Die Erfindung betrifft einen Kran gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit einem solchen Kran.

Gattungsgemäße Krane mit einer Kransteuerung, welche in einem Betriebsmodus dazu konfiguriert ist, eine Koordinatensteuerung des Armsystems durchzuführen, sind im Stand der Technik bekannt.

Bei einer herkömmlichen Bedienung eines Krans, bei welcher die einzelnen Aktuatoren des Armsystems einzeln von einem Benutzer bzw. Bediener durch von diesem abgegebene Steuerbefehlen direkt angesteuert werden, ergibt sich die Bewegung der Kranspitze des Armsystems aus den einzelnen durch den Benutzer gesteuerten Stellbewegungen. Eine Bewegung der Kranspitze des Armsystems entlang etwa einer idealen vertikalen Bahn erfordert somit eine komplexe Abgabe von einzelnen Steuerbefehlen durch den Benutzer.

Bei einer Koordinatensteuerung des Armsystems hingegen werden die einzelnen Aktuatoren des Armsystems von der Kransteuerung so angesteuert, dass der Benutzer das Verhalten der Kranspitze des Armsystems anstelle der einzelnen Aktuatoren selbst ansteuert. Es sind Ausführungen von Koordinatensteuerungen bekannt, bei welchen der Kran durch den Benutzer im Wesentlichen mit nur zwei Bedienelementen (z.B. Joysticks) gesteuert wird, eines zum Schwenken der Kransäule und eines zur Durchführung einer horizontalen Bewegung und einer vertikalen Bewegung der Kranspitze.

Aufgrund der hohen Komplexität mancher Armsysteme, welche beispielsweise eine Kransäule, einen schwenkbar an der Kransäule angeordneten Hauptarm (auch als Hubarm bezeichnet) und einen schwenkbar am Hauptarm angeordneten Knickarm mit einem verschiebbar in diesem gelagerten Schubarm umfassen können, kann das Armsystem mehr Freiheitsgrade besitzen, als für die Positionierung und Orientierung der Kranspitze im Raum mindestens notwendig sind. So ist die Kransäule eines gattungsgemäßen Krans über einen konstruktiv vorgegebenen Kransäulen- Schwenkbereich verschwenkbar gelagert und weist durch ihre verschwenkbare Lagerung einen Freiheitsgrad auf. Der Hauptarm ist an der Kransäule über einen konstruktiv vorgegebenen Hauptarm-Schwenkbereich verschwenkbar gelagert und weist durch seine verschwenkbare Lagerung einen Freiheitsgrad auf. Der Knickarm ist am Hauptarm über einen konstruktiv vorgegebenen Knickarm-Schwenkbereich verschwenkbar gelagert und weist durch seine verschwenkbare Lagerung einen Freiheitsgrad auf. Der zumindest eine Schubarm ist im Knickarm über einen konstruktiv vorgegebenen Schubbereich verschiebbar gelagert und weist durch seine verschiebbare Lagerung einen Freiheitsgrad auf. Das Armsystem eines gattungsgemäßen Krans weist demnach vier Freiheitsgrade auf. Im Stand der Technik sind solche Armsysteme beispielsweise als redundante oder überbestimmte Manipulatoren bekannt.

Dadurch können bei jeder Vorgabe einer Bahn, welcher die Kranspitze bei einer Koordinatensteuerung folgen soll, unendlich viele Gelenktrajektorien - also wiederum Bahnen, welchen die Gelenke des Armsystems folgen sollen - möglich sein. Der Überschuss an Beweglichkeit durch die Überbestimmtheit wird häufig genutzt, um zum Beispiel den Bewegungsablauf des Armsystems zu optimieren oder um Hindernissen auszuweichen.

Bei einer solchen genannten Steuerung wird üblicherweise nach der Vorgabe einer gewünschten Bahn der Kranspitze, also nach Abgabe eines entsprechenden Steuerbefehls durch den Benutzer (beispielsweise Bewegung der Kranspitze in kartesischen Koordinaten), von einem Prozessor oder einer Recheneinheit der Kransteuerung eine sogenannte Rückwärtstransformation oder kinematische Umkehr durchgeführt, aus welcher sich die für die gewünschte Bahn geeigneten Steuerbefehle zur Ansteuerung der Aktuatoren des Armsystems ergeben (beispielsweise Bewegung des Armsystems entlang der Freiheitsgrade der Gelenke). Um eine eindeutige Lösung für eine solche Rückwärtstransformation für ein überbestimmtes Armsystem zu erlangen, muss die Rückwärtstransformation zur Generierung von Steuerbefehlen für das Armsystem unter Einbeziehung von Optimierungskriterien (wie beispielsweise sogenannten Kostfunktionen mit Gewichtungsmatrizen) und gegebenenfalls mit Näherrungen erfolgen und ist mit hohem Rechenaufwand verbunden. Bei einer so erfolgenden Ansteuerung des Armsystems kann es für den Bediener zu nicht direkt vorhersehbaren Bewegungen des Armsystems des Krans kommen.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Kran mit einer Kransteuerung, welche in einem Betriebsmodus dazu konfiguriert ist, eine Koordinatensteuerung des Armsystems durchzuführen, sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Kran anzugeben, bei welchem der Bediener Einfluss auf die Bewegung des Armsystems nehmen kann um unvorhergesehene Bewegungen zu vermeiden und bei welchem die Komplexität der Berechnung der Rückwärtstransformation verringert ist.

Diese Aufgabe wird durch einen Kran mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Fahrzeug mit einem solchen Kran gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.

Bei einem erfindungsgemäßen Kran ist vorgesehen, dass die Kransteuerung eine Benutzerschnittstelle aufweist, wobei die Benutzerschnittstelle wenigstens eine durch einen Benutzer wählbare Funktion aufweist, durch welche im Koordinatensteuerung- Betriebsmodus wenigstens einer der Freiheitsgrade beschränkbar ist oder beschränkt ist.

Durch die Beschränkung wenigstens eines der Freiheitsgrade des Armsystems können im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus unvorhersehbare Bewegungen des Armsystems verhindert werden und die Komplexität der Berechnung der Rückwärtstransformation deutlich verringert werden.

Die Bewegungen des Armsystems können durch die Beschränkung wenigstens eines der Freiheitsgrade durch die wenigstens eine durch einen Benutzer wählbare Funktion für den Benutzer besser vorhersehbar sein. Ein Benutzer kann so beispielsweise durch die Auswahl einer entsprechenden Funktion gezielt Freiheitsgrade der Bewegung des Armsystems beschränken und/oder ausschalten, die er nicht an der Bewegung des Armsystems im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus beteiligt haben möchte.

Dadurch, dass ein Benutzer wenigstens eine Funktion zur Beschränkung wenigstens eines der Freiheitsgrade des Armsystems auswählen kann, können die Bewegungen des Armsystems gezielt an den geplanten Hubvorgang angepasst werden. Dem Benutzer kann so eine Möglichkeit zur Interaktion mit dem Kran gegeben werden, wodurch der Benutzer die Arbeitsweise des Krans beeinflussen kann.

In einer Ausführung der Erfindung kann dem Benutzer dadurch die Möglichkeit gegeben werden, eine Auswahl der an der Koordinatensteuerung beteiligten Arme des Armsystems zu treffen. In einer Weiterbildung dieser Ausführung der Erfindung kann einem Benutzer zudem die Möglichkeit gegeben werden, eine Bevorzugung oder Priorisierung unterschiedlicher Kombinationen von an der Koordinatensteuerung beteiligten Armen des Armsystems vorzunehmen.

Dadurch, dass eine Benutzerschnittstelle vorgesehen ist, kann einem Benutzer die Auswahl der wenigstens einen Funktion leicht möglich gemacht werden.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, dass das Armsystem zusätzlich einen zweiten Knickarm aufweist, welcher am Schubarm über einen konstruktiv vorgegebenen zweiten Knickarm-Schwenkbereich verschwenkbar gelagert ist und durch seine verschwenkbare Lagerung einen Freiheitsgrad aufweist, und welcher vorzugsweise zumindest einen zweiten Schubarm umfasst, welcher im zweiten Knickarm über einen konstruktiv vorgegebenen zweiten Schubarm- Schubbereich verschiebbar gelagert ist und durch seine verschiebbare Lagerung einen Freiheitsgrad aufweist. Der zweite Knickarm erweitert den Raum der möglichen Positionierung der Kranspitze und wird häufig auch als sogenannter „Fly-Jib“ bezeichnet.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass das Armsystem zusätzlich zumindest einen Hauptarm-Schubarm aufweist, welcher im Hauptarm über einen konstruktiv vorgegebenen Schubbereich verschiebbar gelagert ist und durch seine verschiebbare Lagerung einen Freiheitsgrad aufweist. Durch den zumindest einen Hauptarm- Schubarm kann der Hauptarm teleskopierbar ausgebildet werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass am Armsystem zumindest eine Zusatzvorrichtung in Form eines Arbeitsgeräts und/oder einer Armverlängerung, vorzugsweise einer statischen und ggf. unter einem vorgebbaren Winkel anordenbaren Armverlängerung, angeordnet ist.

Für die Koordinatensteuerung ist es grundsätzlich kein Problem, die geometrischen Daten von Zusatzvorrichtungen oder Anbaugeräten in der Berechnung zu berücksichtigen. Dafür muss die Koordinatensteuerung lediglich mit Informationen zu einer am Armsystem angebrachten Zusatzvorrichtung (z.B. Informationen zum Funktionsumfang, Dimensionsangaben, Winkelstellungen) versorgt werden, sodass diese Informationen in die Berechnung einfließen können.

