Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hebezeug beispielsweise in Form eines Krans wie Turmdrehkran, mit einem Hubwerk umfassend ein Hubseil, das von einer Trommel abläuft, die von einem Hubwerksantrieb antreibbar ist, sowie einer Hubwerksbremse zum Halten des Hubseils in einer eingebremsten Stellung. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Anfahren des Hubwerks eines solchen Hebezeugs aus der eingebremsten Stellung, in der die Hubwerksbremse eine Hublast hält, wobei von einem Hubwerksantrieb ein Startmoment gegen die geschlossene Hubwerksbremse aufgebaut und bei oder nach Erreichen des Startmoments die Hubwerksbremse gelöst wird.

Das Öffnen der Hubwerksbremse stellt bei Hubwerken von Hebezeugen wie Kranen eine große Herausforderung für die Steuerungs- und Regelungstechnik dar. Beim Öffnen der Hubwerksbremse muss der Hubwerksantrieb sprunghaft die am Lasthaken angehängte Last übernehmen. Um hierbei größere Instabilitäten und dynamische Pendelbewegungen zu vermeiden, wird üblicherweise vom Hubwerksantrieb bereits vor dem Lösen der Hubwerksbremse ein vorgegebenes Startmoment gegen die geschlossene Bremse aufgebaut, so dass der Hubwerksantrieb bereits eine der Last entgegenwirkende Hubkraft bereitstellt, wenn die Hubwerksbremse gelöst wird. Beim Öffnen der Bremse bewegt sich die Last dennoch etwas nach oben bzw. etwas nach unten, je nachdem, ob das Startmoment größer oder kleiner als das von der Hublast induzierte Moment ist. Bei Kranen wie Turmdrehkranen oder Teleskopkranen oder anderen Kranen, die aufgrund langer, schlanker Strukturen und großen Kraglängen empfindlich auf ruckartige Bewegungen und schlagartige dynamische Laständerungen reagieren, können jedoch auch schon geringe Absackbewegungen der Last bzw. zu starke Hubkräfte des Hubwerks beim Lösen der Bremse zu Instabilitäten führen, die in Pendelbewegungen und ruckartige Lastbewegungen münden können. Dies kann nicht nur den Kran selbst beeinträchtigen, sondern auch für die am Lasthaken geführte Last problematisch sein, beispielsweise wenn die Last an ein anderes Bauteil montiert und dabei vom Lasthaken gehalten wird.

Wird die Hubwerksbremse nach dem Aufbauen des Startmoments geöffnet, muss der Regelkreis der Hubwerkssteuerung sich evtl. einstellende Auf- und Abbewegungen der Last ausregeln, bis die Last exakt auf Position gehalten wird. Hierzu wird üblicherweise über den Frequenzumrichter, mit dem der Hubwerksantrieb angesteuert wird, das Motormoment so eingestellt bzw. eingeregelt, dass unerwünschte Auf- und Abbewegungen des Lasthakens ausklingen und die Last exakt auf Position gehalten wird.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Hebezeug sowie ein verbessertes Verfahren zum Anfahren des Hubwerks eines solchen Hebezeugs aus der eingebremsten Stellung zu schaffen, die Nachteile des Standes der Technik vermeiden und Letzteren in vorteilhafter Weise weiterbilden. Insbesondere soll ein Öffnen der Hubwerksbremse und ein Anfahren aus der eingebremsten Stellung möglichst ohne unerwünschte Lastbewegungen bzw. mit möglichst geringen Lastbewegungen ermöglicht werden.

