[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hakenflasche für Krane, insbesondere für
Mobilkrane, mit einer Messsensorik zur Erfassung von Parametern betreffend die Umgebung
und/oder den Zustand der Hakenflasche, eine die von der Messsensorik erfassten Messgrößen
verarbeitende Kransteuerung und einen Kran mit einer solchen Hakenflasche und/oder
mit einer solchen Kransteuerung.
[0002] Herkömmliche Mobilkrane weisen eine Vielzahl von Sensoren auf, welche unterschiedliche
Messdaten erfassen und an eine zentrale Datenverarbeitungseinrichtung bzw. Kransteuerung
übermitteln, die basierend auf den empfangenen Messdaten Zustandsgrößen des Krans
bestimmt, Bedienpersonal hierüber informiert und gegebenenfalls unzulässige Zustände
des Krans, beispielsweise durch Sperren einzelner Kranfunktionen verhindert. Einzelne
Zustandsgrößen werden bei bekannten Systemen über mehrere Messwerte errechnet. So
wird bei Mobilkranen die am Haken angeschlagene Last regelmäßig über Drucksensoren
am Wippzylinder des Auslegers und mehrere Neigungssensoren am Haupt- und Wippausleger
ermittelt. Gleiches gilt für die Hubhöhe, welche regelmäßig über die ab- bzw. aufgetrommelte
Hubseillänge, die Teleskopierlänge und den Wippwinkel des Auslegers errechnet wird.
[0003] Die mittelbare Berechnung von Zustandsgrößen aus mehreren Messgrößen birgt jedoch
den Nachteil, dass aufgrund der jedem Sensor anhaftenden Ausfallwahrscheinlichkeit
und auch Messungenauigkeit nicht nur die Wahrscheinlichkeit eines Defekts am Gesamtsystem
steigt, sondern sich darüber hinaus Messfehler kumulieren und somit zu einer ungenauen
Bestimmung der Zustandsgrößen führen können.
[0004] Der vorliegenden Erfindung liegt sich die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Messsensorik
zur Erfassung von Zustandsgrößen eines Krans zu schaffen.
[0005] Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1 und der
nebengeordneten Patentansprüche 9 und 10 gelöst. Die Unteransprüche definieren bevorzugte
Ausführungsformen der Erfindung.
[0006] Eine erfindungsgemäße Kranhakenflasche weist einen Rahmen, zumindest eine mit dem
Rahmen verbundene Seilrolle und einen mit dem Rahmen verbundenen Lasthaken auf, und
umfasst ferner zumindest einen an der Kranhakenflasche angeordneten und zur Erfassung
von zumindest einem Umgebungsparameter und/oder zumindest einem Zustandsparameter
der Kranhakenflasche ausgestalteten Sensor und eine mit dem zumindest einen Sensor
verbundene und zur Übermittlung der vom zumindest einem Sensor empfangen Daten ausgestaltete
Schnittstelle.
[0007] Mit anderen Worten wird eine Kranhakenflasche herkömmlicher Bauweise um eine Sensorik
ergänzt, um Messungen unmittelbar an oder im Bereich der Kranhakenflasche durchzuführen
und auf dieser Basis Zustandsgrößen des Krans direkt bestimmen zu können, ohne diese
aufwendig und in Begleitung der oben beschriebenen Nachteile indirekt aus mehreren
Messwerten herleiten zu müssen.
[0008] Um die vom Sensor oder den Sensoren erfassten Messdaten an eine Kransteuerung übermitteln
zu können, umfasst die Kranhakenflasche ferner eine Schnittstelle zur Datenübertragung.
Grundsätzlich ist es vorstellbar, die Schnittstelle der Kranhakenflasche mit einer
entsprechenden Schnittstelle der Kransteuerung über ein Datenkabel zu verbinden, zu
bevorzugen ist hier allerdings eine drahtlose Funkverbindung zwischen den entsprechenden
Schnittstellen.
