EP1444162A1 - Fahrzeugkran mit superlifteinrichtung - Google Patents

Fahrzeugkran mit superlifteinrichtung

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EP1444162A1
EP1444162A1 EP02774419A EP02774419A EP1444162A1 EP 1444162 A1 EP1444162 A1 EP 1444162A1 EP 02774419 A EP02774419 A EP 02774419A EP 02774419 A EP02774419 A EP 02774419A EP 1444162 A1 EP1444162 A1 EP 1444162A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
counterweight
load
mobile crane
radius
parameters
Prior art date
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Granted
Application number
EP02774419A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1444162B1 (de
Inventor
Ralf Frankenberger
Jörg LATTWEIN
Manfred Kretschmer
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.)
Terex Demag GmbH and Co KG
Original Assignee
Terex Demag GmbH and Co KG
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Publication date
Application filed by Terex Demag GmbH and Co KG filed Critical Terex Demag GmbH and Co KG
Publication of EP1444162A1 publication Critical patent/EP1444162A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP1444162B1 publication Critical patent/EP1444162B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B66C23/905—Devices for indicating or limiting lifting moment electrical
    • 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
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/72—Counterweights or supports for balancing lifting couples
    • B66C23/74—Counterweights or supports for balancing lifting couples separate from jib

Definitions

  • the invention relates to a mobile crane with an undercarriage and an uppercarriage pivotably arranged thereon about a vertical axis, with a boom device which is articulated on the uppercarriage and can be pivoted about a horizontal axis for lifting a load, and with a counterweight device designed as a superlift device which increases the load capacity in the manner with the uppercarriage is connected that the counterweight of the superlift device (SL counterweight) for executing pivoting movements of the superstructure can be lifted off the floor and the pivoting radius of the SL counterweight can be changed, and with an electronic control device for actuating drive units of the mobile crane, which have at least one computing device and for the operator of the mobile crane is provided with a display and an input device for data input.
  • Mobile cranes of this type are in many cases provided with a crawler chassis and can have a luffing lattice boom as a jib.
  • the inclination of the latter can be continuously changed using a mast attached to the uppercarriage and lying at an angle to the rear in the luffing plane and a rope tensioning attached to it.
  • the superstructure is usually equipped with a counterweight.
  • additional ballast can be attached via the mast in the form of a so-called superlift as a counterweight to the load to be lifted (SL counterweight).
  • the SL counterweight can, for example, be arranged on a crossbar or also on a so-called counterweight carriage, which is attached to the mast in each case by means of a corresponding cable suspension.
  • the horizontal distance between the axis of rotation of the superstructure and the center of gravity of the SL counterweight is referred to as the SL counterweight radius.
  • the superstructure of the mobile crane is to carry out pivoting movements about its vertical axis of rotation with the SL counterweight attached, the counterweight carriage can be controlled accordingly by following the pivoting movement in many cases. If there are ground obstacles in the swivel range, this is no longer possible. In such cases, as in the case of the arrangement of the SL counterweight on a traverse, it must be ensured that under the load conditions For each lifting task, it is possible to lift the SL counterweight from the floor without violating the stability criteria (e.g. stability, component strength) and the capacity criteria (e.g. rope limits).
  • stability criteria e.g. stability, component strength
  • the capacity criteria e.g. rope limits
  • the load radius when picking up a load is usually different from the load radius when depositing this load.
  • the load torque thus changes considerably during a lifting task.
  • the counterbalance moment used to compensate for this must be taken into account and frequently changed during the execution of a lifting task, since, for example, the load radius is significantly reduced
  • the counterweight moment of the SL counterweight predominates so strongly that it is no longer possible to lift the counterweight to enable swiveling movements of the superstructure for reasons of stability. In such cases, a reduction in the SL counterweight may be necessary. However, this is associated with a considerable conversion effort. Often, however, it is sufficient to adjust the effective counterweight radius to the changed conditions.
  • the SL counterweight is connected to the superstructure by means of a telescope rod that runs essentially horizontally or at least flat, and whose length can be changed, for example, by means of a hydraulic cylinder. By pulling in or extending the telescopic rod, the SL counterweight can be reduced to a smaller or larger size
  • the object of the present invention is to improve a generic mobile crane in such a way that lifting tasks for the crane can be carried out with great certainty for the crane operator while minimizing the conversion effort while keeping the counterweight as small as possible.
  • the invention provides that a program is stored in the electronic control device, which program takes into account the parameters load size and load radius as well as size of the SL counterweight and the SL counterweight radius
  • the stability and capacity criteria of the mobile crane determine a work area for crane parameters and graphically display it on the display for the crane operator, which can be used to carry out the upcoming lifting task.
  • the work area has an upper limit and a lower limit, within which the parameters shown in the graphic can be changed safely if the other parameters remain constant.
  • the SL counterweight can be lifted off the floor at any time.
  • the current size of the parameters of the graphic can be displayed within the working area during crane operation. In principle, this can be achieved, for example, by means of numerical displays.
