EP3470362A1

EP3470362A1 - Verfahren und vorrichtung zur standsicherheitsüberwachung eines auf einem fahrzeug montierten ladekrans

Info

Publication number: EP3470362A1
Application number: EP18207557.2A
Authority: EP
Inventors: Thomas Zinke
Original assignee: Palfinger AG
Current assignee: Palfinger AG
Priority date: 2011-04-08
Filing date: 2012-04-05
Publication date: 2019-04-17
Anticipated expiration: 2032-04-05
Also published as: US20140032060A1; RU2013149870A; EP3470362B1; EP2694426A1; AT511234B1; AT511234A1; CN103476699A; PL3470362T3; AU2012239830A1; DK3470362T3; BR112013025008A8; US8874329B2; BR112013025008A2; WO2012135882A1; AU2012239830B2; ES2926531T3; CN103476699B; RU2597043C2

Abstract

Verfahren zur Überwachung wenigstens eines Standsicherheitsparameters eines auf einem Fahrzeug (1) montierten Ladekrans (2), wobei das Fahrzeug (1) im Kranbetrieb über Räder (3a, 3b) und über von den Rädern (3a, 3b) gesonderte Abstützelemente (4) am Untergrund abgestützt wird, wobei sowohl Beiträge der Räder (3a, 3b) als auch Beiträge der Abstützelemente (4) zu einer Größe des Standsicherheitsparameters erfasst werden und diese Größe mit wenigstens einem vorbestimmten Grenzwert verglichen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Standsicherheitsparameters eines auf einem Fahrzeug montierten Ladekrans, wobei das Fahrzeug im Kranbetrieb über Räder und über von den Rädern gesonderte Abstützelemente am Untergrund abgestützt wird bzw. abstützbar ist.
Üblicherweise handelt es sich bei den Abstützelementen um in vertikaler Richtung ausfahrbare Stützbeine, die an einer in horizontaler Richtung seitlich ausfahrbaren Abstützverbreiterung montiert sind. Dabei wird die Eigenschaft der Ausfahrbarkeit der Stützbeine und der Abstützverbreiterung durch eine teleskopartige Bauweise ermöglicht. Die im Zusammenhang mit der Erfindung relevanten Fahrzeuge weisen in der Regel entweder eine oder zwei derartige Abstützverbreiterungen mit jeweils zwei Stützbeinen auf.
Nach der EN 12999 ist eine Überlastsicherung für Ladekrane mit Tragfähigkeiten über 1000 kg erforderlich. Gemäß dieser Norm wird die entsprechende Standsicherheitsprüfung mit einer Prüflast durchgeführt, die 125 % der angegebenen Tragfähigkeit entspricht. Wichtig ist, dass dabei mindestens ein mittels einer (in der Regel handbetätigten) Feststellbremse gebremstes Rad am Boden verbleiben muss. In diesem Fall befindet sich der Ladekran in einem sogenannten teilausgehobenen Zustand. Das mindestens eine mittels einer Feststellbremse gebremste Rad, das am Boden verbleiben muss, fungiert als zusätzliche Reibstelle und dient der Aufnahme von Horizontalkräften.
Es ist bekannt, dass die Lastmomentbegrenzung für die Überlastsicherung gemäß der EN 12999 über Hubkraftanpassungen in der Kranhydraulik gelöst wird. Für Kranarbeiten mit seitlich nicht vollständig ausgefahrenen Abstützelementen und/oder Auslegerstellungen über dem Fahrerhaus sind zusätzliche Hubkraftbegrenzungen vorzunehmen. Kennfeldbasierende Hubkraftanpassungen zählen zum Stand der Technik.
Bei derartigen Systemlösungen wird der hohe Einstellungs- und Prüfaufwand allerdings als nachteilig bewertet. Die Gefahr von Fehleinstellungen besteht. Zudem werden keine Nutzlasten berücksichtigt. Um diese Nachteile zu vermeiden, sind bevorzugt Wirkungen der Kranarbeit auf die Gesamtmaschine sensorisch zu erfassen.
Für Autobetonpumpen gibt es Lösungsansätze, die in diese Richtung zielen. Exemplarisch sei in diesem Zusammenhang die Patentschrift DE 103 49 234 A1 genannt. Hier werden zur Überwachung der Standsicherheit die Stützkräfte in den Stützbeinen ermittelt und zu einer Standsicherheitszahl verrechnet. Allerdings befinden sich Autobetonpumpen während ihres Betriebs in einem vollausgehobenen Zustand, d.h. dass keines der Räder den Untergrund berührt. Die für Autobetonpumpen verwendeten Lösungen eignen sich also nicht für die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung relevanten Ladekrane, welche der EN 12999 genügen müssen.
