EP3411322B1 - Verfahren zur windfreistellung einer arbeitsmaschine sowie arbeitsmaschine zur verfahrensausführung - Google Patents

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EP3411322B1
EP3411322B1 EP17702524.4A EP17702524A EP3411322B1 EP 3411322 B1 EP3411322 B1 EP 3411322B1 EP 17702524 A EP17702524 A EP 17702524A EP 3411322 B1 EP3411322 B1 EP 3411322B1
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EP
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work machine
wind
slewing
accordance
crane
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Liebherr Werk Biberach GmbH
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Liebherr Werk Biberach GmbH
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    • B66C23/84—Slewing gear
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
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    • B66C13/48—Automatic control of crane drives for producing a single or repeated working cycle; Programme control
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    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
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    • 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
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    • B66C2700/03—Cranes with arms or jibs; Multiple cranes
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
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    • E04G21/04—Devices for both conveying and distributing
    • E04G21/0418—Devices for both conveying and distributing with distribution hose
    • E04G21/0427—Devices for both conveying and distributing with distribution hose on a static support, e.g. crane

Definitions

  • the invention relates to a method for wind release of a work machine, which is characterized by at least one rotary part which can be rotated about an essentially vertical axis by means of a rotary mechanism.
  • the present invention also relates to a working machine for carrying out such a method.
  • Work machines are affected, in particular slewing or tower cranes or concrete placing booms, which are designed in such a way that they must have sufficient wind clearance and wind vane stability when not in use in order to avoid overloading the supporting structure.
  • the decommissioning of a working machine is referred to as wind-free or wind-free.
  • the slewing gear brake of the working machine is usually permanently opened mechanically in order to free the rotating part of the working machine, usually the boom in the case of cranes, in the wind to keep rotating. Due to the attacking wind load, the crane jib or the slewing part can rotate independently out of the wind without a technical drive.
  • the boom will ultimately point to the leeward side. In this position, the wind force, which increases with the strength of the wind, tends to tip the mast to the leeward side, but the constant tilting moment of the counterweights acts in the opposite direction, so that sufficient stability of the crane is ensured. With this measure, the crane is always kept in a position with the lowest air resistance and maximum stability and/or minimum structural loading of the construction is achieved.
  • the core of the invention is an active wind release of the working machine.
  • an active control of the slewing gear drive should take place in order to bring the rotating part of the working machine into the optimal position for the wind release.
  • one or more wind data are recorded in advance by means of a measuring system arranged on the working machine.
  • the optimum position of the rotating part is then determined on the basis of the recorded wind data and used to control the slewing gear drive in order to move the rotating part to the optimum position. Consequently, at least one target value is determined for a desired angle of rotation of the slewing gear.
  • the rotating part of the work machine By moving to the optimal position, the rotating part of the work machine should be turned out of the wind and ideally point to the leeward side, so that there is always a position with the lowest air resistance.
  • the working machine is actively monitored and automatically controlled in non-operational mode in order to always ensure maximum stability and/or minimized structural stress on the construction.
  • the method can be run continuously or cyclically to ensure dynamic adjustment of the optimal position depending on changing wind conditions.
  • Additional wind data is recorded for the measurement data determined on the working machine.
  • This supplemental wind data is not sent directly of the working machine, but recorded in the immediate vicinity of the machine, at a point in the immediate vicinity of the machine that is subject to less external interference on a prevailing wind field, so that an almost undisturbed wind field is recorded on the basis of this supplementary wind data.
  • suitable external wind sensors are installed on higher platforms or buildings.
  • the wind data can be recorded on the upper floor of a neighboring building of the working machine.
  • the combination of the wind data recorded directly on the working machine and the supplementary wind data allows improved modeling or calculation of the applied wind load in order to determine an optimal position for the wind release based on this.
  • the measuring system is used to record the wind speed and/or wind direction directly on the working machine, ideally distributed at a number of positions on the working machine.
