Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Verfahren einer Last mittels eines Krans, wobei die Last über ein Seilsystem des Krans an einem Lastaufhängepunkt des Krans aufgehängt ist,

• wobei eine Steuereinrichtung des Krans durch Ansteuern eines Antriebs den Lastaufhängepunkt zu einem Zielort verfährt,
• wobei die Steuereinrichtung während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts durch Ansteuern eines Hubwerks eine Seillänge des Seilsystems einstellt.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Computerprogramm, wobei das Computerprogramm Maschinencode umfasst, der von einer Steuereinrichtung für einen Kran abarbeitbar ist, wobei die Abarbeitung des Maschinencodes durch die Steuereinrichtung bewirkt, dass die Steuereinrichtung den Kran gemäß einem derartigen Verfahren betreibt.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einer Steuereinrichtung für einen Kran, wobei die Steuereinrichtung mit einem derartigen Computerprogramm programmiert ist.

Die vorliegende Erfindung geht weiterhin aus von einem Kran,

• wobei der Kran einen Lastaufhängepunkt aufweist, an dem über ein Seilsystem des Krans eine Last aufgehängt ist,
• wobei der Kran mindestens einen Antrieb aufweist, mittels dessen der Lastaufhängepunkt in einer Verfahrrichtung verfahrbar ist,
• wobei der Kran ein Hubwerk aufweist, mittels dessen eine Seillänge des Seilsystems einstellbar ist,
• wobei der Kran eine derartige Steuereinrichtung aufweist.

Die genannten Gegenstände sind allgemein bekannt.

Zum Umschlagen von Lasten - beispielsweise zwischen zwei der Komponenten Schiff, Lastkraftwagen, Eisenbahnwaggon, Container- oder sonstiges Lager usw. werden oftmals Krane eingesetzt.

Krane weisen oftmals einen im Wesentlichen horizontal orientierten Ausleger auf, auf dem eine Laufkatze linear verfahrbare ist. Die Laufkatze entspricht in diesem Fall dem Lastaufhängepunkt der vorliegenden Erfindung. Es kann ferner oftmals der Kran als Ganzes ebenfalls verfahrbar sein. Die Verfahrrichtung des Kranes als Ganzes verläuft in diesem Fall in der Regel ebenfalls horizontal, jedoch orthogonal zur Verfahrrichtung der Laufkatze. Derartige Krane können insbesondere als Containerbrücken ausgebildet sein.

Beim Umschlagen der Last treten oftmals Pendelbewegungen der Last auf, deren (vertikale) Pendelebene parallel zur Verfahrrichtung der Laufkatze verläuft. Im Stand der Technik ist bekannt, die Auslenkung der Last (Pendelwinkel) beispielsweise mittels eines Kamerasystems zu erfassen und durch eine geeignete Bewegung des Lastaufhängepunkts (= Laufkatze) dämpfend zu beeinflussen. Eine derartige Vorgehensweise ist eine echte Regelung, welche sowohl Schwingungen aufgrund aktiver Verfahrbewegungen des Krans oder der Laufkatze und als auch Schwingungen aufgrund von einer äußeren Anregung wie beispielsweise Wind dämpft. Sie ist im Stand der Technik als sogenannte sway control bekannt.

Im Stand der Technik ist weiterhin bekannt, durch eine geeignete Profilgebung von Führungsgrößen insbesondere der Laufkatze die Anregung von Pendelbewegungen zu vermeiden bzw. zumindest zu minimieren. Diese Vorgehensweise ist im Stand der Technik als sogenanntes input shaping bekannt. Eine derartige Vorgehensweise ist eine Steuerung, mittels derer Schwingungen aufgrund aktiver Verfahrbewegungen der Laufkatze gedämpft werden können, nicht aber Schwingungen aufgrund von äußeren Anregungen.

Eine Pendelbewegung der Last wirkt sich insbesondere dann negativ aus, wenn die Last am Zielort, an dem die Last abgesetzt werden soll, noch pendelt. Denn in diesem Fall muss oftmals abgewartet werden, bis die Pendelbewegung abgeklungen ist. Alternativ muss die Pendelbewegung beispielsweise durch manuelles Eingreifen des Kranführers im Handsteuerbetrieb gedämpft werden. Beides benötigt Zeit und wirkt sich daher negativ auf die Umschlagleistung aus.

Aus der US 2012/0 234 787 A1 ist ein spezielles Verfahren des Input shaping bekannt. Bei diesem Verfahren wird in Abhängigkeit von der Seillänge und deren Änderung in Verbindung mit einem Auslenkwinkel einer Pendelbewegung der Last und den zeitlichen Ableitungen der Pendelbewegung ein Beschleunigungsverlauf während einer Beschleunigungs- oder Verzögerungsphase ermittelt. Die Ermittlung erfolgt derart, dass am Ende der jeweiligen Beschleunigungs- oder Verzögerungsphase der Auslenkwinkel der Pendelbewegung zu null wird. Bei diesem Verfahren wird implizit vorausgesetzt, dass zu Beginn der jeweiligen Beschleunigungs- oder Verzögerungsphase die Last noch keine Pendelbewegung relativ zum Lastaufhängepunkt ausführt. Bei der US 2012/0 234 787 A1 wird somit insbesondere vorausgesetzt, dass die Last während der Phasen, während derer der Lastaufhängepunkt steht oder mit konstanter Geschwindigkeit bewegt wird, nicht pendelt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Möglichkeiten zu schaffen, mittels derer auf zeitoptimale Weise ein Umschlagen von Lasten möglich ist.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 2 bis 10.

Erfindungsgemäß wird ein Verfahren der eingangs genannten Art dadurch ausgestaltet,

• dass der Steuereinrichtung eine anfängliche Seillänge, eine am Zielort zu erreichende Ziel-Seillänge sowie ein anfänglicher Auslenkwinkel einer Pendelbewegung, welche die Last während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts zum Zielort in einer den Lastaufhängepunkt enthaltenden vertikalen Ebene um den Lastaufhängepunkt ausführt, und/oder eine anfängliche Ableitung des Auslenkwinkels der Pendelbewegung gegeben sind und
• dass die Steuereinrichtung bei gegebenem zeitlichem Verlauf der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts einen zeitlichen Verlauf der Seillänge derart ermittelt und einstellt, dass am Zielort ein Auslenkwinkel der Pendelbewegung und/oder eine zeitliche Ableitung des Auslenkwinkels der Pendelbewegung einen definierten Endwert annehmen.