Weitere Lösungsansätze zur Überwachung der Standsicherheit eines auf einem Fahrzeug montierten Krans sind aus der EP 2 298 689 A2 , der EP 1 757 739 A2 und der EP 0 864 473 A2 bekannt. Mit keinem dieser Ansätze kann der EN 12999 Genüge geleistet werden.
Daher besteht die Aufgabe der Erfindung darin, die vorbeschriebenen Nachteile zu vermeiden und eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Lösung zur Standsicherheitsüberwachung eines auf einem Fahrzeug montierten Ladekrans anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale der beiden unabhängigen Ansprüche 1 und 18 gelöst.
Eine der Grundideen der Erfindung besteht also darin, dass nicht nur die Beiträge der Abstützelemente, sondern auch die Beiträge der Räder zur Größe wenigstens eines Standsicherheitsparameters erfasst werden und diese Größe mit wenigstens einem vorbestimmten Grenzwert verglichen wird.
Vorteilhafterweise wird dabei - je nachdem, ob es sich bei dem wenigstens einen vorbestimmten Grenzwert um eine obere oder eine untere kritische Grenze handelt, - bei einer Über- oder Unterschreitung des Grenzwertes wenigstens ein Warnsignal (an das Bedienpersonal des Krans) ausgegeben und/oder wenigstens eine Maßnahme zur Wiedereinhaltung des Grenzwertes durchgeführt. Hierzu zählen insbesondere Korrekturbewegungen des Auslegersystems.
Da die durch die üblicherweise verwendeten Abstützelemente erzielbare Standsicherheit nicht in jedem Teilbereich des theoretisch denkbaren Arbeitsraums des Auslegersystems gleich groß ist und die Abstützelemente unter bestimmten Arbeitsumständen, z.B. auf beengten Baustellen, nicht vollständig ausgefahren werden können, ist es weiterhin vorteilhaft, wenn ein Drehwinkel α des Ladekrans um eine vertikale Achse und/oder ein Ausfahrzustand der Abstützelemente erfasst wird. In diesem Fall ist es möglich, den wenigstens einen Standsicherheitsparameter in Abhängigkeit von dem Drehwinkel α und/oder dem Ausfahrzustand der Abstützelemente zu überwachen. Durch die Erfassung des Ausfahrzustands der Abstützelemente ist die relative Position der Abstützelemente in Bezug auf das Fahrzeug bekannt. Wenn es sich bei den Abstützelementen - wie oben beschrieben - um in vertikaler Richtung ausfahrbare Stützbeine, die an einer in horizontaler Richtung seitlich ausfahrbaren Abstützverbreiterung montiert sind, handelt, so zählt zu der Erfassung des Ausfahrzustands der Abstützelemente sowohl die Erfassung der Strecke, um welche die Abstützverbreiterung ausgefahren ist, als auch die Erfassung der Strecken, um welche die Stützbeine ausgefahren sind.
In bevorzugten Ausführungsbeispielen wird als Standsicherheitsparameter die Anzahl a der Räder und Abstützelemente, über welche das Fahrzeug am Untergrund abgestützt ist, und/oder der Kraft-Standsicherheitsbeiwert S_F überwacht, wobei S_F aus den über die Räder und die Abstützelemente bereitgestellten Abstützkräften F_i berechnet wird. Dabei erfolgt die Berechnung von S_F vorzugsweise nach folgender Formel: $S_{F} = \frac{\sum_{i = 1}^{a_{ges}} F_{i}}{\sum_{i = 1}^{a_{\min} - 1} F_{i, \max}},$
wobei a_ges die Gesamtanzahl der Räder und Abstützelemente, a_min eine vorbestimmte Mindestanzahl an Rädern und Abstützelementen, über welche das Fahrzeug wenigstens am Untergrund abgestützt sein muss, und F_i,max die (a_min -1) größten Abstützkräfte angeben. Bei S_F handelt es sich um eine dimensionslose Größe, die folgenden Effekt hat: Angenommen, das Fahrzeug sei über zwei Vorder- und zwei Hinterräder sowie eine seitlich ausgefahrene Abstützverbreiterung mit zwei Abstützelementen am Untergrund abstützbar, d.h. es würde a_ges=6 gelten. Sei weiterhin angenommen, dass ein labiler Zustand, in dem das Fahrzeug umzukippen droht, dann vorliegt, wenn das Fahrzeug nur noch auf einem Vorder- und einem Hinterrad sowie einem Abstützelement steht, wobei sich das Vorder- und das Hinterrad sowie das Abstützelement auf der gleichen Fahrzeugseite befinden, so müsste man fordern, dass im Betriebszustand zu keiner Zeit der Grenzwert a_min =4 unterschritten wird, um nicht diesen labilen Zustand zu erreichen. Der Vorteil des Kraft-Standsicherheitsbeiwert S_F besteht nun darin, dass man mit seiner Hilfe sehr leicht die Einhaltung dieses vorgegebenen Grenzwertes überwachen kann, indem man darauf achtet, dass der Wert von S_F - nach obiger Formel berechnet - immer größer als eins ist. Im Falle des labilen Zustands, d.h. im Falle von nur noch drei Abstützpunkten, würde nämlich die Kräftesumme im Nenner den gleichen Wert annehmen, wie die Kräftesumme im Zähler, da es sich dann bei den drei größten Abstützkräften um die drei einzigen von Null verschiedenen Abstützkräfte handelt.
