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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines ortsveränderbaren Arbeitsgerätes wie einen Auslegerkranes, eine Arbeitsbühne oder z. B. eine Betonpumpe sowie ein Arbeitsgerät oder dergleichen zur Ausführung des Verfahrens. Ein solches Arbeitsgerät oder dergleichen besteht im Wesentlichen aus einem Fahrgestell, an dem unterseitig ein Fahrwerk angebracht ist sowie oberseitig ein Drehgestell. Zur Standsicherung sind an dem Fahrgestell Stützelemente angebracht.
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Ein Kran kann der
DD 27 555 A entnommen werden. Dabei wird eine Abstützvorrichtung beschrieben, die einen geringen Raumbedarf und eine große Bodenfreiheit in Fahrstellung des Fahrzeuges mit einer sicheren Abstützung in Folge großer Längen der Abstützarme in Arbeitsstellung des Fahrzeuges beinhaltet.
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Zu einer Vorrichtung zur Kippsicherung eines Fahrzeuges wird auf die
DE 1 245 074 verwiesen. Dort wird zur Kippsicherung für ein Fahrgestell eines stehenden Fahrzeuges, auf das Kippkräfte einwirken, mit einem Paar beweglicher Stützen zur zweiseitigen Hilfsabstützung am Boden zwecks Vergrößerung eines wirksamen Stützvielecks verwiesen. Die zwei Stützen sind im Wesentlichen symmetrisch einander gegenüberliegen auf den beiden Längsseiten des Fahrgestells angeordnet. Dabei sind die Stützen in eine Einziehstellung umklappbar und um eine horizontale Achse verschwenkbar ausgebildet.
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Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, für den Betrieb eines ortsveränderbaren Arbeitsgerätes oder dergleichen eine automatisierte Optimierung der Einsatzmöglichkeiten unter den Gesichtspunkten einer steten ausreichenden Sicherheit zu schaffen. Dabei soll die Handhabung des Arbeitsgerätes oder dergleichen gleichzeitig vereinfacht werden. Aus Kostengründen soll bei der Realisierung soll auf die Verwendung von Kraftsensoren verzichtet werden.
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Gelöst wird die Aufgabe der Erfindung durch die Merkmale des Anspruches 1 und 9. Dabei geben die Unteransprüche eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Gedankens wieder.
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Aus Gründen der Übersichtlichkeit wird bei der nachfolgenden Beschreibung nur die Rede von einem Auslegerkran sein. Dabei schließt die Beschreibung aber auch Arbeitsbühnen, Betonpumpen oder dergleichen mit ein.
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Zur Konstruktionsvereinfachung wird an einem quadratischen oder rechteckigen Fahrgestell, vorzugsweise an den vier äußeren Ecken, jeweils ein in seiner Position relativ veränderbares Stützelement angebracht. Ein derartiges Stützelement wird dabei in einer Parkposition, die eine vertikal aufrechte Stellung beinhaltet, gehalten und kann mittels eines Arbeitskolbens und einem Zylinder oder dergleichen hydraulisch oder elektrisch oder mechanisch in eine das Fahrzeug abstützende Arbeitsposition, nämlich auf der Bodenoberfläche oder dergleichen, verschwenkt. Dieses bedeutet, dass der Schwenkvorgang solange ausgeführt wird, bis die vier vorhandenen Stützelemente auf dem Untergrund einen sicheren Halt eingenommen haben. Diese Stellung wird durch Sensoren detektiert.
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Aufgrund der unterschiedlichsten Einsatzorte ist es oft nicht möglich, die Stützelemente an den Stellen zu platzieren an denen eine größtmögliche Standsicherheit bei maximaler Reichweite und aufzuhebender Last möglich ist.
