Beschreibung

Die Erfindung betrifft ein Bremssystem, insbesondere Notfall-Bremssystem, bei einer Antriebseinheit gemäß dem Patentanspruch 1.

Die Erfindung betrifft weiterhin mit dem Patentanspruch 15 einen Kran oder eine Containerbrücke bzw. eine vergleichbare Einrichtung, die mit einem erfindungsgemäßen Bremssystem ausgestattet ist.

Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zum Bremsen mit variabler Bremskraft bei einer Antriebseinheit gemäß dem Patentanspruch 16.

Überdimensionierte Bremsen, insbesondere - jedoch nicht ausschließlich - an der Getriebeausgangsseite einer Antriebseinheit, können _zu unkalkulierbaren Schäden und Ausfällen von Antriebssystemen, im Speziellen von Getrieben und Stahlstruktur, führen. Da sich z.B. bei Kranen die bewegten Lasten und die zugehörigen Fahrgeschwindigkeiten stetig ändern, sind Bremsen in vielen Fahrsituationen hinsichtlich der tatsächlich notwendigen Bremskraft überdimensioniert. Eine betreffende Ursache liegt darin, dass für die Auslegung der Bremsen sowohl die maximal mögliche Last als auch die zugehörige Fahrgeschwindigkeit des in Rede stehenden Systems mit konservativen Sicherheitszuschlägen angegeben werden. Folglich sind die Bremsen für viele Anwendungsfälle schlichtweg zu stark ausgelegt.

Bei größeren Antriebssträngen, wie sie z.B. bei Stahlwerkskranen oder Stacking- Cranes in Container-Häfen eingesetzt werden, besteht das Hauptantriebssystem aus einem Motor, einem Getriebe und einer Seiltrommel auf der Getriebeausgangsseite (Getriebeabtriebsseite). Diese Antriebseinheiten werden zur Erhöhung der Betriebssicherheit mit Bremsen an der Motor- und Getriebeausgangsseite ausgestattet. Hierzu wird die Bremsenauslegung auf Basis von Hubwerksdaten (z.B. einem maximal zulässigen Gewicht unter dem Haken und/oder einer maximal zulässigen Fahrgeschwindigkeit) und einem Sicherheitsaufschlag ausgeführt. Um die Sicherheit in jedem Betriebszustand zu gewährleisten, erfolgt diese Auslegung unter Annahme einer Schlimmstmöglichen Betriebssituation - also Überlast bei Überdrehzahl. Da jedoch im tatsächlichen, alltäglichen Betrieb eine solche Lastsituation selten oder gar nicht auftritt, sind die Bremsen in den allermeisten Fällen entsprechend überdimensioniert ausgelegt.

Im Falle eines Not-Stopps, bei welchem alle vorhandenen Bremsen unabhängig von der aktuellen Fahrsituation einfallen bzw. aktiviert werden, wirken durch diese Überdimensionierung kurzzeitig extrem hohe Kraft- und Drehmomentspitzen auf die Antriebseinheit, insbesondere auf das Getriebe und die Getriebebauteile, wie z.B. Getriebezahnräder, sowie auf eine die Antriebseinheit aufnehmende Struktur, beispielsweise die Stahlstruktur eines Kranes. Verschlimmert wird diese Situation noch dadurch, dass bauartbedingt Bremsen für eine Seiltrommel oder eine vergleichbare angetriebene Einheit, welche Bremsen in der Regel durch sogenannte Tellerfedern betätigt werden, schneller schließen können als zusätzlich noch vorhandene Bremsen auf der schnelldrehenden Motorseite, welche zusätzlichen Bremsen in der Regel durch Spiralfedern betätigt werden. Durch diesen Umstand sperrt der gesamte Antriebsstrang an der Getriebeausgangseite, während durch die Massenträgheit der rotierenden Antriebselemente (Kupplungen, Bremsscheibe, Motorwelle etc.) in nachteiliger Weise noch weiter Kräfte in das durch die Nothalte- Bremsen bereits gesperrte Getriebe eingeleitet werden.

Bei zu starkem Bremsen entstehen außerdem unkalkulierbare Kraftspitzen im (Stahl-) Trägerwerk des Gesamtsystems, welche sich negativ auf die Lebensdauer des Trägerwerks auswirken können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, hier Abhilfe zu schaffen und ein Bremssystem bzw. ein Verfahren zum Bremsen mit variabler Bremskraft anzugeben, welches die vorstehend genannten Nachteile vermeidet und auf diese Weise zu einer Schonung des Antriebssystems sowie von dessen einzelnen Bestandteilen nebst einem das Antriebssystem aufnehmenden Trägerwerk beiträgt, um auf diese Weise die Lebensdauer des Systems zu verlängern und kostspielige Wartungsarbeiten zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Bremssystem mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , durch einen Kran oder eine Containerbrücke mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 sowie durch ein Verfahren zum Bremsen mit variabler Bremskraft mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems sind in den zugehörigen Unteransprüchen definiert.