In dem Fall, dass das Fahrzeug über zwei Vorderräder und zwei, insbesondere als Zwillingsräder ausgebildete, Hinterräder sowie zwei seitlich ausfahrbare Abstützverbreiterungen mit jeweils zwei Abstützelementen am Untergrund abstützbar ist und der Drehwinkel α des Ladekrans um eine vertikale Achse sowie der Ausfahrzustand der Abstützelemente erfasst wird, ist es vorteilhaft, wenn bei seitlich voll ausgefahrenen Abstützverbreiterungen je nach Drehwinkel α des Ladekrans a_min =6 oder a_min =5 und bei seitlich nicht voll ausgefahrenen Abstützverbreiterungen a_min =6 gewählt wird.
In dem Fall, dass das Fahrzeug über zwei Vorderräder und zwei, insbesondere als Zwillingsräder ausgebildete, Hinterräder sowie eine seitlich ausfahrbare Abstützverbreiterung mit zwei Abstützelementen am Untergrund abstützbar ist und der Drehwinkel α des Ladekrans um eine vertikale Achse sowie der Ausfahrzustand der Abstützelemente erfasst wird, ist es vorteilhaft, wenn bei seitlich voll ausgefahrener Abstützverbreiterung je nach Drehwinkel α des Ladekrans a_min =6 oder a_min =4 und bei seitlich nicht voll ausgefahrener Abstützverbreiterung a_min =6 gewählt wird.
Es sei angemerkt, dass durch die Einhaltung der in den letzten beiden Abschnitten genannten Grenzwerte für a_min automatisch auch die eingangs erwähnte Norm EN 12999 erfüllt wird, vorausgesetzt, dass alle Räder durch eine Feststellbremse bremsbar sind.
Werden die über die Räder bereitgestellten Abstützkräfte F_i erfasst, so bietet es sich an, im Zuge der Standsicherheitsüberwachung auch noch zusätzlich die Achslasten zu überwachen, da sie sich sehr einfach aus den entsprechenden Abstützkräften F_i (durch Summenbildung) berechnen lassen. Bei der Achslast handelt es sich um den Anteil der Gesamtmasse (Eigenmasse und Masse der Ladung eines Fahrzeugs), der auf eine Achse (einen Radsatz) dieses Fahrzeugs entfällt.
Besonders vorteilhaft ist es, die über die Räder bereitgestellten Abstützkräfte F_i über eine Messung von Entfederungswegen (der Radfederungen) zu ermitteln. Hierzu ist es vorteilhaft, für jedes der Räder einmal eine Entfederungskennlinie (Entfederungsweg in Abhängigkeit von der Abstützkraft) zu ermitteln. Anschließend können diese Kennlinien jederzeit für eine Umrechnung der gemessenen Entfederungswege in Abstützkräfte verwendet werden. Der maximal mögliche Entfederungsweg entspricht dem Weg, bei dem ein Rad vom Untergrund abhebt und die von diesem Rad bereitgestellte Abstützkraft den Wert Null annimmt. Diese Vorgehensweise bietet sich vor allem bei Fahrzeugen an, die Blattfederungen mit einer linearen Federcharakteristik aufweisen. Bei andersartigen Federungen könnte man z.B. der Einfachheit halber auch die gemessenen Längen L_i der Schwingungsdämpfer der Räder direkt in einen Längen-Standsicherheitsbeiwert S_L umrechnen, und den Wert von S_L überwachen. Dabei erfolgt die Berechnung von S_L vorzugsweise nach folgender Formel: $S_{L} = \frac{\sum_{i = 1}^{r_{ges}} L_{rest, i}}{\sum_{i = 1}^{r_{\min} - 1} L_{rest, i, \max}}, {mit L}_{rest, i} = L_{grenz, i} - L_{i},$
wobei r_ges die Gesamtanzahl der Räder, r_min eine vorbestimmte Mindestanzahl an Rädern, über welche das Fahrzeug wenigstens am Untergrund abgestützt sein muss, L_rest,i die Restlängen der Schwingungsdämpfer bis zum Abheben der Räder, L_grenz,i die Grenzlängen der Schwingungsdämpfer, bei denen die Räder vom Untergrund abheben, und L_rest,i,max die (r_min- 1) größten Restlängen der Schwingungsdämpfer angeben. Wie im Falle des Kraft-Standsicherheitsbeiwert S_F könnte man dann im Zuge der Standsicherheitsüberwachung darauf achten, dass der Wert von S_L immer größer als eins ist.