  • the wind speed and/or wind direction should be recorded at least on the rotatable part of the work machine, for example on the overhead crane in the case of a work machine in the form of a slewing crane.
  • the arrangement of wind sensors on the jib tip and/or on the counter jib and/or on the tower tip is particularly preferred.
  • the additional wind data from the external sensors can also record the wind speed and wind direction of the almost undisturbed wind field.
  • the structural load on the working machine is preferably determined by the measuring system in one or more areas or components of the working machine recorded.
  • a structural load is determined by a measurable stretching and/or compressing deformation of the material structure in the machine part being examined.
  • a measurement of the structural load in the area of the tower base, in particular in the area of the corner posts of a lattice piece installed in the tower base, has proven to be particularly preferred for working machines in the form of slewing cranes or tower cranes. It makes sense to install sensors on each of the corner posts in order to be able to determine the load on each corner post.
  • the measurable structural load in the area of the tower base, especially the corner posts is a good indicator of the effective overturning moment of the crane.
  • the structural load is preferably measured using one or more strain gauges, which preferably detect expanding and/or compressing deformations in the longitudinal direction of the tower.
  • any safety requirements of the control system of the working machine are taken into account when controlling and/or regulating the slewing gear for active wind release, for example specifications regarding the maximum rotational speed, acceleration, are observed.
  • the present invention relates to a work machine, in particular a tower crane or a concrete placing boom, with at least one rotary part which can be rotated about a vertical axis by means of a rotary mechanism.
  • the working machine comprises at least one measuring system that determines corresponding wind data on the machine and forwards it to a machine controller, the machine controller being designed in such a way that it executes the method according to the present invention.
  • the advantages and properties of the work machine obviously correspond to those of the method according to the invention, which is why a repeated description is dispensed with.
  • FIG 1 shows a known top-slewing tower crane.
  • the tower crane includes a crane tower 10 which is firmly anchored to the crane foundation 15 .
  • a slewing gear 20 is located at the upper end of the crane tower 10 , which accommodates the boom 30 and allows the boom 30 to rotate about a vertical axis of rotation 40 relative to the crane tower 10 .
  • the jib 30 and the counter jib 31 are braced via the guying 32 on the crane tip 11 .
  • the tower crane has been expanded to include a measuring device whose wind sensors are mounted distributed on the crane structure.
  • suitable wind sensors are in the form of the sensor W1 on the top of the tower 11 or in the area of the guying 32, the wind sensor W2 on the jib tip of the jib 30 and the wind sensor W3 distributed in the immediate vicinity of the counter-ballast 33 on the counter-jib 31 on the rotating part of the crane structure.
  • All wind sensors W1, W2 and W3 continuously record the wind speed and wind direction and forward their measured values to the crane control.
  • At least one strain gauge 50 is attached to each corner post of the installed lattice piece of the tower base in order to record the structural loading of the tower base due to the expanding or compressing deformation of the corner posts.
  • the measurable deformations are an indication of the overturning moment acting on the crane.
  • an external wind sensor W4 is mounted on the roof of the neighboring building 100, which also records the wind speed and wind direction in the area of the top floor of the building 100. Since the wind sensor W4 is located significantly higher than the crane structure, an undisturbed wind field can be assumed in this area.
  • the measurement data collected from the sensors W1, W2, W3, the strain gauges 50 in combination with the additional wind data from the external sensor W4 are evaluated within the crane controller and used to determine an optimal position of the boom 30, 31 for the wind release of the crane. Since the wind data is continuously determined, the optimum position of the upper crane is dynamically adjusted to the variable wind field within the crane control system. Taking into account the calculated target position, the slewing gear is actuated in a regulated manner by the crane controller in order to move the boom system 30, 31 to the desired position and hold it.
  • figure 2 shows an alternative slewing crane. Identical components to the embodiment of figure 1 are provided with identical reference symbols. In the following, therefore, only the structural differences will be discussed.
