JP2005330107A - 可動クレーン - Google Patents

Abstract

【課題】ヒンジ部とこのヒンジ部から入れ子式に出され得る少なくとも１つの入れ子部とを備えた入れ子式ブームを有する可動クレーン、または、クローラーが取付けられたクレーンを提供する。
【解決手段】クレーンは、位置検出装置として、誘導的に動作するトランスポンダの形態の少なくとも１つのトランスデューサと、このトランスデューサの位置を感知するレシーバユニットと、このレシーバユニットの信号に基づいて制御を行う制御装置と、レシーバユニットから制御装置への信号データの送信のためのデータバスの形態の信号送信装置とを有する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ヒンジ部と、このヒンジ部から入れ子式に出され得る少なくとも１つの入れ子部とを備えた入れ子式ブームを有する可動クレーン、または、クローラーが取付けられたクレーンに関する。

従来使用されている可動クレーンまたはクローラーが取付けられたクレーンによって、一連のデータが、電子制御部および監視システム内で感知される。これらは、例えば、セットアップ状況、付加された釣り合いおもり、スタビライザプレートの伸張された位置、および他の多くの事項に関するデータである。夫々のデータは、異なる検出システムによって感知され、部分的に自動的に、部分的に手動で入力される。従って、ブームの夫々のセットアップ状況は、例えば、典型的にはオペレータの手によってコンピュータ中に入力される。そして、このコンピュータが、同様に入力された値に関連して可能な最大の装填支持能力を算出する。

他の応用例では、スタビライザプレートの伸張された位置が、対応するセンサーシステムによって感知される。ここでは、例えば、プレートの入れ子の端部に取付けられ、これと共に伸縮および伸張される巻尺の伸ばされた長さが感知される。

本発明の目的は、所定の状態もしくは位置を明確に検出し、これらを電子制御システムに送る状態もしくは位置検出装置を有する可動クレーンまたはクローラーが取付けられたクレーンを提供することである。

本発明に係われば、この目的は、請求項１の特徴部の特徴との組み合わせによる請求項１の前段部に係わる可動クレーンもしくはクローラーが取付けられたクレーンを用いて果たされる。従って、典型的にはヒンジ部とこのヒンジ部から入れ子式に出され得る少なくとも１つの入れ子部とを備えた入れ子式ブームを有する可動クレーン、または、クローラーが取付けられたクレーンによって、誘導的に作動するトランスポンダの形態の少なくとも１つのトランスデューサ、このトランスデューサの位置を感知するレシーバユニット、このレシーバユニットの信号に基づいて制御を行う制御装置、およびレシーバユニットから制御装置への信号データ送信のためのデータバスの形態の信号送信装置が、位置検出装置として使用される。

レシーバユニットを有する同様に誘導的に作動するトランスポンダは、典型的には、ＲＦＩＤシステム、即ち、無線周波数同定システムである。このようなＲＦＦＤシステムは、一般的に、最も多様な応用領域で既に公知である。これらのＲＦＩＤシステムは、トランスポンダを有し、このトランスポンダが、対応する信号によって励起されると、レシーバユニットへとＲＦ信号として情報を誘導的に送信する。レシーバユニットは、読取機とも呼ばれ、トランスポンダが保存された情報を変調されたＲＦ信号として送り返す形でトランスポンダを制御するデジタル電子システムを収容している。トランスポンダによって受けられたこの情報は、本発明では、データバスによって可動クレーンの制御装置に供給される。この種類の本発明に係わる状態および位置検出装置は、可動クレーン内の異なる位置で使用可能である。

可動クレーンでは、レシーバユニットの機能の自己チェックのために、この種類の検出装置がエラーなしで働くことが非常に重要であることから、トランスポンダは、本発明の効果的な態様に係わって中に固定して設置され、位置検出装置の機能の連続的な監視のために所定の機能信号を送信する。かくして、固定して関連付けられたトランスポンダによって送信された特定の信号がここでは受けられないことから、この機能不良が可動クレーンの作動で気付かれないままにならないように、干渉事象信号（interference event signal）が制御コンピュータ内に発生される。

本発明の更なる好ましい実施形態は、主請求項に従属した更なる従属請求項から得られる。

特に効果的な実施形態の変形例に係われば、位置検出装置は、ロープの長さ調節装置の形態のガイロープと共に使用されている。この長さ調節装置は、ガイロープを所望の長さに調節するためのロープ保持装置を有する。このロープの長さ調節装置は、レシーバユニットによって位置が感知可能で、ガイロープに取付けられた少なくとも１つのトランスデューサを有する。制御装置が、レシーバユニット１の信号に基づいてロープ保持装置を制御する。

