EP3661864A1 - Verfahren zum heben und/oder senken eines lastaufnahmemittels eines hebezeugs, insbesondere eines krans, und hebezeug hierfür - Google Patents

Verfahren zum heben und/oder senken eines lastaufnahmemittels eines hebezeugs, insbesondere eines krans, und hebezeug hierfür

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Publication number
EP3661864A1
EP3661864A1 EP18750421.2A EP18750421A EP3661864A1 EP 3661864 A1 EP3661864 A1 EP 3661864A1 EP 18750421 A EP18750421 A EP 18750421A EP 3661864 A1 EP3661864 A1 EP 3661864A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
load
sensor
speed
hoist
receiving means
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP18750421.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Giuliano Persico
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konecranes Global Oy
Original Assignee
Konecranes Global Oy
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konecranes Global Oy filed Critical Konecranes Global Oy
Publication of EP3661864A1 publication Critical patent/EP3661864A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/04—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack
    • B66C13/06—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads
    • B66C13/063—Auxiliary devices for controlling movements of suspended loads, or preventing cable slack for minimising or preventing longitudinal or transverse swinging of loads electrical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/16—Applications of indicating, registering, or weighing devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C13/00—Other constructional features or details
    • B66C13/18—Control systems or devices
    • B66C13/46—Position indicators for suspended loads or for crane elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C17/00—Overhead travelling cranes comprising one or more substantially horizontal girders the ends of which are directly supported by wheels or rollers running on tracks carried by spaced supports

Definitions

  • the invention relates to a method for lifting and / or lowering a
  • Misfire detection system also includes a hook
  • Tilt value exceeds a threshold.
  • German patent application DE 10 2012 015 095 A1 describes a crane, on whose hook an angle measuring unit is mounted.
  • This angle measuring unit can by means of a tilt sensor, the deflection of the hook from the desired position - preferably from the vertical direction - determine and thereby prevent false hooking of the load in the hook and allow safe gripping.
  • DE 10 2009 032 269 A1 relates to a crane control system for controlling a lifting mechanism of a crane, which takes into account a vibration dynamics based on an extensibility of the hoisting cable. This is the crane control with a
  • the present invention has for its object to provide an improved method for lifting and / or lowering a lifting device of a hoist, in particular a crane, as well as a corresponding hoist therefor, each providing an automatic reduction of power surges when lifting the load-carrying means and in particular a longer Lifespan of the suspension means allows.
  • a method for lifting and / or lowering a load-receiving means of a hoist in particular a crane, wherein the hoist for lifting and / or lowering of the load-receiving means by means of a
  • Control unit can be operated at least at a first speed or at a second speed, wherein the first speed is less than the second speed, thereby improving that by means of a
  • an inclination angle of the load receiving means is determined and / or is determined by means of a state sensor as a state of the load receiving means, whether the load receiving means is free or occupied, and that a
  • Evaluation unit cooperates with the control unit such that is prevented or allowed by the evaluation unit in dependence of the determined inclination angle and / or the determined state of the load receiving means that the hoist is operated by means of the control unit at the second speed.
  • This advantageously allows an automatic reduction of power surges when lifting the load receiving means and in particular an extended life of the support means.
  • a sensor-based situation detection and monitoring based on situation-dependent, in particular automatic, allow or prevent the second speed through the evaluation, automatically reducing power surges when lifting the lifting device and in particular a longer Life of the suspension means causes.
  • the inclination sensor and / or the condition sensor are preferably arranged on the load receiving means.
  • provision may be made for the control unit to receive an enable signal generated by the evaluation unit for permitting the second speed or a blocking signal for preventing the second speed. If the enable signal or blocking signal is missing, that is, is not received by the control unit, because it is not generated by the evaluation unit or a transmission to the control unit is prevented thereby preventing or allowing the second speed.
  • the evaluation unit it is also conceivable for the evaluation unit to generate or at least transmit a corresponding blocking signal or, for example, for the automatic automatic enabling or preventing of the second speed
  • Release signal is inhibited and thereby the second speed is allowed or prevented.
  • the situation-dependent prevention then takes place in such a way that control commands which are triggered by an operator and which are directed toward effecting the second speed in the sense of desired speed values are processed by the control unit in such a way that the hoist only has a second speed which is prevented lower
  • Speed such as the first speed is operated. Also, corresponding control commands can be ignored by the control unit, so that no lifting or lowering movement is performed. In order for the hoist to be operated at the second speed, this must be allowed to the control unit by the evaluation unit according to the situation.
  • Typical values for the first speed vi are in a range of about 1 to 2 m / min. If a pole-changing three-phase synchronous machine is used as the electric motor of the linear actuator, v1 / v2 ratios 1/6, 1/4, 2/4 or also 2/6 are conceivable.
  • a prevented second speed can also represent an upper limit for speeds permitted within the speed range, including the first speed.
  • the v1 / v2 ratio can increase significantly and be for example 1: 100.
  • situations when lifting the load-carrying means can be recognized, in which a usually sluggish suspension means of the hoist, on which the lifting to be lifted
  • Lifting device is initially tightened to load loads that come from the load handling equipment and any load attached to it, so that then by rising and the load forces finally surpassing lifting forces of the hoist further lifting the
  • Lifting means take place and thereby the load can be raised.
  • Hub class and a more favorable design of all load-bearing parts of the hoist or crane can be achieved. This is possible because lower calculation factors can be selected by reducing force impacts for calculating the design of the load-bearing parts according to the applicable standards for cranes and hoists.
  • any sensor capable of measuring an angle can be used, in particular inclinometer or accelerometer. As possible
  • Condition sensors are sensors in question, which are able to detect an object or its presence or absence.
  • Conceivable for example, optical sensors, in particular based on infrared waves, sensors that work with radio waves, or capacitive
  • the stop means can be provided with an RFI D transponder and recognized and read out by means of the condition sensor.
  • the state sensor can also be designed as a non-contact proximity sensor.
  • the state sensors which can be used in the present case are thus designed in such a way that both the state "free” and the state "occupied” can be detected for the load-carrying device, regardless of its position or inclination and also independently of any load forces, in particular hoisting rope forces.
  • the angle of inclination is determined in relation to a rest position of the lifting device suspended on a suspension element of the hoisting device.
  • the rest position corresponds to a pendulum-free equilibrium position of the freely suspended lifting device, in which the angle of inclination zero and the support means is streamlined.
  • Evaluation unit can be detected.
  • an operation of the hoist at the second speed for lifting and / or lowering is prevented if the angle of inclination exceeds a predetermined limit value in particular less than 10 °, preferably less than 5 ° and particularly preferably up to 4 °, reaches or exceeds and is preferably additionally detected by means of the condition sensor that the load-receiving means is occupied.
  • Inclination angle can be set, for example, in the evaluation and thereby specified.
  • Evaluation unit prevents too fast operation of the hoist, in particular at the second speed, with a correspondingly large angle of inclination and only a slower compared to the second speed operation, in particular at the first speed is allowed. If in addition a condition sensor is used, it can be provided that the second speed is only prevented if the condition of the load receiving means is detected as "occupied”, since otherwise, ie in the condition "free", no critical force impulse threatens and consequently also the second speed can be allowed.
  • an operation of the hoist with the second speed is allowed at the earliest when the inclination angle is at least below the predetermined limit or zero, but preferably with a delay after the inclination angle has fallen below the predetermined limit, in particular continuously, or is zero.
  • the support means is streamlined and the angle of inclination is correspondingly low.
  • the load is lifted pendulum-free, so that the inclination angle of the rest position corresponding value of zero is determined.
  • a critical impulse when lifting the load is therefore no longer to be feared when the load is actually already raised.
  • the delay is therefore set so that, after the delay has elapsed, it can be assumed that at least the suspension element and a possible stop means are sufficiently tightened by an operation of the hoist until the delay has expired at the first speed and have already received corresponding load forces and preferably even any load attached to the load receiving means is already raised in order to reduce the force impulses occurring in this case. Since the load-carrying means is usually not lowered excessively over the height required for attaching the load, the required or sufficient delay can be determined from this within which can be assumed by a lifting operation of the hoist, at least from the start recording or initiation of load forces. This can prevent critical power surges, which threaten if the hoist was operated before the introduction of load forces in the support means when lifting at the second speed.
  • the delay is preferably specified as a function of time. In this case, it may be provided that from the time the limit falls below a predetermined period of time must elapse, which is adjustable for example via a timer connected to the evaluation unit and during which the hoist must be operated at the first speed.
  • the time-dependent delay is in particular in the range between 0.5 s and 10 s, preferably between 0.5 s and 5 s, and particularly preferably at about 2 s to 3 s. Alternatively is also one
  • a predetermined length of the support means must be wound by a drum of the hoist. This can be monitored for example by means of a rotary or displacement sensor. In this connection, in particular, speeds which are actually carried out by the hoisting gear and their duration can be recorded, and from this, as well as from known drum dimensions, in particular continuously, the length wound up can be calculated.
  • the limit value has to be undershot, at least at the end of the deceleration, preferably uninterrupted during the deceleration, so that the second speed is permitted.
  • the delay is restarted if the determined angle of inclination again reaches and / or exceeds the limit value before the end of the respective deceleration or, in the case of a time-dependent deceleration, the hoisting mode of the hoist is slower during the deceleration than at the first speed or stopped in the meantime. Before the expiration of each predetermined delay, the second speed is prevented.
  • Hoist at the second speed is not only prevented when the inclination angle reaches or exceeds the predetermined limit, but also when the inclination angle is less than the predetermined limit or zero and in addition, especially when lifting the load receiving means, a load on the load receiving means, the from one to the
  • the limit is preferably up to 500 N, that is about 50 kg.
  • the desired limit for the Load force can for example be set in the evaluation unit and thereby specified.
  • load sensors are among other things
  • the weight of the sling should not lead to the response, that is exceeding the set limit, the load sensor.
  • the threshold may be set correspondingly higher than indicated above.
  • the taring function allows only the net weight of the load and the net load exerted by the load to be detected by the load sensor, not the weight or load of the sling. According to the invention, therefore, operation of the hoist at the second speed can not only be done in
  • the limit value is preferably set so that its
  • slippery sling has not been sufficiently tightened to avoid a critical impact. In these situations, the second speed is therefore prevented.
  • operation of the hoist at the second speed is allowed when the inclination angle is below the limit, and in addition, especially when lifting the load receiving means, a load acting on the load receiving means, which is determined by means of the load sensor, reaches or exceeds the limit or the Limit value even after a delay has passed.
  • operation of the hoist at the second speed can therefore be permitted not only as a function of the determined angle of inclination and / or of the determined state, but also as a function of the determined load force.
  • the delay may be time-dependent or path-dependent in the sense already described above. An increase in load within the limit the respective delay is then interpreted as a sufficient tightening of the suspension means and a possible stop means and already initiated introduction of load forces in the suspension means, so that no critical power surge more threatens and therefore for the further operation of the hoist for lifting the
  • the second speed can be allowed.
  • the second speed can therefore be allowed with a load-force-dependent delay.
  • Allowing the second speed are particularly advantageous when a state sensor is used, which determines the state "occupied" in a stop means attached to the load receiving means, but does not recognize that no load or load is attached to the stop means, the critical
  • the appropriately adjustable delays prevent the second speed from being unnecessarily prevented because of the inability to reach and / or exceed the limit value for the load force, provided that a condition sensor is used, it can be provided in an advantageous manner in that operation of the hoist at the second hoisting speed is permitted when it is detected by means of the condition sensor that the load receiving means is free, in particular even when the determined angle of inclination is
  • Lifting device rests on the ground or a load. This also corresponds a situation-dependent permitting the second speed.
  • Tilt angle and / or depending on a determined load force only prevented when the load pickup is actually occupied. Otherwise, the determined angle of inclination and the determined load force remain unconsidered, regardless of whether the determined angle of inclination or the determined load force falls below or reaches or exceeds the respectively predetermined limit value.
  • it is basically sufficient if only one state sensor is provided and the inclination sensor and load sensor are dispensed with. It is also possible that no inclination angle and no load force are determined with free load receiving means and existing inclination sensor and / or load sensor. In such an energy-efficient design will be
  • Condition sensor was determined that the load-bearing device is busy. When a condition sensor is used, this makes it possible, at least when lifting, for the second speed to always be allowed in situations, and for one
  • sensor signals which are determined by means of a signal transmission module arranged on the load receiving means
  • Inclination angle and / or the determined state and / or the determined load force correspond to the outside of the lifting device arranged
  • Signal transmission module release signals or blocking signals for the second speed, which are based on the sensor signals and from the am
  • Load receiving means arranged evaluation are generated, are transmitted to the outside of the load receiving means arranged control unit.
  • the hoist is operated at the second speed.
  • the signal transmission module preferably works wirelessly and can be designed, for example, as a radio module for this purpose.
  • other types of signal transmission or signal transmission modules are conceivable that use for signal transmission WLAN, Bluetooth, ZigBee or infrared signals.
  • Load receiving means arranged energy supply unit with a
  • Energy storage and / or an active power generation unit is provided without this, a leading away from the load-carrying wiring is required.
  • the energy is hereby preferably generated by a movement of the load-receiving means when lifting and / or lowering the load-receiving means, in particular by means of an electric generator of the active
  • Energy generation unit which is preferably designed as a dynamo.
  • the electric generator can be driven by the rotation of a deflection roller arranged on the load receiving means, in particular cable deflection roller, in particular if the lifting device is designed as a pulley block and the
  • Load-carrying means a lower bottle with at least one corresponding
  • the energy store can be a battery, which can preferably be charged by the active power generation unit. If the
  • Evaluation unit is arranged on the load receiving means, the evaluation unit can also be powered by the power supply unit with energy.
  • a hoist in particular a crane, with a load receiving means and a control unit, by means of which the hoist for lifting and / or lowering the load receiving means at least with a first
  • the hoist has a tilt sensor for determining a tilt angle of the load receiving means and / or a condition sensor, wherein by means of the state sensor can be determined as the state of the load receiving means , if this
  • Load receiving means is free or busy, advantageously improved by the fact that an evaluation of the hoist cooperates with the control unit such that of the evaluation unit in dependence of the determined Inclination angle and / or the determined state prevents or allows that by means of the control unit, the hoist is operated at the second speed.