Es kann daher vorgesehen sein, dass über die Benutzerschnittstelle Informationen, vorzugsweise Informationen zum Funktionsumfang und/oder Dimensionsangaben und/oder Winkelstellungen, zu der zumindest einen Zusatzvorrichtung an die Kransteuerung übergebbar sind, wobei die Informationen aus einer in einem Speicher der Kransteuerung hinterlegten Datenbank auswählbar sind und/oder über die Benutzerschnittstelle, vorzugsweise über eine Einstellmaske, eingebbar sind. So können beispielsweise bereits in der Kransteuerung hinterlegte Informationen zu einer Zusatzvorrichtung über ein Menü ausgewählt werden oder Informationen können über eine Einstellmaske vom Benutzer eingegeben werden. Dadurch kann der Rüstzustand des Krans richtig konfiguriert werden und es kann ermöglicht werden, dass im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus eine Koordinatensteuerung der Spitze der Zusatzvorrichtung durchgeführt wird. Um den Rüstzustand des Krans sicherzustellen, kann eine Sicherheitsabfrage vorgesehen sein. So kann vorgesehen sein, dass der Benutzer den Rüstzustand des Krans über die Benutzerschnittstelle bestätigen muss, indem eine entsprechende Funktion der Benutzerschnittstelle ausgewählt wird.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Kransteuerung zur Durchführung einer Koordinatensteuerung der Kranspitze oder eines vorgegebenen oder vorgebbaren Punkts des Armsystems oder eines vorgegebenen oder vorgebbaren vom Armsystem gelagerten Punkts ausgebildet ist. Im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus wird zumeist eine Koordinatensteuerung der Kranspitze durchgeführt. Anstatt der Kranspitze kann aber auch ein beliebiger anderer Punkt des Armsystems oder ein vom Armsystem gelagerter Punkt herangezogen werden, für den eine Koordinatensteuerung vorgenommen wird. So könnte am Armsystem eine Seilwinde angeordnet sein und eine Koordinatensteuerung könnte in Bezug auf den Anbringungspunkt der Seilwinde am Armsystem oder in Bezug auf den Lasthaken am Seilende der Seilwinde vorgenommen werden. Dadurch kann bei einem Seilwindenbetrieb vorgesehen sein, dass sich die Koordinatensteuerung nicht mehr auf die Kranspitze selbst bezieht, sondern direkt die Position der Last am Seilende regelt. Der Wechsel von einer Koordinatensteuerung der Kranspitze zu einer Koordinatensteuerung eines vorgegebenen oder vorgebbaren Punkts des Armsystems oder eines vorgegebenen oder vorgebbaren vom Armsystem gelagerten Punkts kann von der Kransteuerung detektiert und dem Bediener vorgeschlagen werden, der diesen Wechsel bestätigen kann oder muss. Es kann auch vorgesehen sein, dass dieser Wechsel vom Bediener aktiviert werden kann, indem eine entsprechende Funktion der Benutzerschnittstelle ausgewählt wird.

Da die Kinematik eines gattungsgemäßen Krans, bei dem es sich um einen Ladekran handeln kann, für die Koordinatensteuerung aufgrund der vorhandenen Freiheitsgrade des Armsystems überbestimmt ist, müssen für eine eindeutige Lösung der Rückwärtstransformation Einschränkungen und/oder Vorgaben getroffen werden, um diese Überbestimmtheit aufzulösen oder zu reduzieren. Eine geeignete Einschränkung stellt dabei die Beschränkung von Freiheitsgraden des Armsystems dar.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann daher vorgesehen sein, dass durch die wenigstens eine durch den Benutzer wählbare Funktion wenigstens ein Freiheitsgrad des Armsystems beschränkbar ist oder beschränkt ist, um eine Überbestimmung des Armsystems aufzuheben oder zu reduzieren. Durch eine Aufhebung der Überbestimmung bzw. Redundanz des Armsystems kann die Komplexität der Berechnung der Rückwärtstransformation, aus welcher sich die für die gewünschte Bahn geeigneten Steuerbefehle zur Ansteuerung der Aktuatoren des Armsystems ergeben, stark reduziert werden.

Dabei kann vorgesehen sein, dass der Freiheitsgrad der drehbaren Kransäule zur Beibehaltung der Verschwenkbarkeit der Kransäule von der Menge der beschränkbaren oder beschränkten Freiheitsgrade ausgenommen ist. Dies ist insbesondere bei Ausführungen von Koordinatensteuerungen sinnvoll, bei denen der Kran durch den Benutzer mit zwei Bedienelementen (z.B. Joysticks) gesteuert wird, wobei eines der beiden Bedienelemente zum Schwenken der Kransäule und das andere Bedienelement zur Durchführung einer horizontalen Bewegung und einer vertikalen Bewegung der Kranspitze verwendet wird.

Eine Beibehaltung der Verschwenkbarkeit der Kransäule kann beispielsweise wünschenswert sein, wenn dieser Freiheitsgrad der Bewegung des Armsystems nicht redundant vorhanden ist.

Dass der Freiheitsgrad der drehbaren Kransäule zur Beibehaltung der Verschwenkbarkeit der Kransäule von der Menge der beschränkbaren oder beschränkten Freiheitsgrade ausgenommen ist, kann insbesondere bei Abstützsituationen des Krans, bei welchen die Drehachse der verschwenkbaren Kransäule von der Vertikalen abweicht, vorteilhaft sein.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass durch die wenigstens eine durch den Benutzer wählbare Funktion ein Freiheitsgrad des Armsystems beschränkbar ist oder beschränkt ist oder alle Freiheitsgrade des Armsystems bis auf zwei Freiheitsgrade beschränkbar sind oder beschränkt sind. Bei einer Koordinatensteuerung des Armsystems, bei der die Koordinatensteuerung durch Ansteuerung von Flauptarm, Knickarm und Schubarm vorgenommen werden kann, ist die Beschränkung eines Freiheitsgrads ausreichend, um eine Überbestimmung des Armsystems aufzuheben oder zu reduzieren, da nach der Beschränkung eines Freiheitsgrads genau zwei Freiheitsgrade übrig bleiben, um eine horizontale Bewegung und eine vertikale Bewegung des Armsystems vorzunehmen. Wenn das Armsystem zusätzliche Arme umfasst (z.B. einen zweiten Knickarm), ist die Beschränkung aller Freiheitsgrade des Armsystems bis auf zwei Freiheitsgrade ausreichend, um eine Überbestimmung des Armsystems aufzuheben oder zu reduzieren, da nach einer solchen Beschränkung der Freiheitsgrade genau zwei Freiheitsgrade übrig bleiben, um eine horizontale Bewegung und eine vertikale Bewegung des Armsystems vorzunehmen. Mit anderen Worten werden dadurch die koordinatengesteuerten Bewegungen des Armsystems nur mit zwei Armen bzw. Kransektionen oder Freiheitsgraden ausgeführt, wodurch diese Bewegungen eindeutig bestimmt und für den Benutzer leichter nachvollziehbar sind. Außerdem können durch eine Beschränkung eines Freiheitsgrads oder der Freiheitsgrade eines unerwünschten Arms unvorhersehbare Bewegungen des Armsystems verhindert werden. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Kransteuerung in dem Koordinatensteuerung-Betriebsmodus dazu konfiguriert ist, zur Durchführung der Koordinatensteuerung des Armsystems eine Armselektion in Form einer Teilmenge der Arme des Armsystems heranzuziehen, wobei die Kransteuerung wenigstens ein Betriebsprofil aufweist, in welchem wenigstens zwei Armselektionen in einer vorgegebenen oder vorgebbaren Reihung von einer höheren Priorisierung zu einer niedereren Priorisierung hinterlegt sind oder laufend ermittelt werden, und die Kransteuerung dazu ausgebildet ist, die im wenigstens einen Betriebsprofil hinterlegten Armselektionen entsprechend ihrer Priorisierung zur Durchführung der Koordinatensteuerung des Armsystems heranzuziehen und anzusteuern, wobei durch die wenigstens eine durch den Benutzer wählbare Funktion das wenigstens eine Betriebsprofil auswählbar ist. Eine laufende Ermittlung kann während des Betriebs in Abhängigkeit der für die momentane Stellung des Armsystems oder die Eignung einer Armselektion für die durchgeführte oder durchzuführende Flubbewegung erfolgen.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass jede der wenigstens zwei Armselektionen aus zwei Armen des Armsystems besteht.

Bei einem der Betriebsprofile kann es sich beispielsweise um eine sogenannte Standardpriorisierung handeln, die immer dann zum Einsatz kommt, wenn kein anderes Betriebsprofil speziell oder gezielt ausgewählt wird. Die nachfolgende Tabelle 1 zeigt ein Beispiel für eine solche Standardpriorisierung für einen Kran mit einem Armsystem, das zusätzlich zu Hauptarm, Knickarm und Schubarm einen zweiten Knickarm und einen zweiten Schubarm umfasst. Das in der Tabelle dargestellte Betriebsprofil umfasst 10 Armselektionen mit verschiedenen Priorisierungen. In der Tabelle stellt die Priorisierung mit der Nummer 1 die höchste Priorisierung und die Priorisierung mit der Nummer 10 die niedrigste Priorisierung dar.

In den nachfolgenden Tabellen sind die Arme des Armsystems folgendermaßen abgekürzt: HA entspricht dem Hauptarm, KA entspricht dem Knickarm, SA entspricht dem Schubarm (des Knickarms), JKA entspricht dem zweiten Knickarm, JSA entspricht dem zweiten Schubarm (des zweiten Knickarms). Tabelle 1

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Kransteuerung dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit von einer vorgebbaren und/oder einer vorgegebenen und/oder einer vorherrschenden Stellung des Armsystems eine Armselektion zur Koordinatensteuerung heranzuziehen.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Kransteuerung dazu ausgebildet ist, dass das Heranziehen und Ansteuern einer Armselektion aus den wenigstens zwei Armselektionen zusätzlich in einer Abhängigkeit von der Durchführbarkeit der Koordinatensteuerung mit der jeweiligen Armselektion erfolgt.

So könnte beispielsweise bei Verwendung der in Tabelle 1 beispielhaft dargestellten Standardpriorisierung abhängig von der Stellung des Armsystems und von der Durchführbarkeit der Koordinatensteuerung zunächst die Armselektion mit der Priorisierung 1 (Knickarm und Schubarm) zur Koordinatensteuerung herangezogen werden. Wenn die vom Benutzer gewünschte Bewegung mit dieser Armselektion nicht möglich ist, würde die Armselektion mit der nächstniedrigeren Priorisierung, also Priorisierung 2 (Hauptarm und Schubarm) zur Koordinatensteuerung herangezogen werden. Dies würde sich entlang der Priorisierungen so lange fortsetzen, bis eine Armselektion gefunden ist, mit der sich die vom Benutzer gewünschte Bewegung durchführen lässt. Es kann auch vorgesehen sein, dass abhängig von den vorhandenen Armen bzw. Kransektionen verschiedene Betriebsprofile hinterlegt sind. So kann bei einem Kran mit einem Armsystem umfassend Hauptarm, Knickarm, Schubarm, zweiter Knickarm und zweiter Schubarm beispielsweise ein erstes Betriebsprofil hinterlegt sein, dessen Armselektionen nur Hauptarm und/oder Knickarm und/oder Schubarm umfassen und es kann ein zweites Betriebsprofil hinterlegt sein, dessen Armselektionen Teilmengen aller vorhandener Arme sind. Die nachfolgend dargestellte Tabelle 2 zeigt beispielhaft ein erstes Betriebsprofil und die nachfolgend dargestellte Tabelle 3 zeigt beispielhaft ein zweites Betriebsprofil.

