EP1748022B1

EP1748022B1 - Crane

Info

Publication number: EP1748022B1
Application number: EP06012112A
Authority: EP
Inventors: Eugen Schobesberger
Original assignee: Liebherr Werk Nenzing GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Nenzing GmbH
Priority date: 2005-07-25
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2026-06-13
Also published as: DE102005034677A1; EP1748022A1; NO334011B1; NO20063426L; US7490728B2; US20070017889A1; DE502006007910D1; DE102005034677A8

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kran, insbesondere Offshore-Kran, mit einer Hubseilwinde, einem hydraulischen Hubwindenantrieb sowie einer mit dem Hubwindenantrieb verbundenen Überlastsicherung, die bei Erreichen einer vorbestimmten Last ein Abziehen des Hubseils von der Hubseilwinde unter einer vorbestimmten Rückstellkraft erlaubt, wobei die Überlastsicherung ein dem Hubwindenantriebsmotor zugeordnetes steuerbares Druckentlastungsventil aufweist, das von einer Steuereinrichtung derart angesteuert ist, dass ein am Hubwindenantriebsmotor anliegender Überlast-Entlastungsdruck und damit die Rückhaltekraft in Abhängigkeit von der Ausladung und/oder der zugelassenen Krangrenzlast des Krans variiert wird.The present invention relates to a crane, in particular offshore crane, with a hoist winch, a hydraulic Hubwindenantrieb and associated with the Hubwindenantrieb overload protection that allows the hawser to be removed from the hoist winch under a predetermined restoring force upon reaching a predetermined load, the overload protection a the Hubwindenantriebsmotor associated controllable pressure relief valve, which is controlled by a control device such that a voltage applied to Hubwindantriebsmotor overload relief pressure and thus the restraining force in dependence on the radius and / or the approved crane load limit of the crane is varied.

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.Cranes usually have overload protection with a control device that prevents the crane from entering the overload area. In this case, the load acting on the crane is detected by means of a load detection device and compared with a limit load. As soon as an excessive load is to be lifted or with a raised load, the projection should be increased, for example, by luffing of the crane jib to the extent that the limit load would be reached, the control device of the crane intervenes and sets the crane drives out of service or only allows one Actuation to reduce the load on the crane. The limit load can be stored in the form of a per se conventional limit load curve as a function of the crane unloading for various setup states. It has also been proposed to define the limit load as a limit torque and always calculate the currently acting on the crane load torque from the respective projection and the hoist rope force always up to date.

Diese Art der Überlastsicherung ist jedoch nicht für sämtliche möglichen Lastfälle ausreichend. Insbesondere bei Offshore-Kranen 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 Offshore-Plattform 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.However, this type of overload protection is not sufficient for all possible load cases. Especially in offshore cranes load cases may occur in which the mere shutdown of the crane drives would lead to destruction of the crane. Particularly dangerous here is the loading and unloading of a ship that is not in calm water in the harbor, but is carried out at higher sea state. If the load hook of a crane standing on an offshore platform is hooked on a load that is too heavy, which is lying on a ship, the crane will be overloaded if the ship sinks into a wave trough. Even more dangerous is the case when the load hook of the crane catches on a ship body fixed component and the ship then descends or moves away into a larger wave trough. The occurring loads would lead to destruction of the crane when the overload protection only puts the actuators of the crane out of service. In order to prevent destruction of the crane in such cases, the hoist rope must be reduced.

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.It has already been proposed, in such cases, in which by pulling the load hook, the limit load of the crane is achieved to operate the hoist winch drive with the control device of the crane, so that the hoist winch unwinds the hoist rope. However, the limited speed of the hoist winch drives used to date limits this form of overload protection to moderate wave conditions. In very rough seas with high waves, overloads may occur in which the ship to be loaded or unloaded descends so rapidly into a wave trough that peak loads lying above the damage load of the crane are reached.