Ein erfindungsgemäßes Bremssystem, insbesondere Notfall-Bremssystem, bei einer Antriebseinheit, welche Antriebseinheit wenigstens einen Motor und wenigstens eine durch den Motor angetriebene Einheit umfasst, weist auf: eine Mehrzahl an steuerbaren Bremsen, die zum Einwirken auf die Antriebseinheit angeordnet und ausgebildet ist; und eine Steuerungseinheit, die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einem Zustand oder Lastfall der Antriebseinheit eine Anzahl von Bremsen aus der genannten Mehrzahl an Bremsen vorauszuwählen und entsprechend vorzusteuern, sodass bei Aktivierung des Bremssystems ausschließlich mit dieser vorausgewählten Anzahl von Bremsen auf die Antriebseinheit einwirkbar ist.

Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Bremsen mit variabler Bremskraft bei einer Antriebseinheit, welche Antriebseinheit wenigstens einen Motor und wenigstens eine durch den Motor angetriebene Einheit umfasst, beinhaltet: a) Bereitstellen einer Mehrzahl an steuerbaren Bremsen, die zum Einwirken auf die Antriebseinheit angeordnet und ausgebildet ist, und damit eines entsprechenden Bremssystems; b) Bestimmen eines Zustands oder Lastfalls der Antriebseinheit; und c) in Abhängigkeit von dem bestimmten Zustand oder Lastfall Treffen einer Vorauswahl einer Anzahl von Bremsen aus der genannten Mehrzahl an Bremsen mittels einer Steuerungseinheit, welche Vorauswahl durch entsprechendes Vorsteuern der Bremsen bewirkt, dass bei Aktivierung des Bremssystems ausschließlich mit dieser vorausgewählten Anzahl von Bremsen auf die Antriebseinheit eingewirkt wird.

Um den genannten Umständen entgegenzuwirken, zielt das hier beschriebene Bremssystem (oder kurz: System) darauf ab, im Vorfeld Last und/oder Fahrgeschwindigkeit zu erkennen bzw. zu bestimmen, insbesondere bei einem Kran oder einer Winde, und durch eine Vorauswahl der im Notfall zu schließenden bzw. zu aktivierenden Bremsen die Bremsleistung situationsbedingt vorab anzupassen.

Dadurch können Kraft- und Drehmomentspitzen sowohl bzw. insbesondere im Getriebe als auch Kraftspitzen auf die umgebende Tragstruktur insbesondere des Krans oder der Winde reduziert werden. Die grundsätzliche Idee des erfindungsgemäßen Bremssystems bzw. Verfahrens liegt darin, durch Vorselektion der Bremsen und/oder Bremskraft ein zu starkes Bremsen zu verhindern. Dies wird durch das Zu- bzw. Abschalten der Bremsen im Zuge der genannten Vorauswahl erreicht. Die entsprechende Ansteuerung der Bremsen kann vorteilhafter Weise über eine eigens hierfür vorgesehene, dezidierte Steuerungseinheit des Bremssystems erfolgen. Die Ansteuerung kann alternativ jedoch auch unmittelbar durch eine regelmäßig ohnehin vorhandene Steuerungseinheit der Antriebseinheit, insbesondere eine Kran- bzw. Windensteuerung, erfolgen. Der Effekt auf die Antriebseinheit bzw. den Kran oder die Winde ist in beiden Fällen der gleiche: Entsprechend dem bestimmten Zustand oder Lastfall, beispielsweise einer gegebenen Last und/oder (Fahr-)Geschwindigkeit, mit der passenden Bremskraft zu wirken.

Genauso verhält es sich mit den weiter unten noch genauer erläuterten Lastmessbolzen, die eine mögliche Ausgestaltung zur Bestimmung des Zustands oder Lastfalls darstellen. Bezogen auf das bloße Funktionsprinzip können diese Lastmessbolzen beispielsweise vom Kranhersteller oder vom Windenhersteller bereitgestellt sein; die erwähnte dezidierte Steuerungseinheit nutzt dann lediglich das entsprechende Signal zur Entscheidung hinsichtlich der genannten Vorauswahl. Alternativ kann wiederum die Kran- oder Windensteuerung selbst dazu ausgebildet sein, die Entscheidung hinsichtlich der Vorauswahl der Bremsenkonfiguration zu treffen.

