本发明大体涉及使用绳子例如高强度纤维绳的升降装置,例如起重机。本发明具体涉及用于测定在这种升降装置中使用的绳子的废弃状态的装置,所述装置包括用于探测至少一个影响废弃状态的绳子利用参数的探测装置和用于评价绳子利用参数并根据对绳子利用参数的评价来提供废弃信号的评价装置。
背景技术:
近期已经有人尝试在起重机中使用高强度纤维绳,所述高强度纤维绳由合成纤维制成,例如芳纶纤维(HMPA),芳纶/碳纤维混合物,高模量聚乙烯纤维(HMPE)或聚(对苯撑-2,6-苯并双恶唑)纤维(PBO),而不是已经使用很多年的被证实的钢丝绳。这些高强度纤维绳的优点在于重量轻。在具有相同的绳子直径以及相同的或者更高的抗拉强度时,这些高强度纤维绳在重量上明显比相应的钢丝绳轻。尤其是在较高的起重机中,相应的绳子长度较长,这样就节省了更多的重量,这馈入起重机的静荷载,从而在起重机其他结构不改变的情况下使其具有相应更高的有效载荷量。
但是这些高强度纤维绳的不利性质是其断裂行为或者其没有明显的、更长提前量的预先通知的失效。尽管在钢丝绳中,磨损是明显可见的,并且失效发生前较长一段时间就能预示失效,例如通过个别钢丝的断裂以及通过相应的拼接的方式来预示失效,这是很容易注意到的,但是高强度纤维绳很难显示过度磨损的任何迹象,这种过度磨损应当是很容易用眼睛察觉并且在实际失效前较长一段时间就变得很明显。迄今为止,需要智能监控措施,从而及时地识别高强度纤维绳的废弃状态。
从文件DE19956265 B4已知用于监控起重机上的提升绞车的操作的装置,所述装置能测定提升绳的绳力以及提升绳作用在绳绞车上的杠杆力臂,并且由此测定作用在绳绞车上的载荷循环,所述载荷循环存储在载荷谱计数器中。这种载荷谱计数器集成于起重绞车里,从而在移动以及重新安装相同的起重绞车时可追溯地保存起重绞车的历史记录。从文件EP0749934A2进一步已知一种能测定载荷发生的变化的载荷谱计数器,对于每一个载荷变化测定作用于起重绞车的绳力,由此计算载荷谱,并且通过所谓的“沃勒”曲线计算以及预测起重绞车的剩余使用寿命。
但是,起重绞车的这些监控措施,不能真正可靠地预测高强度纤维绳的剩余使用寿命或者废弃状态,这是因为高强度纤维绳承受影响磨损的各种不同的载荷和损害,所述载荷和损害不依赖于作用于绞车的载荷,例如,导向滑轮的偏移和弯曲载荷,作用于绳子的外部冲击和撞击,以及与绳子接触的部件的表面杂质等等。另一方面,在实际寿命的经济利用和必要的安全合规性方面,高强度纤维绳的寿命的僵化规格很难相互兼容,而依赖于使用条件和作用于高强度纤维绳的外部影响,高强度纤维绳的使用寿命和磨损波动很大。
从文件WO 2012/100938 A1进一步已知要监控高强度纤维绳的多个绳子参数,当接近废弃状态时,这些参数显示特征性变化。即使绳子参数显示没有变化或者没有明显的变化或没有足够强的改变,通过监控更多的绳子参数,可以识别废弃状态,特别是当几个参数都显示变化时。用于识别废弃状态的装置的检测单元包括几个、不同形式的检测手段来以磁力的、机械的、光学的以及电子的方式检测多个不同的绳子参数,这些参数单独地或者互相结合地通过评价单元被评估,用于识别废弃状态。尽管几个绳子参数可以被评估,但是,问题在于废弃状态实际上并不总是由绳子参数的相同变化给出,或者在绳子参数的各个变化与废弃状态之间没有固定联系。根据各个情况,横向抗压刚度的变化或若干弯曲循环对于废弃状态而言会有不同的含义。
技术实现要素:
由此而言,本发明的基本目的是指出一种用于测定高强度纤维绳的废弃状态的改进的装置,以避免现有技术的缺点并且以有利的方式进一步改进现有技术。优选地,应该实现可靠的、精确的对废弃状态的探测,这种探测在没有将安全置于危险境地的情况下,能够经济地利用纤维绳的剩余使用寿命,并且为了达到这个目的,在恶劣条件下用于建筑机械时也可以用简单的探测装置可靠地操作。
根据本发明,根据权利要求1所述的装置解决了这一问题。本发明的优选方面是从属权利要求的主题内容。