  • the slewing crane shown comprises an upper crane which can be rotated about the axis 40 by means of the slewing gear 20 and which provides a crane boom 300 arranged in a luffing manner on the crane tower 10 and the counter-ballast 320 .
  • the luffing movement of the jib 300 is achieved via the luffing cable 330 .
  • the wind sensors W1, W2 are arranged in the area of the luffing cable 330 in the vicinity of the counter-ballast 320 (W1) and in the area of the boom tip 310 (W2).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Windfreistellung einer Arbeitsmaschine, die sich durch wenigstens ein Drehteil auszeichnet, das mittels eines Drehwerkes um eine im wesentlichen vertikale Achse drehbar ist. Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung zudem eine Arbeitsmaschine zur Ausführung eines derartigen Verfahrens.
  • Betroffen sind Arbeitsmaschinen, insbesondere Dreh- bzw. Turmdrehkrane oder Betonverteilermasten, die so konzipiert sind, dass sie im Außerbetriebszustand eine ausreichende Windfreistellung und Windfahnenstabilität aufweisen müssen, um Überlastungen der Tragstruktur zu vermeiden.
  • Als windfrei oder auch Windfreistellung bezeichnet man die Außerbetriebnahme einer Arbeitsmaschine, insbesondere eines Krans. Dabei wird üblicherweise die Drehwerkbremse der Arbeitsmaschine mechanisch dauerhaft geöffnet, um das Drehteil der Arbeitsmaschine, bei Kranen üblicherweise der Ausleger, im Wind frei drehbar zu halten. Durch die angreifende Windlast kann sich der Kranausleger bzw. das Drehteil ohne technischen Antrieb selbstständig aus dem Wind drehen.
  • Bei ausreichender Windstärke zeigt der Ausleger letztendlich auf die windabgewandte Seite. In dieser Position wirkt die mit der Windstärke steigende Windkraft als den Mast auf die windabgewandte Seite kippen wollend, das konstante Kippmoment der Gegengewichte wirkt jedoch in die Gegenrichtung, sodass eine ausreichende Stabilität des Krans gewährleistet ist. Durch diese Maßnahme wird der Kran stets in einer Position mit geringstem Luftwiderstand gehalten und es wird eine maximale Standsicherheit und/ oder minimale Strukturbelastung der Konstruktion erreicht.
  • Beim Vergleich verschiedener Normen zur Bestimmung der Windlasten wurde jedoch festgestellt, dass sich die theoretischen Windlasten auf Arbeitsmaschinen je nach angewendeter Norm anders darstellen. Mit der Einführung der neuen europäischen Kranberechnungsnorm EN 13001-2 sowie der allgemeinen Windlastnorm des Bauwesens EN 14439 (2009) kam es zuletzt zu einer Erhöhung der rechnerischen Windlastannahmen.
  • Bei unabhängigen Windlastuntersuchen konnte zudem festgestellt werden, dass das bisher angenommene Modell einer idealen Windfahnenstabilität vielen Praxisfällen nicht genügt und Arbeitsmaschinen ein teilweise abweichendes Verhalten bei Windeinfluss im Außerbetriebmodus an den Tag legen. Das abweichende Verhältnis ist hauptsächlich durch Störungen des vorherrschenden Windfeldes bedingt, die durch die baulichen Gegebenheiten in der näheren Maschinenumgebung begründet sind. Beispielsweise sorgen Gebäude für Windverwirbelungen, die das wünschenswerte selbständige Ausrichten des Krans in eine Windfreistellung erschweren bzw. verhindern.
  • Es wird daher nach Lösungen zur Windfreistellung einer Arbeitsmaschine gesucht, die aufgrund der Umgebungsbebauung in einem gestörten Windfeld stehen und bei denen eine Windfreistellung nach konventioneller Weise nicht den Ansprüchen genügt. DE 10 2010 008713 A1 offenbart den Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens sind Gegenstand der sich an den Hauptanspruch anschließenden abhängigen Ansprüche.