  • the second speed can be automatically prevented or permitted and, as a consequence, an automatic reduction of force impulses during lifting of the load and, in particular, a longer service life of the suspension element can be achieved.
  • a preferably arranged on the load receiving means of the lifting device which includes the tilt sensor and optionally the condition sensor and / or optionally a load sensor, the arranged on or outside of the load receiving means evaluation unit and arranged outside the load receiving means control unit are arranged and
  • a sensor module is arranged on the load receiving means, comprising the sensor system and preferably the evaluation unit, and the signal transmission module for the transmission of the sensor signals or release signals or blocking signals is arranged, and in particular the power supply unit is arranged to to supply the sensor module, in particular its sensor and any evaluation and signal transmission module, with energy.
  • the signal transmission module can in particular be part of the sensor module.
  • the sensor module is energy self-sufficient in relation to the environment of the load receiving means, since no wiring leading away from the load receiving means is required in order to power the sensor module by means of the power supply unit.
  • Figure 1 is designed as a single-carrier crane bridge crane
  • FIG 2 is a side view of a load receiving means of the bridge crane of Figure 1 in an inclined position with non-streamlined, slack rope and with a
  • Figure 3 is a side view of the load receiving means of Figure 2 in a vertical position, with a streamlined rope and the sensor module.
  • FIG. 1 shows a crane 1 designed as a single-girder bridge crane.
  • the crane 1 comprises a crane girder 2 designed as truss girder 2, which extends with its longitudinal extent LE horizontally and transversely, in particular at right angles, to a crane driving direction F.
  • the crane 1 can also be designed as a single-girder gantry crane with a corresponding crane girder 2 carried by vertical gantry supports.
  • the crane 1 can be designed as a two-girder bridge crane or as a two-girder gantry crane and correspondingly comprise two crane girders 2. The explanations given below with reference to the crane 1 designed as a single-girder bridge crane are correspondingly transferable.
  • the crane girder 2 of the crane 1 forms, with its first and second running gears 3, 4 fastened at its opposite ends, a crane bridge which, in plan view, is essentially double-T-shaped.
  • a crane bridge which, in plan view, is essentially double-T-shaped.
  • the rails are usually arranged vertically with respect to a floor 17 and can be raised for this purpose, for example via a suitable support structure or attached to opposite building walls.
  • the first chassis 3 is driven by a first electric motor 3a of the crane drive and the second chassis 4 by a second electric motor 4a of the crane drive.
  • a trolley 5 On the crane girder 2 a trolley 5 is arranged with a hoist 6, which is movable by means of its driven by a motorized Katzantrieb chassis together with the hoist 6 along the longitudinal extension of the crane beam 2 and thus transversely to the crane driving direction F.
  • a control unit 15 and a hereby control technology and in particular signal transmitting connected to the crane 1 and its crane carrier 2
  • Control switch 16 is arranged, about which the electric motors 3a, 4a of the crane drive and at least one electric motor of the Katzantriebs and a motorized Hubantriebs a hoist 7 of the hoist 6 can be controlled and operated separately from each other.
  • the control unit 15 can be divided in all present embodiments, so that one of the control of the lifting drive and in particular also of the cat drive serving part 15 a of
  • Control unit 15 as a hub or cat control on the trolley 5 and a control of the crane drive serving part 15b of the control unit 15 as a crane control outside the trolley 5 on the crane girder 2 or at least one of the chassis 3, 4 is arranged.
  • the control switch 16 is designed as a wired hanging control switch, but may also be designed as a wireless remote control unit.
  • Speed vi is smaller or slower than the second, faster speed v2.
  • the first speed vi may be in the range of about 1 -2 m / min and the v1 / v2 ratio may be 1/6 or 1/4. Even more than two speeds are conceivable, with speeds then
  • including the velocities vi and v2 can be infinitely adjustable and the v1 / v2 ratio can be significantly higher, for example at 1/100.
  • the desired speed in particular the speed vi or v2, can be triggered by an operator by corresponding actuation of the control switch 16. A corresponding control command is then transmitted in the sense of a desired speed value from the control switch 16 to the control unit 15 or its part 15a.
  • Control unit 15 can then the hoist 6, in particular the lifting drive of the hoist 7, driven and thus operated by means of the control unit 15 at the first speed vi or at the second speed v2 to a corresponding lifting or lowering movement with the desired
  • the pliable support means 8 may be formed in addition to the exemplary training as a rope as a chain or the like, so that the hoist 6 is then not designed as a cable, but as a chain hoist.
  • the load-receiving means 9 comprises by way of example a load hook 9a and is suspended on the suspension element 8, in particular via its lower block 9b with one or more deflection rollers (not shown) for the suspension element 8. Accordingly, the rope can be reeved simply or repeatedly with the formation of a corresponding number of ropes and thus be designed as a pulley.
  • the load-receiving means 9 may also be fastened to the support means 8 without deflection rollers or shearing, in particular if the hoist 6 is designed as a chain hoist.
  • the load L can be fastened to the load receiving means 9 directly or by means of a stop means 8a.
  • Lifting means 9 serve, for example, chains, ropes or bands, which in each case can form a loop, in particular a round sling. Corresponding loops are usually sluggish and are also referred to as slippage or schlupp.
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the load-receiving means 9 suspended on the suspension element 8 and in particular its load hook 9a and lower block 9b.
  • a load L which is looped around by the loop, is fastened to the load-receiving means 9 by means of a stop means 8a designed as a loop and picked up by the hook mouth of the load hook 9a.
  • a stop means 8a designed as a loop and picked up by the hook mouth of the load hook 9a.
  • the load receiving means 9 comprises a sensor module 10 for lifting and / or lowering the load receiving means 9 according to the invention with a load optionally attached thereto, such as the load L.
  • the sensor module 10 is - as shown - arranged on the load receiving means 9 and can in this case in particular on the lower block 9b and / or be arranged on the load hook 9a. That in Figure 2 next to the
  • Load-receiving means 9 in addition to a detailed view schematically illustrated sensor module 10 includes a sensor 1 1 and in this case also with the sensor 1 1 signal transmitting electronic evaluation unit 12. Die
  • Evaluation unit 12 may alternatively also outside of the lifting device 9 and thus also arranged outside the sensor module 10 and arranged for example on the crane girder 2 and in particular in the control unit 15 integrated or at least be connected to this signal transmitting. For preferably continuously determining an angle of inclination N of
  • the inclination angle N can be
  • the rest position corresponds to a pendulum-free equilibrium position of the freely suspended lifting device 9, in which a usable as a reference line longitudinal axis LA of the load receiving means 9 with a gravitational force corresponding vertical S
  • the load receiving means 9 In the inclined position of the load receiving means 9 shown in Figure 2, the load receiving means 9 is inclined due to the pliable and non-streamlined support means 8 relative to the rest position or the vertical S by the inclination angle N, wherein it rests on the lying on the bottom 17 Last L. Load forces emanating from the load L are not introduced into the suspension element 8 in this position of the load receiving means 9, since this and the stop means 8a are not sufficiently tightened for this purpose.
  • the inclination angle N determined by the inclination sensor 11a is made available to the evaluation unit 12, in particular in the form of corresponding sensor signals, and for this purpose transmitted from the sensor system 11 to the evaluation unit 12.
  • the evaluation unit 12 evaluates, according to the first embodiment, the sensor signals of the inclination sensor 11a which correspond to the determined inclination angle N and cooperate with the control unit 15 in such a way that of the
  • Evaluation unit 12 as a function of the determined inclination angle N is prevented or allowed that by means of the control unit 15, the hoist 6 is operated at the second greater speed v2 or can be operated to lift the load receiving means 9 and / or lower.
  • the speed v2 is prevented when the determined inclination angle N of the load-receiving means 9 relative to the rest position or the
  • the load-receiving means 9 is therefore inclined too much, and at the earliest allowed when the inclination angle N falls below the predetermined limit, the load-receiving means 9 is therefore inclined sufficiently low.
  • a limit value for the inclination angle N an angle in the range between 0 ° and 4 ° is preferably predetermined and set for this purpose, for example, in the evaluation unit 12.
  • Speed v2 is operated or can be operated, means in the context of this and all other described below
  • Control unit 15 can not be triggered or executed. In other words, the speed v2 of the evaluation unit 12 in
  • Control unit 15 executable velocity command values, in the
  • Control unit 15 is blocked, that is blocked.
  • the evaluation unit 12 must actively generate a release signal for the speed v2, which must subsequently be transmitted to the control unit 15 and received by the control unit 15 to allow the control unit 15, the speed v2 in the case of corresponding control command to effect or
  • Speed v2 can not effect or execute. Then, for example, only the speed vi can be effected or executed.
  • the evaluation unit 12 must actively generate a blocking signal with respect to the faster second speed v2, which subsequently has to be transmitted to the control unit 15 and must be received by the control unit 15 in order to prevent the speed v2 and thus to ensure the control unit 15 does not effect or execute the second speed v2 in the case of a corresponding control command can.
  • the absence of the blocking signal then corresponds to allowing the
  • control commands of the control switch 16 which are directed in terms of speed set values on effecting operation of the hoist 6 at the speed v2 and triggered by corresponding actuation of the control switch 16, from the control unit 15 are processed only so that the hoist 6 performs no lifting or lowering movement or is only operated at a lower speed compared to the speed v2 such as the speed vi. If the speed v2 is allowed by an enable signal or the absence of a disable signal, the aforementioned control commands of the
  • Control switch 16 are processed by the control unit 15 so that the hoist 6 is operated at the speed v2.
  • Allowing the second speed is as described above at the earliest with the falling below the predetermined limit for the
  • Tilt angle N but preferably with a time-dependent and / or path-dependent delay from falling below the predetermined limit.
  • a second embodiment differs from the first embodiment in that the sensor system 1 1 additionally comprises a state sensor 1 1 b.
  • the state sensor 1 1 b may preferably be continuously as the state of
  • Lifting means 9 are determined whether the load-receiving means 9 is “free” or "occupied". The load-receiving means 9 has the state "occupied" when on
  • Lifting means 9 directly a load L or a stop means 8 for
  • Load receiving means 9 is formed as a load hook 9a, a corresponding state sensor 1 1 b is also referred to as hook jaw sensor, which can then determine whether the state is "busy” and, accordingly, in particular a part of a load L or a stop means 8a in the hook mouth of the load hook 9a is arranged, in particular there rests or not.If not, the state is "free".
  • the respective state "occupied” or “free” is detected by the state sensor 11 b which, for example, can be a sensor operating according to the optical or capacitive principle, in particular a proximity sensor.
  • the states "occupied” or “free” determined by the state sensor 11 b are made available to the evaluation unit 12, in particular in the form of corresponding sensor signals, and for this purpose transmitted from the sensor system 11 to the evaluation unit 12.
  • the evaluation unit 12 evaluates the determined angle of inclination N corresponding sensor signals of the tilt sensor 1 1 a and the state of the load receiving means 9 corresponding sensor signals of the condition sensor 1 1 b and cooperates with the control unit 15 so that of the evaluation unit 12 in dependence of the determined inclination angle N and / or the determined state prevents or allows that by means of the control unit 15, the hoist 6 is operated at the second speed v2 or can be operated to raise and / or lower the load receiving means 9.
  • the speed v2 is allowed by the evaluation unit 12 in the sense described above, if it is detected by means of the condition sensor 1 1 b, that the load-receiving means 9 is "free.” This is with the exception of the lowering operation of Hoist 6 in particular even if the determined angle of inclination N reaches or exceeds the predetermined limit.
  • the speed v2 is therefore only possible in the lifting mode as a function of the state determined by the state sensor 11b and independently of the determined inclination angle N or the corresponding sensor signals of the inclination sensor 11a if the state of the load-receiving device 9 is "free".
  • Lifting means 9 is "occupied", the speed v2 when lifting and / or lowering depending on the state of the sensor 1 1 b detected states and additionally as in the first embodiment depending on the inclination angle N allowed, optionally with the delay described above, or prevented.
  • a second embodiment alternative to the third embodiment differs from the first embodiment in that the sensor system 1 1 in addition to the tilt sensor 1 1 a comprises a load sensor 1 1 c.
  • the load sensor 1 1 c By means of the load sensor 1 1 c, a force acting on the load receiving means 9 load, which emanates from a load L attached to the load receiving means 9, determined.
  • a load increase By multiple and in particular continuous determination of the load force by means of the load sensor 1 1 c can also determine a load increase.
  • the load forces determined by the load sensor 1 1 c are provided to the evaluation unit 12, in particular in the form of corresponding sensor signals, and for this purpose from the sensor system 1 1 to the
  • the evaluation unit 12 evaluates the determined angle of inclination N corresponding sensor signals of the tilt sensor 1 1 a and the determined load forces corresponding sensor signals of the load sensor 1 1 c and interacts with the control unit 15 so that of the evaluation unit 12 in response to the determined inclination angle N and the determined load force it is prevented or permitted that by means of the control unit 15, the hoist 6 is operated or can be operated with the larger second speed v2 in order to lift the load-receiving means 9.
  • a lifting operation of the hoist 6 at the speed v2 thereby also in the above sense can be prevented if the determined inclination angle N falls below the predetermined limit indeed and in particular has already reached a value of zero, but if in addition the determined by the load sensor 1 1 c load force falls below a predetermined limit, which is for example up to 500 N.
  • a predetermined limit which is for example up to 500 N.
  • Tilt angle N is allowed.
  • a critical impact as a result of not yet sufficiently tightened stop means 8a can be avoided by the speed v2 is then allowed only with appropriate delay.
  • a particularly preferred fourth embodiment is achieved by a combination of the second and third embodiments.
  • the sensor 1 1 includes
  • the tilt sensor 1 1 a and the state sensor 1 1 b of the second embodiment and the load sensor 1 1 c of the third embodiment Accordingly, the tilt sensor 1 1 a and the state sensor 1 1 b of the second embodiment and the load sensor 1 1 c of the third embodiment.
