NL2006337C2 - Kraanwipinrichting en kraan. - Google Patents

Description

Kraanwipinrichting en kraan

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een wipinrichting voor een kraan met ten minste één hydraulische wipcilinder voor het uitvoeren van een wipbeweging van een kraanarm. Verder 5 heeft de uitvinding betrekking op een kraan met een dergelijke wipinrichting.

Een kraan, waarvan de arm om een horizontale wipas wipbaar is, bezit in de regel een aan de bovenwagen gemonteerde wipinrichting voor het uitvoeren van een wipbeweging van de kraanarm om een horizontaal liggende wipas. Behalve de bekende technische werking van de 10 wipinrichting door middel van wiplier en trekkabel bestaat verder die mogelijkheid om de wipbeweging van de arm door middel van een hydraulisch wipsysteem tot stand te brengen.

Het hydraulische systeem van de wipinrichting bestaat uit ten minste één hydraulische wipcilinder, waarvan de relatieve beweging tussen zuiger- en cilinderlichaam de wipbeweging 15 van de arm teweegbrengt. Om de betrouwbaarheid van de kraan, in het bijzonder de bedrijfszekerheid van het armsysteem van de kraan, te garanderen, moet het hydraulische wipsysteem op regelmatige afstanden op lekke plaatsen respectievelijk overige foutbronnen worden getoetst en onderhouden. Tot dusver werden de onderzoekingen van de wipinrichting door een daarvoor opgeleide vakman uitgevoerd, die de wezenlijke componenten van de 20 wipinrichting op hun functionaliteit controleert.

Doel van de onderhavige uitvinding is om de vakman een oplossingsrichting te tonen, die de automatische bewaking respectievelijk controle van de hydraulische wipinrichting mogelijk maakt in een wipbaar kraanarmsysteem.

25

Dit doel wordt door een wipinrichting volgens de kenmerken van conclusie 1 bereikt. Derhalve wordt er een wipinrichting voor een kraan gepresenteerd, die uit ten minste één hydraulische wipcilinder voor het uitvoeren van een wipbeweging van een kraanarm bestaat. Volgens de uitvinding zijn er één of meer bewakingsmiddelen in de vorm van sensoren, in het bijzonder in 30 de vorm van druksensoren, in of aan ten minste één wipcilinder aangebracht, die een bewaking van de hydraulische functie van de wipinrichting uitvoeren. De sensoren maken een onafgebroken controle van de hydraulische functie mogelijk en signaleren onder bepaalde omstandigheden optredende foutieve functies in het hydraulische systeem. Bij wijze van voorbeeld kunnen optredende interne lekkages in het cilinderlichaam, in het bijzonder tussen 35 zuigeroppervlak en ringoppervlak van het cilinderlichaam, worden ontdekt en gediagnosticeerd.

2

De sensoren controleren bij voorkeur gedefinieerde bedrijfsparameters in het hydraulische systeem van de wipinrichting.

De wipcilinders zijn bij voorkeur op een op zich bekende wijze als differentiële cilinders 5 uitgevoerd. Primair maakt het gebruik van de druksensoren de registratie mogelijk van de hydraulische druk in het cilinderlichaam en bijgevolg de herkenning van interne lekkages in het cilinderlichaam, in het bijzonder tussen zuigeroppervlak en ringoppervlak. Hiervoor is er op voordelige wijze ten minste één sensor per wipcilinder zodanig aangebracht, dat de hydraulische druk op het zuigeroppervlak van de wipcilinder meetbaar is. Een hydraulische wipinrichting met 10 ten minste twee parallel ten opzichte van elkaar aangebrachte identieke hydraulische wipcilinders heeft onder normale bedrijfsomstandigheden identieke drukverhoudingen aan de zuigeroppervlakken van de wipcilinder, ingeval er geen wipbeweging van het armsysteem wordt uitgevoerd. De bevestiging van ten minste één sensor per wipcilinder maakt de vaststelling mogelijk van het drukverschil van de heersende hydraulische drukken in het gebied van de 15 zuigeroppervlakken van de wipcilinders. Een te grote afwijking maakt een foutieve functie in de wipcilinder voor de hand liggend.