  • Kern der Erfindung ist eine aktive Windfreistellung der Arbeitsmaschine. Im Gegensatz zum Stand der Technik soll nicht mehr auf eine durch Windkraft erzeugte selbstständige Drehbewegung des Drehteils der Arbeitsmaschine vertraut werden, sondern stattdessen eine aktive Regelung des Drehwerkantriebs erfolgen, um das Drehteil der Arbeitsmaschine zielgerichtet in die optimale Position für die Windfreistellung zu verbringen. Dazu werden vorab ein oder mehrere Winddaten mittels eines an der Arbeitsmaschine angeordneten Messsystems erfasst. Auf Grundlage der erfassten Winddaten wird dann die optimale Position des Drehteils ermittelt und für die Ansteuerung des Drehwerkantriebs herangezogen, um das Drehteil in die optimale Position zu verfahren. Es wird folglich zumindest ein Sollwert für einen gewünschten Drehwinkel des Drehwerkes bestimmt.
  • Durch Anfahren der optimalen Position soll das Drehteil der Arbeitsmaschine aus dem Wind gedreht werden und idealerweise ins Lee zeigen, so dass sich stets eine Position mit geringstem Luftwiderstand ergibt. Dadurch wird die Arbeitsmaschine im Außerbetriebsmodus aktiv überwacht und automatisch gesteuert, um stets für eine maximale Standsicherheit und/oder minimierte Strukturbelastung der Konstruktion zu sorgen.
  • Das Verfahren kann kontinuierlich oder zyklisch ausgeführt werden, um eine dynamische Anpassung der optimalen Position in Abhängigkeit der veränderlichen Windbedingungen sicherzustellen.
  • Zu den an der Arbeitsmaschine ermittelten Messdaten werden ergänzende Winddaten erfasst. Diese ergänzenden Winddaten werden nicht direkt an der Arbeitsmaschine, sondern in der näheren Maschinenumgebung erfasst, an einer Stelle in näherer Maschinenumgebung, die geringeren äußeren Störeinflüssen auf ein vorherrschende Windfeld unterliegt, sodass auf Grundlage dieser ergänzenden Winddaten ein nahezu ungestörtes Windfeld erfasst wird. Idealerweise werden geeignete externe Windsensoren an bzw. auf höherliegenden Plattformen bzw. Gebäuden installiert. Beispielsweise kann eine Aufnahme der Winddaten am Obergeschoss eines benachbarten Gebäudes der Arbeitsmaschine erfolgen.
  • Die Kombination der direkt an der Arbeitsmaschine erfassten Winddaten und der ergänzenden Winddaten erlaubt eine verbesserte Modellierung bzw. Berechnung der angreifenden Windlast, um darauf basierend eine optimale Position für die Windfreistellung zu bestimmen.
  • Es besteht die Möglichkeit, den Drehwerkantrieb nicht nur anzusteuern sondern gleichzeitig zu regeln, sodass die ermittelte optimale Position auch bei angreifenden Windlasten gehalten wird.
  • In einer bevorzugten Ausführungsvariante erfolgt mittels des Messsystems eine Windgeschwindigkeits- und/oder Windrichtungsaufnahme direkt an der Arbeitsmaschine, idealerweise verteilt an mehreren Positionen der Arbeitsmaschine. Die Windgeschwindigkeits- und/oder Windrichtungsaufnahme sollte zumindest am drehbaren Teil der Arbeitsmaschine erfolgen, beispielsweise bei einer Arbeitsmaschine in Form eines Drehkrans am Oberkran. Besonders bevorzugt ist die Anordnung von Windsensoren an der Auslegerspitze und/oder am Gegenausleger und/oder an der Turmspitze.
  • Die ergänzenden Winddaten der externen Sensorik können ebenfalls die Windgeschwindigkeit- und Windrichtung des nahezu ungestörten Windfeldes aufnehmen.
