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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Mobilkran mit aus- und einfahrbaren Abstützzylindern sowie ein Verfahren zur Abstützung des Mobilkrans.
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Ein Mobilkran umfasst üblicherweise Abstützholme und daran angeordnete Abstützzylinder, mit deren Hilfe das Fahrzeug abgestützt werden kann. Üblicherweise sind vier Abstützholme mit jeweils einem daran angeordneten Abstützzylinder vorgesehen. Unabhängig von der konkreten Anordnung und Anzahl der Abstützholme und Abstützzylinder ist zur Gewährleistung der Standsicherheit des Mobilkrans wesentlich, dass der Mobilkran nach dem Abstützvorgang eine Längs- und Querneigung von 0 ° aufweist. Durch unterschiedliche Verteilung der Stützkräfte an den Abstützzylindern oder weil der Kran auf Rädern oder Raupe steht, kann während des Abstützvorgangs der Fall eintreten, dass eine oder zwei Stützen bei Neigung 0° abheben, d.h. keinen Bodenkontakt aufweisen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Mobilkran der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, dass dieser nach dem Abstützvorgang die gewünschte Längs- und Querneigung von 0 ° aufweist bzw. dass alle Abstützzylinder nach dem Abstützvorgang Bodenkontakt haben und somit zur Abstützung des Mobilkrans beitragen.
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Diese Aufgabe wird durch einen Mobilkran mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bei dem Mobilkran gemäß der vorliegenden Erfindung kann es sich beispielsweise um einen Raupenkran handeln, wie er beispielsweise aus der
DE 100 20 270 A1 , auf die insoweit Bezug genommen wird, bekannt ist oder auch um einen Kran auf einem Räderfahrwerk.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Mobilkran Erfassungsmittel zur Erfassung der Stützkräfte in den Abstützzylindern oder zur Erfassung von die Stützkräfte repräsentierenden Parametern, wie beispielsweise des Druckes in den Abstützzylindern, sowie eine Steuereinrichtung aufweist, die mit den Erfassungsmitteln in Verbindung steht und die derart ausgeführt ist, dass sie das Ausfahren und/oder das Einfahren der Abstützzylinder in Abhängigkeit von den mittels der Erfassungsmittel erfaßten Stützkräften oder Parametern steuert. Das Ausfahren und/oder Einfahren der Abstützzylinder wird somit in Abhängigkeit von der aktuellen Stützkraft des jeweiligen Zylinders gesteuert.
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Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Mobilkran, der wenigstens einen Neigungsgeber zur Erfassung der Neigung des Mobilkrans sowie eine Steuereinrichtung aufweist, die mit dem Neigungsgeber in Verbindung steht und die derart ausgeführt ist, dass sie das Ausfahren und/oder das Einfahren der Abstützzylinder in Abhängigkeit von der mittels des Neigungsgebers erfaßten Neigung des Mobilkrans steuert. Bei dieser Ausgestaltung der Erfindung wird der Ausfahr- bzw. Einfahrvorgang der Abstützzylinder somit in Abhängigkeit von der Neigung des Mobilkrans gesteuert.
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Denkbar ist des Weiteren einen Mobilkran mit aus- und einfahrbaren Abstützholmen, d. h. Schiebeholmen, zur Abstützung des Mobilkrans, wobei wenigstens eine Steuer- oder Regeleinheit vorgesehen ist, die derart ausgeführt ist, dass sie das automatische Ausfahren wenigstens eines der Abstützholme veranlasst, bis eine Sollposition erreicht ist. Denkbar ist es, dass diskrete oder analoge Sensoren die Ausschubposition feststellen und die Werte einer Steuerung, beispielsweise der Kransteuerung liefern. Diskrete Sensoren sind beispielsweise aus der
DE 20 2005 015 516 U1 bekannt, auf die insoweit Bezug genommen wird.
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Denkbar ist es, dass der Kranführer eine Sollposition in die Kransteuerung eingibt. Diese kann aus hinterlegten Werten ausgewählt oder auch direkt eingegeben werden. Die Soll-Positionen vorzugsweise der einsehbaren Holme werden dann automatisch angefahren.
