WO2024099866A1 - Verfahren zur steuerung der position eines lastelementes und/oder einer von einem lastelement gehaltenen last eines krans - Google Patents

Verfahren zur steuerung der position eines lastelementes und/oder einer von einem lastelement gehaltenen last eines krans Download PDF

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WO2024099866A1
WO2024099866A1 PCT/EP2023/080545 EP2023080545W WO2024099866A1 WO 2024099866 A1 WO2024099866 A1 WO 2024099866A1 EP 2023080545 W EP2023080545 W EP 2023080545W WO 2024099866 A1 WO2024099866 A1 WO 2024099866A1
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load
crane
load element
designed
drive devices
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PCT/EP2023/080545
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Oliver DR.-ING. FENKER
Martin DR.-ING. INDERELST
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Xcmg European Research Center Gmbh
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    • 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
    • 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
    • B66C23/62—Constructional features or details
    • B66C23/64—Jibs
    • B66C23/70—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths
    • B66C23/701—Jibs constructed of sections adapted to be assembled to form jibs or various lengths telescopic

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the position of a load element and/or a load held by a load element of a crane such as a tower crane, gantry crane, telescopic boom crane or the like, wherein the crane comprises movable crane elements which can be moved by controlling drive devices assigned to the crane elements, and a load element which can be raised and lowered, wherein a detection system for detecting the position of the load element is provided, which comprises at least one position detection element and a computing unit, wherein the crane further comprises a control device which communicates on the one hand with the detection system for the purpose of determining the position of the load element and on the other hand with the drive devices and controls the drive devices taking into account the detected position.
  • a detection system for detecting the position of the load element is provided, which comprises at least one position detection element and a computing unit
  • the crane further comprises a control device which communicates on the one hand with the detection system for the purpose of determining the position of the load element and on the other hand with the drive devices and controls the
  • Such methods are known from practice and are used to enable a load to be approached precisely with the load element or to be approached precisely at a place where a load is to be set down.
  • the object of the invention is to avoid the aforementioned disadvantages and to provide a generic method with which the control of the position of a load element and/or a load of a crane held by a load element can be carried out in an improved manner.
  • This task is solved in a generic method in that the computing unit evaluates the temporal sequence of the recorded positions to detect oscillating movements including swinging of the load element and that the computing unit is designed for the targeted control of the drive devices for the purpose of dampening the oscillation behavior and carries out such targeted control of the drive devices if oscillating movements of the load element are detected.
  • the computing unit evaluates the temporal sequence of the recorded positions to detect oscillating movements including swinging of the load element and that the computing unit is designed for the targeted control of the drive devices for the purpose of dampening the oscillation behavior and carries out such targeted control of the drive devices if oscillating movements of the load element are detected.
  • the detection system comprises at least one signal transmitter positioned in the environment of the crane, preferably in the working area of the crane, wherein the detection system is designed such that the position detection element cooperates with at least one signal transmitter positioned in the environment for detecting the relative position of the load element or for detecting the relative position of a load held by the load element.
  • the detected position can be an absolute position or a relative position that is related to specific reference points.
  • the crane can be designed as a telescopic boom crane and the load element as a platform or a basket.
  • the drive devices are usually designed as hydraulic cylinders.
  • the load element can be designed as a load-carrying device that operates by means of frictional locking and/or positive locking.
  • This is the case with most cranes, which can be designed, for example, as tower cranes, gantry cranes, telescopic boom cranes or the like.
  • load-carrying device for example, designed as a hook or clamping device, such as a clamping pliers.
  • Other alternative forms are, for example, an electro-magnet or a vacuum suction lifter.
  • a load held by the load element can be provided, so that vibrations can be dampened not only when the load element is moved to a load, but also when a load is transported.
  • a load held by the load element can be provided and at least one position detection element can be provided at an end region of the load.
  • This end region of the load can be, for example, an end region in the horizontal and/or vertical direction, such as a lower edge or a lower end of the load, a side edge or a lateral end of the load.