[0009] Zum einen können durch die mittels der vorliegende Erfindung Umgebungsparameter im
unmittelbaren oder aber auch im nahen Umfeld der Hakenflasche erfasst werden. Beispielsweise
können ein oder mehrere ausgewählte Teilbereiche oder aber auch das gesamte Umfeld
der Kranhakenflasche mittels einer Kamera- bzw. Videobilderfassung überwacht werden.
Die erstellten Bilder bzw. Bilddaten können auf einem beispielsweise in der Krankabine
angeordneten Bildschirm unmittelbar über die Umgebung der Kranhakenflasche informieren.
Anhand dieser Daten lässt sich beispielsweise überprüfen, ob sich die Kranhakenflasche
direkt über einer anzuschlagenden Last befindet oder ob sich im Bereich des Hubseils,
der Kranhakenflasche oder der Last Hindernisse befinden, die es zu beachten gilt.
An dieser Stelle sei anzumerken, dass die erzeugten Bilder bzw. Bilddaten in bekannter
Weise einer automatisierten, computergestützten Bildverarbeitung zugeführt werden
können, um abgebildete Objekte automatisch zu erkennen und die gewonnen Daten dem
Bedienpersonal oder der Kransteuerung zuzuführen. Es kann beispielsweise automatisch
vor möglichen Hindernissen oder Personen im Arbeitsbereich der Hakenflasche gewarnt
werden und gegebenenfalls Kranfunktionen aus Sicherheitsgründen eingeschränkt oder
gar gesperrt werden.
[0010] Ebenfalls kann der Abstand der Kranhakenflasche zu Personen oder Objekten bzw. Hindernissen
mittels geeigneter optischer oder auch anderer hierfür geeigneter Sensoren an der
Kranhakenflasche erfasst werden. So kann nicht nur der Abstand des Hakens zu einer
anzuschlagenden Last erfasst werden, sondern auch der Abstand der Kranhakenflasche
zum Rollenkopf an der Auslegerspitze. Letztere Anwendung birgt den Vorteil, dass eine
drohende Kollision der Kranhakenflasche mit dem Rollenkopf bereits weit vor einer
tatsächlichen Kontaktierung erkannt wird und geeignete Maßnahmen getroffen werden
können, beispielsweise durch zunehmendes Abbremsen der Hubbewegung entsprechend des
geringer werdenden Abstandes zum Rollenkopf. Ein plötzliches und somit auch nachteiliges
Stoppen der Hubbewegung zur Kollisionsverhinderung, wie dies beim Einsatz von herkömmlichen
elektromechanischen Hubendschaltern der Fall ist, findet somit nicht mehr statt.
[0011] Die direkt an der Hakenflasche durchgeführten Messungen können aber auch die Kranhakenflasche
selbst betreffen. So können ein oder mehrere Teilbereiche oder aber auch die gesamte
Kranhakenflasche mittels einer Bild- bzw. Videobilderfassung überwacht werden. Wie
bereits oben angemerkt, können die so gewonnenen Bild- bzw. Videodaten Bedienpersonal
des Krans zur Kenntnis gebracht werden, oder aber auch einer computergestützten Bildverarbeitung
zugeführt werden, um etwa bestimmte Zustände der Krankhakenflasche automatisch zu
erkennen. Beispielsweise kann auf diese Weise erfasst werden, wie viele der vorhandenen
Seilrollen mit dem Hubseil belegt bzw. eingeschert sind, oder ob sich die Zugmaulsicherung
des Kranhakens in einer ordnungsgemäßen Position befindet.
[0012] Einen ganz erheblichen Vorteil bietet die vorliegende Erfindung hinsichtlich einer
direkt an der Kranhakenflasche durchgeführten Messung des Gewichts der am Lasthaken
angeschlagenen Last. Das Lastgewicht wird bei bisherigen Lösungen nämlich mittelbar
aus anderen Sensorgrößen errechnet oder durch abgelegene, beispielsweise an der Hubseiltrommel
angeordnete Sensoren nur unzureichend genau gemessen.