Es wurde weiterhin bereits vorgeschlagen, zwischen der Hubseilwinde und dem Hubseilwindenantriebsmotor eine Kupplung vorzusehen und die Hubwinde bei Überschreiten der Grenzlast des Krans auszukuppeln, um das Hubseil mit hoher Geschwindigkeit nachlassen zu können. Dabei kann mit einer Hubseilbremse die Rückhaltekraft der Hubseilwinde gesteuert werden, so dass bei ausgekuppelter Kupplung eine Hubseilkraft aufrechterhalten ist, die der Grenzlast des Kranes entspricht (vgl. DE 202 19 282 U1 ). Diese Lösung mit Auskuppeln der Hubseilwinde und damit Trennen des mechanischen Antriebsstranges zwischen Hubwindenantrieb und Hubwinde stößt jedoch gelegentlich auf Sicherheitsbedenken. Zudem machen die einzubauende Kupplung, Bremse und deren Ansteuerung in Abhängigkeit von diversen Last- und Positionssensoren das Hubwerk und dessen Überlastsicherung relativ komplex.It has also been proposed to provide a coupling between the hoist winch and the hoist winch drive motor and to disengage the hoist winch when the crane's limit load is exceeded in order to be able to release the hoist rope at high speed. In this case, the restraining force of the hoist winch can be controlled with a hoisting cable brake, so that when the clutch is disengaged a hoisting rope force is maintained which corresponds to the load limit of the crane (cf. DE 202 19 282 U1 ). However, this solution with disengagement of the hoist winch and thus separating the mechanical drive train between hoist and hoist drive encounters occasionally safety concerns. In addition, the coupling, brake and their control, depending on various load and position sensors, make the hoist and its overload protection relatively complex.

