Die Erfindung betrifft ein Uber achungε- und Steuer- εyεtem für Auεlegerkrane mit den Merkmalen deε Ober- begriffε deε Anspruchε 1.

Übliche Auεlegerkrane- verfügen über eine Steuerein¬ richtung, über welche der Kranführer die einzelnen Kranantriebe betätigen kann. Hierbei handelt eε sich z. B. um die Drehwerksteuerung, ur _ e Hubwerksteue¬ rung, die Teleskopsteuerung bei 1-.ieεkopkranen, die Wippzylinderεteuerung, die Stützenüberwachung bei ausgefahrenen λbstützungen und dgl.

Außerdem verfügen Auslegerkrane heute über Lastmoment¬ begrenzer, welchen den Kran bei überschreiten eines zulässigen Laεtmomentes in Abhängigkeit von der ge¬ hobenen Last und der Auεlegerlänge sowie dem Ausleger¬ winkel automatisch abschalten. Wenngleich heutige Lastmomentbegrenzer eine weitgehende Ausnutzung der Hebekapazität des Auslegerkraneε über seinen gesamten Ausladebereich ermöglichen, kommt es immer noch zu

Unfällen, z. B. beim Aufbauen deε Kranes, bei Ausfall der Uberlastεicherung, Nachgeben bei Betrieb mit ausgefahrenen Stützen oder dgl.

Auch kommt eε häufig zu Unεicherheitεzuständen auf¬ grund unsachgemäßer Beeinflussung der Steuerungsein¬ richtung durch den Kranfahrer. So kann eε beiεpielε-

weise beiir. Anheben einer Laεt aus dem Stillstand aufgrund voller Betätigung des Hubwerkantriebeε zu einem unzuläεεi en Rucken kommen. Der Kranführer kann auch ve ehentlich ein für die herrεchende Belaεtung deε Kranes zu schnelles Abwippen des Aus¬ legers veranlasεen, eine zu hohe Drehgeεchwindigkeit wählen oder dgl.

Eε iεt eine Vorrichtung zur Steuerung eineε Kranaus- 0 legerantriebes mit den Merkmalen deε Oberbegriffs deε Anεpruchε 1 bekannt (DE-OS 25 04 455). Dort soll ein Eingreifen deε Kranführers bei einem kritischen Belastungszustand deε Kraneε dadurch vermieden werden, daß daε Stellglied deε Kranausleςerantriebeε von ^• dem Quotienten auε dem momentanen Laεtmoment und dem vorgegebenen Maximallaεtmoment über ein Ver¬ knüpfungεglied beaufschlagt iεt, daε den Sollwert- einεteller des Lastmomentbegrenzerε an das Stellglied deε Kranauεlegerantriebeε anschließt. 0

Diese Lösung kann hinsichtlich der erzielbaren Sicher¬ heit nicht befriedigen: außer der durch den genannten Quotienten charakterisierten Auslastung deε Kranes ist die Standsicherheit von einer Reihe weiterer 5 Parameter wie der Auεlegerlänge, dem Auslegerwinkel bzw. dem Auεlegerradius, dem Rüεtzuεtand deε Kraneε und dgl. mehr abhängig.

Ferner iεt ein Uberwachungε- und Steuersystem für 0 Auεlegerkrane bekannt, daε nur unter Mitwirkung deε Kranführers funktioniert (ÜS-PS 4,178,591).

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Uber¬ wachungε- und Steuersystem für Auslegerkrane zu 5 schaffen, das zu größerer Sicherheit im Kranbetrieb führt.

Zur Lösung dieser Aufgabe sind bei einen. Uberwachungε- und Steuersystem der im Oberbegriff deε Anspruchs 1 beschriebenen Art erf ndungsgemäß die Merkmale deε Kennzeichens deε Anspruchs 1 vorgesehen.

Bei dem Uberwachungε- und Steuersyεteir. nach der Er¬ findung iεt dafür Sorge getragen, daß die bei der Laεtmomentbegrenzung erfaßten und vorverarbeiteten Größen wie Radiuε, Last, Auslastung, Rüstzustand und dgl. die Steuereinrichtung so beeinflussen, daß die an die Kranantriebe abgegebenen Steuerbefehle in Abhängigkeit von dem jeweiligen Kranzustand, d. h. von der jeweiligen Last, der jeweiligen Ausladung, dem jeweiligen Rüεtzuεtand usw., begrenzt werden, und zwar mit der hohen, den Gebern deε Laεtmoment- begrenzerε eigenen Genauigkeit.