  • Evaluation unit 12 evaluates the sensor signals of all three sensors 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c and interacts with the control unit 15 so that of the evaluation unit 12 in dependence of the state sensor 1 1 b determined states and / or in dependence of the tilt sensor 1 1 a determined inclination angle N and the load force determined by the load sensor 1 1 c prevents or allows the lifting device 6 with the larger second one to be controlled by means of the control unit 15
  • Speed v2 is operated or can be operated to raise and / or lower the load receiving means 9.
  • the speed v2 is then allowed in the lifting operation of the hoist 6 as in the second embodiment alone depending on the state of the sensor 1 b detected states of the evaluation unit 12 in the sense described above, if it is detected by means of the state sensor 1 1 b, that
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the load-receiving means 9 hanging on the suspension element 8 and in particular its load hook 9a and lower block 9b and the sensor module 10 with lifted load L, which is fastened by means of the stop means 8a to the load-receiving means 9.
  • the load-receiving means 9 in a vertical position corresponding to the above-defined rest position. Accordingly, the inclination angle N is zero and the longitudinal axis LA of the load receiving means 9 serving as the reference straight line coincides with the perpendicular S.
  • Both the support means 8 and the stop means 8a are tightened so that load forces originating from the load L are introduced into and taken up by the suspension element 8. As soon as the lifting forces introduced by the hoisting gear 7 of the hoist 6 into the suspension element 8 exceed the load forces, the load L is raised as already done in FIG.
  • the load-carrying means 9 together with its sensor module 10 can move relative to the control unit 15 and in particular also relative to the crane girder 2 and / or the crane trolley 5, in the implementation of the sensor module 10 on the load receiving means 9 with respect to the power supply and the
  • Signal transmission that is, the transmission of the sensor signals or enable signals and blocking signals between the sensor module 10, in particular its sensor 1 1, the evaluation unit 12 and the control unit 15 to take special precautions.
  • Lifting means 9 arranged control unit 15, a corresponding signal transmission module 13 is used for example in the form of a radio module. If the evaluation unit 12 is arranged on the load receiving means 9, the above-described release signals or blocking signals are optionally transmitted from the signal transmission module 13 to the control unit 15. If the evaluation unit 12 is arranged outside of the load-receiving means 9, the signals determined by the sensor system 11 are determined via the signal transmission module 13
  • the wireless power supply of the sensor module 10, in particular of the sensors 1 1, the evaluation unit 12 and the signal transmission module 13, takes place locally via a power supply unit 14 arranged on the load receiving means 9 with an energy store which, for example, has one or more batteries,
  • Power generation unit In a preferred embodiment, as an alternative or in addition to an energy store as an essential component of
  • Power supply unit 14 an electric generator, for example in the form of a dynamo, used as an active power generation unit. It is possible in a simple manner, the rotation of a possible deflection roller for the
  • Lifting means 9 rotates the pulley, thereby the generator is driven and the sensor module 10 is supplied with energy or any energy storage is charged.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Heben und/oder Senken eines Lastaufnahmemittels (9) eines Hebezeugs (6), insbesondere eines Krans (1), wobei das Hebezeug (6) zum Heben und/oder Senken des Lastaufnahmemittels (9) mittels einer Steuerungseinheit (15, 15a) zumindest mit einer ersten Geschwindigkeit (v1) oder mit einer zweiten Geschwindigkeit (v2) betrieben werden kann, wobei die erste Geschwindigkeit (v1) kleiner ist als die zweite Geschwindigkeit (v2). Um bei einem entsprechenden Verfahren eine Verringerung von Kraftstößen beim Heben des Lastaufnahmemittels (9) und insbesondere eine verlängerte Lebensdauer des Tragmittels (8) zu erreichen, wird vorgeschlagen, dass mittels eines Neigungssensors (11a) ein Neigungswinkel (N) des Lastaufnahmemittels (9) ermittelt wird und/oder mittels eines Zustandssensors (11b) als ein Zustand des Lastaufnahmemittels (9) ermittelt wird, ob das Lastaufnahmemittel (9) frei oder belegt ist, und dass eine Auswerteeinheit (12) derart mit der Steuerungseinheit (15, 15a) zusammenwirkt, dass von der Auswerteeinheit (12) in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels (N) und/oder des ermittelten Zustande verhindert oder erlaubt wird, dass mittels der Steuerungseinheit (15, 15a) das Hebezeug (6) mit der zweiten Geschwindigkeit (v2) betrieben wird. Auch betrifft die Erfindung ein Hebezeug (6), insbesondere eines Krans (1), das ausgebildet ist, um ein solches Verfahren auszuführen.

Description

Verfahren zum Heben und/oder Senken eines Lastaufnahmemittels eines Hebezeugs, insbesondere eines Krans, und Hebezeug hierfür
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Heben und/oder Senken eines
Lastaufnahmemittels eines Hebezeugs, insbesondere eines Krans, mit den
Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und ein entsprechendes Hebezeug hierfür mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 10.
Um bei derartigen bekannten Verfahren beim Heben des Lastaufnahmemittels auftretende Kraftstöße zu verringern, liegt es in der Verantwortung der jeweiligen Bedienperson, das Hebezeug zum Heben des Lastaufnahmemittels mit einer am Lastaufnahmemittel befestigten Last nicht mit der größeren, sondern mit der kleineren Geschwindigkeit zu betreiben, bis die Last angehoben ist, und erst nach dem
Anheben der Last mit der größeren Geschwindigkeit zu betreiben und hiermit das Lastaufnahmemittel und die daran befestigte Last weiter zu heben. Die im
Zusammenhang des Anhebens der Last bewirkten Kraftstöße können auf diese Weise also nur manuell durch entsprechendes Verhalten der Bedienperson verringert werden. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2013 017 803 A1 ist ein
Fehllageerkennungssystem für einen Kran bekannt, bei dem indirekt über einen magnetischen Widerstand erkannt wird, ob die vom Haken des Krans
aufzunehmenden Lastteile im Maulbereich des Hakens aufliegen. Das
Fehllageerkennungssystem umfasst auch einen am Haken angeordneten
Neigungssensor, um ein falsches Einhaken zu verhindern, wenn der von dem
Neigungssensor ermittelte Neigungswert einen Schwellenwert überschreitet.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2012 015 095 A1 beschreibt einen Kran, an dessen Haken eine Winkelmesseinheit angebracht ist. Diese Winkelmesseinheit kann mittels eines Neigungssensors die Auslenkung des Hakens aus der Solllage - vorzugsweise aus der Lotrichtung - ermitteln und dadurch ein falsches Einhaken der Last in den Haken verhindern und ein sicheres Greifen ermöglichen.
Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2015 002 864 A1 ist in Bezug auf ein über Fahrantriebe verfahrbares Hubwerk eines Krans zum Heben oder Senken einer Last bekannt, dass die Last mit einem Neigungssensor verbunden wird, um in Abhängigkeit der hierüber als Winkelstellung erfassten Lage der Last die Fahrantriebe des Krans so anzusteuern, dass ein Pendeln der Last gedämpft wird. Dies ermöglicht ein schnelleres und stabileres Ausregeln von Störeinflüssen wie beispielsweise Wind oder andere äußere Störungen auf die Last beim Verfahren sowie eine möglichst schnelle Bewegung der Last.
Die vorgenannten Verwendungen von Neigungssensoren bei Kranen sind auf ein korrektes beziehungsweise sicheres Greifen der Last und ein möglichst pendelfreies sowie schnelles Bewegen der Last ausgerichtet.
Außerdem ist aus der Patentschrift DE 29 30 439 C2 ein Verfahren zur sicheren Handhabung eines Hebezeugs mit wenigstens zwei verschiedenen
Hubgeschwindigkeiten bekannt. Hierbei wird in Abhängigkeit einer Hubseilkraft von einer höheren auf eine geringere Hubgeschwindigkeit umgeschaltet, um eine
Überlastung des Hebezeugs aufgrund auftretender Schwingungen zu vermeiden.
Die DE 10 2009 032 269 A1 betrifft eine Kransteuerung zur Ansteuerung eines Hubwerks eines Krans, die eine auf eine Dehnbarkeit des Hubseils beruhende Schwingungsdynamik berücksichtigt. Dazu ist die Kransteuerung mit einer
Situationserkennung ausgestattet, die einen Aufhebe-Zustand erkennt, bei welchem die Antriebsgeschwindigkeit des Hubwerks zur Vermeidung von Überschwingungen begrenzt wird. Die Kransteuerung erkennt den Aufhebe-Zustand, indem die
Veränderung der gemessenen Hubkraft überwacht wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Heben und/oder Senken eines Lastaufnahmemittels eines Hebezeugs, insbesondere eines Krans, sowie ein entsprechendes Hebezeug hierfür bereit zu stellen, das jeweils eine automatische Verringerung von Kraftstößen beim Heben des Lastaufnahmemittels und insbesondere eine längere Lebensdauer des Tragmittels ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Hebezeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. In den abhängigen
Ansprüchen und der nachfolgenden Beschreibung sind vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, ein Verfahren zum Heben und/oder Senken eines Lastaufnahmemittels eines Hebezeugs, insbesondere eines Krans, wobei das Hebezeug zum Heben und/oder Senken des Lastaufnahmemittels mittels einer
Steuerungseinheit zumindest mit einer ersten Geschwindigkeit oder mit einer zweiten Geschwindigkeit betrieben werden kann, wobei die erste Geschwindigkeit kleiner ist als die zweite Geschwindigkeit, dadurch zu verbessern, dass mittels eines
Neigungssensors ein Neigungswinkel des Lastaufnahmemittels ermittelt wird und/oder mittels eines Zustandssensors als ein Zustand des Lastaufnahmemittels ermittelt wird, ob das Lastaufnahmemittel frei oder belegt ist, und dass eine
Auswerteeinheit derart mit der Steuerungseinheit zusammenwirkt, dass von der Auswerteeinheit in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels und/oder des ermittelten Zustande des Lastaufnahmemittels verhindert oder erlaubt wird, dass mittels der Steuerungseinheit das Hebezeug mit der zweiten Geschwindigkeit betrieben wird. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise eine automatische Verringerung von Kraftstößen beim Heben des Lastaufnahmemittels und insbesondere eine verlängerte Lebensdauer des Tragmittels. Erfindungsgemäß erfolgt also beim Heben und/oder Senken des Lastaufnahmemittels eine sensorbasierte Situationserfassung beziehungsweise -Überwachung und ein darauf basierendes situationsabhängiges, insbesondere automatisches, Erlauben oder Verhindern der zweiten Geschwindigkeit durch die Auswerteeinheit, das automatisch eine Verringerung von Kraftstößen beim Heben des Lastaufnahmemittels und insbesondere eine längere Lebensdauer des Tragmittels bewirkt.
Der Neigungssensor und/oder der Zustandssensor sind hierbei vorzugsweise am Lastaufnahmemittel angeordnet. Um die zweite Geschwindigkeit in diesem Sinne insbesondere automatisch zu erlauben beziehungsweise zu verhindern, kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit ein von der Auswerteeinheit erzeugtes Freigabesignal zum Erlauben der zweiten Geschwindigkeit beziehungsweise ein Sperrsignal zum Verhindern der zweiten Geschwindigkeit empfangen muss. Wenn das Freigabesignal beziehungsweise Sperrsignal ausbleibt, das heißt von der Steuerungseinheit nicht empfangen wird, weil es von der Auswerteeinheit gar nicht erst erzeugt oder eine Übertragung an die Steuerungseinheit unterbunden wird, wird dadurch die zweite Geschwindigkeit verhindert beziehungsweise erlaubt. Alternativ ist auch denkbar, dass zum insbesondere automatischen Erlauben beziehungsweise Verhindern der zweiten Geschwindigkeit von der Auswerteeinheit das Erzeugen oder zumindest Übertragen eines entsprechenden Sperrsignals beziehungsweise
Freigabesignals unterbunden wird und dadurch die zweite Geschwindigkeit erlaubt beziehungsweise verhindert wird. Das situationsabhängige Verhindern erfolgt dann derart, dass von einer Bedienperson ausgelöste Steuerbefehle, die im Sinne von Geschwindigkeits-Soll-Werten auf das Bewirken der zweiten Geschwindigkeit gerichtet sind, von der Steuerungseinheit so verarbeitet werden, dass das Hebezeug nur mit einer gegenüber der verhinderten zweiten Geschwindigkeit niedrigeren
Geschwindigkeit wie beispielsweise der ersten Geschwindigkeit betrieben wird. Auch können entsprechende Steuerbefehle von der Steuerungseinheit ignoriert werden, so dass gar keine Hub- beziehungsweise Senkbewegung ausgeführt wird. Damit das Hebezeug mit der zweiten Geschwindigkeit betrieben werden kann, muss dies der Steuerungseinheit von der Auswerteeinheit entsprechend situationsabhängig erlaubt werden. Typische Werte für die erste Geschwindigkeit vi liegen in einem Bereich von etwa 1 bis 2 m/min. Wenn als Elektromotor des Hubantriebs eine polumschaltbare Drehstromsynchronmaschine eingesetzt wird, sind v1/v2-Verhältnisse 1/6, 1/4, 2/4 oder auch 2/6 denkbar.
Wenn mehr als zwei Geschwindigkeiten möglich sind, beispielsweise innerhalb eines stufenlosen Geschwindigkeitsbereichs eines entsprechenden Elektromotors, können auch mehrere Geschwindigkeiten verhindert beziehungsweise freigegeben werden. Eine verhinderte zweite Geschwindigkeit kann hierbei auch eine Obergrenze für innerhalb des Geschwindigkeitsbereichs erlaubte Geschwindigkeiten einschließlich der ersten Geschwindigkeit darstellen. Bei einem stufenlosen Hubantrieb
beziehungsweise zugehörigem Elektromotor kann das v1/v2-Verhältnis deutlich steigen und beispielsweise 1 :100 betragen. Insbesondere können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Situationen beim Heben des Lastaufnahmemittels erkannt werden, in denen ein in der Regel biegeschlaffes Tragmittel des Hebezeugs, an dem das zu hebende
Lastaufnahmemittel befestigt ist, zunächst gestrafft werden muss, um Lastkräfte, die von dem Lastaufnahmemittel und einer etwaigen daran befestigten Last ausgehen, aufnehmen zu können, so dass anschließend durch ansteigende und die Lastkräfte schließlich übertreffende Hubkräfte des Hebezeugs ein weiteres Heben des
Lastaufnahmemittels erfolgen und dadurch die Last angehoben werden kann.