Erfindungsgemäß wird die genannte Aufgabe durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie ein Hebezeug nach Anspruch 7 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Es wird also vorgeschlagen, vor dem Lösen der Hubwerksbremse kein fix vorgegebenes Startmoment aufzubauen, sondern das Startmoment individuell an die jeweils angehängte Last und Lastsituation anzupassen und variabel einzustellen, um Abweichungen zwischen der Hubkraft, die das Hubwerk durch das Startmoment bereitstellt, und der tatsächlich wirkenden Last zu beseitigen bzw. möglichst gering zu halten. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass bei geschlossener Hubwerksbremse mittels einer Lasterfassungseinrichtung die aktuelle Hublast erfasst und das Startmoment anhand der erfassten aktuellen Hublast von der Hubwerkssteuerung so eingestellt wird, dass die vom Startmoment des Hubwerks bereitgestellte Hubkraft der erfassten, aktuellen Hublast entspricht. Wird die Hubwerksbremse dann gelöst, nachdem der Hubwerksantrieb das Startmoment gegen die geschlossene Bremse aufgebaut hat, ist die Hublast mit der durch das Startmoment bereitgestellten Hubkraft austariert, so dass unerwünschte Pendelbewegungen vermieden werden können. Durch das individuelle Anpassen des Startmoments an verschiedene Hublastsituationen kann ein sehr viel sanfteres Anfahren aus der eingebremsten Stellung erzielt werden. Ist eine größere Hublast am Lasthaken angehängt, wird ein größeres Startmoment bereitgestellt. Ist indes eine nur kleinere Hublast eingebremst, wird ein kleineres Startmoment zum Anfahren bereitgestellt.

In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung berücksichtigt die Erfassung der aktuellen Hublast nicht nur die am Lasthaken aufgenommene Nettolast selbst, sondern auch akzessorische Lasteinflüsse wie das Gewicht des Lasthakens und/oder -geschirrs und das je nach abgespulter Länge variierende Hubseilgewicht. Ist beispielsweise der Lasthaken vom Kranausleger tief abgesenkt, ist der Gewichtsanteil des Hubseils, der an der Seiltrommel als Last zieht, sehr viel größer als in Situationen, in denen der Lasthaken nicht oder nur wenig abgesenkt ist und dementsprechend viel Seil auf der Hubseiltrommel aufgespult ist. Vorteilhafterweise ist die Lasterfassungseinrichtung des Hebezeugs derart ausgebildet, dass als aktuelle Hublast die Summe aus angehängtem Lastgewicht, Lasthakengewicht und Seilgewicht der abgespulten, am Hubwerk ziehenden Hubseillänge erfasst wird.

Vorteilhafterweise kann die Lasterfassungseinrichtung eine in das Hubseil des Hubwerks eingescherte Kraftmessachse aufweisen, der ein Lasterfasser zugeordnet ist, um die auf die eingescherte Kraftmessachse wirkende Kraft zu erfassen. Beispielsweise kann die genannte eingescherte Kraftmessachse eine Seilumlenkrolle umfassen, deren Anlenkpunkt verschieblich ist und über eine Kraftmesseinrichtung gehalten ist. Beispielsweise kann die genannte Umlenkrolle von einer Federeinrichtung gehalten sein, so dass auch Wegmesssensor über die Verschiebung entgegen der Federkraft die am Hubseil wirkende Hublast erfassen kann. Alternativ oder zusätzlich sind jedoch auch direkt messende Kraftmesser verwendbar.

Vorteilhafterweise wird für die Bestimmung des Startmoments auch der Hebelarm des Hubseils bezüglich der Seiltrommel berücksichtigt, insbesondere in Form der Anzahl der auf der Seiltrommel befindlichen Wickellagen des Hubseils. Läuft das Hubseil in der ersten Wickellage direkt aus der Rillung der Seiltrommel ab, ist der Hebelarm kleiner als bei Ablaufen aus der zweiten oder dritten Wickellage. Hierzu kann ein Wickellagensensor die Anzahl der Wickellagen erfassen, aus der das Hubseil abläuft, wobei die Wickellagenerfassung auch mittelbar aus der Länge des abgespulten Seils bestimmt werden kann, da die Hubwerkssteuerung die Seillänge kennt und dementsprechend beispielsweise aus der abgespulten Seillänge und/oder der Lasthakenhöhe die Wickellagen bzw. den Hebelarm bestimmen kann.

