DE20219282U1

DE20219282U1 - Überlastsicherung für einen Kran

Info

Publication number: DE20219282U1
Application number: DE20219282U
Authority: DE
Original assignee: Liebherr Werk Nenzing GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Nenzing GmbH
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-04-15
Anticipated expiration: 2012-12-13

Abstract

Überlastsicherung für einen Kran (1), insbesondere Offshorekran, mit einer Lasterfassungseinrichtung (20), einer Kupplung (18) zum An- und Abkuppeln einer Hubseilwinde (7) an einen bzw. von einem Hubseilwindenantrieb (8), einer Hubseilbremse (19) sowie einer Steuereinrichtung (10) zum Ansteuern der Kupplung (18) und der Hubseilbremse (19) in Abhängigkeit einer von der Lasterfassungseinrichtung (20) auf den Kran (1) wirkenden Last, wobei die Steuereinrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass die Kupplung (18) ausgekuppelt und die Hubseilbremse (19) betätigt wird, wenn die von der Lasterfassungseinrichtung (20) erfasste Last eine Auskuppellast (L_a) überschreitet, die größer als eine Grenzlast SWL des Krans (1) und kleiner als eine Schadenslast (L_v) des Krans (1) ist, und die Kupplung (18) eingekuppelt wird, wenn die erfasste Last eine Einkuppellast Le unterschreitet, die größer als die Grenzlast SWL des Krans (1) und kleiner als die Schadenslast (L_v) des Krans (1) ist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Überlastsicherung für einen Kran, insbesondere Offshorekran.
Krane besitzen üblicherweise eine Überlastsicherung mit einer Steuereinrichtung, die verhindert, dass der Kran in den Überlastbereich hineingefahren wird. Dabei wird mittels einer Lasterfassungseinrichtung die auf den Kran wirkende Last erfasst und mit einer Grenzlast verglichen. Sobald eine zu große Last gehoben werden soll oder mit einer angehobenen Last die Ausladung beispielsweise durch Niederwippen des Kranauslegers soweit vergrößert werden soll, dass die Grenzlast erreicht werden würde, greift die Steuerungseinrichtung des Kranes ein und setzt die Kranantriebe außer Betrieb bzw. erlaubt nur noch eine Betätigung dahingehend, dass die auf den Kran wirkende Last verkleinert wird. Die Grenzlast kann dabei in Form einer an sich üblichen Grenzlastkurve in Abhängigkeit der Kranausladung für diverse Rüstzustände abgespeichert sein. Es wurde auch bereits vorgeschlagen, die Grenzlast als Grenzmoment zu definieren und das jeweils auf den Kran wirkende Lastmoment aus der jeweiligen Ausladung und der Hubseilkraft stets aktuell zu berechnen.
Diese Art der Überlastsicherung ist jedoch nicht für sämtliche möglichen Lastfälle ausreichend. Insbesondere bei Offshorekranen können Lastfälle auftreten, bei denen das bloße Abschalten der Kranantriebe zu einer Zerstörung des Kranes führen würde. Besonders gefährlich ist hier das Be- und Entladen eines Schiffes, das nicht bei ruhigem Wasser im Hafen, sondern bei höherem Seegang durchgeführt wird. Wird der Lasthaken eines auf einer Offshoreplattform stehenden Krans an einer zu schweren Last eingehängt, die auf einem Schiff liegt, kommt es zu einer Überbelastung des Krans, wenn sich das Schiff in ein Wellental absenkt. Noch gefährlicher ist der Fall, wenn sich der Lasthaken des Krans an einem schiffskörperfesten Bauteil verfängt und sich das Schiff dann in ein größeres Wellental absenkt bzw. wegbewegt. Die auftretenden Lasten würden zu einer Zerstörung des Krans führen, wenn die Überlastsicherung lediglich die Stellantriebe des Krans außer Betrieb setzt. Um eine Zerstörung des Krans in solchen Fällen zu verhindern, muss das Hubseil nachgelassen werden.