  • the display of the current parameter values is preferably a graphic display. In particular, it can be provided that the current size of the parameters from the running crane operation is represented by a crosshair.
  • the load radius and the counterweight radius are expediently displayed graphically as parameters of the working field. Accordingly, in a preferred development, the invention provides that the electronic control device of the mobile crane is connected in terms of signal technology to a sensor system for the current determination of the set load radius and the set SL counterweight radius. In this context, it is particularly advantageous if the mobile crane has a mechanical adjustment device for the SL counterweight radius that can be operated by the crane operator.
  • a measuring device for determining the current size of the load attached to the mobile crane and to connect it to the electronic control device in terms of signal technology.
  • the electronic control device is signal-connected to a measuring device which represents a value for the change in load on the mobile crane caused by wind, so that the control device can take these values into account when determining the permissible working field.
  • the operating mode of the electronic control device can preferably be switched over to a planning mode in which the different loading conditions of the crane can be simulated in preparation for the work sequence of a specific lifting task.
  • a planning mode in which the different loading conditions of the crane can be simulated in preparation for the work sequence of a specific lifting task.
  • This enables the crane operator to examine beforehand under different parameter settings which specific settings are particularly favorable for minimizing the overall effort. It is of great advantage if not in planning mode only the previously mentioned working field for the parameters load radius and SL counterweight radius, but also a diagram of the permissible upper and lower limit of the permissible load size for a given load radius and specified size of the SL counterweight depending on the SL counterweight radius can be displayed.
  • Fig. 1 is a display in working mode
  • Fig. 2 shows a display in the planning mode.
  • the display shown in FIG. 1 of the control device of a vehicle crane according to the invention is divided into several areas. It has a narrow upper parameter bar, from which the settings made for essential parameters of the mobile crane result.
  • the meaning of these parameters, which are shown as numbers, are explained by symbols and are therefore easy to grasp.
  • the slewing range of the crane is specified as 360 °. 100t are used as the central ballast, 280t as the counterweight of the superstructure and a total of 500t as the attached SL counterweight.
  • the crane's hook block has a rope reeving of 2 times 22.
  • the left part of the screen symbolically shows a mobile crane with an attached SL counterweight that has lifted off the ground. Since the mobile crane has a sensor system for determining the current setting of the boom inclination, the corresponding luffing angle can be displayed. In the present case, it is shown as a numerical value of 77.3 °. With this inclination there is a load radius of 17.0 m, which is given as a particularly large and bold numerical value. The associated possible hook height is 48.8 m and is indicated on the left edge.
  • the current SL counterweight radius of 22.0 m is also given as a numerical value at the bottom of the left half of the picture.
  • E max is the maximum retraction of the retraction mechanism for adjusting the Ausleger ⁇ e Trent estimated at 18t, which are currently used taking into account the suspended load exactly 11.61.
  • the current wind speed is indicated with 4.6 m / s with a Wi ⁇ dsack sign.
  • the actually attached load is given as 830t, which corresponds to a net load of 819t in the present example. The latter numerical value is highlighted in color.
  • the size of the maximum permissible trailer load is specified as 890t.
  • Coordinate system is illustrated by appropriate crane symbols.
  • the lower dashed line shows which size of the load radius, depending on the currently set SL counterweight radius, must not be undercut if the SL counterweight is to be lifted off the ground. If the dashed lower limit is undershot, the SL counterweight rests on the floor, so that the upper carriage can then no longer be pivoted.
  • the solid upper bold line indicates the permissible upper limit for the load radius depending on the SL counterweight radius under the set conditions (SL counterweight of 500t and suspended load of 830t).
  • the working field for the crane is located between the solid and dashed lines under the given parameter settings, in which the SL counterweight radius and load radius can be varied safely. The current setting of these two parameters is made easy to grasp by a crosshair with an additional small circle. You can see the size of the counterweight radius of 22m and the load radius of 17m, as is shown numerically in the left part at the bottom of the screen.
  • the crane operator thus intuitively detects that, in the present example, while maintaining the load radius of 17m when carrying out swiveling movements to avoid any obstacles in the swiveling range of the SL counterweight, the SL counterweight radius can easily be changed in the range from 19m to about 23.5m. Conversely, with a constant SL counterweight radius of 22m, the load radius could be changed safely between 16m and 20m. If the load radius were to be increased to more than 20 m and thus the stability or capacity criteria were to be exceeded, an advantageous development of the invention would automatically switch off the drive for the adjustment of the design tendency take place so that the operating parameters would remain on the safe side in any case.
  • the display is designed as a touch screen and thus serves not only as a display unit but also as an input unit for data.
  • the respective parameter values can be set by the two left buttons marked with the corresponding black arrow symbols are pressed to increase or decrease the displayed values.
  • the graphic in the lower left part of the image corresponds to the graphic for the permissible working field that can be seen in FIG. 1.
