[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sicherungs- und Steuerungsverfahren für das
Heben und/oder Transportieren einer gemeinsamen Last mit einer Mehrzahl von Kranen.
Bisher wurde ein solcher Hub- oder Transportvorgang für große, schwere oder komplexe
Lasten, bei welcher mehrere Krane verwendet werden müssen, üblicherweise über einen
Einweiser durchgeführt. Dabei wird jeder der beteiligten Krane von einem Kranfahrer
gesteuert, wobei der Einweiser alle beteiligten Kranfahrer koordiniert. Dies ergibt
natürlicher Weise eine Menge an Fehlerpotentialen, nicht zuletzt auch, weil die einzelnen
Kranfahrer keinen Überblick über die Gesamtlage haben und Verständigungs- und Kommunikationsprobleme
zu Fehlern führen können. Auch ist ein solches Vorgehen wenig effektiv, da die nötige
Koordination über den Einweiser nur ein sehr langsames Arbeiten zuläßt.
[0002] Unabhängig von den Problemen durch Mißverständnisse ergibt sich aber das weitere
Problem, daß die Sicherheitssysteme der einzelnen Krane bei einem solchen gemeinsamen
Hub oder Transport einer Last nicht ausreichen. Dies beruht in erster Linie auf der
Tatsache, daß Schadensereignisse an einem Kran, wie z. B. eine Überlast oder eine
Kollision nicht nur durch die Bewegung des Kranes selbst, sondern auch durch die Bewegung
der anderen Krane hervorgerufen werden können.
[0003] Die bekannten Überlastsicherungen der einzelnen Krane, welche lediglich Bewegungen
jedes einzelnen Kranes verhindern, die diesen Kran schädigen würden, können dabei
Schadensereignisse an anderen Kranen nicht mitberücksichtigen. Ebenso verhält es sich
mit Antikollisionssystemen, welche ebenfalls nur die Bewegungen des Kranes selbst
berücksichtigen und allenfalls statische Störobjekte zulassen. Auch sind die Bewegungsabläufe
bei mehreren Kranen ungleich komplexer als bei nur einem Kran.
[0004] Aus der
DE 24 41 785 A1 ist ein Verfahren und eine Einrichtung bekannt, die ein gemeinsames Verfahren von
Kranen im Überschneidungsbereich zulassen, jedoch ständig den Abstand der Ausleger
voneinander überprüfen und bei Erreichen eines Minimalwertes die gefährlichen, zur
Kollision führenden Bewegungen sperren.
[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, das Heben und/oder Transportieren
einer gemeinsamen Last mit einer Mehrzahl von Kranen sicherer und effektiver durchführen
zu können.
[0006] Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe von einem Sicherungsverfahren für das Heben und/oder
Transportieren einer gemeinsamen Last mit einer Mehrzahl von Kranen gemäß Anspruch
1 erfüllt. Dieses Verfahren umfaßt das Ermitteln von möglichen Schadensereignissen
für Bewegungsvektoren der Krane sowie das Aktivieren einer Warnfunktion, wenn vorgegebene
Bewegungsvektoren zu Schadensereignissen führen und/oder das Beschränken der zur Ansteuerung
der Krane verwendeten Bewegungsvektoren auf solche Bewegungsvektoren, welche bei keinem
der Krane zu Schadensereignissen führen.
[0007] Durch das erfindungsgemäße Sicherungsverfahren ergeben sich damit im Wesentlichen
zwei Möglichkeiten der Ansteuerung der Krane. Einerseits können die einzelnen Krane
weiterhin von jeweils einem Kranfahrer bedient werden, wobei jedoch die von den Kranfahrern
vorgegebenen Bewegungsvektoren von dem Sicherungsverfahren der vorliegenden Erfindung
daraufhin überprüft werden, ob sie zu Schadensereignissen führen. Führt ein von den
Kranfahrern vorgegebener Bewegungsvektor zu einem Schadensereignis bei irgendeinem
der Krane, wird entweder eine Warnfunktion aktiviert, welche die Kranfahrer vor dem
bevorstehenden Schadensereignis bei Durchführung der Bewegung warnt. Es kann aber
auch eine automatische Beschränkung der zur Ansteuerung der Krane verwendeten Bewegungsvektoren
durchgeführt werden, so daß Bewegungen, welche zu Schadensereignissen führen würden,
erst gar nicht ausgeführt werden.
[0008] Alternativ kann das erfindungsgemäße Sicherungsverfahren auch innerhalb eines Steuerungsverfahrens
für die Krane eingesetzt werden. Durch das erfindungsgemäße Ermitteln von möglichen
Schadensereignissen für die Bewegungsvektoren der Krane wird so automatisch von dem
Steuerungsverfahren festgestellt, welche Bewegungsvektoren zur sicheren Ansteuerung
der Krane zur Verfügung stehen. Das Steuerungssystem kann das aus diesen Bewegungsvektoren
die zur erreichen der gewünschten Bewegung am besten geeigneten auswählen.
[0009] Ein Bewegungsvektor der Krane stellt dabei einen Datensatz dar, welcher Informationen
zur Ansteuerung aller Krane enthält. Es werden also die Bewegungen aller beteiligten
Krane auf mögliche Schadensereignisse aller beteiligten Krane hin überprüft. Hierdurch
wird durch das erfindungsgemäße Sicherungsverfahren während des laufenden Betriebs
automatisch sichergestellt, daß die Bewegung eines einzelnen Kranes nicht nur nicht
zu Schäden an diesem Kran selber, sondern auch nicht zu Schäden an den anderen Kranen
führt.
[0010] Vorteilhafterweise umfassen die Schadensereignisse, welche bei dem erfindungsgemäßen
Sicherungsverfahren ermittelt werden, mindestens eine Überlast der Krane. So ist sichergestellt,
daß keine Bewegungen der Krane ausgeführt werden, welche zu einer Überlast eines der
Krane führen würde. Im Gegensatz zum Stand der Technik, in dem die einzelnen Lastmomentbegrenzungen
der Krane jeweils nur feststellen konnten, ob eine Bewegung zu einer Überlast am eigenen
Kran führt, ist durch das erfindungsgemäße Sicherheitssystem sichergestellt, daß es
bei einer Bewegung eines Kranes auch bei keinem anderen Kran zu Überlasten kommt.
[0011] Vorteilhafterweise können dabei mögliche Überlasten über die den jeweiligen Kran
zugeordneten Lastmomentbegrenzungen ermittelt werden. Es kann also bei dem erfindungsgemäßen
Verfahren durchaus auf bestehende Lastmomentbegrenzungen zurückgegriffen werden. Es
wird allerdings nicht nur die Bewegung eines einzelnen Kranes von seiner eigenen Lastmomentbegrenzung
überprüft, sondern es wird der Bewegungsvektor aller Krane von den Lastmomentbegrenzungen
aller Krane überprüft. So kann einerseits auf bereits bestehende Technologie zurückgegriffen
werden, andererseits aber die Sicherheit des gemeinsamen Hubs oder Transportes durch
eine Mehrzahl von Kranen erheblich besser abgesichert werden. Dabei müssen die bestehenden
Lastmomentbegrenzungen nicht notwendigerweise weiterhin bei den einzelnen Kranen angeordnet
sein. Vielmehr ist auch eine zentrale Recheneinheit denkbar, in welcher die den einzelnen
Kranen zugeordneten Lastmomentbegrenzungen implementiert sind.
[0012] Vorteilhafterweise werden bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsverfahren die zulässigen
Bewegungsvektoren durch eine vorausschauende Berechnung ermittelt. Damit wird nicht
nur überprüft, ob eine aktuelle Bewegung direkt zu einem Schadensereignis führt, sondern
auch, ob durch eine aktuelle Bewegung ein zukünftiges Schadensereignis provoziert
werden könnte. Insbesondere wird dabei vorteilhafterweise berücksichtigt, daß nur
solche Bewegungsvektoren zulässig sind, bei welchen ein Bewegungsablauf zur Verfügung
steht, welcher nicht zu Schadensereignissen führt. Eine solche vorausschauende Berechnung
ist insbesondere deshalb wichtig, da bei einem gemeinsamen Hub oder Transport durch
mehrere Krane es zu Situationen kommen kann, in welchen alle Bewegungen der Krane
zu einem Schadensereignis bei zumindest einem der beteiligten Krane führen würden.
Solche Situationen, aus denen das Gesamtsystem nicht mehr sicher herausmanövriert
werden kann, werden dagegen durch die vorausschauende Berechnung des erfindungsgemäßen
Sicherungsverfahrens verhindert. Auch bei anderen Schadensereignissen als einer Überlast
kann eine solche vorausschauende Berechnung von großer Wichtigkeit sein, da hierdurch
z. B. Kollisionen verhindert werden können, indem berücksichtigt wird, daß das System
nach jeder durchgeführten Bewegung noch zum Stillstand kommen können muß, ohne daß
es zu einer Kollision käme.
[0013] Vorteilhafterweise werden die zulässigen Bewegungsvektoren durch ein iteratives Verfahren
bestimmt. Hierdurch kann sicher und zuverlässig ermittelt werden, ob ein erster Bewegungsvektor
spätere Bewegungsvektoren zuläßt, welche frei von Schadensereignissen sind. Damit
kann sichergestellt werden, daß immer ein schadensfreier Bewegungsablauf zur Verfügung
steht. Bei einem solchen iterativen Verfahren kann rechnerisch zuerst die Ansteuerung
der Krane mit einem ersten Bewegungsvektor simuliert werden, und aus der sich daraus
ergebenden neuen Situation eine weitere Bewegung mit einem neuen Bewegungsvektor simuliert
werden und so fort, so daß sich eine Kette aus zulässigen Bewegungsvektoren ergibt.