Es wurde bereits vorgeschlagen, in solchen Fällen, in denen durch ein Wegziehen des Lasthakens die Grenzlast des Krans erreicht wird, mit der Steuereinrichtung des Krans den Hubwindenantrieb zu betätigen, so dass die Hubwinde das Hubseil abspult. Die begrenzte Geschwindigkeit der bis dato verwendeten Hubwindenantriebe schränkt diese Form der Überlastsicherung jedoch auf moderate Wellenbedingungen ein. Bei sehr rauher See mit hohen Wellen können Überlastfälle eintreten, in denen das zu be- oder entladende Schiff sich so schnell in ein Wellental absenkt, dass über der Schadenslast des Krans liegende Lastspitzen erreicht werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Überlastsicherung für einen Kran zu schaffen, die die Nachteile des Standes der Technik vermeidet und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Vorzugsweise soll die Überlastsicherung eine Zerstörung des Krans unabhängig von den herrschenden Umweltbedingungen verhindern, wenn sich der Lasthaken an einem sich bewegenden Objekt verfängt, wobei die Betriebssicherheit des Krans auch bei aktivierter Überlastsicherung erhalten bleiben soll.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Überlastsicherung gemäß Schutzanspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Überlastsicherung sind Gegenstand der Unteransprüche.
Erfindungsgemäß besitzt die Überlastsicherung also eine Lasterfassungseinrichtung, eine Kupplung zum An- und Abkuppeln einer Hubseilwinde des Krans an einen bzw. von einem Hubseilwindenantrieb, eine Hubseilbremse sowie eine Steuereinrichtung zum Ansteuern der Kupplung und der Hubseilbremse in Abhängigkeit eines Signals der Lasterfassungseinrichtung, wobei die Steuereinrichtung derart ausgebildet ist, dass die Kupplung ausgekuppelt und die Hubseilbremse betätigt wird, wenn die von der Lasterfassungseinrichtung erfasste Last eine Auskuppellast überschreitet, die größer als eine Grenzlast des Krans und kleiner als eine Schadenslast des Krans ist, und wobei die Kupplung eingekuppelt wird, wenn die erfasste Last eine Einkuppellast unterscheidet, die vorzugsweise ebenfalls größer als die Grenzlast des Krans und kleiner als die Schadenslast des Krans ist. Durch das Abkuppeln des Hubseilwindenantriebs mittels einer zwischen die Hubseilwinde und den Hubseilwindenantrieb geschalteten Kupplungen kann auch unter rauhesten Bedingungen beispielsweise bei sich sehr schnell absenkenden Schiffen, die auf den Kran wirkende Last sehr schnell begrenzt werden. Das Nachlassen des Hubseils ist nicht an die Maximalgeschwindigkeit des Hubseilwindenantriebs gebunden. Zudem wird die Trägheit des Hubseilwindenantriebs umgangen. Durch die Hubseilbremse kann dabei ein gesteuertes Nachlassen des Seils mit einer gewünschten aufrecht erhaltenen Zugkraft des Hubseils bewirkt werden. Die Steuereinrichtung kann die Hubseilbremse entsprechend ansteuern, um eine variable Bremskraft zu erreichen. Das Abkuppeln des Hubseilantriebes in Abhängigkeit einer vorgegebenen Auskuppellast sowie das Wiedereinkuppeln in Abhängigkeit einer vorgegebenen Einkuppellast, die beide mindestens so groß sind wie die Grenzlast des Krans, stellt sicher, dass die Überlastsicherung nicht im normalen Betrieb schon vor Erreichen der Grenzlast aktiviert wird. Die Hubseilwinde kann nur dann ausgekuppelt werden, wenn durch die eingangs beschriebenen Lastfälle die eigentliche Grenzlastkurve des Krans überschritten wird. Dabei werden sowohl die Auskuppellast wie auch die Einkuppellast vorteilhafterweise derart gewählt, dass die Schadenslast kurve des Krans, bei deren Erreichen eine Beschädigung oder Zerstörung des Krans eintreten würde, nicht erreicht wird, wobei bei der Wahl der Auskuppellast berücksichtigt wird, dass unmittelbar nach dem Auskuppeln aufgrund der Trägheit des Systems trotzdem noch ein begrenzter Anstieg der auf den Kran wirkenden Last eintreten wird.