  • a parameter combination for the SL counterweight radius and the load radius is provided in the planning phase, which lies outside the permissible working area, so that in this case the SL counterweight is placed on the ground and no pivoting of the superstructure would be possible. Should this combination of radii be absolutely necessary due to the conditions at the intended construction site, a change in the size of the SL counterweight would be necessary. This would be recognizable in the planning phase without significant effort.
  • the present invention makes work for the operator of a mobile crane considerably easier and safer.
  • the time-consuming study of extensive payload tables with the possibility of incorrect readings is completely eliminated.
  • a particular advantage of the invention can be seen in the fact that the crane operator can immediately see at any time to what extent he has already approached a critical limit.
  • unstable conditions can occur, for example, when the load radius changes unexpectedly to an impermissible value under the influence of the wind load due to an oscillation of the load.
  • This can result, for example, in a sudden placement of the SL counterweight on the floor, so that a pivoting movement of the superstructure that is currently taking place would suddenly be interrupted. This can cause special dangers.
  • the crane operator can easily see the current position of his operating parameters within the working area at any time due to the design of the control device according to the invention, he can safely avoid such critical approaches to border areas from the outset.

Abstract

Ein Fahrzeugkran mit einem Unterwagen und einem schwenkbar darauf angeordneten Oberwagen weist zur Traglaststeigerung eine Superlifteinrichtung mit einem SL-Gegengewicht auf, welches zur Ausführung von Schwenkbewegungen des Oberwagens vom Boden abhebbar ist und dessen Schwenkradius veränderbar ist. Der Kran verfügt über eine elektronische Steuerungseinrichtung mit einer Recheneinrichtung und einem Display. Zur Vermeidung aufwendiger Umrüstarbeiten für das SL-Gegengewicht und Erhöhung der Betriebssicherheit ist in der elektronischen Steuerungseinrichtung ein Programm gespeichert, welches aus den Parametern Lastgrösse und Lastradius sowie Grösse des SL-Gegengewichts und SL-Gegengewichtsradius unter Berücksichtigung der Stabilitäts- und Kapazitätskriterien des Fahrzeugkrans ein zulässiges Arbeitsfeld für Kranparameter ermittelt und auf dem Display graphisch darstellt, innerhalb dessen diese Parameter bei Konstanz der übrigen Parameter gefahrlos veränderbar sind und dabei ein Abheben des SL-Gegengewichts vom Boden gewährleistbar ist.

Description

Beschreibung
Fahrzeugkran mit Superlifteinrichtung
Die Erfindung betrifft einen Fahrzeugkran mit einem Unterwagen und einem um eine vertikale Achse schwenkbar darauf angeordneten Oberwagen, mit einer am Oberwagen angelenkten, um eine horizontale Achse schwenkbaren Auslegereinrichtung zum Heben einer Last sowie einer als Superlifteinrichtung ausgebildeten traglaststeigemden Gegengewichtseinrichtung, die mit dem Oberwagen in der Weise verbunden ist, dass das Gegengewicht der Superlifteinrichtung (SL-Gegengewicht) zur Ausführung von Schwenkbewegungen des Oberwagens vom Boden abhebbar und der Schwenkradius des SL-Gegengewichts veränderbar ist, und mit einer elektronischen Steuerungseinrichtung zur Betätigung von Antriebsaggregaten des Fahrzeugkrans, die mindestens mit einer Recheneinrichtung und für die Bedienperson des Fahrzeugkrans mit einem Display sowie einer Eingabeeinrichtung zur Dateneingabe versehen ist.
Derartige Fahrzeugkrane sind vielfach mit einem Raupenfahrwerk versehen und können als Ausleger über einen wippbaren Gittermastausleger verfügen. Letzterer kann über eine mit einem am Oberwagen angebrachten und in der Wippebene liegenden schräg nach hinten geneigten Mast und eine daran angebrachte Seilabspannung in seiner Neigung kontinuierlich verändert werden. Üblicherweise ist der Oberwagen mit einem Gegengewicht bestückt. Zur weiteren Tragiaststeigerung kann über den Mast in Form einer sogenannten Superlifteinrichtung zusätzlicher Ballast als Gegengewicht zur zu hebenden Last angehängt werden (SL-Gegengewicht). Das SL-Gegengewicht kann beispielsweise auf einer Traverse oder auch auf einem sogenannten Gegengewichtswagen angeordnet sein, die bzw. der jeweils über eine entsprechende Seilaufhängung an den Mast angehängt wird. Der horizontale Abstand zwischen der Drehachse des Oberwagens und dem Schwerpunkt des SL-Gegengewichts wird als SL- Gegengewichtsradius bezeichnet. Entsprechendes gilt hinsichtlich des Begriffs Lastradius in Bezug auf die an den Fahrzeugkran angehängte Last. Wenn der Oberwagen des Fahrzeugkrans bei angehängtem SL-Gegengewicht Schwenkbewegungen um seine vertikale Drehachse ausführen soll, kann durch entsprechende Steuerung des Fahrwerks eines Gegengewichtswagen dieser vielfach der Schwenkbewegung folgen. Sofern im Schwenkbereich allerdings Bodenhindernisse vorhanden sind, ist dies nicht mehr möglich. In solchen Fällen muss ebenso wie im Fall der Anordnung des SL- Gegengewichts auf einer Traverse sichergestellt sein, dass unter den Lastbedingungen der jeweiligen Hebeaufgabe ein Anheben des SL-Gegengewichts vom Boden möglich ist, ohne dass die Stabilitätskriterien (z.B: Standsicherheit, Bauteilfestigkeit) und die Kapazitätkriterien (z.B: Seilgrenzen) verletzt werden.
