EP2404861B1

EP2404861B1 - Hebevorrichtung mit Anbringungsposition-erkennbare Sensoren

Info

Publication number: EP2404861B1
Application number: EP11008098A
Authority: EP
Inventors: Erwin Morath
Original assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Ehingen GmbH
Priority date: 2009-10-16
Filing date: 2010-08-27
Publication date: 2013-01-30
Anticipated expiration: 2030-08-27
Also published as: EP2311771A3; EP2311771B1; JP2011084403A; JP5785704B2; DE202009014066U1; US20110089131A1; CN102040163A; US8657134B2; EP2311771A2; EP2404861A1; CN102040163B

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hubendschalter zur Begrenzung der maximal zulässigen Hubhöhe eines Hubseils und des Weiteren eine Hebevorrichtung, insbesondere einen Kran oder Seilbagger, mit mindestens zwei verschiedenen Führungsmitteln zur Führung mindestens eines Hubseils, wobei mindestens eine Winde zum Antrieb des mindestens einen Hubseils vorgesehen ist.
Hebevorrichtungen, insbesondere Krane, Mobil- oder Raupenkrane bzw. Turmdrehkrane oder Seilbagger, können in verschiedenen Rüstvarianten konfiguriert werden. Eine anzuhebende Last wird am Hubseil eines Krans bzw. Baggers angeschlagen und wobei das Hubseil durch ein Führungsmittel über den Auslegerkopf bis hin zum Antrieb des Hubseils in Form einer Seilwinde geführt ist. An dieser Stelle bieten sich zahlreiche Variationsmöglichkeiten zur Führung des Hubseils über den Ausleger an. So kann beispielsweise das Hubseil am Rollenkopf selbst über den Ausleger geführt werden oder über eine am Auslegerende befestigte Mastnase bzw. an weiteren verschiedenen Stellen einer Auslegerverlängerung, wie z. B. einer Klappspitze, einer Wippspitze oder einer festen Spitze. An jeder dieser Stellen kann somit eine Last inklusive Anschlagmittel und Hakenflasche angehoben werden.
US 4 471 877 offenbart einen herkömmlichen Kran mit zwei Führungsmitteln.
Während des Einziehens des Hubseils durch die jeweilige Seilwinde muss sichergestellt sein, dass die Hubhöhe des Seils derart begrenzt wird, so dass ein am Hubseil angeordneter Kranhaken bzw. eine angeordnete Hakenflasche nicht in die Seilführungsrollen des Führungsmittels hineingezogen wird. Ein Einziehen des Hubseils über die maximal zulässige Hubhöhe hinaus würde zu einer Beschädigung der Seilführungsrollen oder gar zum Abriß des Hubseils bzw. der Hakenflasche führen und folglich zum Abstürzen der Last.
Um die oben genannten Problematik zu verhindern, muss die tatsächliche Hubhöhe des Hubseils bzw. der Last an den jeweiligen Führungsmitteln stetig kontrolliert werden und einer zur Steuerung des Kran bzw. Baggerbetriebs vorgesehenen Steuereinheit mitgeteilt werden. Erschwerend kommt hinzu, dass die am Kran bzw. Bagger angeordneten verschiedenen Führungsmittel auch für das gleichzeitig Heben von einer bzw. mehrerer Lasten einsetzbar gestaltet sein sollen. Folglich muss der sichere Betrieb von mehr als einer Seilwinde überwacht werden.
Eine Methode zur Überwachung der Hubhöhe des Hubseils sieht die Befestigung eines sogenannten Hubendschalters an jedem einzelnen Führungsmittel vor. Die Funktion eines aus dem Stand der Technik bekannten Hubendschalters sieht vor, dass ein Gewicht längsbeweglich auf einem Hubseil geführt wird und über ein Verbindungsmittel am Hubendschalter befestigt wird. Nähern sich die Anschlagmittel des Hubseils unzulässig dem Ausleger bzw. Auslegerkopf, so wird das Gewicht durch das Anschlagmittel am Hubseil angehoben und das Verbindungselement des Hubendschalters entlastet, wodurch der Hubendschalter ausgelöst wird und beispielsweise den Antrieb des Hubseils unterbricht. In der Regel werden die aus dem Stand der Technik bekannten Hubendschalter als Reedendschalter, Hallschalter, Induktivschalter oder als mechanisch kontaktbehafteter Endschalter ausgeführt. Die genannten Schalter beruhen großteils auf magnetischen Wirkprinzipien und reagieren empfindlich auf starke Störfelder, wie sie z. B. in Galvanikbetrieben auftreten könnten.
Nachteilig an den oben genannten Überwachungssystemen für Hebevorrichtungen ist, dass an jedem Führungsmittel stets ein Überwachungselement in Form eines Hubendschalters fest angeordnet sein muss. Allerdings lassen sich bei derartigen Hebevorrichtungen nur so viele Führungsmittel tatsächlich nutzen, wie Antriebe in Form von Winden vorhanden sind. So bleiben bei einer Hebevorrichtung mit zwei Winden und fünf Führungsmitteln stets drei Überwachungselemente unbenutzt.