Aus der US 4,180,362 ist ein Offshore-Kran der eingangs genannten Art bekannt, dessen Hubseil zum Entladen eines in der Dünung schwimmenden Schiffes entgegen einer vorbestimmten Rückhaltekraft ausziehbar ist. Hierzu umfasst der hydraulische Hubwindenantrieb ein Druckentlastungsventil, mittels dessen am Hubwindenantriebsmotor ein konstanter Druck auf einem vorbestimmten Niveau und damit eine Rückhaltekraft einstellbar ist.From the US 4,180,362 an offshore crane of the aforementioned type is known, the hoist rope for unloading a floating in the swell vessel against a predetermined restraining force is pulled out. For this purpose, the hydraulic Hubwindenantrieb comprises a pressure relief valve, by means of which the Hubwindenantriebsmotor a constant pressure at a predetermined level and thus a restraining force is adjustable.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Kran der genannten Art zu schaffen, der Nachteile des Standes der Technik vermeidet und letzteren in vorteilhafter Weise weiterbildet. Vorzugsweise soll eine rasch ansprechende Überlastsicherung geschaffen werden, die ohne Trennung des mechanischen Antriebsstranges zwischen Hubseilwinde und Hubseilwindenantrieb ein Ausziehen des Hubseils mit einer variablen, an die jeweils geltende maximal zulässige Traglast anpassbare Rückhaltekraft erlaubt.The present invention is therefore an object of the invention to provide an improved crane of the type mentioned, which avoids the disadvantages of the prior art and further develops the latter in an advantageous manner. Preferably, a rapidly responding overload protection is to be created, which allows without removing the mechanical drive train between hoist winch and hoist winch drive pulling out the hoist with a variable, adaptable to the applicable maximum allowable load restoring force.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch einen Kran gemäß Anspruch 1 gelöst. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.According to the invention, this object is achieved by a crane according to claim 1. Preferred embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Es wird also auf ein Auskuppeln des Hubwindenantriebs und damit eine mechanische Trennung des Antriebsstrangs zwischen Hubseilwinde und Hubwindenantrieb verzichtet und stattdessen die in Abhängigkeit von der Ausladung und/oder der jeweils zulässigen Traglast des Kranes variierende Rückhaltekraft von dem Hubseilwindenantriebsmotor aufgebracht. Erfindungsgemäß besitzt die Überlastsicherung ein dem Hubwindenantriebsmotor zugeordnetes steuerbares Druckentlastungsventil, das von einer Steuereinrichtung derart angesteuert wird, dass der am Hubwindenantriebsmotor im Überlastfall anliegende Druck entsprechend der gewünschten Rückhaltekraft in Abhängigkeit der Ausladung und/oder der jeweils zulässigen Traglast des Krans variiert. Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass die Rückhaltekraft direkt proportional zu dem Druck im Hubwindenantrieb ist, so dass eine hydraulische Steuerung des Abziehens des Hubseils durch Steuerung des am Hubwindenantriebsmotor anliegenden Drucks erfolgen kann. Insbesondere arbeitet dabei das Druckentlastungsventil sozusagen als Ablassventil auf der Heben-Seite des Hubwindenantriebsmotors, so dass Hydraulikfluid auf der Heben-Seite des Hubwindenantriebsmotors unter vorgebbarem - und in der gewünschten Weise entsprechend der für die jeweilige Krankonfiguration und -stellung geltenden maximal zulässigen Traglast variierenden - Druck abgelassen wird und damit die Winde unter entsprechendem Widerstand abspulbar ist.It is therefore dispensed with disengaging the Hubwinding drive and thus a mechanical separation of the drive train between hoist winch and hoist winch drive and instead applied depending on the radius and / or the respective permissible load of the crane restraining force of the hoist winch drive motor. According to the invention, the overload safety device has a controllable pressure relief valve associated with the lifting winch drive motor, which is controlled such that the pressure applied to the lifting winch drive motor in case of overload varies according to the desired restraining force as a function of the radius and / or the respective permissible load of the crane. The invention is based on the consideration that the restraining force is directly proportional to the pressure in the hoist winch drive, so that hydraulic control of the hoisting rope can be removed by controlling the pressure applied to the hoist winch drive motor. In particular, the pressure relief valve operates so to speak as a drain valve on the lifting side of the hoist winch drive motor, so that hydraulic fluid on the lifting side of Hubwindantriebsmotors under specifiable - and in the desired manner according to the applicable crane configuration and position applicable maximum allowable load - varying pressure is drained and thus the winch can be rewound under appropriate resistance.

Die Ansteuerung des Druckentlastungsventils wird dabei in Abhängigkeit einer jeweils aktuellen Ausladung des Krans und/oder in Abhängigkeit der jeweiligen Grenzlast bzw. zulässigen Traglast des Krans variiert. Die Überlastsicherung weist eine Ausladungs-Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung der jeweils aktuellen Ausladung des Krans sowie ggf. auch eine Traglast-Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung der zulässigen Traglast beispielsweise unter Zuhilfenahme einer Traglastkurve auf. Die Steuereinrichtung steuert dann das Druckentlastungsventil in Abhängigkeit eines Signals der Ausladungs-Bestimmungseinrichtung und/oder eines Signals der Traglast-Bestimmungseinrichtung an, um den am Hubwindenantriebsmotor im Überlastfall anliegenden Druck und damit die gewünschte Rückhaltekraft in Abhängigkeit der Ausladung und/oder der jeweils zulässigen Traglast des Krans zu variieren.The control of the pressure relief valve is varied depending on a respective current projection of the crane and / or depending on the respective limit load or permissible load of the crane. The overload protection has a discharge determination device for determining the respectively current outreach of the crane as well as possibly also a load-determining device for determining the permissible load, for example with the aid of a load-bearing curve. The control device then controls the pressure relief valve in response to a signal of the discharge determination device and / or a signal of the load-determining device to the pressure applied to the Hubwindenantriebsmotor in case of overload, and thus the desired retention force depending on the radius and / or the respective permissible load of the Cranes vary.