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Aus diesem Grunde können die Stützelemente neben der vertikalen Schwenkbewegung auch eine horizontale Schwenkbewegung ausführen. Diese horizontale Schwenkbewegung wird jedoch nur in festen vorgegebenen Positionen zugelassen. Dieses bedeutet, dass der horizontalen Schwenkbewegung vorzugsweise nur vier Positionen zugestanden werden, grundsätzlich können auch jede andere Anzahl von Positionen gewählt werden. Eine solche Begrenzung der Positionsstellungen der Stützen vereinfacht eine konstruktive Ausführung enorm und senkt die Herstell- und Lagerkosten. Diese Einschränkung der horizontalen Stützenpositionen in einen Wirkungsbereich von vorzugsweise 90 Winkelgraden wird als ausreichend angesehen. Die Berechnung der maximalen Reichweite und der Last wird durch eine Auswerteelektronik aufgrund der Stützenpositionen vorgenommen. Eine solche Auswerteelektronik beinhaltet eine Mikroprozessorsteuerung/-regelung, die mindestens einen Speicher aufweist. Neben der Steuer-/Regelung weist die Auswerteelektronik auch mindestens ein Programm auf, welches als Ablaufprogramm bezeichnet werden kann. Dieses mindestens eine Programm errechnet unter den Gesichtspunkten eines größtmöglichen Sicherheitskonzeptes die maximale Reichweite und die Last aus, die der Auslegerkran in der Lage ist zu heben und zu verbringen. Hierfür werden die Stellungen der vier Stützenpositionen in ihrer jeweiligen Arbeitsposition durch Positionssensoren detektiert. Als Positionssensoren können Drehgeber, Schaltelemente oder dergleichen eingesetzt werden. Aus den Informationen aller Positionssensoren errechnet das Ablaufprogramm ein aktuelles, für den vorliegenden Verwendungsfall zum Tragen kommendes Stützvieleck. Dieses Stützvieleck bildet die Grundlage für die Berechnung des aktuellen Arbeitsbereiches. Diese Daten werden mit dem Wert der aufzunehmenden Last an dem Auslegerkran anschließend so verarbeitet, dass der Schwenkbereich des Auslegerarmes automatisch nach den Gesichtspunkten der maximalen zulässigen Reichweite des Kranauslegers bei gleichzeitiger Standsicherheit durch den aktiven Arbeitsbereich automatisch begrenzt wird.
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Eine solche Vorgehensweise bedeutet, dass die bedienende Person nicht durch verwirrende Anzeigen irritiert werden kann, denn der Arbeitsbereich des Auslegerarmes mit der daran befindlichen Last wird automatisch so begrenzt. Dieses bedeutet, dass stets nur ein Arbeitsbereich zugelassen wird, in dem die Standsicherheit des Auslegerkranes maximalen Reichweite und Last, auch mit einem Sicherheitsfaktor versehen, eingehalten wird. Der aktuell zulässige Arbeitsbereich mit der maximalen Reichweite des Auslegers kann auf einem Display angezeigt, um so dem Bedienpersonal den wirksamen Arbeitsbereich anzuzeigen.
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Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines schematisch dargestellten möglichen Ausführungsbeispieles in den Zeichnungen näher erläutert: Es zeigt:
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1: Eine schematische Darstellung eines ortsveränderbaren Fahrgestells mit angeordneten Stützelementen;
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2: eine Draufsicht auf ein horizontal in verschiedenen vorgegebenen Positionen veränderbarem Stützenelement;
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3: eine Darstellung eines Stützenelementes in einer Parkposition und in einer Arbeitsstellung;
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4: eine schematische Darstellung, aus der insbesondere der Arbeitsbereich des Auslegerkranes mit einem Stützvieleck bei einer symmetrischen Stützenstellung entnommen werden kann;
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5: wie 4, jedoch mit einer asymmetrischen Stellung der Stützelemente;
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6: wie 5, jedoch nur mit einem seitlichen Arbeitsbereich.
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Mit der schematischen Darstellung eines Fahrgestells 1 gemäß der 1 wird ein ortsveränderbares Fahrzeug 14, das als selbst fahrendes Fahrzeug oder als gezogenes Fahrzeug, mit einer Deichsel 4 oder dergleichen als ortsveränderbarer Auslegerkran ausgebildet ist, wiedergegeben. Auf die Darstellung der auslegerkrantechnischen Details wird verzichtet. An dem Fahrgestell 1 ist ein Fahrwerk 2 und ein Drehgestell 3 für den Auslegerkran oder dergleichen integriert. Vorzugsweise an den Ecken des Fahrgestells 1 sind an Stützendrehpunkten 13 jeweils ein Stützelement 5, 6, 7, 8 schematisch angedeutet worden. Diese Stützelemente 5, 6, 7, 8 können die dargestellten Stützenpositionen 9, 10, 11, 12 jeweils unabhängig voneinander einnehmen.