Denkbaar is het ook dat er ten minste één sensor zodanig is aangebracht, dat de hydraulische druk in het gebied van de zuigerstang van ten minste één wipcilinder meetbaar is. De drukmeting 20 in het gebied van de zuigerstang van ten minste één wipcilinder dient voor het herkennen van mogelijke ondichtheden in het afdichtingspakket aan de kop van het cilinderlichaam, in het bijzonder in het uittree- en intreegebied van de zuigerstang in de cilinderlichamen. Omdat de betreffende drukbereiken om de zuigerstangen, dat wil zeggen de ringoppervlakken van de wipcilinders, in het hydraulische systeem bij voorkeur aan elkaar zijn gekoppeld, is op 25 doelmatige wijze één enkele sensor voor alle wipcilinders voldoende. Natuurlijk kan evenwel per wipcilinder steeds één sensor voor de drukmeting in het gebied van de ringoppervlakken in het cilinderlichaam zijn aangebracht.

Voor het beoordelen van de geregistreerde meetgegevens is er bij voorkeur ten minste één 30 communicatiemiddel voorzien, dat de afzonderlijke meetwaarden van de gebruikte sensoren verzamelt en naar een lokale en/of centrale ontvangst- en/of stuureenheid doorstuurt. Denkbaar is dat het communicatiemiddel een eerste foutanalyse uitvoert en eventueel een aanwijsmiddel voor het signaleren van een optredende fout heeft. Alternatief kan er zijn voorzien, dat het communicatiemiddel enkel en alleen voor het doorsturen van de meetgegevens naar een centrale 3 stuureenheid dient. Bij wijze van voorbeeld is het communicatiemiddel van de wipinrichting aan een centraal bussysteem van een kraan te koppelen.

De onderhavige uitvinding heeft verder betrekking op een kraan met een wipbare arm evenals 5 een wipinrichting volgens één van de bovengaand vermelde kenmerken voor het tot stand brengen van de wipbeweging van de arm.

Bij een uitvoering van de kraan volgens de uitvinding die bijzondere voorkeur geniet voorziet deze in een kraanbesturing met een geïmplementeerde logica voor de bewaking van de 10 wipinrichting door middel van de geregistreerde sensorgegevens. De sensorwaarden, in het bijzonder de meetwaarden die de hydraulische druk in de wipcilinder karakteriseren, zijn met behulp van het communicatiemiddel van de wipinrichting door te sturen naar de kraanbesturing en op grond van de geïmplementeerde logica te analyseren.

15 Op een voordelige wijze voorziet de logica van de kraanbesturing in middelen voor het vergelijken van één of meer sensorwaarden van de wipinrichting met één of verschillende referentiewaarden. De referentiewaarden zijn op voordelige wijze in de besturing opgeslagen en karakteriseren de correcte bedrijfsparameters van de wipinrichting. Door het vergelijkingsmiddel van de kraanbesturingslogica zijn er afwijkingen tussen de geregistreerde meetwaarden en de 20 voorgeschreven bedrijfswaarden vast te stellen, waarbij er bijkomend een foutdiagnose voor het lokaliseren van de fout is op te zetten.

Bij een mogelijke uitvoering van de uitvinding heeft de kraanbesturingslogica een middel voor het berekenen van het verschil tussen twee of meer sensorwaarden. Hierdoor zijn verschillen 25 tussen de drukwaarden in het gebied van de zuigeroppervlakken van de wipcilinders vast te stellen. Het berekende verschil is bij voorkeur door het vergelijkingsmiddel met een opgeslagen referentiewaarde te vergelijken. Als de verschilwaarde respectievelijk meetwaarde een afwijking van de referentiewaarde heeft die een te tolereren bereik onder- of overschrijdt, dan vindt er een foutdiagnose plaats en kunnen er verder aansluitend doelgerichte maatregelen door de 30 kraanbesturing worden genomen.

Voor het weergeven van de bewakingsfunctie van de wipinrichting heeft de kraan op doelmatige wijze ten minste één aanwijsmiddel. Dit dient bij wijze van voorbeeld voor het weergeven van de geregistreerde sensormeetwaarden van de wipinrichting, respectievelijk voor het afgeven van 35 eventueel teweeggebrachte foutmeldingen en/of statusmeldingen van de kraanbesturingslogica.

