WO2003066503A1

WO2003066503A1 - Kran mit handeingabeeinheiten

Info

Publication number: WO2003066503A1
Application number: PCT/DE2003/000285
Authority: WO
Inventors: Klaus Meissner; Mathias Meyer
Original assignee: Terex-Demag Gmbh & Co. Kg
Priority date: 2002-02-04
Filing date: 2003-01-29
Publication date: 2003-08-14
Also published as: EP1472174A1; DE10204498A1; ATE339383T1; US20050098521A1; US7134563B2; DE50305028D1; EP1472174B1; JP2005516874A; DE20201955U1

Abstract

Bei einem Kran ist eine elektronische Steuerung zur Betätigung von Antrieben für mindestens ein Hubwerk und für Kranbewegungen vorgesehen, die von einer Bedienperson über Handeingabeeinheiten bedienbar ist. Die Handeingabeeinheiten sind in ihrer Empfindlichkeit (Auflösung) einstellbar. Zur optimalen Anpassung des Systemverhaltens des Krans an die Bedürfnisse unterschiedlicher Bedienpersonen und unterschiedlicher Hebeaufgaben ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die elektronische Steuerung über mindestens zwei von der Bedienperson anwählbare Einstellungen verfügt, die für den Kranbetrieb jeweils festgelegte unterschiedliche Empfindlichkeiten für die Handeingabeeinheiten vorgeben.

Description

Kran mit Handeingabeeinheiten

Beschreibung

Die Erfindung betrifft einen Kran mit einer von einer Bedienperson über Handeingabeeinheiten bedienbaren elektronischen Steuerung zur Betätigung von Antrieben für mindestens ein Hubwerk und für Kranbewegungen, wobei die Handeingabeeinheiten in ihrer Empfindlichkeit (Auflösung) einstellbar sind.

Ein Kran weist regelmäßig nicht nur einen Antrieb für mindestens ein Hubwerk zum Heben einer Last, sondern darüber hinaus einen oder mehrere Antriebe für die Ausführung von Kranbewegungen auf. Solche Kranbewegungen sind beispielsweise in der Verstellung der Neigung des Auslegers des Krans und insbesondere in Schwenkbewegungen des Auslegers um eine vertikale Drehachse zu sehen. Die

Betätigung der jeweiligen Antriebe erfolgt dabei über Handeingabeeinheiten, die meistens in Form von Steuerhebeln ausgebildet sind. Durch unterschiedlich starkes Auslenken derartiger Steuerhebel kann die Geschwindigkeit des jeweiligen damit gekoppelten Antriebs auf unterschiedlich große Werte beliebig eingestellt werden.

Moderne Krane sind regelmäßig mit einer elektronischen Steuerung versehen, die ihre Steuerbefehle über die bereits erwähnten Handeingabeeinheiten erhält und in entsprechende Signale für die Ansteuerung der Antriebe umsetzt. Um bei Kranen ein werkseitig eingestelltes einheitliches Systemverhalten zu gewährleisten, ist es üblich, Toleranzen mechanischer und elektronischer Bauteile, die bei den einzelnen Kränen zu unterschiedlichem Systemverhalten führen würden, durch entsprechendes Justieren in ihrer Wirkung auszugleichen, so dass bei jedem Gerät eines Krantyps praktisch das gleiche Systemverhalten gewährleistet werden kann. Das bedeutet, dass durch die Justierung erreicht wird, dass bei Betätigung einer Handeingabeeinheit in einer bestimmten Weise der jeweilige Antrieb stets in der gleichen Weise reagiert unabhängig davon, welches Gerät des jeweiligen Typs gerade benutzt wird. Dadurch wird vermieden, dass sich der Kranbediener bei Wechseln zwischen einzelnen Kranen jeweils auf das Verhalten eines für ihn neuen Krans in einer Lernphase einstellen muss. Die Anforderungen, die an die Bedienbarkeit eines Krans gestellt werden, sind je nach Einsatzfall unter Umständen stark unterschiedlich. Beim Heben kleinerer Lasten auf Baustellen ist man vielfach in erster Linie an hohen Arbeitsgeschwindigkeiten und weniger an exakt durchgeführten Positioniervorgängen interessiert. Umgekehrt ist dies bei Montagearbeiten, bei denen es gerade auf die exakte Positionierung der anhängenden Last, die vielfach ein sehr hohes Gewicht aufweist, und weniger auf einen besonders schnellen Arbeitsablauf ankommt. Die unterschiedlich ausgeprägten Fähigkeiten eines Kranführers, die Handeingabeeinheiten für die Steuerung der Kranantriebe je nach Anwendungsfall mit der zweckmäßigsten Sensibilität zu bedienen, können bei bekannten Kransteuerungen bisher nicht berücksichtigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Kran der gattungsgemäßen Art dahingehend weiterzubilden, dass entsprechend den Anforderungen der jeweiligen Hebeaufgabe, die mit dem Kran gelöst werden soll, eine möglichst optimale Bedienung durch Kranführer trotz deren unterschiedlich ausgeprägter Verhaltensweisen gewährleistet werden kann. Das heißt, dass Hebeaufgaben, deren Durchführung mit herkömmlichen Steuerungen regelmäßig einen Kranführer mit besonders hoher Sensibilität erforderten, auch von Kranführern in zufriedenstellender Weise ausgeführt werden können sollen, die in dieser Hinsicht weniger ausgeprägte Eigenschaften besitzen.

