(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
クレーンの許容負荷容量を決定するための方法であって、
前記負荷容量は少なくとも第１パラメータ、第２パラメータおよび第３パラメータに従属して決定され、
該方法は第１ステップ、第２ステップおよび第３ステップを有し、
第１ステップでは、第３パラメータがある値の場合における第１パラメータの複数のある値に対する負荷容量の既知の値から、計算または補間もしくは外挿によって、それぞれ異なる第２パラメータの値について第１パラメータの値に対する負荷容量を決定するとともに、第３パラメータが他のある値の場合における第１パラメータの複数のある値に対する負荷容量の既知の値から、計算または補間もしくは外挿によって、それぞれ異なる第２パラメータの値について第１パラメータの値に対する負荷容量を決定し、
第２ステップでは、第１ステップにおいて決定された、第３パラメータがある値の場合におけるそれぞれ異なる第２パラメータの値に対する負荷容量の値から、計算または補間もしくは外挿によって、第２パラメータの値に対する負荷容量決定を行うとともに、第１ステップにおいて決定された、第３パラメータが他のある値の場合におけるそれぞれ異なる第２パラメータの値に対する負荷容量の値から、計算または補間もしくは外挿によって、第２パラメータの値に対する負荷容量決定を行い、
第３ステップでは、第２ステップにおいて決定された、それぞれ異なる第３パラメータの値に対する負荷容量の値から、計算または補間もしくは外挿によって、第３パラメータの値に対する負荷容量決定を行い、
第１パラメータのうち、負荷容量の値が既知である前記複数のある値を、第２パラメータの値に応じて選択すること特徴とする方法。
【請求項２】
前記負荷容量がｎ個のパラメータ（ただし、ｎ≧３）に従属して決定されることを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ｎ番目のステップを有し、このステップにおいて、（ｎ−１）番目のステップで決定されたｎ番目のパラメータのそれぞれ異なる値に対する負荷容量の値に基づき、計算または補間もしくは外挿を行うことによって、ｎ番目のパラメータの値に対する負荷容量の決定を行うことを特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項４】
補間または外挿が、２個の補助点を用いて行われることを特徴とする請求項１乃至３に記載の方法。
【請求項５】
前記パラメータが、手動により入力され、またはセンサによって検出され、続いて負荷容量を決定するために用いられることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
ある値を持つパラメータまたはある値に丸められるパラメータについて、センサによって、パラメータ値の検出を行うこと特徴とする請求項５に記載の方法。
【請求項７】
旋回台バラストおよび／または中心バラストというパラメータの値が、センサによって検出されること特徴とする請求項５または６に記載の方法。
【請求項８】
前記パラメータが、クレーンの装備パラメータおよび／または状態パラメータであることを特徴とする請求項１乃至７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
旋回台バラスト、中心バラスト（車台への追加重量）、サポートの幾何学形状、風速、クレーンの前後傾斜および左右傾斜、移動速度、デリック半径、デリックバラスト、旋回台の回転角、並びにブーム支持トレッスルの前後角および左右角を含む群の中から、前記パラメータが選択されることを特徴とする請求項１乃至８のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
パラメータ限界値を超過した場合に、センサによって測定された値の代わりに、より低い負荷容量を与える他のパラメータ値に設定されることを特徴とする請求項５乃至７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
請求項１乃至１０のうちいずれか一項に記載の方法を実行するための手段を含むユニットを有するクレーン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はクレーンの許容負荷容量を決定するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、クレーンの許容負荷容量は、明示的に指定された特定の装備または状態パラメータに対して決定がなされてきた。一例を挙げれば、旋回台がある特定のバラスト段（例えば10ｔ及び20t）を有する場合、またはあるブーム長およびアウトリーチの場合に、指示負荷容量があることは公知である。クレーンの許容負荷容量に影響する他のパラメータについても、同様のことがいえる。しばしば負荷容量の許容値は負荷容量表の形で示され、負荷容量値は、通常２個のパラメータに従属する形で示される。このような手順には、パラメータの範囲において自由に選択した任意のパラメータ値に対する負荷容量を決めることができないという欠点があり、結果として負荷容量の決定が比較的不正確になるという障害が生じる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従って、本発明の目的は、上記のような、任意のパラメータ値に対するクレーンの許容負荷容量を決定するための方法を開発することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
