EP1149796B1 - Steuervorrichtung für Turmkräne - Google Patents

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EP1149796B1
EP1149796B1 EP01420056A EP01420056A EP1149796B1 EP 1149796 B1 EP1149796 B1 EP 1149796B1 EP 01420056 A EP01420056 A EP 01420056A EP 01420056 A EP01420056 A EP 01420056A EP 1149796 B1 EP1149796 B1 EP 1149796B1
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EP
European Patent Office
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signal
crane
control
signals
monitoring
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Pascal Ducrot
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Manitowoc Crane Group France SAS
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Potain SA
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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
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/22—Control systems or devices for electric drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/40—Applications of devices for transmitting control pulses; Applications of remote control devices
    • B66C13/44—Electrical transmitters

Definitions

  • the present invention relates to tower cranes, in particular small cranes, with a control device, with integration a set of functions, adapted for a radio remote control.
  • radio control systems composed of a transmitting unit, incorporated in the control station used by the crane operator, and a receiving unit located in the electrical cabinet of control of the crane, the receiving unit is usually connected to the connector of a conventional cable remote control.
  • a transmitting unit incorporated in the control station used by the crane operator
  • a receiving unit located in the electrical cabinet of control of the crane
  • the receiving unit is usually connected to the connector of a conventional cable remote control.
  • US-A-3774217 gives an example of apparatus, such as a crane, with radio control, with a transmitting unit or housing of radio control, and with a receiving unit, the latter processing the signal received from the transmitting unit and thereby controlling the motion actuators of the device, such as crane.
  • This document concerns a control system in an open loop, without sensors or feedback to the receiver unit, so that a visual check by the operator is necessary.
  • JP-A-04298488 (Patent Abstracts of Japan) shows another example of a tower crane with a radio remote control, having a sending part and a receiving part.
  • EP-A-0364994 which serves as a basis for the preamble of the claim 1 relates to a tower crane without radio control, with a command control device comprising, for all of the crane movements, such as lifting, rotating, dispensing, and possibly the translation, an electronic control-command unit, which receives at its inputs the control signal, and which processes this signal; said electronic control unit also receives and processes signals in from sensors and switches, and delivers to its outputs start and stop orders.
  • this unit controls the action of variable speed drives or other control devices assigned to movements of the crane, as well as the action of crane safety devices. All the functions are thus integrated in the same electronic unit of Remote control. However, this document does not allow adaptation to a radio control.
  • the above functions do not usually exist for small cranes, which are the main application area of the the present invention, the cost of these functions, separated from each other, being considered too high compared to the overall price of the crane.
  • the present invention therefore aims to bring the cost of these functions, by their integration, to a level acceptable for small cranes, so to bring them significant technological progress, conferring them a technicality, a diversity of functions and a safety comparable to those of bigger cranes for an affordable price.
  • the invention essentially relates to a tower crane, in particular a small crane, with a control device such as as indicated in the introduction, the control control device comprising, for all the movements of the crane such as lifting, rotating, distribution and translation, an electronic control-command unit receiving at its inputs and processing a command signal, the electronic unit control system also receiving and processing signals from sensors and switches, and delivering to its outputs on and off, controlling the action of variable speed drives or other control organs assigned to movements, as well as the action of safety devices of the crane, this crane being characterized in that the control control device is adapted for a radio control, the electronic control-command unit comprising for this purpose a decoder and an encoder serving as interfaces for a bidirectional radio link with a radio control box, and in that this electronic unit of control-command also includes means that receive and process signals from position sensors and load, a signal coming from a feedback sensor of the state of the brake associated with each movement of the crane, a signal coming from a horizontality sensor of a part of the crane,
  • the electronic unit of control-command is provided in particular to deliver a running order or controlled shutdown to variable speed drives, an instant stop command sent to the same variable speed drives, and a signal directed to an actuator general cut.
  • the electronic unit of control-command is still planned to receive and process signals in from a normal operation / mounting switch, as well as signals related to the configuration of the crane being assembled, and it includes a sequencer receiving these signals and delivering control of actuators, such as cylinders, for folding-unfolding the crane into a sequence continues.
  • the electronic control unit can also deliver, by radio, information corresponding to the input signals processed, information that is transmitted to driver assistance means, in the form of an indicator placed on the radio control box.
  • the same electronic control unit can still delivering a crane wind signal from a traffic signal control vane issued by the radio control housing.
  • the electronic control-command unit still includes at least one data and program memory, which receives, processes and stores position, load, inclinometer signals and the anemometer, as well as a copy of the state of the brake, the memories that can be interrogated from terminals, such as terminal operator or remote terminal.
  • the device according to the invention can still perform an action Zone Limiting Using the Threshold Comparator-Multiplier receiving and processing the signals from the position sensors, and according to the parameters in memory, with the issuance of a stop command immediately directed to the drive.
  • the electronic unit may include an entry for the downloading update information from a terminal to distance, to the memory or memories.
  • the device represented in the form of a block diagram, mainly includes an electronic control unit, referred to as a whole by the number 2, operating on the basis of low level electrical signals, particularly in connection with a housing radio control 3 and with various sensors.
  • Each movement of the crane such as: lifting, rotating, distribution or translation, has parts of a control unit 2 similar to that described above, the example here detailed concerning more particularly the lifting movement.