Erfindungsgemäß wird also weder die Anregung einer Pendelbewegung unterdrückt noch während des Verfahrens der Last zu ihrem Zielort eine angeregte Pendelbewegung gedämpft. Stattdessen wird dafür gesorgt, dass die Last ihren Zielort mit einem definierten Pendelzustand (= definierter Endwert des Auslenkwinkels und/oder der zeitlichen Ableitung des Auslenkwinkels) erreicht.

Der definierte Pendelzustand kann nach Bedarf bestimmt sein. In der Regel ist der definierte Endwert des Auslenkwinkels der Pendelbewegung Null. Alternativ oder zusätzlich ist in der Regel der definierte Endwert der zeitlichen Ableitung des Auslenkwinkels der Pendelbewegung Null oder maximal.

Beim Verfahren des Lastaufhängepunkts wird in der Regel, ausgehend von einem Anfangsort, der Lastaufhängepunkt mit einer definierten (meist der maximal möglichen) Beschleunigung beschleunigt, bis der Lastaufhängepunkt eine definierte (meist die maximal mögliche) Geschwindigkeit erreicht. Zu Beginn des Beschleunigungsvorgangs ruht die Last, pendelt also nicht. Das Abbremsen des Lastaufhängepunkts am Zielort erfolgt auf inverse Weise. Insbesondere in dem Fall, dass sowohl der definierte Endwert des Auslenkwinkels als auch der definierte Endwert der zeitlichen Ableitung des Auslenkwinkels Null sind, wird daher in diesem Fall dafür gesorgt, dass der Pendelzustand der Last zu Beginn des Abbremsens invers zu demjenigen Pendelzustand ist, den die Last am Ende des Beschleunigungsvorgangs erreicht hat. Dies ist ohne weiteres möglich, da der Zeitpunkt, zu dem mit dem Abbremsen begonnen wird, ohne weiteres vorher berechnet werden kann und weiterhin durch Variieren der Seillänge während des Verfahrens zu einem Grenzort, an dem mit dem Bremsvorgang begonnen wird, die Phasenlage der Pendelbewegung eingestellt werden kann.

Eine mögliche Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht darin,

• dass der Steuereinrichtung zusätzlich eine Seilgeschwindigkeit, mit der die Seillänge vor dem Zielort erhöht werden soll, gegeben ist,
• dass die Steuereinrichtung anhand des zeitlichen Verlaufs der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts, der anfänglichen Seillänge, der Ziel-Seillänge und der Seilgeschwindigkeit einen Grenzort bestimmt,
• dass die Steuereinrichtung ab dem Erreichen des Grenzorts die Seillänge mit der Seilgeschwindigkeit auf die Ziel-Seillänge erhöht,
• dass die Steuereinrichtung anhand des zeitlichen Verlaufs der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts vom Grenzort zum Zielpunkt, der Seilgeschwindigkeit, der Ziel-Seillänge und des definierten Endwerts des Auslenkwinkels und/oder des definierten Endwerts der zeitlichen Ableitung des Auslenkwinkels für den Grenzort einen Zwischenwert des Auslenkwinkels und/oder der zeitlichen Ableitung des Auslenkwinkels ermittelt und
• dass die Steuereinrichtung anhand des zeitlichen Verlaufs der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts bis zum Grenzort, der anfänglichen Seillänge, des anfänglichen Auslenkwinkels der Pendelbewegung und/oder der anfänglichen Ableitung des Auslenkwinkels der Pendelbewegung den zeitlichen Verlauf der Seillänge bis zum Erreichen des Grenzorts derart bestimmt, dass am Grenzort der Auslenkwinkel der Pendelbewegung und/oder die zeitliche Ableitung des Auslenkwinkels der Pendelbewegung den ermittelten Zwischenwert annehmen.

Eine alternative Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung besteht darin,

• dass die Steuereinrichtung anhand des zeitlichen Verlaufs der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts, der anfänglichen Seillänge, der Ziel-Seillänge, des anfänglichen Auslenkwinkels der Pendelbewegung und/oder der anfänglichen zeitlichen Ableitung des Auslenkwinkels der Pendelbewegung einen Grenzort ermittelt,
• dass die Steuereinrichtung ab dem Grenzort die Seillänge entweder mit einer mittleren Seilgeschwindigkeit oder mit einer um die mittlere Seilgeschwindigkeit oszillierenden Seilgeschwindigkeit erhöht,
• dass die mittlere Seilgeschwindigkeit durch die Differenz der Ziel-Seillänge und der anfänglichen Seillänge, dividiert durch die zum Verfahren des Lastaufhängepunkts vom Grenzort zum Zielort benötigte Zeit, gegeben ist und
• dass die Steuereinrichtung den Grenzort derart ermittelt, dass am Zielort der Auslenkwinkel der Pendelbewegung und/oder die zeitliche Ableitung des Auslenkwinkels der Pendelbewegung den definierten Endwert annehmen.

Wie bereits erwähnt, hängt die Last oftmals zunächst an einem Anfangsort der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts ohne Pendeln unter dem Lastaufhängepunkt, wobei weiterhin die Steuereinrichtung den Lastaufhängepunkt durch Ansteuern des Antriebs ausgehend vom Anfangsort mit einer vorbestimmten Beschleunigung auf den Zielort zu beschleunigt, bis der Lastaufhängepunkt mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit verfahren wird, und die Steuereinrichtung sodann die Beschleunigung auf Null reduziert. In diesem Fall ist es insbesondere möglich, dass die Steuereinrichtung den anfänglichen Auslenkwinkel der Pendelbewegung und/oder die anfängliche Ableitung des Auslenkwinkels der Pendelbewegung anhand der vorbestimmten Beschleunigung und der vorbestimmten Geschwindigkeit sowie der Seillänge während der Beschleunigung ermittelt.

Es ist möglich, dass die Steuereinrichtung während des Beschleunigens des Lastaufhängepunkts durch Ansteuern des Hubwerks die Seillänge auf die anfängliche Seillänge reduziert in diesem Fall berücksichtigt die Steuereinrichtung die Reduzierung der Seillänge bei der Ermittlung des anfänglichen Auslenkwinkels der Pendelbewegung und/oder der anfänglichen Ableitung des Auslenkwinkels der Pendelbewegung.