この目的は、請求項１の特徴を有する方法によって達成される。この方法とは、クレーンの許容負荷容量を決定するための方法であって、前記負荷容量は少なくとも第１パラメータ、第２パラメータおよび第３パラメータに従属して決定され、該方法は第１ステップ、第２ステップおよび第３ステップを有し、第１ステップでは、第３パラメータがある値の場合における第１パラメータの複数のある値に対する負荷容量の既知の値から、計算または補間もしくは外挿によって、それぞれ異なる第２パラメータの値について第１パラメータの値に対する負荷容量を決定するとともに、第３パラメータが他のある値の場合における第１パラメータの複数のある値に対する負荷容量の既知の値から、計算または補間もしくは外挿によって、それぞれ異なる第２パラメータの値について第１パラメータの値に対する負荷容量を決定し、第２ステップでは、第１ステップにおいて決定された、第３パラメータがある値の場合におけるそれぞれ異なる第２パラメータの値に対する負荷容量の値から、計算または補間もしくは外挿によって、第２パラメータの値に対する負荷容量決定を行うとともに、第１ステップにおいて決定された、第３パラメータが他のある値の場合におけるそれぞれ異なる第２パラメータの値に対する負荷容量の値から、計算または補間もしくは外挿によって、第２パラメータの値に対する負荷容量決定を行い、第３ステップでは、第２ステップにおいて決定された、それぞれ異なる第３パラメータの値に対する負荷容量の値から、計算または補間もしくは外挿によって、第３パラメータの値に対する負荷容量決定を行い、第１パラメータのうち、負荷容量の値が既知である前記複数のある値を、第２パラメータの値に応じて選択するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
例えばアウトリーチ（21.7ｍ）と主ブーム角度（83°）というパラメータに従属する負荷容量を決定したい場合、その手順を以下のようにすることができる。すなわち、例えば、主ブームの第１角度および第２角度（77°、87°）について、異なるアウトリーチ長に対する既知の負荷容量値から選択した２個の補助点を用いて負荷容量の補間を行うことにより、許容負荷容量を決定する。例えば、アウトリーチ21.7ｍについて、負荷容量が既知である20ｍおよび22ｍという補助点間で補間を行うということが考えられる。この補間は、ブーム角度77°およびブーム角度87°について行う。仮に、主ブーム角度83°に対する負荷容量を決定したい場合、第２ステップは、ブーム角度77°およびブーム角度87°に対して得られた負荷容量値間における補間を含む。つまり、この例では、第２補間ステップにおいて、第１ステップで得られた補助点が利用される。
【０００６】
補間または外挿の代わりに、負荷容量値の計算を行うことによって、補助点を得ることができる。
【０００７】
特に好適なことには、第１パラメータのうち、負荷容量値が既知である特定の値を、第２パラメータの値に応じて選択することができる。上記の例を参考にすれば、双方の主ブーム角度に対して同一の補助点を使用した上記の例とは異なり、負荷容量を補間または外挿するための補助点を、主ブーム角に応じて選択する。より大きい主ブーム角度対して（つまり主ブームがより急勾配の場合に）、より小さい主ブーム角度に対して選択する値よりも小さなアウトリーチ値を選択すると有利であり、かつこのような方法が考えられる。例えば、主ブーム角度77°に対して20ｍおよび22ｍを、主ブーム角度87°に対して14ｍおよび16ｍを補助点として選択することが考えられる。もちろん、これらは例示的な値にすぎない。
【０００８】
第１パラメータのうち、負荷容量値が既知である特定の値を第２パラメータの値に応じて選択する手順は、もちろん、アウトリーチと主ブーム角度というパラメータに対してのみ適用可能であるわけではなく、他のパラメータ、特に相互に依存関係にあるパラメータにも適用可能である。
【０００９】
補間または外挿は、線形関係を仮定して、または負荷容量の個々のパラメータに対する依存関係を示す他の何らかの関数を基礎として実行することができる。
【００１０】