Mit anderen Worten wird die Sicherheit im Kranbe¬ trieb dadurch erhöht, daß das Verarbeitungεgerät Grenzen für die vom Kranführer nach wie vor auεge- löεten Steuerbefehle setzt, welche abhängig von 5 dem jeweiligen Kranzustand stets auf der sicheren

Seite liegende Steuerungsfunktionen nach sich ziehen,

Im einzelnen lassen sich z. B. mit dem System nach der Erfindung die Steuerungsfunktionen wie folgt 0 beeinflussen:

1. Drehwerkεteuerung

Die maximale Drehgeεchwindigkeit läßt sich mit Zunahme der Größen Auslastung, Auslegerlänge, 5 Auεlegerwinkel und Hubhöhe des Kranes selbsttätig auf entsprechend verringerte Werte begrenzen;

Bei Schrägstand des Kranes läßt sich die Dreh¬ bewegung bei Annäherung an die überlast weich 0 abbremsen, und die Drehrichtung läßt sich zur sicheren Seite hin freigeben.

2. Hubwerksteuerung ₅ Die Hubantriebsbetätigung läßt sich derart be¬ grenzen, daß die Last nach Stillstand ruckarm wieder angezogen wird;

es läßt sich durch Anfahren des Hubwerks bis _Q zu einem vorgewählten Lastwert eine Belastungεvor- wahl treffen, wie eε z. B. bei der Demontage von Turmdrehkränen erwünscht ist;

Es ist eine Schlappseil-Überwachung durchführbar.

3. Teleskopsteuerung

Es läßt εich eine Druckabεtufung mit verringertem

Hydraulikdruck bei Teleskopieren mit kleiner Laεt verwirklichen.

4. Wippwerkεteuerung Die maximale Wippgeschwindigkeit läßt εich mit

Zunahme der Größen Laεt, Auslegerlänge, Auslegerwin¬ kel und Hubhöhe des Kranes εelbεttätig auf entεpre- chend verringerte Werte begrenzen;

Bei 2- oder mehrεtufigen Wippzylindern (Teleskop¬ zylindern) läßt sich der Übergangsbereich zwischen den einzelnen Stufen steuern;

Bei Kranbetrieb mit Drehbühnenballast (Derrick- Betrieb) läßt sich die Umεchaltung von Unten¬ auf Obendruck und umgekehrt εteuern;

Eε läßt sich eine Last bei konstantem Radius unter Berücksichtigung der Auslegerdurchbiegung anheben. Hierbei erfolgt gleichzeitiges Einwippen des Auslegers beim Anziehen der Last.

5. Stützenüberwachung

Der Ausfahrzustand und der Hydraulikdruck in den AbStützungen läßt sich anzeigen und überwachen, wobei bei Entlastung einer Abstützung eine Warnung bzw. Abschaltung des Kranes ausgelöst wird.

Diese aufgeführten Möglichkeiten verdeutlichen, daß mit dem System nach der Erfindung neben der Erhöhung der Sicherheit auch bisher unbekannte Steuerungsfunktionen verwirklichbar sind. Außerdem werden die üblichen Steuerungsfunktionen optimiert, was zu einer Erhöhung nicht nur der Sicherheit sondern auch der Lebensdauer aufgrund der Schonung des Kranes und seiner Baugruppen beiträgt.

Die Steuereinrichtung nach der Erfindung bleibt funktionεfähig auch noch dann, wenn der Lastmomentbe- grenzer ausfällt. In diesem Fall kann weiter für eine Begrenzung der Steuerfunktionen durch die dem Verarbeitungεgerät vorher zugeführten Daten geεorgt εein, welche bei der Lastmomentbegrenzung vorher angefallen sind.

Zweckmäßig gehören zum Datenübertragungsgerät ein Programmεpeicher für die Koppelungε-Software und je ein Schnittstellenbauεtein auf der Seite des Lastmomentbegrenzers und auf der Seite der Steuer¬ einrichtung.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß das Verarbeitungsgerät eine Zentraleinheit mit Rechner, einen Systemprogramm¬ speicher und einen programmierbaren Datenspeicher aufweist und daß die Eingänge der Zentraleinheit mit Ausgängen von Schalter- und Geberbauεteinen der Steuereinrichtung und des Lastmomentbegrenzers verbunden sind.

Das Datenübertragungsgerät kann digitalisierte Daten übertragen, und zusätzlich kann ein Gerät für die Datenübertragung der bei der Lastmoment¬ begrenzung analog erfaßten Daten vorhanden sein, was insbesondere für eine schnelle Regelung wünschens¬ wert ist.