  • the load can usually be flat or elongated.
  • several position detection elements can also be provided on the load in order to detect the respective position of several end areas of the load. For example, in the case of a steel beam transported by a crane and held horizontally on the load element, a position detection element can be provided at each end area. The position of the load can thus be detected precisely and movements of the load can be determined from the temporal sequence of the detected positions.
  • At least one position detection element for detecting an absolute position of the load element or of a load held by the load element, can be designed as a GPS receiver provided on the load element or on the load held by it, which first determines the position values for the absolute position of the load element or the load and then passes these position values determined by it on to the computing unit.
  • At least one position detection element can be provided on the load element or on the load held by it, which first determines the position values for the relative position of the load element or the load and then passes these position values determined by it on to the computing unit.
  • At least one position detection element can be designed to function independently, preferably as an ultrasonic rangefinder, laser rangefinder, mono camera or stereo camera. This makes it possible to determine a position without the need for additional equipment (e.g. the GPS satellite network) and possibly even without it having to be provided and/or installed.
  • additional equipment e.g. the GPS satellite network
  • At least one position detection element interacting with a signal generator can be designed as a camera and the associated signal generator can be designed as a light source, such as a laser or position light. At least one position detection element interacting with a signal generator can also be designed as a radio receiver and the associated signal generator as a radio transmitter.
  • At least one position detection element interacting with a signal generator can be designed as a sound wave receiver and the associated signal generator can be designed as a sound wave source.
  • the invention further relates to a crane, such as a tower crane, gantry crane, telescopic boom crane or the like, wherein the crane comprises movable crane elements which can be moved by controlling drive devices assigned to the crane elements, and a load element which can be raised and lowered, wherein a detection system is provided for detecting the position of the load element or of a load held thereby, which comprises at least one position detection element and a computing unit, wherein the crane further comprises a control device which can communicate both with the detection system for the purpose of determining the position of the load element or of the load held thereby and with the drive devices and is designed to control the drive devices taking into account the detected position.
  • a crane such as a tower crane, gantry crane, telescopic boom crane or the like
  • the crane comprises movable crane elements which can be moved by controlling drive devices assigned to the crane elements, and a load element which can be raised and lowered
  • a detection system is provided for detecting the position of the load element or of a load held thereby,
  • the computing unit should be designed to evaluate the temporal sequence of the recorded positions in order to detect oscillating movements of the load element or the load held thereby, and that the computing unit should also be designed for the targeted control of the drive devices for the purpose of damping the oscillating behavior and be set up to carry out such targeted control of the drive devices in the event of oscillating movements of the load element being detected.
  • Such an improved crane can be operated in particular with a method improved according to the invention.
  • vibrational movements can be detected at an early stage, which usually represent an undesirable operating condition.
  • This condition can also be automatically counteracted by the computing unit specifically controlling the drive devices, thus dampening the vibration behavior.
  • the invention also relates to a system comprising, on the one hand, a crane, such as a tower crane, gantry crane, telescopic boom crane or the like, wherein the crane comprises movable crane elements which can be moved by controlling drive devices assigned to the crane elements, and a load element which can be raised and lowered, wherein a detection system is provided for detecting the position of the load element or of a load held thereby, which comprises at least one position detection element and a computing unit, wherein the crane further comprises a control device which can communicate both with the detection system for the purpose of determining the position of the load element and with the drive devices and is designed to control the drive devices taking into account the detected position.
  • a crane such as a tower crane, gantry crane, telescopic boom crane or the like
  • the crane comprises movable crane elements which can be moved by controlling drive devices assigned to the crane elements, and a load element which can be raised and lowered
  • a detection system is provided for detecting the position of the load element or of a load
  • the system should comprise at least one position signal positioned in the environment and/or a signal transmitter which is designed to cooperate with at least one position detection element, wherein the computing unit is designed to evaluate the temporal sequence of the detected positions in order to detect oscillation movements of the load element or the load held thereby and in the event of a Evaluation of detected vibration behavior for controlling the drive devices for the purpose of damping the vibration behavior is designed accordingly.
