WO2016146827A1 - Drehkran und verfahren zum ausrichten eines drehkrans - Google Patents

Drehkran und verfahren zum ausrichten eines drehkrans Download PDF

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WO2016146827A1
WO2016146827A1 PCT/EP2016/056010 EP2016056010W WO2016146827A1 WO 2016146827 A1 WO2016146827 A1 WO 2016146827A1 EP 2016056010 W EP2016056010 W EP 2016056010W WO 2016146827 A1 WO2016146827 A1 WO 2016146827A1
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Ralf Haase
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/88—Safety gear
    • B66C23/94—Safety gear for limiting slewing movements

Definitions

  • the invention relates first of all to a slewing crane with a vertically extending vertical axis, a cantilever projecting from the vertical axis, a drive for rotating the cantilever about the vertical axis, a condition monitoring system which monitors wind load, namely internal forces, stresses, strains,
  • the invention further relates to a method for aligning such a slewing crane.
  • the wind load and thus the stability of a crane depends essentially on the current flow of the boom, so from its orientation to the wind.
  • the wind load in the sense of EN 1990
  • the utilization as a quotient of wind load
  • the invention has for its object to improve the orientation of the boom on the out of service set crane. solution
  • the invention is based on the finding that the phenomenon of autorotation in disturbed flow of the crane on one of the
  • Wind direction deviating direction of minimal wind stress goes back, which can not be determined only by wind direction and wind force even with complex models - and that this deviation even when avoiding autorotation, the stability of the decommissioned crane
  • Wind stress allows the boom to be locked in this direction of minimal wind stress.
  • a rotary crane according to the invention has a signal unit, which gives the drive a signal for detecting the boom in the preferred
  • the connection of the arithmetic unit and drive via the signal unit allows in such a turntable invention, the automatic alignment of the boom.
  • the wind-less cantilever may be detected in the preferred direction if it happens to be in that direction.
  • the boom can be rotated manually by means of the drive in the preferred direction.
  • a rotary crane according to the invention has a parking brake for locking the boom in the preferred direction.
  • Parking brakes on turntables are well known and can be particularly easily used for determining the invention in the preferred direction.
  • the drive can be controlled such that the boom remains in the preferred direction.
  • a wind direction is monitored and taken into account in the calculation of the preferred direction.
  • a single wind direction measured at a position on the slewing crane or in its immediate surroundings usually provides a good first approximation of the direction with minimal wind stress. The closer the wind direction and strength measurements are at different positions, the better will be the approximation with their respective contribution to the wind load in the monitored wind direction.
  • Wind stress over the direction of flow of the boom stored and selected depending on the wind direction that direction of the boom as a preferred direction in which the wind stress is minimal.
  • the storage in different directions of the boom allows by comparison particularly simple determination of the direction of flow - and thus the direction of the boom - in which the wind stress is minimal.
  • the measured values can first be determined in predetermined degree steps (for example 10 °) after a
  • utilization of the rotary crane is monitored and taken into account in the calculation of the preferred direction.
  • the design of the slewing crane can be verified particularly easily.
  • the inventive crane can in particular a top or
  • FIG. 1 is a schematic representation of a first rotary crane according to the invention
  • Fig. 2b shows the actual utilization in a construction site.
  • the revolving crane 1 according to the invention-an overhead turning tower crane-has a concrete foundation 2, a tower 3 which is fixed in a rotationally fixed manner and an overhead crane 6 rotatably mounted about a vertical axis 5 on the tower 3.
  • the overhead crane 6 has a cab 7 for the operator of the crane 1 during operation, and above the cab 7 a boom 8 (here: a Katzausleger) for carrying a load, not shown, and a counter-jib 9 with ballast 10.
  • the boom 8 and the counter-jib 9 are intercepted via a arranged in the vertical axis 5 spire 1 1 with tension members 12.