4

Een opslag van de geregistreerde meetwaarden respectievelijk van de analyseresultaten voor latere beoordeling is eveneens mogelijk.

Verdere voordelen en bijzonderheden van de uitvinding worden aan de hand van het volgende 5 uitvoeringsvoorbeeld en de daarbij behorende afbeelding verduidelijkt.

De enige figuur toont de hydraulische schakeling voor een mogelijk uitvoeringsvoorbeeld van de kraan volgens de uitvinding met hydraulische wipinrichting. De hydraulische wipinrichting bestaat uit de identieke wipcilinders 10, 20, die in de hydraulische kringloop parallel aan elkaar 10 zijn geschakeld. Voor het instellen van de hydraulische druk, in het bijzonder in het gebied van de zuigeroppervlakken 11,21 van de wipcilinders 10, 20, dient de hydraulische pomp 1, die via de ventielopstelling 2 met de wipcilinders 10,20 in verbinding staat. Een drukverandering in de hydraulische kringloop door middel van de pomp 1 verandert de op de zuigeroppervlakken 11, 21 van de wipcilinders 10, 20 aangrijpende kracht, waardoor een wipbeweging van de kraanarm 15 om zijn horizontale wipas tot stand wordt gebracht.

Voor het meten van de hydraulische druk op de zuigeroppervlakken 11,21 van de wipcilinders 10, 20 is er steeds één druksensor 30, 40 per wipcilinder 10, 20 aangebracht. Bij het uitvoeringsvoorbeeld uit de figuur registreert de druksensor 30 de hydraulische drukkracht welke 20 op het zuigeroppervlak 11 van de wipcilinder 10 aangrijpt en de druksensor 40 de drukkracht op het zuigeroppervlak 21 van de wipcilinder 20. De heersende druk in het gebied van de ringoppervlakken 12, 22 van de wipcilinders 10, 20 wordt door de enkele druksensor 50 geregistreerd. Omdat de ringoppervlakken 12, 22 van de wipcilinders 10,20 in de hydraulische kringloop aan elkaar zijn gekoppeld, is het gebruik van een enkele druksensor 50 voor het meten 25 van de daar heersende hydraulische druk voldoende.

Voor de beoordeling van de meetresultaten worden de sensorgegevens van de druksensoren 30, 40, 50 aan een niet weergegeven kraanbesturing door middel van het communicatiemiddel doorgestuurd. Voor de analyse van de gegevens respectievelijk voor het opstellen van een 30 foutdiagnose voorziet de kraanbesturing in een voor de wipinrichting geïmplementeerde logica, die een vergelijkingsmiddel heeft. De beide druksensoren 30, 40 meten onafgebroken de heersende druk in het gebied van de zuigeroppervlakken 11,12 van de wipcilinders 10, 20 en geven deze naar het vergelijkingsmiddel van de kraanbesturing door. Dit berekent na ontvangst van de gegevens het meetverschil en vergelijkt de vastgestelde verschilwaarde met een in de 35 kraanbesturing opgeslagen referentiewaarde. In het ideale geval heersen in de identieke 5 wipcilinders 10, 20 in het gebied van de zuigeroppervlakken identieke drukverhoudingen zolang de wipinrichting geen wipbeweging uitvoert. De opgeslagen referentiewaarde geeft een te tolereren afwijking tussen de drukverhoudingen van de beide wipcilinders 10, 20 weer. Overschrijdt het berekende verschil de opgeslagen referentiewaarde, dan wordt door de logica 5 van de kraanbesturing een foutief gedrag in de wipinrichting herkend en eventueel via een aanwijsmiddel afgegeven. De te hoge afwijking van het drukverschil is ofwel op een foutief gedrag van het sperventiel of op een lek in de afdichting tussen zuiger en ringoppervlak in één van de wipcilinders 10,20 terug te voeren. De door de kraanbesturing teweeggebrachte foutmelding kan via een aanwijsmiddel worden afgegeven, respectievelijk alternatief of 10 aanvullend in een daarvoor voorzien geheugen van de kraanbesturing als foutprotocol worden opgeborgen. Verder wordt de kraanmachinist door de opgegeven foutmelding opgeroepen om de aanhangende last veilig te stellen respectievelijk neer te zetten en het bedrijven van de kraan in te stellen op het verhelpen van de fout.