Dabei wird das Öffnen des Druckentlastungsventils hydraulisch über einen auf das Druckentlastungsventil geschalteten Pilotdruck gesteuert. Die das Druckentlastungsventil steuernde Steuereinrichtung kann hierzu ein Proportional-Druckbegrenzungsventil aufweisen, dessen Ausgangsdruck als Steuerdruck auf das Druckentlastungsventil geschaltet ist.In this case, the opening of the pressure relief valve is controlled hydraulically via a pilot pressure connected to the pressure relief valve. For this purpose, the control device which controls the pressure relief valve can have a proportional pressure limiting valve whose outlet pressure is connected as a control pressure to the pressure relief valve.

Das genannte Proportionalventil selbst kann verschieden angesteuert werden. Erfindungsgemäß weist die Überlastsicherung eine Ausladungs-Erfassungseinrichtung auf, mithilfe derer die Ausladung des Kranes, also der Hebelarm des Lasthakens bezüglich des Kranaufstandspunktes, erfasst wird. In Abhängigkeit der jeweils erfassten Ausladung steuert die Steuereinrichtung sodann das Proportionalventil an, so dass sich der gewünschte Steuerdruck für das Druckentlastungsventil und damit der gewünschte Entlastungsdruck auf der Heben-Seite des Hubwindenantriebsmotors einstellt.The said proportional valve itself can be controlled differently. According to the overload protection on a discharge detection device, by means of which the projection of the Cranes, so the lever arm of the load hook with respect to the crane contact point, is detected. Depending on the respectively detected projection, the control device then controls the proportional valve, so that the desired control pressure for the pressure relief valve and thus the desired relief pressure on the lifting side of Huboperantriebsmotors adjusts.

In Weiterbildung der Erfindung kann die Stellung des Proportional-Druckbegrenzungsventils auch durch einen geeigneten Regler geregelt werden. Die Überlastsicherung kann eine Entlastungsdruck-Erfassungseinrichtung umfassen, mithilfe derer der sich ausgangsseitig des Proportionalventils einstellende Steuerdruck und/oder der Entlastungsdruck unmittelbar auf der Heben-Seite des Hubwindenantriebsmotors erfasst wird. In Abhängigkeit des jeweils erfassten und des jeweils gewünschten Entlastungsdruckes wird die Stellung des Proportionalventils entsprechend eingeregelt.In a further development of the invention, the position of the proportional pressure relief valve can also be controlled by a suitable controller. The overload protection may comprise a relief pressure detecting means by means of which the control pressure adjusting on the output side of the proportional valve and / or the relief pressure is detected directly on the lifting side of the hoist winch drive motor. Depending on the respective detected and the respective desired relief pressure, the position of the proportional valve is adjusted accordingly.

Das Druckbegrenzungsventil kann grundsätzlich verschieden ausgebildet und verschieden angeordnet sein. Grundsätzlich kann vorgesehen sein, dass die Ablassseite des Druckbegrenzungsventils mit einem Tank des Systems verbunden ist, so dass von der Heben-Seite des Hubwindenantriebs abgelassenes Druckfluid in den Tank des Systems rückgeführt wird. Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung jedoch ist das Druckbegrenzungsventil zwischen der Heben-Seite und der Senken-Seite des Hubwindenantriebsmotors angeordnet. Im geöffneten Zustand schließt das Druckbegrenzungsventil die Heben-Seite und die Senken-Seite des Hubwindenantriebsmotors kurz, so dass beim Abziehen des Hubseiles unter der gewünschten Rückhaltekraft auf der Heben-Seite der Hubwinde abgelassenes Drucköl auf der Senken-Seite der Hubwinde wieder eingespeist wird.The pressure relief valve can basically be designed differently and arranged differently. In principle it can be provided that the discharge side of the pressure limiting valve is connected to a tank of the system, so that discharged from the lifting side of Huboperantriebs pressurized fluid is returned to the tank of the system. According to an advantageous embodiment of the invention, however, the pressure limiting valve between the lifting side and the sink side of the hoist winch drive motor is arranged. In the open state, the pressure relief valve closes the lifting side and the sink side of Hubwindantriebsmotors short, so that when removing the hoisting rope under the desired restraining force on the lifting side of the hoist, drained pressure oil is fed back on the lowering side of the hoist winch.