Es ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass die Entscheidung hinsichtlich der Bremsenkonfiguration bzw. die Vorauswahl durch Vordefinition von unterschiedlichen Lastfällen erfolgt. Beispielsweise kann die Vordefinition eines „Lastfall 1“ beinhalten, dass ein Kran im Fahrmodus „ohne Last“ eine hohe Fahrgeschwindigkeit und eine sehr geringe Last aufweist. Dagegen kann ein vordefinierter „Lastfall 2“ eine mittlere Last und eine mittlere Fahrgeschwindigkeit beinhalten (Fahrmodus „mittlere Last“). In diesem Fall wäre z.B. die Verwendung einer Sensoreinheit, wie eines Lastmessbolzens, für die Zustandsbestimmung nicht mehr zwingend notwendig, da eine Vorauswahl der Fahrsituation bzw. des Zustands o- der Lastfalls durch das betreffende Signal „Kran/Winde in Fahrmodus X“ bereits für die Vorauswahl der Bremsen verwendet werden kann. Auch hier wäre der gewünschte Effekt auf das beschriebene Bremssystem, nämlich ein Bremsen mit der Lastsituation angepasster Bremskraft, in vorteilhafter Weise erreicht. Eine erste Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems beinhaltet eine Sensoranordnung, die zum Bestimmen des Zustands oder Lastfalls der Antriebseinheit ausgebildet ist, mit wenigstens einer betreffenden Sensoreinheit, die ein entsprechendes Sensorsignal bereitstellt; wobei die Steuerungseinheit signaltechnisch mit der Sensoreinheit wirkverbunden ist und wobei der Lastfall der Antriebseinheit in Abhängigkeit von dem Sensorsignal oder den Sensorsignalen bestimmbar ist.

Eine entsprechende Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Zustand oder Lastfall mittels einer Sensoranordnung mit wenigstens einer betreffenden Sensoreinheit, die ein entsprechendes Sensorsignal bereitstellt, in Abhängigkeit von dem Sensorsignal oder den Sensorsignalen bestimmt wird, wozu die Steuerungseinheit signaltechnisch mit der Sensoreinheit wirkverbunden ist.

Die Vorauswahl wird dabei bevorzugt durch ein Zusammenspiel von Lastmessbolzen (oder einer vergleichbaren (Sensor-)Einrichtung zum Erfassen einer bewegten Last), Encodern (oder vergleichbaren (Sensor-)Einrichtungen zur Überwachung von Dreh- oder Fahrgeschwindigkeiten) und einer Logik-Steuerung bzw. Steuerungseinheit getroffen, welche Steuerungseinheit über die Messdaten der genannten Einrichtungen zum Erfassen der Last bzw. Überwachen der Dreh-/Fahrge- schwindigkeit verfügt. Bei der Steuerungseinheit kann es sich - wie schon erwähnt - um eine dezidierte Steuerungseinheit des Bremssystems handeln oder um eine ohnehin regelmäßig vorhandene Steuerungseinheit der Antriebseinheit, z.B. eines Krans oder einer Winde.

Der Encoder muss nicht ein dezidierter Bestandteil des Bremssystems sein, sondern kann auch bereits vom Kran-/Windenhersteller beigestellt sein.

Wenn, wie weiter unten noch genauer beschrieben ist, für die Vorauswahl der Bremsen Rastventile eingesetzt werden, halten diese ihre Position (Einstellung) auch bei einer Stromunterbrechung, wie sie z.B. in einer „klassischen“ Not-Aus-Situation auftritt. Es besteht bei entsprechender Weiterbildung der Erfindung aber auch die Möglichkeit, eine unterbrechungsfreie Stromversorgung (kurz „USV“ - im Prinzip eine Batterie, die ausgewählte Komponenten über einen gewissen Zeitraum weiter mit Strom versorgen kann) in Kombination mit Encoder und Steuerungseinheit vorzusehen, um (unerwünschte) Bewegungen der Antriebseinheit zu überwa- chen und gegebenenfalls bei einem Über-/Unterschreiten von gesetzten Bremswerten z.B. weitere Bremsen nachträglich zuzuschalten oder abzuschalten. Dies wäre im Zuge der zuletzt genannten Ausgestaltung auch dann möglich, wenn durch einen Not-Aus die Stromversorgung unterbrochen wurde.

Die Steuerungseinheit steuert vorteilhafterweise auf Basis der vorgenannten, physisch erfassten Werte (Kraft und/oder Geschwindigkeit) Ventile oder vergleichbare Einrichtungen vor, welche dem Lastfall entsprechend die Anzahl und Stärke der Nothalte-Bremsen vordefinieren.

Bei entsprechender Ausgestaltung der Erfindung haben solche Ventile die Besonderheit, auch bei einem Stromausfall oder einem Drücken des Not-Aus-Schalters ihre vordefinierte Stellung nicht zu verändern, um auf diese Weise ein zu starkes Bremsen durch (in einem gegebenen Fall womöglich unnötiges) Schließen aller Bremsen zu vermeiden.