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Denkbar ist es, dass die Steuereinheit derart ausgeführt ist, dass sie das Ausfahren und/oder das Einfahren der Abstützholme mit variabler, d. h. mit verschiedenen Geschwindigkeiten automatisch vornimmt. Dadurch kann erreicht werden, dass die Soll-Position schneller erreicht wird. Denkbar ist es, eine hohe Verfahrgeschwindigkeit vorzusehen, wenn der Abstand zwischen der Ist- und der Soll-Position vergleichsweise groß ist, und bei Annäherung an die Soll-Position die Geschwindigkeit zu verringern.
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Zur Ansteuerung der zum Ausschieben der Holme vorgesehenen Ausschubzylinder können Proportionalventile eingesetzt werden. Diese können auch für das automatische und exakte Anfahren der Soll-Positionen eingesetzt werden.
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Ein Vorteil ist eine Zeitersparnis beim Rüsten des Krans und eine Erhöhung der Sicherheit. Denkbar ist es, dass fehlerhafte Eingaben über den Rüstzustand, wie die Ausschublänge der Holme, dem Kranfahrer zumindest angezeigt oder sogar vermieden werden. Eine vollständig korrekte Eingabe des Rüstzustandes ist die Basis für die Arbeit der Lastmomentbegrenzung.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Aus- bzw. Einfahren der Abstützzylinder sowohl in Abhängigkeit von den aktuellen Stützkräften als auch in Abhängigkeit von der erfaßten Neigung des Mobilkrans erfolgt.
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In einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Mittel zur Erfassung der Stützkräfte Druckaufnehmer umfassen, die den Druck in den Abstützzylindern kolben- und ringseitig oder nur kolbenseitig erfassen. Eine ringseitige Erfassung ist notwendig, wenn beim Einfahren der Abstützzylinder diese kolbenseitig mit Druck beaufschlagt werden, wie dies unten näher erläutert wird.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Steuereinheit derart ausgeführt ist, dass sie die Ausfahrgeschwindigkeit der Abstützzylinder in Abhängigkeit von der mittels des Neigungsgebers erfaßten Neigung steuert. Denkbar ist beispielsweise, dass die Abweichung der Abstützzylinder zur Neigung 0 ° in einer ersten Richtung und/oder in einer zweiten Richtung erfaßt wird und dass die Steuereinheit derart ausgeführt ist, dass sie die Abstützzylinder mit einer Geschwindigkeit ausfährt, die mit der Abweichung der Abstützzylinder zur Neigung 0° in der genannten ersten bzw. zweiten Richtung zunimmt. Die Geschwindigkeit der einzelnen Zylinder wird erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der Abweichung zur Neigung 0 ° gesteuert.
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Denkbar ist beispielsweise, dass sich die Zylinder mit einer Grundgeschwindigkeit bewegen und mit steigender Abweichung von der Neigung 0 ° schneller ausgefahren werden.
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Bei der genannten ersten Richtung kann es sich um die Längsrichtung, d. h. eine Richtung in oder parallel zur Längsachse des Mobilkrans und bei der genannten zweiten Richtung um eine Querrichtung handeln, die auf der Längsachse senkrecht steht.
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Die Steuereinheit ist erfindungsgemäß derart ausgeführt, dass sie beim Ausfahrvorgang die Abstützzylinder, an denen keine Stützkräfte anliegen oder bei denen die Stützkräfte unter einem Grenzwert liegen, ausfährt und die anderen Abstützzylinder stoppt oder mit demgegenüber verminderter Geschwindigkeit ausfährt. Daraus ergibt sich, dass nicht oder nur wenig belastete Stützen schneller ausgefahren werden, woraus sich nicht nur der Vorteil ergibt, dass alle Stützen nach dem Abstützvorgang tragen, sondern auch der weitere Vorteil, dass der Abstützvorgang insgesamt schneller abläuft.
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Ebenso ist es denkbar, dass die Steuereinheit derart ausgeführt ist, dass sie beim Einfahrvorgang die Abstützzylinder, an denen eine Stützkraft oder eine über einem Grenzwert liegende Stützkraft anliegt, einfährt, und die anderen Abstützzylinder stoppt oder mit demgegenüber verminderter Geschwindigkeit einfährt.
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Um zu verhindern, dass die Abstützzylinder beim automatischen Einfahren stehen bleiben, weil die aktuelle Stützkraft den Wert Null annimmt oder unterhalb eines Grenzwertes liegt, etwa weil das Fahrzeug auf Reifen oder Raupe steht, werden alle Stützen eingefahren, sobald festgestellt wird, dass zwei benachbarte Stützen, beispielsweise vorne rechts und vorne links oder vorne rechts und hinten rechts abgehoben haben.