Das in der Tabelle 2 dargestellte erste Betriebsprofil umfasst 3 Armselektionen mit verschiedenen Priorisierungen. In der Tabelle stellt die Priorisierung mit der Nummer 1 die höchste Priorisierung und die Priorisierung mit der Nummer 3 die niedrigste Priorisierung dar. Das in der Tabelle 3 dargestellte zweite Betriebsprofil umfasst 10 Armselektionen mit verschiedenen Priorisierungen. In der Tabelle stellt die Priorisierung mit der Nummer 1 die höchste Priorisierung und die Priorisierung mit der Nummer 10 die niedrigste Priorisierung dar.

Tabelle 2

Tabelle 3

Anhand des ersten Betriebsprofils gemäß Tabelle 2 wird nachfolgend beispielhaft eine mögliche Verwendung dieses Betriebsprofils erläutert. Sofern die vom Benutzer gewünschte Bewegung des Armsystems mit der am höchsten priorisierten Armselektion, also Priorisierung 1 (Hauptarm und Knickarm), möglich ist, wird immer diese Armselektion zur Durchführung der Koordinatensteuerung des Armsystems herangezogen. Erreicht einer der Arme der Armselektion die Endlage oder wird anderweitig gesperrt, wird die Armselektion mit der nächstniedrigeren Priorisierung verwendet. Sollte die Armselektion mit der Priorisierung 1 im Laufe der Bewegung des Armsystems wieder verfügbar werden (d.h. dass die vom Benutzer gewünschte Bewegung mit dieser Armselektion wieder möglich wäre), wird trotzdem mit der aktuell verwendeten Armselektion weiter verfahren, um ein ständiges Wechseln der zur Durchführung der Koordinatensteuerung herangezogenen Armselektionen zu vermeiden. Erst bei einem Neustart der Bewegung (nach einer Hebelnullstellung) oder einem erneuten Wechsel der Armselektion aufgrund einer Endlage oder Sperre wird die Armselektion mit der Priorisierung 1 wieder in Betracht gezogen. So kann sich bei dieser Verwendung des ersten Betriebsprofils gemäß Tabelle 2 beispielsweise folgender Ablauf ergeben: 1. Start mit der Armselektion mit der Priorisierung 1 (Hauptarm und Knickarm), da alle Armselektionen des Betriebsprofils möglich sind und diese Armselektion die höchste Priorisierung hat.

2. Hauptarm erreicht Endlage.

3. Auf die nächst mögliche Priorisierung, z.B. Armselektion mit der Priorisierung 2 (Knickarm und Schubarm), wechseln.

4. Armselektion mit der Priorisierung 1 (Hauptarm und Knickarm) wieder verfügbar, es bleibt die Armselektion mit der Priorisierung 2 (Knickarm und Schubarm) aktiv.

5. Schubarm erreicht Endlage. 6. Sofern möglich Wechsel auf Armselektion mit der Priorisierung 1 (Hauptarm und Knickarm) wenn nicht Stopp.

Es kann vorgesehen sein, dass die Reihung der wenigstens zwei Armselektionen eines Betriebsprofils veränderbar ist. Insbesondere kann die Reihung laufend ermittelt werden.

Die nachfolgend dargestellte Tabelle 4 zeigt beispielhaft ein weiteres Betriebsprofil. Dieses umfasst 3 Armselektionen mit verschiedenen Priorisierungen. In der Tabelle stellt die Priorisierung mit der Nummer 1 die höchste Priorisierung und die Priorisierung mit der Nummer 3 die niedrigste Priorisierung dar.

Tabelle 4

Ergänzend zur Verwendung des in Tabelle 4 gezeigten Betriebsprofils wurde im nachfolgend erläuterten Beispiel für den Freiheitsgrad der Schwenkbewegung des Hauptarms ein Sollwinkel von 20° festgelegt, beispielsweise indem eine entsprechende Funktion der Benutzerschnittstelle zur Festlegung des Sollwinkels des Hauptarms ausgewählt wurde.

Der Kran wird koordinatengesteuert unter Heranziehung der Armselektionen des Betriebsprofils gemäß Tabelle 4 bewegt und im Zuge der Bewegung des Armsystems verlässt der Hauptarm seinen Sollwinkel und befindet sich bei einer Winkelstellung von 50°. In weiterer Folge kommt es aufgrund einer Endlage oder einem Neustart der Bewegung zu einem Wechsel der Armselektion. Es werden darauf die beiden Armselektionen, die den Hauptarm umfassen (also die Armselektion mit der Priorisierung 2 und die Armselektion mit der Priorisierung 3) von der Kransteuerung dahingehend bewertet, ob der Sollwinkel des Hauptarms mit der aktuellen Benutzervorgabe wieder angefahren werden kann. Daraufhin wird jene Armselektion, die den Hauptarm am schnellsten wieder in dessen Sollwinkelstellung bewegt, vorübergehend an die erste Stelle gesetzt (bzw. erhält die Priorisierung mit der Nummer 1 ). Bei Erreichen des Sollwinkels des Hauptarms wird die vorübergehend an die erste Stelle gesetzte Armselektion wieder an ihre ursprüngliche Position gemäß Tabelle 4 gesetzt (bzw. erhält wieder ihre ursprüngliche Priorisierung).

In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Beschränkung des wenigstens einen Freiheitsgrads dadurch erfolgt, dass dieser auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert festlegbar oder festgelegt ist und/oder auf einen vorgebbaren oder vorgegebenen Teilbereich einschränkbar oder eingeschränkt ist und/oder in Bezug auf dessen Änderungsrate einschränkbar oder eingeschränkt ist.

Es kann daher vorgesehen sein, dass durch die wenigstens eine durch den Benutzer wählbare Funktion wenigstens ein Arm des Armsystems sperrbar ist. Mit anderen Worten kann damit wenigstens ein Arm des Armsystems vorübergehend gesperrt werden, sodass dieser wenigstens eine gesperrte Arm nicht mehr an der koordinatengesteuerten Bewegung des Armsystems teilnimmt und stattdessen in seiner gesperrten Position verbleibt. Dass der wenigstens eine gesperrte Arm nicht mehr an der koordinatengesteuerten Bewegung des Armsystems teilnimmt soll jedoch nicht bedeuten, dass dieser beispielsweise ortsfest im Raum verbleibt, sondern vielmehr das der bzw. die Freiheitsgrade des wenigstens einen gesperrten Arms nicht mehr zur Bewegung des Armsystems herangezogen werden.

Für den Kran kann vorgesehen sein, dass die Benutzerschnittstelle zumindest ein Bedienelement (beispielsweise einen Drehknopf, einen Linearhebel oder eine Achse eines mehrachsigen Joysticks) der Kransteuerung umfasst und eine Auswahl der wählbaren Funktion durch eine Betätigung des zumindest einen Bedienelements durch einen Benutzer erfolgt.

Es kann grundsätzlich vorgesehen sein, dass die Kransteuerung in einem weiteren Betriebsmodus dazu konfiguriert ist, eine freie Steuerung des Armsystems durchzuführen. Dies kann einer herkömmlichen Bedienung eines Krans entsprechen, bei welcher die einzelnen Aktuatoren des Armsystems einzeln von einem Benutzer durch von diesem abgegebene Steuerbefehlen direkt angesteuert werden. In einem solchen weiteren Betriebsmodus kann eine freie Ansteuerung des Armsystems durch zumindest ein Bedienelement der Kransteuerung erfolgen, wobei jeweils ein Bedienelement zur Eingabe von Steuerbefehlen für die Bewegung jeweils eines Arms des Armsystems entlang eines Freiheitsgrads vorgesehen ist. Es kann also zur freien Ansteuerung des Armsystems für die jeweilige Bewegung eines Arms des Armsystems entlang dessen jeweiligen Freiheitsgrads jeweils ein Bedienelement (beispielsweise ein der Bewegung zugewiesener Linearhebel oder eine Achse eines mehrachsigen Joysticks) vorgesehen sein.

Es kann dabei vorgesehen sein, dass durch eine Betätigung (beispielsweise durch Bewegung in eine bestimmte Richtung) des zumindest einen Bedienelements durch einen Benutzer, während sich die Kransteuerung im Koordinatensteuerung- Betriebsmodus befindet, der dem Bedienelement im zuvor beschriebenen weiteren Betriebsmodus zugewiesene Freiheitsgrad des Armsystems beschränkbar ist oder beschränkt wird. Die Zuweisung der Funktion des zumindest einen Bedienelements im weiteren Betriebsmodus zur freien Ansteuerung des Armsystems kann im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus für eine Auswahl einer Beschränkung des entsprechenden Freiheitsgrads der Bewegung des Armsystems herangezogen werden.

Analog dazu kann vorgesehen sein, dass eine Beschränkung durch eine entsprechende Betätigung (beispielsweise durch eine Bewegung in die entgegengesetzte Richtung) des Bedienelements wieder aufgehoben werden kann.

So kann beispielsweise der Hauptarm (oder jeder beliebige andere Arm des Armsystems) gesperrt werden, um den Bewegungsablauf für den Benutzer zu vereinfachen. Für die Sperre sowie für die Aufhebung der Sperre eines Arms kann eine Eingabevorrichtung der Benutzerschnittstelle verwendet werden, wie beispielsweise ein Knopf einer menügeführten Benutzerschnittstelle oder Bedienelemente wie etwa ein Hebel einer hebelbedienbaren Benutzerschnittstelle. Neben den Eingabevorrichtungen für den Koordinatensteuerung-Betriebsmodus weist eine Benutzerschnittstelle einer Kransteuerung für einen Kran häufig auch einzelne Bedienhebel (etwa einen Joystick mit beispielsweise zwei orthogonalen Achsen oder einachsige Linearhebel) für eine freie Steuerung des Armsystems in einem weiteren Betriebsmodus auf. Diese Bedienhebel, die im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus nicht zur Steuerung des Armsystems verwendet werden, können für die Sperre sowie für die Aufhebung der Sperre eines Arms verwendet werden. So kann zum Beispiel der Hauptarm über das in der Koordinatensteuerung nicht verwendete Bedienelement für die Hauptarmbewegung (beispielsweise den Hauptarmhebel) gesperrt werden.