[0013] Mittels geeigneter Raumpositionssensoren, beispielsweise GPS-Sensoren, kann auch
die (absolute) räumliche Position der Kranhakenflasche erfasst werden. Bei Vorhandensein
ein oder mehrerer Referenzsensoren am Kran selbst oder aber auch an beliebigen Objekten,
etwa Hindernissen, anzuschlagenden Lasten und/oder einer Absetzpositionen für eine
Last können auch die Relativpositionen zu diesen Sensoren und somit auch zu beliebigen
Krankomponenten oder vorgenannten Objekten bzw. Positionen ermittelt werden.
[0014] Die gleichen Überlegungen gelten für die räumliche Ausrichtung der Kranhakenflasche.
Sobald über geeignete Sensoren eine Schräglage der Kranhakenflasche erkannt wird,
kann hierüber beispielsweise auf einen ungewollten "Schrägzug" geschlossen werden,
bei welchem sich die Kranhakenflasche nicht exakt über einer anzuhebenden Last befindet,
auf welcher beim Anheben der Last zu einem unkontrollierten Durchpendeln dieser Last
führen würde. Grundsätzlich kann jegliches Pendeln der Last über die räumliche Ausrichtung,
also Schräglage und/oder eine Beschleunigung der Kranhakenflasche erfasst werden.
[0015] Ferner kann zumindest eine, mehrere oder aber auch alle an der Kranhakenflasche vorhandenen
Seilrollen hinsichtlich ihrer Drehzahl oder aber auch hinsichtlich ihres Drehwegs
erfasst werden. Auf diese Weise lässt sich nicht mehr erkennen, welche und wie viele
der vorhandenen Seilrollen mit dem Hubseil belegt bzw. eingeschert sind. Unter Hinzuziehung
eines Messwerts hinsichtlich der währenddessen von der Hubseiltrommel ab- bzw. aufgetrommelten
Hubseillänge lässt sich über die Drehzahl und/oder den Drehweg der zumindest einen
Seilrolle die Seilscherung, also die Anzahl der mit dem Hubseil belegten bzw. eingescherten
Seilrollen ermitteln. Additiv oder alternativ kann die Seilscherung aber auch durch
die Erfassung der Änderung der Hubhöhe der Kranhakenflasche und die Erfassung der
währenddessen ab- bzw. aufgetrommelten Hubseillänge ermittelt werden.
[0016] Für die Erfassung der oben beschriebenen oder auch anderer Messgrößen kann die erfindungsgemäße
Kranhakenflasche beliebig viele der folgenden Sensoren aufweisen:
- optische Kamera zum Erfassen von Licht im sichtbaren und/oder im infraroten Teil des
elektromagnetischen Spektrums, welches insbesondere von der Kranhakenflasche oder
Teilen hiervon, oder von Objekten in der Umgebung der Kranhakenflasche reflektiert
und/oder emittiert wird;
- RADAR-Sensor (6), insbesondere zum Erfassen des Abstands der Kranhakenflasche zu Objekten
in der Umgebung der Kranhakenflasche;
- LIDAR-Sensor, insbesondere zum Erfassen des Abstands der Kranhakenflasche zu Objekten
in der Umgebung der Kranhakenflasche;
- Raumpositions- bzw. GPS-Sensor, insbesondere zum Erfassen der räumlichen Position
und/oder Ausrichtung der Kranhakenflasche;
- Neigungssensor, insbesondere zum Erfassen der räumlichen Ausrichtung der Kranhakenflasche
oder von Teilen hiervon;
- Druck- und/oder Kraftsensor, insbesondere zum Erfassen der mechanischen Belastung
der Kranhakenflasche oder von Teilen hiervon;
- Drehzahlsensor zum Erfassen der Drehzahl zumindest einer, insbesondere aller Seilrollen;
- Beschleunigungssensor, insbesondere zum Erfassen der Beschleunigung der Kranhakenflasche
oder von Teilen hiervon.