Bei einer durchzuführenden Hebeaufgabe ist im Regelfall der Lastradius beim Aufnehmen einer Last unterschiedlich zum Lastradius beim Absetzen dieser Last. Somit verändert sich das Lastmoment während einer Hebeaufgabe zum Teil beträchtlich. Das zum Ausgleich herangezogene Gegengewichtsmoment muss hierauf Rücksicht nehmen und vielfach während der Durchführung einer Hebeaufgabe verändert werden, da beispielsweise bei einer wesentlichen Verminderung des Lastradius das
Gegengewichtsmoment des SL-Gegengewichts so stark überwiegt, dass ein Anheben des Gegenwichts zur Ermöglichung von Schwenkbewegungen des Oberwagens aus Stabilitätsgründen nicht mehr möglich ist. In solchen Fällen kann beispielsweise eine Verminderung des SL-Gegengewichts notwendig werden. Dies ist aber mit einem erheblichen Umrüstaufwand verbunden. Häufig reicht es aber bereits aus, den effektiven Gegengewichtsradius an die geänderten Bedingungen anzupassen. Vielfach ist das SL- Gegengewicht über eine im wesentlichen horizontal oder zumindest flach verlaufende Teleskopstange, die beispielsweise durch einen Hydraulikzylinder in ihrer Länge veränderbar ist, mit dem Oberwagen verbunden. Durch Einziehen oder Ausfahren der Teleskopstange lässt sich das SL-Gegengewicht auf einen kleineren oder größeren
Radius verstellen, so dass ein Gegengewichtsmoment einstellbar ist, bei dem unter dem aktuellen Lastmoment ein problemloses Anheben des SL-Gegengewichts, das üblicherweise in einer Größenordnung von etwa 30 cm vom Boden liegt, möglich ist.
Da der Transport von Gegengewichten aufwendig und teuer ist, besteht regelmäßig der Wunsch, so wenig Gegengewicht wie nötig zum Einsatzort des Fahrzeugkrans zu transportieren. Auf der anderen Seite bestehen vielfach erhebliche Unsicherheiten über die tatsächliche Größenordnung einer zu hebenden Last. So kann beispielsweise bei einer außer Betrieb genommenen verfahrenstechnischen Anlage durch Ablagerung von Produktionsrückständen in der Anlage dessen tatsächliches Gewicht erheblich über dem exakt bekannten früheren Montagegewicht liegen. Daher müssen bei der Vorbereitung einer Hebeaufgabe entsprechende Unsicherheiten nach Möglichkeit Berücksichtigung finden. Eine solche Planungsaufgabe erfordert ebenso wie die tatsächliche Durchführung der Hebeaufgabe, die mit der Notwendigkeit mehrfacherer Veränderungen von Lastradius und Gegengewichtsradius aufgrund von entsprechenden Hindernissen im Baustellenbereich notwendig sein können, große Sorgfalt und die Beachtung umfangreicher Traglast-Tabellenwerke. Wegen des erheblichen Gefahrenpontentials von Schwerlasttransporten kommt dabei dem Sicherheitsaspekt eine ganz besondere Bedeutung zu.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen gattungsgemäßen Fahrzeugkran dahingehend zu verbessern, dass Hebeaufgaben für den Kran unter Miπimierung des Umrüstaufwands bei möglichst kleinem mitzuführenden Gegengewicht mit großer Sicherheit für den Kranbediener durchführbar sind.
Gelöst wird diese Aufgabe ausgehend von einem gattungsgemäßeπ Fahrzeugkran durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteraπsprüchen angegeben.