Der Benutzer kann den Hauptarm in eine gewünschte Stellung positionieren und danach den Hauptarmwinkel fixieren. Hierzu kann vorgesehen sein, dass er lediglich das der Hauptarmbewegung zugewiesene Bedienelement (etwa ein Joystick mit beispielsweise zwei orthogonalen Achsen oder ein einachsiger Linearhebel) in eine Richtung auslenken muss und so die Bewegungssperre aktivieren kann. Alle weiteren koordinatengesteuerten Bewegungen eines Krans mit Hauptarm, Knickarm und Schubarm werden dann nur mehr mit Knickarm und Schubarm ausgeführt. Zusätzlich kann eine Visualisierung auf einem Display der Kransteuerung erfolgen, in der gesperrte Arme bzw. Kransektionen entsprechend gekennzeichnet sind. Betätigt der Bediener das der Hauptarmbewegung zugewiesene Bedienelement erneut (z.B. in die entgegengesetzte Richtung), kann er sehr komfortabel die Sperre bzw. Fixierung des Hauptarms wieder aufheben. Eine solche Sperre oder Fixierung kann auf analoge Art und Weise für jeden anderen Arm bzw. jeden Freiheitsgrad der Bewegung des Armsystems erfolgen.

Als Beispiel kann der Hauptarm hoch positioniert (z.B. 70° - 80°) und danach gesperrt werden. Die koordinatengesteuerte Kranbewegungen werden somit nur mehr mit Knickarm und Schubarm ausgeführt und es kann damit ein sehr großer Bewegungsraum abgedeckt werden. Zusätzlich kann so verhindert werden, dass der Hauptarm durch unvorhergesehene Bewegungen mit Aufbauten an einem Trägerfahrzeug oder einem LKW, auf dem der Kran montiert ist, kollidiert.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass durch eine Beschränkung des wenigstens einen Freiheitsgrads der Freiheitsgrad des Knickarms auf einen vorgebbaren oder vorgegebenen Teilbereich, vorzugsweise auf einen vorgebbaren oder vorgegebenen Quadranten, einschränkbar oder eingeschränkt ist, sodass der Knickarm im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus in einer überstreckten Schwenkstellung oberhalb einer gedachten Verlängerung des Hauptarms positionierbar oder positioniert ist. Eine gedachte Verlängerung des Hauptarms (Hauptarmlinie) und eine senkrecht dazu verlaufende gedachte Linie durch das Schwenklager des Knickarms am Hauptarm (Schwenklagerlinie) bilden vier Bereiche bzw. Quadranten. Als Quadrant 1 wird dabei der Bereich zwischen der Hauptarmlinie und der Schwenklagerlinie oberhalb der Hauptarmlinie und in Richtung der gedachten Verlängerung des Hauptarms bezeichnet. Als Quadrant 2 wird der Bereich zwischen der Hauptarmlinie und der Schwenklagerlinie oberhalb der Hauptarmlinie und in Richtung des Hauptarms bezeichnet. Als Quadrant 3 wird der Bereich zwischen der Hauptarmlinie und der Schwenklagerlinie unterhalb der Hauptarmlinie und in Richtung des Hauptarms bezeichnet. Als Quadrant 4 wird der Bereich zwischen der Hauptarmlinie und der Schwenklagerlinie unterhalb der Hauptarmlinie und in Richtung der gedachten Verlängerung des Hauptarms bezeichnet.

Ein Mangel herkömmlicher Koordinatensteuerungen ist das Fehlen einer eindeutigen Lösung für das sogenannte Überstrecken des Knickarms, bei dem sich der Knickarm von einer Schwenkstellung unterhalb einer gedachten Verlängerung des Hauptarms (Quadrant 4) zu einer Schwenkstellung oberhalb der gedachten Verlängerung des Hauptarms (Quadrant 1 ) bewegen soll. Insbesondere gibt es beim Totpunkt (der Knickarmwinkel beträgt 0°, d.h. der Knickarm ist in exakt gerader Verlängerung zum Hauptarm angeordnet) eine Unstetigkeit in der Berechnung.

Eine Möglichkeit wäre das Überstrecken des Knickarms mithilfe einer manuellen Übersteuerung, indem eine entsprechende Funktion der Benutzerschnittstelle ausgewählt wird.

Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die Kransteuerung im Koordinatensteuerung- Betriebsmodus eine Assistenzfunktion bereitstellt, durch die der Knickarm bei Annäherung an den Totpunkt ausgehend von Quadrant 4 in den Quadrant 1 bewegt wird und der Freiheitsgrad des Knickarms auf Quadrant 1 eingeschränkt wird. Sobald sich der Knickarm in Quadrant 1 befindet, wird er sich nur mehr in diesem Quadranten bewegen, um die Berechnung eindeutig zu halten. Der Übergang von einer überstreckten Schwenkstellung des Knickarms (Schwenkstellung oberhalb der gedachten Verlängerung des Hauptarms) zu einer Schwenkstellung unterhalb der gedachten Verlängerung des Hauptarms kann in umgekehrter Weise entsprechend erfolgen. Es kann vorgesehen sein, dass durch die wenigstens eine durch den Benutzer wählbare Funktion die Assistenzfunktion auswählbar ist.

Bei einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann vorgesehen sein, dass der vorgebbare oder vorgegebene Teilbereich kleiner oder gleich 2°, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,5°, ist bzw. kleiner oder gleich 10 cm, vorzugsweise kleiner oder gleich 2,5 cm, ist, und/oder die Änderungsrate kleiner oder gleich 0,2° pro Sekunde, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,05° pro Sekunde, ist bzw. kleiner oder gleich 2 cm pro Sekunde, vorzugsweise kleiner oder gleich 0,5 cm pro Sekunde, ist. Eine Beschränkung eines der Freiheitsgrade des Armsystems kann somit einer stark verlangsamten Bewegung eines jeweiligen Arms entlang eines jeweiligen Freiheitsgrads entsprechen. Von einem Benutzer kann bei einer Ansteuerung des Armsystems im Koordinatensteuerung- Betriebsmodus ein dementsprechend in seiner Bewegung beschränkter Arm bzw. ein dementsprechend beschränkter Freiheitsgrad als im Wesentlichen an der Bewegung des Armsystems unbeteiligt angesehen werden. Es kommt also aus der Sicht des Benutzers im Wesentlichen zu keinen unvorhersehbaren Bewegungen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Kransteuerung ein, vorzugsweise tragbares, Steuerpult aufweist und die Benutzerschnittstelle an dem Steuerpult ausgebildet ist. Das Steuerpult kann eine Anzeige und Bedienelemente in Form etwa eines Drehknopfs, eines Linearhebels und eines Tasters aufweisen. Die Bedienelemente können zur Navigation der menügestützten Benutzerschnittstelle, zur Auswahl der durch einen Benutzer wählbaren Funktion oder zur Abgabe von Steuerbefehlen durch einen Benutzer dienen.

Unter einem tragbaren Steuerpult kann eine eigenständige Bedieneinheit verstanden werden, mit welcher sich ein Benutzer im Wesentlichen frei in einem gewissen Umfeld um einen Kran bzw. eine hydraulische Hebevorrichtung bewegen kann. Selbstverständlich können zwischen einem solchen Steuerpult und dem Kran bzw. der hydraulischen Hebevorrichtung Daten bzw. Informationen ausgetauscht werden, beispielsweise über Funk und/oder kabelgestützte Verbindungen.

Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die Benutzerschnittstelle menügeführt ist und/oder zumindest ein Bedienelement der Kransteuerung umfasst. Die menügeführte Benutzerschnittstelle kann einer hierarchischen Struktur folgen. Es ist denkbar, dass die Menüeinträge der Benutzerschnittstelle grafisch modelliert und dargestellt werden können. Eine menügeführte Benutzerschnittstelle kann einem Benutzer die Auswahl unterschiedlicher Funktionen, beispielsweise aus einer Liste aus vorgegebenen oder vorgebbaren Funktionen, ermöglichen.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung kann vorgesehen sein, dass die Kransteuerung eine Anzeige umfasst. Ist die Anzeige der Kransteuerung als Touchdisplay ausgeführt, dann kann die Benutzerschnittstelle direkt über das Touchdisplay ausgeführt werden. Dabei kann beispielsweise durch einmaliges Berühren eines auf der Anzeige dargestellten Kranarms eines dargestellten Armsystems der entsprechende Freiheitsgrad beschränkt werden. Auf der Anzeige kann dabei zur Visualisierung der Beschränkung des Freiheitsgrads beispielsweise die Farbe des dargestellten Kranarms von weiß auf schwarz wechseln. Bei einem weiteren Berühren des Kranarms kann diese Beschränkung wieder aufgehoben werden und die Anzeige des Kranarms beispielsweise wieder von schwarz auf weiß wechseln. Ist die Anzeige nicht als Touchdisplay oder ähnliches ausgeführt, kann die gegebenenfalls menügeführte Benutzerschnittstelle über ein Bedienelement der Kransteuerung navigiert werden. Die Anzeige kann die Funktion einer Statusanzeige für den Bediener übernehmen, auf welcher auf einen Blick erkennbar ist, welche Kranarme bzw. Freiheitsgrade beschränkt sind.

In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Kransteuerung in einem weiteren Betriebsmodus dazu konfiguriert ist, eine freie Steuerung des Armsystems auf Basis von durch einen Benutzer eingegebenen Steuerbefehlen durchzuführen, wobei ausgehend vom Koordinatensteuerung-Betriebsmodus so lange ein Wechsel in den weiteren Betriebsmodus erfolgt, wie ein vorgebbares oder vorgegebenes Bedienelement der Kransteuerung, vorzugsweise ein Totmannschalter der Kransteuerung, von einem Benutzer betätigt bleibt. Es kann also für einen Benutzer möglich sein, vorübergehend durch Betätigung eines dafür vorgesehenen Bedienelements der Kransteuerung aus dem Koordinatensteuerung-Betriebsmodus in den weiteren Betriebsmodus zur freien Steuerung des Armsystems zu wechseln. Dadurch können sich beispielsweise einzelne Arme des Armsystems gezielt und frei in eine gewünschte Position bringen lassen oder Hindernisse manuell fahren werden. Im weiteren Betriebsmodus zur freien Steuerung des Armsystems kann die Krangeometrie, das heißt die relative Stellung der Kranarme zueinander in einer Ebene bzw. relativ zur Kransäule und die Schwenkstellung der Kranarme samt Kransäule relativ zu einem Kransockel, durch einen Benutzer frei verändert werden. Der Benutzer kann beispielsweise durch Betätigen von entsprechenden Bedienelementen die relative Stellung der Kranarme ändern und die Kranarme samt Kransäule relativ zum Kransockel verschwenken. Im Hintergrund wird üblicherweise der Kranbetrieb durch Sicherheitsvorrichtungen überwacht, welche bei Betätigung von Bedienelementen durch den Benutzer, die zu einem sicherheitskritischen Zustand führen, eingreifen. Zum Beispiel kann die Standsicherheit des Krans überwacht werden.

