DE20206677U1

DE20206677U1 - Sicherheitsvorrichtung für Krane

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Publication number: DE20206677U1
Application number: DE20206677U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-04-26
Filing date: 2002-04-26
Publication date: 2002-07-25
Anticipated expiration: 2012-04-27
Also published as: WO2003091148A1; DE10391970D2; AU2003245811A1

Description

Wiesian, Willi
Osten Straße 9
D-85757 Karlsfeld

14083 Kö-ik
26. April 2002

SICHERHEITSVORRICHTUNG FUR KRANE

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für Krane, insbesondere Baukrane, ferner auch andere Bau- und Hubvorrichtungen für das Heben schwerer Lasten, etwa Bagger und dergleichen.

Krane dienen zum Heben größerer Lasten und werden insbesondere im Bau und bei der Verladung eingesetzt.

Baukrane sind vielfach Turmdrehkrane. Diese weisen einen Gegengewichtsausleger auf. Die auf den Kran wirkenden Massen- und Windkräfte müssen berücksichtigt werden. Wie bei allen Auslegerkranen muß zur Gewährleistung der Standsicherheit weiter das Lastmoment begrenzt werden. Im Falle einer Laufkatze ergibt sich je nach Ausfahrposition der Laufkatze eine entsprechend große Hubhöhe für den Kran. Unfallverhütungsvorschriften schreiben eine Reihe von Sicherheitseinrichtungen vor, beispielsweise Überlastsicherungen, insbesondere Lastmomentsicherungen.

Autokrane sind mobil, aber wegen des Fahrgestells und wechselnden Einsatzortes infolge der geringeren Abstützmöglichkeiten weniger tragfähig. Üblicherweise erfolgt eine Abstützung durch am Fahrgestell angebrachte ausziehbare Träger, durch die die Standfläche vergrößert und zudem eine horizontale Ausrich-

W &pgr;&igr;.:.

tung des Krans ermöglicht werden soll. Der Einbau von Überlast- bzw. Lastdrehmomentensicherungen ist vorgeschrieben.

Zur Verhinderung von Überlastzuständen ist bereits für einen Bagger vorgeschlagen worden, als Schutz gegen Umkippen den Löffel automatisch anzuheben.

In der DE 32 03 553 C2 ist eine optische Anzeige auf einem Bedienungspult für einen Gabelstaplerfahrer und die Abgabe eines akustischen Warnsignals für einen Überlastzustand beschrieben. Das Erreichen eines kritischens Moment eines Gabelstaplers wird überwacht, so daß die Bedienungsperson einen gefährlichen Zustand vorab erkennen kann.

Aus der DE 199 19 655 Al ist es bekannt, zur Feststellung eines instabilen Zustandes Lastsensoren an mindestens einem Rad einer Flurförderzeugs, insbesondere Gabelstaplers, ferner eine Schwerpunkts- oder Höhenmeßeinrichtung am Lastaufnahmemittel vorzusehen. Durch Abgabe eines Warnsignals kann der Bediener des Gabelstaplers vor instabilen Zuständen gewarnt werden. Weiter wird vorgeschlagen, die Höhe der Last, die Verschiebung des Lastaufnahmemittels in Richtung der Längsachse und/oder quer dazu zu ändern, um wieder einen stabilen Zustand des Fahrzeugs herbeizuführen. In manchen Fällen kann auch eine Stabilisierungseinrichtung vorgesehen sein, die dem instabilen Zustand entgegenwirkt, beispielsweise durch Absenkung des Lastaufnahmemittels und damit Verbesserung des Schwerpunkts.

Weiter ist es vorgesehen, für einen Systemausfall etwa der Hydraulik bei einem Kran eine Rückkehr einer eine schwere Last haltenden Greifereinheit konstruktionsbedingt in einen stabilen Zustand durchzuführen. Sensoren können dazu eingesetzt werden, die Lastsicherung zu kontrollieren.