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Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Abstützung eines Mobilkrans mittels aus- und einfahrbaren Abstützzylindern, das dadurch gekennzeichnet ist, dass das Ausfahren und/oder das Einfahren der Abstützzylinder in Abhängigkeit von der Neigung des Mobilkrans und/oder in Abhängigkeit von den an den Abstützzylindern anliegenden Stützkräften erfolgt.
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Denkbar ist des Weiteren ein Verfahren zur Abstützung eines Mobilkrans mittels aus- und einfahrbarer Abstützholme, wobei wenigstens einer Abstützholme automatisch ausgefahren wird, bis eine Soll-Wert-Position erreicht ist.
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In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung wird/werden das/die Verfahren durch die Steuereinheit eines Mobilkrans gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausgeführt. Ferner ist das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise derart ausgestaltet, dass es die durch die Steuereinheit des Mobilkrans gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 ausführbaren Verfahrensschritte umfasst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Verfahren sind Gegenstand der Ansprüche 14 bis 22.
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Denkbar ist es beispielsweise, dass diskrete oder analoge Sensoren die Ausschubposition der Holme feststellen und die entsprechenden Ist-Werte der Kransteuerung liefern. Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass beispielsweise über eine Funkfernsteuerung oder auch über eine sonstige Steuerung der Kranführer eine Soll-Position der Kransteuerung vorgibt, die er entweder aus hinterlegten Werten auswählt oder direkt in die Steuerung eingibt. Sodann werden vorzugsweise die einsehbaren Schiebeholme in die Soll-Position automatisch verfahren. Dies kann mit verschiedenen Geschwindigkeiten automatisch erfolgen, was den Vorteil mit sich bringt, dass die Soll-Position schneller erreicht wird. Hierbei können zur Ansteuerung der Ausschubzylinder Proportionalventile eingesetzt werden, die auch für das automatische und exakte Anfahren von Soll-Positionen notwendig sein können.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Abstützzylinder beim Ausfahrvorgang mit einer Geschwindigkeit ausgefahren werden, die mit zunehmender Neigung des Mobilkrans gegenüber der Horizontalen zunimmt. Denkbar ist ferner, dass die Abstützzylinder beim Ausfahrvorgang mit einer Geschwindigkeit ausgefahren werden, die aus einer für alle Abstützzylinder gleichen Grundgeschwindigkeit gebildet wird, die in Abhängigkeit von der Neigung des Mobilkrans erhöht wird.
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Die Abstützzylinder können mit einer Geschwindigkeit vZyl ausgefahren werden, die sich aus der Beziehung vZyl = vmin + Δx0 Px + Δy0 Py ergibt, wobei vmin eine Grundgeschwindigkeit darstellt, mit der die Zylinder ausgefahren werden, wenn der Mobilkran keine Neigung aufweist, wobei Δx0 und Δy0 Abweichungen der Neigung des Mobilkrans von der Horizontalen in einer x-Richtung und in einer dazu senkrechten y-Richtung bedeuten und wobei Px und Py für die einzelnen Abstützzylinder charakteristische Parameter darstellen. Bei den Faktoren Px und Py handelt es sich um kranspezifische Faktoren, die in x- und y-Richtung unterschiedlich sind. Begründet sind die Faktoren in der Krangeometrie und in dem Umstand, dass ein Schwingen des Krans zu vermeiden ist.
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Weiterhin kann vorgesehen sein, dass beim Ausfahrvorgang die Abstützzylinder, an denen keine Stützkräfte anliegen oder bei denen die Stützkräfte unter einem Grenzwert liegen, ausgefahren werden und die anderen Abstützzylinder gestoppt oder mit demgegenüber verminderter Geschwindigkeit ausgefahren werden. Ebenfalls kann vorgesehen sein, dass beim Einfahrvorgang die Abstützzylinder, an denen eine Stützkraft oder eine über einem Grenzwert liegende Stützkraft anliegt eingefahren werden, und die anderen Abstützzylinder gestoppt oder mit demgegenüber verminderter Geschwindigkeit eingefahren werden.