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Wie der Darstellung der 1 zu entnehmen ist, sind die Abstände zwischen den einzelnen Stützenpositionen 9, 10, 11 und 12 im Wesentlichen gleich. Dadurch wird eine Herstellung eines solchen Stützelementes 5, 6, 7, 8 mit festen Stützenpositionen 9, 10, 11, 12 jeweils und einer einfach Arretierungsvorrichtung 15 wesentlich vereinfacht. Gleichzeitig bedeutet dieses aber auch, dass die einzelnen Stützenpositionen 9, 10, 11, 12 nicht alle in der gleichen Position zum Einsatz kommen müssen. Der Einsatzort des Auslegerkranes entscheidet darüber, welche Stützelemente 5, 6, 7, 8 in welcher Position zum Einsatz kommen. Dieses ermöglicht somit eine variable Anpassung an die wirklichen örtlichen Gegebenheiten. So ist beispielsweise in der 1 das Stützelement 5 in der Stützposition 9, das Stützelement 6 in der Stützposition 10, das Stützelemente 7 ebenfalls in der Stützposition 10 und das Stützelement 8 in der Stützposition 12 dargestellt worden.
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Durch die 2 werden in einer Einzeldarstellung die verschiedenen Positionen, die ein Stützelement 5, 6, 7 oder 8 einnehmen kann durch die Stützenstellungen 9, 10, 11 oder 12 noch einmal separat dargestellt. Das Stützelement 5, 6, 7 oder 8 ist an einer Stützenkonsole 39, die an dem Fahrgestell 1 befestigt ist und über den Stützendrehpunkt 13 verfügt, dargestellt. Ferner wird aus der 2 deutlich, dass die möglichen Stützenpositionen 9, 10, 11 oder 12 sich in einem Wirkbereich von ca. 90° bewegen.
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Durch die Einzeldarstellung eines Stützelementes 5, 6, 7 oder 8 in der 3 wird im oberen Teil die Parkposition wiedergegeben und im unteren Teil die durch Verschwenkung über den Schwenkbereich 17 eingenommene Arbeitsstellung dargestellt. Das Stützelement 5, 6, 7 oder 8 besteht im Wesentlichen aus einem Tragarm 21 und einem Stützarm 20. Der Stützarm 20 beinhaltet dabei im Wesentlichen eine hydraulische Vorrichtung in Form eines Arbeitszylinders mit einem Arbeitskolben zur Verschwenkung aus einer Transportstellung 18 in eine Arbeitsstellung 19. Durch die Stützenkonsole 39 wird somit in Verbindung mit dem bodenseitigen Stützenfuß 41 ein Kräftedreieck gebildet. Am Ende des Stützenfußes 41 ist ein Stützenteller 22, der auf einer Bodenoberfläche 16 aufliegt. In dieser Position wird durch ein nicht dargestelltes Sensorelement, welches vorzugsweise durch den Stützarm 20 geschaltet wird, eine korrekte Stützenposition zum Boden oder Untergrund hin detektiert. Ein solches Sensorelement ist als reines Schaltelement ausgeführt worden.
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Eine weitere Detektion des Stützelementes 5, 6, 7, 8 wird zu den Stützenpositionen 9, 10, 11 und 12 ausgeführt. Nach dem die gewünschte Position eingenommen worden ist und durch eine Arretierungsvorrichtung gehalten wird, wird auch diese Position detektiert. Auch für diese Detektion werden keine Kraftsensoren zur Anwendung kommen, sondern reine Schaltsensoren, vorzugsweise Schaltelemente oder Drehgeber oder dergleichen, die vorzugsweise redundant ausgeführt werden.