  • Such an improved system can be operated in particular with a method improved according to the invention.
  • vibrational movements can be detected at an early stage, which usually represent an undesirable operating condition.
  • This condition can also be automatically counteracted by the computing unit specifically controlling the drive devices, thus dampening the vibration behavior.
  • the detection system can comprise at least one signal transmitter positioned in the vicinity of the crane, preferably in the working area of the crane, wherein the detection system is designed such that the position detection element is designed to cooperate with at least one signal transmitter positioned in the vicinity for detecting the relative position of the load element or for detecting the relative position of a load held by this load element.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Positionssteuerungs-Verfahren für ein Lastelement und/oder eine Kranlast mit durch Ansteuerung von zugeordneten Antriebsvorrichtungen bewegbare Kranelemente und einem anheb- und absenkbaren Lastelement, wobei ein Erfassungssystem mit zumindest einem Positionserfassungselement sowie einer Recheneinheit vorgesehen ist, wobei der Kran eine Steuereinrichtung aufweist, welche mit dem Erfassungssystem zum Zwecke der Bestimmung der Position des Lastelementes und mit den Antriebsvorrichtungen kommuniziert und die Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen unter Berücksichtigung der erfassten Position vornimmt. Für eine verbesserte Positionssteuerung soll mittels der Recheneinheit eine Bewertung der Lastelementpositions-Abfolge zur Schwingungserkennung und eine gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen zur Bedämpfung des Schwingungsverhaltens erfolgen, wobei das Erfassungssystem wenigstens einen in der Kranumgebung positionierten Signalgeber umfasst, wobei das Erfassungssystem derart ausgebildet ist, dass das Positionserfassungselement für eine Erfassung der relativen Position des Lastelementes bzw. für eine Erfassung der relativen Position einer von dem Lastelement gehaltenen Last mit wenigstens einem in der Umgebung positionierten Signalgeber zusammenwirkt.

Description

Verfahren zur Steuerung der Position eines Lastelementes und/oder einer von einem Lastelement gehaltenen Last eines Krans
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Position eines Lastelementes und/oder einer von einem Lastelement gehaltenen Last eines Krans wie z. B. Turmdrehkran, Portalkran, Teleskopauslegerkran oder dergleichen, wobei der Kran bewegliche Kranelemente, die durch Ansteuerung von den Kranelementen zugeordneten Antriebsvorrichtungen bewegbar sind, und ein anhebbares und absenkbares Lastelement umfasst, wobei ein Erfassungssystem zur Erfassung der Position des Lastelementes vorgesehen ist, welches zumindest ein Positionserfassungselement sowie eine Recheneinheit umfasst, wobei der Kran weiterhin eine Steuereinrichtung aufweist, welche zum einen mit dem Erfassungssystem zum Zwecke der Bestimmung der Position des Lastelementes und zum anderen mit den Antriebsvorrichtungen kommuniziert und die Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen unter Berücksichtigung der erfassten Position vornimmt.
Aus der Praxis sind derartige Verfahren bekannt, die dazu eingesetzt werden, ein genaues Anfahren einer Last mit dem Lastelement bzw. ein genaues Anfahren eines Absetzortes einer Last zu ermöglichen.
Nachteilig hierbei ist, dass es aufgrund unterschiedlicher Umstände, wie z. B. Wind, aber auch aufgrund der Massenträgheit bei Verfahrvorgängen, zu Schwingungsbewegungen inkl. Pendeln kommen kann. Hierdurch ist zum einen ein genaues Anfahren einer beabsichtigten Position nicht möglich und zum anderen kann es zu einem Aufschaukeln kommen, was zu instabilen Betriebszuständen führen kann und zudem auch Beschädigungen durch unkontrollierte Bewegungen des Lastelementes eintreten können bis hin zu einem Abfallen einer Last vom Lastelement.