  • Wind speed and the wind direction (sometimes referred to as “anemoscope”), above and below the tower 3 measuring elements 14, namely strain gauges and at three points at a uniform distance 15 from the foundation 2 to the car 7 measuring elements 16, namely
  • Control device for the slewing crane 1 with a condition monitoring takes the measured values of the Measuring elements 14, 16 and determines it from internal forces, stresses and strains and shear forces, tilting and torsional moments, as
  • the condition monitoring furthermore determines the proportion of the wind load from the load by calculating the influence of the load hanging on the boom 8 (known from the boom position, hook load and cat or needle position) and continuously stores the wind load in
  • the slewing crane 1 is for installation in a (not further shown) construction site assuming free flow in the local meteorological
  • FIG. 2a initially qualitatively shows the sinusoidal course of the force acting on the upper crane 6 from the design
  • Torque 17 about the vertical axis 5 above the angle of attack 18 of the boom 8 against a non-illustrated longitudinal axis of the foundation 2.
  • Angular offset 19 of the torque 17 corresponds to a conditional by the construction site employment of the longitudinal axis of the foundation 2 of about 45 ° counterclockwise to the main wind direction.
  • Wind stress in equilibrium.
  • the balance is stable because with each rotation of the upper crane 6 from this position, the wind forces generate a torque 17 counteracting the rotation.
  • Torque 17 with a negative sign ie the direction of rotation opposite
  • the amount reaches its maximum 21 when the boom 8 is transverse to the wind.
  • the torque 17 decreases to the second zero crossing 22, in which the boom 8 faces the wind.
  • the turntable 1 is in moment equilibrium, but the equilibrium is unstable, because at each rotation out of this position, the wind forces produce a torque assisting the rotation 17.
  • Figure 2a also shows the interpretation of the qualitative course of the load 24 of the crane 1 relative to a generated by the wind load tilting moment on the crane foot:
  • the load 24 rises from an absolute minimum 25 in the first zero crossing 20 of the torque 17 - ie when the boom. 8 in the wind is - when turning over the position across the wind out to a maximum 26 and decreases until the alignment of the boom 8 against the wind to a local minimum 27 from. If the boom 8 is further rotated counterclockwise, the load is 24 to the absolute
  • FIG. 2b shows, by way of example for the same wind direction, the curves of torque 28 and utilization 29 determined by the condition monitoring on the construction site, which are significantly distorted by a building with a rectangular ground plan arranged laterally in front of the turntable 1 in the main wind direction: at the absolute minimum 30 of the load 29 is indeed a zero point 31 of the torque 28 - ie a balance - before, but this equilibrium is unstable.
  • Torque 28 supported In this situation, although the slewing crane 1 is in a stable equilibrium, it is burdened by more than twice as high as the minimum 30. With slight accidental deflection of the upper crane 6 clockwise (ie with decreasing angle of attack 32), this rotation is not only easily supported, but considerably accelerated by a strong increase in torque 28. If the wind load persists, then the upper crane 6 will not only be a position with maximum load 29 due to the acceleration, but also the unstable one
  • Wind stress (and thus the utilization of the crane 29 1) is minimal, and the direction of rotation in which the maximum wind load is minimal when turning the upper crane 6 in this preferred direction, and transmits both to the control device.
  • the control device of the first rotary crane 1 generates an audible alarm and signals the operator the direction of rotation and the preferred direction of the boom 8.
  • the operator controls this by the drive on the turntable 4 and motor provides the boom 8 in this direction with the parking brake of the turntable firmly.
  • control device monitors the wind induced by the wind rotation of the overhead crane, brakes it automatically when approaching the preferred direction by means of the drive on the turntable from motor and in turn activates the parking brake.
  • condition monitoring via EDI captures the meteorological wind data (wind speed and direction) and also initiates independently
  • condition monitoring is configured redundantly.

Abstract

Drehkran (1) mit einer vertikal verlaufenden Hochachse (5), einem von der Hochachse (5) ausladenden Ausleger (8), einem Antrieb zum Drehen des Auslegers (8) um die Hochachse (5), einer Zustandsüberwachung, die eine Windbeanspruchung, nämlich Schnittgrößen, Spannungen, Dehnungen, Querkräfte, Kipp- und Torsionsmomente des Drehkrans (1) bestimmt, und einer Recheneinheit, die aus der Windbeanspruchung eine bevorzugte Richtung zum Feststellen des Auslegers (8) berechnet. Offenbart ist darüber hinaus ein Verfahren zum Ausrichten eines solchen Drehkrans (1). Um die Ausrichtung des Auslegers (8) am außer Betrieb gesetzten Drehkran (1) zu verbessern wird vorgeschlagen, dass der Drehkran Messelemente (14, 16) zum Aufnehmen lokaler Messwerte der Windbeanspruchung aufweist.