[0017] Die von den obengenannten Sensoren gewonnenen Messdaten können einzeln sowie in jedweder
sinnvollen Kombination zur Bestimmung beliebiger, beispielsweise der obengenannten
Umgebungsparameter oder Zustandsparameter der Kranhakenflasche zu bestimmen. Auch
können beliebige dieser Umgebungsund/oder Zustandsparameter auf Basis unterschiedlicher
Messgrößen oder Messgrößenkombinationen in redundanter Weise erfasst werden.
[0018] Ferner ist es vorstellbar, dass die Kranhakenflasche eine Beleuchtungseinheit aufweist,
die zum Ausleuchten zumindest eines Teils des Erfassungsbereichs einer Kamera bzw.
Videokamera dient, um so beispielsweise auch bei Nacht oder unzureichendem Dämmerungs-
oder Tageslicht ein verwertbares Kamerabild zu erhalten.
[0019] Grundsätzlich ist es vorstellbar, die an der Kranhakenflasche vorgesehenen Sensoren,
die Schnittstelle und gegebenenfalls vorhandene Steuergeräte kabelgebunden mit elektrischer
Leistung zu versorgen. Zu bevorzugen ist allerdings eine autarke Leistungsversorgung,
beispielsweise mittels einem Energiespeicher und/oder einem Generator.
[0020] So kann die Kranhakenflasche einen Generator zum Versorgen der Sensoren mit elektrischer
Leistung aufweisen. In diesem Zusammenhang wäre es grundsätzlich vorstellbar, die
Kranhakenflasche mit einem Windgenerator, einem Photovoltaik-Generator oder einem
mechanisch von einem Verbrennungsmotor oder der zumindest einen Seilrolle angetriebenen
Generator auszustatten, wobei auch mehrere dieser Generatoren zum Einsatz kommen könnten.
[0021] Alternativ oder additiv zu einem solchen Generator kann die Kranhakenflasche einen
Energiespeicher aufweisen, welcher beispielsweise mittels einer externen Stromquelle
und/oder dem Generator geladen werden kann, um so die Sensoren, die Schnittstelle
und weitere etwaig vorhandene elektrische Verbraucher der Kranhakenflasche mit elektrischer
Leistung zu versorgen.
[0022] Ferner ist es vorstellbar, dass die Kranhakenflasche einen die zumindest eine Seilrolle
umfassenden oberen Abschnitt und einen den Lasthaken umfassenden unteren Abschnitt
aufweist, die lösbar miteinander verbunden, beispielsweise verbolzt sind. Eine solche
mehrteilig, insbesondere zweiteilig ausgestaltete Kranhakenflasche bietet den Vorteil,
dass der untere Teil einfach von der restlichen Kranhakenflasche und unter Beibehaltung
der Einscherung des Hubseils auch vom Kran getrennt werden kann. Nicht nur zur Vereinfachung
von Wartungs- und Instandsetzungsarbeiten an der Sensorik bietet es sich an, den überwiegenden
Teil oder gar sämtliche Sensoren wie auch die dazugehörige Schnittstelle dem unteren
Teil der Kranhakenflasche zuzuordnen. Hierdurch wird es ermöglicht, die vorliegende
Erfindung mit nur einem Hakenflaschenunterteil an mehreren Kranen zum Einsatz zu bringen,
ohne für jeden Kran eine solche Messsensorik vorhalten zu müssen. Soll beispielsweise
ein Kran für Aufgaben zum Einsatz kommen, für welche die erfindungsgemäße Messsensorik
Verwendung finden soll, muss hierfür nur der untere Hakenflaschenteil gerüstet werden,
während die Einscherung am oberen Hakenflaschenteil verbleiben kann.
[0023] In diesem Zusammenhang bietet es sich ebenfalls an, auch die für die Sensoren notwendige
Peripherie, also die Leistungserzeugung und/oder die Energiespeicherung, Steuergeräte
oder die Datenschnittstelle weitestgehend in den unteren Teil der Hakenflasche zu
integrieren.