Die Steuerung der Hebevorrichtung hat die Aufgabe, bei Betätigung eines Überwachungselementes in Form eines Hubendschalters die Antriebe des zugehörigen Hubseils (Winde) zu regulieren. Zwar ist der Steuerung die Lage des jeweiligen Hubendschalters eindeutig bekannt, jedoch liegt der Steuerung keine Information darüber vor, welches Hubseil tatsächlich von welcher Winde am jeweiligen Hubendschalter geführt ist. Diese Eingabe muss vor dem Kranbetrieb vom Kranbediener vorgenommen werden und unterliegt somit einer Fehleranfälligkeit. Erst wenn der Kranbediener bewußt nur eine Winde betätigt und diese in den Hubendschalter fährt, dann kennt die Steuerung sicher die Zuordnung zwischen Winde, Hubseil und Hubendschalter. Aktuelle aus dem Stand der Technik bekannte Lösungen sehen vor, dass beim Auslösen eines Hubendschalters alle Winden gleichzeitig gestoppt werden müssen, unabhängig davon, ob diese tatsächlich die maximal zulässige Hubhöhe ihres angetriebenen Hubseils überschritten haben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, dem Fachmann eine Hebevorrichtung an die Hand zu geben, die ein verbessertes Überwachungssystem des Hubseils vorsieht.
Die Aufgabe wird durch eine erfindungsgemäße Hebevorrichtung nach den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Ein nicht zur Erfindung gehörender Hubendschalter weist zur Begrenzung der maximal zulässigen Hubhöhe eines Hubseils eine Lese- und Schreibvorrichtung zum Lesen und Schreiben von Daten auf, sowie ein Mittel, aus dem der Betriebzustand des Hubendschalters durch das Lese- und Schreibgerät auslesbar ist. Das genannte Mittel beinhaltet Informationen, die den Betriebszustand des Hubendschalters charakterisieren. So kann das Mittel beispielsweise eine Information beinhalten, die einen zulässigen Betriebszustand des Hubendschalters beschreibt, der voraussetzt, dass eine an das Hubseil angeschlagene Last eine maximal zulässige Hubhöhe nicht überschreitet. Wird die maximal zulässige Hubhöhe erreicht bzw. überschritten, wodurch eine Zerstörung des Führungsmittels droht, so zeigt das genannte Mittel einen unzulässigen Betriebszustand an. Bei Eintritt eines unzulässigen Betriebszustands ist es denkbar, dass durch den Hubendschalter bestimmte Schutzmaßnahmen ergriffen werden.
Darüber hinaus bietet die Lese- und Schreibvorrichtung ebenso die Möglichkeit Daten, die über den oben genannten Inhalt hinaus gehen, auszulesen bzw. das Mittel oder weitere Empfangselemente mit beliebigen Daten zu beschreiben. Weitere über das Lese- und Schreibgerät auslesbare Daten können z. B. Informationen über den Einsatzort des Hubendschalters beinhalten. Auch ist es denkbar, dass bei der Montage des Hubendschalters durch das Lese- und Schreibegerät Daten in eine am Einsatzort vorliegende Empfangseinrichtung schreibbar sind, die für eine sichere Funktionalität des Hubendschalters Grundvoraussetzung sind.
Vorteilhafterweise umfasst das Mittel zwei Transponder, die der Lese- und Schreibvorrichtung den jeweiligen Betriebszustand des Hubendschalters übermitteln. Ist der erste Transponder im Lesebereich der Lese- und Schreibvorrichtung positioniert, so werden Informationen zur Verfügung gestellt, die den zulässigen Betriebszustand des Hubendschalters charakterisieren. Im Gegensatz dazu führt ein im Lesebereich der Lese- und Schreibvorrichtung positionierter zweiter Transponder dazu, dass ein unzulässiger Betriebszustand ausgelesen wird und vordefinierte Maßnahmen vom Hubendschalter ergriffen werden können. Besonders bevorzugt befindet sich entweder der erste oder der zweite Transponder oder beide Transponder im Lesebereich der Lese- und Schreibvorrichtung, so dass eine Fehlfunktion des Hubendschalters erkannt werden kann, sobald kein Transponder im Lesebereich der Lese- und Schreibvorrichtung detektiert wird. Dies ist beispielweise bei einer fehlerhaften Lese- und Schreibvorrichtung der Fall. Somit ist auch ein Ausfall der Lese- und Schreibvorrichtung detektierbar. Befinden sich beide Transponder im Lese- und Schreibbereich der Lese- und Schreibvorrichtung, symbolisiert dies genau den Zustand des Übergangs zwischen zulässigen und unzulässigen Betriebszustand. Somit lassen sich besonders früh Zustandsübergänge erkennen und Maßnahmen ergreifen. Nur eine Lösung mit Transpondern, insbesondere zwei Transpondern, kann das hohe Maß an Sicherheit des Hubendschalters gewährleisten.