Die Erfindung sieht vor, dass in der elektronischen Steuerungseinrichtung ein Programm gespeichert ist, welches aus den Parametern Lastgröße und Lastradius sowie Größe des SL-Gegengewichts und des SL-Gegengewichtsradius unter Berücksichtigung der
Stabilitats- und Kapazitätskriterien des Fahrzeugkrans ein Arbeitsfeld für Kranparameter ermittelt und auf dem Display für den Kranbediener graphisch darstellt, welches für die Durchführung der anstehenden Hebeaufgabe benutzt werden kann. Das Arbeitsfeld weist eine obere Begrenzung und eine untere Begrenzung auf, innerhalb deren die jeweils in der Grafik dargestellten Parameter bei Konstanz der übrigen Parameter gefahrlos veränderbar sind. Dabei ist ein Abheben des SL-Gegengewichts vom Boden jederzeit gewährieistbar. Zusätzlich ist die aktuelle Größe der Parameter der Grafik im laufenden Kranbetrieb innerhalb des Arbeitsfeldes anzeigbar. Dies kann grundsätzlich beispielsweise durch Zahlenanzeigen realisiert sein. Vorzugsweise handelt es sich bei der Anzeige der aktuellen Parameterwerte jedoch um eine graphische Anzeige. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die aktuelle Größe der Parameter aus dem laufenden Kranbetrieb durch ein Fadenkreuz dargestellt wird. Dies empfiehlt sich vor allem dann, wenn in vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung die Begrenzungen des Arbeitsfeldes durch Linienzüge, insbesondere unterschiedlich strukturierte und/oder unterschiedlich farbige Linienzüge auf dem Display dargestellt werden. Alternativ könnte ein Arbeitsfeld auch beispielsweise durch Balkendiagramme wiedergegeben werden. Eine graphische Darstellung hat gegenüber der Darstellung von reinen Zahlenwerteπ den großen Vorteil, dass sie vom Kranbediener intuitiv und damit sehr schnell und sicher erfassbar ist.
Im Hinblick auf die Anzeige der aktuellen Größe der in der Grafik dargestellten Parameter aus dem laufenden Kranbetrieb kann vorgesehen sein, dass diese lediglich auf entsprechende Anforderung des Kranbedieners erfolgt. Sehr viel sicherer und im Rahmen der Erfindung bevorzugt ist es, diese Anzeige kontinuierlich selbsttätig vorzunehmen. Das bedeutet, dass die dem Arbeitsfeld entsprechenden aktuellen Betriebsparameter des Fahrzeugkrans automatisch in der Anzeige auf dem Display nachgeführt werden. Der Kranbediener ist somit jederzeit in der Lage, sich Gewißheit darüber zu verschaffen, an welcher Stelle des erlaubten Arbeitsfeldes sich sein Kran gerade befindet, so dass er seinen aktuellen Handlungsspielraum stets vor Augen hat.
Zweckmäßigerweise werden als Parameter des Arbeitsfeldes der Lastradius und der Gegengewichtsradius graphisch angezeigt. Dementsprechend sieht die Erfindung in bevorzugter Weiterbildung vor, dass die elektronische Steuerungseinrichtung des Fahrzeugkrans signaltechnisch mit einer Sensorik zu aktuellen Ermittlung des eingestellten Lastradius und des eingestellten SL-Gegengewichtsradius verbunden ist. In diesem Zusammenhang ist es besonders vorteilhaft, wenn der Fahrzeugkran über eine maschinelle VerStelleinrichtung für den SL-Gegengewichtsradius verfügt, die vom Kranbediener betätigt werden kann.
Weiterhin zweckmäßig ist es, eine Messeinrichtung zur Ermittlung der aktuellen Größe der an dem Fahrzeugkran anhängenden Last vorzusehen und diese signaltechnisch mit der elektronischen Steuerungseinrichtung zu verbinden. Prinzipiell möglich ist es selbstverständlich, stattdessen eine separate Ermittlung der Lastgröße vorzunehmen und diese beispielsweise über die Eingabeeinrichtung der elektronischen Steuerungseinrichtung von Hand einzugeben. Dies ist aber nicht nur wegen des damit verbundenen manuellen Aufwands, sondern auch wegen des größeren Fehlerrisikos nicht bevorzugt.
Zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit kann vorgesehen sein, die elektronische Steuerungseinrichtung mit einem Meßgerät signaltechnisch zu verbinden, welches einen Wert für die durch Windeinwirkung hervorgerufene Beiastungsänderung am Fahrzeugkran repräsentiert, so dass die Steuerungseinrichtung diese Werte bei der Ermittlung des zulässigen Arbeitsfeldes berücksichtigen kann.
Vorzugsweise ist die elektronische Steuerungseinrichtung in ihrer Betriebsart auf einen Planungsmodus umschaltbar, in dem die unterschiedlichen Belastungszustände des Krans zur Vorbereitung des Arbeitsablaufs einer konkreten Hebeaufgabe simulierbar sind. Dadurch kann der Kranbediener bereits vorab unter variierten Parametereinstellungen untersuchen, welche konkreten Einstellungen zur Minimierung des Gesamtaufwandes besonders günstig sind. Dabei ist es von großem Vorteil, wenn im Planungsmodus nicht nur das bereits erwähnte Arbeitsfeld für die Parameter Lastradius und SL- Gegengewichtsradius, sondern zusätzlich auch ein Diagramm der zulässigen Ober- und Untergrenze der zulässigen Lastgröße bei gegebenem Lastradius und vorgegebener Größe des SL-Gegengewichts in Abhängigkeit vom SL-Gegengewichtsradius anzeigbar ist.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand des in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine Display-Anzeige im Arbeitsmodus und
Fig. 2 eine Displayanzeige im Planungsmodus.