因此,根据本发明的一个有利方面,提出当测定废弃状态时,当绳子存在于起重机上时,也探测绳子被暴露于其中的环境影响和/或气象数据,其中起重机操作时间和/或停机时间也被考虑在内。尽管目前人们已经设定能够根据可检测的绳子参数例如绳子的扭转刚度改变或弯曲强度改变或者诸如拼接线头的光学可见损伤来探测废弃状态,但是影响老化的环境影响因素以及气象数据是被忽略的。然而,探知并考虑所述环境影响因素以及气象数据能够提供对绳子废弃状态的更精确的测定,尤其当所述绳子是高强度纤维绳时。根据本发明,探测装置具有至少一个用于探测作用于绳子上的环境影响的探测手段,所述环境影响能够通过评估装置被评估从而识别废弃状态。
不同的环境影响可以是相关的并且目前能被探测。例如,微粒,像沉积在绳子和/或绕绳筒上的灰尘、沙子或烟灰,会导致绳子表面的磨损压力增加,并且从而加速废弃状态。依照本发明的发展,前述探测手段可包括粒子探测器,用于探测存在于环境空气的灰尘颗粒。依照随时间探测的灰尘颗粒的数量和/或性质,评价装置可以测定绳子的废弃状态。
一方面,废弃状态的加速可由纯粹的灰尘颗粒的数量来推断,例如这样以至于在更高的颗粒的数量和/或存在了更长时期的颗粒数量的情况下,相比于在低的颗粒数量和/或短暂存在的颗粒数量的情况下,其丢弃状态发生的更快。作为颗粒数量的替代或者附加,颗粒性质或者颗粒类型也可以用于推断废弃状态,例如,这样更坚硬的和/或更锋利的和/或更有棱角的颗粒相比于较柔软的和/或较圆的颗粒更容易带来丢弃状态。例如,砂粒比烟尘颗粒对绳子的机械损害更强。在评估时,空气中探测到的颗粒的大小也被考虑在内,例如,这样一方面,很小的微粒,例如其直径低于一定的界限值,相比于略大的颗粒而言会更强地损害废弃状态,这是因为很小的颗粒可以进入气孔或者绳子空隙,从而从内部磨穿绳子。另一方面,非常大的颗粒,例如以大砂粒形式存在的颗粒反而比中等大小的颗粒对绳子表面的损害更强。
作为粒子探测器的替代或者附加,探测手段还包括化学探测器,所述化学探测器能够探测以气态形式存在于空气中的或者以液态形式作用于绳子的某种化学物质,例如,其PH值可被检测的强酸液、存在于化工厂附近的硫化合物、或者其他与绳子的材料反应或者作用在绳子材料上的化学物质。上述化学探测器能够探测相应化学物质的量和/或浓度,和/或测定相应化学物质的类型。根据所探测的浓度和/或数量和/或性质,评价装置就可以评估其对废弃状态的影响,所述废弃状态能够被影响,例如,相比于在没有化学物质影响下使用的绳子,废弃状态一定程度上降低。
根据本发明的发展,探测装置也包括用于探测作用在绳子上的润滑剂,例如油和脂,的润滑剂探测器。当使用钢丝绳时,充分润滑可以被监测或绳子缺少润滑的情况需要被考虑在内,从而更早的测定废弃状态。相反地,在高强度纤维绳中,当润滑剂与纤维绳发生化学反应,例如,某种油与绳子接触或者在绳子上被发现时,废弃状态也可以缩短或被提前探测到。
此外,探测装置也可以探测膨润土或存在于建筑工地的其他物质,例如,石灰粉尘或诸如此类物质,从而根据所探测的数量和/或性质来评估废弃状态。
作为前述环境影响的替代或附加,根据本发明的进一步的方面,前述探测装置也包括气象站,用于探测起重机或起重机上绳子所暴露在其中的气象数据,并且评价装置根据所测气象数据测定废弃状态。所述气象站能够探测影响绳子寿命的不同气候情况,例如,温度和/或紫外辐射和/或降雨量和/或降水廓线和/或空气湿度和/或水和/或盐水和/或雪和/或冰。
评价装置可以这样形成从而能够处理一个或多个前述绳子利用参数,并且将这些参数考虑在内以测定废弃状态。例如,当绳子经常暴露在很低和/或很高的温度中和/或在很低和/或很高的温度中使用时,例如,暴露在荷载中而且遭受弯曲循环时,废弃状态可以被提前探测到。可选地或附加地,例如,当起重机在高辐射水平环境中使用时,例如,绳子暴露于能够使高强度纤维绳提前变得脆弱的高紫外辐射水平中时,废弃状态可以被提前探测到。可选地或附加地,高降水率和/或高湿度和/或大量的雪和冰会导致使用寿命的缩短或导致废弃信号的提前输出。可选地或附加地,绳子上的盐水也应考虑在内,例如,在沿海场所使用或绳子与水接触,例如,在海上平台或在河流上使用,都会缩短使用寿命。