In vorteilhafter Weise sind die beiden Transponder nebeneinander auf einem beweglich geführten Träger befestigt. Der Träger ist über geeignete Mittel mit dem Hubseil am Einsatzort verbunden, so dass über das Hubseil eine mechanische Wirkung auf den beweglich geführten Träger übertragbar ist, was zu einer Verschiebung der Transponder führt. Bevorzugt ist der beweglich geführte Träger im zulässigen Betriebszustand derart positioniert, so dass der erste Transponder im Lesebereich der Lese- und Schreibvorrichtung liegt. Erreicht das Hubseil eine unzulässige maximale Hubhöhe, so wirkt das Hubseil auf den beweglich geführten Träger derart ein, so dass der Träger verschoben und der zweite Transponder in den Lesebereich der Lese- und Schreibvorrichtung eintritt.
Es kann vorgesehen sein, dass die Lese- und Schreibvorrichtung derart ausgeführt ist, so dass verschiedene Transponder, die in mehrere Richtungen verteilt angeordnet sind, erkennbar und auslesbar und/oder beschreibbar sind. Folglich weist die Lese- und Schreibvorrichtung mindestens zwei verschiedene Lese- und Schreibbereiche auf, in deren Bereich geeignete Mittel, insbesondere Transponder, auslesbar und beschreibbar sind.
Besonders zweckmäßig ist, dass der Hubendschalter einen Transponder aufweist, der extern in unmittelbarer Nähe zum Hubendschalter angeordnet ist und mittels des Lese- und Schreibgerätes auslesbar und/oder beschreibbar ist. Denkbar ist, dass ein derartiger externer Transponder bereits mit Daten vorbelegt ist, die bei Einbringung des externen Transponders in den Lese- und Schreibbereich der Lese- und Schreibvorrichtung von dieser auslesbar bzw. beschreibbar sind. Beispielsweise wird der externe Transponder fest an einer möglichen Einsatzposition des Hubendschalters fixiert. Bei der Montage des Hubendschalters wird der extern angeordnete Transponder in den Lese- und Schreibbereich der Lese- und Schreibvorrichtung gebracht, wodurch wichtige Daten zum Betrieb des Hubendschalters aus dem extern angeordneten Transponder auslesbar sind.
Vorteilhafterweise ist am Hubendschalter ein Mittel zum Anschluß an ein Bussystem zur Übermittlung von Daten vorgesehen. Folglich ist der Hubendschalter in einem System bestehend aus mehreren einzelnen Hubendschaltern einsetzbar und die jeweiligen Betriebszustände der einzelnen Hubendschalter können über das Bussystem an eine zentrale Steuerungseinheit gesendet werden. Denkbar ist auch, dass über das Bussystem den einzelnen Hubendschaltern Informationen zum Betrieb zugeführt sind.
Möglich ist auch, dass Informationen über die präzise Einbauposition des Hubendschalters einer Hebevorrichtung übertragbar sind.
Um die zulässige maximale Hubhöhe eines Hubseils zu messen, ist vorgesehen, dass der Hubendschalter ein Gewicht aufweist, welches an einem Hubseil einer Hebevorrichtung längsbeweglich anbringbar ist und mittels eines Verbindungselementes am Hubendschalter befestigt bzw. befestigbar ist. Der Einsatz eines längsgeführten Gewichtes am Hubseil ist durch die aus dem Stand der Technik bekannten Hubendschalter bekannt. Bei dem vorliegenden Hubendschalter wirkt das am Hubseil längsbeweglich geführte Gewicht über das Verbindungsmittel derart auf das Mittel, insbesondere die beiden Transponder ein, so dass bei Entlastung des Gewichts ein unzulässiger Betriebszustand durch die Lese- und Schreibvorrichtung auslesbar ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform des Hubendschalters weist dieser eine Schnellmontagevorrichtung auf. Diese ermöglicht es, den Hubendschalter lösbar und besonders flexibel an dem gewünschten Einsatzort zu befestigten.