[0024] Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Kransteuerung für einen
Kran, insbesondere für einen Mobilkran, mit einer mit der Schnittstelle der oben beschriebenen
Kranhakenflasche verbindbaren Schnittstelle, wobei die Kransteuerung auf Basis zumindest
eines Parameters, der von zumindest einem Sensor erfasst wird, zumindest eine Zustandsgröße
des Krans ermittelt. Die Aufgabe der Kransteuerung beschränkt sich jedoch nicht nur
auf die Ermittlung ein oder mehrerer Zustandsgrößen des Krans, vielmehr kann diese
auch einzelne oder mehrere Kranfunktion wie etwa das Heben und Senken der Last, das
Schwenken des Kranoberwagens, das Aus- und Einwippen oder das Aus- und Einteleskopieren
des Kranauslegers auf Basis der erfassten Messdaten bzw. der erfassten Zustandsgrößen
des Krans steuern oder aber auch regeln. Beispielsweise kann bei Unterschreiten eines
vorgegebenen Schwellwerts für den Abstand der Kranhakenflasche vom Ausleger-Rollenkopf
die Hubgeschwindigkeit reduziert oder eine weitere Hubbewegung gar gesperrt werden.
Beim Erkennen eines unzulässigen Schrägzugskann die Hubbewegung ebenfalls gesperrt
werden. Im einfachsten Fall werden die gewonnen Messdaten (beispielsweise Kamerabilder)
und/oder bestimmte Kran-Zustandsgrößen (beispielsweise die Seilscherung) dem Bedienpersonal
des Krans zur Kenntnis gebracht. Ferner kann das Personal auch auf kritische Messwerte
(beispielsweise Vorhandensein von Hindernissen in der Umgebung der Kranhakenflasche)
oder kritische Zustandsgrößen (beispielsweise drohende Überlast) hingewiesen werden.
[0025] So kann die Kransteuerung beispielsweise über die mittels des GPS-Sensors erfassten
Hakenflaschenposition auf die Teleskopierlänge des Kranauslegers schließen. Die horizontale
Relativposition zwischen Kranhakenflasche und dem Kranfahrzeug ist über GPS-Sensoren
an der Kranhakenflasche und dem Kranfahrzeug bekannt. Sowohl der Kranunterwagen als
auch der Kranausleger sind standardmäßig mit Neigungssensoren ausgestattet, aus deren
Messdaten sowohl auf die Neigung des Kranfahrzeugs als auch auf den Wippwinkel des
Kranauslegers geschlossen werden kann. Unter der Annahme, dass der Kranhaken senkrecht
vom Auslegerkopf herabhängt, lässt sich durch eine einfache Winkelberechnung auf die
Auslegerlänge schließen.
[0026] Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Kran, insbesondere einen Mobilkran,
mit einer Kranhakenflasche gemäß einer der oben beschriebenen Ausführungsformen und/oder
mit einer wie voranstehend beschriebenen Kransteuerung.
[0027] Im Folgenden werden einzelne, bevorzugte Funktionalitäten der vorliegenden Erfindung
erläutert. Die Erfindung kann die voranstehend und auch nachstehend beschriebenen
Funktionalitäten einzeln sowie in jedweder sinnvollen Kombination umfassen.
- Das Gewicht einer am Lasthaken angeschlagenen Last kann durch einen sogenannten "Lastmessbolzen",
beispielsweise eine für den Lasthaken vorgesehene Traverse der Hakenflasche gemessen
werden. Hierfür kann beispielsweise ein oder mehrere Sensoren vorgesehen sein, mit
welchem die Beanspruchung der Traverse gemessen wird, was einem direkten Rückschluss
auf die Last zulässt.
- Die räumliche Position des Lasthakens relativ zum Kran kann durch einen Raumpositions-
bzw. einen GPS-Sensor an der Hakenflasche und einen entsprechenden Referenzsensor
am Kran ermittelt werden.
- Die Seilscherung kann automatisch über die erfasste Seillänge/Seillage des Haupt/Hilfshubwerks
und die relativen Änderung der Hakenflaschenposition ermittelt werden.