可動クレーン、または、クローラーが取付けられたクレーンは、効果的には、複数の部分の一部分で支持された少なくとも１つのガイ支持部、ガイ支持部によって支持されたガイロープ、および上述された解決法に係わるロープの長さ調節装置を有する入れ子式ブームのためのガイングを有する。

レシーバユニットは、ガイ支持部に配置可能である。ガイロープを引っ張るためのロープウィンチが、効果的に設けられ得る。これは、好ましくはガイ支持部に配置され、レシーバユニットの信号に基づいて制御され得る。このロープウィンチは、ロープ保持装置を形成し得る。

少なくとも１つのトランスデューサは、ガイロープに着座されたリング内に結合され得る。このようなリングは、所定位置でロープ上に押され得る。

２つのガイ支持部が効果的に設けられ、これらは、動作位置でＶ字形状に離間して広がり、ガイロープは、各ガイ支持部に沿って延び、トランスデューサは、各ガイロープに、好ましくはガイロープの等しい長さに相当する部分に好ましくは取付けられる。位置検出装置がここに設けられていることから、レシーバ装置の上で動く対応するトランスデューサによって夫々のガイロープがどれだけ伸張されているかを正確に割り出すことができるので、ガイ支持部の正確かつ左右対称の位置付けが設定され得る。

本発明の他の好ましい態様は、１つのバラスト部材に少なくとも配置されたトランスデューサによって構成されている。このバラスト部材に対応した信号が、このバラスト部材からレシーバユニットへと送信され得る。

レシーバユニットは、少なくとも１つのおもりが配置され得る可動クレーンのシャーシの所定の領域に結合され得る。複数のレシーバ装置がまた、可動クレーンのシャーシの対応する位置に配置され得る。そして、これらは、おもりの対応する配置の後に、関連したトランスポンダと通信し得る。あるいは、レシーバ装置が、おもりの夫々のトランスポンダから対応するデータを取得するためにオペレータによって配置されたおもりに沿って案内されるポータブルユニット上に配置され得る。続いて、これらのデータが、例えば、無線接続部によって可動クレーンの制御装置に入力される。

レシーバユニットはまた、少なくとも１つのおもりが吊り下げられ得るクレーンブームの所定領域内に配置され得る。通信は、関連したトランスポンダによって、おもりの対応する吊り下げの後に、ここで行われる。これらのデータは、既に上述されたように、ブームの正確なバラストの調節がここで感知され得るように、可動クレーンの制御装置へ送信され得る。

本発明の他の効果的な態様に係われば、トランスデューサが、対応するレシーバユニットが車両のシャーシに配置された状態で、伸張可能なスタビライザプレートに配置され得る。トランスデューサ、即ち、トランスポンダは、正確な位置付けが夫々のレシーバユニットによって割り出され得るように、全スタビライザプレートの所定の位置に効果的に配置され得る。この位置は、車両へと水平に伸張可能な滑動スパーと、垂直方向に伸張可能な支持プレートとの両方に関して、正確に割り出し可能である。更に、各スタビライザプレートで装填されているかどうかを割り出すことが可能である。

本発明の更なる好ましい態様は、例えばデリック・ブームの格子部材のセットアップ部材の検出に関する。夫々のトランスデューサ、即ち、トランスポンダは、夫々のセットアップ部材に配置されている。個々のセットアップ部材の対応するアセンブリの後に、セットアップ状況が、トランスポンダからの信号を読み出すことによって割り出され得る。このために、レシーバユニットは、効果的には隣接する部材に配置され、バスシステムによって可動クレーンの制御コンピュータに接続され得る。正確な幾何学構成は、制御コンピュータ内の対応するセットアップ状況データを参照して割り出され得る。かくして、ブーム内のおもりの配置は、単純な方法で極めて正確に算出され得る。

本発明の更なる他の実施形態の変形例は、オペレータの安全な位置を検出し、可動クレーンの所定の動作を可能にするために可動クレーンの特定の位置に配置されたレシーバユニットと共働する可動トランスデューサを含む。かくして、オペレータの職業的な安全性は、実質的に向上される。例えばクレーンの遠隔制御においてオペレータがスタビライザプレートを伸縮させることによって打たれて傷つけられる可能性があるという問題がこれまで存在していた。オペレータがトランスデューサ即ちトランスポンダによってレシーバユニットの付近の領域内に立たなくてはならないことから、レシーバユニットの対応する配置によって、オペレータが危険区域外に立つことが確実にされ得る。遠隔制御は、本明細書に示されている実施形態においては、対応して既定された領域においてのみ可能にされる。これは、オペレータが、トランスデューサがレシーバユニットとデータを交換しない領域内でブロックされた遠隔制御部を操作することができないことを意味する。トランスデューサがそのデータをレシーバユニットに送信する領域でのみ、遠隔制御が可能にされ、かくして、オペレータの安全性が確実にされる。