Die Encoder oder dergleichen helfen dabei vorteilhafterweise im Sinne eines redundanten Systems, die tatsächlichen Bewegungen innerhalb des Antriebsstranges zu erfassen. Durch den Abgleich von Soll-Ist-Werten in der Steuerungseinheit kann so im Bedarfsfall ein Steuerungssignal gegeben werden, welches Steuerungssignal bewirkt, dass weitere Ventile geöffnet werden, damit im Notfall weitere Bremsen schließen können und ein möglicherweise katastrophaler Lastabgang vermieden werden kann. Dadurch kann der vorgeschlagenen Systemaufbau bei entsprechender Ausgestaltung die Erfordernisse eines sich selbst kontrollierenden Systems erfüllen.

Folgende Ausgestaltungen bzw. Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Bremssystems haben sich in der Praxis als besonders vorteilhaft erwiesen:

Bei einer ersten Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems ist vorgesehen, dass die Antriebseinheit ein mit dem Motor Wirkverbundenes Getriebe aufweist und die angetriebene Einheit, also z.B. eine Seiltrommel, auf einer Abtriebsseite oder Ausgangsseite des Getriebes angeordnet ist. Ein solches Getriebe ermöglicht es, eine Drehbewegung des Motors mit einer gewissen Über- oder Untersetzung auf die angetriebene Einheit zu übertragen, was die Anwendungsmöglichkeiten des erfindungsgemäßen Systems deutlich vergrößert. Eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems sieht vor, dass die Bremsen zum Einwirken auf die angetriebene Einheit ausgebildet und angeordnet sind. Auf diese Weise kann die angetriebene Einheit im Notfall gezielt und unmittelbar abgebremst werden. Es liegt jedoch im Rahmen der Erfindung, die Bremsen auch oder sogar ausschließlich für ein Einwirken auf den Motor auszubilden bzw. anzuordnen.

Eine äußerst vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems sieht vor, dass die vorausgewählte Anzahl an Bremsen wenigstens eine Bremse, eine Untergruppe aller Bremsen oder alle Bremsen umfasst. Auf diese Weise ist durch entsprechende Kombination von einzelnen Bremsen eine abgestufte Anpassung der Bremskraft an eine tatsächliche Betriebssituation möglich. Wenn beispielsweise zwei Bremsen vorhanden sind, können diese entweder jeweils einzeln oder auch in Kombination verwendet werden.

Es hat sich in der Praxis als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn bei einer entsprechenden Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems der bestimmte Zustand des Antriebssystems wenigstens eine der folgenden Größen beinhaltet: einen Zustand des Motors, insbesondere eine Drehgeschwindigkeit des Motors, eine Geschwindigkeit der angetriebenen Einheit, insbesondere eine Dreh- oder Fahrgeschwindigkeit, und/oder eine auf die angetriebene Einheit wirkende oder von der angetriebenen Einheit beförderte Last. Auf diese Weise lässt sich die tatsächliche Betriebssituation besonders gut und sicher bestimmen

Es wurde bereits darauf hingewiesen, dass bei einer besonderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems die Sensoreinheit als an dem Motor, an der angetriebenen Einheit und/oder an dem Getriebe angeordneter Encoder ausgebildet ist, und/oder dass die Sensoreinheit als Lastmessbolzen ausgebildet ist. Derartige Einrichtungen haben sich als in der Praxis besonders zuverlässig und kostengünstig einsetzbar erwiesen.

Bei einer besonderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems kann vorgesehen sein, dass die angetriebene Einheit als eine Seilwinde oder eine Seiltrommel mit einem darauf aufgewickelten oder aufwickelbaren Seil ausgebildet ist. Derartige Seilwinden oder Seiltrommeln kommen insbesondere bei Kranen oder Containerbrücken zum Einsatz, was eine bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Bremssystems darstellt. Bei entsprechender Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems kann entsprechend auch vorgesehen sein, dass der bereits erwähnte Lastmessbolzen mit dem ebenfalls bereits erwähnten Seil wirkverbunden ist. Auf diese Weise lässt sich insbesondere bei Kranen, Containerbrücken oder dergleichen eine sichere Bestimmung der bewegten Last durchführen.

Eine äußerst vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems sieht vor, dass wenigstens eine der Bremsen als hydraulisch oder pneumatisch betätigbare Bremse ausgebildet ist, vorzugsweise als federbetätigte, hydraulisch bzw. pneumatisch gelüftete Bremse. Derartige Bremsen eignen sich besonders gut für eine Implementierung des erfindungsgemäßen Bremssystems bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Bei einer entsprechenden Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems kann deshalb auch vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Bremse wenigstens ein gerastetes Ventilmittel oder Schaltventil mit einer Rastfunktion umfasst. Derartige Ventilmittel zeichnen sich - wie weiter oben bereits erwähnt - dadurch aus, dass sie einen vorausgewählten bzw. vorgesteuerten Zustand auch dann beibehalten, wenn beispielsweise ein Stromausfall auftritt oder ein Not-Aus-Schalter betätigt wird.