Description

Drehkran und Verfahren zum Ausrichten eines Drehkrans
Die Erfindung betrifft zunächst einen Drehkran mit einer vertikal verlaufenden Hochachse, einem von der Hochachse ausladenden Ausleger, einem Antrieb zum Drehen des Auslegers um die Hochachse, einer Zustandsüberwachung, die eine Windbeanspruchung, nämlich Schnittgrößen, Spannungen, Dehnungen,
Querkräfte, Kipp- und Torsionsmomente des Drehkrans bestimmt, und einer Recheneinheit, die aus der Windbeanspruchung eine bevorzugte Richtung zum Feststellen des Auslegers berechnet. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zum Ausrichten eines solchen Drehkrans.
Die Windbeanspruchung und damit die Standsicherheit eines Drehkrans hängt wesentlich von der Anstromung des Auslegers, also von dessen Ausrichtung zum Wind ab. Für die Auslegung eines Drehkrans im Betrieb wird unabhängig von der Ausrichtung des Auslegers zum Wind die Windbeanspruchung (im Sinne der EN 1990) und die Auslastung als Quotient aus Windbeanspruchung und
Bauteilswiderstand berechnet. Oberhalb einer maximalen Windgeschwindigkeit Vsmax, bei der in irgendeiner Ausrichtung die berechnete Auslastung einen zulässigen Wert überschreitet, wird der Betrieb des Drehkrans eingestellt.
Drehkrane und Verfahren der einleitend genannten Art sind aus DE 10 2010 008 713 A1 und JP 2010-83659 A bekannt: Windrichtung und Windgeschwindigkeit werden gemessen und daraus über ein Modell die Ausrichtung des Drehkrans optimiert. Die unfallträchtige Rotation des Auslegers um die Hochachse (sog. „Autorotation") insbesondere bei gestörter Anstromung - beispielsweise in Großbaustellen - soll gemäß EP 2 025 637 A1 vermieden werden, indem der Drehkranz nicht vollständig gelöst wird, sondern ein definiertes Bremsmoment die Drehgeschwindigkeit des Auslegers vermindert.
Aufgabe
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ausrichtung des Auslegers am außer Betrieb gesetzten Drehkran zu verbessern. Lösung
Ausgehend von dem bekannten Drehkran wird nach der Erfindung vorgeschlagen, Messelemente zum Aufnehmen lokaler Messwerte der Windbeanspruchung vorzusehen. Die Erfindung geht auf die Erkenntnis zurück, dass das Phänomen der Autorotation bei gestörter Anströmung des Drehkrans auf eine von der
Windrichtung abweichende Richtung minimaler Windbeanspruchung zurückgeht, die sich allein aus Windrichtung und Windstärke selbst mit komplexen Modellen nicht bestimmen lässt - und dass diese Abweichung auch bei Vermeidung von Autorotation die Standsicherheit des außer Betrieb gesetzten Drehkrans
empfindlich beeinträchtigen kann. Erst das Berechnen einer bevorzugten Richtung mit minimaler Windbeanspruchung aus lokal gemessenen Werten der
Windbeanspruchung ermöglicht das Feststellen des Auslegers in dieser Richtung minimaler Windbeanspruchung.
Vorzugsweise weist ein erfindungsgemäßer Drehkran eine Signaleinheit auf, die dem Antrieb ein Signal zum Feststellen des Auslegers in der bevorzugten
Richtung übermittelt. Die Verbindung von Recheneinheit und Antrieb über die Signaleinheit ermöglicht in einem solchen erfindungsgemäßen Drehkran die automatische Ausrichtung des Auslegers. Alternativ kann der windfrei gestellte Ausleger in der bevorzugten Richtung festgestellt werden, wenn er sich zufällig in dieser Richtung befindet. Weiter alternativ kann der Ausleger manuell mittels des Antriebs in die bevorzugte Richtung gedreht werden.
