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Mobile Maschinen 1/2016

Mobile Maschinen 1/2016

STEUERUNGEN UND

STEUERUNGEN UND REGELUNGEN I SENSOREN Intelligente Sensorik für ein Plus an Leistung Sensoren machen Mobil-, Auto- und Ladekrane sicherer und effizienter Mathias Roth Ob in Mobilkranen, Auto- oder Ladekranen: Im gesamten Bereich der Fahrzeugkrane sind intelligente Sensoren nicht mehr wegzudenken. Sie erhöhen Sicherheit, Effizienz und Leistungsfähigkeit dieser mobilen Maschinen. Mathias Roth, Branchenmanager Mobile Automation bei Siko in Buchenbach Die Siko GmbH hat ein gesamtes System an Sensorkomponenten für Mobil-, Auto- oder Ladekrane entwickelt, um Krane in jedem Einsatz nicht nur sicherer zu machen, sondern um das Optimum an Effizienz und Leistungsfähigkeit zu gewährleisten. Durch Sensoren, die perfekt auf die speziellen Anforderungen ausgelegt sind, haben die Hersteller von Kränen somit die Möglichkeit ihren Kran intelligent zu vernetzen und dabei die Leistungsfähigkeit zu steigern. Leistung optimiert Das Arbeitsumfeld auf Baustellen ist oft schwierig und beengt. In vielen Fällen können die Abstützungen von Mobilkranen nicht vollständig ausge fahren werden. So kommt es vor, dass nur 60 % der Abstützbreite ausgefahren werden kann und der Kran z. B. nur mit der halben Abstützlänge auf beiden Seiten getragen werden kann. Somit geht ein großer Bereich seines eigentlichen Leistungsspektrums verloren. Um dies zu vermeiden, ist es notwendig die Position jedes einzelnen Abstützholms genau detektieren zu können. Der Einsatz von Seilzug sensoren in den Holmen ermöglicht die permanente Positionsüberwachung und Weitergabe an die Maschinensteuerung. Letztlich kann der Maschinenbediener durch die Sensoren von Siko jede Stütze soweit ausfahren, wie es die Platzverhältnisse zulassen. Somit kann der neue, mit den Sensoren von Siko ausgestatte Kran, im Vergleich zu einem alten Kran ohne diese Sensoren, eine deutlich höhere Ausladung in die gewünschte Richtung erzielen, bevor die Lastmomentbegrenzung die Kranbewegung abschaltet. Ein weiteres Merkmal der Seilzugsensoren ist ihr robuster Aufbau. Das Federpaket ist gegen das Eindringen von Schmutz und Wasser geschützt und bietet daher auch bei Temperaturen unter dem Gefrierpunkt stets eine einwandfreie Funktion. Sicherheit maximiert Nicht erst seit dem neuen Draft der EN 13 000 ist die Sicherheitsbetrachtung gerade bei Fahr- 01 Die Software des Drehgebers vereinfacht die Implementierung