Gelöst wird diese Aufgabe bei einem gattungsgemäßen Kran dadurch, dass die elektronische Steuerung über mindestens zwei von der Bedienperson anwählbare Einstellungen verfügt, die für den Kranbetrieb jeweils festgelegte unterschiedliche Empfindlichkeiten für die Handeingabeeinheiten vorgeben. Die vorliegende Erfindung macht sich somit die Möglichkeit, zur Einstellung der Empfindlichkeit von Handeingabeeinheiten, d.h. zur Einstellung von deren Auflösung oder Spreizung zu nutze, um ganz bewußt ein zum Normalverhalten deutlich unterschiedliches Verhalten des Systems der Kranantriebe zu bewirken. Dabei handelt es sich jedoch um ein jeweils reproduzierbar anderes Systemverhalten, das immer dann vorliegt, wenn die elektronische Steuerung vom Kranbediener entsprechend angewählt wurde.

Besonders zweckmäßig ist es, eine der anwählbaren Einstellungen der elektronischen Steuerung für den Montagebetrieb vorzusehen (Montageeinstellung). Dabei führt im Vergleich zu einer werkseitig vorgegebenen Normaleinstellung der elektronischen Steuerung die Auslenkung einer Handeingabeeinheit in eine bestimmte Schaltstellung jeweils zu einer vergleichsweise deutlich langsameren Bewegung des jeweiligen Antriebs. Ebenso können die so genannten Rampenzeiten, die den Zeitbedarf zwischen dem Start eines Antriebs und dem Erreichen seiner jeweils gewünschten Geschwindigkeit vergeht, unterschiedlich eingestellt werden.

Darüber hinaus ist es zweckmäßig, zumindest eine Schnellbetriebseinstelluπg vorzusehen, bei der die Auslenkung einer Handeingabeeinhert in eine bestimmte Schaltstellung im Vergleich zu einer werkseitig vorgegebenen Normaleinstellung der elektronischen Steuerung jeweils zu einer deutlich schnelleren Bewegung des jeweiligen Antriebs und gegebenenfalls auch zu einer Verkürzung der Rampenzeiten führt.

Empfehlenswert ist es, die von der werkseitig vorgegebenen Normaleinstellung abweichenden Einstellungen durch den Kranbediener selbst einrichten zu lassen. Daher ist vorteilhafterweise die elektronische Steuerung mit entsprechenden

Eingabeeinrichtungen versehen, die dies ermöglichen. Als besonders zweckmäßig hat sich hierbei die Verwendung eines an die elektronische Steuerung angeschlossenen Touch-Screen erwiesen, weil hierdurch nicht nur eine leicht erlernbare Programmierung beispielsweise über angezeigte Symbole möglich ist, sondern auch eine Anzeige der eingestellten Werte gegeben ist.

Zweckmäßigerweise ist eine werkseitig Normaleinstellung in der Weise gesichert in der elektronischen Steuerung gespeichert, dass eine Veränderung nur durch geschultes Personal erfolgen kann. Hierdurch wird sichergestellt, dass im Fall einer konfusen Programmierung, bei der die Handeingabeeinheiten in sachlich unsinniger Weise in ihrer

Empfindlichkeit eingestellt sind, eine leichte Rückkehr zu einer zweckmäßigen Grundeinstellung erfolgen kann.