[0014] Ebenso kann aber schon in den Einzelschritten ein iteratives Verfahren angewendet
werden, so daß zur Ermittlung zulässiger Bewegungsvektoren zuerst die Sicherheit bei
einem ersten Kran überprüft wird, woraufhin für die dort zulässigen Vektoren die Zulässigkeit
beim nächsten Kran geprüft wird und so fort.
[0015] In weiterhin vorteilhafter Weise umfassen bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsverfahren
die möglichen Schadensereignisse eine Kollision der Krane untereinander. So kann durch
das erfindungsgemäße Sicherheitssystem sichergestellt werden, daß die mehreren Krane,
welche ja im gleichen Bereich agieren, nicht miteinander kollidieren. Hierbei wird
wiederum der Einfluß der Bewegungen aller Krane aufeinander berücksichtigt, so daß
sich die Sicherheit gegenüber bekannten Antikollisionssystemen, bei welchen lediglich
die Bewegung eines einzelnen Kranes berücksichtigt werden kann, massiv erhöht.
[0016] In weiterhin vorteilhafter Weise umfassen die möglichen Schadensereignisse eine Kollision
der Krane mit der Last. Dies stellt sicher, daß auch bei dem Hub oder Transport komplexer
Lasten durch mehrere Krane die Krane nicht mit der Last kollidieren. Auch hier ist
die erfindungsgemäße Berücksichtigung der Bewegung aller Krane notwendig, da die Bewegung
eines Kranes die Last so verschieben kann, daß sie mit einem anderen Kran kollidiert,
ohne daß dieser sich bewegt hätte.
[0017] In vorteilhafter Weise beruht das Ermitteln der möglichen Kollisionen dabei bei dem
erfindungsgemäßen Sicherungsverfahren zumindest auf einem geometrischen Modell der
Krane und gegebenenfalls der Last. Ein solches geometrisches Modell umfaßt z. B. Daten
über die Krane wie die Auslegerlänge, die Höhe, etc und kann diese Krandaten zusammen
mit Stellungsdaten wie dem Drehwinkel und Wippwinkel vorteilhafterweise zu einem dreidimensionalen
Modell der Krane und der Last zusammenfügen, so daß in dem geometrischen Modell die
tatsächliche Hubsituation realistisch simuliert werden kann. Hierdurch sind keine
starren Bereichszuordnungen mehr nötig, da die Antikollisionseinrichtung durch das
geometrische Modell dynamisch auf unterschiedliche Situationen reagieren kann.
[0018] Vorteilhafterweise können bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsverfahren Geometriedaten
der Last eingegeben und/oder ermittelt werden. So kann auch ein zuverlässiges geometrisches
Modell der Last erstellt werden, womit die Antikollisionsprüfung des erfindungsgemäßen
Sicherungsverfahrens noch zuverlässiger wird. Hierbei kann die Position und/oder Ausdehnung
der Last vorteilhafterweise über die Positionen der Lastaufnahmen der Krane bestimmt
werden.
[0019] In weiterhin vorteilhafter Weise können bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsverfahren
Geometriedaten möglicher Störobjekte eingegeben werden und mögliche Kollisionen der
Krane und/oder der Last mit den Störobjekten berechnet werden. Auf diese Art und Weise
können realistische Szenarien des Hubes oder Transportes erstellt werden, bei denen
auch Störobjekte wie z. B. Gebäude berücksichtigt werden können.
[0020] Vorteilhafterweis beruht dabei die Berechnung der möglichen Kollisionen auf einem
geometrischen Modell der Krane, der Last und/oder der Störobjekte. Dieses geometrische
Modell stellt damit ein Szenario in drei Dimensionen dar, in welchen mögliche Kollisionen
der Krane, der Last und/oder der Störobjekte ermittelt werden.
[0021] In weiterhin vorteilhafter Weise umfassen die möglichen Schadensereignisse Limitüberschreitungen
der Momentensumme der Krane. Insbesondere wenn die Krane fest auf einem Objekt wie
z. B. einem Schiff oder einer Plattform montiert sind, können sich die Momente der
Krane so aufaddieren, daß es zu gefährlichen Situationen wie Überlasten an der Plattform
oder einer übermäßigen Krängung des Schiffes kommt. Nachdem bei dem erfindungsgemäßen
System auch überprüft wird, ob Bewegungsvektoren der Krane zu Limitüberschreitungen
der Momentensumme der Krane führen, können solche Probleme vermieden werden.
[0022] In weiterhin vorteilhafter Weise umfassen die möglichen Schadensereignisse Limitüberschreitungen
bei externen Beschränkungen wie z. B. einer maximal zulässigen Krängung eines Schiffes,
einem maximal zulässigen Bodendruck oder einem maximal zulässigen Moment einer Plattform.
Auch diese externen Beschränkungen, welche nicht nur von einem einzigen Kran, sondern
von allen Kranen gemeinsam eingehalten werden müssen, können so durch das erfindungsgemäße
Sicherungsverfahren sicher eingehalten werden.
[0023] Vorteilhafterweise werden in dem erfindungsgemäßen Sicherungsverfahren mögliche Schadensereignisse
in einer vorausschauenden Berechnung erkannt, wobei deren mögliche Verhinderung berücksichtigt
wird. So wird bei jedem Bewegungsvektor in einer vorausschauenden Berechnung überprüft,
ob mit diesem Bewegungsvektor ein weiterer Bewegungsablauf möglich ist, welcher frei
von Schadensereignissen ist. Es werden also nur solche Bewegungen durchgeführt, bei
denen feststeht, daß die Möglichkeit gegeben ist, Schadensereignisse abzuwenden. Zum
Beispiel können dabei bei der vorausschauenden Berechnung Bewegungsabläufe bis zum
Stillstand durchgeprüft werden.
[0024] Vorteilhafterweise werden bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsverfahren die vorausschauenden
Berechnungen auf Grundlage der dynamischen Eigenschaften der Krane, insbesondere der
maximal möglichen Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen der Kranantriebe getätigt.
Die Berücksichtigung der dynamischen Eigenschaften der Krane ist von großer Bedeutung,
da natürlich nur solche Bewegungsabläufe auch tatsächlich realistisch schadensfrei
bleiben, welche von den Kranen auch tatsächlich durchgeführt werden können. Hierzu
ist es wichtig, daß die bei der Berechnung verwendeten Bewegungsvektoren der Krane
nur solche Bewegungsvektoren umfassen, welche innerhalb der maximal möglichen Geschwindigkeiten
und/oder Beschleunigungen der Kranantriebe liegen. Ein Bewegungsvektor der Krane umfaßt
dabei vorteilhafterweise Daten zu den Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen
jedes einzelnen Kranantriebs aller Krane, so daß eine Beschränkung der Bewegungsvektoren
auf die tatsächlich auch durchführbaren Bewegungsvektoren leicht durchführbar ist.
Um den Rechenaufwand zu verringern, kann ein Bewegungsvektor der Krane allerdings
auch Daten auf höherer Ebene enthalten, wie z. B. die Bewegung und/oder Beschleunigung
der Auslegerspitze, welche erst in Bewegungen und/oder Beschleunigungen der Kranantriebe
übersetzt werden müssen. Hierbei ist jedoch zu berücksichtigen, daß solche Daten auf
höherer Ebene wie z. B. eine gewisse Geschwindigkeit und Beschleunigung der Kranauslegerspitze
durch unterschiedliche Bewegungen der Kranantriebe möglich sein können, so daß diesen
Bewegungsvektoren auf höherer Ebene eine Vielzahl an Bewegungsvektoren auf unterster
Ebene entsprechen kann.
[0025] In weiterhin vorteilhafter Weise wird bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsverfahren
die Verformung der Krane berücksichtigt. So läßt sich der tatsächliche Bewegungsablauf
realistischer im System darstellen, was die Sicherheit erhöht.
[0026] Vorteilhafterweise umfaßt bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsverfahren die Warnfunktion
eine automatische Abschaltung der Krane. Insbesondere wenn alle Krane von ihrem eigenen
Kranführer gesteuert werden, wird so automatisch sichergestellt, daß keine Bewegungen
durchgeführt werden, welche zu einem Schadensereignis führen würden. Alternativ können
die Bewegungen auch nur in die Richtung beschränkt werden, welche zu einem Schadensereignis
führen würde.
[0027] In weiterhin vorteilhafter Weise können bei dem erfindungsgemäßen Sicherungssystem
Sicherheitsabstände zu den möglichen Schadensereignissen gewählt werden. So kann die
Sicherheit des Systems weiter erhöht werden, indem sichergestellt wird, daß die Bewegungsvektoren,
welche zur Ansteuerung der Krane verwendet werden, nur zur Situation führen, welche
einen gewissen Sicherheitsabstand zu Schadensereignissen haben. Bei der Antikollisionsprüfung
kann ein solcher Sicherheitsabstand ein räumlicher Abstand zwischen den Kranen untereinander
bzw. der Last oder Störobjekten sein, welcher nicht zu unterschreiten ist. Bei anderen
Schadensereignissen wie z. B. Überlasten wird so sichergestellt, daß alle Krane in
einem Bereich bewegt werden, in welchem sie noch einen gewissen Sicherheitsabstand
von ihren jeweiligen Überlasten haben.