Es ist möglich, das erfindungsgemäße Verfahren rein gesteuert auszuführen. Vorzugsweise jedoch ist vorgesehen, dass die Steuereinrichtung während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts kontinuierlich den Auslenkwinkel der Pendelbewegung und/oder die zeitliche Ableitung des Auslenkwinkels der Pendelbewegung erfasst und den zeitlichen Verlauf der Seillänge kontinuierlich bestimmt.

In der Regel ist der Lastaufhängepunkt auf einem Ausleger des Krans mittels einer Laufkatze in einer Verfahrrichtung verfahrbar. Die vertikale Ebene, auf welche die Pendelbewegung der Last bezogen ist, kann daher insbesondere parallel zur Verfahrrichtung verlaufen. Falls es zusätzlich zum Verfahren der Laufkatze in Verfahrrichtung möglich ist, den Kran als Ganzes orthogonal zur Verfahrrichtung der Laufkatze zu verfahren, kann alternativ die vertikale Ebene, auf welche die Pendelbewegung der Last bezogen ist, orthogonal zur Verfahrrichtung verlaufen.

Es ist möglich, dass der zeitliche Verlauf der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts geändert wird. In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung den zeitlichen Verlauf der Seillänge unter Berücksichtigung der geänderten Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts neu.

Die Aufgabe wird weiterhin durch ein Computerprogramm mit den Merkmalen des Anspruchs 11 gelöst. Erfindungsgemäß bewirkt die Abarbeitung des Computerprogramms, dass die Steuereinrichtung den Kran gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren betreibt.

Die Aufgabe wird weiterhin durch eine Steuereinrichtung für einen Kran mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung mit einem erfindungsgemäßen Computerprogramm programmiert.

Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Kran mit den Merkmalen des Anspruchs 13 gelöst. Erfindungsgemäß ist die Steuereinrichtung des Krans erfindungsgemäß ausgebildet.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die in Verbindung mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen in schematischer Darstellung:

FIG 1

einen Kran von der Seite,

FIG 2

den Kran von FIG 1 von vorne,

FIG 3

den Kran der FIG 1 und 2 schematisch von der Seite,

FIG 4

eine Steuereinrichtung,

FIG 5

eine weitere Steuereinrichtung und

FIG 6 bis 10

Beispiele von Verfahrbewegungen einer Last.

Gemäß den FIG 1 und 2 weist ein Kran 1 einen Lastaufhängepunkt 2 auf. Der Lastaufhängepunkt 2 kann beispielsweise entsprechend der Darstellung in den FIG 1 und 2 an einer Laufkatze 3 angeordnet sein, die auf einem Ausleger 4 des Krans 1 in einer Verfahrrichtung verfahrbar ist. Das Verfahren der Laufkatze 3 erfolgt mittels eines Katzantriebs 3'. Ausgehend vom Lastaufhängepunkt 2 verläuft ein Seilsystem 5 zu einer Last 6. Die Last 6 ist über das Seilsystem 5 am Lastaufhängepunkt 2 aufgehängt. Durch Einstellen einer Seillänge L des Seilsystems 5 kann die Last 6 angehoben und abgesenkt werden. Das Einstellen der Seillänge L erfolgt mittels eines Hubwerks 5'. In vielen Fällen ist weiterhin der Kran 1 als Ganzes orthogonal zur Verfahrrichtung der Laufkatze 3 verfahrbar.

Das Verfahren des Krans 1 als Ganzes erfolgt mittels eines Kranantriebs 1'.

Der Kran 1 wird von einer Steuereinrichtung 7 gesteuert. Die Steuereinrichtung 7 ist in der Regel als softwareprogrammierbare Steuereinrichtung ausgebildet. Die Ausbildung der Steuereinrichtung 7 wird in diesem Fall durch ein Computerprogramm 8 bewirkt, mit dem die Steuereinrichtung 7 programmiert ist. Das Computerprogramm 8 umfasst Maschinencode 9, der von der Steuereinrichtung 7 abarbeitbar ist. Die Abarbeitung des Maschinencodes 9 durch die Steuereinrichtung 7 bewirkt, dass die Steuereinrichtung 7 den Kran 1 betreibt.

Die Abarbeitung des Maschinencodes 9 durch die Steuereinrichtung 7 bewirkt zunächst den normalen Umschlag der Last 6 bzw. den normalen Betrieb des Krans 1, wie im Stand der Technik auch. Weiterhin bewirkt die Abarbeitung des Maschinencodes 9 durch die Steuereinrichtung 7 jedoch zusätzlich, dass die Steuereinrichtung 7 den Kran 1 während des Umschlagens der Last 6 gemäß einem Verfahren zur Beeinflussung einer Pendelbewegung der Last 6 betreibt, das nachstehend näher erläutert wird.

Das Computerprogramm 8 kann der Steuereinrichtung 7 auf beliebige Weise zugeführt werden. Gemäß der Darstellung in den FIG 1 und 2 erfolgt die Zuführung des Computerprogramms 8 über einen Datenträger 10, auf dem das Computerprogramm 8 in maschinenlesbarer Form - beispielsweise in elektronischer Form - hinterlegt ist. Der Datenträger 10 kann entsprechend der Darstellung in den FIG 1 und 2 beispielsweise als USB-Memorystick ausgebildet sein. Es sind jedoch ebenso andere Ausgestaltungen möglich.

Bevor auf die vorliegende Erfindung als solche näher eingegangen wird, werden nachstehend zunächst in Verbindung mit FIG 3 die physikalischen Grundlagen näher erläutert. Hierbei wird, soweit es die Bewegung des Lastaufhängepunkts 2 betrifft, der Fall betrachtet, dass die Laufkatze 3 in ihrer Verfahrrichtung verfahren wird und der Kran 1 als Ganzes in seiner Verfahrrichtung nicht verfahren wird. Die entsprechenden Ausführungen sind jedoch in analoger Weise auch auf ein Verfahren des Krans 1 als Ganzes in seiner Verfahrrichtung übertragbar.

Zur näheren Erläuterung wird zunächst ein Koordinatensystem eingeführt, wobei die Richtung x mit der Verfahrrichtung der Laufkatze 3 übereinstimmt und die Richtung z die Vertikalrichtung ist.