Denkbar ist, dass die Schnellmontagevorrichtung fest am Einsatzort fixiert ist oder bereits im Bauteil am Einsatzort einer Hebevorrichtung integriert ist und der extern angeordnete Transponder in dieser integriert ist. Dabei ist vorstellbar, dass innerhalb des extern angeordneten Transponders Daten abgelegt sind, die Informationen über den präzisen Einsatzort beinhalten. Insbesondere liegt der extern angeordnete Transponder innerhalb der Schnellmontagevorrichtung bei Montage des Hubendschalters im Lese- und Schreibbereich der Lese- und Schreibvorrichtung. Die Fixierung der Schnellmontagevorrichtung am Einsatzort bietet eine konstruktive Möglichkeit vorhandene Krane umzurüsten. Bevorzugt ist die Schnellmontagevorrichtung bereits im Bauteil eines entsprechenden Krans integriert.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hebevorrichtung, insbesondere einen Kran oder Seilbagger, mit mindestens zwei verschiedenen Führungsmitteln für mindestens ein Hubseil zum Anheben einer Last, wobei mindestens eine Winde zum Antrieb des mindestens einen Hubseils vorgesehen ist. Erfindungsgemäß weist die Hebevorrichtung mindestens eine Sensorvorrichtung in unmittelbarer Umgebung zu jeweils einem der mindestens zwei Führungsmittel auf, wobei jeder Sensor seine Anbringungsposition selbstständig erkennt. Während der Kranarbeiten ist vorzugsweise einseitig am Ende des Hubseils eine Last angeschlagen oder bevorzugt ist das Hubseil um eine Umlenkrolle an einer Hakenflasche gelenkt und endseitig am Ausleger mit einem Schloß oder dergleichen befestigt. Der Hubseilantrieb erfolgt über eine Seilwinde, wobei das Hubseil wahlweise über eines der Führungsmittel über den Ausleger geführt ist. Denkbar sind Krankonfigurationen mit mehreren Seilwinden, die diverse über jeweils unterschiedliche Führungsmittel geführte Hubseile antreiben.
Die eingesetzten Sensoren überwachen an den jeweiligen Führungsmitteln den Betriebszustand der Hebevorrichtung. Durch die automatische Erkennung eines Sensors seiner Anbringungsposition ist sichergestellt, dass eine zuverlässige und automatische Zuordnung des Sensors zu dem jeweiligen Führungsmittel erfolgt. Aus dem Stand der Technik bekannte Hebevorrichtungen setzen im Gegensatz dazu voraus, dass eine Zuordnung von Sensor und Führungsmittel manuell durch den Operator der Hebevorrichtung erfolgt. Dies birgt jedoch ein schwer einzuschätzendes Risikopotential, das effizient durch die vorliegende Erfindung gelöst ist.
Besonders bevorzugt sind die Sensoren lösbar an der jeweiligen Anbringungsposition anbringbar bzw. angebracht. Dies bietet den Vorteil, dass Sensoren nur an diesen Führungsmitteln angebracht werden müssen, die tatsächlich während des Kranbetriebs benötigt werden. Durch die automatische Erkennung der eigenen Position kann der Sensor wahlweise an einem der vorhandenen Führungsmittel der Hebevorrichtung positioniert werden, wobei die Zuordnung zum Führungsmittel auf Grund der Positionserkennung des Sensors selbständig erfolgt. Durch diese erfindungsgemäße Ausführungsvariante der Hebevorrichtung wird die korrekte Zuordnung von Winde, Hubseil und Sensor wesentlich vereinfacht. Nennenswerte Risiken, die aus einer fehlerhaften Konfiguration der Sensoren resultieren können, lassen sich auf ein Minimum begrenzen.
Zweckmäßig ist, dass die Sensoren derart ausgelegt sind, dass sie die Hubseilposition, insbesondere das Überschreiten der maximal zulässigen Hubhöhe des Hubseils, am Führungsmittel messtechnisch erfassen. Damit ist die maximal zulässige Hubhöhe eines Hubseils der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung überwachbar und es können gegebenenfalls bei Überschreitung dieser Höhe definierbare Maßnahmen getroffen werden. Ferner lässt sich getrennt für jedes einzelne Führungsmittel detektieren, ob das entsprechende geführte Hubseil des einzelnen Führungsmittels eine kritische maximale Hubhöhe erreicht hat.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist eine Steuereinheit in der Hebevorrichtung vorgesehen, die mit mindestens einem bzw. allen Sensoren verbindbar bzw. verbunden ist. Hierdurch sind alle bzw. ein Teil der messtechnisch erfaßten Daten der Sensoren an die zentrale Steuereinheit übertragbar und von dieser auswertbar. Erfindungsgemäß ist der Steuereinheit bekannt, welche Sensoren an welchen Führungsmitteln positioniert sind und für die Überwachung dieser verantwortlich sind.
Denkbar ist, dass die Steuereinheit von mindestens einem Sensor Daten wie die Seriennummer des Hebevorrichtungsbauteils an dem der Sensor angeordnet ist und/oder die aktuelle Hubseilposition und/oder eine der Anbringungsposition zugewiesene Adresse und/oder Geometriedaten des Hebevorrichtungsbauteils, wie Masse und geometrische Daten des Bauteils oder auch die Koordinaten des Schwerpunkts, empfängt.
Ebenso ist es möglich, dass die Steuereinheit Daten an die Sensoren übermittelt. Diese Daten können z. B. das Lastkollektiv betreffen.