Die in Fig. 1 dargestellte Displayanzeige der Steuerungseinrichtung eines erfiπdungsgemäßen Fahrzeugkrans ist in mehrere Bereiche eingeteilt. Sie weist eine schmale obere Parameterleiste auf, aus der vorgenommene Einstellungen wesentlicher Parameter des Fahrzeugkrans hervorgehen. Diese Parameter, die als Zahlenangaben wiedergegeben sind, sind in ihrer Bedeutung durch Symbole erläutert und somit leicht erfassbar. Im vorliegenden Fall ist beispielsweise angegeben, dass es sich um einen Krantyp mit Superlifteinrichtung handelt, dass die Auslegerlänge 78m beträgt und der maximale SL-Gegengewichtsradius sich auf 25m beläuft. Der Schwenkbereich des Krans ist mit 360° angegeben. Als Zentralballast werden 100t, als Gegengewicht des Oberwagens 280t und als angehängtes SL-Gegengewicht insgesamt 500t eingesetzt. Die Hakenflasche des Krans weist eine Seileinscherung von 2mal 22 auf. Im linken Teil der Bildschirmanzeige ist symbolisch ein Fahrzeugkran mit angehängtem SL-Gegengewicht, das vom Boden abgehoben hat, dargestellt. Da der Fahrzeugkran über eine Sensorik zur Feststellung der aktuellen Einstellung der Auslegerneigung verfügt, kann der entsprechende Wippwinkel angezeigt werden. Im vorliegenden Fall ist er mit 77,3° als Zahlenwert ausgewiesen. Bei dieser Neigung liegt ein Lastradius von 17,0 m vor, der als besonders groß und fett geschriebener Zahlenwert angegeben ist. Die zugehörige mögliche Hakenhöhe beträgt 48,8m und ist am linken Rand angegeben. Der aktuelle SL- Gegengewichtsradius von 22,0 m ist ebenfalls als Zahlenwert am unteren Rand der linken Bildhälfte angegeben. Durch die Zahlenangaben rechts neben dem Bild des Fahrzeugkrans wird mit Emax die maximale Einziehkraft für das Einziehwerk zur Verstellung der Auslegerπeigung mit 18t beziffert, wovon aktuell unter Berücksichtigung der anhängenden Last genau 11,61 eingesetzt werden. Oberhalb des Kransymbols ist mit einem Wiπdsack-Zeichen die aktuelle Windgeschwindigkeit mit 4,6m/s angegeben. In der rechten Bildhälfte finden sich im oberen Teil Angaben zur angehängten bzw. aπhängbaren Last. Die tatsächlich angehängte Last ist mit 830t angegeben, was einer Netto-Last von 819t im vorliegenden Beispiel entspricht. Der letztere Zahlenwert ist farblich unterlegt. Zusätzlich ist die Größe der maximal zulässigen anhäπgbaren Last mit 890t angegeben. Über diesen Zahlenwerten ist in Form einer Balkengrafik und eines Zahlenwertes von 93% dargestellt, wie weit die maximal zulässige Last durch die tatsächlich anhängende Last von 830t ausgenutzt ist. Im unteren Teil der rechten Bildhälfte ist das erfiπduπgsgemäße Arbeitsfeld für die beiden Parameter SL- Gegengewichtsradius (Abszisse) und Lastradius (Ordinate) dargestellt. Die beiden Radien sind jeweils in Metern angegeben, wobei die Bedeutung der Achsen des
Koordinatensystems durch entsprechende Kransymbole verdeutlich wird. Der untere gestrichelt dargestellte Linienzug zeigt auf, welche Größe des Lastradius in Abhängigkeit vom jeweils gerade eingestellten SL-Gegengewichtsradius nicht unterschritten werden darf, wenn der vom Boden abgehobene Zustand des SL-Gegengewichts gewährleistet werden soll. Bei Unterschreiten dieser gestrichelten Untergrenze setzt das SL- Gegengewicht auf dem Boden auf, so dass dann kein Schwenken des Oberwageπs mehr vorgenommen werden könnte. Die durchgezogene obere fett angelegte Linie gibt die zulässige Obergrenze für den Lastradius in Abhängigkeit vom SL-Gegengewichtsradius unter den eingestellten Bedingungen (SL-Gegengewicht von 500t und angehängte Last von 830t) an. Zwischen der durchgezogenen und der gestrichelten Linie befindet sich das Arbeitsfeld für den Kran unter den gegebenen Parametereinstellungen, in dem SL- Gegengewichtsradius und Lastradius gefahrlos variiert werden können. Die aktuell vorliegende Einstellung dieser beiden Parameter ist durch ein Fadenkreuz mit einem zusätzlichen kleinen Kreis leicht erfassbar gestellt. Man erkennt die Größe des Gegengewichtsradius von 22m und des Lastradius von 17m, wie dies auch im linken Teil am unteren Rand des Bildschirms zahlenmäßig dargestellt ist.