Ein weiteres vorteilhaftes Ausführungsbeispiel besteht darin, dass der Ausfahrzustand der Abstützelemente erfasst wird, und darauf basierend, die möglichen Kippkanten K_j des Fahrzeugs im Kranbetrieb berechnet werden. Berechnet man darüber hinaus die Abstände I_i,Kj der Räder und Abstützelemente zu den Kippkanten K_j und erfasst man gleichzeitig den Drehwinkel α des Ladekrans um eine vertikale Achse sowie die über die Räder und die Abstützelemente bereitgestellten Abstützkräften F_i , so ist es möglich, in Abhängigkeit von dem Drehwinkel α des Ladekrans in Bezug auf die momentan relevante Kippkante K_a als Standsicherheitsparameter das Reststandmoment M_rest,Kα zu überwachen, wobei sich M_rest,Kα nach folgender Formel berechnen lässt: $M_{rest, Kα} = \sum_{i = 1}^{a_{ges}} F_{i} \cdot l_{iKα},$
wobei a_ges wiederum die Gesamtanzahl der Räder und Abstützelemente angibt.
Schutz wird auch begehrt für eine Vorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Standsicherheitsparameters eines auf einem Fahrzeug montierten Ladekrans, wobei das Fahrzeug im Kranbetrieb über Räder und über von den Rädern gesonderte Abstützelemente am Untergrund abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aufweist:

Rad- und Abstützelement-Messeinrichtungen, durch welche sowohl Beiträge der Räder als auch Beiträge der Abstützelemente zur Größe des wenigstens einen Standsicherheitsparameters erfassbar sind, und
eine Steuer- und Regeleinheit, welcher Messsignale der Rad- und Abstützelement-Messeinrichtungen zuführbar sind,

Bei dem wenigstens einen Standsicherheitsparameter kann es sich wiederum - genauso wie im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben - um die Anzahl a der Räder und Abstützelemente, über welche das Fahrzeug am Untergrund abgestützt ist und/oder den Kraft-Standsicherheitsbeiwert S_F und/oder das Reststandmoment M_rest,Kα in Abhängigkeit von dem Drehwinkel α des Ladekrans in Bezug auf die momentan relevante Kippkante K_α handeln.
Vorteilhafterweise ist durch die Steuer- und Regeleinheit bei einer Über- bzw. Unterschreitung des wenigstens einen vorbestimmten Grenzwertes wenigstens ein Warnsignal generierbar und/oder wenigstens eine Maßnahme zur Wiedereinhaltung des wenigstens einen vorbestimmten Grenzwertes steuerbar. Das Warnsignal kann durch die Steuer- und Regeleinheit z.B. in Form einer elektrischen Pulsfolge generiert und anschließend mittels Warnleuchten und/oder Lautsprechern in ein optisches und/oder akustisches Signal umgewandelt werden. Die wenigstens eine Maßnahme zur Wiedereinhaltung des wenigstens einen vorbestimmten Grenzwertes kann beispielsweise als programmierter Handlungsablauf in der Steuer- und Regeleinheit hinterlegt sein. Im einfachsten Fall handelt es sich bei dem Handlungsablauf um einen Stopp-Vorgang, durch den der Kranbetrieb gestoppt wird.
Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Vorrichtung eine Drehwinkel-Messeinrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels α des Ladekrans um eine vertikale Achse und/oder eine Ausfahrzustand-Messeinrichtung zur Erfassung eines Ausfahrzustands der Abstützelemente aufweist, wobei die Messsignale der Drehwinkel- und/oder der Ausfahrzustand-Messeinrichtung (z.B. über entsprechende Signalleitungen oder durch eine drahtlose Übertragung) der Steuer- und Regeleinheit zuführbar sind. Für den Fall, dass es sich bei den Abstützelementen um Stützbeine, die an einer seitlich ausfahrbaren Abstützverbreiterung montiert sind, handelt und dass alle nicht-variablen Parameter (wie z.B. die Montageposition der Abstützverbreiterung am Fahrzeugrahmen) bekannt und in der Steuer- und Regeleinheit hinterlegt sind, ist es zur Bestimmung der Position der Abstützelemente relativ zum Fahrzeug nur noch erforderlich, mit Hilfe der Ausfahrzustand-Messeinrichtung die Ausfahrlängen der Abstützverbreiterung und der Stützbeine zu erfassen.
Für den Fall, dass die Abstützelemente an wenigstens einer seitlich ausfahrbaren Abstützverbreiterung angeordnet sind und der Ladekran auf einem Kransockel, welcher mit der wenigstens einen Abstützverbreiterung verbunden ist, ruht, ist es vorteilhaft, die Abstützelement-Messeinrichtungen in den Abstützelementen und/oder an der Verbindung der Abstützelemente mit der Abstützverbreiterung und/oder an der Verbindung der Abstützverbreiterung mit dem Kransockel anzuordnen.
In einer bevorzugten Ausführungsform sind durch die Rad- und Abstützelement-Messeinrichtungen die über die Räder und die Abstützelemente bereitgestellten Abstützkräfte F_i erfassbar. Das ist im Falle der durch die Abstützelemente bereitgestellten Abstützkräfte F_i z.B. dadurch möglich, dass die Abstützelement-Messeinrichtungen als Kraftmesszellen ausgebildet sind. Im Falle der Räder kann die Messung der Abstützkräfte F_i beispielsweise über eine Messung von Entfederungswegen (der Radfederungen) bzw. der Längen L_i der Schwingungsdämpfer (z.B. mittels Seillängengebern) oder über eine Messung der Reifeninnendrücke erfolgen. Weiterhin ist es denkbar, eine Radkraftmessung mit Hilfe von Dehnungsmessstreifen nahe der Achsenenden zu realisieren. Werden die über die Räder bereitgestellten Abstützkräfte F_i erfasst, so bietet es sich (wie weiter oben bereits beschrieben) an, im Zuge der Standsicherheitsüberwachung - mit Hilfe der Steuer- und Regeleinheit - auch noch zusätzlich die Achslasten zu überwachen, da sie sich sehr einfach aus den entsprechenden Abstützkräften (durch Summenbildung) berechnen lassen.
Weitere Ausführungsbeispiele zeichnen sich dadurch aus, dass (bei bekannter Position der Position der Abstützelemente relativ zum Fahrzeug) durch die Steuer- und Regeleinheit die Kippkanten K_j des Fahrzeugs im Kranbetrieb und zusätzlich die Abstände I_i,Kj der Räder und Abstützelemente zu den Kippkanten K_j berechenbar sind. Unter dieser Voraussetzung kann dann nämlich (wie weiter oben beschrieben) in weiterer Folge als Standsicherheitsparameter das Reststandmoment M_rest,Kα überwacht werden.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der Figurenbeschreibung unter Bezugnahme auf die in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1: eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Fahrzeugs, auf dem ein Ladekran montiert ist und das für die vorliegende Erfindung relevant ist,
Fig. 2: ein Modell des in Fig. 1 dargestellten Fahrzeugs, in dem einige der für die Standsicherheitsüberwachung relevanten Parameter eingezeichnet sind,
Fig. 3a, 3b, 4a, 4b: Grenzwertdarstellungen für die Mindestanzahl an Rädern und Abstützelementen, über welche das Fahrzeug in unterschiedlichen Ausführungsformen wenigstens am Untergrund abgestützt sein muss, in Abhängigkeit von dem Drehwinkel α des Ladekrans und dem Ausfahrzustand der Abstützelemente,
Fig. 5: einen beispielhaften Verlauf des Kraft-Standsicherheitsbeiwerts S_F in Abhängigkeit von dem Drehwinkel α des Ladekrans und
Fig. 6: eine schematische Darstellung eines möglichen Schwingungsdämpfers eines Rads.