Bevorzugt weist ein erfindungsgemäßer Drehkran eine Feststellbremse auf, zum Feststellen des Auslegers in der bevorzugten Richtung. Feststellbremsen an Drehkränzen sind allgemein bekannt und können besonders einfach zum erfindungsgemäßen Feststellen in der bevorzugten Richtung eingesetzt werden. Alternativ kann in einem erfindungsgemäßen Drehkran der Antrieb derart angesteuert werden, dass der Ausleger in der bevorzugten Richtung verharrt.
Ausgehend von dem bekannten Verfahren wird nach der Erfindung
vorgeschlagen, dass an dem Drehkran lokale Messwerte der Windbeanspruchung gemessen werden. Diese erfindungsgemäßen Verfahren werden insbesondere mit einem der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen Drehkräne ausgeführt und zeichnen sich gleichermaßen durch die dort aufgeführten Vorteile aus.
In einer vorteilhaften Ausprägung eines erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine Windrichtung überwacht und in der Berechnung der bevorzugten Richtung berücksichtigt. Eine einzelne, an einer Position am Drehkran oder in dessen unmittelbarer Umgebung gemessene Windrichtung stellt in aller Regel bereits eine gute erste Näherung der Richtung mit minimaler Windbeanspruchung dar. Die Näherung wird umso besser, je mehr Messungen der Windrichtung und -stärke an unterschiedlichen Positionen vorliegen und mit ihrem jeweiligen Anteil an der Windbeanspruchung in die überwachte Windrichtung eingehen.
Vorzugsweise wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren die
Windbeanspruchung über der Anströmrichtung des Auslegers gespeichert und abhängig von der Windrichtung diejenige Richtung des Auslegers als bevorzugte Richtung ausgewählt, in der die Windbeanspruchung minimal ist. Die Speicherung in verschiedenen Richtungen des Auslegers ermöglicht durch Vergleich besonders einfach die Bestimmung der Anströmrichtung - und damit der Richtung des Auslegers - in der die Windbeanspruchung minimal ist. Die Messwerte können zunächst in vorgegebenen Gradschritten (beispielsweise 10°) nach einer
Schätzung gespeichert und sukzessive durch Messwerte und ggf. Unterstützung eines Expertensystems verifiziert und verfeinert werden.
Bevorzugt wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren ein Drehsinn des
Auslegers derart ausgewählt, dass beim Drehen des Auslegers in die bevorzugte Richtung die maximale Windbeanspruchung minimal ist. Die Speicherung in allen Richtungen des Auslegers ermöglicht durch Vergleich besonders einfach auch die Bestimmung des Drehsinns, in der die maximale Windbeanspruchung minimal ist.
Vorteilhafter Weise wird in einem erfindungsgemäßen Verfahren eine Auslastung des Drehkrans überwacht und in der Berechnung der bevorzugten Richtung berücksichtigt. In einem solchen erfindungsgemäßen Verfahren kann besonders einfach die Auslegung des Drehkrans verifiziert werden. Der erfindungsgemäße Drehkran kann insbesondere ein oben- oder
untendrehender Turmdrehkran mit Katz- oder Nadelausleger sowie auf einem festen Fundament oder auf Schienen sein.
Ausführungsbeispiele
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines ersten erfindungsgemäßen Drehkrans,
Fig. 2a die Auslastung des Drehkrans bei ungestörter Anströmung und
Fig. 2b die tatsächliche Auslastung in einer Baustelle.
Der in Figur 1 gezeigte erfindungsgemäße Drehkran 1 - ein obendrehender Turmdrehkran - weist ein betoniertes Fundament 2, einen darin verdrehfest fundamentierten Turm 3 und einen über einen Drehkranz 4 auf dem Turm 3 um eine Hochachse 5 drehbar gelagerten Oberkran 6 auf.
Der Oberkran 6 weist eine Kabine 7 für das Bedienpersonal des Drehkrans 1 im Betrieb, und über der Kabine 7 einen Ausleger 8 (hier: einen Katzausleger) zum Tragen einer nicht dargestellten Last sowie einen Gegenausleger 9 mit Ballast 10 auf. Der Ausleger 8 und der Gegenausleger 9 sind über eine in der Hochachse 5 angeordnete Turmspitze 1 1 mit Zuggliedern 12 abgefangen.