Wenn in diesem Fall die Verfahrbewegung der Laufkatze 3 - bzw. allgemein die Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2 - mit xK(t) gegeben ist und weiterhin die Seillänge L als Funktion der Zeit t durch die Beziehung L(t) gegeben ist und weiterhin mit m die Masse der Last 6 und mit g die Endbeschleunigung bezeichnet sind, so gelten im Falle einer Pendelbewegung der Last 6 um den Lastaufhängepunkt 2 für die Koordinaten x, z der Last 6 die Beziehungen $$x=\mathit{xK}-L\sin \varphi$$ $$\dot{x}=\mathit{xK}-L\sin \varphi -L\dot{\varphi }\cos \varphi$$ $$z=L\cos \varphi$$ $$\dot{z}=L\dot{\varphi }\sin \varphi -L\cos \varphi$$

ϕ bezeichnet den Auslenkwinkel der Last 6 aus einer vertikalen Ebene 11, die den Lastaufhängepunkt 2 enthält und innerhalb derer die Last 6 pendelt. Die vertikale Ebene 11 verläuft im skizzierten Fall, in dem die Laufkatze 3 verfahren wird, parallel zur Verfahrrichtung der Laufkatze 3. Diese Ebene ist in FIG 2 gestrichelt eingezeichnet. Alternativ könnte die vertikale Ebene 11 orthogonal zu der Verfahrrichtung der Laufkatze 3 verlaufen. Diese Ebene ist in FIG 1 gestrichelt eingezeichnet.

Diese Gleichungen lassen sich unter Berücksichtigung des Lagrange-Funktionals F $$F=\frac{m}{2}\left({\dot{L}}^2+L^2{\dot{\varphi }}^2+\dot{x}{K}^2-2\dot{L}\dot{x}\sin \varphi -2L\dot{x}K\dot{\varphi }\cos \varphi \right)+\mathit{mgL}\cos \varphi$$ und der Lagrange-Gleichung $$\frac{d}{\mathit{dt}}\frac{\partial F}{\partial \dot{\varphi }}-\frac{\partial F}{\partial \varphi }=0$$ zu einer einzelnen Differenzialgleichung zusammenfassen, welche die Pendelbewegung der Last 6 beschreibt. Diese Gleichung - nachfolgend auch als Bewegungsgleichung bezeichnet - lautet exakt $$L\ddot{\varphi }-\ddot{x}K\cos \varphi +g\sin \varphi +2\dot{L}\dot{\varphi }=0$$

Für kleine Winkel ϕ kann diese Gleichung durch die Beziehung $$L\ddot{\varphi }-\ddot{x}K+\mathit{g\varphi }+2\dot{L}\dot{\varphi }=0$$ angenähert werden.

Anhand der Gleichungen 7 und 8 erkennt man zunächst den charakteristischen Eigenwert der Pendelschwingung, also die Pendelfrequenz f. Denn ohne äußere Anregung, d.h. bei unbeschleunigter Bewegung des Lastaufhängepunkts 2 und unveränderter Seillänge L, vereinfacht sich beispielsweise die Gleichung 7 zu $$L\ddot{\varphi }+g\sin \varphi =0$$

Für die Pendelfrequenz f gilt daher die Beziehung $${\left(2\mathit{\pi f}\right)}^2={}^g{/}_L$$

Weiterhin erkennt man die prinzipiellen Möglichkeiten, die Pendelschwingung der Last 6 zu beeinflussen, nämlich durch eine Beschleunigung der Laufkatze 3 bzw. allgemein des Lastaufhängepunkts 2 und durch Einstellen der Seillänge L zu Zeiten, zu denen die Last 6 nicht ruht, die erste zeitliche Ableitung ϕ̇ des Pendelwinkels ϕ also einen von Null verschiedenen Wert aufweist.

Unabhängig davon, welche Vorgehensweise zur Beeinflussung der Pendelbewegung im Stand der Technik ergriffen wird, besteht das Ziel der Vorgehensweisen des Standes der Technik stets darin, Pendelbewegungen zu unterdrücken bzw. zu dämpfen. Vorliegend wurde jedoch erkannt, dass es auf die Pendelbewegung während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 nicht ankommt. Die Last 6 kann also während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 durchaus pendeln. Entscheidend ist lediglich, dass an einem Zielort, zu dem die Steuereinrichtung 7 den Lastaufhängepunkt 2 und damit auch (soweit es die horizontale Lage betrifft) die Last 6 verfährt, die Pendelbewegung wieder zum Stillstand kommt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung verfährt also - wie im Stand der Technik auch - die Steuereinrichtung 7 durch Ansteuern des Katzantriebs 3' die Laufkatze 3 zu einem Zielort. Während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 stellt die Steuereinrichtung 7 - wie im Stand der Technik auch - durch Ansteuern des Hubwerks 5' die Seillänge L des Seilsystems 5 ein. Im Einzelfall kann dies bedeuten, dass die Steuereinrichtung 7 die einmal eingestellte Seillänge L beibehält. In der Regel wird die Seillänge L von der Steuereinrichtung 7 jedoch während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 variiert. Neuartig und Kern der Erfindung ist jedoch die Art und Weise, auf welche das Verfahren der Laufkatze 3 und das Einstellen der Seillänge L aufeinander abgestimmt werden.

Im Rahmen des Verfahrens sind der Steuereinrichtung 7 gemäß den FIG 4 und 5 eine anfängliche Seillänge L0, eine am Zielort zu erreichende Ziel-Seillänge L1 sowie ein anfänglicher Auslenkwinkel ϕ0 der Pendelbewegung der Last 6 und/oder eine anfängliche Ableitung ϕ̇0 des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung gegeben. Die anfänglichen Werte ϕ0 und ϕ̇0 können als absolute Werte gegeben sein. In der Regel sind sie als relative Größen, also bezogen auf Amplituden, gegeben.

Weiterhin ist der Steuereinrichtung 7 gemäß den FIG 4 und 5 ein Endwert ϕ1 bekannt, welchen der Auslenkwinkel ϕ am Zielort annehmen soll. Alternativ oder zusätzlich - in der Regel zusätzlich - ist der Steuereinrichtung 7 ein Endwert ϕ̇1 bekannt, welchen die zeitliche Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ am Zielort annehmen soll. Die Endwerte ϕ1, ϕ̇1 können der Steuereinrichtung 7 beispielsweise aufgrund des Computerprogramms 8 als solche bekannt sein. Alternativ können die Endwerte ϕ1, ϕ̇1 der Steuereinrichtung 7 beispielsweise von einem Benutzer 12 des Krans 1 (siehe FIG 1 und 2) vorgegeben werden. Die Endwerte ϕ1 und ϕ̇1 können als absolute Werte gegeben sein. In der Regel sind sie analog zu den anfänglichen Werten ϕ0 und ϕ̇0 als relative Größen, also bezogen auf Amplituden, gegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Ausgestaltung gemäß FIG 4 ist der Steuereinrichtung 7 weiterhin der zeitliche Verlauf der Verfahrbewegung xK des Lastaufhängepunkts 2 vorgegeben. In diesem Fall ermittelt die Steuereinrichtung 7 den zeitlichen Verlauf der Seillänge L derart, dass am Zielort der Auslenkwinkel ϕ der Pendelbewegung den definierten Endwert ϕ1 annimmt und/oder die zeitliche Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ den definierten Endwert ϕ̇1 annimmt. Die Steuereinrichtung 7 stellt in diesem Fall während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 die Seillänge L entsprechend dem ermittelten zeitlichen Verlauf der Seillänge L ein.