[0028] In weiterhin vorteilhafter Weise werden bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsverfahren
Daten an externe Systeme wie z. B. die Balastierungssteuerung eines Schiffes weitergeleitet,
insbesondere um diese anzusteuern, und/oder es werden mit diesem externen System Daten
ausgetauscht. Da die Sicherheit eines gemeinsamen Hubes oder Transportes oft nicht
nur von den Kranen selbst, sondern auch von äußeren Einflüssen abhängt, kann ein solcher
Datenaustausch und eine eventuelle Steuerung von externen Systemen die Sicherheit
weiter erhöhen. Insbesondere wenn die Krane fest auf einem Schiff montiert sind, kann
hier zur Verhinderung von übermäßigen Krängungen die Balastierungsanlage des Schiffes
von der Kransteuerung mit angesteuert werden. Alternativ ist auch denkbar, daß das
Sicherungssystem der Krane Daten von der Balastierungssteuerung oder anderen externen
Systemen erhält, so daß gegebenenfalls die Limits für gewisse Beschränkungen angepaßt
werden können.
[0029] In weiterhin vorteilhafter Weise sind bei dem erfindungsgemäßen Sicherungsverfahren
die Krane verfahrbar, wobei sie Mittel zur Bestimmung ihrer Position, insbesondere
GPS-Geräte aufweisen. Das erfindungsgemäße Sicherungsverfahren ist damit für eine
Vielzahl von Kranen wie z. B. Mobilkrane, Raupenkrane oder andere verfahrbare Krane
einsetzbar. Die Mittel zur Bestimmung der Position der einzelnen Krane stellen dann
sicher, daß das Sicherungssystem die einzelnen Positionen der Krane kennt und so Schadensereignisse
sicher ermitteln kann.
[0030] Die vorliegende Erfindung umfaßt weiterhin ein Sicherungssystem für den Betrieb einer
Mehrzahl von Kranen nach einem der oben beschriebenen Sicherungsverfahren. Ein solches
Sicherungssystem, bei welchem die oben genannten Sicherungsverfahren implementiert
sind, hat die gleichen Vorteile wie die oben beschriebenen Verfahren. Ein solches
Sicherungssystem umfaßt dabei üblicherweise eine Recheneinheit, auf welcher das Sicherungsverfahren
automatisch, insbesondere während des Betriebs der Krane, also während des Hubes oder
Transportes der gemeinsamen Last durch die mehreren Krane, durchgeführt wird. Ein
solches automatisiertes Sicherungssystem hat den großen Vorteil, daß es die Bewegungen
aller Krane überprüft und in die Berechnung mit einbezieht, wobei auch erst während
des tatsächlichen Kraneinsatzes auftretende Einflüsse von dem erfindungsgemäßen Sicherungssystem
berücksichtigt werden können.
[0031] Die vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht nur auf ein reines Sicherungssystem beschränkt.
Vielmehr kann sie auch in einem Steuerungssystem für mehrere Krane implementiert werden.
[0032] Die vorliegende Erfindung umfaßt deshalb auch ein Steuerungssystem für das Heben
und/oder Transportieren einer gemeinsamen Last mit einer Mehrzahl von Kranen, mit
Eingabemitteln zur Vorgabe einer gewünschten Bewegung der Last oder der Krane und
mindestens einer Recheneinheit zum Ermitteln von möglichen Schadensereignissen für
Bewegungsvektoren der Krane, wobei die zur Ansteuerung der Krane verwendeten Bewegungsvektoren
auf solche Bewegungsvektoren beschränkt werden, welche bei keinem der Krane zu Schadensereignissen
führen. Ein solches Steuerungssystem hat die gleichen Vorteile wie die oben beschriebenen
Sicherungssysteme, wobei hier das Steuerungssystem die Sicherung automatisch übernimmt.
Insbesondere kann das Steuerungssystem damit auch alle der oben beschriebenen weiteren
Merkmale der Sicherungssysteme umfassen.
[0033] Dabei ist es weiterhin möglich, daß alle Krane einzeln entweder von einem eigenen
Kranfahrer oder jeweils einzeln aber zentral angesteuert werden, wobei das erfindungsgemäße
Steuerungssystem lediglich sicherstellt, daß die einzelnen Krane nicht so bewegt werden,
daß es zu Schadensereignissen kommen könnte.
[0034] Vorteilhafterweise wird dabei eine einzige Quelle zur Vorgabe der gewünschten Bewegung
der Last oder der Krane verwendet. So können alle Krane zentral angesteuert werden.
Vorteilhafterweise wird dabei von der einzigen Quelle die Bewegung der Last vorgegeben,
so daß der Kranführer sich ganz auf die Bewegung der Last konzentrieren kann, während
das Steuerungssystem die Ansteuerung der einzelnen Krane übernimmt.
[0035] Vorteilhafterweise werden dabei vom Steuerungssystem mögliche Bewegungsvektoren der
Krane oder der Last auf Grundlage der dynamischen Eigenschaften der Krane, insbesondere
der maximal möglichen Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen der Kranantriebe
bestimmt. Es werden also vorteilhafterweise nur solche Bewegungsvektoren zur Steuerung
zugelassen, welche von den entsprechenden Kranantrieben auch tatsächlich durchführbar
sind. Insbesondere ist dies bei der Vorgabe der gewünschten Bewegung der Last von
großer Bedeutung. So wird sichergestellt, daß der Kranführer nur solche Bewegungen
der Last vorgeben kann, die auch durchführbar sind.
[0036] Vorteilhafterweise umfaßt die Vorgabe der gewünschten Lastbewegung dabei die gewünschte
Lastposition, die gewünschte Bewegungsrichtung und/oder die gewünschte Ausrichtung
der Last. Es wird vom Kranfahrer damit üblicherweise eine Richtung, eine Position
oder eine Rotation der Lastbewegung eingegeben. Der Bewegungsvektor der Last hat aber
üblicherweise erheblich weniger Freiheitsgrade als der Bewegungsvektor der Krane,
da eine Mehrzahl von Kranen vorhanden ist und diese über eine Vielzahl von Antrieben
verfügen. Zwar müssen auch Randbedingungen, wie z. B. eine gewisse Stellung der Anlenkpunkte
zur Last und damit eine gewisse Stellung der Anlenkpunkte der Krane zueinander eingehalten
werden, ebenso wie die vom Sicherungssystem vorgegebenen Randbedingungen, allerdings
ergeben sich so dennoch oft mehrere Möglichkeiten, zum Beispiel eine bestimmte Bewegungsrichtung
der Last durch Bewegungen der Krane umzusetzen.
[0037] Das erfindungsgemäße Steuerungssystem kann deshalb aus den möglichen und zulässigen
Bewegungsvektoren die tatsächlich zur Ansteuerung der Krane verwendeten Bewegungsvektoren
durch gewisse Strategien auswählen.
[0038] Vorteilhafterweise werden dabei die zur Ansteuerung der Krane verwendeten Bewegungsvektoren
durch wählbare, gewichtbare und/oder vorgegebene Strategien gewählt. Sind Strategien
vorgegeben, kann der Kranführer je nach Situation zwischen den einzelnen Strategien
wählen oder diese gegebenenfalls auch untereinander gewichten.
[0039] Vorteilhafterweise umfassen die Strategien dabei eine geringste Abweichung von den
Vorgaben für die gewünschte Bewegung. Wird also vom Kranfahrer eine gewisse Bewegung
der Krane oder der Last vorgegeben, wird durch diese Strategie sichergestellt, daß
aus den zulässigen Bewegungsvektoren derjenige zum Ansteuern der Kranantriebe herangezogen
wird, welcher eine nur minimale Abweichung der tatsächlichen Bewegung der Last und/oder
der Krane von der gewünschten erzeugt.
[0040] In weiterhin vorteilhafter Weise können die Strategien mindestens eine der folgenden
Vorgaben umfassen: Eine Vergrößerung der Sicherheitsabstände aus dem Sicherheitssystem,
das Blockieren eines Werkes oder die Zuordnung von Prioritäten zu einzelnen Werken.
Werden die Sicherheitsabstände aus dem Sicherheitssystem vergrößert, führt dies zu
einem besonders sicheren Hub oder Transport der Last. Durch das Blockieren einzelner
Werke oder die Zuordnung von Prioritäten zu einzelnen Werken kann dagegen die Effektivität
der Steuerung erhöht werden.
[0041] Ebenso ist es möglich, solche Strategien zu verwenden, bei welchen gewisse Parameter
der Bewegung von der Kransteuerung automatisch konstant gehalten werden. So ist es
z. B. denkbar, die Ausrichtung der Last während eines Hubes oder Transportes konstant
zu halten, so daß der Kranfahrer lediglich vorgeben muß, in welche Richtung die Last
zu bewegen ist. Alternativ ist es denkbar, die Position z. B. des Mittelpunkts der
Last konstant zu halten, während der Kranführer eine gewisse Rotation der Last vorgibt.
[0042] Vorteilhafterweise kann bei dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem zwischen einer
Vorgabe einer gewünschten Bewegung der Last und der Vorgabe einer gewünschten Bewegung
der einzelnen Krane insbesondere von einer einzelnen Quelle aus gewählt werden. So
kann insbesondere zum Fahren der Krane über die Last jeder Kran vom Kranführer einzeln
angesteuert werden, um den Kran über der Last zu positionieren. Dann kann in einen
anderen Betriebsmodus umgeschaltet werden, in welchem nur noch die Bewegung der Last
vorgegeben wird, so daß sich der Kranfahrer von nun an ganz auf die Bewegung der Last
und nicht mehr auf die Ansteuerung der einzelnen Krane konzentrieren muß.
[0043] Vorteilhafterweise werden dabei die Krane so angesteuert, daß ein einmal eingestellter
Abstand zwischen den Aufhängepunkten der Last an den einzelnen Kranen während der
Lastbewegung nicht verändert wird. Die Aufhängepunkte der Krane müssen damit nur einmal
korrekt über der Last, wie z. B. über einer Traverse positioniert werden, woraufhin
die Kransteuerung automatisch dafür sorgt, daß während des Verfahrens der Last der
Abstand zwischen den Aufhängepunkten konstant bleibt.