Generell kann vorgesehen sein, dass die Kransteuerung mehrere Betriebsmodi aufweist. So kann neben dem Koordinatensteuerung-Betriebsmodus und einem weiteren Betriebsmodus zur freien Steuerung des Armsystems beispielsweise auch ein Arbeitsposition-Betriebsmodus vorhanden sein, in welchem die Krangeometrie in einer vorbestimmten Abfolge von Bewegungen durch die Kransteuerung veränderbar ist, um den Kran in einfacher Weise in eine vorbestimmte Arbeitsposition und/oder in eine vorbestimmte Parkierposition zu bringen. Die Kransteuerung kann auch dazu konfiguriert sein, dass sie sich den zuletzt verwendeten Betriebsmodus vor dem Zusammenfalten des Krans in seine Parkierposition merkt. So kann vorgesehen sein, dass nach einem Ausfalten des Krans in seine Arbeitsposition mittels Arbeitsposition- Betriebsmodus automatisch in den Koordinatensteuerung-Betriebsmodus gewechselt wird, wenn vor dem Zusammenfalten des Krans in seine Parkierposition zuletzt der Koordinatensteuerung-Betriebsmodus aktiv war.

Schutz wird auch begehrt für ein Fahrzeug mit einem Kran der vorstehend beschriebenen Art. Beim Fahrzeug kann es sich um einen Lastkraftwagen handeln und beim Kran kann es sich um einen Ladekran handeln.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Figuren diskutiert. Es zeigen:

Fig. 1 a bis 1 c Seitenansichten verschiedener Ausführungen eines auf einem

Fahrzeug montierten Krans, Fig. 2a bis 2c Seitenansichten verschiedener Ausführungen eines Krans,

Fig. 3a bis 3e Seitenansichten zu Freiheitsgraden der Bewegung von unterschiedlichen Armen verschiedener Armsysteme,

Fig. 4 einer Ausführung eines Krans mit einem längenveränderbaren Flauptarm,

Fig. 5a und 5b zwei Ausführungen von am Armsystem anordenbaren

Zusatzvorrichtungen,

Fig. 6a und 6b Seitenansichten verschiedener Ausführungen eines Krans und jeweils eine schematische Darstellung einer Kransteuerung mit Sensorik,

Fig. 7 eine beispielhafte Anzeige der Kransteuerung eines vorgeschlagenen Krans mit darauf angezeigten Auswahlmöglichkeiten für Betriebsmodi,

Fig. 8a bis 8c beispielhaft Ausführungen von Benutzerschnittstellen,

Fig. 9a bis 9c zeigen mögliche Anwendungsbeispiele, die von Betriebsprofilen

Gebrauch machen,

Fig. 10a bis 10e Ausführungen von Benutzerschnittstellen,

Fig. 1 1 a bis 1 1 d weitere Ausführungen von Benutzerschnittstellen und eine

Eingabemaske,

Fig. 12 eine mögliche Beschränkung des Freiheitsgrads ß des Knickarms, Fig. 13a die Anzeige einer Kransteuerungen eines vorgeschlagenen Krans, Fig. 13b ein Steuerpult der Kransteuerung gemäß Figur 13a, und

Fig. 14 eine weitere Ausführung einer Benutzerschnittstelle.

In den Figuren 1 a bis 1 c sind Seitenansichten verschiedener Ausführungen eines auf einem Fahrzeug 19 montierten Krans 1 gezeigt. Die Figuren 2a bis 2c zeigen die Krane 1 der Figuren 1 a bis 1 c in Isolation. Die Freiheitsgrade a, ß, cp, y, L, J, H der Bewegung der einzelnen Arme 2, 3, 4, 5, 7, 8, 24 der verschiedenen Armsysteme der Krane 1 sind in den Figuren 3a bis 3e und in Figur 4 illustriert.

In Figur 1 a ist eine erste Ausführung eines vorgeschlagenen Krans 1 gezeigt, wobei der Kran 1 als Ladekran bzw. Knickarmkran ausgebildet ist und auf einem Fahrzeug 19 angeordnet ist. Der Kran 1 weist wie gezeigt eine um eine erste vertikale Achse v1 mittels eines Drehwerks 20 drehbare Kransäule 2, einen um eine erste horizontale Schwenkachse h1 schwenkbar an der Kransäule 2 gelagerten Hauptarm 3 und einen um eine zweite horizontale Schwenkachse h2 schwenkbar am Hauptarm 3 gelagerten Knickarm 4 mit zumindest einem Schubarm 5 auf. Zum Verschwenken des Hauptarms 3 relativ zur Kransäule 2 (dargestellte Knickwinkelstellung a1 des Freiheitsgrads a) ist ein hydraulischer Hauptzylinder 21 vorgesehen. Zum Verschwenken des Knickarms 4 relativ zum Hauptarm 3 (dargestellte Knickwinkelstellung b1 des Freiheitsgrads ß) ist ein hydraulischer Knickzylinder 22 vorgesehen. In dieser Ausführung des Krans 1 kann die Kranspitze 14 von der Spitze des Schubarms 5 ausgebildet sein.

Das Armsystem des gezeigten Krans 1 weist demnach eine Kransäule 2, einen Hauptarm 3, einen Knickarm 4 und zumindest einen Schubarm 5 auf.

Der Kran 1 weist eine schematisch dargestellte Kransteuerung 6 auf, welche in einem Koordinatensteuerung-Betriebsmodus dazu konfiguriert ist, eine Koordinatensteuerung des Armsystems durchzuführen. Die Kransteuerung 6 weist eine hier nicht näher dargestellte Benutzerschnittstelle auf, wobei die Benutzerschnittstelle wenigstens eine durch einen Benutzer wählbare Funktion aufweist, durch welche im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus wenigstens einer der Freiheitsgrade a, ß, cp, L (siehe Figur 3a bis 3e und Figur 4) beschränkbar ist oder beschränkt ist.

In Figur 1 b ist eine zweite Ausführung eines vorgeschlagenen Krans 1 gezeigt, wobei der darin gezeigte Kran 1 zusätzlich zur Ausstattung der in Figur 1 a gezeigten Ausführung einen um eine dritte horizontale Schwenkachse h3 schwenkbar am Schubarm 5 des Knickarms 4 angeordneten zweiten Knickarm 7 mit einem darin gelagerten zweiten Schubarm 8 aufweist. Zum Verschwenken des zweiten Knickarms 7 relativ zum Knickarm 4 (dargestellte Knickwinkelstellung g1 des Freiheitsgrads y) ist ein Knickzylinder 23 vorgesehen. In dieser Ausführung des Krans 1 kann die Kranspitze 14 von der Spitze des Schubarms 8 ausgebildet sein.

Das Armsystem des in Figur 1 b gezeigten Krans 1 weist demnach eine Kransäule 2, einen Hauptarm 3, einen Knickarm 4 mit zumindest einem Schubarm 5, sowie einen zweiten Knickarm 7 mit zumindest einem Schubarm 8 auf. Analog zur Ausführung der Figur 1 b kann für den in Figur 1 b gezeigten Kran 1 im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus durch eine durch einen Benutzer wählbare Funktion einer der Freiheitsgrade a, ß, f, g, L, J (siehe Figur 3a bis 3e und Figur 4) beschränkbar sein oder beschränkt werden.

In Figur 1 c ist eine dritte Ausführung eines vorgeschlagenen Krans 1 gezeigt, wobei der darin gezeigte Kran 1 zusätzlich zur Konfiguration der in Figur 1 b gezeigten Ausführung einen weiteren um eine vierte horizontale Schwenkachse a4 schwenkbar am zweiten Schubarm 8 des zweiten Knickarms 7 angebrachten weiteren Knickarm 24 aufweist. Zum Verschwenken des weiteren Knickarms 24 relativ zum zweiten Knickarm 7 (dargestellte Knickwinkelstellung d1 des Freiheitsgrads der Schwenkbewegung des weiteren Knickarms 24) ist ein Knickzylinder 25 vorgesehen. In dieser Ausführung des Krans 1 kann die Kranspitze 14 von der Spitze des weiteren Knickarms 24 ausgebildet sein.

Das Armsystem des in Figur 1 c gezeigten Krans 1 weist demnach eine Kransäule 2, einen Flauptarm 3, einen Knickarm 4 mit zumindest einem Schubarm 5, einen zweiten Knickarm 7 mit zumindest einem Schubarm 8, sowie einen weiteren Knickarm 24 (der gegebenenfalls längenveränderbar ausgebildet sein kann) auf.

Analog zu den Ausführungen der Figuren 1 a und 1 b kann für den in Figur 1 c gezeigten Kran 1 im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus durch eine durch einen Benutzer wählbare Funktion zumindest einer der Freiheitsgrade a, ß, cp, y, L, J (siehe Figur 3a bis 3e und Figur 4) sowie der Freiheitsgrad der Schwenkbewegung des weiteren Knickarms 24 beschränkbar sein oder beschränkt werden.

Alle gezeigten Ausführungen können selbstverständlich ein Drehwerk 20 aufweisen.

In den Figuren 2a bis 2c ist jeweils eine Detailansicht eines gemäß den Figuren 1 a bis 1 c ausgebildeten Krans 1 gezeigt.

In den Figuren 3a bis 3e sind in Seitenansichten die Freiheitsgrade a, ß, f, g, L, J der Bewegung unterschiedlicher Arme verschiedener Armsysteme illustriert. Der in den Figuren 3a bis 3c gezeigte Kran 1 entspricht in der Ausführung jener der Figuren 1 a und 2a. Der in den Figuren 3e und 3b gezeigte Knickarm 7 entspricht jenem der in den Figuren 1 b und 2b zweiten Knickarme 7. Der weitere Knickarm 24 der Figuren 1 c und 2c kann ebenso entsprechend dem in den Figuren 3e und 3b gezeigten Knickarm 7 ausgebildet sein.