Bei der Ausgestaltung gemäß FIG 5 ist der Steuereinrichtung 7 der zeitliche Verlauf der Verfahrbewegung xK des Lastaufhängepunkts 2 nicht vorgegeben. Auch in diesem Fall ermittelt die Steuereinrichtung 7 den zeitlichen Verlauf der Seillänge L. Zusätzlich ermittelt die Steuereinrichtung 7 jedoch auch den zeitlichen Verlauf der Verfahrbewegung xK des Lastaufhängepunkts 2. Die Steuereinrichtung 7 stimmt die beiden zeitlichen Verläufe derart aufeinander ab, dass am Zielort der Auslenkwinkel ϕ der Pendelbewegung den definierten Endwert ϕ1 annimmt und/oder die zeitliche Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ den definierten Endwert ϕ̇1 annimmt. Die Steuereinrichtung 7 verfährt in diesem Fall den Lastaufhängepunkt 2 entsprechend dem für den Lastaufhängepunkt 2 ermittelten zeitlichen Verlauf und stellt weiterhin während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 die Seillänge L entsprechend dem ermittelten für die Seillänge L zeitlichen Verlauf ein.

Konkrete Vorgehensweisen werden nachfolgend anhand mehrerer Beispiele erläutert. Die Beispiele werden in Verbindung damit erläutert, dass die Laufkatze 3 in ihrer Verfahrrichtung verfahren wird. In diesem Fall verläuft die vertikale Ebene 11, auf welche die Pendelbewegung der Last 6 bezogen ist, parallel zur Verfahrrichtung der Laufkatze 3. Es wäre jedoch ebenso möglich, den Kran 1 als Ganzes zu verfahren. In diesem Fall verläuft die vertikale Ebene 11, auf welche die Pendelbewegung der Last 6 bezogen ist, orthogonal zur Verfahrrichtung der Laufkatze 3.

Weiterhin wird die vorliegende Erfindung unter der Annahme erläutert, dass der definierte Endwert ϕ1 des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung Null ist und auch der definierte Endwert ϕ̇1 der zeitlichen Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung Null ist. Die definierten Endwerte ϕ1, ϕ̇1 könnten jedoch ebenso andere Größen aufweisen. Beispielsweise könnte der definierte Endwert ϕ1 des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung Null sein und der definierte Endwert ϕ̇1 der zeitlichen Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung maximal sein, d.h. ihren maximalen Wert aufweisen und in die gleiche Richtung zeigen, in welche die Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2 gerichtet ist. Auch andere Werte sind möglich.

Die Last 6 kann nach Bedarf ausgebildet sein. Beispielsweise kann es sich bei der Last 6 um einen Spreader mit oder ohne vom Spreader aufgenommenen Container handeln. Alternativ kann es sich beispielsweise um einen vollen oder leeren Greifer zum Umschlagen von Schüttgut handeln. Auch andere Ausgestaltungen der Last 6 sind möglich.

Gemäß Beispiel 1 befindet sich der Lastaufhängepunkt 2 zu dem Zeitpunkt, zu dem das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird, an einem Anfangsort x0. Der Lastaufhängepunkt 2 wird bereits mit einer konstanten Geschwindigkeit v verfahren. Die Geschwindigkeit v soll beibehalten werden, bis der Lastaufhängepunkt 2 einen Ort x1 (nachfolgend als Grenzort bezeichnet) erreicht. Danach soll der Lastaufhängepunkt 2 mit konstanter Verzögerung in den Stillstand abgebremst werden. Bis der Lastaufhängepunkt 2 zum Stillstand gekommen ist, wird er weiter bis zum Zielort x2 verfahren. Als gewünschte Endwerte ϕ1, ϕ̇1 für den Auslenkwinkel ϕ und die zeitliche Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ sei jeweils Null vorgegeben. Am Anfangsort x0 weist die Pendelbewegung der Last 6 einen anfänglichen Auslenkwinkel ϕ0 und eine anfängliche zeitliche Ableitung ϕ̇0 des Auslenkwinkels ϕ auf. Die anfängliche Seillänge L0 am Anfangsort x0 soll auch am Grenzort x1 und am Zielort x2 gegeben sein.

Aufgrund der Bewegungsgleichung kann zurückgerechnet werden, welche Zwischenwerte der Phasenwinkel ϕ und die zeitliche Ableitung ϕ̇ des Phasenwinkels ϕ am Grenzort x1 aufweisen müssen. Aufgrund des Abstands zwischen dem Anfangsort x0 und dem Grenzort x1 sowie der konstanten Geschwindigkeit v ist weiterhin bekannt, in welcher Zeit der Lastaufhängepunkt 2 vom Anfangsort x0 zum Grenzort x1 verfahren wird. Durch zeitliche Fortschreibung der Pendelbewegung gemäß der Bewegungsgleichung ab dem Anfangsort x0 kann somit weiterhin ohne weiteres ermittelt werden, welche Werte der Auslenkwinkel ϕ und die zeitliche Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ aufweisen, wenn zwischen dem Anfangsort x0 und dem Grenzort x1 die Seillänge L nicht geändert wird.