  • Weiterhin vorzugsweise wird durch das Messsystem die strukturelle Belastung der Arbeitsmaschine ein oder mehrerer Bereiche bzw. Bauteile der Arbeitsmaschine erfasst. Idealerweise wird eine strukturelle Belastung durch eine messbare dehnende und/oder stauchende Verformung der Materialstruktur im untersuchten Maschinenteil ermittelt. Als besonders bevorzugt erweist sich bei Arbeitsmaschinen in Form von Drehkranen bzw. Turmdrehkranen eine Messung der strukturellen Belastung im Bereich des Turmfußes, insbesondere im Bereich der Eckstiele eines im Turmfuß verbauten Gitterstückes. Sinnvollerweise werden an jedem der Eckstiele Sensoren verbaut, um die Belastung jedes Eckstiels feststellen zu können. Die messbare strukturelle Belastung im Bereich des Turmfußes, insbesondere der Eckstiele, ist ein guter Indikator für das wirkende Kippmoment des Krans.
  • Die Messung der strukturellen Belastung erfolgt vorzugsweise über ein oder mehrere Dehnungsmessstreifen, die vorzugsweise dehnende und/oder stauchende Verformungen in Turmlängsrichtung erfassen.
  • Ebenfalls ist es wünschenswert, dass bei der Steuerung und/oder Regelung des Drehwerkes zur aktiven Windfreistellung etwaige Sicherheitsanforderungen des Steuerungssystems der Arbeitsmaschine Berücksichtigung finden, beispielsweise Vorgaben bezüglich der maximalen Drehgeschwindigkeit, Beschleunigung, eingehalten werden..
  • Neben dem erfindungsgemäßen Verfahren betrifft die vorliegende Erfindung eine Arbeitsmaschine, insbesondere einen Turmdrehkran oder einen Betonverteilermast, mit wenigstens einem Drehteil, das mittels eines Drehwerks um eine vertikale Achse drehbar ist. Die Arbeitsmaschine umfasst erfindungsgemäß wenigstens ein Messsystem, das entsprechende Winddaten an der Maschine ermittelt und an eine Maschinensteuerung weiterreicht, wobei die Maschinensteuerung derart ausgeführt ist, dass diese das erfindungsgemäße Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt. Die Vorteile und Eigenschaften der Arbeitsmaschine entsprechen offensichtlich denen des erfindungsgemäßen Verfahrens, weshalb auf eine wiederholende Beschreibung verzichtet wird.
  • Weitere Vorteile und Eigenschaften der Erfindung werden im Folgenden anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert. Es zeigen:
    • Figur 1:
    eine skizzierte Seitendarstellung eines Turmdrehkrans zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
    Figur 2:
    eine skizzierte Seitendarstellung eines alternativen Drehkrans zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • Figur 1 zeigt einen an sich bekannten obendrehenden Turmkran. Der Turmkran umfasst einen Kranturm 10, der fest mit dem Kranfundament 15 verankert ist.
  • Ein Drehwerk 20 befindet sich am oberen Ende des Kranturms 10, das den Ausleger 30 aufnimmt und eine Drehbewegung des Auslegers 30 um eine vertikal stehende Drehachse 40 gegenüber dem Kranturm 10 zulässt. Der Ausleger 30 sowie der Gegenausleger 31 werden über die Abspannung 32 an der Kranspitze 11 abgespannt.
  • In unmittelbarer Umgebung des Turmkranes befindet sich ein höherbauendes Gebäude 100, das für Turbulenzen bzw. Störungen des vorherrschenden Windfeldes im Bereich des Turmkranessorgt. Aufgrund der umgebungsbedingten Störung des vorherrschenden Windfeldes genügen die bisher bekannten passiven Verfahren zur Windfreistellungen nicht mehr den Sicherheitsanforderungen an den Außerbetriebmodus eines Turmdrehkranes. Aus diesem Grund führt die Kransteuerung des Turmdrehkrans der Figur 1 das erfindungsgemäße Verfahren aus, sobald der Au-βerbetriebmodus für den Kran aktiviert wird.