Vorteilhafterweise steuert die Steuereinrichtung die Kupplung und die Hubseilbremse derart, dass beim Nachlassen des Seils in den eingangs genannten Lastfällen die Hubseilkraft stets so hoch gehalten wird, dass die Kranbelastung zwischen der Grenzlast und der Schadenslast liegt. Die Grenzlast meint dabei die Last, bei der die Steuereinrichtung im normalen Kranbetrieb die Kranstellantriebe abstellt bzw. nur noch einen Betrieb zulässt, der die auf den Kran wirkende Last verringert, wobei allerdings auch bereits Steuerungen vorgeschlagen wurden, die über die Grenzlastkurve hinaus einen Betrieb des Krans mit verringerter Geschwindigkeit und verringerter Beschleunigung zulassen. Fällt beim Nachlassen des Hubseils bei aktivierter Überlastsicherung die auf den Kran wirkende Last unter die Einkuppellast, wird die Kupplung wieder eingekuppelt. Hierdurch wird verhindert, dass bei Unterschreiten der Grenzlast des Krans das Hubseil unbeabsichtigt nachgelassen wird.
In Weiterbildung der Erfindung kann die Auskuppellast der Einkuppellast entsprechen, wodurch sich die Bestimmung der beiden Lastwerte vereinfacht. Es ist jedoch auch möglich, die Einkuppellast niedriger als die Auskuppellast zu wählen, wobei beide jedoch größer als die Grenzlast des Krans gewählt werden. Vorteilhafterweise werden sowohl die Auskuppellast als auch die Einkuppellast in Abhängigkeit der Grenzlast, insbesondere proportional zu dieser Grenzlast bestimmt. Beispielsweise können die Auskuppellast und die Einkuppellast 150 % der Grenzlast des Krans betragen. Die Grenzlast des Krans selbst ist üblicherweise in Abhängigkeit der Ausladung des Krans festgelegt und kann in einer Speichereinrichtung der Steuereinrichtung abgespeichert sein. Es kann jedoch auch ein Grenzmoment abgespeichert werden, das mit dem jeweils aktuell berechneten Lastmoment verglichen wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführung der Erfindung steuert die Steuereinrichtung die Hubseilbremse derart an, dass die Hubseilkraft bei ausgekuppelter Kupplung, d. h. wenn der Hubseilwindenantrieb nicht mit der Hubseilwinde kraftflüssig verbunden ist, größer oder gleich der Grenzlast des Krans gehalten wird. Mit anderen Worten wird durch entsprechende Ansteuerung der Hubseilbremse verhindert, dass beim Nachlassen des Hubseils mit ausgekuppelten Hubseilantrieb die aktuelle Last unter die Grenzlast des Krans fällt. Vorzugsweise wird die Hubseilbremse derart gefahren, dass die von der Hubseilbremse bewirkte Hubseilkraft im wesentlichen der Grenzlast des Krans entspricht.
In Weiterbildung der Erfindung ist die Kupplung nicht in jeder beliebigen Stellung des Krans auskuppelbar. Die Überlastsicherung ist nur dann aktivierbar, wenn der Lasthaken in einem vorbestimmten Bereich ist. Insbesondere kann die Überlastsicherung nur dann freigeschaltet sein, wenn sich der Lasthaken in einem vorgegebenen Schwenkbereichsektor unterhalb einer Bodenfläche, auf der der Kran steht, befindet. Dies sind bei einem Offshorekran die Lasthakenstellungen, in denen der Lasthaken sich an einem zu be- oder entladenden Schiff oder einem damit festverbundenen Bauteil verfangen kann. Die Lasthakenpositionserfassungseinrichtung kann zur Bestimmung der Lasthakenposition einen Drehwinkelsensor aufweisen, der die Drehstellung des Krans um eine vertikale Achse erfasst. Sie kann ferner einen Auslegerwippwinkelsensorumfassen, der den Wippwinkel des Kranauslegers bezüglich einer horizontalen Wippachse erfasst. Bei teleskopierbarem Kranausleger kann ein Längensensor vorgesehen sein, der die Kranauslegerlänge angibt. Schließlich ist ein Hubseillängensensor vorgesehen, der die abgespulte Seillänge des Hubseils mit einem entsprechenden Signal angibt. Aus den entsprechenden Signalen der einzelnen Sensoren kann die Steuereinrichtung die aktuelle Position des Lasthakens bestimmen. Befindet sich der Lasthaken in einem vorgegebenen Bereich, wird die Überlastsicherung sozusagen scharf gestellt. Tritt ein Lastfall ein, bei dem die Grenzlast überschritten wird, steuert die Steuereinrichtung sodann die Kupplung und die Hubseilbremse in der zuvor genannten Art und Weise an.