Trotz der vorhandenen Sicherheitseinrichtungen kommt es immer wieder zu Überlast- und Instabilitätszuständen, die schlimmstenfalls zu einem Umkippen des betreffenden Krans führen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Sicherheitsvorrichtung vorzusehen, die das Kippen insbesondere von Kranen verhindert.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß bei einer Sicherheitsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung zur Verhinderung des Kippens von Hubvorrichtungen, insbesondere Kranen, umfaßt mindestens ein in der Position verstellbares Lastaufnahmemittel, einen Lastsensor, einen Positionssensor, eine Steuer- und Überwachungseinrichtung und eine Warneinrichtung. Es ist ein Sensor zur fortlaufenden Erfassung der horizontalen und/oder vertikalen Ausrichtposition des Krans für die Dauer von dessen Aufstellung vorgesehen. In der Steuer- und Überwachungseinrichtung ist eine Vergleichseinrichtung vorgesehen, die ein gespeichertes Ausrichtpositionssignal mit einem von dem Ausrichtpositionssensor übermittelten aktuellen Ausrichtpositionssignal vergleicht und ein Positionssignal an die Steuer- und Überwachnungseinrichtung ausgibt. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Werts des Positionssignals gibt die Steuer- und Überwachungseinrichtung ein Aktivierungssignal an die Warneinrichtung, das diese auslöst.

Die Erfindung sieht somit vor, fortlaufend die Position eines Krans oder einer anderen Hubvorrichtung zu erfassen. Auf diese Weise kann dem häufig auftretenden nachteiligen Effekt Rechnung getragen werden, daß ein Kran auf nicht stabilem Untergrund positioniert ist oder der Untergrund infolge der hohen Belastung nachgibt und allmählich eine Schrägstellung des Krans erfolgt, die im Endeffekt bei späterer Belastung ein Kippen des Krans bewirken kann. Gibt somit der Untergrund nach, wird dies durch die fortlaufende Positionserfassung festgestellt und es können dann Maßnahmen getroffen werden, beispielsweise eine Neuausrichtung des Krans, Verfestigung

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bzw. Stabilisierung des Untergrundes, etc. Die Gefahr von-Unfällen ist so deutlich verringert.

Ebenso kann durch die erfindungsgemäße Positionserfassung auch ein allmähliches Kippen des Krans durch Überlastung oder fehlerhafte Betätigung der Laufkatze, des Auslegers, etc. noch zu einem frühen Zeitpunkt verhindert werden. Der Sensor erfaßt eine Ausrichtsabweichung, bevor dies der Bedienungsperson möglich ist, und es können Gegenmaßnahmen, beispielsweise Rückführung der Laufkatze, etc. getroffen werden.

Zugleich kann die erfindungsgemäße Sicherheitsvorrichtung weiter mit einem Überlastsensor ausgestattet sein derart, daß ein Sensor zur fortlaufenden Erfassung des Lastdrehmoments des Krans für die Dauer von dessen Aufstellung vorgesehen ist. Die Vergleichseinrichtung in der Steuer- und Überwachungseinrichtung vergleicht ein gespeichertes Lastdrehmomentsignal mit einem von dem Lastdrehmomentsensor übermittelten aktuellen Lastdrehmomentsignal und gibt ein resultierendes Lastdrehmomentsignal an die Steuer- und Überwachungseinrichtung aus. Diese gibt ein Aktivierungssignal an die Warneinrichtung in dem Fall aus, daß ein vorgegebener Wert des Lastdrehmoment-Signals überschritten wird, so daß die Warneinrichtung ausgelöst wird. Durch diese Maßnahme kann bei fortlaufendem Betrieb eine Überbelastung des Krans bzw. Auslegers festgestellt werden, ebenso ein zu weites Hinausziehen der Laufkatze, auch eine Schrägziehung durch unzulässige Belastung des Auslegers bei hängender Last verhindert werden.

Auch im Falle zu starken Windes kann dies erfindungsgemäß zu einer Stillsetzung des Krans führen. In diesem Fall ist ein Windstärkesensor vorgesehen und die Vergleichseinrichtung vergleicht ein gespeichertes Windstärkesignal mit einem übermittelten aktuellen Windstärkesignal und gibt ein Windstärkesignal an die Steuer- und Überwachungseinrichtung aus, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Werts ein Aktivierungssignal an die Warneinrichtung ausgibt, das diese auslöst.