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Wie oben ausgeführt, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass alle Stützen eingefahren werden, wenn an zwei benachbarten Abstützzylindern keine Stützkräfte anliegen oder die anliegenden Stützkräfte unter einem Grenzwert liegen, um zu verhindern, dass die Abstützzylinder beim automatischen Einfahren stehen bleiben.
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Um das Bremsventil im Zylinder zu öffnen, wird beim Einfahrvorgang der Abstützzylinder dieser kolbenseitig mit Druck beaufschlagt. Daraus ergibt sich, dass der gemessene Lastdruck und somit auch die darauf basierend ermittelte Stützkraft nicht der tatsächlichen Last der Stütze entspricht und damit nicht dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrundegelegt werden kann. Um dennoch zu erreichen, dass das Abheben einer Stütze bei angesteuertem Zylinder erkannt werden kann, ist ein zweiter Druckaufnehmer ringseitig vorgesehen, mittels dessen der zusätzlich aufgebracht Druck erfaßt wird. Auf der Grundlage einer Differenzdruckbildung kann auf den tatsächlichen Lastdruck rückgeschlossen werden. Damit kann auch beim Einfahren stets der tatsächliche Lastdruck bestimmt werden. Ein weiterer Vorteil ergibt sich dabei daraus, dass Meßfehler durch Reibung im Zylinder kompensiert werden können.
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Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
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Die einzige Figur zeigt einen Mobilkran gemäß der vorliegenden Erfindung in schematischer Draufsicht.
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1 zeigt den Mobilkran 10 mit vier Abstützholmen 20 sowie mit vier in deren Endbereich vertikal ein- und ausfahrbaren Abstützzylindern 30, mit deren Hilfe der Kran 10 abgestützt werden kann. Die Neigung des Krans kann durch Aus- und Einfahren der Abstützzylinder 30 von mehreren Bedienstellen aus verändert werden.
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Das Bezugszeichen 40 kennzeichnet den Drehkranz, innerhalb dessen im Rahmen des Unterwagens ein nicht näher dargestellter Neigungsgeber angebracht ist, mit dem die Neigung des Krans 10 gegenüber der Horizontalen sowohl in x- als auch in y-Richtung ermittelt werden kann.
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Des Weiteren ist vorgesehen, dass jeder der Abstützzylinder 30 über ebenfalls nicht näher dargestellte Drucksensoren verfügt, mittels derer der Druck und damit auch die Stützkraft in den jeweiligen Abstützzylindern 30 ermittelt werden kann.
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Die Stützen 30 werden hydraulisch ein- und ausgefahren, wobei die genannten Drucksensoren bzw. Druckaufnehmer vorzugsweise in Kolben- und Ringseite oder auch nur auf der Kolbenseite angeordnet sind.
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Die hydraulischen Abstützzylinder 30 werden über Proportionalventile angesteuert, wodurch sich die Ein- und Ausfahrgeschwindigkeit verändern lässt.
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Der Mobilkran 10 verfügt ferner über eine nicht dargestellte Steuereinheit, mittels derer die Ausfahrgeschwindigkeit der Abstützzylinder 30 in Abhängigkeit von der Neigung des Mobilkrans 10 gesteuert wird und die sicherstellt, dass nach dem Abstützvorgang von allen vier Abstützzylindern 30 Stützkräfte aufgenommen werden, d. h. dass eine möglichst gleichmäßige Verteilung der Stützkräfte vorliegt.
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Die Einzelbewegungen der vier Abstützholme 20 und Abstützzylinder 30 können per Bedieneinheit manuell gesteuert werden. Außerdem verfügen die Bedieneinheiten über jeweils zwei Tasten für „Abstützzylinder in Niveau aus- bzw. einfahren“.
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Die Steuereinheit des erfindungsgemäßen Mobilkrans führt einen automatischen Abstützvorgang durch, bei dem die Abstützzylinder 30 in Abhängigkeit von der Neigung, die mittels des Neigungsgebers ermittelt wurde, und der Stützkräfte, die über Drucksensoren in den Abstützzylindern 30 ermittelt wurden, aus- bzw. eingefahren werden.
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Der Neigungsgeber ermittelt die Neigung des Mobilkrans gemäß der Figur in x-Richtung und in y-Richtung. Diese Werte werden der Steuereinheit übergeben, die daraus Abweichungen des Mobilkrans in x-Richtung bzw. y-Richtung gegenüber den Horizontalen ermittelt. Diese Abweichungen werden im Folgenden als Δx0 und Δy0 bezeichnet.