Das Druckbegrenzungsventil kann selbst verschiedene Ausbildungen besitzen. Nach einer vorteilhaften Ausführung der Erfindung kann es als Ventilpatrone bzw. sogenanntes Cartridge-Druckventil ausgebildet sein und/oder einen konischen Ventilsitz besitzen.The pressure relief valve itself may have different configurations. According to an advantageous embodiment of the invention, it may be formed as a valve cartridge or so-called cartridge pressure valve and / or have a conical valve seat.

Ferner kann die Überlastsicherung des Krans in Weiterbildung der Erfindung ein Schaltventil umfassen, das im energiebeaufschlagten Zustand die Überlastsicherungsfunktion aktiviert, im nicht-energiebeaufschlagten Zustand jedoch das Druckentlastungsventil sperrt. Dem Schaltventil kann eine Wegerfassungseinrichtung, insbesondere ein Stellungserfassungsschalter, zugeordnet sein, der die Schaltstellung des Schaltventils überwacht und somit eine Fehlerdetektion ermöglicht.Furthermore, the overload protection of the crane in development of the invention may include a switching valve which activates the overload protection function in the energized state, but in the non-energized state, the pressure relief valve blocks. The switching valve may be associated with a position detection device, in particular a position detection switch, which monitors the switching position of the switching valve and thus enables fault detection.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels und zugehöriger Zeichnungen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:

Fig. 1:: eine schematische Darstellung eines auf einer Offshore-Plattform installierten Offshore-Kranes, der ein Containerschiff bei Seegang entlädt, mit einer Überlastsicherung nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, und
Fig. 2:: eine schematische Darstellung der Schaltung der hydraulischen Komponenten der Überlastsicherung des Krans aus Fig. 1.

The invention will be explained in more detail below with reference to a preferred embodiment and associated drawings. In the drawings show:

Fig. 1:: a schematic representation of an installed on an offshore platform offshore crane unloading a container ship at sea, with an overload protection according to a preferred embodiment of the invention, and
Fig. 2:: a schematic representation of the circuit of the hydraulic components of the overload protection of the crane Fig. 1 ,

Der in Figur 1 gezeichnete Kran ist mittels eines Drehwerks um eine vertikale Achse drehbar auf einer Offshore-Plattform 2 gelagert. Er besitzt einen um eine horizontale Wippachse 3 wippbaren Ausleger 4, über dessen Spitze ein Hubseil 5 abläuft, das 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 Figur 2 zeigt, wird die Hubseilwinde 7 von einem Hubwindenantrieb 8 umfassend einen hydraulischen Hubwindenantriebsmotor 9 angetrieben, der von einer Steuereinrichtung 10 des Krans 1 angesteuert wird.The in FIG. 1 drawn crane is rotatably mounted on an offshore platform 2 by means of a slewing gear about a vertical axis. He has a rocking about a horizontal rocking axis 3 boom 4, on the top of a hoist rope 5 runs, which carries a load hook 6. The hoist rope 5 can be lowered and overtaken by means of a hoist winch 7, which is fixedly mounted on the rotatable steel structural body of the crane. As FIG. 2 shows, the hoist winch 7 is driven by a hoist winch drive 8 comprising a hydraulic hoist winch drive motor 9, which is controlled by a control device 10 of the crane 1.