Auf dem Ausleger 8, auf dem Gegenausleger 9 und auf der Turmspitze 1 1 sind drei kombinierte Windmesser 13 zur jeweils lokalen Messung der
Windgeschwindigkeit („Anemometer") und der Windrichtung (bisweilen als „Anemoskop" bezeichnet), oben und unten am Turm 3 Messelemente 14, nämlich Dehnungsmesser sowie an drei Stellen in gleichmäßigem Abstand 15 vom Fundament 2 bis zur Kabine 7 Messelemente 16, nämlich
Beschleunigungsaufnehmer angebracht.
Unten auf dem Fundament 2 befindet sich eine nicht dargestellte
Steuereinrichtung für den Drehkran 1 mit einer Zustandsüberwachung („condition monitoring"). Die Zustandsüberwachung nimmt die Messwerte der Messelemente 14, 16 auf und bestimmt daraus Schnittgrößen, Spannungen und Dehnungen sowie Querkräfte, Kipp- und Torsionsmomente, die als
Beanspruchung (im Sinne der EN 1990) des Drehkrans 1 zusammengefasst werden.
Die Zustandsüberwachung bestimmt weiterhin aus der Beanspruchung den Anteil der Windbeanspruchung, indem sie den (aus Auslegerposition, Hakenlast und Katz- bzw. Nadelposition) bekannten Einfluss der am Ausleger 8 hängenden Last herausrechnet und speichert kontinuierlich die Windbeanspruchung in
Abhängigkeit von einer aus den gemessenen Windrichtungen arithmetisch gemittelten Windrichtung.
Der Drehkran 1 ist zur Aufstellung in einer (nicht weiter dargestellten) Baustelle unter der Annahme freier Anströmung in der lokalen meteorologischen
Hauptwindrichtung ausgelegt. Figur 2a zeigt aus der Auslegung zunächst qualitativ den sinusförmigen Verlauf des auf den Oberkran 6 wirkenden
Drehmoments 17 um die Hochachse 5 über dem Anstellwinkel 18 des Auslegers 8 gegen eine nicht dargestellte Längsachse des Fundaments 2. Der
Winkelversatz 19 des Drehmoments 17 entspricht einer durch die Baustelle bedingte Anstellung der Längsachse des Fundaments 2 von etwa 45 ° gegen den Uhrzeigersinn zur Hauptwindrichtung.
Im ersten Nulldurchgang 20 des Drehmoments 17 liegt der Ausleger 8 im Wind. Der Drehkran 1 ist in dieser Lage momentenfrei, also (in Bezug auf die
Windbeanspruchung) im Gleichgewicht. Das Gleichgewicht ist stabil, weil bei jeder Drehung des Oberkrans 6 aus dieser Lage heraus die Windkräfte ein der Drehung entgegenwirkendes Drehmoment 17 erzeugen.
Bei weiterer Drehung des Oberkrans 6 gegen den Uhrzeigersinn und Steigerung des Anstellwinkels um bis zu 90 ° erzeugt der Wind ein ansteigendes
Drehmoment 17 mit negativen Vorzeichen (also der Drehrichtung entgegen), das betragsmäßig sein Maximum 21 erreicht, wenn der Ausleger 8 quer zum Wind steht. Bei Drehung gegen den Uhrzeigersinn sinkt das Drehmoment 17 bis zum zweiten Nulldurchgang 22 ab, in dem der Ausleger 8 gegen den Wind weist. Auch in dieser Lage befindet sich der Drehkran 1 im Momentengleichgewicht, das Gleichgewicht ist aber labil, weil bei jeder Drehung aus dieser Lage heraus die Windkräfte ein die Drehung unterstützendes Drehmoment 17 erzeugen.
Die weitere Drehung gegen den Uhrzeigersinn ergibt ein wieder ansteigendes Drehmoment 17 mit positiven Vorzeichen (also die Drehung unterstützend) bis zum zweiten Maximum 23, wenn der Ausleger 8 wieder quer zum Wind steht.