Im Einzelfall kann es geschehen, dass die sich ergebenden Werte des Auslenkwinkels ϕ und der zeitlichen Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ mit den zurückgerechneten Zwischenwerten übereinstimmen. In diesem Fall kann die Seillänge L unverändert beibehalten werden. In der Regel wird sich jedoch eine Abweichung ergeben. Je nach Betrag und Vorzeichen der Abweichung kann daher beispielsweise an einem Änderungsort x3 die Seillänge L von der anfänglichen Seillänge L0 auf einen Zwischenwert verkürzt werden oder auf einen anderen Zwischenwert verlängert werden, so dass die Last 6 mit größerer oder kleinerer Frequenz als zuvor pendelt. An einem weiteren Änderungsort x4 wird dann die Seillänge L wieder auf die anfängliche Seillänge L0 eingestellt. Die Last 6 pendelt ab dem weiteren Änderungsort x4 wieder mit der gleichen Frequenz wie vor dem Änderungsort x3. Aufgrund der geänderten Seillänge L zwischen den Änderungsorten x3 und x4 hat sich jedoch die Phasenlage der Pendelbewegung geändert. Durch die Änderung der Seillänge L zwischen den Änderungsorten x3 und x4 kann somit erreicht werden, dass am Grenzort x1 die zurückgerechneten Zwischenwerte und somit am Zielort x2 die definierten Endwerte ϕ1, ϕ̇1 erreicht werden.

Die Änderungsorte x3 und x4 und die Änderung der Seillänge L können nach Bedarf gewählt werden. In der Regel kommt es nur darauf an, die Phasenlage der Pendelbewegung entsprechend einzustellen. Vorzugsweise werden, soweit möglich, die Änderungsorte x3 und x4 so gelegt, dass ein Verringern der Seillänge L erfolgt, während die Last 6 sich in einem Extremum ihrer Pendelbewegung befindet, und dass ein Vergrößern der Seillänge L erfolgt, während die Last 6 sich in einem Nulldurchgang ihrer Pendelbewegung befindet.

Beispiel 2 baut auf Beispiel 1 auf. Der Unterschied besteht darin, dass gemäß Beispiel 2 die Last 6 zunächst ohne Pendeln unter dem stillstehenden Lastaufhängepunkt 2 hängt. Sodann soll die Last 6 von der Steuereinrichtung 7 durch Ansteuern des Katzantriebs 3' mit einer vorbestimmten Beschleunigung auf den Zielort x2 zu beschleunigt werden, bis er die konstante Geschwindigkeit v erreicht. Sodann reduziert die Steuereinrichtung 7 die Beschleunigung des Lastaufhängepunkts 2 auf Null.

Die Lösung ist völlig analog Beispiel 1. Es müssen lediglich anhand der Bewegungsgleichung der anfängliche Auslenkwinkel ϕ0 der Pendelbewegung und die anfängliche zeitliche Ableitung ϕ̇0 des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung ermittelt werden, welche die Last 6 aufweist, wenn die Beschleunigung des Lastaufhängepunkts 2 auf Null reduziert wird. Ferner muss der zugehörige Anfangsort x0 ermittelt werden.

Auch Beispiel 3 baut auf Beispiel 1 auf. Der Unterschied besteht darin, dass gemäß Beispiel 3 der Steuereinrichtung 7 zusätzlich eine Seilgeschwindigkeit gegeben ist, mit der die Seillänge L vor dem Zielort x2 - beispielsweise ab dem Grenzort x1 - auf eine Ziel-Seillänge L1 erhöht werden soll (die Last 6 also abgesenkt werden soll).

Auch hier ist die Lösung völlig analog Beispiel 1. Denn die Bewegungsgleichung ist universell und deckt auch den Fall mit ab, dass die Seillänge L sich ändert. Insbesondere bestimmt die Steuereinrichtung 7 anhand des zeitlichen Verlaufs der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2, der anfänglichen Seillänge L0 und der Ziel-Seillänge L1 einen weiteren Grenzort x1'. Ab dem Erreichen des weiteren Grenzorts x1' erhöht die Steuereinrichtung 7 die Seillänge L mit der Seilgeschwindigkeit auf die Ziel-Seillänge L1.

Aufgrund der Bewegungsgleichung kann zurückgerechnet werden, welche Zwischenwerte der Phasenwinkel ϕ und die zeitliche Ableitung ϕ̇ des Phasenwinkels ϕ am Grenzort x1 und am weiteren Grenzort x1' aufweisen müssen. Vor dem zuerst erreichten der beiden Grenzorte x1, x1' erfolgt eine gleichförmige Bewegung des Lastaufhängepunkts 2 mit der Geschwindigkeit v und freier Pendelung der Last 6. Ab dem zuerst erreichten der beiden Grenzorte x1, x1' werden der Lastaufhängepunkt 2 beschleunigt und/oder die Seillänge L geändert, so dass auf die Pendelbewegung Einfluss genommen wird.

Analog zu Beispiel 1 kann daher aufgrund des Abstands zwischen dem Anfangsort x0, dem zuerst erreichten der beiden Grenzorte x1, x1' und der konstanten Geschwindigkeit v ermittelt werden, in welcher Zeit der Lastaufhängepunkt 2 vom Anfangsort x0 zum zuerst erreichten Grenzort x1, x1' verfahren wird. Durch zeitliche Fortschreibung der Pendelbewegung gemäß der Bewegungsgleichung ab dem Anfangsort x0 kann somit weiterhin ohne weiteres ermittelt werden, welche Werte der Auslenkwinkel ϕ und die zeitliche Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ aufweisen, wenn zwischen dem Anfangsort x0 und dem zuerst erreichten der beiden Grenzorte x1, x1' die Seillänge L nicht geändert wird. Die Kompensation der Phasenlage der Pendelbewegung kann wie zuvor in Beispiel 1 erfolgen.

Beispiel 4 baut auf Beispiel 2 auf. Der Unterschied besteht darin, dass gemäß Beispiel 4 die Steuereinrichtung 7 während des Beschleunigens des Lastaufhängepunkts 2 durch Ansteuern des Hubwerks 5' die Seillänge L auf die anfängliche Seillänge L0 reduziert. In diesem Fall berücksichtigt die Steuereinrichtung 7 die Reduzierung der Seillänge L bei der Ermittlung des anfänglichen Auslenkwinkels ϕ0 der Pendelbewegung und/ oder der anfänglichen Ableitung ϕ̇0 des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung. Auch hier ist die Berücksichtigung ohne weiteres möglich, weil die Bewegungsgleichung universell ist.

Selbstverständlich sind auch Kombinationen der Beispiele 1 bis 4 möglich.