Wie Figur 1 zeigt, ist die Steuereinrichtung 10 mit einer Lasterfassungseinrichtung 11 sowie einer Lasthaken-Positionserfassungseinrichtung 12 verbunden, die einerseits die jeweils auf den Kran 1 wirkende Last sowie andererseits die jeweilige Position des Lasthakens 6 erfassen. Die Lasterfassungseinrichtung 11 umfasst in der gezeichneten Ausführung einen Hubseilkraftsensor 13, der die in dem Hubseil 5 wirkende Kraft erfasst, sowie einen Ausladungssensor 14, 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.As FIG. 1 shows, the control device 10 is connected to a load detection device 11 and a load hook position detection device 12, on the one hand detect the respective load acting on the crane 1 and on the other hand, the respective position of the load hook 6. The load detection device 11 includes in the illustrated embodiment, a hoisting cable force sensor 13, which detects the force acting in the hoist rope 5, and a discharge sensor 14, the discharge of the Cranes 1, ie the horizontal distance of running from the top of the boom 4 hoist rope 5 detected by the vertical axis of rotation of the crane 1.

Die Lasthakenpositionserfassungseinrichtung 12 umfasst ebenfalls mehrere Sensoren, in der gezeichneten Ausführung einen Wippwinkelsensor 15, der den jeweiligen Wippwinkel des Auslegers 4 erfasst, weiterhin einen Drehwinkelsensor 16, der den Drehwinkel des Krans bezüglich seiner vertikalen Drehachse erfasst, und schließlich einen Hubseillängensensor 17, 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 Lasthakens 6 bestimmt.The load hook position detection device 12 also comprises a plurality of sensors, in the illustrated embodiment, a rocking angle sensor 15 which detects the respective rocking angle of the boom 4, a rotation angle sensor 16 which detects the rotation angle of the crane with respect to its vertical axis of rotation, and finally a Hubseillängensensor 17, the length detected by the winded hoist rope and can be configured as a rotary position sensor, which detects the rotational position of the hoist winch 7. All sensors are connected to the control device 10, which determines on the one hand the current load acting on the crane from the various signals and, on the other hand, the respective current position of the load hook 6.

Während des normalen Betriebs überwacht die Kransteuerung in an sich bekannter Weise die jeweils auf den Kran wirkende Last und sorgt dafür, dass die tatsächliche Last nicht über die zugelassene Grenzlast steigt. Wird beispielsweise eine Last gehoben und durch Niederwippen des Auslegers 4 die Ausladung vergrößert, so dass eine niedrigere zugelassene Grenzlast anzusetzen ist, verhindert die Steuereinrichtung 10 ein weiteres Niederwippen des Auslegers 4 und stellt das Wippwerk des Krans vorher ab.During normal operation, the crane control monitors, in a manner known per se, the load acting on the crane in each case and ensures that the actual load does not rise above the permitted limit load. If, for example, a load is lifted and the unloading is increased by means of the low-jawed boom 4, so that a lower permitted limit load is to be set, the control device 10 prevents further low-pitching of the boom 4 and stops the luffing mechanism of the crane in advance.

Darüber hinaus umfasst der Kran jedoch eine besondere Überlastsicherung 18 für spezielle Lastfälle, in denen die zugelassene Grenzlast des Krans doch erreicht wird: Verfängt sich beispielsweise der Lasthaken 6 des Krans 1 an einem festen Bauteil eines in der Dünung auf- und abgehenden Schiffes 19 (vgl. Figur 1), reicht ein Abschalten der Kranantriebe nicht aus, um die Last unter der zugelassenen Grenzlast zu halten.In addition, however, the crane comprises a special overload protection 18 for special load cases, in which the approved limit load of the crane is still achieved: For example, the load hook 6 of the crane 1 gets caught on a fixed component of a ship 19 which ascends and descends in the swell (cf. , FIG. 1 ), a shutdown of the crane drives is not enough to keep the load below the permitted limit load.

Erreicht die auf den Kran einwirkende tatsächliche Last in einem solchen Fall die zugelassene Grenzlast oder übersteigt sie diese gar, dann erlaubt die in Figur 2 gezeigte Überlastsicherung 18 ein Abziehen des Hubseils 5 unter einer vordefinierten Rückhaltekraft, die variabel an die jeweilige Krankonfiguration und -ausladung angepasst wird, insbesondere auf die zugelassene Grenzlast gesetzt wird.If, in such a case, the actual load acting on the crane exceeds or exceeds the permissible limit load, then the FIG. 2 shown overload protection 18 a removal of the hoist rope 5 under a predefined Retaining force, which is variably adapted to the respective crane configuration and outreach, in particular to the approved limit load.