Es besteht bei einer anderen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems auch die Möglichkeit, mit den Rastventilen einen doppelten Rücklauf von einer jeweiligen Bremse zum (Hydrauliköl-)Tank auswählbar zu machen. Bei Auswahl von Rücklauf 1 schließt die Bremse sofort. Bei Auswahl von Rücklauf 2 kann eine Drossel oder Blende für ein verzögertes Schließen zum Einsatz kommen.

Ob eine Bremse vollständig aus einem Bremsvorgang genommen, also deaktiviert wird, oder ob sie durch einen gedrosselten Ölrücklauf erst dann einfällt, wenn der eigentliche (Not-)Stoppvorgang abgeschlossen ist, ist für das erfindungsgemäße System unerheblich. Denn unabhängig davon, ob eine Bremse gar nicht einfällt o- der erst verspätet, wird entsprechend des Lastfalles bzw. der tatsächlichen Fahrsituation nur diejenige Bremskraft in Getriebe und Antriebsstrang eingeleitet, welche entsprechend vorgewählt wurde. Eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems kann außerdem vorsehen, dass das Ventilmittel oder Schaltventil durch die Steuerungseinheit vorgesteuert oder vorsteuerbar ist. Auf die hiermit verknüpften Vorteile wurde weiter oben bereits detailliert hingewiesen. Die Vorsteuerung kann - wie bereits erwähnt - wahlweise durch eine dezidierte Steuerungseinheit des Bremssystems oder durch eine bereits vorhandene Winden- oder Kransteuerung erfolgen.

In der Praxis hat sich eine andere Weiterbildung des erfindungsgemäßen Bremssystems als besonders vorteilhaft erwiesen, bei der das Ventilmittel oder Schaltventil ein 2/2-Wegeventil, vorzugsweise 2/2-Sitzventi I , ist.

Um mit dem erfindungsgemäßen Bremssystem möglichst viele unterschiedliche Betriebssituation abbilden zu können, sieht eine andere vorteilhafte Weiterbildung noch vor, dass wenigstens einige der Bremsen zum Erzeugen unterschiedlicher Anpresskräfte oder Bremskräfte ausgebildet sind. Auf diese Weise lassen sich durch geschickte Kombinationen unterschiedlicher Bremsen abgestufte Bremskräfte realisieren, die an eine jeweilige Betriebssituation angepasst sein können.

Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung.

Figur 1 zeigt in einer schematischen Gesamtdarstellung einen Kran mit einem erfindungsgemäßen Bremssystem;

Figur 2 zeigt eine detaillierte Darstellung von einzelnen Elementen des Bremssystems aus Figur 1 ; und

Figur 3 zeigt eine alternative Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystems.

Gleiche Bezugszeichen bezeichnen in allen Figuren gleiche oder zumindest gleich wirkende Elemente.

In Figur 1 ist ein Kran 1 mit einer Last 2 schematisch dargestellt, welcher Kran 1 ein erfindungsgemäßes Bremssystem 3 aufweist, welches Bremssystem 3 in Figur 1 anhand eines gestrichelt gezeichneten Rechtecks symbolisiert ist. Im oberen Teil der Figur 1 ist der Kran 1 mitsamt der Last 2 vereinfacht schematisch dargestellt. Der Kran 1 weist eine Tragstruktur 4 auf, die vorzugsweise in Stahl oder einem vergleichbaren Werkstoff ausgebildet ist. Die Last 2 hängt an einem Seil 5, welches Seil 5 mittels einer Seiltrommel 6 (vergleiche den unteren Teil von Figur 1) auf- und abgerollt werden kann, um die Last 2 anzuheben bzw. abzusenken.

Gemäß der Darstellung im unteren Teil von Figur 1 kann die Last 2 auch an mehr als einem Seil 5 aufgehängt sein, ohne dass die Erfindung diesbezüglich beschränkt wäre. Das Seil 5 bzw. die Seile 5 steht bzw. stehen mit (jeweils) einem Lastmessbolzen 7 in Wirkverbindung, wobei auf die Funktion dieser Lastmessbolzen 7 weiter unten noch genauer eingegangen wird.

Zum Antreiben der Seiltrommel 6, die somit im Kontext der Erfindung eine angetriebene Einheit darstellt, ist ein Motor 8 vorgesehen, der über ein Getriebe 9 auf die Seiltrommel 6 einwirkt. Auf der Abtriebsseite des Motors 8 ist zwischen Motor 8 und Getriebe 9 eine (Wartungs-)Bremse 10 angeordnet, mit deren Hilfe im Wartungsfall aber auch im Notfall eine Antriebsbewegung des Motors 8 abgebremst werden kann.