Für einen Montagebetrieb wird die Spreizung der Handeingabeeinheiten zweckmäßigerweise deutlich gegenüber der Normaleinstellung vergrößert, also die

Empfindlichkeit herabgesetzt, so dass auch durch weniger sensibel agierende Bedienpersonen eine feinfühlige Verstellung gewährleistet ist. Die Spreizung der Handeingabeeinheiten für den Montagebetrieb kann so stark ausgeprägt sein, dass die maximale Geschwindigkeit des jeweils zugeordneten Antriebs im Normalfall nicht mehr erreichbar ist, sondern nur durch Umschaltung auf eine andere Betriebsart ansteuerbar ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform sieht die Erfindung vor, die Empfindlichkeit der Handeingabeeinheiten nicht linear einzustellen, sondern in Form einer Kennlinie einzurichten, bei der in einem anfänglichen Feinsteuerbereich eine vergleichsweise hohe Auflösung der Stellbewegungen vorliegt (große Spreizung) und im werteren Bereich ein progressiv sich ändernder Verlauf der Kennlinie zur zügigen Erreichung der maximalen Geschwindigkeit des jeweiligen Antriebs (kleinere Spreizung) vorgesehen ist. Dadurch ist es möglich, in einer einzigen Einstellung der elektronischen Steuerung Hebeaufgaben mit stark unterschiedlichen Anforderungen zu entsprechen, also sowohl den Bedürfnissen einer relativ präzisen Antriebssteuerung als auch eines gewissen Schnellbetriebs gerecht zu werden.

Von besonderem Vorteil im Hinblick auf die Sicherheit des Kranbetriebs ist es, wenn die elektronische Steuerung über ein Kontrollprogramm verfügt, welches die Speicherung von Einstellungen ausschließt, bei denen die erreichbaren Werte von Geschwindigkeit und Dynamik jeweils außerhalb der für den Kran zulässigen Werte liegen würden.

Besonders zweckmäßig ist es, die individuell für die jeweilige Bedienperson vorgenommenen Einstellungen in besonders gesicherter Form in der Steuerung zu speichern. Dies kann beispielsweise durch einen persönlichen Code erfolgen. Selbstverständlich ist es auch möglich, die einer Bedienperson zugeordneten Einstellungen durch eine identifizierende Chipkarte oder ähnliches zugänglich zu machen. Hierdurch kann auch vermieden werden, dass die Programmierung eines Kranbedieners bewußt oder unbewußt durch einen anderen Kranbediener verändert wird.

Es empfiehlt sich, die für den aktuellen Betrieb des Krans jeweils gewählte Einstellung der Bedienperson fortwährend anzuzeigen, damit Fehlbedienungen von vornherein ausgeschlossen werden. Durch Verwechslung der Einstellung für den Montagebetrieb mit der Einstellung für einen Schnellbetrieb könnten nämlich sonst gefährliche Situationen hervorgerufen werden.

Die erfindungsgemäße Ausbildung der elektronischen Steuerung eines Krans ermöglicht es, das Verhalten der Handeingabeeinheiten des Krans an die individuellen Bedürfnisse des _jeweiligen Kranbedieners und die jeweilige Hebeaufgabe in besonders günstiger Weise anzupassen. Um im Montagebetrieb mit vielfacher Einscherung des Hubseils beispielsweise eine wertvolle Last mit hohem Gewicht langsam und präzise mit geringer Dynamik bewegen zu können und millimetergenau an ihrem Einsatzort zu positionieren, kann der Kranbediener durch eine entsprechende Programmierung seiner Steuerung die Auflösung an den Steuerhebeln auf eine weite Spreizung und lange Rampenzeiten einstellen. Dadurch kann gewährleistet werden, dass selbst bei deutlichen Bewegungen der als Handeingabeeinheiten benutzten Steuerhebel nur langsame Geschwindigkeiten an den Antrieben hervorgerufen werden. In umgekehrter Weise kann die Steuerung für einen Schnellbetrieb eingestellt werden, der insbesondere auf Baustellen beim Heben kleinerer Lasten bei geringer Einscherung des Hubseils zur Ausführung schneller Bewegungen mit hoher Dynamik und kurzen Rampenzeiten vorteilhaft ist. Selbstverständlich ist es möglich, wesentlich mehr als zwei oder drei unterschiedliche Einstellungen in der elektronischen Steuerung zu hinterlegen. Dies ist insbesondere zweckmäßig, wenn mehrere Kranbediener abwechselnd den jeweiligen Kran benutzen sollen. Auf diese Weise ist es möglich, dass das Verhalten des Krans an die naturgemäß unterschiedlichen Belange der Kranbediener, die sich aus ihrer Erfahrung unterschiedliche Fahrweisen angewöhnt haben, optimal angepaßt wird. Der für die Durchführung der vorliegenden Erfindung erforderliche bauliche Aufwand ist gering, da hierfür im wesentlichen lediglich entsprechender Speicheφlatz in der Steuerung und ein Softwareprogramm zur Verfügung gestellt werden müssen.