Die Lasterfassungseinrichtung, mittels derer die Lastfälle, bei denen die Grenzlast überschritten wird, erfasst wird, kann einen Hubseilkraftsensor sowie einen Ausladungssensor umfassen, so dass die aktuell auf den Kran wirkende Last mit der ausladungsabhängigen Grenzlast verglichen werden kann. Alternativ könnte auch eine Momentenerfassungseinrichtung vorgesehen sein, die das aktuell auf den Kran wirkende Lastmoment bestimmt.
Die Hubseilbremse ist vorzugsweise eine mechanische Hubwindenbremse, die die Hubwinde und damit das davon ablaufende Hubseil bremst. Eine Ausführung kann darin bestehen, dass eine Scheibenbremse mit der Hubwinde verbunden ist. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Bremstypen wie Trommelbremsen, Lamellenbremsen und dergleichen denkbar.
Die Kupplung zum Abkuppeln des Hubwindenantriebs kann als Scheiben- oder Lamellenkupplung ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Kupplung mit einem Getriebeelement eines Übertragungsgetriebes verbunden, das zwischen den Hubseilwindenantrieb und der Hubseilwinde vorgesehen ist. Die Kupplung gibt dabei das Getriebeelement frei oder blockiert es, so dass der Hubseilantrieb relativ zur Hubseilwinde leer umgeht oder der Kraftfluss geschlossen wird. Es wird also nicht der Hubseilwindenantrieb abgeschaltet sondern lediglich der Kraftfluss zwischen dem Hubseilantrieb und der Hubwinde unterbrochen bzw. geschlossen. In Weiterbildung der Erfindung kann das mit der Kupplung verbundene Getriebeelement ein Planetengetrieberad eines Planetengetriebes sein, das zwischen den Hubseilwindenantrieb und die Hubseilwinde geschaltet ist. Vorteilhafterweise wirkt die Kupplung auf ein schnelllaufendes Getriebeelement ein, das entsprechend kleine Momente überträt, d. h. das vor der Übersetzung des relativ kleinen Hubseilwindenantriebsmoments in das große Hubwindenmoment liegt. Hierdurch wirken auf die Kupplung verhältnismäßig kleine Kräfte und Momente.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
1: eine schematische Darstellung eines auf einer Offshoreplattform installierten Offshorekrans, der ein Containerschiff bei Seegang entlädt, mit einer Überlastsicherung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung,
2: eine schematische Darstellung der Hubseilwinde des Krans aus 1 mit einer Kupplung zwischen dem Hubseilwindenantrieb und der Hubseilwinde sowie einer Hubseilwindenbremse, die zusammen mit der Kupplung von einer Steuereinrichtung der Überlastsicherung angesteuert wird,
3: eine graphische Darstellung des funktionalen Zusammenhangs zwischen der Grenzlast SWL und der Schadenslast LV und der Ausladung r des Krans, und
4: ein Diagramm des Lastverlaufs über der Zeit bei Aktivierung der Überlastsicherung des Krans aus den vorhergehenden Figuren.