15 Aan de hand van de meetwaarden van de druksensor 50 is een mogelijk ondichte plaats in het afdichtingspakket aan de kop van het cilinderlichaam, in het bijzonder in het intree- en uittreegebied van de zuigerstang van de wipcilinders 10, 20, te ontdekken. De geregistreerde meetwaarde van de druksensor 50 wordt eveneens naar de kraanbesturing doorgestuurd en door het vergelijkingsmiddel met een opgeslagen referentiewaarde vergeleken. Onderschrijdt de 20 gemeten druk van de druksensor 50 de overeenkomstige referentiewaarde, dan wordt een lekkage in het afdichtingspakket van de cilinderkop van één van de wipcilinders 10, 20 gediagnosticeerd. Als consequentie genereert de kraanbesturing eveneens een foutmelding, die via het aanwijsmiddel van de kraanbesturing wordt afgegeven. Onder bepaalde omstandigheden brengt de foutherkenning doelgerichte besturingsmaatregelen van de kraanbesturing teweeg.

25

De onderhavige uitvinding maakt voor het eerst een automatische en doorlopende bewaking van de hydraulische wipinrichting mogelijk. Door het alsnog aanbrengen van het sensorsysteem en de bijbehorende programmering van de kraanbesturing kunnen bestaande kranen bijzonder eenvoudig worden uitgerust. De logica van de kraanbesturing maakt bovendien een betrouwbare 30 foutherkenning evenals foutdiagnose in de wipinrichting mogelijk, waardoor bijzonder snel automatisch of handmatig geschikte maatregelen voor het oplossen van fouten kunnen worden genomen. Dit leidt tot een belangrijke toename van de bedrijfszekerheid bij kranen met wipbare armsystemen.

Claims (9)

1. Wipinrichting voor een kraan met ten minste één hydraulische wipcilinder voor het 5 uitvoeren van een wipbeweging van een kraanarm, met het kenmerk dat er ten minste één sensor, in het bijzonder een druksensor, is voorzien voor de bewaking van de hydraulische cilinderfunctie van ten minste één wipcilinder.

2. Wipinrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk dat ten minste één sensor per 10 wipcilinder zodanig is aangebracht, dat de druk op het zuigeroppervlak van de wipcilinder meetbaar is.

3. Wipinrichting volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk dat ten minste één sensor in de wipinrichting zodanig is aangebracht, dat de druk in het gebied van de zuigerstang van ten 15 minste één wipcilinder meetbaar is.

4. Wipinrichting volgens één van de conclusies 1 tot en met 3, met het kenmerk dat er een communicatiemiddel is voorzien voor het doorsturen van de sens or gegevens naar een lokale of centrale ontvangst- respectievelijk stuureenheid. 20

5. Kraan met een wipbare arm en een wipinrichting volgens één van de conclusies 1 tot en met 4.

6. Kraan volgens conclusie 5, met het kenmerk dat er een kraanbesturing met een 25 geïmplementeerde logica is voorzien voor de bewaking van de wipinrichting door middel van de geregistreerde sensorgegevens.

7. Kraan volgens conclusie 6, met het kenmerk dat de logica middelen heeft voor het vergelijken van één of meer sensorwaarden van de wipinrichting met één of verschillende 30 referentiewaarden.

8. Kraan volgens één van de conclusies 6 of 7, met het kenmerk dat de logica middelen heeft voor het berekenen van het verschil tussen twee of meer sensorwaarden.

9. Kraan volgens één van de conclusies 5 tot en met 8, met het kenmerk dat de kraan respectievelijk de kraanbesturing aanwijsmiddelen heeft voor het weergeven van de sensorgegevens van de wipinrichting en/of voor het afgeven van teweeggebrachte foutmeldingen 5 en/of statusmeldingen.