Bezugszeichen 11 bezeichnet eine Encoder-Einrichtung, die zwei Encoder 11a, 11 b aufweist, welche Encoder 11a, 11 b dazu ausgebildet und vorgesehen sind, einen Zustand der Antriebseinheit, hier eine Drehgeschwindigkeit des Motors 8 bzw. des Getriebes 9 zu erfassen und ein entsprechendes Sensor- bzw. Messsignal MS1 , MS2 auszugeben. Diese Messsignale werden an eine programmierbare, dezidierte Steuerungseinheit des Bremssystems weitergeleitet, die bei Bezugszeichen 12 dargestellt ist und die mit den Encodern 11a, 11 b in signaltechnischer Wirkverbindung steht. Die Steuerungseinheit 12 steht ihrerseits in signaltechnischer Wirkverbindung mit einer zusätzlichen, regelmäßig vorhandenen Kran-Steuerungseinheit 13, die bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel nur für die Steuerung weiterer Funktionen des Krans 1 außerhalb des hier beschriebenen Bremssystems 3 vorgesehen ist.

Es wurde aber bereits darauf hingewiesen, dass bei einer alternativen Ausgestaltung der Kran-Steuerungseinheit 13 eine der Steuerungseinheit 12 vergleichbare Rolle zukommen kann, sodass die Steuerungseinheit 12 dann grundsätzlich verzichtbar sein kann.

Die Steuerungseinheit 12 steht über ein Analog-Eingabe-Modul 14 (einen A/D- Wandler) bzw. über jeweils ein Sicherheit-Relais 15 in signaltechnischer Wechselwirkung mit den bereits erwähnten Lastmessbolzen (LMB) 7. Die Messbolzen geben bevorzugt ein Signal zwischen 4 und 20 mA aus - der Messbereich (die Spannweite der möglichen Lasten) wird kann in den Hubwerksdaten des Krans 1 festgesetzt werden. Auf diese Weise empfängt die Steuerungseinheit 12 neben den bereits erwähnten Messsignalen MS1 , MS2 von Motor 8 und Getriebe 9 noch weitere Mess- oder Sensorsignale MS3, MS4 von den Lastmessbolzen 7, welche weiteren Messsignale MS3, MS4 ebenfalls dazu dienen, einen gegenwärtigen Betriebszustand der Antriebseinheit zu bestimmen.

Grundsätzlich können die Signalkabel der Lastmessbolzen beschädigt werden, und es kann ein Messfehler auftreten. Die Lastmessbolzen 7 haben deshalb vorzugsweise zwei Ausgabe-Kanäle. Die zwei Ausgangssignale eines Lastmessbolzens 7 werden getrennt einmal direkt in das Eingabemodule 14 und einmal durch das betreffende Sicherheit-Relais15 in das Eingabemodul 14 eingespeist. Es erfolgt dann eine Abfrage hinsichtlich einer Konsistenz der Signale. Stimmen diese überein, ist alles in Ordnung; falls nicht, erfolgt eine Fehlermeldung.

Um gewisse Sicherheitsstandards zu erreichen (z.B. SIL II oder SIL III), können derartige Sicherheit-Relais 15 auch vorgeschrieben sein.

Für die technische Funktion des erfindungsgemäßen Bremssystems ist jedoch weder das Vorsehen eines Sicherheit-Relais 15 noch eines Lastmessbolzens 7 zwingend notwendig.

Bei der oben beschriebenen Anordnung bilden die Encoder 11a, 11 b zusammen mit den Lastmessbolzen 7 eine Sensoranordnung, die zum Bestimmen eines Zustands der Antriebseinheit ausgebildet ist, mit wenigstens einer betreffenden Sensoreinheit (hier die Encoder und die Lastmessbolzen), die ein entsprechendes Sensorsignal (hier die genannten Messsignale) an der Steuerungseinheit 12 bereitstellt. An der Seiltrommel 6 sind bei der gezeigten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystems 3 zwei Notfall-Bremsen 16a, 16b angeordnet, die vorzugsweise verschieden stark, d.h. zum Erzeugen unterschiedlich starker Bremskräfte auf die Seiltrommel 6 ausgebildet sind. Die beiden Notfall-Bremsen 16a, 16b sind als hydraulisch gelüftete Bremsen ausgebildet und stehen jeweils über ein als 2/2-Sitz- ventil 17 ausgebildetes Ventilmittel oder Schaltventil mit einer hydraulischen Druckeinheit (Hydraulikaggregat) 18 in Wirkverbindung. Dabei besitzen die genannten Ventile 17 eine Rastfunktion, die durch die Steuerungseinheit 12 mittels eines entsprechenden Steuersignals SS (elektrisch) vorsteuerbar ist, sodass bei der Aktivierung des Bremssystems 3 bzw. der Notfall-Bremsen 16a, 16b diese Bremsen nur gemäß der Vorsteuerung durch die Steuerungseinheit 12 betätigt werden. Dies kann beinhalten, dass wahlweise nur eine der beiden Notfall-Bremsen 16a, 16b betätigt wird. Alternativ kann über die genannte Vorsteuerung jedoch auch erreicht werden, dass beide Notfall-Bremsen 16a, 16b gemeinsam aktiviert werden, um eine stärkere Bremswirkung zu erzielen. Die Erfindung ist in diesem Zusammenhang keinesfalls auf eine bestimmte Anzahl von Notfall-Bremsen beschränkt.