Derartige Situationen lassen sich ohne Zustandssensor allein in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels erkennen. In diesen Situationen drohte bisher noch ein kritischer Kraftstoß im Zusammenhang des Anhebens der Last, insbesondere wenn das Hebezeug von einer Bedienperson zum beschleunigten Straffen des Tragmittels zu schnell, insbesondere mit der zweiten Geschwindigkeit, betrieben wird und nicht rechtzeitig verlangsamt oder gestoppt wird, bevor das Tragmittel ausreichend gestrafft ist, um mit der Aufnahme der oben genannten Lastkräfte beginnen zu können. Durch das erfindungsgemäße Eingreifen der Auswerteeinheit kann während des Straffens und somit vor der Einleitung der Lastkräfte in das Tragmittel automatisch ein zu schneller Betrieb des Hebezeugs, insbesondere mit der zweiten Geschwindigkeit, verhindert werden. Dadurch ist es Bedienpersonen anders als bisher nicht mehr möglich, das Hebezeug zum beschleunigten Straffen des Tragmittels und somit vor dem Anheben der Last mit der zweiten Geschwindigkeit zu betreiben, so dass eine ruckartige Belastung des Tragmittels durch die Lastkräfte und damit ein ruckartiges Anheben der Last mit der zweiten Geschwindigkeit verhindert werden kann und die lasttragenden Teile des Hebezeugs beziehungsweise Krans nur noch mit verringerten Kraftstößen belastet werden können.
Insgesamt können dadurch in vorteilhafter Weise bessere Einstufungen der
Hubklasse und eine günstigere Auslegung aller lasttragenden Teile des Hebezeugs beziehungsweise Krans erzielt werden. Dies ist möglich, weil durch die Verringerung von Kraftstößen für die Berechnung der Auslegung der lasttragenden Teile nach den geltenden Normen für Krane und Hebezeuge niedrigere Berechnungsfaktoren gewählt werden können.
Außerdem können mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens Situationen beim Senken des Lastaufnahmemittels erkannt werden, in denen die Gefahr besteht, dass das Lastaufnahmemittel vollständig auf dem Boden abgelegt wird und auch das Tragmittel in Kontakt mit dem Boden tritt und hierbei jeweils Dreck aufgenommen werden kann, der zu vorzeitigem Verschleiß beziehungsweise Beschädigungen des Tragmittels führt. Dies gilt insbesondere wenn als Tragmittel eingefettete Seile eingesetzt werden, die besonders anfällig für eine entsprechende Verschmutzung sind. Derartige Situationen lassen sich ohne Zustandssensor und ohne Lastsensor allein in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels erkennen, so dass dann gegebenenfalls ein Senk-Betrieb des Hebezeugs mit der zweiten Geschwindigkeit verhindert wird und nur noch mit einer langsameren Geschwindigkeit weiter gesenkt werden kann. Auch kann in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels ein Senkvorgang gestoppt werden und nur noch ein Hub-Betrieb möglich sein. Auf diese Weise lassen sich entsprechende Verschmutzungen vermeiden und die Lebensdauer des Tragmittels verlängern.
Als Neigungssensor kann jeder zum Messen eines Winkels fähige Sensor eingesetzt werden, insbesondere Inklinometer oder Accelerometer. Als mögliche
Zustandssensoren kommen Sensoren in Frage, die in der Lage sind, ein Objekt beziehungsweise dessen Anwesenheit beziehungsweise Abwesenheit zu erfassen. Denkbar sind beispielsweise optische Sensoren, insbesondere basierend auf Infrarotwellen, Sensoren, die mit Radiowellen arbeiten, oder auch kapazitive
Sensoren. Im Falle der Lokalisierung mit Radiowellen kann das Anschlagmittel mit einem RFI D-Transponder versehen und mittels des Zustandssensors erkannt und ausgelesen werden. Der Zustandssensor kann hierbei auch als berührungsfrei reagierender Näherungssensor ausgebildet sein. Die vorliegend einsetzbaren Zustandssensoren sind also derart ausgebildet, dass für das Lastaufnahmemittel unabhängig von seiner Lage oder Neigung und auch unabhängig von etwaigen Lastkräften, insbesondere Hubseilkräften, sowohl der Zustand„frei" als auch der Zustand„belegt" erkannt werden kann.
In vorteilhafter Weise wird der Neigungswinkel in Bezug auf eine Ruhelage des an einem Tragmittel des Hebezeugs hängenden Lastaufnahmemittels ermittelt. Die Ruhelage entspricht einer pendelfreien Gleichgewichtslage des frei hängenden Lastaufnahmemittels, in der der Neigungswinkel Null und das Tragmittel gestrafft ist. Dadurch kann als Situation insbesondere ein noch zu straffendes Tragmittel erkannt werden, da hier ein von der Ruhelage und somit von Null abweichender
Neigungswinkel vorliegt, der von dem Neigungssensor ermittelt und von der
Auswerteeinheit erkannt werden kann.
In vorteilhafter Weise kann hierzu insbesondere vorgesehen sein, dass ein Betrieb des Hebezeugs mit der zweiten Geschwindigkeit zum Heben und/oder Senken verhindert wird, wenn der Neigungswinkel einen vorgegebenen Grenzwert, der insbesondere weniger als 10°, vorzugsweise weniger als 5° und besonders bevorzugt bis zu 4° beträgt, erreicht oder überschreitet und vorzugsweise zusätzlich mittels des Zustandssensors erkannt wird, dass das Lastaufnahmemittel belegt ist. Der
Zustandssensor ist für diese Ausführungsform und auch für die übrigen
Ausführungsformen optional, in denen ein Betrieb des Hebezeugs mit der zweiten Geschwindigkeit zumindest in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels verhindert oder erlaubt werden soll. Der gewünschte Grenzwert für den
Neigungswinkel kann beispielsweise in der Auswerteeinheit eingestellt und dadurch vorgegeben werden.
Hierbei wird der Umstand genutzt, dass ein noch nicht ausreichend gestrafftes Tragmittel durch einen entsprechend großen Neigungswinkel erkannt werden kann. Da hierbei eine etwaige am Lastaufnahmemittel befestigte Last auch noch nicht angehoben sein kann, droht also ein kritischer Kraftstoß im Zusammenhang des Anhebens der Last, insbesondere bereits bei Beginn der Belastung des Tragmittels durch die oben genannten Lastkräfte. Dies wird verhindert, indem von der
Auswerteeinheit ein zu schneller Betrieb des Hebezeugs, insbesondere mit der zweiten Geschwindigkeit, bei entsprechend großem Neigungswinkel verhindert und nur ein gegenüber der zweiten Geschwindigkeit langsamerer Betrieb, insbesondere mit der ersten Geschwindigkeit, erlaubt wird. Falls zusätzlich ein Zustandssensor genutzt wird, kann vorgesehen sein, dass die zweite Geschwindigkeit nur verhindert wird, wenn der Zustand des Lastaufnahmemittels als„belegt" erfasst wird, da ansonsten, das heißt beim Zustand„frei", kein kritischer Kraftstoß droht und folglich auch die zweite Geschwindigkeit erlaubt werden kann.
Die Erkennung eines nicht gestrafften Tragmittels durch einen entsprechend großen Neigungswinkel führt auch beim Senken des Lastaufnahmemittels dazu, dass von der Auswerteeinheit zumindest ein zu schneller Senk-Betrieb des Hebezeugs, insbesondere mit der zweiten Geschwindigkeit, verhindert oder sogar ein Senk- Betrieb des Hebezeugs gestoppt wird, um den oben erwähnten Bodenkontakt von Lastaufnahmemittel und/oder Tragmittel zu minimieren oder verhindern. Dies gilt auch, wenn ein Zustandssensor eingesetzt und von diesem erkannt wird, dass das Lastaufnahmemittel frei oder belegt ist. In vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass ein Betrieb des Hebezeugs mit der zweiten Geschwindigkeit frühestens erlaubt wird, wenn der Neigungswinkel zumindest den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet oder Null ist, vorzugsweise jedoch mit einer Verzögerung nachdem der Neigungswinkel den vorgegebenen Grenzwert, insbesondere ununterbrochen, unterschritten hat oder Null ist.
Hierbei wird der Umstand genutzt, dass bei einer bereits angehobenen Last das Tragmittel gestrafft ist und der Neigungswinkel entsprechend gering ist. Im Idealfall ist die Last pendelfrei angehoben, so dass als Neigungswinkel ein der Ruhelage entsprechender Wert von Null ermittelt wird. Ein kritischer Kraftstoß beim Anheben der Last ist also nicht mehr zu befürchten, wenn die Last tatsächlich bereits angehoben ist. Zu berücksichtigen sind allerdings Situationen, in denen zwar bereits das Lastaufnahmemittel angehoben, aber die mittels eines beispielsweise
biegeschlaffen Anschlagmittels am Lastaufnahmemittel befestigte Last noch nicht angehoben ist. In solchen Situationen droht immer noch ein kritischer Kraftstoß, da der ermittelte Neigungswinkel aufgrund des bereits gestrafften Tragmittels zwar den Grenzwert unterschreitet oder bereits einen Wert von Null erreicht hat, das
biegeschlaffe Anschlagmittel jedoch eventuell noch nicht ausreichend gestrafft ist. Die Einleitung der von der Last ausgehenden Lastkräfte in das Tragmittel und das
Anschlagmittel, die einen kritischen Kraftstoß bewirken kann, steht in diesen
Situationen also noch bevor.
Die Verzögerung wird daher so vorgegeben, dass nach Ablauf der Verzögerung davon ausgegangen werden kann, dass durch einen bis zum Ablauf der Verzögerung mit der ersten Geschwindigkeit erfolgenden Betrieb des Hebezeugs zumindest das Tragmittel und ein etwaiges Anschlagmittel ausreichend gestrafft sind und bereits entsprechende Lastkräfte aufgenommen haben und vorzugsweise sogar eine etwaige am Lastaufnahmemittel befestige Last bereits angehoben ist, um die hierbei auftretenden Kraftstöße zu verringern. Da das Lastaufnahmemittel in der Regel nicht übermäßig weit über die zum Befestigen der Last erforderliche Höhe abgesenkt wird, kann hieraus die erforderliche beziehungsweise ausreichende Verzögerung bestimmt werden, innerhalb der durch einen Hubbetrieb des Hebezeugs zumindest von der begonnenen Aufnahme beziehungsweise Einleitung von Lastkräften ausgegangen werden kann. Dadurch lassen sich kritische Kraftstöße verhindern, die drohen, wenn das Hebezeug bereits vor der Einleitung von Lastkräften in das Tragmittel beim Heben mit der zweiten Geschwindigkeit betrieben würde. Die Verzögerung wird vorzugsweise zeitabhängig vorgegeben. Hierbei kann vorgesehen sein, dass ab dem Unterschreiten des Grenzwerts eine vorgegebene Zeitspanne vergehen muss, die beispielsweise über ein mit der Auswerteeinheit verbundenes Zeitglied einstellbar ist und während der das Hebezeug mit der ersten Geschwindigkeit betrieben werden muss. Die zeitabhängige Verzögerung liegt insbesondere im Bereich zwischen 0,5 s und 10 s, vorzugsweise zwischen 0,5 s und 5 s und besonders bevorzugt bei etwa 2 s bis 3 s. Alternativ ist auch eine
wegabhängige Verzögerung denkbar, wobei vorgesehen sein kann, dass ab dem Unterschreiten des Grenzwerts eine vorgegebene Länge des Tragmittels von einer Trommel des Hebezeugs aufgewickelt werden muss. Dies lässt sich beispielsweise mittels eines Dreh- oder Weggebers überwachen. In diesem Zusammenhang können insbesondere von dem Hebezeug tatsächlich ausgeführte Geschwindigkeiten und deren Dauer erfasst und hieraus sowie aus bekannten Trommelabmessungen insbesondere kontinuierlich die aufgewickelte Länge berechnet werden. Sowohl bei der zeitabhängigen als auch bei der wegabhängigen Verzögerung kann zusätzlich vorgesehen sein, dass der Grenzwert zumindest bei Ablauf der Verzögerung, vorzugsweise ununterbrochen während der Verzögerung unterschritten werden muss, damit die zweite Geschwindigkeit erlaubt wird. Ansonsten kann vorgesehen sein, dass die Verzögerung neu gestartet wird, wenn der ermittelte Neigungswinkel den Grenzwert vor dem Ende der jeweiligen Verzögerung wieder erreicht und/oder überschreitet oder im Fall einer zeitabhängigen Verzögerung der Hubbetrieb des Hebezeugs während der Verzögerung langsamer als mit der ersten Geschwindigkeit erfolgt oder zwischenzeitlich angehalten wird. Vor Ablauf der jeweils vorgegebenen Verzögerung wird die zweite Geschwindigkeit verhindert.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Betrieb des
Hebezeugs mit der zweiten Geschwindigkeit nicht nur verhindert wird, wenn der Neigungswinkel den vorgegebenen Grenzwert erreicht oder überschreitet, sondern auch wenn der Neigungswinkel den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet oder Null ist und wenn zusätzlich, insbesondere beim Heben des Lastaufnahmemittels, eine an dem Lastaufnahmemittel angreifende Lastkraft, die von einer an dem
Lastaufnahmemittel befestigten Last ausgeht und mittels eines Lastsensors ermittelt wird, einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet. Der Grenzwert beträgt vorzugsweise bis zu 500 N, also etwa 50 kg. Der gewünschte Grenzwert für die Lastkraft kann beispielsweise in der Auswerteeinheit eingestellt und dadurch vorgegeben werden. Als mögliche Lastsensoren sind unter anderem
Dehnungsmessstreifen, Hall-Sensoren oder Mikroschalter denkbar. Vorzugsweise soll das Gewicht des Anschlagmittels nicht zum Ansprechen, das heißt Überschreiten des eingestellten Grenzwerts, des Lastsensors führen. In den Fällen, in denen bereits das Anschlagmittel zum Überschreiten des Grenzwerts führen würde, kann der Grenzwert entsprechend höher als oben angegeben eingestellt werden. Alternativ ist die
Implementierung einer Tarierungs-Funktion vorgesehen. Durch die Tarierungs- Funktion ist es möglich, dass nur das Netto-Gewicht der Last und die von der Last ausgehende Netto-Lastkraft vom Lastsensor erfasst wird, nicht aber das Gewicht beziehungsweise die Lastkraft des Anschlagmittels. Erfindungsgemäß kann ein Betrieb des Hebezeugs mit der zweiten Geschwindigkeit daher nicht nur in
Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels und/oder des ermittelten Zustande, sondern zusätzlich auch in Abhängigkeit der ermittelten Lastkraft verhindert werden.