- Die Funktion des Hubendschalters wird berührungslos durch die Sensorik der Hakenflasche
bereitgestellt. Diese erkennt auch drohende Kollisionen mit Hindernissen wie etwa
Gebäuden oder Bäumen.
- Die Sicht des Kranfahrers auf die Last, die Umgebung und Personen wird durch eine
Kamera an der Hakenflasche verbessert. Die aufgenommenen Bilder werden dem Kranfahrer
im Display jedes aktiven Steuerstandes zur Verfügung gestellt. Beispielsweise kann
der Kranfahrer die Last auch in Bereichen beobachten, die durch Hindernisse verdeckt
sind oder anderweitig nicht einsehbar sind. Für die Sicht bei Dunkelheit kann eine
Beleuchtungseinrichtung vorgesehen sein.
- Ein für den Kranbetrieb unerlaubter Schrägzug der Last wird mittels eines Neigungssensors
der Hakenflasche erkannt. Dieser Sensor kann auch dazu benutzt werden, um beim Anfahren/Stoppen
eines Triebwerks, insbesondere des Drehwerks, die Pendelbewegung der Last durch die
Massenträgheit auszugleichen bzw. dieser entgegenzuwirken.
- Die Leistungsversorgung kann durch Akkumulatoren in der Hakenflasche bereitgestellt
werden. Diese können im Kranbetrieb durch einen Gleichstromgenerator und im Fahrbetrieb
an einer Steckdose am Kranfahrzeug geladen werden. Beispielsweise kann im vorderen
Bereich der Fahrerkabine, nahe der am vorderen Zugmaul des Krans gesicherten Hakenflasche
eine Steckdose bereitgestellt werden Der Gleichstromgenerator kann allerdings auch
über die Seilrollen der Hakenflasche angetrieben werden.
- Die von den Sensoren erfassten Messdaten werden von einer Steuerung mit integriertem
Funktransceiver an der Hakenflasche erfasst, an die Kransteuerung übertragen und dort
verarbeitet.
[0028] Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden unter
Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren näher erläutert. Die Erfindung kann alle hierin
beschriebenen Merkmale einzeln sowie in jedweder sinnvollen Kombination umfassen.
Es zeigen:
- Figur 1:
- Eine einteilige Kranhakenflasche gemäß der vorliegenden Erfindung;
- Figur 2:
- Eine zweiteilige Kranhakenflasche gemäß der vorliegenden Erfindung;
- Figur 3:
- Einen Mobilkran mit der erfindungsgemäßen Kranhakenflasche und einer entsprechenden
Kransteuerung.
[0029] Die Figur 1 zeigt eine einteilige Kranhakenflasche 1, bei welcher sowohl die insgesamt
sechs Seilrollen 3 als auch der einfache Lasthaken 4 mit einem gemeinsamen Rahmen
2 der Kranhakenflasche 1 verbunden sind. Insoweit unterscheidet sich die erfindungsgemäße
Kranhakenflasche nicht von herkömmlichen Kranhakenflaschen.
[0030] Um eine direkte Messung bestimmter Umgebungsparameter und Zustandsparameter der Kranhakenflasche
zu ermöglichen, weist diese mehrere Sensoren 5 bis 9 auf. Um das Gewicht der am Lasthaken
4 angeschlagenen Last zu messen, weist die Hakentraverse einen Lastsensor 9 in Form
von Dehnungsmessstreifen auf. Um dem Bedienpersonal eine verbesserte Sicht auf die
am Kranhaken 4 angeschlagene Last zu ermöglichen, weist der Rahmen 2 eine Kamera 5
mit integrierter Beleuchtungseinrichtung 13 in Form eines Scheinwerfers auf. Die Drehzahl
der Seilrollen 3 wird über einen entsprechenden Drehzahlsensor 10 erfasst. Um möglichen
Kollisionen mit dem Rollenkopf 11 (siehe Figur 3) des Kranauslegers vorzubeugen, weist
die Kranhakenflasche 1 im oberen Bereich einen RADAR-Sensor 6 zur Abstandserfassung
auf. Alternativ hierzu kann für diese Aufgabe auch ein LIDAR-Sensor Einsatz finden.