Mit Bezugnahme auf Figur 3a bis 3c ist die um die Drehachse in Form der ersten vertikalen Achse v1 drehbare Kransäule 2 über einen konstruktiv vorgegebenen Kransäulen-Schwenkbereich cp1 - cp2 verschwenkbar gelagert und weist durch ihre verschwenkbare Lagerung einen Freiheitsgrad cp auf. Es ist denkbar, dass sich der Kransäulen-Schwenkbereich über ein Intervall von 0° bis 360° erstreckt, also die Kransäule endlos schwenkbar ausgebildet ist. Der Hauptarm 3 ist an der Kransäule 2 über einen konstruktiv vorgegebenen Hauptarm-Schwenkbereich cd - a2 verschwenkbar gelagert und weist durch seine verschwenkbare Lagerung einen Freiheitsgrad a auf. Der Knickarm 4 ist am Hauptarm 3 über einen konstruktiv vorgegebenen Knickarm-Schwenkbereich ß1 - ß2 verschwenkbar gelagert und weist durch seine verschwenkbare Lagerung einen Freiheitsgrad ß auf. Der Schubarm 5 ist im Knickarm 4 über einen konstruktiv vorgegebenen Schubbereich L1 - L2 verschiebbar gelagert und weist durch seine verschiebbare Lagerung einen Freiheitsgrad L auf.

In den Figuren 3d und 3e ist ein Knickarm 7 in Isolation gezeigt, welcher über einen Verbindungsbereich 28 am Schubarm 5 des Kran 1 der Figuren 3a bis 3c über einen konstruktiv vorgegebenen zweiten Knickarm-Schwenkbereich g1 -g2 verschwenkbar lagerbar ist und durch eine verschwenkbare Lagerung einen Freiheitsgrad g aufweist, und welcher zumindest einen zweiten Schubarm 8 umfasst, welcher im zweiten Knickarm 7 über einen konstruktiv vorgegebenen zweiten Schubarm-Schubbereich J1 - J2 verschiebbar gelagert ist und durch seine verschiebbare Lagerung einen Freiheitsgrad J aufweist.

In Figur 4 ist eine Ausführung eines Krans 1 gezeigt, dessen Armsystem im Unterschied zu den zuvor diskutierten Ausführungen zusätzlich zumindest einen Hauptarm- Schubarm 18 aufweisen, welcher im Hauptarm 3 über einen konstruktiv vorgegebenen (und lediglich schematisch dargestellten) Schubbereich H1 - H2 verschiebbar gelagert ist und durch seine verschiebbare Lagerung einen Freiheitsgrad H aufweist.

Das Armsystem des in Figur 4 gezeigten Krans 1 weist demnach eine Kransäule 2, einen Hauptarm 3 mit zumindest einem Hauptarm-Schubarm 18, einen Knickarm 4 mit zumindest einem Schubarm 5 auf.

Analog zu den zuvor diskutierten Ausführungen kann für den in Figur 4 gezeigten Kran 1 im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus durch eine durch einen Benutzer wählbare Funktion zumindest einer der Freiheitsgrade a, ß, f, H, L beschränkbar sein oder beschränkt werden.

Dabei können wie in den Figuren 3a bis 3e und 4 dargestellt ist, die Freiheitsgrade a, ß, cp, Y, L, J, H der Bewegung unterschiedlicher Arme auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert aq, bq, fq, gq, L0, J0, HO festlegbar sein oder festgelegt werden, und/oder auf einen vorgebbaren oder vorgegebenen Teilbereich cd < a3 - a4 < a2; ß1 < ß3 - ß4 < ß2; cp1 < cp3 - cp4 < f2; g1 < _Y 3 - g4 < g2; L1 < L3 - L4 < L2; J1 < J3 - J4 < J2; H1 < H3 - H4 < H2 einschränkbar sein oder eingeschränkt werden.

In den Figuren 5a und 5b sind zwei Ausführungen von am Armsystem anordenbaren Zusatzvorrichtungen in Form eines exemplarisch als Steinstapelzange ausgeführten Arbeitsgeräts 9 und einer statischen Armverlängerung 10 gezeigt.

In Figur 5a ist eine Ausführung eines Arbeitsgeräts 9 gezeigt, welches am einem Schubarm eines Krans angeordnet werden kann. Abmessungen und Funktionsumfang des Arbeitsgeräts können in einer hier nicht dargestellten Kransteuerung hinterlegt werden und in den Berechnungen der Kransteuerung einbezogen werden.

Die in Figur 5b dargestellte statische Armverlängerung 10 kann an einem Schubarm eines Krans über eine entsprechende Aufnahme angeordnet werden. Durch eine verstellbar ausgebildete Aufnahme kann die Armverlängerung 10 unter einem Winkel Q (hier gegenüber einer gedachten vertikalen eingezeichnet) an einem Schubarm angeordnet werden. Die Armverlängerung 10 kann längenveränderbar ausgebildet sein. Die Informationen zur Armverlängerung 10, wie etwa die Länge der Armverlängerung 10 und der Winkel q, können in einer hier nicht dargestellten Kransteuerung hinterlegt werden und in Berechnungen der Kransteuerung, speziell in Bezug auf die Lage der Kranspitze, einbezogen werden (siehe hierzu Figuren 11 b und 11 d).

In Figur 6a ist eine Ausführung des Krans 1 gemäß der Figur 1 a bzw. 2a gezeigt. Zudem ist eine schematische Darstellung der Kransteuerung 6 gezeigt, welche in einem Koordinatensteuerung-Betriebsmodus dazu konfiguriert ist, eine Koordinatensteuerung des Armsystems durchzuführen. Die Kransteuerung 6 weist eine hier nicht näher dargestellte Benutzerschnittstelle auf, wobei die Benutzerschnittstelle wenigstens eine durch einen Benutzer wählbare Funktion aufweist, durch welche im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus wenigstens einer der Freiheitsgrade a, ß, cp, L beschränkbar ist oder beschränkt ist.

Die hier schematisch dargestellte Kransteuerung 6 verfügt über mehrere Signaleingänge, welchen Signale der am Kran 1 verbauten Sensorik zugeführt werden können. Weiter verfügt die Kransteuerung 6 über einen Speicher 11 , in welchem beispielsweise Programmdaten zu Betriebsmodi und Berechnungsmodellen der Kransteuerung 6 sowie eingehende Signale gespeichert sein können, und über eine Recheneinheit 12, mit welcher unter anderem eingehende Signale und im Speicher 11 abgelegte Daten verarbeitet werden können. Die Kransteuerung 6 kann auch eine Anzeige 16 umfassen. Eine Kommunikation der Kransteuerung 6 mit der Anzeige 16 kann kabelgebunden und/oder drahtlos erfolgen. Die Sensorik zur Erfassung der Geometrie des Krans 1 umfasst in der in Figur 6a gezeigten Ausführung einen Drehwinkelsensor f1 zur Erfassung des Drehwinkels f1 der Kransäule 2, einen Knickwinkelsensor k1 zur Erfassung des Knickwinkels a1 des Hauptarms 3 zur Kransäule 2, einen Knickwinkelsensor k2 zur Erfassung des Knickwinkels b1 des Knickarms 4 zum Hauptarm 3 sowie einen Schubstellungssensor s1 zur Erfassung der Schubstellung x1 des Schubarms 5.

In Figur 6b ist analog zur Figur 6a eine Ausführung des Krans 1 gemäß der Figur 1 b bzw. 2b gezeigt. Die Konfiguration des Krans 1 umfasst wie gezeigt einen am Schubarm 5 des Knickarms 4 angeordneten zweiten Knickarm 7. Als zusätzliche Sensorik zur Erfassung der Betriebsparameter des Krans 1 sind ein Knickwinkelsensor k3 zur Erfassung des Knickwinkels g1 des zweiten Knickarms 7 zum Knickarm 5und ein Schubstellungssensor s2 zur Erfassung der Schubstellung x2 des zweiten Schubarms 8 vorgesehen.

Eine analoge Ausführung der in den Figuren 6a und 6b gezeigten Anordnung aus einem Kran 1 gemäß der Figur 1c bzw. 2c und einer Kransteuerung 6 ist ebenso denkbar.

Figur 7 zeigt beispielhaft eine Anzeige 16 der Kransteuerung 6 eines vorgeschlagenen Krans 1. Die Anzeige 16 kann rein der Anzeige dienen, kann aber auch als Touchdisplay ausgebildet sein und somit gleichzeitig eine menügeführte Benutzerschnittstelle der Kransteuerung 6 darstellen. Über durch einen Benutzer wählbare Betriebsmodus-Funktionen 26a, 26b, 26c können verschiedene Betriebsmodi der Kransteuerung 6 ausgewählt werden. So kann in diesem Beispiel über eine erste wählbare Betriebsmodus-Funktion 26a ein Arbeitsposition-Betriebsmodus ausgewählt werden, in welchem die Krangeometrie des Krans 1 in einer vorbestimmten Abfolge von Bewegungen in eine Arbeitsposition gebracht wird. Über eine zweite wählbare Betriebsmodus-Funktion 26b kann ein Parkierposition -Betriebsmodus ausgewählt werden, in welchem die Krangeometrie des Krans 1 in einer vorbestimmten Abfolge von Bewegungen in eine Parkierposition gebracht wird. Über eine dritte wählbare Betriebsmodus-Funktion 26c kann der Koordinatensteuerung-Betriebsmodus ausgewählt werden, in welchem die Kransteuerung 6 dazu konfiguriert ist, eine Koordinatensteuerung des Armsystems durchzuführen. Bei einer Auswahl der Betriebsmodus-Funktion 26c kann gegebenenfalls eine wie in Figur 14 dargestellte, von einem Benutzer zu bestätigende Sicherheitsabfrage erfolgen. Über die vierte wählbare Betriebsmodus-Funktion 26d können Einstellungen des Koordinatensteuerung- Betriebsmodus verändert werden (beispielsweise Konfiguration und/oder Reihung von Betriebsprofilen, Vorgaben für unterschiedliche Freiheitsgrade usw.).

Die Figuren 8a, 8b und 8c zeigen beispielhaft Ausführungen von Benutzerschnittstellen, die jeweils durch Anzeigen 16 von Kransteuerungen 6, die als Touchdisplay ausgebildet sein können, gebildet sind. Die hierbei dargestellten, durch einen Benutzer wählbaren Funktionen 27a, 27b, 27c, 27d, 27e, 27f, 27g, 27h, 27i, 27j, 27k dienen jeweils der Auswahl eines mit der jeweiligen Funktion 27a, 27b, 27c, 27d, 27e, 27f, 27g, 27h, 27i, 27j, 27k verknüpften Betriebsprofils der Kransteuerung 6 im Koordinatensteuerung- Betriebsmodus. In jedem der auswählbaren Betriebsprofile sind wenigstens zwei Armselektionen in Form einer Teilmenge der Arme 2, 3, 4, 5, 7, 8, 18 des Armsystems des Krans 1 in einer vorgegebenen oder vorgebbaren Reihung von einer höheren Priorisierung zu einer niedereren Priorisierung hinterlegt oder werden laufend während dem Betrieb ermittelt. Die Kransteuerung 6 ist dabei dazu ausgebildet, die im ausgewählten Betriebsprofil hinterlegten Armselektionen entsprechend ihrer Priorisierung zur Durchführung der Koordinatensteuerung des Armsystems heranzuziehen und anzusteuern.