Zweckmäßig ist, dass wenigstens einer der Sensoren einen zuvor beschriebenen Hubendschalter umfasst. Die Lese- und Schreibvorrichtung des zuvor beschriebenen Hubendschalters steht damit in stetiger Kommunikation mit der genannten Steuereinheit der Hebevorrichtung. Die Lese- und Schreibvorrichtung verfolgt zum einen die Aufgabe, den aktuellen Betriebszustand des Hubendschalters auszulesen und an die Steuereinheit zu übermitteln. Zum anderen fällt in den Aufgabenbereich des Hubendschalters, die aktuelle Anbringungsposition des Hubendschalters zu bestimmen und Daten, wie die Seriennummer des Stahlbauteils an dem der Hubendschalter befestigt ist, die Koordinaten des Schwerpunkts, Masse und geometrische Daten des Bauteils und eine eindeutige dem Hubendschalter zugeteilte Adresse an die Steuereinheit zu übermitteln, wodurch eine exakte Zuordnung des Hubendschalters zum Führungsmittel, des darüber geführten Hubseils und der das Hubseil antreibenden Winde möglich ist. Weiterhin besteht die Möglichkeit, dass Daten während des Kraneinsatzes in den extern angeordneten Transponder mittels der Lese- und Schreibvorrichtung schreibbar sind.
Die zentrale Steuereinheit der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung, welche die Daten der mit ihr verbundenen Sensoren erhält, ist derart ausgeführt, so dass die mindestens eine Winde in Abhängigkeit der an die Steuereinheit übermittelten Daten ansteuerbar ist. So ist beispielsweise der Betrieb der Winde deaktivierbar, falls die Sensoren eine Überschreitung der maximal zulässigen Hubhöhe eines Hubseils detektieren.
Besonders zweckmäßig ist, dass die Steuereinheit derart ausgeführt ist, so dass mehrere Winden im Bedarfsfall separat ansteuerbar sind. So ist aufgrund der erfindungsgemäßen Zuordnung der Sensoren zu dem jeweiligen Führungsmittel im Bedarfsfall, das heißt bei Überschreitung der maximal zulässigen Höhe des Hubseils eines Führungsmittels, genau eine Winde abschaltbar, die für den Betrieb des genannten Hubseils verantwortlich ist. Im Gegensatz zu den aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsvarianten einer Hebevorrichtung müssen hierbei nicht sämtliche Winden im Bedarfsfall abgeschaltet werden, sondern es ist gezielt genau eine Winde abschaltbar.
Um noch größere Sicherheit zu erreichen, ist es zweckdienlich, dass die Steuereinheit derart ausgeführt ist, dass vor Beginn des Kranbetriebs von der Steuerung das einzelne Anfahren von jedem belegten und einsatzbereiten Sensor steuerbar ist. Somit ist gewährleistet, dass der Steuereinheit eindeutig bekannt ist, welche Winde an welcher Stelle einer Hubaufgabe nachkommt. Dies vereinfacht insbesondere die separate Ansteuerung der Winden im Bedarfsfall durch die Steuereinheit.
Da die einzelnen Sensoren im zweiseitigen Datenaustausch mit der Steuereinheit in Verbindung stehen, ist es denkbar, dass durch die Steuereinheit ein möglicher Defekt eines Sensors detektierbar ist. Sendet beispielsweise ein Sensor fehlerhafte oder keine Angaben bezüglich seiner Anbringungsposition, so schließt die Steuereinheit auf einen Defekt des Sensors.
Möglich ist auch, dass die erfindungsgemäße Hebevorrichtung, insbesondere die Sensoren zur Überwachung der Führungsmittel, ebenso während den zu Montagezwecken der erfindungsgemäßen Hebevorrichtung durchgeführten Hubarbeiten einsetzbar sind. Als Beispiel sei die Montage eines Gitterauslegers mit dem SA-Bock oder dem Derrickausleger genannt.
Die vorliegende Erfindung soll nun anhand von Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

Figur 1:: eine Detailansicht einer Hebevorrichtung mit einem daran angeordneten nicht erfindungsgemäßen Hubendschalter,
Figur 2:: eine schematische Darstellung des nicht erfindungsgemäßen Hubendschalters im zulässigen Betriebszustand,
Figur 3:: eine schematische Darstellung des nicht erfindungsgemäßen Hubendschalters im unzulässigen Betriebszustand,
Figur 4:: eine Seitenansicht des nicht erfindungsgemäßen Hubendschalters,
Figur 5:: eine Schnellwechselhalterung für den nicht erfindungsgemäßen Hubendschalter aus Figur 4 und
Figur 6:: eine erfindungsgemäße Hebevorrichtung in Form eines Mobilkrans.