Gemäß Beispiel 5 befindet sich der Lastaufhängepunkt 2 zu dem Zeitpunkt, zu dem das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt wird, am Anfangsort x0. Der Lastaufhängepunkt 2 wird bereits mit der konstanten Geschwindigkeit v verfahren. Die Geschwindigkeit v soll beibehalten werden, bis der Lastaufhängepunkt 2 einen noch zu bestimmenden Ort x1 (nachfolgend wieder als Grenzort bezeichnet) erreicht. Danach soll der Lastaufhängepunkt 2 mit konstanter Verzögerung in den Stillstand abgebremst werden. Bis der Lastaufhängepunkt 2 zum Stillstand gekommen ist, wird er weiter bis zum Zielort x2 verfahren. Solange der Lastaufhängepunkt 2 mit konstanter Geschwindigkeit v verfahren wird, soll die Seillänge L auf ihrem ursprünglichen Wert L0 beibehalten werden. Ab dem Grenzort x1 soll die Seillänge L von ihrem ursprünglichen Wert L0 auf eine Ziel-Seillänge L1 vergrößert werden. Das Verlängern der Seillänge L soll zwischen dem Grenzort x1 und dem Zielort x2 mit einer konstanten Seilgeschwindigkeit erfolgen.

Die Steuereinrichtung 7 ist daher in der Lage, vorläufig den Grenzort x1 festzulegen und ausgehend von dem Anfangsort x0 und dem dort gegebenen Pendelzustand den Pendelzustand am Grenzort x1 zu ermitteln. Die vorläufige Festlegung des Grenzorts x1 kann mehr oder minder willkürlich sein. Beispielsweise kann beim Ansetzen des Grenzorts x1 davon ausgegangen werden, dass die Verzögerung des Lastaufhängepunkts 2 und/oder die Seilgeschwindigkeit vL ihre Maximalwerte annehmen.

Sodann kann die Steuereinrichtung 7, ausgehend vom Grenzort x1 unter Berücksichtigung der (negativen) Beschleunigung des Lastaufhängepunkts 2 und der (positiven) Änderung der Seillänge L den Pendelzustand am Zielort x2 zu ermitteln.

In der Regel wird der sich ergebende Pendelzustand der Last 6 - also dessen Auslenkwinkel ϕ und dessen zeitliche Änderung ϕ̇ - am Zielort x2 von den vorgegebenen, definierten Endwerten ϕ1, ϕ̇1 verschieden sein. Die Steuereinrichtung 7 kann daher aufgrund der sich ergebenden Abweichungen den Grenzort x1 neu bestimmen und für den neu bestimmten Grenzort x1 erneut ermitteln, welcher Pendelzustand der Last 6 sich am Zielort x2 ergibt. Dadurch kann durch einige wenige Iterationen schnell der korrekte Grenzort x1 ermittelt werden.

Beispiel 6 baut auf Beispiel 5 auf. Der Unterschied besteht darin, dass gemäß Beispiel 6 die Last 6 zunächst ohne Pendeln unter dem stillstehenden Lastaufhängepunkt 2 hängt. Sodann soll die Last 6 von der Steuereinrichtung 7 durch Ansteuern des Katzantriebs 3' mit einer vorbestimmten Beschleunigung auf den Zielort x2 zu beschleunigt werden, bis er die konstante Geschwindigkeit v erreicht. Sodann reduziert die Steuereinrichtung 7 die Beschleunigung des Lastaufhängepunkts 2 auf Null.

Die Lösung ist völlig analog Beispiel 5. Es müssen lediglich anhand der Bewegungsgleichung der anfängliche Auslenkwinkel ϕ der Pendelbewegung und die anfängliche zeitliche Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung ermittelt werden, welche die Last 6 aufweist, wenn die Beschleunigung des Lastaufhängepunkts 2 auf Null reduziert wird. Ferner muss der zugehörige Anfangsort x0 ermittelt werden.

Beispiel 7 baut auf Beispiel 6 auf. Der Unterschied zu Beispiel 6 besteht darin, dass gemäß Beispiel 7 die Steuereinrichtung 7 während des Beschleunigens des Lastaufhängepunkts 2 durch Ansteuern des Hubwerks 5' die Seillänge L auf die anfängliche Seillänge L0 reduziert. In diesem Fall berücksichtigt die Steuereinrichtung 7 die Reduzierung der Seillänge L bei der Ermittlung des anfänglichen Auslenkwinkels ϕ0 der Pendelbewegung und/oder der anfänglichen Ableitung ϕ̇0 des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung. Auch hier ist die Berücksichtigung ohne weiteres möglich, weil die Bewegungsgleichung universell ist.

Selbstverständlich sind auch Variationen der Beispiele 5 bis 7 möglich. Insbesondere (Beispiele 8 bis 10 - FIG 10) ist es möglich, dass die Seilgeschwindigkeit zwischen dem Grenzort x1 und dem Zielort x2 nicht konstant gehalten wird, sondern um eine mittlere Seilgeschwindigkeit oszilliert. Die zugehörige Oszillationsfrequenz sollte jedoch derart bestimmt sein, dass in dem Zeitraum, welchen der Lastaufhängepunkt 2 zum Verfahren vom Grenzort x1 zum Zielort x2 benötigt, mindestens drei vollständige Oszillationen der Seilgeschwindigkeit ausgeführt werden.

Es ist möglich, die erfindungsgemäße Vorgehensweise rein gesteuert auszuführen. Beispielsweise kann in manchen Fällen (beispielsweise beim Umschlagen von Containern) ohne weiteres davon ausgegangen werden, dass beim Aufnehmen eines Containers mittels eines Spreaders (in diesem Fall ist die Last 6 der Spreader mit dem Container) und beim Abheben des Spreaders von einem abgesetzten Container (in diesem Fall ist die Last 6 der Spreader allein) der Pendelzustand zunächst ruhend ist. Alternativ zu einer Steuerung ist es möglich, dass die Steuereinrichtung 7 eine Regelung realisiert. In diesem Fall erfasst die Steuereinrichtung 7 während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 kontinuierlich den Auslenkwinkel ϕ der Pendelbewegung und/oder die zeitliche Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung. Dadurch ist die Steuereinrichtung 7 in der Lage, in dem Fall, dass der zeitliche Verlauf der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2 gegeben ist, den zeitlichen Verlauf der Seillänge L kontinuierlich - also in Echtzeit - zu bestimmen. Ebenso ist die Steuereinrichtung 7 in dem Fall, dass der zeitliche Verlauf der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2 nicht gegeben ist, in der Lage den zeitlichen Verlauf der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2 und den zeitlichen Verlauf der Seillänge L kontinuierlich - also in Echtzeit - zu bestimmen. Eine Regelung ist insbesondere dann sinnvoll, wenn das Anfahren des Lastaufhängepunkts 2 aus dem Stillstand manuell erfolgt und sodann in ein automatisiertes Verfahren zum Zielort x2 übergegangen wird.