本発明の更なる詳細と利点とは、図面に示された実施形態によって得られる。

図１は、車両に対して回転直立軸の回りを回転可能なように、および水平軸の上方で引き出し可能なようにヒンジ付けされた入れ子式ブーム１２を有する可動クレーン１０を示している。入れ子式ブーム１２は、上述された方法で車両にヒンジ付けされたヒンジ部１４と、ヒンジ部１４内に入れ子式にはめ込まれ得る更なる入れ子部１６、１８とを有する。入れ子式ブーム１２のガイング（guying）２０が、１対のガイ支持部２２に沿って案内される。ガイングロープ２４が、ガイ支持部２２の自由端から入れ子式ブーム１２の先端部へと通じている。また、ガイロープ（ガイングロープ）２４を例えば中央入れ子部１６の先端部で案内することが、自然に可能である。ガイ支持部２２は、ガイロープ２６を介してヒンジ部１４のヒンジ端部の領域内で捕捉されている。

ガイ支持部２２は、ヒンジ部１４の先端部に対して動き得るようにヒンジ付けされており、これらは実際には、移送位置ではヒンジ部１４で折り畳まれ、動作位置では示された方法でＶ字形状に離間するように広げられる。

図２に示されているように、ガイ支持部２２の各々は、これらの先端部に滑車ブロック２８を有し、ブームの先端部で止められたガイロープ２４は、これらによって案内される。ガイロープ２４は、ガイ支持部２２で夫々支持されたロープウィンチ３０に沿って延びている。ロープウィンチ３０は、一方ではロープ蓄え部として働き、他方ではガイロープの伸張および把持部として働く。

複数のトランスデューサ即ちトランスポンダ３２が、ガイロープ２４に取付けられている。これらは、本明細書に示された実施形態では、明確に予め既定された位置で夫々のガイロープ２４の外周部に着座されるリングまたはスリーブとして形成されている。トランスポンダ３２は、ロープが様々の長さに調節され得るように、互いに離間している。入れ子式ブーム１２の先端部のガイロープ２４の止め点からトランスポンダ３２の間隔は、右手側のガイングのロープの長さと左手側のガイングのロープの長さとが等しく調節され得るように、対で等しくされる。

トランスポンダ３２の位置を検出し、ガイ支持部２２とブームのガイロープ２４の止め点との間の効果的なロープの長さを割り出すことができるように、レシーバユニット３４が各ガイ支持部２２に配置されている。トランスポンダ３２およびレシーバユニット３４のシステムは、ＲＦＩＤシステム（無線周波数同定システム）の読取機３４とトランスポンダ３２とから成る従来技術で公知の１つのシステムである。誘導の物理的な原則に基づいたこのようなシステムは、それ自体が既に公知である。本明細書に示された例の対応するトランスポンダ３２では、このトランスポンダが配置されているところで、ロープの位置の正確な情報が記録される。そして、ガイロープ２４を伸張させる際にそれに沿って通り抜ける際に、これら情報が、レシーバユニット３４で読み出される。

この手順は、入れ子式ブームのガイングにおいて、以下のようにされ得る。入れ子式ブーム１２の入れ子部１６、１８が伸張されると、ロープウィンチ３０が“引き出し”に切り替えられ、入れ子部１６、１８からのプシングでガイロープ２４がロープウィンチ３０から出得る。入れ子部１６、１８が、これらの伸張位置に到達すると、互いにラッチ留めされ得る。そして、ガイロープ２４が、ロープウィンチ３０によって伸張される。ガイロープ２４が、レシーバユニット３４によって検出された所定距離だけ引っ張られる。制御ユニットが、ガイロープを停止させ、これが対応する位置に保持されるように、レシーバユニット３４の対応する信号に基づいてロープウィンチ３０をラッチ留めする。

本発明に係わる更なる実施形態が、図３に示されている。この図では、可動クレーンの車台上のおもり支持部の部分的な図が、単に概略的に示されている。更に詳しくは示されない可動クレーンの車台４０の一部が、バラストおもり４２がこの車台の一部に配置されている状態で、単に概略的に示されている。各バラストおもり４２は、この実施形態で、車台４０の対応する位置に配置されたレシーバ装置４６に通じている統合されたトランスポンダ４４を有している。同様に受けられる信号が、レシーバ装置によって、本明細書では詳しく示されない方法で、データが処理される可動クレーンの中央制御ユニットへと転送される。