Figur 1 zeigt die schematische Darstellung eines Führungsmittels 31, das am Ausleger 32 einer Hebevorrichtung drehbar angeordnet ist. Die Darstellung zeigt weiterhin ein Hubseil 30 das über das Führungsmittel 31 geführt ist und über die Umlenkrolle einer nicht dargestellten Hakenflasche zurück an den Ausleger geführt ist und an diesem mittels Schloß oder dergleichen befestigt ist. Beim Einziehen des Hubseils 30 dreht sich das Führungsmittel 31 gegen den Uhrzeigersinn, so dass die am Hubseil befestigte Hakenflasche und eine daran hängende Last angehoben wird. Dabei ist darauf zu achten, dass die Last bzw. die am Hubseil 31 angeordnete Hakenflasche oder dergleichen nicht in das Führungsmittel 31 hineingezogen wird, was zu Beschädigungen des Führungsmittels 31 oder gar zum Abriß des Hubseils 30 bzw. der Hakenflasche führen könnte. Zur Vermeidung dieser Risiken wird in unmittelbarer Nähe zum Führungsmittel 31 ein Hubendschalter 22 angeordnet, der gewährleisten soll, dass der Antrieb des Hubseils 30 bei Erreichen oder Überschreiten einer maximal zulässigen Hubposition der Last bzw. der Hakenflasche gestoppt wird.
Im Weiteren soll kurz anhand von Figur 1 auf die Funktionsweise des Hubendschalters 22 eingegangen werden. Der Hubendschalter 22 ist innerhalb eines Gehäuses 26 angeordnet. Ein Verbindungselement 21 ist über das Seil 27 hängend mit dem Hubendschalter 22 verbunden. Am Verbindungselement 21 selbst ist ein Gewicht 25 eingehängt. Das Gewicht 25 umschließt vollständig das Hubseil 30, so dass es längsbeweglich auf dem Hubseil 30 geführt ist. Während des Betriebs wirkt die Gewichtskraft des Gewichts 25 stetig auf den Hubendschalter 22 ein. Nähert sich eine Last bzw. Hakenflasche dem auf dem Hubseil 30 geführten Gewicht 25 an und hebt dieses entgegen seiner Gewichtskraft nach oben an, so wird die auf den Hubendschalter 22 einwirkende Gewichtskraft entlastet bzw. reduziert. Der veränderte Zustand wird von dem Hubendschalter 22 detektiert und gegebenenfalls über ein Bussystem an die Steuereinheit der Hebevorrichtung weitergeleitet.
Anhand von Figur 2 soll nun kurz der schematische Aufbau des Hubendschalters 22 näher beschrieben werden. Innerhalb dem Gehäuse 26 des Hubendschalters 22 befindet sich eine Lese- und Schreibvorrichtung 20, die mehrere Lese- und Schreibbereiche aufweist, welche in verschiedene Richtungen zeigen. Ein erster Lese- und Schreibbereich der Lese- und Schreibvorrichtung 20 zeigt in Richtung des seitlich links neben der Lese- und Schreibvorrichtung 20 liegenden beweglichen Trägers 23. Auf dem beweglich geführten Träger 23 sind in vertikaler Richtung untereinander die beiden Transponder T1 und T2 angeordnet, wobei sich der Transponder T1 oberhalb des Transponders T2 befindet. Durch Bewegung des beweglichen Trägers 23 entlang einer vertikal stehenden Achse befindet sich entweder der Transponder T1 oder der Transponder T2 im Lese- und Schreibbereich der Lese- und Schreibvorrichtung 20. Am unteren Ende des Trägers 23 ist das Seil 27 angeordnet, an dessen freien Ende das Verbindungselement 21 zur Aufnahme des Gewichts 25 hängend befestigt ist. Wirkt die Gewichtskraft des Gewichts 25 über das Verbindungselement 21 auf den Hubendschalter 22 ein, so wird der Träger 22 entlang einer vertikal stehenden Achse nach unten bewegt, so dass sich der Transponder T1 im Lese- und Schreibbereich der Lese- und Schreibvorrichtung 20 befindet. Die auf dem Transponder T1 gespeicherten Daten werden von der Vorrichtung 20 ausgelesen. Die auf dem Transponder T1 gespeicherten Daten charakterisieren dabei den zulässigen Betriebszustand des Hubendschalters 22, in dem die am Hubseil 30 befestigte Last die maximal zulässige Hubhöhe noch nicht erreicht hat. Wird entsprechend dem in Figur 1 erläuterten Funktionsprinzip das Gewicht 25 durch die Last- bzw. Hakenflasche des Hubseils 30 entlastet, verschiebt sich der vorzugsweise federbelastet gelagerte Träger 23 auf Grund der Federrückstellkraft in vertikaler Richtung nach oben.
Figur 3 zeigt den Zustand des Hubendschalters 22 mit dem entlasteten Gewicht 25. Hierbei befindet sich der Transponder T2 im Lesebereich der Lese- und Schreibvorrichtung 20. Folglich werden die Daten durch die Lese- und Schreibvorrichtung 20 aus dem Transponder T2 ausgelesen und derart interpretiert, so dass ein unzulässiger Betriebszustand des Hubendschalters 22 erkannt wird.
