T Austritt) die Skew-Charakteristik einer Seilführung eines Spreaders bzw. Lastaufnahmerahmens berücksichtigt wird.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, bei dem die Skew-Charakteristik der Seilführung in Abhängigkeit von der Hubhöhe (Zist), der Kranlastmasse (ML) und der Kranlastlängenausdehnung (L) ermittelt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem bei der Steuerung des Absenkvorgangs der Kranlast (1) die aktuelle Geschwindigkeit (VHW) eines dem Spreader bzw. Lastaufnahmerahmen zugeordneten Hubwerks und der aktuelle Abstand (Z-Zist) zwischen der Unterseite der Kranlast (1) und der Unterlage (2) berücksichtigt werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem bei der Steuerung des Absenkvorgangs der Kranlast (1) die aktuelle Beschleunigung (AHW) des Hubwerks berücksichtigt wird.
  8. Krananlage zum Aufnehmen, Transportieren und Absetzen von Kranlasten (1), mit einem Lastaufnahmerahmen bzw. Spreader, an dem die Kranlast (1) anbringbar ist, einem Hubwerk, das über eine Seilanlage mit dem Lastaufnahmerahmen bzw. Spreader verbunden ist und mittels dem der Lastaufnahmerahmen bzw. Spreader in Vertikalrichtung verfahrbar ist, einer Absetzsteuerung (3), mittels der das Hubwerk bzw. dessen Antrieb (4) zur Durchführung eines Absetzvorgangs der Kranlast (1) auf einer Unterlage (2) steuerbar ist, und einer Meßeinrichtung, mittels der horizontale und um die vertikale Raumachse rotatorische Schwing- und Pendelbewegungen des Lastaufnahmerahmens bzw. Spreaders in bezug auf das Hubwerk erfaßbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß der Absetzsteuerung (3) ein Skew-Prädiktor (5) zugeordnet ist, mittels dem unter Berücksichtigung eines aktuellen Skew-Winkels (ρ), eines vorgegebenen zulässigen Skew-Winkel-Bereichs (ρmax+) bis (ρmax-), einer Kranlastmasse (ML), einer Kranlastlängenausdehnung (L), einer Skew-Charakteri-stik (ρ·) der Seilführung, einer aktuellen Hubhöhe (Zist) und einer aktuellen Geschwindigkeit (VHW) des Hubwerks ein zukünftiger Skew-Winkel-Verlauf (ρ(t)) und die Zeitpunkte (T Eintritt) und (T Austritt) ermittelbar sind, zu denen die Kranlast (1) in den vorgegebenen zulässigen Skew-Winkel-Bereich (ρmax+) bis (ρmax-) ein- bzw. aus dem vorgegebenen zulässigen Skew-Winkel-Bereich (ρmax+) bis (ρmax-) austritt.
  9. Krananlage nach Anspruch 8, bei der in der Absetzsteuerung (3) unter Berücksichtigung der Zeitpunkte (T Eintritt) und (T Austritt), der aktuellen Geschwindigkeit (VHW) des Hubwerks sowie des aktuellen Abstands (Z*-Zist) zwischen der Unterseite der Kranlast (1) und der Unterlage (2) der erforderliche Geschwindigkeitsverlauf für das Hubwerk errechenbar ist.
  10. Krananlage nach Anspruch 8 oder 9, mit einem Begrenzer (8), der zwischen einem Wegregler (7) und dem Antrieb (4) des Hubwerks angeordnet ist und über den die Absetzsteuerung (3) Zugriff auf den Hubwerksgeschwindigkeitssollwert hat.
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