In der Fig. 1 ist schematisch eines der Beispiele für ein Fahrzeug 1 dargestellt, auf dem ein Ladekran 2 montiert ist und dessen Standsicherheit mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung überwacht werden kann. In diesem Fall ist das Fahrzeug 1 über zwei Vorderräder 3a und vier als Zwillingsräder ausgebildete Hinterräder 3b sowie eine seitlich ausfahrbare Abstützverbreiterung 5 mit zwei Abstützelementen 4 am Untergrund abstützbar. Zu sehen sind weiterhin eine der Achsen 6 des Fahrzeugs 1, ein Teil des Fahrzeuggestells 9, eine Steuer- und Regeleinheit 7 und der Kransockel 8 des Ladekrans 2. Nicht zu sehen sind die Rad-, Abstützelement-, Drehwinkel- und Ausfahrzustand-Messeinrichtungen, da diese teilweise in bestimmte Fahrzeugbestandteile - wie z.B. im Falle der Abstützelement-Messeinrichtungen in die Stützfüße 4 - integriert sind oder von anderen Fahrzeugbestandteilen verdeckt werden.
Die Fig. 2 zeigt ein Modell des in Fig. 1 dargestellten Fahrzeugs 1 in der Draufsicht. In diesem Modell sind die Abstützpunkte am Untergrund (schwarz-weiße Kreise), die Position des Kransockels 8, die gleichzeitig auch den Schnittpunkt der vertikalen Achse, um welche der Ladekran 2 gedreht werden kann, mit der horizontalen Fahrzeugebene definiert, eine der in diesem Zustand möglichen Kippkanten K_a und die Abstände I_i,Kα der Abstützpunkte (Räder 3a und 3b und Abstützelemente 4) zu der Kippkanten K_α eingezeichnet. Das Modell beinhaltet weiterhin eine Definition des Drehwinkels α des Ladekrans 2 um die vertikale Achse. Es sei angemerkt, dass es sich bei den Rädern 3a und 3b in Wirklichkeit natürlich nicht um Abstützpunkte, sondern um Abstützflächen handelt. In erster Nährung sei hier aber von Abstützpunkten ausgegangen.
Den Figuren 3a, 3b, 4a und 4b können bevorzugte Grenzwerte für die Mindestanzahl an Rädern 3a und 3b und Abstützelementen 4, über welche das Fahrzeug 1 in unterschiedlichen Ausführungsformen wenigstens am Untergrund abgestützt sein muss, in Abhängigkeit von dem Drehwinkel α des Ladekrans 2 und dem Ausfahrzustand der Abstützelemente 4 dargestellt. Die Bezugszeichen sind stellvertretend für diese Figurengruppe nur in der Fig. 3a angegeben. Die Figuren 3a und 3b beziehen sich auf den Fall, dass das Fahrzeug 1 maximal über zwei Vorderräder 3a und zwei als Zwillingsräder ausgebildete Hinterräder 3b sowie zwei seitlich ausfahrbare Abstützverbreiterungen 5 mit jeweils zwei Abstützelementen 4 am Untergrund abstützbar ist. In diesem Fall ist es vorteilhaft, wenn bei seitlich voll ausgefahrenen Abstützverbreiterungen 5 (Fig. 3b) bei einem Drehwinkel α des Ladekrans 2 zwischen ca. 225° und 315° a_min =6 oder a_min =5 und bei seitlich nicht voll ausgefahrenen Abstützverbreiterungen 5 (Fig. 3a) immer a_min =6 gewählt wird, um die Standsicherheit des Fahrzeugs 1 im Kranbetrieb zu gewährleisten. Wenn das Fahrzeug hingegen nur eine seitlich ausfahrbare Abstützverbreiterung 5 mit zwei Abstützelementen 4 aufweist, so ist es vorteilhaft, bei seitlich voll ausgefahrenen Abstützverbreiterungen 5 (Fig. 4b) bei einem Drehwinkel α des Ladekrans 2 zwischen ca. 225° und 315° a_min =6 oder a_min =4 und bei seitlich nicht voll ausgefahrenen Abstützverbreiterungen 5 (Fig. 4a) a_min =6 zu wählen.
In der Fig. 5 ist ein beispielhafter Verlauf des Kraft-Standsicherheitsbeiwerts S_F in Abhängigkeit von dem Drehwinkel α des Ladekrans 2 dargestellt. Dieser Verlauf ergibt sich in etwa für die in Fig. 3b dargestellte Situation. Es ist sehr gut erkennbar, dass der Wert von S_F zwischen ca. 225° und 315° ein absolutes Minimum annimmt. Hier befindet sich der Ladekran 2 bzw. das Auslegersystem über der Fahrerkabine. Zur Gewährleistung der Standsicherheit ist es daher vorteilhaft, für diesen Winkelbereich a_min =6 zu fordern.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines möglichen Schwingungsdämpfers 10 eines der Räder 3a und 3b. Gestrichelt ist die Stellung des Schwingungsdämpfers 10 eingezeichnet, bei der das Rad vom Untergrund abheben würde. Weiterhin sind die für die Berechnung des Längen-Standsicherheitsbeiwert S_L relevanten Größen L_i und L_grenz,i eingezeichnet.