Hierbei wird der Grenzwert vorzugsweise so eingestellt, dass bei dessen
Unterschreiten noch ein kritischer Kraftstoß droht. Dadurch werden ebenfalls die oben bereits beschriebenen Situationen berücksichtigt, in denen das Tragmittel bereits gestrafft ist und der Neigungswinkel den Grenzwert unterschreitet, aber ein
biegeschlaffes Anschlagmittel noch nicht ausreichend gestrafft ist, um einen kritischen Kraftstoß zu vermeiden. In diesen Situationen wird die zweite Geschwindigkeit daher verhindert.
Demgegenüber wird ein Betrieb des Hebezeugs mit der zweiten Geschwindigkeit erlaubt, wenn der Neigungswinkel den Grenzwert unterschreitet, und wenn zusätzlich, insbesondere beim Heben des Lastaufnahmemittels, eine an dem Lastaufnahmemittel angreifende Lastkraft, die mittels des Lastsensors ermittelt wird, den Grenzwert erreicht oder überschreitet oder den Grenzwert auch nach Ablauf einer Verzögerung unterschreitet. Erfindungsgemäß kann ein Betrieb des Hebezeugs mit der zweiten Geschwindigkeit daher nicht nur in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels und/oder des ermittelten Zustande, sondern auch in Abhängigkeit der ermittelten Lastkraft erlaubt werden.
Die Verzögerung kann hierbei im oben bereits beschriebenen Sinne zeitabhängig oder wegabhängig sein. Ein den Grenzwert erreichender Lastkraftanstieg innerhalb der jeweiligen Verzögerung wird dann als erfolgtes ausreichendes Straffen des Tragmittels sowie eines etwaigen Anschlagmittels und bereits begonnene Einleitung von Lastkräften in das Tragmittel interpretiert, so dass kein kritischer Kraftstoß mehr droht und daher für den weiteren Betrieb des Hebezeugs zum Heben des
Lastaufnahmemittels die zweite Geschwindigkeit erlaubt werden kann. Die zweite Geschwindigkeit kann also mit einer lastkraftabhängigen Verzögerung erlaubt werden.
Sofern zumindest der ermittelte Neigungswinkel den hierfür vorgegebenen Grenzwert unterschreitet oder Null ist, wird das Ausbleiben eines solchen Lastkraftanstiegs innerhalb der zeitabhängigen oder wegabhängigen Verzögerung so interpretiert, dass keine Last am Lastaufnahmemittel befestigt ist oder zumindest keine Last, die einen kritischen Kraftstoß verursachen könnte. Dies führt dann trotz Unterschreitens des Grenzwerts für die Lastkraft zu einem zeitabhängig oder wegabhängig verzögerten Erlauben der zweiten Geschwindigkeit. Auf das Erreichen und/oder Überschreiten des Grenzwerts für die Lastkraft kann mit der jeweiligen Verzögerung beispielsweise bereits ab Beginn des mit der ersten Geschwindigkeit erfolgenden Betriebs des Hebezeugs oder ab dem Unterschreiten des Grenzwerts für den Neigungswinkel oder auch erst ab Erreichen des Neigungswinkels von Null gewartet werden. Die beschriebenen zeitabhängigen oder wegabhängigen Verzögerungen beim
Erlauben der zweiten Geschwindigkeit sind insbesondere dann vorteilhaft, wenn auch ein Zustandssensor genutzt wird, der bei einem am Lastaufnahmemittel befestigten Anschlagmittel zwar den Zustand„belegt" ermittelt, aber nicht erkennt, dass am Anschlagmittel gar keine Last oder keine Last befestigt ist, die einen kritischen Kraftstoß verursachen könnte. Hier kann durch die entsprechend einstellbaren Verzögerungen vermieden werden, dass die zweite Geschwindigkeit unnötig verhindert wird, weil vergeblich auf Erreichen und/oder Überschreiten des Grenzwerts für die Lastkraft gewartet wird. Sofern ein Zustandssensor genutzt wird, kann in vorteilhafter Weise vorgesehen sein, dass ein Betrieb des Hebezeugs mit der zweiten Geschwindigkeit zum Heben erlaubt wird, wenn mittels des Zustandssensors erkannt wird, dass das Lastaufnahmemittel frei ist, insbesondere auch dann, wenn der ermittelte Neigungswinkel den
vorgegebenen Grenzwert erreicht oder überschreitet, beispielsweise weil das
Lastaufnahmemittel auf dem Boden oder einer Last aufliegt. Dies entspricht ebenfalls einem situationsabhängigen Erlauben der zweiten Geschwindigkeit.
Mit anderen Worten wird bei Verwendung eines Zustandssensors ein Hub-Betrieb des Hebezeugs mit der zweiten Geschwindigkeit in Abhängigkeit eines ermittelten
Neigungswinkels und/oder in Abhängigkeit einer ermittelten Lastkraft nur dann verhindert, wenn das Lastaufnahmemittel tatsächlich belegt ist. Ansonsten bleiben der ermittelte Neigungswinkel und die ermittelte Lastkraft unberücksichtigt, unabhängig davon, ob der ermittelte Neigungswinkel beziehungsweise die ermittelte Lastkraft den jeweils vorgegebenen Grenzwert unterschreitet oder erreicht oder überschreitet. Zur Realisierung dieser Funktion reicht es also grundsätzlich auch aus, wenn lediglich ein Zustandssensor vorgesehen ist und auf Neigungssensor sowie Lastsensor verzichtet wird. Es ist ebenso möglich, dass bei freiem Lastaufnahmemittel und vorhandenem Neigungssensor und/oder Lastsensor kein Neigungswinkel und keine Lastkraft ermittelt werden. In einer solchen energiesparsamen Ausführung werden
Neigungswinkel und/oder Lastkraft also erst ermittelt, wenn zuvor vom
Zustandssensor ermittelt wurde, dass das Lastaufnahmemittel belegt ist. Wenn ein Zustandssensor eingesetzt wird, ermöglicht dies also, dass zumindest beim Heben die zweite Geschwindigkeit immer in Situationen erlaubt wird und für eine
Bedienperson verfügbar ist, wenn das Lastaufnahmemittel frei ist, da hier kein kritischer Kraftstoß droht.
In vorteilhafter Weise ist vorgesehen, dass mittels eines an dem Lastaufnahmemittel angeordneten Signalübertragungsmoduls Sensorsignale, die dem ermittelten
Neigungswinkel und/oder dem ermittelten Zustand und/oder der ermittelten Lastkraft entsprechen, an die außerhalb des Lastaufnahmemittels angeordnete
Auswerteeinheit übertragen werden. Alternativ können mittels des
Signalübertragungsmoduls Freigabesignale beziehungsweise Sperrsignale für die zweite Geschwindigkeit, die auf den Sensorsignalen basieren und von der am
Lastaufnahmemittel angeordneten Auswerteeinheit erzeugt werden, an die außerhalb des Lastaufnahmemittels angeordnete Steuerungseinheit übertragen werden. In
Abhängigkeit der Sensorsignale oder Freigabesignale beziehungsweise Sperrsignale wird hierbei von der Auswerteeinheit verhindert oder erlaubt, dass mittels der
Steuerungseinheit das Hebezeug mit der zweiten Geschwindigkeit betrieben wird. Um eine aufwendige von dem Lastaufnahmemittel wegführende und aufgrund der Bewegungen des Lastaufnahmemittels störungsanfällige Verkabelung zu vermeiden, arbeitet das Signalübertragungsmodul vorzugsweise kabellos und kann hierfür beispielsweise als Funkmodul ausgebildet sein. Alternativ sind auch andere Arten der Signalübertragung beziehungsweise Signalübertragungsmodule denkbar, die zur Signalübertragung WLAN, Bluetooth, ZigBee oder Infrarot-Signale nutzen.
In vorteilhafter Weise kann vorgesehen sein, dass Energie zur Versorgung einer Sensorik, die den Neigungssensor und/oder den Zustandssensor und/oder den Lastsensor umfasst, und/oder des Signalübertragungsmoduls von einer am
Lastaufnahmemittel angeordneten Energieversorgungseinheit mit einem
Energiespeicher und/oder einer aktiven Energieerzeugungseinheit bereitgestellt wird, ohne dass hierbei eine von dem Lastaufnahmemittel wegführende Verkabelung erforderlich ist. Die Energie wird hierbei vorzugsweise durch eine Bewegung des Lastaufnahmemittels beim Heben und/oder Senken des Lastaufnahmemittels erzeugt, insbesondere mittels eines elektrischen Generators der aktiven
Energieerzeugungseinheit, der vorzugsweise als Dynamo ausgebildet ist. Hierbei kann der elektrische Generator durch die Drehung einer am Lastaufnahmemittel angeordneten Umlenkrolle, insbesondere Seilumlenkrolle, angetrieben werden, insbesondere wenn das Hebezeug als Flaschenzug ausgebildet ist und das
Lastaufnahmemittel eine Unterflasche mit mindestens einer entsprechenden
Umlenkrolle aufweist. Der Energiespeicher kann beispielsweise eine vorzugsweise von der aktiven Energieerzeugungseinheit aufladbare Batterie sein. Wenn die
Auswerteeinheit am Lastaufnahmemittel angeordnet ist, kann die Auswerteeinheit ebenfalls von der Energieversorgungseinheit mit Energie versorgt werden. Erfindungsgemäß wird bei einem Hebezeug, insbesondere eines Krans, mit einem Lastaufnahmemittel und einer Steuerungseinheit, mittels der das Hebezeug zum Heben und/oder Senken des Lastaufnahmemittels zumindest mit einer ersten
Geschwindigkeit oder mit einer zweiten Geschwindigkeit betrieben werden kann, wobei die erste Geschwindigkeit kleiner ist als die zweite Geschwindigkeit, und wobei das Hebezeug einen Neigungssensor zum Ermitteln eines Neigungswinkels des Lastaufnahmemittels und/oder einen Zustandssensor aufweist, wobei mittels des Zustandssensors als Zustand des Lastaufnahmemittels ermittelbar ist, ob das
Lastaufnahmemittel frei oder belegt ist, in vorteilhafter Weise dadurch verbessert, dass eine Auswerteeinheit des Hebezeugs derart mit der Steuerungseinheit zusammenwirkt, dass von der Auswerteeinheit in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels und/oder des ermittelten Zustands verhindert oder erlaubt wird, dass mittels der Steuerungseinheit das Hebezeug mit der zweiten Geschwindigkeit betrieben wird. Dadurch kann die zweite Geschwindigkeit situationsabhängig automatisch verhindert oder erlaubt und in der Folge eine automatische Verringerung von Kraftstößen beim Heben der Last und insbesondere eine längere Lebensdauer des Tragmittels erreicht werden. In Bezug auf die hiermit verbundenen Vorteile wird auf die vorstehenden Ausführungen zu dem erfindungsgemäßen Verfahren verwiesen, da diese hier entsprechend gelten. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass eine vorzugsweise am Lastaufnahmemittel angeordnete Sensorik des Hebezeugs, die den Neigungssensor und optional den Zustandssensor und/oder optional einen Lastsensor umfasst, die am oder außerhalb des Lastaufnahmemittels angeordnete Auswerteeinheit sowie die außerhalb des Lastaufnahmemittels angeordnete Steuerungseinheit eingerichtet sind und
zusammenwirken, um ein erfindungsgemäßes Verfahren ausführen zu können.
In konstruktiv einfacher Ausgestaltung kann hierbei vorgesehen sein, dass an dem Lastaufnahmemittel ein Sensormodul angeordnet ist, dass die Sensorik und vorzugsweise die Auswerteeinheit umfasst, und das Signalübertragungsmodul für die Übertragung der Sensorsignale oder Freigabesignale beziehungsweise Sperrsignale angeordnet ist, sowie insbesondere die Energieversorgungseinheit angeordnet ist, um das Sensormodul, insbesondere dessen Sensorik und etwaige Auswerteeinheit und Signalübertragungsmodul, mit Energie zu versorgen. Das Signalübertragungsmodul kann hierbei insbesondere ein Teil des Sensormoduls sein. Das Sensormodul ist in Bezug auf die Umgebung des Lastaufnahmemittels energieautark, da keine von dem Lastaufnahmemittel wegführende Verkabelung erforderlich ist, um das Sensormodul mittels der Energieversorgungseinheit mit Energie zu versorgen.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von in Zeichnungen dargestellten
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 einen als Ein-Träger-Kran ausgebildeten Brückenkran;
Figur 2 eine Seitenansicht eines Lastaufnahmemittels des Brückenkrans aus Figur 1 in geneigter Position mit nicht gestrafftem, schlaffem Seil und mit einem
erfindungsgemäßen Sensormodul; Figur 3 eine Seitenansicht des Lastaufnahmemittels aus Figur 2 in senkrechter Position, mit gestrafftem Seil und dem Sensormodul.