  • Zur Verfahrensausführung ist der Turmdrehkran um eine Messvorrichtung erweitert, deren Windsensoren verteilt an der Kranstruktur montiert sind. Insbesondere sind geeignete Windsensoren in Form des Sensors W1 an der Turmspitze 11 bzw. im Bereich der Abspannung 32, des Windsensors W2 an der Auslegerspitze des Auslegers 30 sowie des Windsensors W3 in unmittelbarer Nähe des Gegenballastes 33 am Gegenauslegers 31 verteilt an am Drehteil der Kranstruktur angebracht.
  • Alle Windsensoren W1, W2 und W3 nehmen kontinuierlich die Windgeschwindigkeit als auch die Windrichtung auf und reichen ihre Messwerte an die Kransteuerung weiter.
  • Im Bereich des Turmfußes 12 in der Nähe des Kranfundamentes 15 ist pro Eckstiel des verbauten Gitterstückes des Turmfußes jeweils wenigstens ein Dehnungsmessstreifen 50 befestigt, um die strukturelle Belastung des Turmfußes aufgrund der dehnenden bzw. stauchenden Verformung der Eckstiele zu erfassen. Die messbaren Verformungen sind ein Indikation für das auf den Kran wirkende Kippmoment.
  • Zusätzlich zu den am Kran gesammelten Winddaten des Sensoren W1, W2, W3 wird auf dem Dach des benachbarten Gebäudes 100 ein externer Windsensor W4 montiert, der ebenfalls die Windgeschwindigkeit bzw. Windrichtung im Bereich des Obergeschosses des Gebäudes 100 aufnimmt. Da der Windsensor W4 deutlich höher als die Kranstruktur gelegen ist, kann in diesem Bereich von einem ungestörten Windfeld ausgegangen werden.
  • Die gesammelten Messdaten der Sensoren W1, W2, W3, der Dehnungsmessstreifen 50 in Kombination mit den ergänzenden Winddaten des externen Sensors W4 werden innerhalb der Kransteuerung ausgewertet und dazu verwendet, eine optimale Position des Auslegers 30, 31 für die Windfreistellung des Krans zu bestimmen. Da die Winddaten kontinuierlich ermittelt werden, erfolgt innerhalb der Kransteuerung eine dynamisch Anpassung der optimalen Position des Oberkrans an das variable Windfeld. Unter Berücksichtigung der berechneten Soll-Position wird das Drehwerk von der Kransteuerung geregelt angesteuert, um das Auslegersystem 30, 31 in die gewünschte Position zu verbringen und zu halten.
  • Das Ausführungsbeispiel der Figur 2 zeigt einen alternativen Drehkran. Identische Bauteile zum Ausführungsbeispiel der Figur 1 werden mit identischen Bezugszeichen versehen. Im Folgenden wird daher nur auf die konstruktiven Unterschiede eingegangen.
  • Der in Figur 2 gezeigte Drehkran umfasst einen mittels des Drehwerkes 20 um die Achse 40 drehbaren Oberkran, der einen wippbar am Kranturm 10 angeordneten Kranausleger 300 sowie den Gegenballast 320 vorsieht. Die Wippbewegung des Auslegers 300 wird über die Wippverseilung 330 erzielt. Im Ausführungsbeispiel der Figur 2 werden die Windsensoren W1, W2 einmal im Bereich der Wippverseilung 330 in Nähe des Gegenballastes 320 (W1) und im Bereich der Auslegerspitze 310 (W2) angeordnet.