Um die räumliche Position der Kranhakenflasche 1 zu erfassen, ist ein Raumpositionssensor
in Form eines GPS-Sensors 7 vorgesehen. Zusätzlich befindet sich an der Kranhakenflasche
1 auch ein Neigungssensor 8, über welchen die räumliche Ausrichtung der Kranhakenflasche
1 erfasst wird und mögliche Schräglagen dieser erkannt werden können.
[0031] Sämtliche Sensoren 5-9 sind mit einer Schnittstelle 12 verbunden, welche die von
den Sensoren 5-9 ermittelten Messdaten entgegennimmt und über eine Funkverbindung
an eine entsprechende Schnittstelle 16 einer Kransteuerung 17 (siehe Figur 3) überm
ittelt.
[0032] Die gesamte Messsensorik einschließlich der Sensoren 5 bis 9 wird über einen Akkumulator
15 mit elektrischer Leistung versorgt, welcher wiederum über einen Generator 14 geladen
wird. Der Generator 14 ist über eine Welle mit den Seilrollen 3 verbunden und erzeugt
so beim Heben oder Absenken der Kranhakenflasche 1 elektrische Leistung.
[0033] Die Figur 2 zeigt eine weitere, zweiteilige Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Kranhakenflasche. Diese unterscheidet sich von der in der Figur 1 gezeigten Ausführungsform
im Wesentlichen nur dadurch, dass der Rahmen 2 einen oberen Teil 2A mit den Seilrollen
3 und einen unteren Teil 2B mit einem Doppelhaken 4 aufweist. Über vier nicht näher
bezeichnete Verbolzungen kann der untere Teil 2B mit dem oberen Teil 2A lösbar verbunden
werden. Ferner ist in der Figur 2 zu erkennen, dass die gesamte Messsensorik einschließlich
der Sensoren 5 bis 9, der Schnittstelle 12 und dem Energiespeicher 15 im unteren Teil
2B der Kranhakenflasche 1 angeordnet ist. Die Drehzahl wie auch die Winkelstellung
der einzelnen Seilrollen 3 wird über eine optische Kamera 5 und eine computergestützte
Bildauswertung erfasst, welche optische Markierungen an den Seilrollen 3 auf den von
der Kamera 5 erstellten Bildern erkennt und so auf die Drehzahl und Winkelstellung
der Seilscheiben 3 schließt. Diese Funktionalität könnte alternativ durch einen Sensorring
an zumindest einer Seilrolle 3 und einen entsprechenden Hall-Sensor im unteren Hakenflaschenteil
2B bewerkstelligt werden.
[0034] Die Figur 3 zeigt einen Mobilkran 15 mit der erfindungsgemäßen Hakenflasche 1 und
einer entsprechenden Kransteuerung 17 samt Schnittstelle 16 mit der bereits weiter
oben angesprochenen Funktionalität zum Bestimmen von Zustandsgrößen des Krans 15 auf
Basis der von den Sensoren 5 bis 9 erfassten Parameter.
1. Kranhakenflasche (1) mit
- einem Rahmen (2);
- zumindest einer mit dem Rahmen (2) drehbar verbundenen Seilrolle (3);
- einem mit dem Rahmen (2) verbundenen Lasthaken (4);
- zumindest einem an der Kranhakenflasche (1) angeordneten und zur Erfassung von zumindest
einem Umgebungsparameter und/oder zumindest einem Zustandsparameter der Kranhakenflasche
(1) ausgestalteten Sensor (5-9); und
- einer mit dem zumindest einen Sensor (5-9) verbundenen und zur Übermittlung der
vom zumindest einen Sensor empfangenen Daten ausgestalteten Schnittstelle (12).
2. Kranhakenflasche nach Anspruch 1, wobei als Umgebungsparameter zumindest einer der
folgenden Parameter erfasst wird:
- Kamerabild zumindest eines Umgebungsbereichs der Kranhakenflasche (1);
- Abstand der Kranhakenflasche (1) zu Objekten (11), insbesondere zu Hindernissen
und/oder Krankomponenten.