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Die von der Sensorik übermittelten Informationen der Stellung der einzelnen Stützelemente 5, 6, 7 und 8 sowie deren Stützenpositionen 9, 10, 11 und 12 werden an eine Auswerteelektronik weitergeleitet. Die Auswerteelektronik weist dabei eine Mikroprozessorsteuerung mit mindestens einem Speicher auf, indem alle Informationen der Stützelemente 5, 6, 7, 8 als Ist-Parameter für den gerade auszuführenden Arbeitsauftrag gespeichert werden. In Verbindung mit mindestens einem Ablaufprogramm errechnet die Auswerteelektronik aus der Stellung der Stützenpositionen 9, 10, 11 und 12 zunächst ein aktuelles Stützvieleck 23. Dieses Stützvieleck 23, welches an jedem Einsatzort anders aussehen kann, ist für die weitere Berechnung innerhalb eines Programms und maximaler Reichweite und der aufzunehmenden Last des Auslegearmes notwendig, denn aus diesen Parameters heraus berechnet die Auswerteelektronik den Arbeitsbereich des Auslegerkranes automatisch nach den Gesichtspunkten einer höchstmöglichen Standsicherheit für den Auslegerkran. Es wird deutlich, dass bei einer solchen Vorgehensweise das Stützvieleck 23 bei jedem veränderten Einsatzort unterschiedlich ausfallen kann.
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Ein solches Stützvieleck 23 kann in einer beispielhaften Darstellung der 4 entnommen werden. In diesem Beispiel haben die Stützelemente 5, 6, 7, 8 alle die gleiche Stützenposition 10 eingenommen. Aus diesen Stützenpositionen 10 errechnet die nicht dargestellte Auswerteelektronik die maximale Reichweite für die aufgenommene Last, die sich in diesem Falle als kreisrunder Arbeitsbereich 24 abzeichnet.
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Aus der 5 kann ein weiteres Beispiel für veränderte Positionen der Stützelemente 5, 6, 7, 8 entnommen werden. Hier ergeben die Stützenpositionen 9 und 12 keine Symmetrie, so dass auch der Arbeitsbereich keine Kreisform aufweist, sondern eine Polynomform angenommen hat. Allein durch diese beiden Beispiele zeigt sich sehr deutlich, dass die Stützenpositionen 9, 10, 11, 12 die entscheidenden Parameter für die Größe und die Form des Arbeitsbereiches 24 sind.
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Durch die Darstellung der 6 wird ein einseitiger Arbeitsbereich 24 angegeben, der je nach dem Einsatzgebiet von Bedeutung sein kann.
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Diese nach dem höchst möglichen Sicherheitskonzept vorgenommenen Berechnungen in der Auswerteelektronik ergeben Daten oder Befehle die an die Steuerungsvorrichtung des Auslegerkranes zur Begrenzung des Arbeitsbereiches 24 automatisch weitergeleitet und verarbeitet werden. Die bedienende Person des Auslegerkranes braucht bei dieser Vorgehensweise keine Anzeigeelemente beobachten, denn diese sind durch den erfinderischen Gedanken nicht notwendig, weil die maximale Reichweite und die aufzunehmende Last im Wesentlichen durch die Stellung der Stützelemente 5, 6, 7, 8 bestimmt werden. Es versteht sich, dass natürlich grundsätzlich eine Lastbegrenzung für den Auslegerkran nach den bekannten Ausführungen vorhanden ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrgestell
- 2
- Fahrwerk
- 3
- Drehgestell
- 4
- Deichsel
- 5
- Stützelement
- 6
- Stützelement
- 7
- Stützelement
- 8
- Stützelement
- 9
- Stützenposition
- 10
- Stützenposition
- 11
- Stützenposition
- 12
- Stützenposition
- 13
- Stützendrehpunkt
- 14
- Fahrzeug
- 15
- Arretierungsvorrichtung
- 16
- Bodenoberfläche
- 17
- Schwenkbereich
- 18
- Transportstellung
- 19
- Arbeitsstellung
- 20
- Stützarm
- 21
- Tragarm
- 22
- Stützteller
- 23
- Stützvieleck
- 24
- Arbeitsbereich
- 39
- Stützenkonsole
- 41
- Stützenfuß
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DD 27555 A [0002]
- DE 1245074 [0003]