[0044] In weiterhin vorteilhafter Weise können die Krane so angesteuert werden, daß eine
einmal eingestellte Ausrichtung der Last während der Lastbewegung nicht verändert
wird. Der Kranführer muß damit nur die Bewegungsrichtung der Last vorgegeben.
[0045] Weiterhin können die Krane vorteilhafterweise so angesteuert werden, daß eine gewünschte
Ausrichtung der Last während der Lastbewegung angefahren wird. Der Kranfahrer gibt
dabei die gewünschte Rotation der Last vor.
[0046] In weiterhin vorteilhafter Weise kann die Lage und/oder die Ausrichtung der Last
bei dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem dadurch ermittelt werden, daß die Position
der Krane über der Last ermittelt wird. Der Kranfahrer muß dazu lediglich die Krane
über der Last korrekt positionieren, woraufhin das erfindungsgemäße Steuerungssystem
auf Knopfdruck weiß, wie die Last ausgerichtet ist und wie groß sie ist. So muß der
absolute Abstand z. B. der Aufhängepunkte nicht mehr von Hand eingegeben werden, sondern
kann über den Abstand der Aufhängepunkte an den Kranen ermittelt werden.
[0047] Vorteilhafterweise wird bei dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem die Vorgabe der
gewünschten Bewegung online über ein Eingabegerät wie z. B. einen Joystick gemacht.
So hat der Kranfahrer jederzeit Kontrolle über die Bewegung der Krane oder der Last.
[0048] In weiterhin vorteilhafter Weise kann die Vorgabe der gewünschten Bewegung auch offline
über einen Kraneinsatzplaner z. B. durch Übernahme einer gespeicherten Trajektorie
geschehen. Der Einsatz kann so am Kraneinsatzplaner bereits vorher geplant werden
und in einem entsprechenden File abgespeichert werden. Durch Übernahme einer Trajetorie
aus diesem File können dann während des tatsächlichen Einsatzes die Krane angesteuert
werden. Vorteilhafterweise kann der Kranfahrer jedoch zu Sicherheitszwecken auch noch
online über ein Eingabegerät eingreifen.
[0049] Vorteilhafterweise sind bei dem erfindungsgemäßen Steuerungssystem nur solche Vorgaben
der gewünschten Bewegung zulässig, welche durch Bewegungsvektoren, welche bei keinem
der Krane zu Schadensereignissen führen, durchführbar sind. So wird eine besonders
komfortable Bedienung sichergestellt, da der Kranführer bereits nur solche Bewegungen
vorgeben kann, welche nicht zu Schadensereignissen führen. Die von ihm vorgegebenen
Bewegungen werden damit nicht nachträglich blockiert, sondern er weiß von vornherein,
welche Bewegungen ohne Schadensereignisse durchführbar sind.
[0050] Die vorliegende Erfindung umfaßt weiterhin ein Steuerungsverfahren zum Heben und/oder
Transportieren einer gemeinsamen Last mit einer Mehrzahl von Kranen, welches die Schritte
umfaßt: Vorgabe einer gewünschten Bewegung der Last oder der Krane, und Ermitteln
von möglichen Schadensereignissen für Bewegungsvektoren der Krane, wobei die zur Ansteuerung
der Krane verwendeten Bewegungsvektoren auf solche Bewegungsvektoren beschränkt werden,
welche bei keinem der Krane zu Schadensereignissen führen. Das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren
hat die gleichen Vorteile wie das oben beschriebene Steuerungssystem.
[0051] Vorteilhafterweise umfaßt das erfindungsgemäße Steuerungsverfahren die Merkmale der
Steuerungssysteme oder der Sicherungsverfahren, wie sie weiter oben beschrieben wurden.
[0052] Die vorliegende Erfindung umfaßt weiterhin ein Steuerungsverfahren für das Heben
und/oder Transportieren einer gemeinsamen Last mit einer Mehrzahl von Kranen, wobei
die zulässigen Bewegungsvektoren zur Ansteuerung der Krane auf Grundlage eines Sicherungsverfahrens
insbesondere nach einem der weiter oben beschriebenen Sicherungsverfahren bestimmt
werden. So können mit diesem Steuerungsverfahren die gleichen Vorteile wie bei diesen
Sicherungsverfahren erreicht werden.
[0053] Die vorliegende Erfindung wird nun anhand von Ausführungsbeispielen und Zeichnungen
näher beschrieben.
[0054] Dabei zeigen:
- Figur 1:
- das Bedienfeld eines Sicherungssystems,
- Figur 2:
- die Bewegung einer Last mit zwei Kranen nach dem Steuerungssystem der vorliegenden
Erfindung,
- Figur 3:
- die Ausrichtung einer Last mit zwei Kranen nach dem Steuerungssystem der vorliegenden
Erfindung,
- Figur 4:
- die dynamische Antikollision nach dem Sicherungsverfahren der vorliegenden Erfindung,
- Figur 5:
- die direkte Ansteuerung zweier Krane von einer Quelle aus nach dem Steuerungsverfahren
der vorliegenden Erfindung,
- Figur 6:
- die Bewegung einer Last mit zwei Schiffskranen nach dem Steuerungssystem der vorliegenden
Erfindung.
[0055] Bei bekannten Verfahren wurde der Hubvorgang bzw. der Transport schwerer und großer
Lasten mit mehreren Kranen über einen Einweiser durchgeführt, der alle beteiligten
Kranfahrer koordiniert. Hierbei bedient jeder Kranfahrer seinen eigenen Kran und verfügt
auch nur über die Sicherheitssysteme des jeweiligen Krans. Hierdurch ergeben sich
jedoch eine ganze Reihe von Sicherheitsproblemen, da bei einem solchen Betrieb Überlasten
durch eine ungleiche Lastverteilung, durch ungleichförmige Hubbewegungen der Krane
sowie insbesondere eine Überlast eines Krans durch die Bewegung eines anderen Krans
hervorgerufen werden können. Des Weiteren können sich Kollisionen der Krane untereinander,
mit der Last und mit Gebäuden ergeben. Auch können sich Kommunikationsprobleme zwischen
dem Einweiser und den Kranfahrern ergeben, wobei der einzelne Kranfahrer die Situation
oft nicht mehr richtig einschätzen. Zudem ergeben sich durch die Addition der Lastmomente
der einzelnen Krane Einflüsse auf externe Systeme. So kann es z. B. bei mehreren auf
einem Schiff montierten Kranen zu einer unerlaubten Verkrängung des Schiffes durch
eine Addition der Lastmomente kommen.
[0056] Bei den vorliegenden Ausführungsbeispielen der Erfindung ergeben sich zur Vermeidung
dieser Gefahren eine Sicherheitsstrategie, welche insbesondere auf der Berücksichtigung
von sicherheitsrelevanten Daten aller am Hub oder Transport beteiligten Krane ergibt.
In einem ersten Schritt werden dabei die Daten der einzelnen Krane erfaßt und stehen
so den Sicherheitssystemen zur Verfügung. Hierzu kann auf die bereits an den Kranen
befindlichen Meßsysteme z.B für die LBM und die Antriebssteuerung zurückgegriffen
werden. Die Daten zu den Kranen bestehen dann aus den Positionen, Geschwindigkeiten
und Beschleunigungen der einzelnen Kranantriebe bzw. den Positionen, Geschwindigkeiten
und Beschleunigungen der Krane bzw. der Kranteile wie z.B. der Ausleger. Ebenso könne
Daten zur Last ermittelt werden.
[0057] Aus diesen Daten können dann für den Kranfahrer relevantere Daten wie z. B. die Momentanposition
der Kranhaken in bis zu vier Dimensionen (drei Achsen und eine Rotation), die Momentangeschwindigkeit
der Kranhaken ebenfalls in vier Dimensionen, die maximal möglichen Momentangeschwindigkeiten
der Kranhaken, die Belastungen der einzelnen Krane, die Ausnutzungsgrade der Krane,
die Momentensumme der Krane in zwei Achsen sowie die Krängung der Krane um zwei Achsen
bestimmt werden. Wie in Figur 1 gezeigt, können diese Daten bzw. eine Auswahl aus
diesen Daten nun auf beliebig vielen Monitoren dargestellt werden, so daß die einzelnen
Kranführer einen besseren Überblick über die Gesamtsituation gewinnen. Eine solche
Darstellung von Daten der anderen beteiligten Krane, insbesondere aller beteiligten
Krane in einem Kran kann selbstverständlich auch unabhängig von dem erfindungsgemäßen
Sicherheitssystem von großem Vorteil sein. Die Kranfahrer können so eventuelle Sicherheitsrisiken
besser einschätzen und besser auf diese reagieren.
[0058] Diese Sicherheitsrisiken können jedoch auch von dem erfindungsgemäßen Sicherungssystem
beurteilt werden, so daß die Anzeige der Daten auf den Monitoren auch entfallen kann.
Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem kann hierfür für Bewegungsvektoren der Krane
mögliche Schadensereignisse ermitteln. Ein solcher Bewegungsvektoren stellt dabei
in dem Ausführungsbeispiel einen Datensatz dar, welcher die Bewegung aller Krane beschreibt.
Die Bewegungsvektoren können entweder von den Kranführern selbst vorgegeben werden,
indem sie die Steuerung der Krane betätigen. Alternativ können diese Bewegungsvektoren
jedoch auch mögliche Bewegungsvektoren darstellen, welche in einer Kransteuerung daraufhin
überprüft werden, ob sie zu Schadensereignissen führen.