原理的には、計算によって負荷容量の決定を行うことも同様に考えられる。この場合、負荷容量と、負荷容量に影響を与えるか、または影響を与えると考えられるパラメータとの間で、式によって記述される関係が既知である必要がある。従って、負荷容量の計算は、ある式によって、並びに幾何学的データおよび基本静的データまたは基本表によって実行されうる。
【００１１】
本発明の方法は、独立パラメータが２個の場合に制限されない。それどころか、負荷容量に影響を与えるパラメータは、いくつでも考慮に入れることができる。負荷容量がｎ個のパラメータ（ただしｎ≧２）に従属して決定され、本発明の方法がｎ番目のステップを有し、このステップにおいて、（ｎ−１）番目のステップで決定されたｎ番目のパラメータのそれぞれ異なる値に対する負荷容量の値に基づき、計算または補間もしくは外挿を行うことによって、ｎ番目のパラメータに対する負荷容量の決定を行うという場合が考えられる。負荷容量の決定におけるｎ番目のステップは、先行するステップ、すなわち（ｎ−１）番目のステップで決定された補助点を用いる。
【００１２】
本発明の方法は、少数の補助点により実行することができる。原理的には、補間または外挿をそれぞれ実行するには、２個の補助点で充分である。
【００１３】
さらに、パラメータを手動で入力するということが考えられる。代わりに、または付加的に、パラメータの決定をセンサを用いてクレーン上で行うことができる。どちらの場合でも、好適なパラメータの連続的な調整または検出が可能である。特に、値が一定の等級を有する場合（例えばバラストプレートの識別）または、一定の等級に丸める（離散化する）ことができる場合には、センサによるパラメータの検出が適切である。例えば、旋回台バラスト（rotary platform ballast）および／または中心バラスト（central ballast）といったパラメータに対して、センサによるパラメータの検出が考えられる。もちろん、他の何れのパラメータ（例えば風速）も、センサによって検出することができる。
【００１４】
好適には、負荷容量の計算に用いられるパラメータに、クレーンの装備パラメータまたは状態パラメータを含めることができる。
【００１５】
負荷容量に影響を与えるパラメータは、以下に例示列挙した群の中から選択することができる。すなわち、旋回台バラスト、中心バラスト（車台への追加重量）、サポートの幾何学形状（supporting geometry）、風速、クレーンの前後傾斜および左右傾斜、（タイヤまたはクローラに積載された台の）移動速度、デリック半径、デリックバラスト、旋回台の回転角、並びにブーム支持トレッスル（boom bracing trestle）の前後角および左右角（ＴＡ，ＴＹ）である。サポートの幾何学形状（「後寄り」「縮小」「拡開」）に関して、固定的に定めた刻みの代わりに、１０％刻みまたはより細かい刻みで、スライドビーム長を調節することができる。
【００１６】
センサによって検出されたパラメータが著しく変動する場合、例えば風速の変化が生じた場合や、クレーン運転者が何ら操作していないにもかかわらず変化が生じた場合、例えば左右への傾斜が生じた場合に、好適には、センサ値を、パラメータ限界の超過が初めて発生した時に、測定されたセンサ値に対して他の、できればより低いパラメータ値が計算されるように、負荷容量の計算を恒久的に切り替えるために用いる。このようにして、安全な運転が保障される小さな負荷容量に決定することができる。
【００１７】
最後に、本発明は、本発明の方法を実行するための手段を含むユニットを有するクレーンに関する。クレーンとは、例えばデリッククレーンまたは移動クレーンをいうが、他の種類のクレーンも本発明に含まれる。
【００１８】
次に、以下に記載する実施形態に従って、本発明の更なる詳細について詳述する。
【実施例】
【００１９】
負荷容量の計算は、あるパラメータ範囲において任意に選択されたパラメータ値に対して実行される。パラメータ値は、例えば数字キーによってモニタに入力される。あるいは、細かく段階分けした特定の値の中から、ダイアルまたは「＜」キーもしくは「＞」キーを操作しエンターキーで確定することにより、パラメータ値を選択することも考えられる。
【００２０】
第１実施例では、デリックバラスト有さずラフィングジブを有するデリッククレーンのパラメータ値は、主ブーム角度83°、およびアウトリーチ21.7ｍである。主ブーム角度77°および87°に対する、アウトリーチに応じた許容負荷容量は既知である。第１ステップにおいて、まず、主ブーム角度77°および87°双方の場合において、アウトリーチ20ｍおよび22ｍという既知の補助点間で補間を行うことによって、アウトリーチ21.7ｍに対する負荷容量値を決定する。第２ステップにおいて、主ブーム角度77°および87°に対して得られた負荷容量値を用いて補間を行うことにより、主ブーム角度83°に対する負荷容量値を決定する。したがって、アウトリーチに基づいた負荷容量の補間を２回行い、主ブーム角度に基づいた負荷容量の補間を１回行う。