In Weiterbildung der Erfindung kann das variabel einzustellende Startmoment als Bruchteil des Motornennmoments des Hubwerksantriebs berechnet werden. Aus dem berechneten Prozentsatz des Motornennmoments, der als Startmoment benötigt wird, um die Hublast exakt zu kompensieren, kann die Hubwerkssteuerung einen Startwert für einen Frequenzumrichter bestimmen, über den der Hubwerksantrieb angesteuert wird. Mit dem festgelegten Startwert steuert der Frequenzumrichter den Hubwerksantrieb dann so an, dass bei geschlossener Bremse als Startmoment der gewünschte Bruchteil des Motornennmoments aufgebaut wird.

Das Startmoment kann dabei durch Initialisieren des Drehzahlreglers gegen die noch geschlossene Hubwerksbremse aufgebaut werden.

Wird dann die Hubwerksbremse gelöst, kompensiert die vom Startmoment bereitgestellte Hubkraft mehr oder minder exakt die von der angehängten Nettolast, dem Lasthakengewicht und dem Seilgewicht der abgespulten Hubseillänge induzierte Hublast, so dass ein sanftes Anfahren ohne Pendelbewegungen der Last erreicht werden kann.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Hebezeugs in Form eines

Turmdrehkrans, dessen Hubwerk ein über eine Laufkatze geführtes Hubseil umfasst, und

Fig. 2: eine schematische Darstellung des Hubwerks aus Fig. 1 .

Wie Fig. 1 zeigt, kann das Hebezeug 1 als Kran wie beispielsweise Turmdrehkran ausgebildet sein und einen Turm 2 umfassen, der einen um eine aufrechte Turmachse 4 drehbaren Ausleger 3 trägt, von dem aus ein Lasthaken 7 abgesenkt und angehoben werden kann. Der genannte Lasthaken 7 oder ein entsprechendes Lastgeschirr ist dabei an einem Hubseil 6 eines Hubwerks 8 angelenkt, wobei das Hubseil 6 mit dem daran angelenkten Lasthaken 7 über eine Laufkatze 5 geführt sein kann, die entlang des Auslegers 3 verfahrbar ist.

Wie Fig. 2 zeigt, umfasst das Hubwerk 8 dabei eine Hubwerkstrommel 17, um die das Hubseil 6 gewickelt ist, um abgelassen und eingeholt zu werden. Die genannte Hubwerktrommel 17 kann von einem Hubwerksantneb 10 rotatorisch angetrieben werden, der elektrisch arbeitend ausgebildet sein kann, beispielsweise einen Elektromotor umfassen kann, der über einen ggf. zwischengeschaltetes Getriebe die Hubwerkstrommel 17 rotatorisch antreibt.

Der genannte Hubwerksantrieb 10 kann vorteilhafterweise von einer Hubwerkssteuerung 12 über einen Frequenzumrichter 15 angesteuert werden, insbesondere um die Drehzahl und das Drehmoment des Hubwerksantriebs 10 zu steuern bzw. zu regeln.

Ferner umfasst das Hubwerk 8 eine Hubwerksbremse 9, mittels derer eine am Lasthaken 7 aufgenommene Hublast gehalten werden kann. Die genannte Hubwerksbremse 9 kann vorteilhafterweise an der Hubwerkstrommel 17 oder einem damit verbundenen Getriebeelement oder am Hubwerksantrieb 10 selbst angreifen, wobei die Hubwerksbremse 9 als Reibbremse und/oder als Verriegelungsbremse ausgebildet sein kann. Bei geschlossener Hubwerksbremse 9 ist die Hubwerkstrommel 17 blockiert und damit die aufgenommene Last stationär gehalten.

Um beim Lösen der Hubwerksbremse 9 ein sanftes, ruckfreies Anfahren zu erreichen, umfasst die Hubwerkssteuerung 12 eine Anfahrsteuerstufe 18, die dazu vorgesehen ist, bei noch geschlossener Hubwerksbremse 9 am Hubwerksantrieb 10 ein Startmoment bereitzustellen bzw. aufzubauen, das bei Lösen der Hubwerksbremse 9 dann die Hublast abfängt und bestenfalls exakt kompensiert.