Der in 1 gezeichnete Kran 1 ist mittels eines Drehwerks um eine vertikale Achse drehbar auf einer Offshoreplattform 2 gelagert. Er besitzt einen um eine horizontalen Wippachse 3 wippbaren Ausleger 4, über dessen Spitze ein Hubseil 5 abläuft, dass einen Lasthaken 6 trägt. Das Hubseil 5 kann mittels einer Hubwinde 7 abgelassen und eingeholt werden, die fest auf dem drehbaren Stahlbaukorpus des Krans gelagert ist. Wie 2 zeigt, wird die Hubseilwinde 7 von einem Hubseilwindenantrieb 8 in Form zweier Hydraulikmotoren 9 angetrieben, die von einer Steuereinrichtung 10 des Krans 1 angesteuert werden. Die beiden Hydraulikmotoren 9 sind mit der Hubseilwinde 7 über ein mehrstufiges Planetengetriebe 11 gekoppelt. Sie treiben gemeinsam eine Eingangswelle 12 des Planetengetriebes 11 an, auf der ein Sonnenrad 13 sitzt, das die auf einem Planetenradträger 14 gelagerten Planetenräder antreibt, die mit der Umfangsverzahnung 15 eines drehbar gelagerten Getriebeelements 16 kämmen. Das Getriebeelement 16 ist über eine Kupplungs welle 17 drehfest mit dem drehbaren Teil einer Kupplung 18 verbunden, deren drehfester Teil drehfest an dem Stahlbau befestigt ist, an dem die Hubseilwinde 7 drehbar gelagert ist. Die Kupplung 18 kann als Scheiben- oder Lamellenkupplung ausgebildet sein. Ist die Kupplung 18 eingekuppelt, wird die Kupplungswelle 17 festgehalten und damit das Getriebeelement 16 blockiert. Hierdurch können sich die auf dem Planetenradträger 14 befestigten Planetenräder an der Umfangsverzahnung 15 des Getriebeelements 16 abstützen, so dass das Antriebsmoment der Eingangswelle 12 zu einem Ausgangsmoment des Planetenradträgers 14 führt. Wird hingegen die Kupplung 18 ausgekuppelt, so kann die Kupplungswelle 17 und damit das Getriebeelement drehen. Die auf dem Planetenradträger 14 sitzenden Planetenräder können sich nicht an dem Getriebeelement 16 abstützen, so dass der Kraftfluss unterbrochen ist. Die Hydraulikmotoren 9 gehen leer um. Sie sind von der Hubseilwinde abgekuppelt.
Der Hubseilwinde 7 ist ferner eine Hubseilwindenbremse 19 zugeordnet, die vorzugsweise unmittelbar auf die Hubseilwinde 7 einwirkt und beispielsweise als Scheibenbremse ausgebildet sein kann.
Wie 2 zeigt, wird sowohl die Hubseilwindenbremse 19 als auch die Kupplung 18 von der Steuereinrichtung 10 der Überlastsicherung des Krans 1 angesteuert.
Wie 1 zeigt, ist die Steuereinrichtung 10 mit einer Lasterfassungseinrichtung 20 sowie einer Lasthaken-Positionserfassungseinrichtung 21 verbunden, die einerseits die jeweils auf den Kran 1 wirkende Last sowie andererseits die jeweilige Position des Lasthaken 6 erfassen. Die Lasterfassungseinrichtung 20 umfasst in der gezeichneten Ausführungsform einen Hubseilkraftsensor 22, der die in dem Hubseil 5 wirkende Kraft erfasst, sowie einen Ausladungssensor 23, der die Ausladung des Krans 1, d. h. den horizontalen Abstand des von der Spitze des Auslegers 4 ablaufenden Hubseils 5 von der vertikalen Drehachse des Krans 1 erfasst.
Die Lasthaken-Positionserfassungseinrichtung 21 umfasst ebenfalls mehrere Sensoren, in der gezeichneten Ausführung einen Wippwinkelsensor 24, der den jewei ligen Wippwinkel des Auslegers 4 erfaßt, sodann einen Drehwinkelsensor 25, der den Drehwinkel des Krans bezüglich seiner vertikalen Drehachse erfasst, und schließlich einen Hubseillängensensor 26, der die Länge des von der Winde abgespulten Hubseils erfasst und als Drehstellungssensor ausgebildet sein kann, der die Drehstellung der Hubseilwinde 7 erfasst. Sämtliche Sensoren sind mit der Steuereinrichtung 10 verbunden, die aus den verschiedenen Signalen einerseits die aktuelle auf den Kran wirkende Last sowie andererseits die jeweils aktuelle Position des Lasthaken 6 bestimmt.
Während des normalen Betriebes überwacht die Kransteuerung in an sich bekannter Weise die jeweils auf den Kran wirkende Last und sorgt dafür, dass die Last nicht über die Grenzlast SWL steigt. Wird beispielsweise eine Last gehoben und durch Niederwippen des Auslegers 4 die Ausladung vergrößert, so dass eine niedrigere Grenzlast anzusetzen ist, wie 3 zeigt, verhindert die Kransteuerung ein weiteres Niederwippen des Auslegers 4 und stellt das Wippwerk des Krans vorher ab.