Ebenso kann für weitere Betriebszustände und/oder Arbeitspositionen vorgesehen sein, daß die Steuer- und Überwachungseinrichtung bei Erfassung entsprechender Positions- und Lastdrehmomentswerte ein Aktivierungssignal an die Warneinrichtung ausgibt. Diese kann ein optisches Signal und/oder ein aktustisches Signal ausgeben, die beispielsweise am Steuerpult durch den Kranführer wahrgenommen werden können. Ebenso können sie auch außen sichtbar sein, so daß noch ein vorhergehendes Räumen der Umgebung des Krans im Falle eines Kippens möglich ist,

Es kann auch vorteilhaft eine Sperreinrichtung vorgesehen sein, die bei Vorhandensein eines Aktivierungssignals für die Warneinrichtung den Kran abschaltet oder sperrt und den Betrieb erst wieder freigibt, wenn die Steuer- und Überwachungseinrichtung kein Aktivierungssignal mehr an die Warneinrichtung ausgibt. So kann beispielsweise am Morgen nach einer Nacht, während der der Kran aufgrund Nachgeben des Untergrundes eine Schrägstellung eingenommen hat, der Kranführer den Kran nicht mehr in Betrieb setzen. Erst muß der Kran wieder ausgerichtet und auch der Untergrund verfestigt werden, und anschließend kann der Kran wieder bedient werden.

Die Sensoren können so ausgebildet sein, daß eine Abtastung, beispielsweise mittels Laser vorgesehen ist. Auch kann beispielsweise zur Anzeige für den Kranführer eine optische Niveauanzeige am Steuerpult vorhanden sein. Die Schaltung der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung kann in die Kran-Steuerschaltung integriert sein und beispielsweise als Baustein (Chip) ausgeführt sein.

Eine große Betriebssicherheit ist auch weiter gewährleistet dadurch, daß die Steuer- und Überwachungseinrichtung bei Vorhandensein eines Aktivierungssignals für die Warneinrichtung ein automatisches Rückstellsicherheitssignal ausgibt, durch das der Kran in einen sicheren Betriebszustand zurückgeführt wird. Beispielsweise, wenn die Laufkatze zu weit hinausgezogen

.wird, erfolgt automatisch eine Rückführung der Laufkatze,, so daß das wirkende Lastdrehmoment geringer wird und der Kran sich nicht mehr in Kippgefahr befindet.

Die Erfindung wird im folgenden beispielsweise anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Turmdrehkrans und

Fig. 2 ein schematisches Blockdiagramm der Sicherheitsvorrichtung.

Die Darstellung des Turmdrehkrans in Fig.l dient lediglich zu Veranschaulichungzwecken.

Fig. 2 zeigt schematisch den Aufbau der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung.

Mit 2 ist ein Sensor zur fortlaufenden Erfassung der horizontalen und Schräg- oder vertikalen Ausrichtposition des Krans veranschaulicht, der fortlaufend ein Positionssignal an eine mit 6 gekennzeichnete Steuer- und Überwachungseinrichtung abgibt . Ein Sensor 4 dient zur fortlaufenden Erfassung des Lastdrehmoments des Krans, ebenfalls für die Dauer von dessen Aufstellung, und gibt ebenfalls ein Signal an die Steuer- und Überwachungseinrichtung aus.

Die Steuer- und Überwachungseinrichtung 6 umfaßt eine Vergleichseinrichtung, die ein gespeichertes Ausrichtpositionssignal mit dem von dem Sensor 2 übermittelten Ausrichtpositionssignal vergleicht. Ebenso ist eine Vergleichseinrichtung vorgesehen, die ein gespeichertes Lastdrehmomentsignal mit einem von dem Sensor 4 übermittelten Lastdrehmomentsignal vergleicht. Die jeweils aus dem Vergleich resultierenden Signale werden an eine Warneinrichtung 8 und/oder eine Sperreinrichtung 10 ausgegeben. Die Warneinrichtung 8 gibt ein optisches und/oder akustisches Signal aus, das den Kranführer über das

Vorliegen einer Gefahr oder drohenden Gefahrensituation in Kenntnis setzt. Die Sperreinrichtung 10 hingegen schaltet den Kran ab oder sperrt den Weiterbetrieb des Krans im Fall, daß ihr von der Steuer- und Überwachungseinrichtung ein entsprechendes Signal übermittelt wird.