Die in den Figuren 8a bis 8c jeweils ausgewählte Funktion 27a, 27d und 27h ist auf der Anzeige 16 durch einen schwarzen Punkt (ausgefüllter Kreis) markiert, sodass der Benutzer sofort sieht, welches Betriebsprofil ausgewählt ist. Der in den Piktogrammen der Figuren 8a und 8b dargestellte Kran kann auf eine Ausführung eines Kran 1 gemäß den Figuren 1 a bzw. 2a bezogen sein und der in der Figur 8c dargestellte Kran auf eine Ausführung eines Krans 1 gemäß den Figuren 1 b bzw. 2b. Analoges ist für eine Ausführung eines Krans 1 gemäß den Figuren 1 c bzw. 2c denkbar.

Die in den Figuren 8a bis 8c gezeigten Menüs können beispielsweise jeweils einem Untermenü entsprechen, welches durch Auswahl der Funktion 26d im Menü der Figur 7 erreicht werden kann.

Mit den in Figur 8a gezeigten Funktionen 27a, 27b und 27c kann ein Armsystem eines Kran 1 in einem Koordinatensteuerung-Betriebsmodus in einer bevorzugten Armstellung gehalten werden. Eine Auswahl der Funktion 27a kann beispielsweise einer Standardkonfiguration des Krans 1 entsprechen, in welcher das Armsystem in einer auslastungs- und reichweitenoptimiert Armstellung gehalten wird. Nähere Details hierzu sind der Figur 9a zu entnehmen.

Eine Auswahl der Funktion 27b kann beispielsweise einer Konfiguration des Krans 1 entsprechen, in welcher das Armsystem in einer Armstellung gehalten wird, welche ideal zum Transport sperriger Lasten geeignet ist. Details hierzu sind der Figur 9b zu entnehmen. Eine Auswahl der Funktion 27c kann beispielsweise einer Konfiguration des Krans 1 entsprechen, in welcher speziell der Hauptarm 3 des Armsystems in einer bevorzugten Position gehalten wird. Details hierzu sind der Figur 9c zu entnehmen.

Eine Auswahl der Funktionen 27d bis 27g in der Figur 8b kann bei Durchführung der Koordinatensteuerung des Armsystems eines Krans 1 gemäß der Figur 1 a bzw. 2a ein Heranziehen einer Armselektion in Form einer Teilmenge (3, 4, 5; 4, 5; 3, 5; 3,4) der Menge der Arme (3, 4, 5) des Armsystems bewirken. Eine Auswahl der Funktion 27d kann einer Armselektion entsprechen, bei welcher bei Durchführung der Koordinatensteuerung der Hauptarm 3 und der Knickarm 4, der Knickarm 4 und der Schubarm 5, oder der Hauptarm 3 und Schubarm 5 je nach Eignung bzw. Priorisierung herangezogen werden. Eine Auswahl der Funktion 27e kann einer Armselektion entsprechen, bei welcher bei Durchführung der Koordinatensteuerung der Knickarm 4 und der Schubarm 5 herangezogen werden. Eine Auswahl der Funktion 27f kann einer Armselektion entsprechen, bei welcher bei Durchführung der Koordinatensteuerung der Hauptarm 3 und der Schubarm 5 herangezogen werden. Eine Auswahl der Funktion 27g kann einer Armselektion entsprechen, bei welcher bei Durchführung der Koordinatensteuerung der Hauptarm 3 und der Knickarm 4 herangezogen werden. Eine Auswahl der jeweiligen Funktionen werden die übrigen Freiheitsgrade der Bewegung der Arme des Armsystems beschränkt.

Analog dazu kann für eine Auswahl der Funktionen 27h bis 27k in der Figur 8c bei Durchführung der Koordinatensteuerung des Armsystems eines Krans 1 gemäß der Figur 1 b bzw. 2b ein Heranziehen einer Armselektion einer entsprechenden Teilmenge der Menge der Arme (3, 4, 5, 7, 8) des Armsystems erfolgen.

Die Figuren 9a bis 9c zeigen mögliche Anwendungsbeispiele, die von Betriebsprofilen Gebrauch machen.

Im Beispiel der Figur 9a ist für den Freiheitsgrad a der Schwenkbewegung des Hauptarms 3 ein Sollwinkel aq festgelegt, der sich in einem Winkelbereich befindet, welcher auslastungs- und reichweitenoptimiert ist (z.B. 20°), beispielsweise indem eine entsprechende Funktion der Benutzerschnittstelle zur Festlegung des Sollwinkels aq des Freiheitsgrads a der Schwenkbewegung des Hauptarms 3 ausgewählt wurde. Somit erreicht der Kran 1 im Wesentlichen die maximale Hubkraft und die maximale Reichweite. Sofern möglich, wird bei diesem Anwendungsbeispiel immer mit einer Armselektion verfahren, welche Knickarm 4 und Schubarm 5 umfasst.

Im Beispiel der Figur 9b ist in Bezug auf den Knickarm 4 festgelegt, dass der Knickarm 4 zur Vermeidung einer vollständigen Durchstreckung (180°) desselben immer um einen einstellbaren Wert W _K vor 180° stehen bleibt, beispielsweise indem eine entsprechende Funktion der Benutzerschnittstelle zur Einschränkung des Freiheitsgrads ß der Schwenkbewegung des Knickarms 4 auf einen Teilbereich ß1 - ß4 < ß2 (vergleiche hierzu auch Figur 3b; ß4 = 180° - W _K ) ausgewählt wurde. Eine derartige Konfiguration ist ideal zum Transport sperriger Lasten. Sofern möglich, wird bei diesem Anwendungsbeispiel immer priorisiert mit einer Armselektion verfahren, welche Hauptarm 3 und Schubarm 5 umfasst.

Im Beispiel der Figur 9c wird der Hauptarm 3 so lange wie möglich in seiner Sollposition (z.B. > 60°) gehalten. Dies kommt einer zumindest temporären Beschränkung für den Freiheitsgrad a der Schwenkbewegung des Hauptarms 3 auf einen Teilbereich a3 - a2 (siehe hierzu auch Figur 3a) gleich. Verlässt der Hauptarm 3 seine Sollposition nach unten (in Richtung 0°), wird er, sofern oder sobald die Bewegung es zulässt, immer wieder zu seinem Sollwinkel zurück positioniert. Damit kann ein permanentes Senken des Hauptarms 3 bei Arbeiten in der Steilstellung verhindert werden. Diese Rückstellfunktion des Hauptarms 3 kann beispielsweise unter Heranziehung der Armselektionen des Betriebsprofils gemäß Tabelle 4 erzielt werden, bei dem wenn möglich immer mit der Armselektion mit der Priorisierung 1 (Knickarm 4 und Schubarm 5) verfahren wird. Der Kran 1 wird zum Beispiel koordinatengesteuert unter Heranziehung der Armselektionen des Betriebsprofils gemäß Tabelle 4 bewegt und im Zuge der Bewegung des Armsystems verlässt der Hauptarm 3 seine Sollposition und befindet sich bei einer Winkelstellung von 50°. In weiterer Folge kommt es aufgrund einer Endlage oder einem Neustart der Bewegung zu einem Wechsel der Armselektion. Es werden darauf die beiden Armselektionen, die den Hauptarm 3 umfassen (also die Armselektion mit der Priorisierung 2 und die Armselektion mit der Priorisierung 3) von der Kransteuerung 6 dahingehend bewertet, ob die Sollposition des Hauptarms 3 mit der aktuellen Benutzervorgabe wieder angefahren werden kann. Daraufhin wird jene Armselektion, die den Hauptarm 3 am schnellsten wieder in die Sollposition bewegt, vorübergehend (dynamisch) an die erste Stelle gesetzt (bzw. erhält die Priorisierung mit der Nummer 1 ). Bei Erreichen der Sollposition des Hauptarms 3 wird die vorübergehend an die erste Stelle gesetzte Armselektion wieder an ihre ursprüngliche Position gemäß Tabelle 4 gesetzt (bzw. erhält wieder ihre ursprüngliche Priorisierung).

Die Figuren 10a bis 10e zeigen beispielhaft Ausführungen von Benutzerschnittstellen, die jeweils durch Anzeigen 16 von Kransteuerungen 6, die als Touchdisplay ausgebildet sein können, gebildet sind.

Ist die Anzeige 16 der Kransteuerung 6 als Touchdisplay ausgeführt, dann kann die Benutzerschnittstelle direkt über das Touchdisplay ausgeführt werden. Dabei kann beispielsweise durch einmaliges Berühren eines auf der Anzeige 16 dargestellten Kranarms 2, 3, 4, 5, 7, 8 der entsprechende Freiheitsgrad beschränkt werden. Zur Visualisierung der Beschränkung kann die Farbe des entsprechend beschränkten Kranarms 2, 3, 4, 5, 7, 8 von weiß auf schwarz wechseln. Bei einem weiteren Berühren des Kranarms 2, 3, 4, 5, 7, 8 kann die Beschränkung wieder aufgehoben werden und die Darstellung des Kranarms 2, 3, 4, 5, 7, 8 wechselt von schwarz auf weiß. Eine wie in den Figuren 10a bis 10e dargestellte Ausführung der Benutzerschnittstelle ist insbesondere bei einer Ausführung der Benutzerschnittstelle über das Touchdisplay vorteilhaft.

Ist diese Anzeige 16 nicht als Touchdisplay oder ähnliches ausgeführt, kann die menügeführte Benutzerschnittstelle über ein Bedienelement navigiert werden. Bei einer solchen Ausführung der Benutzerschnittstelle ist eine wie in den Figuren 8a bis 8c gezeigte Ausführung vorteilhaft. Eine wie in den Figuren 10a bis 10e dargestellte Ausführung kann in einem solchen Fall beispielsweise als eine Art Statusanzeige für den Benutzer dienen, welcher so auf einen Blick erkennen kann, welche Kranarme 2, 3, 4, 5, 7, 8 bzw. Freiheitsgrade beschränkt sind.