Aufgabe der Erfindung ist es, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden und ein gattungsgemäßes Verfahren anzugeben, mit dem die Steuerung der Position eines Lastelementes und/oder einer von einem Lastelement gehaltenen Last eines Krans in verbesserter Weise erfolgen kann.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren dadurch gelöst, dass mittels der Recheneinheit eine Bewertung der zeitlichen Abfolge der erfassten Positionen zur Erkennung von Schwingungsbewegungen inkl. Pendeln des Lastelementes erfolgt und dass die Recheneinheit für die gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen zum Zwecke der Bedämpfung des Schwingungsverhaltens ausgebildet und eine solche gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen im Falle der Erkennung von Schwingungsbewegungen des Lastelementes vornimmt. Somit kann ein stabiler Betrieb des Krans unabhängig von dem Können und der Erfahrung des Kranführers gewährleistet werden und dem Auftreten von kritischen und gefährlichen Situationen kann automatisch entgegengewirkt werden.
Dabei umfasst das Erfassungssystem wenigstens einen in der Umgebung des Krans, vorzugsweise in dem Arbeitsbereich des Krans, positionierten Signalgeber, wobei das Erfassungssystem derart ausgebildet ist, dass das Positionserfassungselement für eine Erfassung der relativen Position des Lastelementes bzw. für eine Erfassung der relativen Position einer von dem Lastelement gehaltenen Last mit wenigstens einem in der Umgebung positionierten Signalgeber zusammenwirkt.
Somit wird durch die kontinuierliche Erfassung der Position des Lastelementes eine Schwingungsbewegung bereits frühzeitig erkannt, die regelmäßig einen unerwünschten Betriebszustand darstellt, und es wird diesem Zustand eben- falls automatisch entgegengewirkt, indem durch die Recheneinheit eine gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen erfolgt und somit eine Bedämpfung des Schwingungsverhaltens bewirkt wird. Die erfasste Position kann eine absolute Position oder aber eine relative Position sein, die auf bestimmte Bezugspunkte bezogen ist.
Vorteilhafterweise kann der Kran als Teleskopauslegerkran und das Lastelement als eine Plattform oder ein Korb ausgebildet sein. Dann sind üblicherweise die Antriebsvorrichtungen als Hydraulikzylinder ausgebildet.
Erfindungsgemäß kann das Lastelement als ein mittels Kraftschluss und/oder mittels Formschluss arbeitendes Lastaufnahmemittel ausgebildet sein. Dies ist bei den meisten Kranen so, die beispielsweise als Turmdrehkran, Portalkran, Teleskopauslegerkran oder dergleichen ausgebildet sein können.
Übliche Ausprägungen eines solchen Lastaufnahmemittels sind beispielsweise als Haken oder Klemmvorrichtung, wie z. B. Klemmzange ausgebildet. Andere alternative Ausprägungen sind beispielsweise ein Elektro-Magnet oder ein Unterdruck-Saugheber.
Bei einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine von dem Lastelement gehaltene Last vorgesehen sein, so dass eine Bedämpfung von Schwingungen nicht nur beim Fahren des Lastelementes zu einer Last, sondern auch beim Transport einer Last, erfolgen kann.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung kann an dem Lastelement eine von diesem gehaltene Last vorgesehen sein und zumindest ein Positionserfassungselement kann an einem Endbereich der Last vorgesehen sein. Dieser Endbereich der Last kann beispielsweise ein Endbereich in horizontaler und/oder vertikaler Richtung sein, wie z. B. eine Unterkante oder ein unteres Ende der Last, eine Seitenkante oder ein seitliches Ende der Last. Die Last kann dabei üblicherweise flächig oder länglich ausgebildet sein. Vorteilhafterweise können auch mehrere Positionserfassungselemente an der Last vorgesehen sein, um somit die jeweilige Position von mehreren Endbereichen der Last zu erfassen. So kann beispielsweise bei einem von einem Kran transportierten Stahlträger, der horizontal an dem Lastelement gehalten ist, an beiden Endbereichen jeweils ein Positionserfassungselement vorgesehen sein. Somit kann die Position der Last genau erfasst werden und es sind Bewegungen der Last aus dem zeitlichen Ablauf der erfassten Positionen ermittelbar.