Die Verfahrbewegungen des Lastaufhängepunkts 2 und die Bestimmung der Seillänge L können unter Verwendung der Bewegungsgleichung ebenso mittels Verfahren der mathematischen Optimierung berechnet werden. In diesem Fall sucht ein numerischer Algorithmus nach einem vorgegebenen Optimierungskriterium (beispielsweise zeitoptimal oder energieoptimal) und unter Berücksichtigung von Randbedingungen wie beispielsweise maximal möglichen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen, zu umfahrenden Hindernissen und dergleichen mehr die beste Lösung.

Die entsprechende Erfassungseinrichtung 13 zur Erfassung des Pendelzustands der Last 6, also von Daten, die für den Auslenkwinkel ϕ des Seilsystems 5 und/oder mindestens eine zeitliche Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ - beispielsweise die Winkelgeschwindigkeit oder die Winkelbeschleunigung - charakteristisch sind, kann nach Bedarf ausgebildet sein. Beispielsweise können gemäß der Darstellung in den FIG 1 und 2 mittels ortsfester Kameras Bilder erfasst werden, durch deren Auswertung der Auslenkwinkel ϕ und/oder dessen zeitliche Ableitung ϕ̇ ermittelt werden können. Alternativ ist es möglich, mittels einer auf der Laufkatze 3 angeordneten Kamera ein nach unten gerichtetes Bild zu erfassen und durch dessen Auswertung den Auslenkwinkel ϕ und/oder dessen zeitliche Ableitung ϕ̇ zu ermitteln. Weiterhin ist es möglich, eine Kraft zu erfassen, die auf die Laufkatze 3 wirkt, und diese Kraft im Sinne einer entsprechenden Auswertung zu verarbeiten. Die letztgenannte Vorgehensweise ist insbesondere dann möglich, wenn die vertikale Ebene 11 parallel zur Verfahrrichtung der Laufkatze 3 verläuft. Welche Vorgehensweise konkret ergriffen wird, ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung von untergeordneter Bedeutung. Entscheidend ist lediglich, dass anhand der erfassten Daten der Auslenkwinkel ϕ und/oder dessen zeitliche Ableitung ϕ̇ ermittelt werden können.

In dem Fall, dass der Steuereinrichtung 7 der zeitliche Verlauf der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2 vorgegeben ist, ist es möglich, dass ein einmal vorgegebener zeitlicher Verlauf nicht mehr geändert werden kann. Alternativ ist es möglich, dass der zeitliche Verlauf - beispielsweise aufgrund einer entsprechenden Eingabe durch den Benutzer 12 (siehe ebenfalls FIG 1 und 2) - während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 geändert wird. In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung 7 den zeitlichen Verlauf der Seillänge L unter Berücksichtigung der geänderten Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2 neu.

Je nach Zeitpunkt und Ausmaß einer Änderung der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2 kann es im Einzelfall geschehen, dass im Rahmen der Möglichkeiten (beispielsweise der maximal möglichen Seilgeschwindigkeit und der verbleibenden Zeit) das erfindungsgemäße Verfahren nicht mehr ausgeführt werden kann. In diesem Fall bestimmt die Steuereinrichtung 7 den zeitlichen Verlauf der Seillänge L derart, dass der definierte Endwert ϕ1, ϕ̇1 des Auslenkwinkel ϕ und der zeitlichen Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ so weit wie möglich angenähert werden. Insbesondere für den Fall, dass sowohl der definierte Endwert ϕ1 des Auslenkwinkels ϕ als auch der definierte Endwert ϕ̇1 der zeitlichen Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ Null sind, bestimmt die Steuereinrichtung 7 in einem derartigen Fall den zeitlichen Verlauf der Seillänge L derart, dass die Energie der nicht mehr zu vermeidenden Restpendelbewegung möglichst gering ist.

Zusammengefasst betrifft die vorliegende Erfindung somit folgenden Sachverhalt:

• Eine Last 6 ist über ein Seilsystem 5 eines Krans 1 an einem Lastaufhängepunkt 2 aufgehängt. Eine Steuereinrichtung 7 verfährt durch Ansteuern eines Antriebs 3', 5' den Lastaufhängepunkt 2 zu einem Zielort x2. Die Steuereinrichtung 7 stellt während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 durch Ansteuern eines Hubwerks 5' eine Seillänge L des Seilsystems 5 ein.

Der Steuereinrichtung 7 sind eine anfängliche Seillänge L0, eine am Zielort x2 zu erreichende Ziel-Seillänge L1 sowie ein anfänglicher Auslenkwinkel ϕ0 einer Pendelbewegung, welche die Last 6 während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 zum Zielort x2 in einer den Lastaufhängepunkt 2 enthaltenden vertikalen Ebene 11 um den Lastaufhängepunkt 2 ausführt, und/oder eine anfängliche Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung gegeben. Die Steuereinrichtung 7 ermittelt bei gegebenem zeitlichem Verlauf der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2 einen zeitlichen Verlauf der Seillänge L und stellt die Seillänge L entsprechend dem ermittelten zeitlichen Verlauf ein. Die Ermittlung erfolgt derart, dass am Zielort x2 der Auslenkwinkel ϕ der Pendelbewegung und/oder die zeitliche Ableitung ϕ̇ des Auslenkwinkels ϕ der Pendelbewegung einen definierten Endwert ϕ1, ϕ̇1 annehmen.

Die vorliegende Erfindung weist viele Vorteile auf. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren direkt in die Kransteuerung integriert werden. In der Kransteuerung sind alle erforderlichen Anlagenparameter und Sensorinformationen bekannt. Vor allem aber kann die Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2 in erheblichem Umfang unabhängig von einer dadurch bewirkten Pendelbewegung der Last 6 bestimmt werden. Ein Pendeln der Last 6 während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 kann hingenommen werden. Es muss lediglich dafür gesorgt werden, dass am Endpunkt der Verfahrbewegung des Lastaufhängepunkts 2, also am Zielort x2, der gewünschte Pendelzustand erreicht wird. Dies kann durch Einstellen der Seillänge L während des Verfahrens des Lastaufhängepunkts 2 erreicht werden.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung, gemäß den Ansprüchen, zu verlassen.