Figur 2a zeigt darüber hinaus aus der Auslegung den qualitativen Verlauf der Auslastung 24 des Drehkrans 1 bezogen auf ein durch die Windbelastung erzeugtes Kippmoment am Kranfuß: Die Auslastung 24 steigt von einem absoluten Minimum 25 im ersten Nulldurchgang 20 des Drehmoments 17 - also wenn der Ausleger 8 im Wind liegt - bei Drehung über die Position quer zum Wind hinaus auf ein Maximum 26 an und sinkt bis zur Ausrichtung des Auslegers 8 gegen den Wind auf ein lokales Minimum 27 ab. Wird der Ausleger 8 weiter gegen den Uhrzeigersinn verdreht, verläuft die Auslastung 24 bis zum absoluten
Minimum 25 spiegelbildlich.
Figur 2b zeigt beispielhaft für dieselbe Windrichtung die auf Grundlage von Messungen auf der Baustelle von der Zustandsüberwachung bestimmten Verläufe von Drehmoment 28 und Auslastung 29, die durch ein in der Hauptwindrichtung seitlich vor dem Drehkran 1 stehendes Gebäude mit rechteckigem Grundriss deutlich verzerrt sind: Beim absoluten Minimum 30 der Auslastung 29 liegt zwar eine Nullstelle 31 des Drehmoments 28 - also ein Gleichgewicht - vor, dieses Gleichgewicht ist aber labil.
Bei geringfügiger zufälliger Auslenkung des Oberkrans 6 gegen den Uhrzeigersinn (also mit steigendem Anstellwinkel 32) wird diese Drehung durch ein geringes positives Drehmoment 28 bis zu einem ersten Nulldurchgang 33 des
Drehmoments 28 unterstützt. In dieser Lage befindet sich nun der Drehkran 1 zwar in einem stabilen Gleichgewicht, ist aber gegenüber dem Minimum 30 um mehr als das Doppelte höher belastet. Bei geringfügiger zufälliger Auslenkung des Oberkrans 6 im Uhrzeigersinn (also mit sinkendem Anstellwinkel 32) wird diese Drehung nicht nur leicht unterstützt, sondern durch ein stark ansteigendes Drehmoment 28 erheblich beschleunigt. Bleibt die Windlast bestehen, dann wird der Oberkran 6 durch die Beschleunigung nicht nur eine Lage mit maximaler Auslastung 29, sondern auch das labile
Gleichgewichtslage im zweiten Nulldurchgang 34 des Drehmoments 28 - wenn der Ausleger 8 gegen den Wind weist - ungebremst durchfahren. Da im
anschließenden Bereich das diese Drehung bremsende Drehmoment 28 (mit negativem Vorzeichen) betragsmäßig deutlich vermindert ist, besteht ein erhöhtes Risiko, dass auch das stabile Gleichgewicht durchfahren wird und der Oberkran 6 in Autorotation übergeht.
Entsprechend sind in der Zustandsüberwachung die Verläufe von
Drehmomenten 28 und Auslastung 29 für alle auf der Baustelle möglichen
Windrichtungen hinterlegt. Wird der erfindungsgemäße Drehkran 1 - wegen Überschreitung der maximalen Windgeschwindigkeit vsmax - außer Betrieb gesetzt und ein voreingestellter Schwellwert der Auslastung 29 überschritten, so ermittelt die Zustandsüberwachung aus diesen Verläufen denjenigen Anstellwinkel 32 des Oberkrans 6, in dem für die jeweils vorherrschende Windrichtung die
Windbeanspruchung (und damit die Auslastung 29 des Drehkrans 1 ) minimal ist, sowie die Drehrichtung, in der beim Drehen des Oberkrans 6 in diese bevorzugte Richtung die maximale Windbeanspruchung minimal ist, und übermittelt beide an die Steuereinrichtung.
Die Steuereinrichtung des ersten erfindungsgemäßen Drehkrans 1 erzeugt einen akustischen Alarm und signalisiert dem Bedienpersonal die Drehrichtung sowie die bevorzugte Richtung des Auslegers 8. Das Bedienpersonal steuert diese durch den Antrieb am Drehkranz 4 motorisch an und stellt den Ausleger 8 in dieser Richtung mit der Feststellbremse des Drehkranzes fest.
In einem weiteren - ansonsten identischen - erfindungsgemäßen Drehkran überwacht die Steuereinrichtung die durch den Wind induzierte Drehung des windfrei gestellten Oberkrans, bremst diesen automatisch bei Annäherung an die bevorzugte Richtung mit Hilfe des Antriebs am Drehkranz motorisch ab und aktiviert wiederum die Feststellbremse.