In Figur 1 ist ein als Ein-T räger-Brückenkran ausgebildeter Kran 1 gezeigt. Der Kran 1 umfasst einen als Fachwerkträger ausgebildeten Kranträger 2, der sich mit seiner Längserstreckung LE horizontal und quer, insbesondere rechtwinklig, zu einer Kranfahrrichtung F erstreckt.
Selbstverständlich kann der Kran 1 auch als Ein-T räger-Portalkran mit einem entsprechenden von vertikalen Portalstützen getragenen Kranträger 2 ausgebildet sein. Ebenso kann der Kran 1 als Zwei-Träger-Brückenkran oder als Zwei-Träger- Portalkran ausgebildet sein und entsprechender Weise zwei Kranträger 2 umfassen. Die nachfolgend anhand des als Ein-T räger-Brückenkrans ausgebildeten Krans 1 vorgenommenen Erläuterungen sind dementsprechend übertragbar.
Der Kranträger 2 des Krans 1 bildet mit an seinen sich gegenüberliegenden Enden befestigten ersten und zweiten Fahrwerken 3, 4 eine Kranbrücke aus, die in der Draufsicht im Wesentlichen doppel-T-förmig ausgebildet ist. Über die von einem motorisierten Kranantrieb angetriebenen Fahrwerke 3, 4 ist der Kran 1 auf nicht dargestellten Schienen in der Kranfahrrichtung F verfahrbar. Die Schienen sind üblicherweise gegenüber einem Boden 17 hochliegend angeordnet und können hierfür beispielsweise über eine geeignete Tragkonstruktion aufgeständert oder an sich gegenüberliegenden Gebäudewänden befestigt sein. Um den Kran 1
beziehungsweise dessen Kranträger 2 zu verfahren, wird das erste Fahrwerk 3 von einem ersten Elektromotor 3a des Kranantriebs und das zweite Fahrwerk 4 von einem zweiten Elektromotor 4a des Kranantriebs angetrieben.
An dem Kranträger 2 ist eine Krankatze 5 mit einem Hebezeug 6 angeordnet, die mittels ihres über einen motorisierten Katzantrieb angetriebenen Fahrwerks gemeinsam mit dem Hebezeug 6 entlang der Längserstreckung LE des Kranträgers 2 und somit quer zur Kranfahrrichtung F verfahrbar ist. Außerdem sind an dem Kran 1 beziehungsweise dessen Kranträger 2 eine Steuerungseinheit 15 und ein hiermit steuerungstechnisch und insbesondere signalübertragend verbundener
Steuerschalter 16 angeordnet, worüber die Elektromotoren 3a, 4a des Krantriebs und zumindest jeweils ein Elektromotor des Katzantriebs sowie eines motorisierten Hubantriebs eines Hubwerks 7 des Hebezeugs 6 jeweils getrennt voneinander angesteuert und bedient werden können. Hierbei kann die Steuerungseinheit 15 bei allen vorliegenden Ausführungsformen geteilt sein, so dass ein der Ansteuerung des Hubantriebs und insbesondere auch des Katzantriebs dienender Teil 15a der
Steuerungseinheit 15 als Hub- beziehungsweise Katzsteuerung an der Krankatze 5 und ein der Ansteuerung des Kranantriebs dienender Teil 15b der Steuerungseinheit 15 als Kransteuerung außerhalb der Krankatze 5 an dem Kranträger 2 oder zumindest einem der Fahrwerke 3, 4 angeordnet ist. Der Steuerschalter 16 ist als kabelgebundener Hängesteuerschalter ausgebildet, kann jedoch auch als eine drahtlose Fernbedienungseinheit ausgebildet sein.
Über das motorisiert angetriebene Hubwerk 7 des Hebezeugs 6 kann ein
beispielsweise als Seil ausgebildetes Tragmittel 8 sowie ein Lastaufnahmemittel 9 mit gegebenenfalls an dem Lastaufnahmemittel 9 angeschlagener Last L (siehe Figur 2) gehoben beziehungsweise gesenkt werden. Hierbei kann das Hebezeug 6, insbesondere dessen Hubwerk 7, zumindest mit zwei Geschwindigkeiten vi und v2 betrieben werden, um das Lastaufnahmemittel 9 allein oder mit angeschlagener, das heißt am Lastaufnahmemittel 9 befestigter, Last L heben zu können. Die erste
Geschwindigkeit vi ist kleiner beziehungsweise langsamer als die zweite, schnellere Geschwindigkeit v2. Beispielsweise kann die erste Geschwindigkeit vi im Bereich von etwa 1 -2 m/min liegen und das v1/v2 -Verhältnis 1/6 oder 1/4 betragen. Auch mehr als zwei Geschwindigkeiten sind denkbar, wobei die Geschwindigkeiten dann
insbesondere einschließlich der Geschwindigkeiten vi und v2 stufenlos einstellbar sein können und das v1/v2-Verhältnis deutlich höher liegen kann, beispielsweise bei 1/100. Die gewünschte Geschwindigkeit, insbesondere die Geschwindigkeit vi beziehungsweise v2, kann von einer Bedienperson durch entsprechende Betätigung des Steuerschalters 16 ausgelöst werden. Ein entsprechender Steuerbefehl wird dann im Sinne eines Geschwindigkeits-Soll-Werts von dem Steuerschalter 16 an die Steuerungseinheit 15 beziehungsweise deren Teil 15a übertragen. Von der
Steuerungseinheit 15 kann dann das Hebezeug 6, insbesondere der Hubantrieb von dessen Hubwerk 7, angesteuert und somit mittels der Steuerungseinheit 15 mit der ersten Geschwindigkeit vi oder mit der zweiten Geschwindigkeit v2 betrieben werden, um eine entsprechende Hub- oder Senkbewegung mit der gewünschten
Geschwindigkeit zu bewirken. Das biegeschlaffe Tragmittel 8 kann neben der beispielhaften Ausbildung als Seil auch als Kette oder dergleichen ausgebildet sein, so dass das Hebezeug 6 dann nicht als Seilzug, sondern als Kettenzug ausgebildet ist. Das Lastaufnahmemittel 9 umfasst beispielhaft einen Lasthaken 9a und ist an dem Tragmittel 8, insbesondere über seine Unterflasche 9b mit einer oder mehreren Umlenkrollen (nicht dargestellt) für das Tragmittel 8 aufgehängt. Dementsprechend kann das Seil unter Ausbildung einer entsprechenden Anzahl von Seilsträngen einfach oder mehrfach eingeschert sein und dadurch als Flaschenzug ausgebildet sein. Alternativ kann das Lastaufnahmemittel 9 auch ohne Umlenkrollen beziehungsweise Einscherung am Tragmittel 8 befestigt sein, insbesondere wenn das Hebezeug 6 als Kettenzug ausgebildet ist.
Je nach Art einer mittels des Hebezeugs 6 zu hebenden Last L, kann die Last L unmittelbar oder mittels eines Anschlagmittels 8a an dem Lastaufnahmemittel 9 befestigt werden. Als Anschlagmittel 8a zur Befestigung einer Last L am
Lastaufnahmemittel 9 dienen beispielsweise Ketten, Seile oder Bänder, die hierbei jeweils eine Schlinge, insbesondere Rundschlinge, ausbilden können. Entsprechende Schlingen sind in der Regel biegeschlaff und werden auch als Schlupf oder Schlupp bezeichnet. Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung des am Tragmittel 8 aufgehängten Lastaufnahmemittels 9 und insbesondere dessen Lasthaken 9a und Unterflasche 9b. An dem Lastaufnahmemittel 9 ist mittels eines beispielhaft als Schlinge ausgebildeten und von dem Hakenmaul des Lasthakens 9a aufgenommenen Anschlagmittels 8a eine Last L befestigt, die von der Schlinge umschlungen ist. Hierbei ist das
Lastaufnahmemittel 9 in einer geneigten Position, in der sowohl das Tragmittel 8 als auch das Anschlagmittel 8a nicht gestrafft, sondern schlaff sind, dargestellt. Das Lastaufnahmemittel 9 umfasst ein Sensormodul 10 zum erfindungsgemäßen Heben und/oder Senken des Lastaufnahmemittels 9 mit einer gegebenenfalls daran befestigten Last wie der Last L. Das Sensormodul 10 ist - wie dargestellt - an dem Lastaufnahmemittel 9 angeordnet und kann hierbei insbesondere an der Unterflasche 9b und/oder am Lasthaken 9a angeordnet sein. Das in Figur 2 neben dem
Lastaufnahmemittel 9 zusätzlich in einer Detailansicht schematisch dargestellte Sensormodul 10 umfasst eine Sensorik 1 1 und vorliegend auch eine mit der Sensorik 1 1 signalübertragend verbundene elektronische Auswerteeinheit 12. Die
Auswerteeinheit 12 kann alternativ auch außerhalb des Lastaufnahmemittels 9 und somit auch außerhalb des Sensormoduls 10 angeordnet und beispielsweise am Kranträger 2 angeordnet sowie insbesondere in der Steuerungseinheit 15 integriert oder zumindest mit dieser signalübertragend verbunden sein. Zur vorzugsweise kontinuierlichen Ermittlung eines Neigungswinkels N des
Lastaufnahmemittels 9 umfasst die Sensorik 1 1 gemäß einer ersten Ausführungsform zumindest einen Neigungssensor 1 1 a. Der Neigungswinkel N kann sich
beispielsweise auf eine Ruhelage des Lastaufnahmemittels 9 beziehen, in der das Lastaufnahmemittel 9 frei, das heißt insbesondere ohne Kontakt zu dem Boden 17, an dem gestrafften Tragmittel 8 und von diesem herabhängt. Die Ruhelage entspricht somit einer pendelfreien Gleichgewichtslage des frei hängenden Lastaufnahmemittels 9, in der eine als Referenzgerade nutzbare Längsachse LA des Lastaufnahmemittels 9 mit einer der Gravitationskraftrichtung entsprechenden Senkrechten S
zusammenfällt (siehe Figur 3). Bei der in Figur 2 gezeigten geneigten Position des Lastaufnahmemittels 9 ist das Lastaufnahmemittel 9 aufgrund des biegeschlaffen und nicht gestrafften Tragmittels 8 gegenüber der Ruhelage beziehungsweise der Senkrechten S um den Neigungswinkel N geneigt, wobei es auf der auf dem Boden 17 liegenden Last L aufliegt. Von der Last L ausgehende Lastkräfte werden in dieser Position des Lastaufnahmemittels 9 nicht in das Tragmittel 8 eingeleitet, da dieses sowie das Anschlagmittel 8a hierfür zu wenig gestrafft sind. Der vom Neigungssensor 1 1 a ermittelte Neigungswinkel N wird der Auswerteeinheit 12 insbesondere in Form entsprechender Sensorsignale zur Verfügung gestellt und hierfür von der Sensorik 1 1 an die Auswerteeinheit 12 übertragen. Die Auswerteeinheit 12 wertet hierbei gemäß der ersten Ausführungsform die dem ermittelten Neigungswinkel N entsprechenden Sensorsignale des Neigungssensors 1 1 a aus und wirkt mit der Steuerungseinheit 15 so zusammen, dass von der
Auswerteeinheit 12 in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels N verhindert oder erlaubt wird, dass mittels der Steuerungseinheit 15 das Hebezeug 6 mit der zweiten größeren Geschwindigkeit v2 betrieben wird beziehungsweise betrieben werden kann, um das Lastaufnahmemittel 9 zu heben und/oder zu senken.
Hierbei wird die Geschwindigkeit v2 verhindert, wenn der ermittelte Neigungswinkel N des Lastaufnahmemittels 9 gegenüber der Ruhelage beziehungsweise der
Senkrechten S von Null abweicht und einen vorgegebenen Grenzwert erreicht oder überschreitet, das Lastaufnahmemittel 9 also zu sehr geneigt ist, und frühestens erlaubt, wenn der Neigungswinkel N den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, das Lastaufnahmemittel 9 also hinreichend wenig geneigt ist. Als Grenzwert für den Neigungswinkel N wird vorzugsweise ein Winkel im Bereich zwischen 0° und 4° vorgegeben und hierfür beispielsweise in der Auswerteeinheit 12 eingestellt.
Verhindern, dass mittels der Steuerungseinheit 15 das Hebezeug 6 mit der
Geschwindigkeit v2 betrieben wird beziehungsweise betrieben werden kann, meint im Zusammenhang dieser und aller weiteren nachfolgend beschriebenen
Ausführungsformen, dass die Geschwindigkeit v2 insbesondere trotz entsprechender Betätigung des Steuerschalters 16 durch eine Bedienperson von der
Steuerungseinheit 15 nicht ausgelöst beziehungsweise ausgeführt werden kann. Mit anderen Worten kann die Geschwindigkeit v2 von der Auswerteeinheit 12 in
Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels N steuerungstechnisch im Sinne einer Geschwindigkeitsbegrenzung, das heißt einer Begrenzung von mittels der
Steuerungseinheit 15 ausführbaren Geschwindigkeits-Soll-Werten, in der
Steuerungseinheit 15 blockiert, das heißt gesperrt, werden.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die Auswerteeinheit 12 aktiv ein Freigabesignal für die Geschwindigkeit v2 erzeugen muss, das anschließend an die Steuerungseinheit 15 übertragen und von der Steuerungseinheit 15 empfangen werden muss, um der Steuerungseinheit 15 zu erlauben, die Geschwindigkeit v2 im Falle eines entsprechenden Steuerbefehls zu bewirken beziehungsweise
auszuführen. Das Ausbleiben des Freigabesignals entspricht dann einem Verhindern der Geschwindigkeit v2 und sorgt dafür, dass die Steuerungseinheit 15 die
Geschwindigkeit v2 nicht bewirken beziehungsweise ausführen kann. Dann kann beispielsweise nur die Geschwindigkeit vi bewirkt beziehungsweise ausgeführt werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Auswerteeinheit 12 aktiv ein Sperrsignal bezüglich der schnelleren zweiten Geschwindigkeit v2 erzeugen muss, das anschließend an die Steuerungseinheit 15 übertragen und von der Steuerungseinheit 15 empfangen werden muss, um die Geschwindigkeit v2 zu verhindern und somit dafür zu sorgen, dass die Steuerungseinheit 15 die zweite Geschwindigkeit v2 im Falle eines entsprechenden Steuerbefehls nicht bewirken beziehungsweise ausführen kann. Das Ausbleiben des Sperrsignals entspricht dann einem Erlauben der
Geschwindigkeit v2 und sorgt dafür, dass die Steuerungseinheit 15 die
Geschwindigkeit v2 bewirken beziehungsweise ausführen kann. Wenn die Geschwindigkeit v2 im obigen Sinne durch das Ausbleiben eines
Freigabesignals oder durch ein Sperrsignal verhindert wird, können Steuerbefehle des Steuerschalters 16, die im Sinne von Geschwindigkeits-Soll-Werten auf das Bewirken eines Betriebs des Hebezeugs 6 mit der Geschwindigkeit v2 gerichtet sind und durch entsprechende Betätigung des Steuerschalters 16 ausgelöst werden, von der Steuerungseinheit 15 nur so verarbeitet werden, dass das Hebezeug 6 gar keine Huboder Senkbewegung ausführt oder nur mit einer gegenüber der Geschwindigkeit v2 niedrigeren Geschwindigkeit wie beispielsweise der Geschwindigkeit vi betrieben wird. Wenn die Geschwindigkeit v2 durch ein Freigabesignal oder das Ausbleiben eines Sperrsignals erlaubt wird, können die vorgenannten Steuerbefehle des
Steuerschalters 16 von der Steuerungseinheit 15 hingegen so verarbeitet werden, dass das Hebezeug 6 mit der Geschwindigkeit v2 betrieben wird.