Claims

Verfahren zur Überwachung wenigstens eines Standsicherheitsparameters eines auf einem Fahrzeug (1) montierten Ladekrans (2), wobei das Fahrzeug (1) im Kranbetrieb über Räder (3a, 3b) und über von den Rädern (3a, 3b) gesonderte Abstützelemente (4) am Untergrund abgestützt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl Beiträge der Räder (3a, 3b) als auch Beiträge der Abstützelemente (4) zu einer Größe des Standsicherheitsparameters erfasst werden und diese Größe mit wenigstens einem vorbestimmten Grenzwert verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
- bei einer Über- oder Unterschreitung des wenigstens einen vorbestimmten Grenzwertes wenigstens ein Warnsignal ausgegeben und/oder wenigstens eine Maßnahme zur Wiedereinhaltung des wenigstens einen vorbestimmten Grenzwertes durchgeführt wird, und/oder

- ein Drehwinkel (α) des Ladekrans (2) um eine vertikale Achse und/oder ein Ausfahrzustand der Abstützelemente (4) erfasst wird, wobei der wenigstens eine Standsicherheitsparameter vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Drehwinkel (α) des Ladekrans (2) und/oder dem Ausfahrzustand der Abstützelemente (4) überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Standsicherheitsparameter eine Anzahl (a) der Räder (3a, 3b) und Abstützelemente (4), über welche das Fahrzeug (1) am Untergrund abgestützt ist, überwacht wird, und/oder dass als Standsicherheitsparameter ein Kraft-Standsicherheitsbeiwert (S_F ) überwacht wird, wobei der Kraft-Standsicherheitsbeiwert (S_F ) aus über die Räder (3a, 3b) und die Abstützelemente (4) bereitgestellten Abstützkräften (F_i ) berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraft-Standsicherheitsbeiwert (S_F ) nach folgender Formel berechnet wird: $S_{F} = \frac{\sum_{i = 1}^{a_{ges}} F_{i}}{\sum_{i = 1}^{a_{\min} - 1} F_{i, \max}},$
wobei (a_ges ) eine Gesamtanzahl der Räder (3a, 3b) und Abstützelemente (4) angibt, (a_min ) eine vorbestimmte Mindestanzahl an Rädern (3a, 3b) und Abstützelementen (4), über welche das Fahrzeug (1) wenigstens am Untergrund abgestützt sein muss, angibt und (F _i,max) die (a_min -1) größten Abstützkräfte angeben.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Räder (3a, 3b) des Fahrzeugs (1) an Achsen (6) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Achslasten überwacht werden, wobei die Achslasten aus den über die Räder (3a, 3b) bereitgestellten Abstützkräften (F_i ) berechnet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Räder (3a, 3b) bereitgestellten Abstützkräfte (F_i ) über eine Messung von Entfederungswegen ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Längen (L_i ) von Schwingungsdämpfern (10) der Räder (3a, 3b) erfasst werden und dass ein Längen-Standsicherheitsbeiwert (S_L ) überwacht wird, wobei der Längen-Standsicherheitsbeiwert (S_L ) aus den gemessenen Längen (L_i ) berechnet wird, und wobei der Längen-Standsicherheitsbeiwert (S_L ) vorzugsweise nach folgender Formel berechnet wird: $S_{L} = \frac{\sum_{i = 1}^{r_{ges}} L_{rest, i}}{\sum_{i = 1}^{r_{\min} - 1} L_{rest, i, \max}}, {mit L}_{rest, i} = L_{grenz, i} - L_{i},$
wobei (r_ges ) eine Gesamtanzahl der Räder (3a, 3b) angibt, (r_min ) eine vorbestimmte Mindestanzahl an Rädern (3a, 3b), über welche das Fahrzeug (1) wenigstens am Untergrund abgestützt sein muss, angibt, (L_rest,i ) Restlängen der Schwingungsdämpfer (10) bis zum Abheben der Räder (3a, 3b) angeben, (L_grenz,i ) Grenzlängen der Schwingungsdämpfer (10), bei denen die Räder (3a, 3b) vom Untergrund abheben, angeben und (L_rest,i,max) die (r_min-1) größten Restlängen der Schwingungsdämpfer (10) angeben.