図４では、可動クレーンの部分的に伸張されたスタビライザプレート（stabilizer plate）４８の概略的な図が示されている。スタビライザプレート４８は、双頭矢印ａの方向に伸縮され得る。スタビライザプレート４８の位置は、スタビライザプレート４８の入れ子部５２の所定位置に配置されたトランスポンダ５０によって割り出される。このために、トランスポンダ５０は、スタビライザプレート４８の所定の位置５４に配置されたレシーバ装置５６と共働する。スタビライザプレートの対応する位置が、トランスポンダの信号が受けられた後に、本明細書では更に詳しくは示されないバスシステム（bus system）によって可動クレーンの制御コンピュータに再び供給され得る。

本発明の更なる応用例が、図５に係わる応用例から得られる。

可動クレーンのシャーシ５８が、図５に概略的に示されており、単純化するという目的で、双頭矢印ａの方向に入れ子式に順に出し入れされ得る２つのみの横方向スタビライザプレート４８が示されている。レシーバ装置６０が、車両のシャーシ５８の領域の中央に示されており、本明細書では更に詳しくは示されないがオペレータ６２によって支持されるトランスポンダと共働する。トランスポンダは、例えば、オペレータが可動クレーンの様々の機能を遠隔制御するための遠隔制御装置を支持する形で、支持される。オペレータによって支持されているトランスポンダがレシーバ装置６０の領域内に入るとすぐに、遠隔制御機能が可能にされ、例えば、スタビライザプレート４８が矢印ａの方向に出し入れするように移動され得る。かくして、オペレータが危険な区域、即ち、例えば伸縮されたスタビライザプレート４８によって打たれるような区域に置かれることが確実に防がれる。

図６では、バス状況検出（bus condition detection）のフレームワーク内の本発明の更なる応用例の可能性が、１例として示されている。ここでは、例えば取付け可能なデリック・ブームの、４つの個々の部材７２，７４，７６，および７８からなる格子マスト７０が示されている。これらの部材の各々は、異なる幾何学構成と異なる重心とを有する。対応する格子部材７２，７４，７６，および７８は、対応するボルト先７８，８０で互いに接続可能である。対応する格子部材７４，７６，および７８の対応するデータは、夫々の格子部材７２，７４，７６と関連したトランスポンダ８２によって、夫々に隣接しているレシーバ装置８４へと送信される。これらレシーバ装置は、本発明に係わるＲＦＩＤシステムを用いている本明細書に示された実施形態では、格子部材７２，７４，７６内に夫々配置されている。対応するデータは、本明細書では更に詳しくは示されないバスによってレシーバ装置８４から可動クレーンの制御システムへと供給される。かくして、対応するアセンブリの後に、現在のバスの状況が自動的に正確に検出され得る。トランスポンダ８２は、夫々に隣接した格子部材内に配置された隣接するレシーバ部材８４と共働する。トランスポンダ８２またはレシーバ部材８４の夫々の配置は、本明細書で示された実施形態では標準化されている。バスのための接続可能な変位（transition）は、格子部材の転位位置で関連付けられ、信号は、これらによって転送される。

図７では、詳しくは示されないセットアップ状況検出が統合され、これは、格子部材９０，９２，および９４を参照して本明細書で示されているような異なる幾何学設計の格子部材の幾何学構成の検出に役立つ。従って、付加的に取付けられた格子ブームの幾何学は、対応するデータ列をシステム制御部に送信することによって、格子部材９０，９２，９４に関連した夫々のトランスポンダによって自動的に割り出される。

入れ子式クレーンを参照して本実施形態で例示された本発明の詳細および特徴は、クローラーが取付けられたクレーンと同じ方法で利用可能である。

本発明の好ましい１実施形態に係わる横方向のガイングを有する可動クレーンの概略的な斜視全体図である。 図１の可動クレーンの入れ子式ブームと横方向のガイングとの断面平面図である。 可動クレーンの車台のおもり支持部の概略的な詳細図である。 可動クレーンの部分的に伸張されたスタビライザプレートの概略図である。 部分的に伸張されたスタビライザプレートを有する車台の一部の上方から見た概略的な平面図である。 取付け可能な格子ブームの１つのセットアップ状況である。 取付け可能な格子ブームの１つのセットアップ状況である。

符号の説明

１２・・・入れ子式ブーム、１４・・・ヒンジ部、１６、１８・・・入れ子部、２０・・・ガイング、２２・・・ガイ支持部、２４・・・ガイロープ。

Claims (21)