Das Erlauben der zweiten Geschwindigkeit erfolgt wie oben bereits beschrieben frühestens mit dem Unterschreiten des vorgegebenen Grenzwerts für den
Neigungswinkel N, vorzugsweise jedoch mit einer zeitabhängigen und/oder wegabhängigen Verzögerung ab dem Unterschreiten des vorgegebenen Grenzwerts.
Durch das vorbeschriebene Zusammenwirken des Neigungssensors 1 1 a, der Auswerteeinheit 12 und der Steuerungseinheit 15 lassen sich somit kritische
Kraftstöße vermeiden, die aus Situationen resultieren, in denen das Hebezeug 6 mit der Geschwindigkeit v2 betrieben wird, obwohl das Tragmittel 8 und das etwaige biegeschlaffe Anschlagmittel 8a wie in Figur 2 dargestellt noch zu wenig gestrafft sind und dementsprechend von dem nicht ausreichend gestrafften Tragmittel 8 keine von der Last L ausgehenden Lastkräfte in das Tragmittel 8 aufgenommen werden. Auch der oben beschriebene drohende Bodenkontakt von Lastaufnahmemittel 9 und/oder Tragmittel 8 kann vermieden werden. Derartige Situationen können durch
entsprechende den Grenzwert erreichende und/oder überschreitende Neigungswinkel N des Lastaufnahmemittels 9 erkannt werden. Auch bei einem den Grenzwert unterschreitenden ermittelten Neigungswinkel N des Lastaufnahmemittels 9 kann beim Hub-Betrieb noch ein kritischer Kraftstoß drohen, wenn das Anschlagmittel 8a noch nicht ausreichend gestrafft ist. Hier kann die Geschwindigkeit v2 dann mit entsprechender Verzögerung erlaubt werden. Dies gilt jedoch nicht für einen Senk- Betrieb. Eine zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Sensorik 1 1 zusätzlich einen Zustandssensor 1 1 b umfasst. Mittels des Zustandssensors 1 1 b kann vorzugsweise kontinuierlich als Zustand des
Lastaufnahmemittels 9 ermittelt werden, ob das Lastaufnahmemittel 9„frei" oder „belegt" ist. Das Lastaufnahmemittel 9 hat den Zustand„belegt", wenn am
Lastaufnahmemittel 9 unmittelbar eine Last L oder ein Anschlagmittel 8 zum
Befestigen einer Last L am Lastaufnahmemittel 9 befestigt wird. Wenn das
Lastaufnahmemittel 9 als Lasthaken 9a ausgebildet ist, wird ein entsprechender Zustandssensor 1 1 b auch als Hakenmaul-Sensor bezeichnet, der dann ermitteln kann, ob der Zustand„belegt" ist und dementsprechend insbesondere ein Teil einer Last L oder ein Anschlagmittel 8a im Hakenmaul des Lasthakens 9a angeordnet ist, insbesondere dort aufliegt, oder nicht. Falls nicht, ist der Zustand„frei". Der jeweilige Zustand„belegt" oder„frei" wird von dem Zustandssensor 1 1 b erkannt, der hierfür beispielsweise ein nach dem optischen oder kapazitiven Prinzip arbeitender Sensor, insbesondere Näherungssensor, sein kann.
Die vom Zustandssensor 1 1 b ermittelten Zustände„belegt" oder„frei" werden der Auswerteeinheit 12 insbesondere in Form entsprechender Sensorsignale zur Verfügung gestellt und hierfür von der Sensorik 1 1 an die Auswerteeinheit 12 übertragen. Die Auswerteeinheit 12 wertet die dem ermittelten Neigungswinkel N entsprechenden Sensorsignale des Neigungssensors 1 1 a und die dem Zustand des Lastaufnahmemittels 9 entsprechenden Sensorsignale des Zustandssensors 1 1 b aus und wirkt mit der Steuerungseinheit 15 so zusammen, dass von der Auswerteeinheit 12 in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels N und/oder des ermittelten Zustande verhindert oder erlaubt wird, dass mittels der Steuerungseinheit 15 das Hebezeug 6 mit der zweiten Geschwindigkeit v2 betrieben wird beziehungsweise betrieben werden kann, um das Lastaufnahmemittel 9 zu heben und/oder zu senken.
Die Geschwindigkeit v2 wird von der Auswerteeinheit 12 im oben beschriebenen Sinne erlaubt, wenn mittels des Zustandssensors 1 1 b erkannt wird, dass das Lastaufnahmemittel 9„frei" ist. Dies gilt mit Ausnahme des Senk-Betriebs des Hebezeugs 6 insbesondere auch dann, wenn der ermittelte Neigungswinkel N den vorgegebenen Grenzwert erreicht oder überschreitet. Die Geschwindigkeit v2 wird im Hub-Betrieb also allein in Abhängigkeit des von dem Zustandssensor 1 1 b ermittelten Zustande und unabhängig von dem ermittelten Neigungswinkel N beziehungsweise den entsprechenden Sensorsignalen des Neigungssensors 1 1 a erlaubt, wenn der Zustand des Lastaufnahmemittels 9„frei" ist. Wenn der Zustand des
Lastaufnahmemittels 9„belegt" ist, wird die Geschwindigkeit v2 beim Heben und/oder Senken in Abhängigkeit des von dem Zustandssensor 1 1 b ermittelten Zustande und zusätzlich wie bei der ersten Ausführungsform in Abhängigkeit des Neigungswinkels N erlaubt, gegebenenfalls mit der oben beschriebenen Verzögerung, oder verhindert.
Durch dieses Zusammenwirken des Neigungssensors 1 1 a, des Zustandssensors 1 1 b, der Auswerteeinheit 12 und der Steuerungseinheit 15 lässt sich in Fällen mit freiem Lastaufnahmemittel 9 vermeiden, dass die Geschwindigkeit v2 wegen Erreichens und/oder Überschreitens des Grenzwertes für den Neigungswinkel N verhindert wird, obwohl aufgrund des freien Lastaufnahmemittels 9 kein kritischer Kraftstoß droht. Daher kann in diesen Fällen die Geschwindigkeit v2 insbesondere unabhängig vom Neigungswinkel N und somit bereits von vornherein erlaubt werden, das heißt sofort mit Beginn eines Hubvorgangs zum Heben des Lastaufnahmemittels 9 und ohne Verzögerung.
Eine zur zweiten Ausführungsform alternative dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform dadurch, dass die Sensorik 1 1 zusätzlich zum Neigungssensor 1 1 a einen Lastsensor 1 1 c umfasst. Mittels des Lastsensors 1 1 c wird eine an dem Lastaufnahmemittel 9 angreifende Lastkraft, die von einer an dem Lastaufnahmemittel 9 befestigten Last L ausgeht, ermittelt. Durch mehrfache und insbesondere kontinuierliche Ermittlung der Lastkraft mittels des Lastsensors 1 1 c lässt sich auch ein Lastkraftanstieg ermitteln. Die vom Lastsensor 1 1 c ermittelten Lastkräfte werden der Auswerteeinheit 12 insbesondere in Form entsprechender Sensorsignale zur Verfügung gestellt und hierfür von der Sensorik 1 1 an die
Auswerteeinheit 12 übertragen. Die Auswerteeinheit 12 wertet die dem ermittelten Neigungswinkel N entsprechenden Sensorsignale des Neigungssensors 1 1 a und die den ermittelten Lastkräften entsprechenden Sensorsignale des Lastsensors 1 1 c aus und wirkt mit der Steuerungseinheit 15 so zusammen, dass von der Auswerteeinheit 12 in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels N und der ermittelten Lastkraft verhindert oder erlaubt wird, dass mittels der Steuerungseinheit 15 das Hebezeug 6 mit der größeren zweiten Geschwindigkeit v2 betrieben wird beziehungsweise betrieben werden kann, um das Lastaufnahmemittel 9 zu heben. Abweichend von der ersten Ausführungsform kann ein Hub-Betrieb des Hebezeugs 6 mit der Geschwindigkeit v2 dadurch auch dann im obigen Sinne verhindert werden, wenn der ermittelte Neigungswinkel N den vorgegebenen Grenzwert zwar unterschreitet und insbesondere bereits einen Wert von Null erreicht hat, aber wenn zusätzlich die von dem Lastsensor 1 1 c ermittelte Lastkraft einen vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, der beispielsweise bis zu 500 N beträgt. Ebenso
abweichend von der ersten Ausführungsform ist es möglich, die Geschwindigkeit v2 für einen Hub-Betrieb frühestens dann im obigen Sinne zu erlauben, wenn der ermittelte Neigungswinkel N den vorgegebenen Grenzwert unterschreitet, und wenn zusätzlich die von dem Lastsensor 1 1 c ermittelte Lastkraft den vorgegebenen Grenzwert erreicht und/oder überschreitet oder wie oben bereits beschrieben den Grenzwert auch nach Ablauf einer vorgegebenen zeitabhängigen oder
wegabhängigen Verzögerung noch unterschreitet.
Durch dieses Zusammenwirken des Neigungssensors 1 1 a, des Lastsensors 1 1 c der Auswerteeinheit 12 und der Steuerungseinheit 15 lässt sich vermeiden, dass die Geschwindigkeit v2 allein wegen Unterschreiten des Grenzwertes für den
Neigungswinkel N erlaubt wird. Insbesondere in den oben bereits erwähnten Fällen, in denen ein biegeschlaffes Anschlagmittel 8a verwendet wird, kann ein kritischer Kraftstoß in Folge eines noch nicht ausreichend gestrafften Anschlagmittels 8a vermieden werden, indem die Geschwindigkeit v2 dann erst mit entsprechender Verzögerung erlaubt wird.
Eine besonders bevorzugte vierte Ausführungsform wird durch eine Kombination der zweiten und dritten Ausführungsformen erreicht. Die Sensorik 1 1 umfasst
dementsprechend den Neigungssensor 1 1 a und den Zustandssensor 1 1 b der zweiten Ausführungsform und den Lastsensor 1 1 c der dritten Ausführungsform. Die
Auswerteeinheit 12 wertet die Sensorsignale aller drei Sensoren 1 1 a, 1 1 b, 1 1 c aus und wirkt mit der Steuerungseinheit 15 so zusammen, dass von der Auswerteeinheit 12 in Abhängigkeit des von dem Zustandssensor 1 1 b ermittelten Zustande und/oder in Abhängigkeit des von dem Neigungssensor 1 1 a ermittelten Neigungswinkels N und der von dem Lastsensor 1 1 c ermittelten Lastkraft verhindert oder erlaubt wird, dass mittels der Steuerungseinheit 15 das Hebezeug 6 mit der größeren zweiten
Geschwindigkeit v2 betrieben wird beziehungsweise betrieben werden kann, um das Lastaufnahmemittel 9 zu heben und/oder zu senken.
Die Geschwindigkeit v2 wird dann im Hub-Betrieb des Hebezeugs 6 wie bei der zweiten Ausführungsform allein in Abhängigkeit des von dem Zustandssensor 1 b ermittelten Zustande von der Auswerteeinheit 12 im oben beschriebenen Sinne erlaubt, wenn mittels des Zustandssensors 1 1 b erkannt wird, dass das
Lastaufnahmemittel 9„frei" ist. Wenn der Zustand des Lastaufnahmemittels 9„belegt" ist, wird die Geschwindigkeit v2 beim Heben und/oder Senken hingegen in
Abhängigkeit des von dem Zustandssensor 1 1 b ermittelten Zustande und zusätzlich wie bei der dritten Ausführungsform in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels N und der ermittelten Lastkraft erlaubt, gegebenenfalls mit der oben beschriebenen Verzögerung, oder verhindert.
Durch dieses Zusammenwirken des Neigungssensors 1 1 a, des Zustandssensors 1 1 b, des Lastsensors 1 1 c, der Auswerteeinheit 12 und der Steuerungseinheit 15 lässt sich in Fällen mit freiem Lastaufnahmemittel 9 vermeiden, dass die Geschwindigkeit v2 wegen Erreichens und/oder Überschreitens des Grenzwertes für den Neigungswinkel N oder wegen Unterschreitens des Grenzwertes für die Lastkraft verhindert wird, obwohl aufgrund des freien Lastaufnahmemittels 9 kein kritischer Kraftstoß droht. Daher kann in diesen Fällen die Geschwindigkeit v2 insbesondere unabhängig vom Neigungswinkel N und der Lastkraft und somit bereits von vornherein, das heißt sofort mit Beginn eines Hubvorgangs zum Heben des Lastaufnahmemittels 9 und ohne Verzögerung, erlaubt werden. In Fällen mit belegtem Lastaufnahmemittel 9 lässt sich insbesondere durch das verzögerte Erlauben der Geschwindigkeit v2 vermeiden, dass die Geschwindigkeit v2 allein wegen Unterschreiten des Grenzwertes für den Neigungswinkel N erlaubt wird und dass dann ein kritischer Kraftstoß in Folge eines noch nicht ausreichend gestrafften Tragmittels 8 beziehungsweise Anschlagmittels 8a verursacht wird. Für das situationsabhängige Erlauben oder Verhindern der
Geschwindigkeit v2 beim Senken gelten die obigen Ausführungen entsprechend.