[0059] Werden die Bewegungsvektoren der Krane von den Kranführern vorgegeben, reagiert das
Sicherheitssystem der vorliegenden Erfindung auf das Erkennen eines möglichen Schadensereignis
durch die vorgegebene Bewegung dadurch, daß es zumindest eine Warnfunktion aktiviert.
Diese Warnfunktion warnt die Kranfahrer davor, mit der angestrebten Bewegung fortzufahren.
Das Sicherheitssystem der vorliegenden Erfindung hat dabei den großen Vorteil, daß
jeder Kranfahrer über mögliche Schadensereignisse bei allen anderen Kranen ebenfalls
automatisch durch das Sicherungssystem informiert wird. Um die Sicherheit zu erhöhen,
kann bei Erkennen eines möglichen Schadensereignisses dieses auch automatisch verhindert
werden, indem entweder die Bewegung aller Krane gestoppt wird oder zumindest eine
Bewegung auf solche Richtungen beschränkt wird, welche nicht zu einem Schadensereignis
führen.
[0060] Die zulässigen Bewegungsvektoren der Krane, welche bei keinem der Krane zu Schadensereignissen
führen, werden dabei gemäß der vorliegenden Erfindung durch eine vorausschauende Berechnung
ermittelt. Eine solche vorausschauende Berechnung ist insbesondere deshalb wichtig,
um zu vermeiden, daß die Krane in Positionen manövriert werden, welche sie nicht mehr
verlassen können, ohne Schadensereignisse an irgendeinem der Krane hervorzurufen.
Die zulässigen Bewegungsvektoren, welche nicht zu einer solchen Situation führen,
werden dabei durch ein iteratives Verfahren bestimmt. Während eines solchen iterativen
Verfahrens kann also z. B. zunächst geprüft werden, ob ein bestimmter Bewegungsvektor
bei keinem der Krane zu Schadensereignissen führt, woraufhin weiterhin überprüft werden
muß, ob nach Ansteuerung der Krane mit diesem Bewegungsvektor wiederum Bewegungsvektoren
möglich sind, welche bei keinem der Krane zu Schadensereignissen führen und so fort.
Das verwenden iterativer Verfahren kann aber auch deshalb notwendig sein, da die möglichen
Schadensereignisse jedes einzelnen Kranes von dem gesamten Bewegungsvektor, d. h.
von den Bewegungen aller Krane abhängen. So kann ein zulässiger Vektor dadurch ermittelt
werden, daß zunächst für einen Kran die zulässigen Vektoren ermittelt werden, woraufhin
diese für den nächsten Kran überprüft werden und so fort.
[0061] Das erfindungsgemäße Sicherheitssystem kann auch in einem Steuersystem eingesetzt
werden. Hierbei können entweder alle Krane von einer einzigen Quelle zur Vorgabe der
gewünschten Lastbewegung bzw. der gewünschten Bewegung der Krane angesteuert werden.
Alternativ kann das System aber auch ohne singuläre Quelle mit einer separaten Vorgabe
der gewünschten Bewegung jedes einzelnen Kranes nur zur Überwachung und Begrenzung
dieser Bewegungen dienen.
[0062] Das Sicherungsverfahren der vorliegenden Erfindung kann nun in einer solchen Kransteuerung
zu einer dynamischen Beschränkung der Bewegungsvektoren eingesetzt werden, welche
zur Ansteuerung der Krane verwendet werden. Bei der Überprüfung, welche Bewegungsvektoren
zu Schadereignissen an den einzelnen Kranen führt, beschränkt jeder Kran die Menge
an zur Verfügung stehenden zulässigen Bewegungsvektoren. Die hierdurch begrenzte Menge
an Bewegungsvektoren, welche bei keinem der Krane zu Schadensereignissen führen, können
dann zur sicheren Ansteuerung der Krane verwendet werden. Die Einflußfaktoren, welche
die Bewegungsvektoren einschränken, sind dabei insbesondere eine Antikollisionssteuerung,
die Lastmomentbegrenzung (LMB) der einzelnen Krane sowie die Berücksichtigung der
Begrenzung externer Systeme. Diese Einflußfaktoren werden nun näher beschrieben.
[0063] Bei der Ermittlung, ob gewisse Bewegungen zu einer Kollision führen, wird die Bewegung
aller beteiligten Krane berücksichtigt. Diese Antikollisionsüberprüfung der Krane
wird durch eine vorausschauende Berechnung bis zu einem möglichen Stillstand bewerkstelligt.
Hierbei werden die vorgegebenen dynamischen Eigenschaften der Krane, insbesondere
die möglichen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen der Kranantriebe berücksichtigt.
In der vorausschauenden Berechnung muß also für jede Bewegung der Krane überprüft
werden, ob unter den vorgegebenen dynamischen Eigenschaften der Krane sowie unter
Berücksichtigung der anderen Einflußfaktoren wie z. B. der Lastmomentbegrenzung ein
Verhindern der Kollision z. B. durch einen möglichen Stillstand möglich ist. Diese
vorausschauende Berechnung ermöglicht es, die Krane so lange frei zu bewegen, wie
keine Kollision bevorsteht. Dabei können sowohl Kollisionen der Krane untereinander,
mit der Last oder mit Störobjekten berücksichtigt werden. Insbesondere kann dabei
eine dreidimensionale Kollisionsprüfung stattfinden. Hierdurch ist es möglich, auch
komplizierte Bewegungsabläufe abzusichern, welche bei einer zwei-dimensionalen Kollisionsprüfung
nicht mehr möglich wären. Insbesondere ist eine solche dreidimensionale Kollisionsprüfung
bei komplexen Lasten wichtig, so daß auch eine mögliche Kollisionen der Last mit den
Kranen oder mit Störobjekten berücksichtigt werden. Hierfür wird in dem erfindungsgemäßen
Sicherheitssystem eine dreidimensionales Modell der sowohl der Krane als auch der
Last und gegebenenfalls der Störobjekte verwendet. Insbesondere da auch die Bewegung
der Last von der Bewegung aller Krane abhängt, müssen für eine effektive Antikollisionsprüfung
beim Hub und/oder Transport einer gemeinsamen Last mit mehreren Kranen dreidimensionale
Modelle aller Krane sowie der Last zum Einsatz kommen. Zusätzlich kann noch ein beliebiger
Sicherheitsabstand als Schutzbereich um die Objekte verwendet werden, um die Sicherheit
weiter zu erhöhen. Diese Antikollisionseinrichtung kann auch beim Einsatz eines einzelnen
Kranes aktiv sein.
[0064] Weiterhin wird ermittelt, ob Bewegungsvektoren zu einer Überlast einzelner Krane
führen. Hierzu können die bereits für die einzelnen Krane vorhandenen LMBs verwendet
werden, so daß die von den einzelnen LMBs für einen Bewegungsvektor ermittelten Überlasten
die Menge an zulässigen Bewegungsvektoren begrenzen. Hierbei wird wiederum eine vorausschauende
Berechnung durch ein iteratives Verfahren angewendet. Bei dem Verfahren kann dabei
entweder auf die bereits vorhandenen LMBs der einzelnen Krane zurückgegriffen werden,
diese LMBs können aber auch in einem zentralen Computersystem implementiert werden.
So können Bewegungen von vornherein verhindert werden, welche zu einer Abschaltung
der Krane aufgrund der LMBs führen würden.
[0065] Des Weiteren können als Schadensereignisse auch Begrenzungen externer Systeme, wie
z. B. der maximal zulässige Bodendruck, die Krängung eines Schiffes oder das maximal
zulässige Moment einer Plattform berücksichtigt werden. So sorgt das erfindungsgemäße
Sicherungsverfahren dafür, daß auch diese Systeme geschützt werden.
[0066] Werden alle Krane zentral angesteuert, muß vom Kranführer lediglich die gewünschte
Lastbewegung vorgegeben werden. Die Vorgabe der gewünschten Lastbewegung bzw. der
gewünschten räumlichen Lage der Last kann dabei entweder online z. B. über einen Joystick
oder offline über eine Bahnplanung z. B. durch Übernahme der Trajektorien aus einem
File eines Kraneinsatzplaners erzeugt werden. Der Bewegungsablauf der Last hat dabei
sechs Freiheitsgrade, wovon drei den Translationen und drei den Rotationen entsprechen.
Die Rotationen können dabei um einen beliebigen virtuellen Punkt eingegeben werden,
wobei je nach Anzahl der Krane und Lastaufnahmemittel bis zu drei Richtungen tatsächlich
möglich sind. Der Winkelbereich der Rotationsbewegung ist normalerweise geometrisch
und physikalisch begrenzt, da die Krane nicht beliebig übereinander verfahrbar sind
und auch die Last nicht beliebig gekippt werden kann. Die Rotationsachse kann in dem
Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung dagegen frei definiert werden.
[0067] Eine z.B. vorgegebene Lastrichtung kann dabei üblicherweise durch viele unterschiedliche
Bewegungsvektoren der Krane möglich sein, von welchen keiner zu einem Schadensereignis
führt. Dies beruht darauf, daß die Krane eine größere Anzahl an Freiheitsgraden z.
B. über ihr Wippwerk und ihr Drehwerk und gegebenenfalls ihr Fahrwerk haben. Das erfindungsgemäße
Sicherungs- und Steuerungssystem ist dabei insbesondere für Wippdrehkräne konzipiert,
welche sich besonders gut zum gemeinsamen Heben und Transport einer Last durch mehrere
Krane eignen. Zur Auswahl der Bewegungsvektoren und damit des Bewegungsablaufs, welcher
zur Ansteuerung der Krane verwendet wird, stehen nun mehrere vorgegebene Strategien
zur Verfügung, aus welchen ausgewählt werden kann bzw. welche mit Prioritäten versehen
werden können. Als Strategien sind z. B. möglich, solche Bewegungsvektoren für die
Krane zu verwenden, für welche die tatsächlichen Werte für die Richtung, Geschwindigkeit
und Beschleunigung der Last möglichst wenig von den vorgegebenen Werten abweichen.