Alternativ ist eine Ausbildung der Bremsen als pneumatisch gelüftete Bremsen möglich, welche dann entsprechend mit einer pneumatischen Druckeinheit in Wirkverbindung stehen. Solche Bremsen und ihre Ansteuerung sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.

Die bereits mehrfach erwähnte Vorsteuerung der Notfall-Bremsen 16a, 16b durch die Steuerungseinheit 12 erfolgt nach Maßgabe durch die genannten Messsignale MS1 bis MS4, welche einen Betriebszustand des Krans 1 bezogen auf die Last 2, d.h. deren Gewicht und Bewegungszustand anzeigen. Auf diese Weise kann insbesondere die Bremswirkung gezielt erhöht werden, wenn eine relativ große Last 2 mit einer relativ großen Geschwindigkeit bewegt wird. Dagegen kann die Bremswirkung gezielt herabgesetzt werden, wenn die Last 2 nur relativ klein ist bzw. wenn die Last 2 nur mit einer relativ kleinen Geschwindigkeit bewegt wird. Auf diese Weise können trotz ausreichender Sicherheit im Notfall insbesondere Schadeinwirkungen auf die genannte Tragstruktur 4 des Krans 1 verringert werden.

Die Steuerungseinheit 12 ist signaltechnisch mit der wenigstens einen Sensoreinheit bzw. den gezeigten Sensoreinheiten (Bezugszeichen 7, 11a, 11 b) wirkverbun- den und dazu ausgebildet, in Abhängigkeit von dem betreffenden Sensorsignal o- der den betreffenden Sensorsignalen eine Anzahl von Bremsen aus der genannten Mehrzahl an Bremsen 16a, 16b vorauszuwählen und entsprechend vorzusteuern, sodass bei Aktivierung des Bremssystems 3 ausschließlich mit dieser vorausgewählten Anzahl von Bremsen 16a, 16b auf die Antriebseinheit einwirkbar ist.

Dabei dienen insbesondere die Encoder 11a, 11 b zur Überwachung der Bremswirkung. Im Falle einer Abweichung der tatsächlichen Bremswirkung von einem durch die Steuerungseinheit 12 vorgesehenen Wert kann eine Reaktion durch die Steuerungseinheit 12 erfolgen, indem diese die Voreinstellung der Ventile 17 verhindert, um eine Anpassung der Bremskraft zu erreichen. Je mehr unterschiedliche Notfall- Bremsen 16a, 16b vorhanden sind, desto feiner abgestuft kann die Bremskraft variiert werden.

Die Erfindung ist in diesem Zusammenhang keinesfalls auf eine Verwendung hydraulisch gelüfteter Bremsen beschränkt - jede andere Art steuerbarer Bremsen, speziell auch pneumatisch gelüftete Bremsen, kann grundsätzlich ebenfalls Verwendung finden.

Gemäß der Darstellung bzw. der Ausgestaltung in Figur 1 erfolgt eine Vorsteuerung der Notfall-Bremsen 16a, 16b nur auf der Abtriebsseite des Getriebes 9 - nicht bei der weiter oben erwähnten (Wartungs-)Bremse 10 auf der Abtriebsseite des Motors 8. Eine solche Ausgestaltung hat sich aus Sicht der Anmelderin als besonders vorteilhaft erwiesen. Allerdings umfasst die vorliegende Erfindung grundsätzlich auch Ausgestaltungen, bei denen alternativ oder zusätzlich auch motorseitige Bremsen entsprechend der Bremse 10 in die Vorsteuerung einbezogen werden. Dazu ist grundsätzlich lediglich erforderlich, die entsprechenden Bremsen steuerbar auszubilden und in geeigneter Weise mit der Steuerungseinheit 12 signaltechnisch zu verbinden. Dies ist hier und im Folgenden aber nicht weiter dargestellt.

In Figur 2 sind einzelne Elemente des Bremssystems 3 aus Figur 1 im Detail dargestellt. Hierbei handelt es sich um die Seiltrommel 6 sowie um die Notfall-Bremsen 16a, 16b nebst den zugehörigen Ventilen 17 und dem Hydraulikaggregat 18, auf dessen genaue Ausgestaltung vorliegend jedoch nicht weiter einzugehen ist. Es sei hier nur angemerkt, dass auch das Hydraulikaggregat 18 wenigstens ein 2/2-Sitzventil fassen kann, welches für den Rücklauf des Hydrauliköls zu einem hierfür vorgesehenen Tank (nicht gezeigt) verantwortlich ist. Die Ansteuerung dieses Ventils erfolgt jedoch regelmäßig nicht über die Steuerungseinheit 12, sondern über eine spezielle Einheit (ebenfalls nicht gezeigt).