Erfindungsgemäß kann für eine Erfassung einer absoluten Position des Lastelementes oder einer von dem Lastelement gehaltenen Last zumindest ein Positionserfassungselement als an dem Lastelement oder an der von diesem gehaltenen Last vorgesehener GPS-Empfänger ausgebildet sein, welches zuerst die Positionswerte zu der absoluten Position des Lastelementes bzw. der Last ermittelt und anschließend diese von ihm ermittelten Positionswerte an die Recheneinheit weitergibt.
Vorzugsweise kann für eine Erfassung einer relativen Position des Lastelementes oder einer von dem Lastelement gehaltenen Last zumindest ein Positionserfassungselement an dem Lastelement oder an der von diesem gehaltenen Last vorgesehen sein, welches zuerst die Positionswerte zu der relativen Position des Lastelementes bzw. der Last ermittelt und anschließend diese von ihm ermittelten Positionswerte an die Recheneinheit weitergibt.
Erfindungsgemäß kann zumindest ein Positionserfassungselement eigenständig funktionierend ausgebildet sein, vorzugsweise als Ultraschall- Entfernungsmesser, Laser-Entfernungsmesser, Mono-Kamera oder Stereo- Kamera ausgebildet sein. Somit ist eine Positionsbestimmung möglich, ohne dass weitere Gerätschaften benötigt (z. B. das GPS-Satelliten-Netzwerk) und ggf. sogar vorgesehen und/oder installiert werden müssen.
Dabei kann zumindest ein mit einem Signalgeber zusammenwirkendes Positionserfassungselement als Kamera und der zugeordnete Signalgeber als Lichtquelle, wie z. B. Laser oder Positionslicht, ausgebildet sein. Auch kann zumindest ein mit einem Signalgeber zusammenwirkendes Positionserfassungselement als Funkempfänger und der zugeordnete Signalgeber als Funksender ausgebildet sein.
Weiterhin kann zumindest ein mit einem Signalgeber zusammenwirkendes Positionserfassungselement als Schallwellenempfänger und der zugeordnete Signalgeber als Schallwellenquelle ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft weiterhin einen Kran, wie z. B. Turmdrehkran, Portalkran, Teleskopauslegerkran oder dergleichen, wobei der Kran bewegliche Kranelemente, die durch Ansteuerung von den Kranelementen zugeordneten Antriebsvorrichtungen bewegbar sind, und ein anhebbares und absenkbares Lastelement umfasst, wobei ein Erfassungssystem zur Erfassung der Position des Lastelementes bzw. einer davon gehaltenen Last vorgesehen ist, welches zumindest ein Positionserfassungselement sowie eine Recheneinheit umfasst, wobei der Kran weiterhin eine Steuereinrichtung aufweist, die zum einen sowohl mit dem Erfassungssystem zum Zwecke der Bestimmung der Position des Lastelementes bzw. der davon gehaltenen Last als auch mit den Antriebsvorrichtungen kommunizieren kann und zum anderen zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen unter Berücksichtigung der erfassten Position ausgebildet ist.