Durch diesen Aufbau der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung kann verhindert werden, daß auftretende Destabilisierungen des Krans zu einem Kippen desselben führen. Diese Situationen können durch Nachgeben des Untergrundes, Überbelastung des Auslegers, ebenso aber auch durch Manipulationen und nach-.folgendes Überschreiten von Grenzwerten durch den Kranführer oder andere Bedienungspersonen herbeigeführt werden und werden durch die Erfindung verhindert.

Claims

1. Sicherheitsvorrichtung zur Verhinderung des Kippens von Hubvorrichtungen, insbesondere Kranen, mit mindestens einem in der Position verstellbaren Lastaufnahmemittel, einem Lastsensor, einem Positionssensor (2), einer Steuer- und Überwachungseinrichtung (6) und einer Warneinrichtung (8), dadurch gekennzeichnet, daß
ein Sensor (2) zur fortlaufenden Erfassung der horizontalen und/oder vertikalen Ausrichtposition des Krans für die Dauer von dessen Aufstellung vorgesehen ist,
eine Vergleichseinrichtung in der Steuer- und Überwachungseinrichtung (6) vorgesehen ist, die ein gespeichertes Ausrichtpositionssignal mit einem von dem Ausrichtpositionssensor übermittelten aktuellen Ausrichtpositionssignal vergleicht und ein Positionssignal an die Steuer- und Überwachungseinrichtung ausgibt,
die Steuer- und Überwachungseinrichtung (6) bei Überschreiten eines vorgegebenen Werts des Positionssignals ein Aktivierungssignal an die Warneinrichtung (8) ausgibt, das diese auslöst.

2. Sicherheitsvorrichtung zur Verhinderung des Kippens von Hubvorrichtungen, insbesondere Kranen, mit mindestens einem in der Position verstellbaren Lastaufnahmemittel, einem Lastsensor, einem Überlastsensor, einer Steuer- und Überwachungseinrichtung (6) und einer Warneinrichtung (8), nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Sensor (4) zur fortlaufenden Erfassung des Lastdrehmoments des Krans für die Dauer von dessen Aufstellung vorgesehen ist,
eine Vergleichseinrichtung in der Steuer- und Überwachungseinrichtung (6) vorgesehen ist, die ein gespeichertes Lastdrehmomentsignal mit einem von dem Lastdrehmomentsensor übermittelten aktuellen Lastdrehmomentsignal vergleicht und ein resultierendes Lastdrehmomentsignal an die Steuer- und Überwachungseinrichtung (6) ausgibt,
die Steuer- und Überwachungseinrichtung (6) bei Überschreiten eines vorgegebenen Werts des Lastdrehmomentsignals ein Aktivierungssignal an die Warneinrichtung (8) ausgibt, das diese auslöst.

3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß
ein Windstärkesensor vorgesehen ist,
die Vergleichseinrichtung in der Steuer- und Überwachungseinrichtung ein gespeichertes Windstärkesignal mit einem übermittelten aktuellen Windstärkesignal vergleicht und ein Windstärkesignal an die Steuer- und Überwachungseinrichtung ausgibt, und
die Steuer- und Überwachungseinrichtung bei Überschreiten eines vorgegebenen Werts des Windstärkesignals ein Aktivierungssignal an die Warneinrichtung ausgibt, das diese auslöst.

4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Überwachungseinrichtung ein Aktivierungssignal an die Warneinrichtung (8) ausgibt, wenn für bestimmte Betriebszustände und/ oder Arbeitspositionen vorgegegene Positions- und Lastmomentwerte überschritten werden.

5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (8) ein optisches Signal ausgibt.

6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Warneinrichtung (8) ein akustisches Signal ausgibt.

7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperreinrichtung (10) vorgesehen ist, die bei Vorhandensein eines Aktivierungssignals für die Warneinrichtung (8) den Kran abschaltet oder sperrt und den Betrieb erst wieder freigibt, wenn die Steuer- und Überwachungseinrichtung (6) kein Aktivierungssignal mehr an die Warneinrichtung ausgibt.

8. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine optische Abtastung, beispielsweise mittels Laser, durch den Positionssensor oder Windstärkesensor vorgesehen ist.

9. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer- und Überwachungseinrichtung bei Vorhandensein eines Aktivierungssignals für die Warneinrichtung ein automatisches Rückstellsicherheitssignal ausgibt, durch das der Kran in einen sicheren Betriebszustand zurückgeführt wird.