Ebenso kann als Strategie verwendet werden, die Sicherheitsabstände aus der Antikollision
zu vergrößern. Ebenso können einzelne Werke blockiert werden bzw. den einzelnen Werten
Prioritäten zugeordnet werden. Auch können bestimmte Parameter der Lastbewegung konstant
gehalten werden, so daß der Kranführer z.B. nur die Richtung der Lastbewegung oder
nur eine Rotation vorgibt.
[0068] Mögliche Ansteuerungsbetriebsarten werden nun anhand der Figuren 2 bis 5 näher erklärt.
Diese zeigen einen Tandemkran, der aus zwei fest montierten Drehwippkranen besteht,
wie er z. B. auf Schiffen montiert sein kann. Die Krane verfügen beide über ein Drehwerk
sowie ein Wippwerk für den Ausleger sowie ein Hubwerk, mit welchem die Seillänge verändert
werden kann. Die beiden Krane werden eingesetzt, um eine Last gemeinsam, z.B. mittels
einer Traverse zu heben bzw. zu transportieren.
[0069] Bei der in Figur 2 gezeigten Parallelbewegung wird die Bewegungsrichtung für die
Last über die Richtung des Joysticks online vorgegeben, während die Krane so angesteuert
werden, daß die Ausrichtung der Last während der Parallelbewegung nicht verändert
wird. Um nun also entlang der durch den Joystick vorgegebenen Richtung von Position
1 zu Position 2 zu gelangen, müssen die Ausleger beider Krane aufgewippt und die Krane
in entgegengesetzte Richtungen gedreht werden. Dabei wird das Aufwippen der Ausleger
und das Drehen der beiden Krane so aufeinander abgestimmt, daß die Last nicht rotiert.
Um ein Verkippen der Last zu vermeiden, muß hierbei entsprechend die Seillänge angepaßt
werden, um die Last in der horizontalen zu halten. Referenzpunkt für die Bewegung
ist bei dieser Betriebsart entweder die Auslegerspitze des eigenen Krans oder der
Lastmittelpunkt.
[0070] In Figur 3 ist nun eine Rotationsbewegung der Last gezeigt, bei welcher die Last
um eine vertikale Drehachse gedreht wird. Um die Last von Position 1 in Position 2
zu bewegen, muß der Ausleger von Kran 1 aufgewippt werden, ebenso wie der Ausleger
von Kran 2. Die Drehbewegung der Krane erfolgt nun jedoch anders als beim in Figur
2 gezeigten Betriebsmodus jeweils in die gleiche Richtung, hier beide Male im Uhrzeigersinn.
Hierdurch verändert sich die Position z. B. des Mittelpunkts der Last nicht, die Last
wird jedoch rotiert. Die Seillängen werden entsprechend angepaßt, um weiterhin eine
horizontale Ausrichtung der Last zu gewährleisten.
[0071] Ebenso ist eine kombinierte Bewegung des Tandemkrans aus einer Parallelbewegung und
einer Rotationsbewegung möglich. Die Last kann damit sowohl bewegt als auch ausgerichtet
werden.
[0072] Um die gezeigten Bewegungen der Last zu ermöglichen, müssen bei der Ansteuerung der
Krane die maximalen Geschwindigkeiten sowie Beschleunigen der jeweiligen Dreh- und
Wippwerke sowie der Hubwerke berücksichtigt werden. Die gewünschte Richtung wird dann
durch die Reduktion der Geschwindigkeiten und Beschleunigungen in Abhängigkeit von
den gerade aktiven Beschränkungen eingehalten.
[0073] Beschränkungen ergeben sich dabei einerseits aus der geforderten Bewegung der Last,
insbesondere dadurch, daß die Länge zwischen den Aufhängepunkten der Traverse konstant
gehalten werden muß. Zusätzlich wird noch das erfindungsgemäße Schutzsystem verwendet,
welches eine dynamische Antikollisionseinrichtung umfaßt. Dieses verhindert die Kollision
der Krane miteinander sowie eine Kollision der Krane mit der Last. Hierbei ist eine
freie Bewegung möglich, solang keine Kollision entstehen kann. Die Steuerung basiert
damit auf einer vorausschauenden Berechnung der Roboterbewegung, welche die Antikollisionsdistanz
berücksichtigt und die Dynamik aller Krane. Die Berechnungen können gegebenenfalls
in allen Kranen parallel durchgeführt werden, so daß jeder Kran bei Erkennen einer
Kollision Bremsmanöver ausführt.
[0074] Wird eine zukünftige Kollision erkannt, werden die zur Ansteuerung der Krane verwendeten
Bewegungsvektoren in der entsprechenden Richtung begrenzt, um eine Kollision zu verhindern.
Insbesondere da auch Kollisionen der Last mit den Kranen berücksichtigt werden sollen,
wird eine dreidimensionale Antikollisionsprüfung durchgeführt, die auf einem entsprechenden
dreidimensionalen geometrischen Modell der Krane und der Last beruht.
[0075] Dieses Antikollisionssystem wird nun in Figur 4 näher beschrieben. Hierbei werden
ein Antikollisionsvektor sowie Schnittpunkte für eine zukünftige Bewegung berechnet.
Wird eine zukünftige Kollision erkannt, wird das Meisterschaltsignal bzw. der Bewegungsvektor
der Krane in Richtung der erwarteten Kollision begrenzt. Hierbei wird die Bewegung
jedoch nur in die Richtung gebremst, welche zu einer Kollision führen würde. Dabei
werden gleiche Integrationszeiten/Rampen für die Antikollision wie für den Normalbetrieb
verwendet.
[0076] Figur 5 zeigt nun einen Betriebsmodus, in welchem Kran 1 oder Kran 2 separat angesteuert
werden können, was insbesondere zur Aufnahme der Last bzw. zur Positionierung der
Krane über der Last verwendet wird. In Fig. 5 wird Kran 2 von der Kabine von Kran
1 aus gesteuert. Kran 2 wird dabei dadurch gesteuert, daß die Vorgabe für die Bewegung
der Kranspitze von Kran 2 durch die Stellung des Meisterschalters in Kran 1 erteilt
wird. Die Kransteuerung übersetzt diese Vorgabe dann in eine entsprechende Ansteuerung
des Dreh- und Wippwerkes von Kran 2. Über diese separate Ansteuerung der Krane kann
auch die Traversenlänge zum Zeitpunkt der Vorwahl des Tandembetriebs eingestellt werden.
Die Krane werden dabei in die entsprechenden Positionen oberhalb der Traverse bewegt,
woraufhin per Knopfdruck die Positionen der Krane festgestellt und gespeichert werden
kann. Aus diesen Positionen ergeben sich dann die Länge und Position der Traverse
bzw. die Position und die Dimensionen der Last. Hierdurch ist keine Eingabe der absoluten
Länge notwendig. Die Traversenlänge kann dabei insbesondere automatisch bei der Anwahl
des Tandembetriebs als der aktuelle Abstand der Lastaufnahmepunkte and den Kranen
festgelegt werden. Eine Korrektur kann dadurch erfolgen, daß der Tandembetrieb abgewählt
wird, Korrekturbewegungen der einzelnen Krane durchgeführt werden und daraufhin erneut
der Tandembetrieb angewählt wird.
[0077] Zusätzlich kann bei dem erfindungsgemäßen Steuersystem auch die Beeinflussung externer
Systeme durch die Krane und umgekehrt berücksichtigt werden. Sind die Krane, wie in
Fig. 6 gezeigt, auf einem Schwerlastschiff montiert, beeinflußt das Gesamtmoment der
Krane die Krängung des Schiffes. Hier kann entweder das Sicherheitssystem so ausgelegt
werden, daß die Krängung des Schiffes innerhalb gewisser Limits bleibt. Zusätzlich
kann die Balastierungseinrichtung des Schiffes mit Informationen versorgt oder gleich
so angesteuert werden, daß im Zusammenspiel mit den Kranen eine zu starke Krängung
vermieden wird. Hierzu kann das Gesamtmoment der Krane um zwei Achsen bestimmt werden,
sowie die Schwerpunktlage in drei Achsen sowie die Verkrängung der Krane um zwei Achsen.
Nach Abstimmung können dabei abhängig von der Fahrgeschwindigkeit und der Schwerpunktslage
die Balastierungspunkte des Schiffes angesteuert werden, wobei die Schiffsbesatzung
zusätzlich jederzeit eingreifen kann. Durch diese Ansteuerung der Balastierungseinrichtung
ist es möglich, größere Momentensummen der Krane zuzulassen.
[0078] Das Sicherheits- oder Steuerungssystem der vorliegenden Erfindung kann dabei an bereits
vorhandene Steuerungen der Krane angeschlossen werden und diese mitnutzen. Es kann
dabei z. B. an einen bordeigenen elektronischen CAN-Bus angeschlossen werden.