1. ヒンジ部と、このヒンジ部から入れ子式に出され得る少なくとも１つの入れ子部とを有する入れ子式ブームを具備する可動クレーン、または、クローラーが取付けられたクレーンにおいて、
   位置検出装置として、誘導的に作動するトランスポンダの形態の少なくとも１つのトランスデューサと、このトランスデューサの位置の検出のためのレシーバユニットと、このレシーバユニットの信号に基づく制御のための制御装置と、レシーバユニットから制御装置への信号データ送信のためのデータバスの形態の信号送信装置とを具備することを特徴とする可動クレーン。
2. トランスポンダが、前記レシーバユニットにしっかりと取付けられ、位置検出装置の機能を連続的に監視するために所定の機能信号を送信する、請求項１の可動クレーン。
3. 少なくとも１つのガイロープと、このガイロープの所望の長さの調節のためのロープ保持装置を備えたロープの長さ調節装置とを具備し、このロープの長さ調節装置は、レシーバユニットによって位置を感知され得るガイロープに取付けられた少なくとも１つのトランスデューサを有し、前記制御装置は、レシーバユニットの信号に基づいてロープ保持装置を制御する請求項１もしくは２の可動クレーン。
4. 複数の部分のうちの一部分で支持された少なくとも１つのガイ支持部と、このガイ支持部によって支持されたガイロープと、前記全ての請求項のいずれか１に係わるロープの長さ調節装置とを有する前記入れ子式ブームのためのガイングを具備する請求項３の可動クレーン。
5. 前記レシーバユニットは、ガイ支持部に配置されている請求項４の可動クレーン。
6. 前記ガイロープを引っ張るために設けられたロープウィンチが、好ましくはガイ支持部に配置され、前記レシーバユニットの信号に基づいて制御可能である前記全ての請求項のいずれか１の可動クレーン。
7. 前記ロープウィンチは、ロープ保持装置を形成している請求項３乃至６のいずれか１の可動クレーン。
8. 前記少なくとも１つのトランスデューサは、ガイロープに着座されたリング内に結合されている請求項３乃至７のいずれか１の可動クレーン。
9. ２つのガイ支持部が設けられ、これらは動作位置でＶ字形状に離間して広げられ、ガイロープが、各ガイ支持部の上に延び、トランスデューサが、各ガイロープに、好ましくはこれらガイロープの等しいロープの長さに夫々相当する部分で取付けられている、前記全ての請求項のうちのいずれか１の可動クレーン。
10. トランスデューサが、少なくとも１つのバラスト部材に配置され、このバラスト部材から、このバラスト部材に対応する信号がレシーバユニットに送信され得る前記全ての請求項のいずれか１の可動クレーン。
11. 前記レシーバユニットは、少なくとも１つのおもりが吊り下げられ得る可動クレーンのシャーシの領域内に結合されている請求項１０の可動クレーン。
12. 前記レシーバユニットは、少なくとも１つのおもりが吊り下げられ得るクレーンのブームの領域内に結合されている請求項１０の可動クレーン。
13. 前記レシーバユニットは、ポータブルユニットに配置され、このポータブルユニットから制御装置へとデータが送信され得る請求項１０の可動クレーン。
14. 少なくとも１つのトランスデューサが、そのスタビライザプレートに配置され、対応するレシーバユニットが、車両のシャーシに配置されている、前記全ての請求項のいずれか１の可動クレーン。
15. トランスデューサは、スタビライザプレートの位置、即ち、車両へと水平方向に伸張可能な滑動スパーの位置および垂直方向に伸張可能なスタビライザプレートの位置が、夫々のレシーバユニットと明確に関連付けられ得るように、各支持プレートで所定の位置に配置されている、請求項１４の可動クレーン。
16. 装填されているかどうかを各スタビライザプレートで割り出し可能である請求項１６の可動クレーン。
17. トランスデューサが、例えばデリック・ブームの格子部材などのセットアップ部材に配置されている前記全ての請求項のいずれか１の可動クレーン。
18. レシーバユニットが、隣接する部材に配置されている請求項１７の可動クレーン。
19. バスシステムの接続部材が、セットアップ部材の所定の接続点に配置されている請求項１７もしくは１８の可動クレーン。
20. その幾何学構成は、セットアップ状況データを参照して割り出され得る請求項１７乃至１９のいずれか１の可動クレーン。
21. 可動トランスデューサが、オペレータの安全な位置を検出して、可動クレーンの所定の動作を可能にするように、可動クレーン上の所定の位置に配置されたレシーバユニットと共働する前記全ての請求項のいずれか１の可動クレーン。

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