Verfahren nach Anspruch 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass im Kranbetrieb eine Bedingung S_F >1 und/oder eine Bedingung S_L >1 eingehalten wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Kippkanten (K_j ) des Fahrzeugs (1) im Kranbetrieb berechnet werden, und dass vorzugsweise Abstände (I_i,Kj ) der Räder (3a, 3b) und Abstützelemente (4) zu den Kippkanten (K_j ) berechnet werden.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Drehwinkel (α) des Ladekrans (2) um eine vertikale Achse erfasst wird und die über die Räder (3a, 3b) und die Abstützelemente (4) bereitgestellten Abstützkräften (F_i ) ermittelt werden, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von dem Drehwinkel (α) des Ladekrans (2) in Bezug auf eine momentane Kippkante (K_α ) als Standsicherheitsparameter ein Reststandmoment (M_rest,Kα ) überwacht wird, wobei das Reststandmoment (M_rest,Kα ) nach folgender Formel berechnet wird: $M_{rest, Kα} = \sum_{i = 1}^{a_{ges}} F_{i} \cdot l_{iKα},$
wobei (a_ges ) die Gesamtanzahl der Räder (3a, 3b) und Abstützelemente (4) angibt.
Vorrichtung zur Überwachung wenigstens eines Standsicherheitsparameters eines auf einem Fahrzeug (1) montierten Ladekrans (2), wobei das Fahrzeug (1) im Kranbetrieb gleichzeitig über Räder (3a, 3b) und über von den Rädern (3a, 3b) gesonderte Abstützelemente (4) am Untergrund abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aufweist:
- Rad- und Abstützelement-Messeinrichtungen, durch welche sowohl Beiträge der Räder (3a, 3b) als auch Beiträge der Abstützelemente (4) zur Größe des wenigstens einen Standsicherheitsparameters erfassbar sind, und

- eine Steuer- und Regeleinheit (7), welcher Messsignale der Rad- und Abstützelement-Messeinrichtungen zuführbar sind,
wobei durch die Steuer- und Regeleinheit (7) eine Größe des wenigstens einen Standsicherheitsparameters ermittelbar und mit wenigstens einem vorbestimmten Grenzwert vergleichbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass
- durch die Steuer- und Regeleinheit (7) bei einer Über- oder Unterschreitung des wenigstens einen vorbestimmten Grenzwertes wenigstens ein Warnsignal generierbar und/oder wenigstens eine Maßnahme zur Wiedereinhaltung des wenigstens einen vorbestimmten Grenzwertes steuerbar ist, und/oder

- die Vorrichtung eine Drehwinkel-Messeinrichtung zur Erfassung eines Drehwinkels (α) des Ladekrans (2) um eine vertikale Achse und/oder eine Ausfahrzustand-Messeinrichtung zur Erfassung eines Ausfahrzustands der Abstützelemente (4) aufweist, wobei Messsignale der Drehwinkel- und/oder der Ausfahrzustand-Messeinrichtung der Steuer- und Regeleinheit (7) zuführbar sind.
Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, wobei die Abstützelemente (4) an wenigstens einer seitlich ausfahrbaren Abstützverbreiterung (5) angeordnet sind und der Ladekran (2) auf einem Kransockel (8), welcher mit der wenigstens einen Abstützverbreiterung (5) verbunden ist, ruht, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstützelement-Messeinrichtungen in den Abstützelementen (4) und/oder an einer Verbindung der Abstützelemente (4) mit der Abstützverbreiterung (5) und/oder an einer Verbindung der Abstützverbreiterung (5) mit dem Kransockel (8) angeordnet sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Rad- und Abstützelement-Messeinrichtungen die über die Räder (3a, 3b) und die Abstützelemente (4) bereitgestellten Abstützkräfte (F_i ) erfassbar sind, wobei die über die Räder (3a, 3b) bereitgestellten Abstützkräfte (F_i ) vorzugsweise über eine Messung von Entfederungswegen erfassbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Rad-Messeinrichtungen Längen (L_i ) von Schwingungsdämpfern (10) der Räder (3a, 3b) erfassbar sind.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Steuer- und Regeleinheit (7) Kippkanten (K_j ) des Fahrzeugs (1) im Kranbetrieb berechenbar sind, und dass vorzugsweise durch die Steuer- und Regeleinheit (7) Abstände (I_i,Kj ) der Räder (3a, 3b) und Abstützelemente (4) zu den Kippkanten (K_j ) berechenbar sind.
Fahrzeug (1), auf dem ein Ladekran (2) montiert ist und das Räder (3a, 3b) sowie ausfahrbare Abstützelemente (4) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) eine Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 16 aufweist.