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Claims (10)

  1. Turmdrehkran, insbesondere ein kleiner Kran, mit einer Vorrichtung zur Steuerungskontrolle mit Integration von Funktionen, wobei die Vorrichtung zur Steuerungskontrolle für sämtliche Bewegungen des Krans, wie etwa Hebung, Drehung, Verteilung und Translationsbewegung eine elektronische Einheit (2) zur Steuerungskontrolle umfasst, die an ihren Eingängen ein Steuersignal (4) empfängt und verarbeitet, wobei die elektronische Einheit (2) zur Steuerungskontrolle auch Signale (5, 7, 9, 13, 15, 17, 19, 21) von Messfühlern (6, 8, 11, 18, 20, 22, 23, 24) und von Schaltern (14, 16) empfängt und verarbeitet, und die an ihren Ausgängen Start- und Stop-Befehle (27, 30, 31, 33, 34) abgibt, wobei sie die Arbeit der Geschwindigkeitsregler (28) oder anderer Steuerorgane (35, 36) kontrolliert, die den Bewegungen zugeordnet sind, sowie die Arbeit der Sicherheitsvorrichtungen (32) des Krans kontrolliert, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (2) zur Steuerungskontrolle geeignet ist für eine Funkfernsteuerung, da die elektronische Einheit (2) zur Steuerungskontrolle zu diesem Zweck einen Decoder (43) und einen Encoder (44) hat, die als Interfaces in einer Zweiwege-Funkverbindung mit einem Funksteuerungspult (3) dienen, und dadurch, dass diese elektronische Einheit (2) zur Steuerungskontrolle auch Mittel (45 bis 48) umfasst, die Signale (5, 7) empfangen und verarbeiten, die von Messfühlern für die Position (6) und die Last (8) ausgehen, sowie ein Signal (9), das von einem Übertragungs-Messfühler (11) des Status der Bremse (10) herrührt, verbunden mit jeder Bewegung des Krans, sowie ein Signal (17), das von einem Messfühler (18) des Typs Neigungsmesser für die horizontale Stellung eines Teils des Krans, ausgeht, sowie ein Signal (19), das von einem Windmesser (20) herkommt.
  2. Turmdrehkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Einheit (2) zur Steuerungskontrolle Mittel (58) umfasst, die Signale (15) empfangen und verarbeiten, die von einem Schalter (16) Normalbetrieb/Störung ausgehen.
  3. Turmdrehkran nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Einheit (2) zur Steuerungskontrolle vorgesehen ist, um einen kontrollierten Start- oder Stop-Befehl (27) an die Geschwindigkeitsregler (28), einen sofortigen Stop-Befehl (30) an die gleichen Geschwindigkeitsregler (28) und ein Signal (31) abzugeben, das an einen Schalter (32) für die Gesamtabschaltung gerichtet ist.
  4. Turmdrehkran nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Einheit (2) zur Steuerungskontrolle vorgesehen ist, um Signale (13) zu empfangen und zu verarbeiten, die von einem Schalter (14) Normalbetrieb /Montage ausgehen, sowie Signale (21), die mit der Konfiguration des Krans während der Montage verbunden sind, sowie einen Sequenzer (49) umfasst, der diese Signale (13, 21) empfängt und Signale (33, 34) zur Steuerung von Aktoren abgibt, wie etwa Hydraulikzylinder für das Zusammenfalten/Auffalten des Krans in einem kontinuierlichen Ablauf.
  5. Turmdrehkran nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Einheit (2) zur Steuerungskontrolle auch vorgesehen ist, um über Funk Informationen (37) zu liefern, die den verarbeiteten Eingangssignalen entsprechen, Informationen, die für die Bedienung zu Hilfsmitteln in Form einer Anzeigevorrichtung (38) übertragen werden, die auf dem Funksteuerungspult (3) angeordnet ist.