In Figur 2 sind die bereits erwähnten Ventile 17 in ihrer bevorzugten Ausgestaltung als 2/2-Sitzventil mit Rastfunktion genauer dargestellt.

Bei den Notfall-Bremsen 16a, 16b handelt es sich - wie bereits erwähnt - vorzugsweise um federbetätigte, hydraulisch gelüftete Bremsen an der Seiltrommel 6, die auf der Getriebeausgangsseite angeordnet sind. Diese Bremsen 16a, 16b haben vorzugsweise unterschiedliche Anpress- oder Bremskräfte X, Y, worauf ebenfalls bereits hingewiesen wurde. Die Vorauswahl der Bremsen erfolgt durch die Steuerungseinheit 12 (vergleiche Figur 1). Auf diese Weise können mit zwei Bremsen insgesamt drei unterschiedliche Bremskräfte realisiert werden: nur die eine Bremse mit Bremskraft X; nur die andere Bremse mit Bremskraft Y; oder beide Bremsen mit Bremskraft X + Y.

Auch eine redundante Auslegung des Bremssystems ist möglich und wird anhand der nachfolgenden Figur 3 noch genauer erläutert.

Die Auswahl des verwendeten Hydraulikaggregats 18 hat grundsätzlich keinen Einfluss auf das erfindungsgemäße System an sich. Grundsätzlich kann die Erfindung mit jedem (handelsüblichen) Hydraulikaggregat realisiert werden. Das Hydraulikaggregat 18 ist deshalb in Figur 2 nur als gestricheltes Rechteck bzw. Blackbox dargestellt.

Die steuerbaren, speziell verriegelbaren Ventile 18 sind gemäß der Darstellung in Figur 1 und Figur 2 zwischen die jeweilige Notfall-Bremse 16a, 16b und eine zugehörige Hydrauliköl-Zuleitung bzw. -Ableitung 18a, 18b geschaltet und dadurch in der Regel selbst nicht Bestandteil des Hydraulikaggregat 18. Alternativ können Sie jedoch auch am oder sogar im Hydraulikaggregat 18 angeordnet sein.

Grundsätzlich gilt jedoch: die Ventile 17 werden unmittelbar direkt von der Steuerungseinheit 12 (vergleiche Figur 1) angesteuert und agieren unabhängig von etwaigen Steuerungsbefehlen einer (nicht gezeigten) Steuerungseinheit des Hydraulikaggregats 18. Abschließend ist in Figur 3 teilweise eine redundante Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bremssystems 3 gezeigt, bei der insgesamt vier hydraulische, d.h. wiederum federbetätigte und hydraulisch gelüftete Notfall-Bremsen 16a bis 16d vorhanden sind, von denen jeweils zwei (16a, 16c bzw. 16b, 16d) die gleiche Bremskraft X bzw. Y aufbringen. Folgende Bremskräfte sind mit einem solchen System vorzugsweise erreichbar: wenn nur die Bremsen mit Bremskraft X aktiviert werden, beträgt die gesamte Bremskraft 2X; wenn nur die Bremsen mit Bremskraft Y aktiviert werden, beträgt die gesamte Bremskraft 2Y; wenn alle Bremsen mit Bremskraft X und Bremskraft Y aktiviert werden, beträgt die gesamte Bremskraft 2X + 2Y. Grundsätzlich kann bei einer solchen Ausführung auch nur eine Bremse mit Bremskraft X, nur eine Bremse mit Bremskraft Y oder auch mehrere Bremsen mit einer Gesamtbremskraft X + Y, 2X + Y oder X + 2Y aktiviert werden. In der Praxis wäre dies jedoch eher unpraktikabel, weil dann stark asymmetrisch gebremst würde. Das Bremssystem 3 gemäß Figur 3 umfasst entsprechend auch zwei Seiltrommeln 6a, 6b, die über ein gemeinsames Getriebe 9 mittels zwei Motoren 8a, 8b angetrieben werden. Analog zu der Darstellung in Figur 1 ist zwischen jedem der Motoren 8a, 8b und dem Getriebe 9 jeweils eine (Wartungs-)Bremse 10a, 10b angeordnet, welche Bremsen 10a, 10b jedoch bei der dargestellten Ausgestaltung nicht vorgesteuert sind. Die Bremsen 16a und 16b wirken auf die Seiltrommel 6a, während die Bremsen 16c und 16d auf die Seiltrommel 6b wirken.

Eine mögliche Anwendung der vorliegenden Erfindung betrifft neben dem in Figur 1 gezeigten Kran zum Beispiel sogenannte Containerbrücken, bei denen zwei Seiltrommeln (vergleiche Bezugszeichen 6a, 6b in Figur 3) synchron angetrieben werden. Jede Seiltrommel 6a, 6b ist dann mit eigenen hydraulischen Bremsen 16a, 16b bzw. 16c, 16d ausgestattet, wie dargestellt.