Darüber hinaus wird jedoch eine besondere Überlastsicherung für spezielle Lastfälle bewirkt, in denen doch die Grenzlast SWL überschritten wird: Verfängt sich beispielsweise der Lasthaken 6 des Krans 1 an einem festen Bauteil eines in der Dünung auf und ab gehenden Schiffes 27, reicht ein Abschalten der Kranantriebe nicht aus, um die Last unter der Grenzlast SWL zu halten.
Übersteigt die Last in einem solchen Fall die Grenzlast SWL des Krans 1 und erreicht sie eine Auskuppellast L_a, dann steuert die Steuereinrichtung 10 die Kupplung 18 an, um diese auszukuppeln und den Hubseilwindenantrieb 8 von der Hubseilwinde 7 zu trennen. Die Auskuppellast L_a wird von der Steuereinrichtung 10 proportional zur Grenzlast SWL bestimmt. Sie kann beispielsweise als 150% der Grenzlast SWL bestimmt werden, die selbst in der an sich bekannten Weise von der Ausladung r des Krans 1 abhängt, wie dies 3 zeigt. Die Auskuppellast wird also in diesem Fall ebenfalls in Abhängigkeit der Ausladung r des Krans bestimmt.
Wird bei Erreichen der Auskuppel- oder Triggerlast L_a die Kupplung 18 zum Zeitpunkt t1 ausgekuppelt, so steigt dennoch vorübergehend die auf den Kran wirkende Last noch weiter an, was an der Trägheit des gesamten Systems liegt. Durch das Auskuppeln der Kupplung 18 kann jedoch das Hubseil 5 von der Hubseilwinde 7 ablaufen, so dass nur ein sehr kurzer Anstieg der Last in Kauf genommen werden muss und letztere sich sehr rasch wieder absenkt. Würde die Kupplung 18 nicht ausgekuppelt werden, würde die Last weiter ansteigen und die Schadensgrenze bzw. Zerstörungslast L_v des Krans durchbrechen, wie dies die gepunktete Fortführung des Lastverlaufs 28 zeigt.
Wird hingegen die Kupplung 18 ausgekuppelt, kann der Lastanstieg begrenzt werden und die Last sinkt rasch ab. Beim Ausziehen des Hubseils 5 soll jedoch sichergestellt werden, dass die Gegenkraft nicht unter die Grenzlast SWL des Krans 1 fällt, um ein unkontrolliertes Wegziehen des Lasthakens zu vermeiden. Die Steuereinrichtung 10 betätigt daher die Hubseilwindenbremse 19, so dass das Hubseil 5 nur gegen deren Bremskraft ausgezogen werden kann. Vorzugsweise steuert die Steuereinrichtung 10 die Hubseilwindenbremse 19, die eine variable Bremskraft bewirken kann, derart an, dass diese bei ausgekuppelter Kupplung 18 eine Hubseilkraft aufrecht erhält, die der Grenzlast SWL entspricht.
Nähert sich die Last nach dem Auskuppeln der Kupplung 18 von oben her wieder der Grenzlast SWL, soll der ausgekuppelte Zustand wieder rechtzeitig aufgehoben werden. Insofern ist eine zweite Lastgrenze, nämlich die Einkuppellast L_e festgelegt, bei deren Erreichen die Steuereinrichtung 10 die Kupplung 18 wieder einkuppelt. In der gezeichneten Ausführungsform ist die Last L_e geringfügig geringer als die Auskuppellast L_a. Es versteht sich jedoch, dass die beiden Werte auch identisch gewählt werden könnten. Erreicht die auf den Kran wirkende Last zum Zeitpunkt t2 (vgl. 4) die Einkuppellast L_e, wird die Kupplung 18 wieder eingekuppelt, so dass die Last nach einer gewissen zeitlichen Verzögerung wieder ansteigt. Wird zum Zeitpunkt t3 wieder die Auskuppellast L_a erreicht, kuppelt die Steuereinrichtung 10 die Kupplung 18 wieder aus.
Die Steuereinrichtung 10 der Überlastsicherung steuert die Hubseilwindenbremse also derart an, dass das Seil von der Hubwinde 7 ablaufen kann und während des Ablaufen die Hubseillast kontrolliert gesteuert wird, und zwar derart, dass sie oberhalb der Grenzlast SWL gehalten wird, nicht jedoch die den Kran zerstörende Schadenslast L_v erreicht.