Der Kranführer erfaßt somit intuitiv, daß im vorliegenden Beispiel bei Beibehaltung des Lastradius von 17m bei der Durchführung von Schwenkbewegungen zur Umgehung etwaiger Hindernisse im Schwenkbereich des SL-Gegengewichts der SL- Gegengewichtsradius problemlos im Bereich von 19m bis etwa 23,5m verändert werden kann. Umgekehrt könnte bei konstant bleibendem SL-Gegengewichtsradius von 22m der Lastradius gefahrlos zwischen 16m und 20m verändert werden. Würde der Lastradius auf über 20m gesteigert werden sollen und somit eine Überschreitung der Stabilitats- oder Kapazitätskriterien einzutreten drohen, würde in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung eine automatische Abschaltung des Antriebs für die Verstellung der Auslegemeigung erfolgen, so dass die Betriebsparameter in jedem Fall auf der sicheren Seite bleiben würden.
In der Figur 2 ist die Bildschirmanzeige im Planungsmodus dargestellt. Man erkennt, daß in vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung das Display als Touch-Screen ausgeführt ist und somit nicht nur als Anzeigeeinheit, sondern auch als Eingabeeinheit für Daten dient. Durch Anwählen entsprechender Symbole für den maximal gewünschten Lastradius (20m), die anzuhängende Last (830t), den für die Planung angesetzten Ausgangswert des SL-Gegengewichtsradius (24m) und das vorgesehene SL-Gegengewicht (500t) können die jeweiligen Parameterwerte eingestellt werden, indem die mit entsprechenden schwarzen Pfeilsymbolen gekennzeichneten beiden linken Tasten zur Erhöhung oder Erniedrigung der angezeigten Werte betätigt werden. Die Grafik im linken unteren Teil des Bildes entspricht der aus Figur 1 entnehmbaren Grafik für das zulässige Arbeitsfeld. Im vorliegenden Fall ist allerdings in der Planungsphase eine Parameterkombination für den SL-Gegengewichtsradius und den Lastradius vorgesehen, die außerhalb des zulässigen Arbeitsfeldes liegt, so dass hierbei ein Aufsetzen des SL-Gegengewichts auf den Boden gegeben und keine Verschwenkung des Oberwagens möglich wäre. Sollte aufgrund der Bedingungen an der vorgesehenen Baustelle diese Kombination der Radien unbedingt erforderlich sein, wäre eine Änderung in der Größe des SL-Gegengewichts erforderlich. Dies wäre ohne wesentlichen Aufwand somit bereits in der Planungsphase sicher erkennbar.
Im rechten Teil in der Abbildung von Figur 2 ist die Abhängigkeit der zulässigen anhängbaren Last vom jeweils eingestellten SL-Gegengewichtsradius wiederum in Form eines Arbeitsfeldes mit einer durchgezogenen Linie für die Obergrenze und einer gestrichelten Linie für die Untergrenze wiedergegeben. Der Kranführer kann somit problemlos erkennen, welcher Spielraum ihm für die tatsächlich anhängbare Last bei gestimmten Größen des SL-Gegengewichtsradius bleibt. Bei Bedarf kann er durch einfachen Tastendruck die Parameterkombination ändern und erkennt sofort, in welcher Weise sich sein gewünschter Spielraum für die jeweilige Hebeaufgabe verbessert oder im Fall einer fehlerhaften Eingabe verschlechtert hat.
Durch die vorliegende Erfindung wird die Arbeit für den Bediener eines Fahrzeugkrans in erheblichem Umfang erleichtert und sicherer gemacht. Das aufwendige Studium umfangreicher Traglasttabellen mit der Möglichkeit fehlerhafter Ablesungen entfällt völlig.
Da bereits in der Planungsphase ein schnelles und fehlerfreies Simulieren aller wesentlichen Parameter einer Hebeaufgabe vorgenommen werden kann, ist es problemlos möglich, die Größe des zur Baustelle zu transportierenden Gegengewichts auf ein Minimum zu beschränken. Hierdurch lassen sich im Regelfall aufwendige Umrüstungen des Gegengewichts auf der Baustelle während des Hebebetriebs vermeiden. Da kritische Parameterkombiπationen durch die Steuerungseinrichtung des Fahrzeugkrans erkannt werden können, werden Gefährdungen durch unzulässige Parameterkombinationen ausgeschlossen. Für den Kranbediener ist jederzeit der vorhandene Spielraum für eine Veränderung insbesondere der beiden Kranparameter Lastradius und SL-Gegengewichtsradius intuitiv leicht erfaßbar. Der hierfür zu betreibende vorrichtungsmäßige Aufwand ist gering.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß der Kranbediener zu jedem Zeitpunkt sofort erkennen kann, inwieweit er sich einer kritischen Grenze bereits genähert hat. Hierdurch können nämlich instabile Zustände eintreten, indem sich beispielsweise unter dem Einfluß der Windlast der Lastradius durch ein Pendeln der Last unvorhergesehen auf einen unzulässigen Wert verändert. Dadurch kann es beispielsweise zu einem plötzlichem Aufsetzen des SL-Gegengewichts auf dem Boden kommen, so daß eine gerade stattfindende Schwenkbewegung des Oberwagens plötzlich abgebrochen würde. Hierdurch können besondere Gefahren hervorgerufen werden. Da durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Steuerungseinrichtung dem Kranbediener jederzeit die aktuelle Position seiner Betriebsparameter innerhalb des Arbeitsfelds leicht erkennbar vorliegt, kann er solche kritischen Annäherungen an Grenzbereiche von vornherein sicher vermeiden.