Um das sanfte, ruckfreie Anfahren unabhängig von der Größe der jeweils aufgenommenen Last und dem Lastzustand, insbesondere der Hakenhöhe zu erreichen, wird dabei das genannte Startmoment variabel und individuell an den jeweiligen Hublastzustand angepasst. Hierzu ist eine Lasterfassungseinrichtung 1 1 vorgesehen, mittels derer die bei geschlossener Hubwerksbremse 9 auf die Seiltrommel 17 wirkende Hublast erfasst wird, und zwar vorteilhafterweise einschließlich der am Lasthaken 7 angeschlagenen Nettolast, der Gewichtskraft des Lasthakens 7 selbst sowie dem Gewichtsanteil des abgespulten Hubseils 6, der ebenfalls an der Hubwerkstrommel 17 zerrt und von der abgespulten Hubseillänge bzw. der Senktiefe des Lasthakens 7 abhängt.

Die genannte Lasterfassungseinrichtung 1 1 umfasst vorteilhafterweise eine Kraftmessachse 13, die in das Hubseil 6 eingeschert ist, wobei die genannte Kraftmessachse 13 eine Umlenkrolle 20 umfassen kann, deren Anlenkpunkt in Richtung der Einscherung bzw. der ablaufenden Hubseiltrumme verschieblich sein und mit einem Lasterfasser 14 verbunden bzw. in Wirkverbindung sein kann. Beispielsweise kann die genannte Umlenkrolle 20 unter Federvorspannung verschieblich sein, so dass der Verschiebeweg ein Maß für die Hublast ist und der Lasterfasser 14 ein Wegerfasser sein kann. Alternativ oder zusätzlich kann jedoch auch ein direkter Kraftmesser an der Kraftmessachse 13 vorgesehen sein.

Die genannte Kraftmessachse 13 ist dabei vorteilhafterweise einem Abschnitt des Ablaufwegs des Hubseils 6 zugeordnet, der näher an der Hubwerkstrommel 17 liegt als die ablaufenden und mit ihrer Gewichtskraft an der Hubwerkstrommel 17 ziehenden Seilabschnitte, so dass die Gewichtskraft der an der Hubwerkstrommel 17 ziehenden Seilabschnitte in die Kraftmessung eingehen.

Wie Fig. 2 zeigt, ist die Lasterfassungseinrichtung 1 1 an die Hubwerkssteuerung 12 angebunden, die aus dem aktuell erfassten Hublastwert das benötigte Startmoment berechnet, um die jeweilige Hublast exakt auszutarieren. Soweit an der Hubwerkstrommel 17 mehrlagig aufgewickelt werden kann, ist es denkbar, dass für die Berechnung des benötigten Startmoments der aktuell geltende Hebelarm des Hubseils 6 bezüglich der Hubwerkstrommel 17 berücksichtigt wird, und zwar insbesondere in Form der Anzahl der Wickellagen, aus der das Hubseil abläuft, wenn es die Bremse zu lösen gilt.

Das Startmoment wird dabei vorteilhafterweise genau so berechnet, dass vom Startmoment über die Hubwerkstrommel 17 eine Hubkraft in das Hubseil 6 induziert werden kann, die der gegenläufigen Kraft F der Hublast entspricht. Insbesondere kann die genannte Anfahrsteuerstufe 18 der Hubwerkssteuerung 12 eine Startmoment-Einstelleinrichtung 19 aufweisen, die das benötigte Startmoment in Form eines Prozentwerts des Motornennmoments des Hubwerksantriebs 10 berechnet und aus diesem Prozentwert des Motornennmoments einen Startwert für den Frequenzumrichter 15 bestimmt, so dass der Frequenzumrichter den Hubwerksantrieb 10 so ansteuert, dass dieser das gewünschte Startmoment gegen die geschlossene Hubwerksbremse 9 aufbaut. Hierzu kann der Drehzahlregler für den übertragenen Momentenwert vorinitialisiert werden, so dass das Moment noch gegen die geschlossene Bremse aufgebaut wird. Ist das aufgebaute Startmoment gleich groß wie das durch die Hublast verursachte Moment, wird die Bremse geöffnet, so dass sich beide Momente ausgleichen und keine unerwünschte Lasthakenbewegung eintritt.