Um die eingangs genannten Nachteile zu vermeiden und einen gattungsgemäßen Kran anzugeben, bei dem die Steuerung der Position eines Lastelementes eines Krans und/oder einer hiervon gehaltenen Last in verbesserter Weise erfolgen kann, soll die Recheneinheit zur Bewertung der zeitlichen Abfolge der erfassten Positionen zur Erkennung von Schwingungsbewegungen des Lastelementes bzw. der davon gehaltenen Last ausgebildet ist und dass die Recheneinheit weiterhin für die gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen zum Zwecke der Bedämpfung des Schwingungsverhaltens ausgebildet und dazu eingerichtet ist, eine solche gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen im Falle der Erkennung von Schwingungsbewegungen des Lastelementes vorzunehmen. Ein solch verbesserter Kran ist insbesondere mit einem erfindungsgemäß verbesserten Verfahren betreibbar.
Somit ist durch die kontinuierliche Erfassung der Position des Lastelementes bzw. der hiervon gehaltenen Last eine Schwingungsbewegung bereits frühzeitig erkennbar, welche regelmäßig einen unerwünschten Betriebszustand darstellt. Weiterhin kann diesem Zustand ebenfalls automatisch entgegengewirkt werden, indem durch die Recheneinheit eine gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen erfolgt und somit eine Bedämpfung des Schwingungsverhaltens bewirkbar ist.
Die Erfindung betrifft außerdem ein System, umfassend einerseits einen Kran, wie z. B. Turmdrehkran, Portalkran, Teleskopauslegerkran oder dergleichen, wobei der Kran bewegliche Kranelemente, die durch Ansteuerung von den Kranelementen zugeordneten Antriebsvorrichtungen bewegbar sind, und ein anhebbares und absenkbares Lastelement umfasst, wobei ein Erfassungssystem zur Erfassung der Position des Lastelementes bzw. einer davon gehaltenen Last vorgesehen ist, welches zumindest ein Positionserfassungselement sowie eine Recheneinheit umfasst, wobei der Kran weiterhin eine Steuereinrichtung aufweist, die zum einen sowohl mit dem Erfassungssystem zum Zwecke der Bestimmung der Position des Lastelementes als auch mit den Antriebsvorrichtungen kommunizieren kann und zum anderen zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen unter Berücksichtigung der erfassten Position ausgebildet ist.
Um die eingangs genannten Nachteile zu vermeiden und ein gattungsgemäßes System anzugeben, bei dem die Steuerung der Position eines Lastelementes eines Krans und/oder einer hiervon gehaltenen Last in verbesserter Weise erfolgen kann, soll das System wenigstens ein in der Umgebung positioniertes Positionssignal und/oder einen Signalgeber umfassen, der mit zumindest einem Positionserfassungselement zusammenwirkend ausgebildet ist, wobei die Recheneinheit zur Bewertung der zeitlichen Abfolge der erfassten Positionen zur Erkennung von Schwingungsbewegungen des Lastelementes bzw. der davon gehaltenen Last ausgebildet ist und im Falle eines im Rahmen der Bewertung erkannten Schwingungsverhaltens zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen zum Zwecke der Bedämpfung des Schwingungsverhaltens entsprechend ausgebildet ist.
Ein solch verbessertes System ist insbesondere mit einem erfindungsgemäß verbesserten Verfahren betreibbar.
Somit ist durch die kontinuierliche Erfassung der Position des Lastelementes bzw. der hiervon gehaltenen Last eine Schwingungsbewegung bereits frühzeitig erkennbar, welche regelmäßig einen unerwünschten Betriebszustand darstellt. Weiterhin kann diesem Zustand ebenfalls automatisch entgegengewirkt werden, indem durch die Recheneinheit eine gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen erfolgt und somit eine Bedämpfung des Schwingungsverhaltens bewirkbar ist.