  6. Turmdrehkran nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Einheit (2) zur Steuerungskontrolle vorgesehen ist, um ein Signal (61) zu liefern, das aufgrund eines Steuersignals bezüglich der Windrichtung, das von dem Funksteuerungspult (3) ausgesandt wird, den Kran in Windrichtung stellt.
  7. Turmdrehkran nach der Gesamtheit der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Einheit (2) zur Steuerungskontrolle umfasst:
    die Kontakte (15, 13) der Schalter Normalbetrieb/Störung (16) und Arbeit/Montage (14),
    einen Komparator (45), insbesondere einen Multiplikator-Schwellenwert-Komparator, der die von den Messfühlern für die Position (6) und die Last (8) ausgehenden Signale (5, 7) empfängt und verarbeitet,
    einen Komparator (47), insbesondere einen Filterkomparator mit fester Schwelle, der das vom Messfühler (18) für die horizontale Stellung ausgehende Signal (17) empfängt und verarbeitet,
    einen Komparator (48), insbesondere einen Filterkomparator mit regelbarer Schwelle, der das vom Windmesser (20) ausgehende Signal (19) empfängt und verarbeitet,
    einen Verzögerungskreis (46), der das Signal (9), das vom Übertragungs-Messfühler (11) des Status der Bremse (10) ausgeht, empfängt, und dessen Ausgang mit dem Schalter (32) für eine Gesamtabschaltung verbunden ist,
    den vorgenannten Sequenzer (49), der die Signale für die Steuerung der Aktoren für das Zusammenfalten/Auffalten des Krans liefert,
    einen Logik-Schaltkreis (50), der den Befehl (27) zum kontrollierten Betrieb oder Anhalten aussendet, der zum Geschwindigkeitsregler (28) gesandt wird in Abhängigkeit von der Stellung des Schalters (14) Arbeit / Montage und von den Signalen vom Ausgang der Komparatoren (47, 48), die die Signale (17, 19) vom Messfühler (18) für die horizontale Stellung und vom Windmesser (20) empfangen.
  8. Turmdrehkran nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Einheit (2) zur Steuerungskontrolle auch noch mindestens einen Speicher für Daten und Programme (59, 60) umfasst, der die Signale (5) bezüglich der Position, (7) bezüglich der Last, (17) des Neigungsmessers und (19) des Windmessers sowie (9) der Übertragung des Status der Bremse (10) empfängt, verarbeitet und speichert, wobei der oder die Speicher (59, 60) von Terminals aus, wie einem Bedienerterminal (40) oder Fernterminal (26), abgefragt werden können.
  9. Turmdrehkran nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Steuerungskontrolle eine Bereichsbegrenzung mittels des SchwellwertKomparator-Multiplikators (45) ausführt, der die Signale (7) empfängt und verarbeitet, die von Messfühlern (6) für die Position ausgehen, und abhängig von den gespeicherten Parametern unter Aussendung eines Befehls (30) zum sofortigen Anhalten, der an den Regler (28) gerichtet ist.
  10. Turmdrehkran nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Einheit (2) einen Eingang für das Laden (25) von up-date-Informationen von einem Fernterminal (26) her zu dem oder den Speichern (59, 60) hin umfasst.
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