In den Figuren 2 und 3 ist mit der Positionsnummer 40 jedes Bauteil dargestellt, an dem bisher die Hubendschalter fest an einer Hebevorrichtung angebracht waren. Diese Bauteile sind beispielsweise Teile des Auslegersystems der Hebevorrichtung und sollen später anhand der Figur 6 näher erläutert werden. An diesen Stellen sind nunmehr externe Transponder T3 angebracht. Diese Transponder T3 werden mit Daten belegt, die eindeutig das Bauteil 40 definieren. Beispielsweise beinhalten diese Daten Informationen über die Seriennummer des Stahlbauteils 40, Koordinaten des Schwerpunkts oder Masse und geometrische Daten des Bauteils. Ebenso kann eine eindeutige Adresse auf dem Transponder T3 gespeichert sein, wodurch der Transponder T3 eindeutig identifizierbar ist.
Der Lese- und Schreibvorrichtung 20 kommt die weitere Aufgabe zuteil, den Transponder T3 im Empfangsbereich auszulesen. Um dies zu ermöglichen, weist die Lese- und Schreibvorrichtung 20 mehrere in unterschiedliche Richtungen gerichtete Lese- und Schreibbereiche auf. Wird der Hubendschalter 22 in unmittelbarer Nähe des Transponders T3 am Bauteil 40 montiert, wodurch sich der Transponder T3 in einem zweiten Lese- und Schreibbereich, vorzugsweise seitlich rechts neben dem Hubendschalter, der Lese- und Schreibvorrichtung 20 befindet, so wird der Transponder T3 erkannt und ausgelesen. Das Auslesen des Transponders T3 am Befestigungsort des Hubendschalters 22 ermöglicht eine automatische Positionserkennung des Hubendschalters 22. Die selbsterkannte Position stellt die Basis dar, um jedem Hubendschalter 22 eindeutig ein zu überprüfendes Führungsmittel, ein Hubseil bzw. eine Antriebswinde der Hebevorrichtung zuzuordnen.
Dabei muss die Zuordnung des Hubendschalters 22 nicht manuell durch den Operator ausgewiesen werden, sondern wird automatisch und fehlerfrei vom Hubendschalter 22 selbst erkannt.
In Figur 4 ist eine weitere Detailansicht des Hubendschalters 22 gezeigt. Am unteren Ende des Hubendschalters 22 befindet sich ein am freien Ende des Seils 27 angeordnetes schlaufenförmiges Verbindungselement 21 zur Befestigung eines Gewichts 25. Um die gesammelten Daten der Lese- und Schreibvorrichtung 20 an eine zentrale Steuereinheit übertragen zu können, weist der Hubendschalter 22 eine Busverbindung 24 auf. Damit lässt sich der Hubendschalter 22 an ein zentrales Bussystem anschließen, welches die Kommunikation zwischen den einzelnen Hubendschaltern 22 innerhalb eines Systems bzw. mit einer Steuereinheit bewerkstelligt. Um den Hubendschalter 22 schnell und sicher montieren zu können, ist eine Schnellmontagevorrichtung 50 gegeben, welche fest in unmittelbarer Nähe zum Führungsmittel an der Hebevorrichtung fixiert sind.
Die erwähnte Schnellmontagevorrichtung 50 ist im Detail in Figur 5 gegeben. In der dargestellten Ausführungsvariante der Schnellmontagevorrichtung 50 ist der extern angeordnete Transponder T3 fest in die Schnellmontagevorrichtung 50 integriert. Wird der Hubendschalter 22 korrekt in die Schnellmontagevorrichtung 50 eingesetzt, so befindet sich der Transponder T3 im Lese- und Schreibbereich der Lese- und Schreibvorrichtung 20 des Hubendschalters 22 und die auf dem Transponder T3 gespeicherten Daten werden vom Hubendschalter 22 ausgelesen und über die Busverbindung 24 einer zentralen Steuereinheit mitgeteilt. Ebenso ist eine Schreibprozedur auf dem Transponder T3 möglich, um Daten während des Kranbetriebs auf dem Transponder T3 zu schreiben. Denkbar hierbei sind z. B. sämtliche Daten, die das Lastkollektiv betreffen. Ist der Transponder T3 fest in der Schnellmontagevorrichtung 50 aus Figur 5 integriert, so ist sicherzustellen, dass die Schnellmontagevorrichtung 50 fest an der erforderlichen Position einer Hebevorrichtung montiert ist, damit die auf dem Transponder T3 gespeicherten Daten bezüglich des Bauteils 40 übereinstimmen.
Figur 6 zeigt schematisch eine Darstellung einer erfindungsgemäßen Hebevorrichtung in Form eines Mobilkrans, die eine erfindungsgemäße Anordnung von Sensorvorrichtungen in Form der oben beschriebenen Hubendschalter 22 in unmittelbarer Umgebung zu den drei verschiedenen Führungsmitteln am Mobilkran aufweist. Im Ausführungsbeispiel aus Figur 6 weist der Mobilkran drei verschiedene Führungsmittel zur Führung eines Hubseils 30 auf. Der Mobilkran besteht aus einem telekopierbaren Hauptausleger 7 mit einem am oberen Ende angeordneten Rollenkopf 3. Zur Verlängerung des Hauptauslegers 7 dient die Auslegerverlängerung 6 mit einer wippbar befestigten Wippspitze 5. Die Wippspitze 5 weist die beiden Führungsmittel 1 bzw. 2 auf, über die ein Hubseil 30 führbar ist. Um die Überwachung des Hubseils 30 an den Führungsmitteln 1, 2 und 3 zu bewerkstelligen, werden in unmittelbarer Nähe zu den Führungsmitteln 1, 2, 3 Sensoren angeordnet. Gleichzeitig sieht der Mobilkran ein Bussystem vor, das die Signale der einzelnen angeordneten Sensoren zu einer zentralen Steuerung 4 überträgt. Erfindungsgemäß erkennen die einzelnen Sensoren selbständig ihre Position am Auslegersystem des Mobilkrans und teilen diese der zentralen Kransteuerung während des Kranbetriebs mit.