Dabei kann das Erfassungssystem wenigstens einen in der Umgebung des Krans, vorzugsweise in dem Arbeitsbereich des Krans, positionierten Signalgeber umfassen, wobei das Erfassungssystem derart ausgebildet ist, dass das Positionserfassungselement für eine Erfassung der relativen Position des Lastelementes bzw. für eine Erfassung der relativen Position einer von diesem Lastelement gehaltenen Last mit wenigstens einem in der Umgebung positionierten Signalgeber zusammenwirkend ausgebildet ist.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Steuerung der Position eines Lastelementes und/oder einer von einem Lastelement gehaltenen Last eines Krans wie z. B. Turmdrehkran, Portalkran, Teleskopauslegerkran oder dergleichen, wobei der Kran bewegliche Kranelemente, die durch Ansteuerung von den Kranelementen zugeordneten Antriebsvorrichtungen bewegbar sind, und ein anhebbares und absenkbares Lastelement umfasst, wobei ein Erfassungssystem zur Erfassung der Position des Lastelementes vorgesehen ist, welches zumindest ein Positionserfassungselement sowie eine Recheneinheit umfasst, wobei der Kran weiterhin eine Steuereinrichtung aufweist, welche zum einen mit dem Erfassungssystem zum Zwecke der Bestimmung der Position des Lastelementes und zum anderen mit den Antriebsvorrichtungen kommuniziert und die Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen unter Berücksichtigung der erfassten Position vornimmt, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der Recheneinheit eine Bewertung der zeitlichen Abfolge der erfassten Positionen zur Erkennung von Schwingungsbewegungen des Lastelementes erfolgt und dass die Recheneinheit für die gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen zum Zwecke der Bedämpfung des Schwingungsverhaltens ausgebildet ist und eine solche gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen im Falle der Erkennung von Schwingungsbewegungen des Lastelementes vornimmt, wobei das Erfassungssystem wenigstens einen in der Umgebung des Krans, vorzugsweise in dem Arbeitsbereich des Krans, positionierten Signalgeber umfasst, wobei das Erfassungssystem derart ausgebildet ist, dass das Positionserfassungselement für eine Erfassung der relativen Position des Lastelementes bzw. für eine Erfassung der relativen Position einer von dem Lastelement gehaltenen Last mit wenigstens einem in der Umgebung positionierten Signalgeber zusammenwirkt.
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass der Kran als Teleskopauslegerkran und das Lastelement als eine Plattform oder ein Korb ausgebildet ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastelement als ein mittels Kraftschluss und/oder mittels Formschluss arbeitendes Lastaufnahmemittel ausgebildet ist.
4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass eine von dem Lastelement gehaltene Last vorgesehen ist.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Lastelement eine von diesem gehaltene Last vorgesehen ist und zumindest ein Positionserfassungselement an einem Endbereich der Last vorgesehen ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Erfassung einer absoluten Position des Lastelementes oder einer von dem Lastelement gehaltenen Last zumindest ein Positionserfassungselement als an dem Lastelement oder an der von diesem gehaltenen Last vorgesehener GPS-Empfänger ausgebildet ist, welches zuerst die Positionswerte zu der absoluten Position des Lastelementes bzw. der Last ermittelt und anschließend diese von ihm ermittelten Positionswerte an die Recheneinheit weitergibt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für eine Erfassung einer relativen Position des Lastelementes oder einer von dem Lastelement gehaltenen Last zumindest ein Positionserfassungselement an dem Lastelement oder an der von diesem gehaltenen Last vorgesehen ist, welches zuerst die Positionswerte zu der relativen Position des Lastelementes bzw. der Last ermittelt und anschließend diese von ihm ermittelten Positionswerte an die Recheneinheit weitergibt.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Positionserfassungselement eigenständig funktionierend ausgebildet ist, vorzugsweise als Ultraschall- Entfernungsmesser, Laser-Entfernungsmesser, Mono-Kamera oder Stereo- Kamera ausgebildet ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein mit einem Signalgeber zusammenwirkendes Positionserfassungselement als Kamera und der zugeordnete Signalgeber als Lichtquelle ausgebildet ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein mit einem Signalgeber zusammenwirkendes Positionserfassungselement als Funkempfänger und der zugeordnete Signalgeber als Funksender ausgebildet ist.
11. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein mit einem Signalgeber zusammenwirkendes Positionserfassungselement als Schallwellenempfänger und der zugeordnete Signalgeber als Schallwellenquelle ausgebildet ist.