Wie Figur 2 zeigt, ist die Heben-Seite des hydraulischen Hubwindenantriebsmotors 9 mit einem Druckentlastungsventil 20 beschaltet, das in der gezeichneten Ausführungsform ein sogenanntes Cartridge-Druckventil mit einer konischen Ventilsitzfläche ist und mit seinem Ausgang mit der Senken-Seite des Hubwindenantriebsmotors 9 verbunden ist. Im geöffneten Zustand des Druckentlastungsventils 20 ist hierdurch die Heben-Seite des Hubwindenantriebsmotors 9 mit dessen Senken-Seite kurzgeschlossen, so dass Drucköl von der Heben-Seite auf die Senken-Seite strömen und hierdurch die Hubwinde 7 unter einem vorbestimmten Widerstand abgespult werden kann. Die auf das Hubseil 5 wirkende Rückhaltekraft ist dabei direkt proportional zu dem von dem Druckentlastungsventil 20 bestimmten Systemdruck, der auf der Heben-Seite des Hubwindenantriebsmotors 9 anliegt.As FIG. 2 1, the lifting side of the hydraulic hoist winch drive motor 9 is connected to a pressure relief valve 20, which in the illustrated embodiment is a so-called cartridge pressure valve with a conical valve seat and its output connected to the drain side of the hoist winch drive motor 9. In the open state of the pressure relief valve 20, the lifting side of Hubwindantriebsmotors 9 is thus shorted to the drain side, so that pressure oil flow from the lifting side to the sink side and thereby the hoist winch 7 can be unwound under a predetermined resistance. The restraint force acting on the hoist rope 5 is directly proportional to the system pressure determined by the pressure relief valve 20, which rests on the lifting side of the hoist winch drive motor 9.

Das Öffnen des Druckentlastungsventils 20 und damit der auf der Heben-Seite des Hubwindenantriebsmotors 9 anliegende Entlastungsdruck wird hydraulisch gesteuert. Über ein Proportional-Druckbegrenzungsventil 21 wird ein variabler Steuerdruck erzeugt, der auf das Druckentlastungsventil 20 geschaltet ist. Das Proportionalventil 21 wird dabei von der Steuereinrichtung 20 insbesondere in Abhängigkeit der vom Ausladungssensor 14 erfassten Ausladung des Krans angesteuert, so dass das Öffnen des Druckentlastungsventils 20, damit der an der Heben-Seite des Hubwindenantriebsmotors 9 anliegende Entlastungsdruck und damit die im Hubseil 5 erzeugte Rückhaltekraft in Abhängigkeit der Kranausladung und damit der jeweils zugelassenen Grenzlast bestimmt wird.The opening of the pressure relief valve 20 and thus the pressure applied to the lifting side of Hubwindantriebsmotors 9 relief pressure is hydraulically controlled. Via a proportional pressure relief valve 21, a variable control pressure is generated, which is connected to the pressure relief valve 20. The proportional valve 21 is actuated by the control device 20, in particular as a function of the unloading sensor 14 detected unloading of the crane, so that the opening of the pressure relief valve 20, thus the voltage applied to the lifting side of Hubwindantriebsmotors 9 relief pressure and thus the restraint force generated in the hoist rope 5 depending on the crane unloading and thus the respective permitted limit load is determined.

In Weiterbildung der Erfindung kann das Proportionalventil 21 auch durch einen Regler geregelt werden. Insbesondere wird dabei das Proportionalventil 21 derart automatisch geregelt, dass die vom Hubseilkraftsensor 13 gemessene Rückhaltekraft der jeweils zugelassenen Traglast entspricht.In a further development of the invention, the proportional valve 21 can also be controlled by a controller. In particular, the proportional valve 21 is regulated automatically such that the restraint force measured by the hoist rope force sensor 13 corresponds to the respectively authorized load.