Die Steuereinrichtung 10 der Überlastsicherung aktiviert die gerade beschriebene Überlastroutine vorzugsweise jedoch nur dann, wenn sich der Lasthaken 6 nicht oberhalb der Plattform 2 befindet. Über die Lasthaken-Positionserfassungseinrichtung 21 erlaubt die Steuereinrichtung 10 das Auskuppeln der Kupplung 18 insbesondere nur dann, wenn sich der Lasthaken 6 unterhalb der Ebene der Offshoreplattform 2 in einer Stellung befindet, in der er sich an einem Schiff 27 verhaken könnte.

Claims

Überlastsicherung für einen Kran (1), insbesondere Offshorekran, mit einer Lasterfassungseinrichtung (20), einer Kupplung (18) zum An- und Abkuppeln einer Hubseilwinde (7) an einen bzw. von einem Hubseilwindenantrieb (8), einer Hubseilbremse (19) sowie einer Steuereinrichtung (10) zum Ansteuern der Kupplung (18) und der Hubseilbremse (19) in Abhängigkeit einer von der Lasterfassungseinrichtung (20) auf den Kran (1) wirkenden Last, wobei die Steuereinrichtung (10) derart ausgebildet ist, dass die Kupplung (18) ausgekuppelt und die Hubseilbremse (19) betätigt wird, wenn die von der Lasterfassungseinrichtung (20) erfasste Last eine Auskuppellast (L_a) überschreitet, die größer als eine Grenzlast SWL des Krans (1) und kleiner als eine Schadenslast (L_v) des Krans (1) ist, und die Kupplung (18) eingekuppelt wird, wenn die erfasste Last eine Einkuppellast Le unterschreitet, die größer als die Grenzlast SWL des Krans (1) und kleiner als die Schadenslast (L_v) des Krans (1) ist.
Überlastsicherung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Auskuppellast (L_a) der Einkuppellast (L_e) entspricht und vorzugsweise in Abhängigkeit der Grenzlast SWL, insbesondere proportional zur Grenzlast SWL bestimmt wird.
Überlastsicherung nach einem der beiden vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hubseilbremse (19) von der Steuereinrichtung (10) derart angesteuert wird, dass die bei ausgekuppelter Kupplung (18) bewirkte Hubseilkraft größer oder gleich der Grenzlast SWL des Krans (1) und kleiner der Auskuppelkraft (L_a) ist, vorzugsweise der Grenzlast SWL des Krans (1) entspricht.
Überlastsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Lasthaken-Positionserfassungseinrichtung (21) vorgesehen ist und die Steuereinrichtung (10) die Kupplung (18) nur dann auskuppelt, wenn der Lasthaken (6) in einem vorgegebenen Bereich positioniert ist, insbesondere in einem vorgegebenen Schwenkbereichsektor unterhalb einer Bodenfläche, auf der der Kran steht, positioniert ist.
Überlastsicherung nach dem vorhergehenden Anspruch, wobei die Lasthaken-Positionserfassungseinrichtung (21) einen Drehwinkelsensor (25) zur Erfassung der Drehstellung des Krans (1), einen Auslegerwippwinkelsensor (24) zur Erfassung eines Wippwinkels des Auslegers (4) des Krans (1) sowie einen Hubseillängensensor (26) zur Erfassung der von der Hubseilwinde (7) abgewickelten Hubseillänge aufweist.
Überlastsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Lasterfassungseinrichtung (20) einen Hubseilkraftsensor (22) und einen Ausladungssensor (23) aufweist.
Überlastsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Hubseilbremse (19) als Hubwindenbremse ausgebildet ist, vorzugsweise eine Scheibenbremse ist.
Überlastsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplung (18) ein Getriebeelement (16) eines Übertragungsgetriebes (11) zwischen dem Hubseilwindenantrieb (8) und der Hubseilwinde (7) wahlweise freigibt oder blockiert, vorzugsweise mit einem Planetengetrieberad (16) verbunden ist.
Übelastsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplung (18) eine Scheiben- oder Lamellenkupplung ist.
Überlastsicherung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplung (18) und/oder die Hubseilwindenbremse (19) elektrisch ansteuerbar sind.