12. Kran, wie z. B. Turmdrehkran, Portalkran, Teleskopauslegerkran oder dergleichen, wobei der Kran bewegliche Kranelemente, die durch Ansteuerung von den Kranelementen zugeordneten Antriebsvorrichtungen bewegbar sind, und ein anhebbares und absenkbares Lastelement umfasst, wobei ein Erfassungssystem zur Erfassung der Position des Lastelementes bzw. einer davon gehaltenen Last vorgesehen ist, welches zumindest ein Positionserfassungselement sowie eine Recheneinheit umfasst, wobei der Kran weiterhin eine Steuereinrichtung aufweist, die zum einen sowohl mit dem Erfassungssystem zum Zwecke der Bestimmung der Position des Lastelementes bzw. der davon gehaltenen Last als auch mit den Antriebsvorrichtungen kommunizieren kann und zum anderen zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen unter Berücksichtigung der erfassten Position ausgebildet ist, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Recheneinheit zur Bewertung der zeitlichen Abfolge der erfassten Positionen zur Erkennung von Schwingungsbewegungen des Lastelementes bzw. der davon gehaltenen Last ausgebildet ist und dass die Recheneinheit weiterhin für die gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen zum Zwecke der Bedämpfung des Schwingungsverhaltens ausgebildet und dazu eingerichtet ist, eine solche gezielte Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen im Falle der Erkennung von Schwingungsbewegungen des Lastelementes vorzunehmen.
13. System, umfassend einerseits einen Kran, wie z. B. Turmdrehkran, Portalkran, Teleskopauslegerkran oder dergleichen, wobei der Kran bewegliche Kranelemente, die durch Ansteuerung von den Kranelementen zugeordneten Antriebsvorrichtungen bewegbar sind, und ein anhebbares und absenkbares Lastelement umfasst, wobei ein Erfassungssystem zur Erfassung der Position des Lastelementes bzw. einer davon gehaltenen Last vorgesehen ist, welches zumindest ein Positionserfassungselement sowie eine Recheneinheit umfasst, wobei der Kran weiterhin eine Steuereinrichtung aufweist, die zum einen sowohl mit dem Erfassungssystem zum Zwecke der Bestimmung der Position des Lastelementes als auch mit den Antriebsvorrichtungen kommunizieren kann und zum anderen zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen unter Berücksichtigung der erfassten Position ausgebildet ist, vorzugsweise zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und vorzugsweise mit einem Kran nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das System andererseits wenigstens ein in der Umgebung positioniertes Positionssignal und/oder einen Signalgeber umfasst, der mit zumindest einem Positionserfassungselement zusammenwirkend ausgebildet ist, wobei die Recheneinheit zur Bewertung der zeitlichen Abfolge der erfassten Positionen zur Erkennung von Schwingungsbewegungen des Lastelementes bzw. der davon gehaltenen Last ausgebildet ist und im Falle eines im Rahmen der Bewertung erkannten Schwingungsverhaltens zur Ansteuerung der Antriebsvorrichtungen zum Zwecke der Bedämpfung des Schwingungsverhaltens entsprechend ausgebildet ist.
14. System nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, dass das Erfassungssystem wenigstens einen in der Umgebung des Krans, vorzugsweise in dem Arbeitsbereich des Krans, positionierten Signalgeber umfasst, wobei das Erfassungssystem derart ausgebildet ist, dass das Posi- tionserfassungselement für eine Erfassung der relativen Position des Lastelementes bzw. für eine Erfassung der relativen Position einer von diesem Lastelement gehaltenen Last mit wenigstens einem in der Umgebung positionierten Signalgeber zusammenwirkend ausgebildet ist.
PCT/EP2023/080545 2022-11-10 2023-11-02 Verfahren zur steuerung der position eines lastelementes und/oder einer von einem lastelement gehaltenen last eines krans WO2024099866A1 (de)

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