Vorteilhaft iεt es, mit dem Datenspeicher ein Program¬ miergerät zu verbinden, εo daß eine problemlose Änderung der Steuerungεfunktion durch eine Programmän¬ derung im Programmiergerät herbeigeführt werden kann. Daε Programmiergerät ermöglicht auch, die

Funktionen deε mittleren und höheren Leiεtungsberei- ches, wie Rechenoperationen, Ablaufsteuerungen, Zeitfunktionen

und Regelungen, programmierbar zu gestalten.

Die Erfindung ist im folgenden anhand eines Block- εchaltbildeε eines überwachungs- und steuerungs- syεte ε für einen Auεlegerkran mit weiteren Einzel¬ heiten näher erläutert.

Das Blockschaltbild zeigt einen Lastmomentbegrenzer 1 und eine Steuereinrichtung 2 für einen Auslegerkran, hier einen mobilen Teleskopkran.

Der Lastmomentbegrenzer 1 iεt durch ein Datenüber- tragungεgerät 10 erweitert. Zu dieεem Datenüber- tragungεgerät gehört ein Progra mεpeicher 11 für die Koppel-Software und ein Schnittstellenbaustein 12 einer seriellen Schnittstelle. Außerdem ist ein Geräteteil 13 für die Datenübertragung der bei der Lastmomentbegrenzung analog erfaßten und vor¬ bearbeiteten Daten, wie der Auslegerlänge, dem Auslegerwinkel, der Ausladung bzw. dem Radius deε

Auslegers, dem Ist-Lastmoment und ggf. der Ist-Last, vorgesehen. Diesem Geräteteil 13 entspricht ein Geräteteil 23 in der Steuereinrichtung 2. Entsprechend entspricht dem Schnittstellenbaustein 12 im Lastmoment- begrenzer 1 ein Schnittstellenbaustein 22 in der Steuereinrichtung 2.

Analoge Geber für die Länge, den Winkel, die vom Wippzylinder des Kranes aufgebrachte Ist-Kraft etc. sind mit den Bezugszeichen 30,30' bezeichnet und in der Zeichnung zwischen dem Lastmomentbegrenzer 1 und der Steuereinrichtung 2 dargestellt.

Die entsprechenden Analog-Datenerfasεungεbauεteine in den Geräteteilen 13 und 23 sind mit den Bezugε- " zeichen 14 und 24 bezeichnet.

Die Steuereinrichtung 2 enthält ein Verarbeitungε- ςerät in For» einer Zentraleinheit 25 mit Rechner (CPU), einen Syεtemprogrammεpeicher 26 und einen programmierbaren Datenspeicher 27.

Ferner sind ein Eingabebauεtein 20 mit redundanten Diςital-Eingängen in üblicher Bauweise, ein Aus- ςabebauεtein 21 mit überwachten Analog-Ausgängen und eine Rechnerüberwachung (watchdoς) 25' vorgesehen.

Die einzelnen Bausteine sind über eine Buskopplung 24 miteinander verbunden.

Jeder von der Zentraleinheit 25 überwachte Ausgang enthält einen Leiεtungεverstärker 28, der auf einen Kranantrieb, in dargestellten Fall auf ein hydrau¬ lisches Ventil 31 wirkt und Ober eine Rück eldungε- bauςruppe Bit Alarβgeber 29 eine Sicberbeitεüber- prüfung ermöglicht.

Bei dem System nach der Erfindung stehen der Laεt- mo entbegrenzer 1 und die Steuereinrichtung 2 in dauerndem Datenverkehr, - sei es Ober die Schnitt- εtellenbauεteine 12, 22, Ober welche digitale Daten übermittelt werden, oder Ober die Geräteteile 13, 23, über welche zur schnellen Regelung analoge

Daten übermittelt werden. Im Systemprogrammspeicher 26 iεt daε Anwenderprogramm des Kranbetreiberε gespei¬ chert, während daε Programmiergerät an den Daten¬ speicher 27 über einen sogenannten "Schatten'-Speicher

27' mit Programmanεchluß als Schnittεtelle verknüpft iεt. Die von außen über Schalter, z. B. Bubendεchalter in den Eingabebauεtein 20 eingegebenen Signale werden zuεammen mit den vom Laεtmo entbegrenzer 1 gelieferten Signalen in der Zentraleinheit 25 ver¬ arbeitet, welche ihrerseits die zur Steuerung der einzelnen Digital-/Analog-Ausgänge deε Auεgabebau- εteineε 21 erforderlichen Signale zur Betätigung der Kranantriebe 31 bereitεtellt.