[0079] Zur Bereitstellung von Daten zur Ausrichtung der Krane sowie zur Ermittlung von Daten
zur Last kann dabei auf die bereits auf den Kran vorhandene Sensorik zurückgegriffen
werden. Diese Sensorik ist üblicherweise bereits zu Zwecken der Überlastsicherung
der einzelnen Krane sowie zum Antrieb der Krane vorhanden. Auch die Übertragung dieser
Daten kann per CAN-Bus erfolgen. Die Anzeige der Steuerung kann dabei ebenfalls über
bordeigene Standardmonitore erfolgen. Vorteilhafterweise ist dabei die Darstellung
von beliebigen Distanzen der bekannten Objekte möglich. Ebenso ist es möglich, auf
die bereits vorhandenen Überlastsicherungen der einzelnen Krane zurückzugreifen, wobei
jeder Kran selbständig seine Überlast erkennt und durch das erfindungsgemäße Sicherheitssystem
zusätzlich auch auf die Überlasterkennung der anderen Krane reagiert.
1. Sicherungsverfahren für das Heben und/oder Transportierens einer gemeinsamen Last
mit einer Mehrzahl von Kranen, mit den Schritten:
- Ermitteln von möglichen Schadensereignissen für Bewegungsvektoren der Krane,
- Aktivieren einer Warnfunktion, wenn vorgegebene Bewegungsvektoren zu Schadensereignissen
führen und/oder
- Beschränken der zur Ansteuerung der Krane verwendeten Bewegungsvektoren auf solche
Bewegungsvektoren, welche bei keinem der Krane zu Schadensereignissen führen,
dadurch gekennzeichnet,
daß zulässige Bewegungsvektoren durch eine vorausschauende Berechnung ermittelt werden.
2. Sicherungsverfahren nach Anspruch 1,
wobei die Schadensereignisse mindestens eine Überlast der Krane umfassen.
3. Sicherungsverfahren nach Anspruch 2,
wobei eine mögliche Überlast über die den jeweiligen Kranen zugeordnete Lastmomentbegrenzungen
ermittelt wird.
4. Sicherungsverfahren nach Anspruch 1,
wobei die Ermittlung von zulässigen Bewegungsvektoren auf einem iterativen Verfahren
beruht.
5. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei die möglichen Schadensereignisse eine Kollision der Krane untereinander umfassen.
6. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei die möglichen Schadensereignisse eine Kollisionen der Krane mit der Last umfassen.
7. Sicherungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, wobei das Ermitteln der möglichen
Kollisionen zumindest auf einem geometrischen Modell der Krane und gegebenenfalls
der Last beruht.
8. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem Geometriedaten
der Last eingegeben und/oder ermittelt werden.
9. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem Geometriedaten
möglicher Störobjekte eingegeben werden und mögliche Kollisionen der Krane und/oder
der Last mit den Störobjekten berechnet werden.
10. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei welchem eine Berechnung
der möglichen Kollisionen auf einem geometrischen Modell der Krane, der Last und/oder
der Störobjekte beruht.
11. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei die möglichen Schadensereignisse Limitüberschreitungen der Momentensumme der
Krane umfassen.
12. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei die möglichen Schadensereignisse Limitüberschreitungen bei externen Beschränkungen
wie z.B. einer maximal zulässigen Krängung eines Schiffes, einem maximal zulässigen
Bodendrucks oder einem maximal zulässiges Moment einer Plattform umfassen.
13. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
bei welchem mögliche Schadensereignisse in einer vorausschauenden Berechnung erkannt
werden, wobei deren mögliche Verhinderung berücksichtigt wird.
14. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei die vorausschauenden Berechnungen auf Grundlage der dynamischen Eigenschaften
der Krane, insbesondere der maximal möglichen Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen
der Kranantriebe, erfolgt.
15. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei die Verformung der Krane berücksichtigt wird.
16. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei die Warnfunktion eine automatische Abschaltung der Krane umfaßt.
17. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche,
wobei Sicherheitsabstände zu den möglichen Schadensereignissen gewählt werden können.
18. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei Daten an externe
Systeme wie z.B. die Ballastierungssteuerung eines Schiffes weitergeleitet werden,
insbesondere um diese anzusteuern, und/oder mit diesen externen Systemen Daten ausgetauscht
werden.
19. Sicherungsverfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei die Krane verfahrbar
sind und Mittel zur Bestimmung ihrer Position, insbesondere GPS-Geräte, aufweisen.
20. Steuerungssystem für das Heben und/oder Transportierens einer gemeinsamen Last mit
einer Mehrzahl von Kranen entsprechend dem Sicherungsverfahren nach einem der Ansprüche
1 bis 19, mit Eingabemitteln zur Vorgabe einer gewünschten Bewegung der Last oder
der Krane und
mindestens einer Recheneinheit zum Ermitteln von möglichen Schadensereignissen für
Bewegungsvektoren der Krane,
wobei die zur Ansteuerung der Krane verwendeten Bewegungsvektoren auf solche Bewegungsvektoren
beschränkt werden, welche bei keinem der Krane zu Schadensereignissen führen.
21. Steuerungssystem nach Anspruch 20, wobei eine einzige Quelle zur Vorgabe der gewünschten
Bewegung der Last oder der Krane dient.
22. Steuerungssystem nach Anspruch 21, wobei mögliche Bewegungsvektoren der Krane oder
der Last auf Grundlage der dynamischen Eigenschaften der Krane, insbesondere der maximal
möglichen Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen der Kranantriebe, bestimmt werden.
23. Steuerungssystem nach Anspruch 20, wobei die Vorgabe der gewünschten Lastbewegung
die Vorgabe der gewünschten Lastposition, der gewünschten Bewegungsrichtung und/oder
der gewünschten Ausrichtung der Last umfaßt.
24. Steuerungssystem nach Anspruch 20, wobei die zur Ansteuerung der Krane verwendeten
Bewegungsvektoren durch wählbare, gewichtbare und/oder vorgegebene Strategien gewählt
werden.
25. Steuerungssystem nach Anspruch 24, wobei die Strategien eine geringste Abweichung
von den Vorgaben für die gewünschte Bewegung umfassen.
26. Steuerungssystem nach Anspruch 24, wobei die Strategien mindestens eine der folgenden
Vorgaben umfassen:
- Vergrößerung der Sicherheitsabstände aus dem Sicherheitssystem
- Blockieren eines Werkes
- Zuordnung von Prioritäten zu einzelnen Werken
27. Steuerungssystem nach Anspruch 20, wobei zwischen einer Vorgabe einer gewünschten
Bewegung der Last und der Vorgabe einer gewünschten Bewegung der einzelnen Krane insbesondere
von einer Quelle aus gewählt werden kann.
28. Steuerungssystem nach Anspruch 20, wobei ein Eingabemittel vorgesehen ist, bei dessen
Betätigung die aktuelle Position der Aufnahmemittel bestimmt wird, worüber insbesondere
die Lage und/oder Ausrichtung der Last ermittelt wird.
29. Steuerungssystem nach Anspruch 20, wobei die Krane so angesteuert werden, daß ein
einmal eingestellter Abstand zwischen den Aufhängepunkten der Last an den einzelnen
Kranen während der Lastbewegung nicht verändert wird.
30. Steuerungssystem nach Anspruch 20, wobei die Krane so angesteuert werden, daß eine
einmal eingestellte Ausrichtung der Last während der Lastbewegung nicht verändert
wird.
31. Steuerungssystem nach Anspruch 20, wobei die Krane so angesteuert werden, daß eine
gewünschte Ausrichtung der Last während der Lastbewegung angefahren wird.
32. Steuerungssystem nach Anspruch 20, wobei die Vorgabe der gewünschten Bewegung online
über ein Eingabegerät wie z.B. einen Joystick geschieht.
33. Steuerungssystem nach Anspruch 20, wobei die Vorgabe der der gewünschten Bewegung
offline über einen Kraneinsatzplaner z.B. durch Übernahme einer gespeicherten Trajektorie
geschieht.
34. Steuerungssystem nach Anspruch 20, wobei nur solche Vorgaben der gewünschten Bewegung
zulässig sind, welche durch Bewegungsvektoren, welche bei keinem der Krane zu Schadensereignissen
führen, durchführbar sind.
1. A safety method for the lifting and/or transporting of a common load using a plurality
of cranes, comprising the steps:
- determining of possible damage incidents for movement vectors of the cranes;
- activation of an alarm function if predetermined movement vectors result in damage
incidents; and/or
- limitation of the movement vectors used for the control of the cranes to those movement
vectors which do not result in damage incidents in any of the cranes,
characterized in that
the permitted movement vectors are determined by a predictive calculation.
2. A safety method in accordance with claim 1, wherein the damage incidents include at
least one overload of the cranes.
3. A safety method in accordance with claim 2, wherein a possible overload is determined
via the load torque limitations associated with the respective cranes.
4. A safety method in accordance with claim 1, wherein the determination of permitted
movement vectors is based on an iterative method.
5. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein the possible
damage incidents include a collision of the cranes between one another.
6. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein the possible
damage incidents include a collision of the cranes with the load.
7. A safety method in accordance with one of claims 5 or 6, wherein the determination
of the possible collisions is based on at least one geometrical model of the cranes
and, optionally, of the load.
8. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein geometrical
data of the load are input and/or determined.
9. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein geometrical
data of possible disturbance objects are input and possible collisions of the cranes
and/or of the load with the disturbance objects are calculated.
10. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein a calculation
of the possible collisions is based on a geometrical model of the cranes, of the load
and/or of the disturbance objects.
11. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein the possible
damage incidents include exceeding the limits of the torque sum of the cranes.
12. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein the possible
damage incidents include exceeding the limits for external limitations such as a maximum
permitted heeling of a ship, a maximum permitted ground pressure or a maximum permitted
torque of a platform.
13. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein possible damage
incidents are recognized in a predictive calculation, with their possible prevention
being taken into account.
14. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein the predictive
calculations are carried out on the basis of the dynamic properties of the cranes,
in particular on the maximum possible speeds and/or accelerations of the crane drives.
15. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein the deformation
of the cranes is taken into account.
16. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein the alarm
function includes an automatic deactivation of the cranes.
17. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein safety distances
from the possible damage incidents can be selected.
18. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein data are forwarded
to external systems such as the ballasting control of a ship, in particular to control
them and/or to exchange data with these external systems.
19. A safety method in accordance with one of the preceding claims, wherein the cranes
can be moved and have means for the determination of their positions, in particular
GPS devices.
20. A control system for the lifting and/or transporting of a common load using a plurality
of cranes in accordance with the safety method in accordance with one of the claims
1 to 19, comprising input means for the presetting of a desired movement of the load
or of the cranes; and
at least one processing unit for the determining of possible damage incidents for
movement vectors of the cranes,
wherein the movement vectors used for the control of the cranes are limited to those
movement vectors which do not result in damage incidents in any of the cranes.
21. A control system in accordance with claim 20, wherein a single source serves the presetting
of the desired movement of the load or of the cranes.
22. A control system in accordance with claim 21, wherein possible movement vectors of
the cranes or of the load are determined on the basis of the dynamic properties of
the cranes, in particular on the maximum possible speeds and/or accelerations of the
crane drives.
23. A control system in accordance with claim 20, wherein the presetting of the desired
load movement includes the presetting of the desired load position, of the desired
movement direction and/or of the desired alignment of the load.
24. A control system in accordance with claim 20, wherein the movement vectors used for
the control of the cranes are selected by selectable, weightable and/or preset strategies.
25. A control system in accordance with claim 24, wherein the strategies include a lowest
deviation from the preset values for the desired movement.
26. A control system in accordance with claim 24, wherein the strategies include at least
one of the following preset values:
- increasing the safety distances from the safety system;
- blocking a mechanism;
- association of priorities to individual mechanisms.
27. A control system in accordance with claim 20, wherein a choice can in particular be
made between a preset value of a desired movement of the load and the preset value
of a desired movement of the individual cranes, in particular from one source.
28. A control system in accordance with claim 20, wherein an input means is provided on
whose actuation the current position of the holding means is determined, with in particular
the position and/or alignment of the load being determined via it.
29. A control system in accordance with claim 20, wherein the cranes are controlled such
that once a distance has been set between the suspension points of the load at the
individual cranes, it is not changed during the load movement.
30. A control system in accordance with claim 20, wherein the cranes are controlled such
that once an alignment of the load has been set, it is not changed during the load
movement.
31. A control system in accordance with claim 20, wherein the cranes are controlled such
that a desired alignment of the load is moved to during the load movement.
32. A control system in accordance with claim 20, wherein the presetting of the desired
movement takes place online via an input device such as a joystick.
33. A control system in accordance with claim 20, wherein the presetting of the desired
movement takes place offline via a crane deployment planner, e.g. by taking over a
stored trajectory.
34. A control system in accordance with claim 20, wherein only those preset values of
the desired movement are permitted which can be carried out by movement vectors which
do not result in damage incidents in any of the cranes.
1. Procédé de sécurisation pour le levage et/ou le transport d'une charge commune par
un grand nombre de grues, comportant les étapes suivantes:
- détermination des événements dommageables possibles pour des vecteurs de mouvement
des grues,
- activation d'une fonction d'alarme quand des vecteurs de mouvement spécifiés conduisent
à des événements dommageables, et/ou
- limitation des vecteurs de mouvement utilisés pour la commande des grues aux vecteurs
de mouvement qui ne conduisent à des événements dommageables pour aucune des grues,
caractérisé en ce que des vecteurs de mouvement admissibles sont déterminés par un calcul prédictif.
2. Procédé de sécurisation selon la revendication 1, dans lequel les événements dommageables
comprennent au moins une surcharge des grues.
3. Procédé de sécurisation selon la revendication 2, dans lequel une surcharge éventuelle
est déterminée grâce aux limitations du moment de la charge par rapport à l'axe d'orientation,
affectées aux différentes grues.
4. Procédé de sécurisation selon la revendication 1, dans lequel la détermination des
vecteurs de mouvement admissibles se fonde sur un procédé itératif.
5. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les
événements dommageables possibles comprennent une collision des grues l'une avec l'autre.
6. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les
événements dommageables possibles comprennent une collision des grues avec la charge.
7. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications 5 ou 6, dans lequel la détermination
des collisions possibles se fonde au moins sur un modèle géométrique des grues et
éventuellement de la charge.
8. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des
données géométriques de la charge sont introduites et/ou déterminées.
9. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des
données géométriques d'obstacles possibles sont introduites, et les collisions possibles
des grues et/ou de la charge avec les obstacles sont calculées.
10. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel un
calcul des collisions possibles se fonde sur un modèle géométrique des grues, de la
charge et/ou des obstacles.
11. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les
événements dommageables possibles comprennent des dépassements des limites de la somme
des moments des grues.
12. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les
événements dommageables possibles comprennent des dépassements des limites dans le
cas de restrictions externes, telles que par exemple une gîte maximale admissible
d'un navire, une pression maximale admissible au sol ou un moment maximal admissible
d'une plateforme.
13. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des
événements dommageables possibles sont reconnus dans le cadre d'un calcul prédictif,
dans lequel leur éventuelle prévention est prise en considération.
14. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les
calculs prédictifs s'effectuent sur la base des propriétés dynamiques des grues, en
particulier les vitesses et/ou accélérations maximales possibles des organes d'entraînement
des grues.
15. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la
déformation des grues est prise en considération.
16. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la
fonction d'alarme comprend une mise hors service automatique des grues.
17. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les
distances de sécurité avec les événements dommageables possibles peuvent être choisies.
18. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel des
données sont transmises à des systèmes externes, telles que par exemple la commande
de ballastage d'un navire, en particulier pour les commander, et/ou pour remplacer
des données à l'aide de ces systèmes externes.
19. Procédé de sécurisation selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les
grues sont déplaçables et comprennent des moyens pour déterminer leur position, en
particulier des appareils GPS.
20. Système de commande pour le levage et/ou le transport d'une charge commune par un
grand nombre de grues, correspondant au procédé de sécurisation selon l'une des revendications
1 à 19, avec des moyens d'entrée pour spécifier un mouvement souhaité de la charge
ou des grues,
et
au moins une unité de calcul pour déterminer les événements dommageables possibles
pour des vecteurs de mouvement des grues,
dans lequel les vecteurs de mouvement utilisés pour la commande des grues sont limités
aux vecteurs de mouvement qui ne conduisent à des événements dommageables pour aucune
des grues.
21. Système de commande selon la revendication 20, dans lequel une source unique sert
à la spécification du mouvement souhaité de la charge ou des grues.
22. Système de commande selon la revendication 21, dans lequel des vecteurs de mouvement
possibles des grues ou de la charge sont déterminés sur la base des propriétés dynamiques
des grues, en particulier des vitesses et/ou les accélérations maximales possibles
des organes d'entraînement des grues.
23. Système de commande selon la revendication 20, dans lequel la spécification du mouvement
souhaité de la charge comprend la spécification de la position souhaitée de la charge,
de la direction souhaitée du mouvement et/ou de l'orientation souhaitée de la charge.
24. Système de commande selon la revendication 20, dans lequel les vecteurs de mouvement
utilisés pour la commande des grues sont choisis grâce à des stratégies sélectionnables,
pondérables et/ou spécifiées.
25. Système de commande selon la revendication 24, dans lequel les stratégies comprennent
un écart minimal avec les valeurs spécifiées pour le mouvement souhaité.
26. Système de commande selon la revendication 24, dans lequel les stratégies comprennent
au moins l'une des spécifications suivantes:
- agrandissement des distances de sécurité à partir du système de sécurité
- blocage d'un mécanisme
- affectation des priorités à des mécanismes individuels.
27. Système de commande selon la revendication 20, dans lequel il est possible de choisir
entre une spécification d'un mouvement souhaité de la charge et la spécification d'un
mouvement souhaité des grues individuelles, en particulier à partir d'une source.
28. Système de commande selon la revendication 20, dans lequel un élément d'entrée est
prévu, lors de la manoeuvre duquel la position effective des moyens de préhension
est déterminée, position grâce à laquelle en particulier la position et/ou l'orientation
de la charge sont déterminées.
29. Système de commande selon la revendication 20, dans lequel les grues sont commandées
de telle sorte qu'une distance une fois définie entre les points de suspension de
la charge aux différentes grues n'est plus modifiée pendant le mouvement de la charge.
30. Système de commande selon la revendication 20, dans lequel les grues sont commandées
de façon qu'une orientation une fois définie de la charge ne soit pas modifiée pendant
le mouvement de la charge.
31. Système de commande selon la revendication 20, dans lequel les grues sont commandées
de telle sorte qu'une orientation souhaitée de la charge soit démarrée pendant le
mouvement de la charge.
32. Système de commande selon la revendication 20, dans lequel la spécification du mouvement
souhaité s'effectue en ligne par l'intermédiaire d'un appareil d'entrée, tel que par
exemple un manche à balai.
33. Système de commande selon la revendication 20, dans lequel la spécification du mouvement
souhaité s'effectue hors ligne par l'intermédiaire d'un système de planification de
l'utilisation des grues, par exemple par reprise d'une trajectoire mémorisée.
34. Système de commande selon la revendication 20, dans lequel seules sont admissibles
les spécifications du mouvement souhaité, qui peuvent être mises en oeuvre par des
vecteurs de mouvement qui ne conduisent à des événements dommageables pour aucune
des grues.