Zusätzlich zeigt Figur 2 ein Schaltventil 22, das in der Steuerdruckleitung zwischen dem Proportionalventil 21 und dem Druckentlastungsventil 20 vorgesehen ist. Dieses Schaltventil 22 ist derart ausgebildet, dass es energiebeaufschlagt werden muss, um das System zu aktivieren. Wie Figur 2 zeigt, ist dabei dem Schaltventil 22 ein Stellungssensor bzw. -schalter 23 zugeordnet, der die Stellung des Schaltventils 22 angibt und vom System überwacht wird, so dass eine Fehlerüberwachung ermöglicht ist.Additionally shows FIG. 2 a switching valve 22 provided in the control pressure line between the proportional valve 21 and the pressure relief valve 20. This switching valve 22 is designed such that it must be energized to activate the system. As FIG. 2 shows, the switching valve 22 is assigned a position sensor or switch 23, which indicates the position of the switching valve 22 and is monitored by the system, so that an error monitoring is enabled.

Die Überlastsicherung 18 kann beispielsweise dann deaktiviert sein, wenn sich der Lasthaken 6 oberhalb der Plattform 2 befindet. Andererseits kann die Überlastsicherung 18 dann aktiviert werden und hierdurch das Abziehen des Seiles unter der vordefinierten Rückhaltekraft erlaubt werden, wenn sich der Lasthaken 6 unterhalb der Ebene der Plattform 2 in einer Stellung befindet, in der er sich an einem Schiff 19 oder dergleichen verhaken könnte.The overload protection 18 may be deactivated, for example, when the load hook 6 is located above the platform 2. On the other hand, the overload protection 18 can then be activated and thereby the withdrawal of the rope are allowed under the predefined restraint force when the load hook 6 is below the plane of the platform 2 in a position in which he could get caught on a ship 19 or the like.

Claims

A crane, in particular an offshore crane, having a hoist rope winch (7), a hydraulic hoist winch drive motor (9) and an overload protection (18) which is connected to the hoist winch drive motor (9) and which, when a predetermined load is reached, permits a drawing off of the hoist rope (5) from the hoist rope winch (7) under a predetermined retention force to be applied by the hoist winch drive motor (9), with the overload protection (18) having a controllable balance valve (20) which is associated with the hoist winch drive motor (9) and is controlled by a control device (10) such that an overload balance pressure applied to the hoist winch drive motor (9) and thus the retention force is varied in dependence on the radius and/or the permitted limit load of the crane, characterized in that a proportional pressure-relief valve (21) whose outlet pressure is connected to the balance valve (20) as the control pressure is controllable by the control device (10) in dependence on the respective radius of the crane detected by a radius detection device (14)
A crane in accordance with the preceding claim, wherein the overload protection (18) has a working load determination device for the determination of the permitted working load of the crane and the proportional pressure-relief valve (21) is controllable by the control device (10) in dependence on the respectively determined permitted working load of the crane.
A crane in accordance with one of the preceding claims, wherein the overload protection (18) has a retention force detection device (13) and the proportional pressure-relief valve (21) can be regulated by a regulator in dependence on the respectively detected retention force and the respectively desired retention force.
A crane in accordance with one of the preceding claims, wherein the balance valve (20) short circuits the hoisting side and the lowering side of the hoist winch drive motor (9) in the open state.
A crane in accordance with one of the preceding claims, wherein the balance valve (20) is made as a valve cartridge with a conical valve seat.
A crane in accordance with one of the preceding claims, wherein the overload protection (18) comprises an on/off valve (22) which blocks the proportional pressure-relief valve (21) from the balance valve (20) in the non-controlled state.
A crane in accordance with the preceding claim, wherein a position detection switch (23) is associated with the on/off valve (22).