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugkran mit einem Unterwagen und einem um eine vertikale Achse schwenkbar darauf angeordneten Oberwagen, mit einer am Oberwagen angeleπkten, um eine horizontale Achse schwenkbaren Auslegereinrichtung zum Heben einer Last sowie einer als Superlifteinrichtung ausgebildeten traglaststeigernden Gegengewichtseinrichtung, die mit dem Oberwagen in der Weise verbunden ist, dass das Gegengewicht der Superlifteinrichtung (SL-Gegengewicht) zur Ausführung von Schwenkbewegungen des Oberwageπs vom Boden abhebbar und der Schwenkradius des SL-Gegengewichts veränderbar ist, und mit einer elektronischen
Steuerungseinrichtung zur Betätigung von Antriebsaggregaten des Fahrzeugkrans, die mindestens mit einer Recheneinrichtung und für die Bedienperson des Fahrzeugkrans mit einem Display sowie einer Eingabeeinrichtung zur Dateneingabe versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in der elektronischen Steuerungseinrichtung ein Programm gespeichert ist, welches aus den Parametern Lastgröße und Lastradius sowie Größe des SL- Gegengewichts und SL-Gegengewichtsradius unter Berücksichtigung der Stabilitätsund Kapazitätskriterien des Fahrzeugkrans ein Arbeitsfeld ermittelt und auf dem Display graphisch darstellt, wobei das Arbeitsfeld eine obere Begrenzung und eine untere Begrenzung aufweist, innerhalb deren die jeweils in der Grafik dargestellten Parameter bei Konstanz der übrigen Parameter gefahrios veränderbar sind und dabei ein Abheben des SL-Gegengewichts vom Boden gewährieistbar ist, und wobei die aktuelle Größe der Parameter der Grafik im laufenden Kranbetrieb innerhalb des Arbeitsfeldes ebenfalls anzeigbar, insbesondere graphisch anzeigbar ist.
2. Fahrzeugkran nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Begrenzungen des Arbeitsfeldes durch Linienzüge, insbesondere unterschiedlich strukturierte und/oder unterschiedlich farbige Linienzüge darstellbar sind.
3. Fahrzeugkran nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, d a s s die aktuelle Größe der dargestellten Parameter im laufenden Kranbetrieb durch ein Fadenkreuz in der Grafik einzeigbar ist.
4. Fahrzeugkran nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die aktuelle Größe der dargestellten Parameter im laufenden Kranbetrieb kontinuierlich selbsttätig anzeigbar ist.
5. Fahrzeugkran nach einem der Ansprüche 1 -4, dadurch gekennzeichnet, dass als Parameter der Lastradius und der SL-Gegengewichtsradius graphisch anzeigbar sind.
6. Fahrzeugkran nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung des Fahrzeugkrans signaltechnisch mit einer Sensorik zur aktuellen Ermittlung des eingestellten Lastradius und des SL- Gegengewichtsradius verbunden ist.
7. Fahrzeugkran nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerungseinrichtung mit einer Meßeinrichtung zur Ermittlung der Größe der an den Fahrzeugkran aktuell anhängenden Last signaltechnisch verbunden ist.
8. Fahrzeugkran nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, d a s s die elektronische Steuerungseinrichtung mit einem Meßgerät verbunden ist, welches einen Wert für die durch Windeinwirkung hervorgerufene Belastungsänderung repräsentiert, oder ein solcher Wert in die elektronische Steuerungseinrichtung von Hand eingebbar ist und die durch die Windkraft verursachte Änderung der Belastungssituation bei der Ermittlung der Arbeitsfeldes berücksichtig bar ist.
9. Fahrzeugkran nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerungseinrichtung auf einen Planungsmodus umschaltbar ist, in dem die unterschiedlichen Belastungszustände des Krans zur
Vorbereitung des Arbeitsablaufs einer konkreten Hebeaufgabe simulierbar sind.
10. Fahrzeugkran nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass im Planungsmodus zusätzlich ein Diagramm der Ober- und Untergrenze der zulässigen Lastgröße bei gegebenem Lastradius und vorgegebener Größe des SL- Gegengewichts in Abhängigkeit vom SL-Gegengewichtsradius anzeigbar ist.
11. Fahrzeug kran nach einem der Ansprüche 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung der elektronischen Steuerungseinrichtung mit einem Touch-Screen zur Datenein- und -ausgäbe ausgestattet ist.
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