SENSOREN I STEUERUNGEN UND REGELUNGEN zeugkranen deutlich gestiegen. In den letzten Jahren wurden verstärkt, mit Blick auf die sich ändernden Normen, sichere Seilzuggebersysteme entwickelt. Die Siko Seilzuggeber SG32, SG42 und SG62 gewährleisten diese Sicherheit durch eine spezielle und vollständig redundante Sensorik, die zur absoluten Erfassung der Position eingesetzt wird. Zwei von sich komplett getrennte Sensorsysteme erfassen die Position absolut und geben diese getrennt als Analogsignale aus. Mit Messlängen zwischen 3 und 6 m eignen sich diese Sensoren für die genaue Positionserfassung der Abstützungen an Kränen und Arbeitsbühnen sowie zur Positionsbestimmung von Auslegern. In Kombination mit sicheren Steuerungen ermöglichen es die Seilzuggeber im Gesamtsystem nach SIL2 PLd zertifiziert zu werden. Mit MTBF Werten von >100 Jahren eigenen sich diese Sensoren für den Einsatz in zertifizierten Gesamtsys temen. Dem Anwender steht eine Reihe verschiedener Baugrößen mit individuell wählbaren Schnittstellen zur Verfügung. Implementierung vereinfacht Ein weiterer wichtiger Punkt im Gesamtsystem ist das Auslenken des Krans. Die Position des Drehkranzes ist bei der Lastmomentbegrenzung neben der Wahl der richtigen Abstützweite ein wichtiger Faktor, der mit in die Berechnung der Kippkanten eingezogen werden muss. Um die Position des Drehkranzes auch permanent und sicher zu erfassen, ist es wichtig in diesem Bereich einen absoluten Drehgeber einzusetzen. Bei dem für diesen Einsatz konzipierten Drehgeber von Siko wurde auf die Adaption des Gebers an den Drehkranz geachtet. So wurde die Wellenbelastbarkeit erhöht. Des Weiteren werden zum Einsatz an Drehkranzen optional formschlüssige und verfederte Außenzahnräder montiert. Diese dienen dazu, das Umkehrspiel des Drehkranzes zum Außenzahnrad auszugleichen und somit für eine Positionserfassung zu sorgen. Auch ist die Umrechnung der absoluten Position des Drehgebers im Verhältnis zur realen Position des Drehkranzes wichtig. Die Position des Drehkranzes sollte immer in 360° aufgelöst werden können. Hierfür hat Siko eine Software in den Drehgeber WV58MR implementiert, der dem Programmierer der Maschine dieses Problem abnimmt. Die Software ermöglicht es, die Anzahl der Zähne des Drehkranzes sowie die des Außenzahnrads im Drehgeber zu parametrieren. So kann nahezu jede Übersetzung generiert werden. Der Drehgeber gibt über die Schnittstelle die Position des Drehkranzes sowie dessen Geschwindigkeit aus und nimmt dem Maschinenhersteller hiermit das Umrechnen der Position ab. Zudem kann so, unabhängig von der Größe des Drehkranz, immer das gleiche Gebersystem verwendet werden. Der Sonne entgegen 02 Die Seilzuggeber SG32 und SG42 erhöhen die Sicherheit Sobald sich der Teleskopausleger eines Fahrzeugkrans dem Himmel entgegen ausrichtet ist es für die Lastmomentbegrenzung unumgänglich, den genauen Aufstellwinkel des Auslegers zu erfassen. Auch hierfür wird an den Drehgelenken des Teleskops der redundante Drehgeber WV58MR in Singleturn-Ausführung eingesetzt. Mit der Schutzart IP67 und einem Temperaturbereich von -40…+85°C sowie einem speziellen Schutzlack ist er für den Einsatz in Mobilen Maschinen gerüstet. Durch die einfache Adaptierung des Drehgebers kann er den exakten Aufstellwinkel direkt am Ausleger erfassen und über die Schnittstelle weitergeben. Auch die Seiltrommel wird beim Auslegersystem nicht außer Acht gelassen. Seilwindengeber gewährleisten hierbei Sicherheit und informieren die Steuerung sowie 03 Inklinometer werden zur Nivellierung von Baumaschinen eingesetzt die Sicherheitsanlage der Trommel. Dabei ist der Windengeber direkt mit der Tragseiltrommel gekoppelt und erfasst die Länge des Tragseils, die -richtung sowie dessen Geschwindigkeit. Durch die intern konfigurierbaren Positions- sowie Geschwindigkeitsgrenzwerte überwacht der Drehgeber die Funktionen der Tragseiltrommel permanent. Wird die Grenzgeschwindigkeit hierbei überschritten oder eine Grenzposition verletzt, so melden es die beiden internen Sensorsysteme automatisch über Emergency Messages via Bussignal an die Steuerung bzw. der Sicherheitsanlage der Tragseiltrommel. Immer einen sicheren Stand Für einen festen Stand ist es wichtig zu wissen, ob neben den bereits angesprochenen Winkeln und Wegen, die Fahrzeugneigung ein Aufnehmen der Last unter den entsprechenden Bedingungen überhaupt zulässt. Um hierbei die Neigung des Fahrzeuges zum Boden zu detektieren, behilft sich Siko der Erdanziehungskraft. Der Sensor nutzt diese, um Positionen mit einer Systemgenauigkeit von ± 0,1° präzise im Bereich von bis zu 360° abzubilden. So erfassen die mikroelektromechanischen Messsysteme (MEMS) innerhalb des Sensors die genaue Ausrichtung des Fahrzeugs zum Boden. Dabei steht Neigungssensor IK360 als Ein- Achs-Variante (0 bis 360°) oder auch als Zwei-Achs-Variante (± 80°) zur Verfügung. Der IK360 verfügt über die Schutzklasse IP69K und zeichnet sich durch eine Dreipunktmontage aus. Die genannten Beispiele verdeutlichen, dass Informationen, welche durch intelligente Sensorsysteme bereitstehen, nicht nur die Sicherheit von Fahrzeugkranen steigern, sondern auch ihre Effizienz und Leistungsfähigkeit. Unfälle durch Fehlbedienung können sowohl beim Rüsten als auch beim Heben von Lasten vermieden werden. www.siko.de Mobile Maschinen 1/2016 25