3. Kranhakenflasche nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei als Zustandparameter zumindest
einer der folgenden Parameter erfasst wird:
- Kamerabild zumindest eines Teils der Kranhakenflasche (1);
- Gewicht der am Lasthaken (4) angeschlagenen Last;
- räumliche Position der Kranhakenflasche (1);
- räumliche Ausrichtung der Kranhakenflasche (1);
- Drehzahl zumindest einer Seilrolle (3).
4. Kranhakenflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit zumindest einem der folgenden
Sensoren (5-9):
- optische Kamera (5) zum Erfassen von Licht im sichtbaren und/oder im infraroten
Teil des elektromagnetischen Spektrums, welches insbesondere von der Kranhakenflasche
(1) oder Teilen hiervon, oder von Objekten (11) in der Umgebung der Kranhakenflasche
(1) reflektiert und/oder emittiert wird;
- RADAR-Sensor (6), insbesondere zum Erfassen des Abstands der Kranhakenflasche (1)
zu Objekten (11) in der Umgebung der Kranhakenflasche (1);
- LIDAR-Sensor, insbesondere zum Erfassen des Abstands der Kranhakenflasche (1) zu
Objekten (11) in der Umgebung der Kranhakenflasche (1);
- Raumpositions- bzw. GPS-Sensor (7), insbesondere zum Erfassen der räumlichen Position
und/oder Ausrichtung der Kranhakenflasche (1);
- Neigungssensor (8), insbesondere zum Erfassen der räumlichen Ausrichtung der Kranhakenflasche
(1) oder von Teilen hiervon;
- Druck- und/oder Kraftsensor (9), insbesondere zum Erfassen der mechanischen Belastung
der Kranhakenflasche oder von Teilen hiervon;
- Drehzahlsensor (10) zum Erfassen der Drehzahl zumindest einer, insbesondere aller
Seilrollen (3);
- Beschleunigungssensor, insbesondere zum Erfassen der Beschleunigung der Kranhakenflasche
(1) oder von Teilen hiervon.
5. Kranhakenflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit ferner einer Beleuchtungseinheit
(13) zum Ausleuchten des Erfassungsbereichs einer das Kamerabild erfassenden Kamera
(5).
6. Kranhakenflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit ferner einem Generator (14)
zum Versorgen der Sensoren (5-9) mit elektrischer Leistung, insbesondere wobei der
Generator (14) von der zumindest einen Seilrolle (3) angetrieben wird.
7. Kranhakenflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 6, mit ferner einem Energiespeicher
(15) zum Versorgen der Sensoren (5-9) mit elektrischer Leistung, insbesondere einem
mittels einer externen Stromquelle und/oder dem Generator (14) wiederaufladbaren Akkumulator.
8. Kranhakenflasche nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einem die zumindest eine Seilrolle
(3) umfassenden oberen Abschnitt (2A), und einem mit dem oberen Abschnitt (2A) lösbar
verbundenen und den Lasthaken (4) umfassenden unteren Abschnitt (2B), wobei der überwiegende
Teil der Sensoren (5-9), insbesondere sämtliche Sensoren (5-9) am oder im unteren
Abschnitt (2B) angeordnet sind.
9. Kransteuerung für einen Kran, insbesondere für einen Mobilkran (15), umfassend eine
mit der Schnittstelle (12) der Kranhakenflasche (1) nach einem der Ansprüche 1 bis
8 verbindbare Schnittstelle (16), wobei die Kransteuerung (17) auf Basis eines vom
zumindest einen Sensor (5-9) erfassten Parameters zumindest eine Zustandsgröße des
Krans (15) bestimmt.
10. Kran, insbesondere Mobilkran (15), mit einer Kranhakenflasche (1) nach einem der Ansprüche
1 bis 8 und/oder mit einer Kransteuerung (17) nach Anspruch 9.