Claims

Patentansprüche

1. Kran mit einer von einer Bedienperson über Handeingabeeinheiten bedienbaren elektronischen Steuerung zur Betätigung von Antrieben für mindestens ein Hubwerk und für Kranbewegungen, wobei die Handeingabeeinheiten in ihrer Empfindlichkeit (Auflösung) einstellbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung über mindestens zwei von der Bedienperson anwählbare Einstellungen verfügt, die für den Kranbetrieb jeweils festgelegte unterschiedliche Empfindlichkeiten für die Handeingabeeinheiten vorgeben.

2. Kran nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Einstellung für den Montagebetrieb (Montageeinstellung) vorgesehen ist, bei der gegenüber einer werksseitig vorgegebenen Normaleinstellung die Auslenkung einer Handeingabeeinheit in eine bestimmte Schaltstellung jeweils zu einer vergleichsweise deutlich langsameren Bewegung des jeweiligen Antriebs führt.

3. Kran nach einem der Ansprüche 1-2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine Schnellbetriebseinstellung vorgesehen ist, bei der gegenüber einer werksseitig vorgegebenen Normaleinstellung die Auslenkung einer Handeingabeeinheit in eine bestimmte Schaltstellung jeweils zu einer vergleichsweise schnelleren Bewegung des jeweiligen Antriebs führt.

4. Kran nach einem der Ansprüche 2-3, dadurch gekennzeichnet, dass die von der Normaleinstellung abweichenden Einstellungen von der Bedienperson, insbesondere über ein Touch-Screen der elektronischen Steuerung einrichtbar sind.

5. Kran nach einem der Ansprüche 2-4, dadurch gekennzeichnet, dass die werksseitige Normaleinstellung in der Weise gesichert in der elektronischen Steuerung gespeichert ist, dass eine Veränderung nur durch geschultes Personal erfolgen kann.

6. Kran nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass für den Montagebetrieb die Spreizung der Handeingabeeinherten so groß eingestellt ist, dass die maximale Geschwindigkert des jeweils zugeordneten Antriebs nur durch eine Umschaltung auf eine andere Betriebsart einstellbar ist.

7. Kran nach einem der Ansprüche 3-6, dadurch gekennzeichnet, dass die Empfindlichkeit der Handeingabeeinheiten eine Kennlinie aufweist, bei der in einem anfänglichen Feinsteuerbereich eine vergleichsweise hohe Auflösung der Stellbewegungen vorliegt und im werteren Bereich ein progressiv sich ändernder Verlauf der Kennlinie zur zügigen Erreichung der maximalen Geschwindigkert des jeweiligen Antriebs vorgesehen ist.

8. Kran nach einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuerung über ein Kontrollprogramm verfügt, welches die Speicherung von Einstellungen ausschließt, bei der die erreichbaren Werte von Geschwindigkert und Dynamik außerhalb der für den Kran zulässigen Werte liegen würden.

9. Kran nach einem der Ansprüche 1-8, dadurch gekennzeichnet, dass die Einstellungen individuell für die jeweilige Bedienperson, insbesondere in durch einen persönlichen Code gesicherter Form abgelegt sind.

10. Kran nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweils für den Betrieb gewählte Einstellung der Bedienperson fortwährend anzeigbar ist.