In einem weiteren - wiederum ansonsten identischen - erfindungsgemäßen Drehkran steuert die Steuereinrichtung durch den Antrieb am Drehkranz die bevorzugte Richtung aktiv an.
In einem weiteren - ansonsten identischen - erfindungsgemäßen Drehkran erfasst die Zustandsuberwachung über DFÜ die meteorologischen Winddaten (Windgeschwindigkeit und -richtung) und initiiert auch unabhängig vom
Überschreiten eines Schwellwerts der Auslastung prophylaktisch das Ansteuern einer bevorzugten Richtung, in der die Windbeanspruchung minimal wird.
In einem weiteren - ansonsten identischen - erfindungsgemäßen Drehkran ist die Zustandsuberwachung redundant ausgelegt.
In den Figuren sind
1 Drehkran
2 Fundament
3 Turm
4 Drehkranz
5 Hochachse
6 Oberkran
7 Kabine
8 Ausleger
9 Gegenausleger
10 Ballast
1 1 Turmspitze
12 Zugglied
13 Windmesser
14 Messelement (Dehnungsmesser)
15 Abstand
16 Messelement (Beschleunigungsaufneh
17 Drehmoment
18 Anstellwinkel
19 Winkel versatz
20 Nulldurchgang
21 Maximum
22 Nulldurchgang
23 Maximum
24 Auslastung
25 Minimum
26 Maximum
27 Minimum
28 Drehmoment
29 Auslastung
30 Minimum Nullstelle Anstellwinkel Nulldurchgang Nulldurchgang

Claims

Patentansprüche
1 . Drehkran (1 ) mit einer vertikal verlaufenden Hochachse (5), einem von der Hochachse (5) ausladenden Ausleger (8), einem Antrieb zum Drehen des Auslegers (8) um die Hochachse (5), einer Zustandsüberwachung, die eine Windbeanspruchung, nämlich Schnittgrößen, Spannungen, Dehnungen, Querkräfte, Kipp- und Torsionsmomente des Drehkrans (1 ) bestimmt, und einer Recheneinheit, die aus der Windbeanspruchung eine bevorzugte Richtung zum Feststellen des Auslegers (8) berechnet, gekennzeichnet durch Messelemente (14, 16) zum Aufnehmen lokaler Messwerte der Windbeanspruchung.
2. Drehkran (1 ) nach dem vorgenannten Anspruch, gekennzeichnet durch eine Signaleinheit, die dem Antrieb ein Signal zum Feststellen des Auslegers (8) in der bevorzugten Richtung übermittelt.
3. Drehkran (1 ) nach einem der vorgenannten Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Feststellbremse zum Feststellen des Auslegers (8) in der bevorzugten Richtung.
4. Verfahren zum Ausrichten eines Drehkrans (1 ) mit einer vertikal verlaufenden Hochachse (5) und einem von der Hochachse (5) ausladenden, um die Hochachse (5) drehbaren Ausleger (8), wobei eine Windbeanspruchung, nämlich Schnittgrößen, Spannungen, Dehnungen, Querkräfte, Kipp- und Torsionsmomente des Drehkrans (1 ) bestimmt und aus der
Windbeanspruchung eine bevorzugte Richtung zum Feststellen des
Auslegers (8) berechnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass an dem
Drehkran lokale Messwerte der Windbeanspruchung gemessen werden.
5. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Ausleger (8) motorisch in die bevorzugte Richtung gedreht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Windrichtung überwacht und in der Berechnung der bevorzugten Richtung berücksichtigt wird.
7. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Windbeanspruchung über der Anströmrichtung des Auslegers (8) gespeichert und abhängig von der Windrichtung diejenige Richtung des Auslegers (8) als bevorzugte Richtung ausgewählt wird, in der die
Windbeanspruchung minimal ist.
8. Verfahren nach dem vorgenannten Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehsinn derart ausgewählt wird, dass beim Drehen des Auslegers (8) in die bevorzugte Richtung die maximale Windbeanspruchung minimal ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Auslastung (24, 29) des Drehkrans (1 ) überwacht und in der
Berechnung der bevorzugten Richtung berücksichtigt wird.
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