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Die Steuereinheit bewegt alle vier Abstützzylinder 30 mit einer Grundgeschwindigkeit vmin, die in Abhängigkeit von der ermittelten Neigung in x- oder y-Richtung verändert wird. Betragen die Werte Δx0 und Δy0 jeweils Null, d.h. steht der Mobilkran 10 horizontal, entspricht die Ausfahrgeschwindigkeit vZyl der Zylinder der Grundgeschwindigkeit vmin. Werden jedoch in x- oder in y-Richtung oder in beiden Richtungen Abweichungen zur Horizontalen festgestellt, wird die jeweilige Geschwindigkeit, mit der Abstützzylinder ausgefahren werden gemäß der Formel vZyl = vmin + Δx0 Px + Δy0 Py ermittelt, wobei Px und Py die oben genannten Faktoren darstellen. Aus der angegebenen formelmäßigen Beziehung ergibt sich, dass die Zylindergeschwindigkeit mit zunehmender Neigung ansteigt. Je kleiner die Abweichung von der Horizontalen wird, desto stärker nähert sich die Zylindergeschwindigkeit der Grundgeschwindigkeit.
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Die Steuereinheit des erfindungsgemäßen Mobilkrans ist nicht nur mit dem genannten Neigungsgeber, sondern auch mit den Drucksensoren in den Abstützzylindern 30 verbunden und erhält von diesen oder berechnet aus den übergebenen Werten Stützkräfte an den vier Abstützzylindern 30. Wie oben ausgeführt, ist grundsätzlich denkbar, dass durch unterschiedliche Verteilung der Stützkräfte an den vier Abstützzylindern oder weil der Kran auf Reifen bzw. auf der Raupe steht, eine oder zwei Stützen während des Abstützvorgangs bei Neigung 0 ° abheben, was unerwünscht ist und was erfindungsgemäß verhindert werden soll.
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Um zu erkennen, dass eine Stütze keinen Bodenkontakt hat, wird die aktuelle Stützkraft des Abstützzylinders 30 herangezogen. Fällt die aktuelle Stützkraft unter eine Stützkraftgrenze, wird angenommen, dass die Stütze „frei“ ist. Anderenfalls wird angenommen, dass die Stütze Bodenkontakt hat. Aufgrund der Zustände „frei“ oder „Bodenkontakt“ der Stützen 30 können beim automatischen Abstützen die entsprechenden Zylinder gestoppt werden. Dabei geht die erfindungsgemäße Steuereinrichtung derart vor, dass sie beim Ausfahren die Abstützzylinder anhält, die Stützkraft anzeigen und dass die freien Stützen, d. h. die ohne Bodenkontakt oder mit geringem Stützkraft nachgefahren werden. Umgekehrt werden beim Einfahren der Stützen entsprechend diejenigen Zylinder angehalten, die keine oder nur eine unter einem Grenzwert liegende Stützkraft anzeigen.
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Um zu vermeiden, dass die Zylinder beim automatischen Einfahren stehen bleiben, weil das Fahrzeug auf Reifen oder Raupe steht, werden alle Stützen eingefahren, sobald zwei nebeneinander liegende Stützen (vorne rechts, vorne links oder hinten rechts, hinten links oder vorne rechts und hinten rechts oder vorne links und hinten links) abgehoben haben.
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Wie oben ausgeführt, besteht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung darin, dass Drucksensoren nicht nur auf der Kolbenseite, sondern vorzugsweise auch auf der Ringseite angeordnet sind. Der Hintergrund ist Folgender: Beim Einfahren der Abstützzylinder wird dieser kolbenseitig mit Druck beaufschlagt, um das Bremsventil im Zylinder zu öffnen. Dies hat den Nachteil, dass der gemessene Lastdruck und damit die Stützkraft nicht der tatsächlichen Last der Stütze entspricht. Daher kann das Abheben der Stütze bei angesteuertem Zylinder nicht erkannt werden. Somit ist ein zweiter Druckaufnehmer ringseitig notwendig, um dieses Problem zu beheben. Dies hat den Vorteil, dass immer der tatsächliche Lastdruck bestimmt werden kann, selbst wenn der Abstützzylinder kolbenseitig mit Druck beaufschlagt wird, um das Bremsventil zu öffnen.
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Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass Meßfehler durch Reibung im Zylinder kompensiert werden können.