【００２１】
この実施例では、異なる主ブーム角度に対して、アウトリーチの補助点も同様に別に選択することもできる。
【００２２】
第２実施例では、デリックバラストを有しラフィングジブ有さないデリッククレーンのパラメータ値は、デリックバラスト半径14.5ｍおよびアウトリーチ21.7ｍである。デリックバラスト半径13ｍおよび15ｍに対する、アウトリーチに応じた許容負荷容量は既知である。第１ステップにおいて、まず、デリックバラスト半径13ｍおよび15ｍ双方の場合において、アウトリーチ20ｍおよび22ｍという既知の補助点間で補間を行うことによって、アウトリーチ21.7ｍに対する負荷容量値を決定する。第２ステップにおいて、デリックバラスト半径13ｍおよび15ｍに対して得られた負荷容量値を用いて同様に補間を行うことにより、デリックバラスト半径14.5ｍに対する負荷容量値を決定する。
【００２３】
本発明の方法は、２個のパラメータに従属する負荷容量の決定に制限されるわけではない。パラメータの数は、何個でもよい。第３実施例では、ラフィングジブおよびデリックバラス有するデリッククレーンのパラメータ値は、アウトリーチ21.7ｍ、デリックバラスト半径14.5ｍおよび主ブーム角度83°である。
【００２４】
主ブーム角度77°および87°それぞれの場合における、デリックバラスト半径13ｍおよび15ｍに対するアウトリーチに応じた許容負荷容量は既知である。
【００２５】
第１ステップにおいて、まず、デリックバラスト半径13ｍおよび15ｍ双方の場合において、これと独立に主ブーム角度を双方の値（77°および87°）に固定した上で、アウトリーチ20ｍおよび22ｍという既知の補助点間で補間を行うことによって、アウトリーチ21.7ｍに対する負荷容量値を決定する。原理的には、異なる主ブーム角度に対して、アウトリーチの補助点を別に選択することも、同様に考えられる。従って、第１ステップにおいて、全体として、アウトリーチについて４回負荷容量値の補間が実行される。デリックバラスト半径13ｍおよび15ｍに対して決定された値から、14.5ｍに対する値の補間を行う。この補間は、双方の主ブーム角度（77°および87°）の場合について行う。したがって、それぞれ異なるデリックバラスト半径値について、２回負荷容量値の補間が実行される。これらの補間を行うことにより、主ブーム角度77°および87°に対する２個の負荷容量値が得られる。最後に、これらの補助点に基づいて、主ブーム角度83°について補間を実行する。
【００２６】
パラメータがアウトリーチ、デリックバラスト半径およびデリックバラスト（例えば255ｔ）である場合についても、同様の実施例を与えることができる。この場合、アウトリーチについての補間値を４個、デリックバラスト半径についての補間値を２個、およびデリックバラスト（補助点は、例えば200ｔおよび300ｔとする）についての補間値を１個、それぞれ得る。
【００２７】
もちろん、一連の補間値は、要請に応じて選択することができ、かつ上記のような実施例とは異なる値にすることができる。
【００２８】
以下の実施例では、負荷容量は、４個のパラメータに従属して決定される。４個のパラメータとは、アウトリーチ（21.7ｍ）、主ブーム角度（83°）、デリックバラスト半径（14.5ｍ）およびデリックバラスト（255ｔ）である。デリックバラスト200ｔおよび300ｔ、並びに主ブーム角度77°および87°というパラメータ値の場合における、２個のそれぞれ異なるデリックバラスト半径に対するアウトリーチに応じた負荷容量は既知である。
【００２９】
まず第一に、デリックバラストが半径13ｍおよび15ｍの場合におけるアウトリーチ21.7ｍに対する負荷容量を、アウトリーチ20ｍおよび22ｍという補助点の間で補間を行うことにより決定する。この補間は、４対のデリックバラストおよび主ブーム角度の値（300ｔと 77°、 300ｔと 87°、 200ｔと 77°、および200ｔと 87°）について行われる。従って、全体として、それぞれ２個の補助点を用いて、アウトリーチについて８回負荷容量値の補間が実行される。このようにそれぞれ決定された２個の負荷容量に基づいて、デリックバラスト半径13.7ｍという値について、補間を４回実行する。
【００３０】
上記のような４対の値に対して決定された負荷容量値は、更なる補間ステップで用いられる。それぞれ異なる主ブーム角度および一定のデリックバラスト半径について、２回補間を実行する。この補間の結果は、それぞれ異なるデリックバラスト値に対する２個の負荷容量値からなる。
【００３１】
最後の補間は、200ｔおよび300ｔというそれぞれ異なるデリックバラスト値に対する負荷容量の決定値に関して実行する。これにより、255ｔのデリックバラストに対して許容される負荷容量値が得られる。
【００３２】
この実施例では、主ブーム角度に応じて異なるアウトリーチの補助点を選択することもできる。