Um die Sicherheitsrisiken zu minimieren, kann vor Beginn der Kranarbeit von der Steuereinheit 4 das einzelne Anfahren von jedem belegten Sensor angefordert werden. Somit ist der Steuerung eindeutig bekannt, welche Winde 8 an welcher Stelle bzw. Führungsmittel 1, 2, 3 einer Hubaufgabe nachkommt. So muss die Steuereinheit 4 im Bedarfsfall nur die für die Hebeaufgabe zuständige Winde 8 stoppen. Das gezielte Anfahren der Hubendschalter 22 ist möglich und bringt vorteilhafte Ergebnisse, allerdings ist es auch ein getrennter Arbeitsschritt, auf den beim Rüsten des Krans auch verzichtet werden könnte. Wenn dieser Schritt gefordert wird, dann wird er effizient direkt beim Aufrichten des Auslegers 7 durchgeführt, da dann nur ein geringer Weg vom jeweiligen Hubseil 30 zurückzulegen ist, bis der Hubendschalter 22 schaltet. Alternativ wäre möglich, dass der Kran ohne diese Forderung gerüstet wird. Während des Kranbetriebs wird dann von der Steuerung 4 - wie bisher - jeder Hubendschalter 22 überwacht. Wird ein Hubendschalter 22 betätigt, dann prüft die Steuerung 4, ob die Kranbewegung eindeutig einer Winde 8 zuordenbar ist, beispielweise falls nur eine Winde 8 gefahren wird. In diesem Fall schaltet die Steuerung auch nur diese eine Winde 8 ab und merkt sich die Zuordnung Winde 8 zu Führungsmittel 31 und Hubendschalter 22. So lernt der Kran beiläufig im Betrieb seine Konfiguration mit einer sehr großen Sicherheit.
Ferner bietet der erfindungsgemäße Mobilkran die Möglichkeit, dass die Sensoren auch an Stellen eingesetzt werden, an denen zu Montagzwecken des Mobilkrans Hubarbeiten ausgeführt werden müssen. Als Beispiel hierzu sei die Montage des Gitterauslegers mit dem SA-Bock oder dem Derrickausleger genannt.

Claims

Hebevorrichtung, insbesondere Kran oder Seilbagger, mit mindestens zwei verschiedenen Führungsmitteln (1,2,3) für mindestens ein Hubseil (30) zum Anheben einer Last, wobei mindestens eine Winde (8) zum Antrieb des mindestens einen Hubseils (30) vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Sensorvorrichtung in unmittelbarer Umgebung zu jeweils einem der mindestens zwei Führungsmittel (1,2,3) an der Hebevorrichtung angeordnet ist, wobei jeder Sensor seine Anbringungsposition selbstständig erkennt, wobei die Hebevorrichtung eine Steuereinheit (4) vorsieht, die mit mindestens einem bzw. allen Sensoren verbindbar bzw. verbunden ist, wobei die Steuereinheit (4) vorzugsweise von mindestens einem Sensor Daten empfängt, insbesondere die Seriennummer des Hebevorrichtungsbauteils (40) an dem der Sensor angeordnet ist und/oder die Hubseilposition und/oder durch die Anbringungsposition dem Sensor zugewiesene Adresse und/oder Geometriedaten des Hebevorrichtungsbauteils (40).
Hebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoren lösbar an der Anbringungsposition anbringbar bzw. angebracht sind, wobei die Sensoren vorzugsweise derart ausgelegt sind, dass sie die Hubseilposition am Führungsmittel (1,2,3) messtechnisch erfassen.
Hebevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einer der Sensoren einen Hubendschalter (22) nach einem der Ansprüche 1 bis 2 umfasst.
Hebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) abhängig von den übermittelten Daten der Sensoren die mindestens eine Winde (8) ansteuert, wobei die Steuereinheit (4) vorzugsweise derart ausgeführt ist, dass mehrere Winden (8) im Bedarfsfall separat ansteuerbar sind.
Hebevorrichtung nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (4) derart ausgelegt ist, dass vor Betriebsbeginn des Krans alle befestigten Sensoren angefahren werden, wobei vorzugsweise von der Steuereinheit (4) ein defekter Sensor detektierbar ist.