  • Analog zum Ausführungsbeispiel der Figur 1 erfolgt eine Messung ergänzender Winddaten durch einen externen Sensor W4 im Dachbereich des benachbarten Gebäudes 100. Die strukturelle Belastung des Krans wird ebenfalls durch angeordnete Dehnungsmessstreifen 50 im Bereich des Turmfußes 12 erfasst. Die optimale Position des um die Achse 40 drehbaren Auslegers 300 wird wie im Beispiel der Figur 1 durch die Kransteuerung berechnet und durch eine geregelte Steuerung des Drehwerkes 20 angefahren. Es besteht ebenfalls die Möglichkeit, für die Bestimmung der optimalen Position des Oberkrans zusätzlich den Wippwinkel des Auslegers 300 zu berücksichtigen und den entsprechenden Wippantrieb gegebenenfalls anzusteuern.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Windfreistellung einer Arbeitsmaschine im Außerbetriebmodus, insbesondere zur Windfreistellung eines Drehkranes/Turmdrehkranes oder Betonverteilermastes, wobei die Arbeitsmaschine wenigstens ein Drehteil umfasst, das mittels eines Drehwerks (20) um eine im wesentlichen vertikale Achse (40) drehbar ist, mit den Verfahrensschritten:
    - Messung ein oder mehrerer Winddaten mittels eines an der Arbeitsmaschine angeordneten Messsystems,
    - Ermittlung einer optimalen Position des Drehteils für eine optimale Windfreistellung der Arbeitsmaschine in Abhängigkeit der erfassten Winddaten und
    - Betätigung des Drehwerkantriebes, um das Drehteil in die ermittelte Position zu verbringen,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass zusätzlich zu den an der Arbeitsmaschine gemessenen Winddaten ergänzende Winddaten in der Maschinenumgebung durch ein oder mehrere externe Sensoren (W1, W2, W3) erfasst werden und für die Ermittlung der optimalen Position berücksichtigt werden, wobei die ergänzenden Winddaten in einem Maschinenumgebungsbereich erfasst werden, in dem ein ungestörtes Windfeld bzw. ein Windfeld mit weniger Störeinflüssen als im Bereich der Arbeitsmaschine vorherrscht..
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren kontinuierlich oder zyklisch ausgeführt wird, um das Drehteil in eine dynamisch veränderliche optimale Position zu fahren.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Regelung des Drehwerkantriebes ausgeführt wird, um das Drehteil in der ermittelten optimalen Position zu halten.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem die Windgeschwindigkeit und/oder die Windrichtung erfasst, insbesondere verteilt an unterschiedlichen Stellen der Arbeitsmaschine erfasst, bevorzugt jedoch mindestens am Drehteil der Arbeitsmaschine, besonders bevorzugt im Bereich einer Auslegerspitze und/oder am Gegenausleger und/oder an der Turmspitze (11).
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Messsystem (50) die strukturelle Belastung der Arbeitsmaschine ein oder mehreren Bereichen der Arbeitsmaschine erfasst, beispielsweise im Bereich der Eckstiele eines Turmfußes (12), und die erfassten Belastungsmesswerte für die Ermittlung der optimalen Position berücksichtigt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass an den ein oder mehreren Positionen dehnende und/oder stauchende Verformungen der Materialstruktur erfasst werden, insbesondere durch den Einsatz ein oder mehrerer Dehnungsmessstreifen (50).
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Steuerung und/oder Regelung des Drehwerkantriebes zur aktiven Windfreistellung etwaige Sicherheitsanforderungen im Steuerungssystem der Arbeitsmaschine berücksichtigt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zum Anfahren der ermittelten optimalen Position ergänzend zum Drehwerk (20) ein oder mehrere weitere Maschinenantriebe gesteuert und/oder geregelt werden, vorzugsweise ein Wippwerk.
  9. Arbeitsmaschine, insbesondere Turmdrehkran oder Betonverteilermast, mit wenigstens einem Drehteil, das mittels eines Drehwerks (20) um eine vertikal stehende Achse (40) drehbar ist, einem Messsystem (50) und einer Maschinensteuerung zur Ausführung des Verfahrens gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche.
EP17702524.4A 2016-02-01 2017-02-01 Verfahren zur windfreistellung einer arbeitsmaschine sowie arbeitsmaschine zur verfahrensausführung Active EP3411322B1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

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