Die Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung des am Tragmittel 8 hängenden Lastaufnahmemittels 9 und insbesondere dessen Lasthaken 9a und Unterflasche 9b sowie das Sensormodul 10 mit angehobener Last L, die mittels des Anschlagmittels 8a an dem Lastaufnahmemittel 9 befestigt ist. Hierbei ist das Lastaufnahmemittel 9 in einer senkrechten Position, die der oben definierten Ruhelage entspricht. Der Neigungswinkel N ist dementsprechend Null und die als Referenzgerade dienende Längsachse LA des Lastaufnahmemittels 9 fällt mit der Senkrechten S zusammen. Sowohl das Tragmittel 8 als auch das Anschlagmittel 8a sind gestrafft, so dass von der Last L ausgehende Lastkräfte in das Tragmittel 8 eingeleitet und von diesem aufgenommen werden. Sobald die von dem Hubwerk 7 des Hebezeugs 6 in das Tragmittel 8 eingeleiteten Hubkräfte die Lastkräfte übertreffen, wird die Last L wie in Figur 3 bereits geschehen angehoben.
Da sich das Lastaufnahmemittel 9 gemeinsam mit seinem Sensormodul 10 relativ zu der Steuerungseinheit 15 und insbesondere auch relativ zum Kranträger 2 und/oder zur Krankatze 5 bewegen kann, sind bei der Implementierung des Sensormoduls 10 an dem Lastaufnahmemittel 9 hinsichtlich der Energieversorgung sowie der
Signalübertragung, das heißt der Übertragung der Sensorsignale beziehungsweise Freigabesignale und Sperrsignale, zwischen dem Sensormodul 10, insbesondere dessen Sensorik 1 1 , der Auswerteeinheit 12 und der Steuerungseinheit 15 besondere Vorkehrungen zu treffen. Vorzugsweise wird die Energieversorgung und die
Signalübertragung daher bei allen Ausführungsformen ohne von dem
Lastaufnahmemittel 9 wegführende Verkabelung und insbesondere ohne
Verkabelung zwischen dem Lastaufnahmemittel 9 beziehungsweise dem dortigen Sensormodul 10 und der Steuerungseinheit 15 realisiert. Für die entsprechend kabellose Signalübertragung an die außerhalb des
Lastaufnahmemittels 9 angeordnete Steuerungseinheit 15 wird ein entsprechendes Signalübertragungsmodul 13 beispielsweise in Form eines Funkmoduls eingesetzt. Wenn die Auswerteeinheit 12 an dem Lastaufnahmemittel 9 angeordnet ist, werden die oben beschriebenen Freigabesignale oder Sperrsignale gegebenenfalls von dem Signalübertragungsmodul 13 an die Steuerungseinheit 15 übertragen. Wenn die Auswerteeinheit 12 außerhalb des Lastaufnahmemittels 9 angeordnet ist, werden über das Signalübertragungsmodul 13 die von der Sensorik 1 1 ermittelten
Sensorsignale an die Auswerteeinheit 12 übertragen und dieser somit zur Verfügung gestellt. Das etwaige Erzeugen entsprechender Freigabesignale oder Sperrsignale durch die Auswerteeinheit 12 und dessen Übertragung an die Steuerungseinheit 15 erfolgt dann gegebenenfalls außerhalb des Lastaufnahmemittels 9.
Die kabellose Energieversorgung des Sensormoduls 10 insbesondere der Sensorik 1 1 , der Auswerteeinheit 12 und des Signalübertragungsmoduls 13 erfolgt lokal über eine an dem Lastaufnahmemittel 9 angeordnete Energieversorgungseinheit 14 mit einem Energiespeicher, der beispielsweise eine oder mehrere Batterien,
Akkumulatoren, Kondensatoren aufweisen kann, und/oder einer aktiven
Energieerzeugungseinheit. In einer bevorzugten Ausführungsform wird alternativ oder zusätzlich zu einem Energiespeicher als wesentliche Komponente der
Energieversorgungseinheit 14 ein elektrischer Generator, beispielsweise in Form eines Dynamos, als aktive Energieerzeugungseinheit verwendet. Es ist hierbei in einfacher Weise möglich, die Rotation einer etwaigen Umlenkrolle für die
Energieerzeugung zu nutzen. Sobald sich durch ein Heben oder Senken des
Lastaufnahmemittels 9 die Umlenkrolle dreht, wird hierdurch der Generator angetrieben und das Sensormodul 10 wird mit Energie versorgt beziehungsweise ein etwaiger Energiespeicher wird geladen. Die erfindungsgemäßen Funktionen des am Lastaufnahmemittel 9 angeordneten Sensormoduls 10, insbesondere der Sensorik 1 1 und der gegebenenfalls am Lastaufnahmemittel 9 angeordneten Auswerteeinheit 12, des Signalübertragungsmoduls 13 beziehungsweise deren jeweiliges
Zusammenwirken mit der Steuerungseinheit 15 können so realisiert werden.
Bezugszeichenliste
1 Kran
2 Kranträger
3, 4 erstes beziehungsweise zweites Fahrwerk
3a, 4a erster beziehungsweise zweiter Elektromotor
5 Krankatze
6 Hebezeug
7 Hubwerk
8 Tragmittel
8a Anschlagmittel
9 Lastaufnahmemittel
9a Haken
9b Unterflasche
10 Sensormodul
1 1 Sensorik
1 1 a Neigungssensor
1 1 b Zustandssensor
1 1 c Lastsensor
12 Auswerteeinheit
13 Signalübertragungsmodul
14 Energieversorgungseinheit
15 Steuerungseinheit
15a Teil der Steuerungseinheit 15
15b Teil der Steuerungseinheit 15
16 Steuerschalter
17 Boden
F Kranfahrrichtung
L Last
LA Längsachse
LE Längserstreckung
N Neigungswinkel
S Senkrechte
vi erste Geschwindigkeit
v2 zweite Geschwindigkeit

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Heben und/oder Senken eines Lastaufnahmemittels (9) eines Hebezeugs (6), insbesondere eines Krans (1 ), wobei das Hebezeug (6) zum Heben und/oder Senken des Lastaufnahmemittels (9) mittels einer Steuerungseinheit (15, 15a) zumindest mit einer ersten Geschwindigkeit (vi ) oder mit einer zweiten
Geschwindigkeit (v2) betrieben werden kann, wobei die erste Geschwindigkeit (vi ) kleiner ist als die zweite Geschwindigkeit (v2), dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Neigungssensors (1 1 a) ein Neigungswinkel (N) des Lastaufnahmemittels (9) ermittelt wird und/oder mittels eines Zustandssensors (1 1 b) als ein Zustand des
Lastaufnahmemittels (9) ermittelt wird, ob das Lastaufnahmemittel (9) frei oder belegt ist, und dass eine Auswerteeinheit (12) derart mit der Steuerungseinheit (15, 15a) zusammenwirkt, dass von der Auswerteeinheit (12) in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels (N) und/oder des ermittelten Zustande verhindert oder erlaubt wird, dass mittels der Steuerungseinheit (15, 15a) das Hebezeug (6) mit der zweiten Geschwindigkeit (v2) betrieben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Neigungswinkel (N) in Bezug auf eine Ruhelage des an einem Tragmittel (8) des Hebezeugs (6) hängenden Lastaufnahmemittels (9) ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrieb des Hebezeugs (6) mit der zweiten Geschwindigkeit (v2) zum Heben und/oder Senken verhindert wird, wenn der Neigungswinkel (N) einen Grenzwert, der insbesondere mehr als 0° und weniger als 10°, vorzugsweise bis zu 4°, beträgt, erreicht oder überschreitet und vorzugsweise zusätzlich mittels des Zustandssensors (1 1 b) erkannt wird, dass das Lastaufnahmemittel (9) belegt ist.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrieb des Hebezeugs (6) mit der zweiten Geschwindigkeit (v2) erlaubt wird, wenn der
Neigungswinkel (N) den Grenzwert unterschreitet, vorzugsweise mit einer
Verzögerung nachdem der Neigungswinkel (N) den Grenzwert, insbesondere ununterbrochen, unterschritten hat.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrieb des Hebezeugs (6) mit der zweiten Geschwindigkeit (v2) zum Heben verhindert wird, wenn der Neigungswinkel (N) den Grenzwert unterschreitet, und wenn zusätzlich eine an dem Lastaufnahmemittel (9) angreifende Lastkraft, die mittels eines Lastsensors (1 1 c) ermittelt wird, einen Grenzwert unterschreitet, der vorzugsweise bis zu 500 N beträgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrieb des Hebezeugs (6) mit der zweiten Geschwindigkeit (v2) zum Heben erlaubt wird, wenn der Neigungswinkel (N) den Grenzwert unterschreitet, und wenn zusätzlich eine an dem Lastaufnahmemittel (9) angreifende Lastkraft, die mittels des Lastsensors (1 1 c) ermittelt wird, den Grenzwert erreicht oder überschreitet oder auch nach Ablauf einer Verzögerung unterschreitet.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrieb des Hebezeugs (6) mit der zweiten Geschwindigkeit (v2) zum Heben erlaubt wird, wenn mittels des Zustandssensors (1 1 b) erkannt wird, dass das
Lastaufnahmemittel (9) frei ist, insbesondere auch dann, wenn der ermittelte
Neigungswinkel (N) den Grenzwert erreicht oder überschreitet.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines an dem Lastaufnahmemittel (9) angeordneten
Signalübertragungsmoduls (13) Sensorsignale, die dem ermittelten Neigungswinkel (N) und/oder dem ermittelten Zustand und/oder der ermittelten Lastkraft entsprechen, an die außerhalb des Lastaufnahmemittels (9) angeordnete Auswerteeinheit (12) übertragen werden oder mittels des Signalübertragungsmoduls (13) Freigabesignale beziehungsweise Sperrsignale für die zweite Geschwindigkeit (v2), die auf den Sensorsignalen basieren und von der am Lastaufnahmemittel (9) angeordneten Auswerteeinheit (12) erzeugt werden, an die außerhalb des Lastaufnahmemittels (9) angeordnete Steuerungseinheit (15, 15a) übertragen werden, um in Abhängigkeit der Sensorsignale oder Freigabesignale beziehungsweise Sperrsignale zu verhindern oder zu erlauben, dass mittels der Steuerungseinheit (15, 15a) das Hebezeug (6) mit der zweiten Geschwindigkeit (v2) betrieben wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Energie zur Versorgung einer Sensorik (1 1 ), die den Neigungssensor (1 1 a) und/oder den Zustandssensor (1 1 b) und/oder den Lastsensor (1 1 c) umfasst, und/oder des Signalübertragungsmoduls (13) von einer am Lastaufnahmemittel (9)
angeordneten Energieversorgungseinheit (14) mit einem Energiespeicher und/oder einer aktiven Energieerzeugungseinheit bereitgestellt wird, die Energie vorzugsweise durch eine Bewegung des Lastaufnahmemittels (9) beim Heben und/oder Senken des Lastaufnahmemittels (9) erzeugt wird, insbesondere mittels eines elektrischen Generators der aktiven Energieerzeugungseinheit, der vorzugsweise als Dynamo ausgebildet ist.
10. Hebezeug (6), insbesondere eines Krans (1 ), mit einem Lastaufnahmemittel (9) und einer Steuerungseinheit (15, 15a), mittels der das Hebezeug (6) zum Heben und/oder Senken des Lastaufnahmemittels (9) zumindest mit einer ersten
Geschwindigkeit (vi ) oder mit einer zweiten Geschwindigkeit (v2) betrieben werden kann, wobei die erste Geschwindigkeit (vi ) kleiner ist als die zweite Geschwindigkeit (v2), und wobei das Hebezeug (6) einen Neigungssensor (1 1 a) zum Ermitteln eines Neigungswinkels (N) des Lastaufnahmemittels (9) und/oder einen Zustandssensor (1 1 b) aufweist, wobei mittels des Zustandssensors (1 1 b) als Zustand des
Lastaufnahmemittels (9) ermittelbar ist, ob das Lastaufnahmemittel (9) frei oder belegt ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auswerteeinheit (12) des Hebezeugs (6) derart mit der Steuerungseinheit (15, 15a) zusammenwirkt, dass von der
Auswerteeinheit (12) in Abhängigkeit des ermittelten Neigungswinkels (N) und/oder des ermittelten Zustande verhindert oder erlaubt wird, dass mittels der
Steuerungseinheit (15, 15a) das Hebezeug (6) mit der zweiten Geschwindigkeit (v2) betrieben wird.
1 1. Hebezeug (6) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine Sensorik (1 1 ) des Hebezeugs (6), die den Neigungssensor (1 1 a) und optional den
Zustandssensor (1 1 b) und/oder optional einen Lastsensor (1 1 c) umfasst, und die Auswerteeinheit (12) sowie die Steuerungseinheit (15, 15a) eingerichtet sind und zusammenwirken, um ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausführen zu können.
12. Hebezeug (6) nach Anspruch 10 oder 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lastaufnahmemittel (9) ein Sensormodul (10), das die Sensorik (1 1 ) und
vorzugsweise die Auswerteeinheit (12) umfasst, und das Signalübertragungsmodul
(13) für die Übertragung der Sensorsignale oder Freigabesignale beziehungsweise Sperrsignale angeordnet sind, sowie insbesondere die Energieversorgungseinheit
(14) angeordnet ist, um das Sensormodul (10), insbesondere dessen Sensorik (1 1 ) und etwaige Auswerteeinheit (12), mit Energie zu versorgen.
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