Die dargestellten, durch einen Benutzer wählbaren Funktionen 27I, 27m, 27n, 27o, 27p, 27q der Kransteuerung 6 im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus dienen jeweils der Auswahl eines Arms des Armsystems des Krans 1 , dessen Freiheitsgrad durch Festlegung auf einen vorgegebenen oder vorgebbaren Wert (oder Teilbereich) beschränkt werden soll. Mit anderen Worten kann durch die durch einen Benutzer wählbaren Funktionen 27I, 27m, 27n, 27o, 27p, 27q ausgewählt werden, welche Arme des Armsystems gesperrt werden sollen, wobei die gesperrten Arme nicht mehr an der koordinatengesteuerten Bewegung des Armsystems teilnehmen und stattdessen in ihrer gesperrten Position verbleiben. Auf den Anzeigen 16 der Figuren 10a und 10b ist dazu jeweils grafisch ein Armsystem eines Krans 1 ähnlich der Ausführung der Figur 1 a bzw. 2a illustriert, das eine Kransäule 2, einen Flauptarm 3, einen Knickarm 4 und einen Schubarm 5 umfasst. Die Armsysteme der auf den Anzeigen 16 der Figuren 10c bis 10e dargestellten Krane 1 umfassen zusätzlich einen zweiten Knickarm 7 und einen zweiten Schubarm 8. Die jeweils über die durch einen Benutzer wählbaren Funktionen 27I, 27m, 27n, 27o, 27p, 27q gesperrten Arme sind in den Illustrationen der Armsysteme jeweils schwarz dargestellt.

Die Figuren 11 a bis 11 c zeigen beispielhaft Ausführungen von Benutzerschnittstellen, die jeweils durch Anzeigen 16 von Kransteuerungen 6, die als Touchdisplay ausgebildet sein können, gebildet sind. Die hierbei dargestellten, durch einen Benutzer wählbaren Funktionen 27r, 27s, 27t, 27u, 27v, 27w, 27x, 27y, 27z dienen jeweils der Eingabe von Informationen zu einer am Armsystem des Krans 1 angebrachten Zusatzvorrichtung. Über die in Figur 11 a dargestellten wählbare Funktionen 27r und 27s gelangt man beispielsweise zu einem Menü, über das Informationen zu einer Zusatzvorrichtung in Form einer Armverlängerung 10 oder einem Arbeitsgerät 9 (siehe Figuren 5a und 5b) aus einer im Speicher 11 der Kransteuerung 6 hinterlegten Datenbank auswählbar sind. Über die in Figur 11 a dargestellte wählbare Funktion 27t gelangt man beispielsweise zu einer Einstellmaske, über die Informationen zu nicht im Speicher 11 der Kransteuerung 6 hinterlegten Zusatzvorrichtungen eingebbar sind. Über die in Figur 11 b dargestellten wählbaren Funktionen 27u, 27v, 27w, 27x kann eine Winkelstellung (Winkel Q) einer am Armsystem angebrachten Zusatzvorrichtung in Form einer Armverlängerung 10 (siehe Figur 5b) ausgewählt bzw. eingegeben werden. Die in Figur 11 c dargestellten wählbaren Funktionen 27y, 27z dienen der Auswahl des Rüstzustandes einer am Armsystem angebrachten Zusatzvorrichtung in Form beispielsweise einer oder mehrerer manuell betätigbarer Ausschubverlängerungen.

In Figur 11 d ist eine Ausführung einer auf einer Anzeige 16 angezeigten Eingabemaske 13 gezeigt, über welche Informationen zum Funktionsumfang und/oder Dimensionsangaben und/oder Winkelstellungen zu der zumindest einen Zusatzvorrichtung 9, 10 auswählbar oder eingebbar und an die Kransteuerung 6 übergebbar sind.

Figur 12 zeigt beispielhaft die Beschränkung des Freiheitsgrads ß des Knickarms 4 auf einen Teilbereich ß1 < ß3 - ß2, um ein sogenanntes Überstrecken des Knickarms 4 zu ermöglichen, indem die Kransteuerung 6 im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus eine Assistenzfunktion bereitstellt, welche über eine durch den Benutzer wählbare Funktion der Benutzerschnittstelle auswählbar ist.

Eine gedachte Verlängerung des Flauptarms 3 (Flauptarmlinie) und eine senkrecht dazu verlaufende gedachte Linie durch das Schwenklager des Knickarms 4 am Hauptarm 3 (Schwenklagerlinie) bilden vier Bereiche bzw. Quadranten. Als Quadrant 1 wird dabei der Bereich zwischen der Hauptarmlinie und der Schwenklagerlinie oberhalb der Hauptarmlinie und in Richtung der gedachten Verlängerung des Hauptarms 3 bezeichnet. Als Quadrant 2 wird der Bereich zwischen der Hauptarm linie und der Schwenklagerlinie oberhalb der Hauptarmlinie und in Richtung des Hauptarms 3 bezeichnet. Als Quadrant 3 wird der Bereich zwischen der Hauptarm linie und der Schwenklagerlinie unterhalb der Hauptarmlinie und in Richtung des Hauptarms 3 bezeichnet. Als Quadrant 4 wird der Bereich zwischen der Hauptarm linie und der Schwenklagerlinie unterhalb der Hauptarmlinie und in Richtung der gedachten Verlängerung des Hauptarms 3 bezeichnet.

In der linken Abbildung befindet sich der Knickarm 4 in Quadrant 4. Bei Annäherung des Knickarms 4 an den Totpunkt (der Knickarmwinkel beträgt 180°, d.h. der Knickarm 4 ist in exakt gerader Verlängerung zum Hauptarm 3 angeordnet) ausgehend von Quadrant 4 wird der Knickarm 4 in den Quadrant 1 bewegt wird und der Freiheitsgrad ß des Knickarms 4 wird auf Quadrant 1 eingeschränkt (siehe rechte Abbildung).

Sobald sich der Knickarm 4 in Quadrant 1 befindet, wird er sich nur mehr in diesem Quadranten bewegen, um die Berechnung im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus eindeutig zu halten.

Figur 13a zeigt die Anzeige 16 einer Kransteuerungen 6 eines vorgeschlagenen Krans 1. Die Darstellung auf der Anzeige 16 der Kransteuerung 6 kann einer Darstellung im Betriebsmodus entsprechen, in dem eine freie Steuerung des Armsystems des Krans 1 auf Basis von durch einen Benutzer eingegebenen Steuerbefehlen möglich ist. Die in Figur 13a gezeigte Darstellung enthält zur Visualisierung der in diesem Betriebsmodus geltenden Funktionszuweisungen grafische Repräsentationen von mehreren Linearhebeln 30.

Figur 13b zeigt eine Ausführung eines Steuerpults 15 der Kransteuerung 6. Das Steuerpult 15 weist in der dargestellten Ausführung zumindest eine Anzeige 16 und Bedienelemente 17 in Form eines Drehknopfs 29, eines Linearhebels 30 und eines Tasters 31 auf. Die Bedienelemente können zur Navigation der menügestützten Benutzerschnittstelle, zur Auswahl der durch einen Benutzer wählbaren Funktion oder zur Abgabe von Steuerbefehlen durch einen Benutzer dienen.

Bei einer Ausführung des Steuerpults 15 gemäß der Ausführung der Kransteuerung 6 gemäß der Figur 13a kann das Steuerpult 15 ein vorgegebenes Bedienelement 17 beispielsweise in Form eines als Totmannschalter konfigurierten Tasters 31 aufweisen. Wenn sich die Kransteuerung 6 im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus befindet, kann durch Betätigung des Bedienelements 17 in Form des so konfigurierten Tasters 31 in den weiteren Betriebsmodus gewechselt werden. Dieser Wechsel in den weiteren Betriebsmodus dauert so lange, wie das Bedienelement 17 in Form beispielsweise des Tasters 31 vom Benutzer betätigt bleibt.

Die in Figur 13a dargestellte Anzeige 16 kann beispielsweise angezeigt werden, wenn im Koordinatensteuerung-Betriebsmodus der zuvor beschriebene Totmannschalter gedrückt wird, wobei die Kransteuerung in den weiteren - frei steuerbaren - Betriebsmodus wechselt. Dies ist für den Bediener anhand der Darstellung auf der Anzeige 16 ersichtlich gemacht werden. Dies kann unabhängig von der Ausführungsvariante (ob Touchdisplay oder nicht) der Anzeige 16 erfolgen.

In Figur 14 ist eine Anzeige 16 mit einer auf dieser dargestellten Sicherheitsabfrage gezeigt, welche beispielsweise von einem Benutzer zu bestätigen ist, wenn dieser in den Koordinatensteuerung-Betriebsmodus wechselt. Wie in Figur 7 dargestellt, kann diese Sicherheitsabfrage bei einer Auswahl der Betriebsmodus-Funktion 26c zum Wechsel in den Koordinatenstörung-Betriebsmodus erfolgen. Bezugszeichenliste:

1 Kran

2 Kransäule

3 Hauptarm

4 Knickarm

5 Schubarm

6 Kransteuerung

7 zweiter Knickarm

8 zweiter Schubarm

9 Arbeitsgerät

10 Armverlängerung

1 1 Speicher

12 Prozessor

13 Einstellmaske

14 Kranspitze

15 Steuerpult

16 Anzeige

17 Bedienelement

18 Hauptarm-Schubarm

19 Fahrzeug

20 Drehwerk

21 Hauptzylinder

22, 23, 25 Knickzylinder

24 weiterer Knickarm

26a - 26d wählbare Betriebsmodus-Funktionen 27a - 27z wählbare Funktionen

28 Verbindungsbereich

29 Drehknopf

30 Linearhebel

31 Taster V1 , h1 , h2, h3 Achsen

a, ß, f, Y, L, J, H Freiheitsgrade Armsystem

fo, fi , V>2, y3, y4 Schwenkwinkel Kransäule

a ₀ , a-i, a ₂ , a ₃ , a Schwenkwinkel Hauptarm

bq, bΐ, b2, b3, b4 Schwenkwinkel Knickarm

Uo, U1 , U2, U1 , U4 Schwenkwinkel zweiter Knickarm

Lo, Li, I_ ₂ , L _3I L ₄ Schubstellungen Schubarm

Jo, Ji, J2, J3, J4 Schubstellungen zweiter Schubarm Ho, H-,, H ₂ , H _3I H ₄ Schubstellungen Hauptarm-Schubarm d Winkel Armverlängerung

a1 , b1 , g1 , d1 Winkel

x1 , x2 Schubstellung

s1 , s2 Schubstellungssensor

k1 , k2, k3 Knickwinkelsensor

f1 Drehwinkelsensor