评价装置可以这样形成从而能够单独考虑所述环境和/或气象影响。但是,可选地或附加地,所述环境和/或气象影响也可以与其他影响变量联合,并且,例如,以增加有效性的方式或降低有效性的方式被考虑在内,例如,这样从而在停机期间的非常低的温度没有权重或者权重很小,然而在起重机的操作时间的非常低的温度权重很大,这是因为在绳子遭受弯曲循环时的非常低的温度对绳子的损害比绳子闲置时的低温损害更强。
当测定废弃状态时,可以不是仅依赖单一准则,从而绕开唯一预示信号几乎不能被探测到的问题,纤维绳的各种相关参数或者其使用的变化情况被监控和检查,在单个参数发生重大变化的情况下或几个参数发生几个小的变化的情况下,废弃状态被测定。优选地,作为用于探测气象或环境影响的前述手段的替代或附加,探测装置还包括多个不同设置方式的探测手段,用于以磁力的,机械的,光学的和/或电子的方式探测多个不同的绳子参数,所述多个不同的绳子参数可以通过所述评价单元单独地或者彼此结合来被评价从而识别废弃状态。利用各种不同的绳子参数,例如,基于前述的环境和气象数据或绳子机械参数,例如,横向抗压刚度和横截面的变化,或者,可选地或附加地,绳子伸长率和绳子磁性能或者绳子的其他机械的,光学的和/或电子的参数,以测定废弃状态,其所基于的考虑是,取决于作用在绳子上的荷载和影响因素,预示绳子磨损或者宣告废弃状态的参数依情况而定可以是另一参数,或者说废弃状态实际上不是由单个参数的大变化揭示,而是通过几个参数的微小变化揭示。
根据本发明的发展,所述评价单元配置为,当至少一个所探测到的绳子参数的值或其变化量超过或低于一个相关联的极限值时,以及当由所有探测到的绳子参数或由所有探测到的绳子参数的子集得到的间接参数或者其变化量超过或低于一个相关联的极限值时,产生废弃信号。
除了关于绳子所暴露在其中的环境影响和/或在使用过程中存在的气象数据的所述绳子利用参数,具体来说,系统也把作用在绳子上的载荷谱和/或发生的弯曲循环考虑在内。为了测定纤维绳的废弃状态,具体来说,作用在绳子上的拉伸载荷和/或作用在绳子上的弯曲循环可以被用作作用在绳子上的载荷谱。为了达到这个目的,可以提供载荷谱计数器,作为作用在纤维绳上的载荷谱至少探测绳子的拉伸载荷以及弯曲循环的数量。所述测量数据的测定和评价采用相应的测定手段或探测手段或传感器,其测量数据在评价装置中被处理和评价。具体来说,负载传感器能够探测在绳子操作时间内发生作用的绳子的载荷。为了测定弯曲循环,在绳绞车滚筒上的旋转行程传感器可以测定被使用的绳子长度。在评价装置中,载荷数据和绳子路径以及弯曲循环数据可以互相关联,从而测定载荷谱,该载荷谱能够与预定的最大容许载荷谱相比较。当达到最大容许载荷谱的数值时,评价单元能输出相应的废弃信号。
在对作用在绳子上的载荷谱进行数学测定时,原则上可以使用不同的分析方法。这样做所基于的考虑是,根据在不同载荷谱上的损害的数学累积来推断损害的不同程度,并且将所述不同载荷谱上的损害的数学累积储存在控制系统中。根据载荷变化的某种规格,可以从数学上推断对绳子产生的损害,其中极限值可以被确定,从而允许废弃状态的评估。
例如,在评估发生的载荷谱时,可以使用计数法,其中,例如所发生载荷的振幅可以在其累积频率上被表示。由于在正常情况下,纤维绳不仅会遭受恒定幅值的反复出现的、等量的载荷,还会遭受高度可变的载荷,事实上发生的载荷谱,例如可以分解为或阶梯化为单个矩形谱,所述每个矩形谱具有恒定载荷和多个部分载荷循环。例如,根据线性累积损害的已知方法,现在可以计算每个子集的部分损害,计算方式是将部分载荷循环的次数除以最大可承受载荷循环次数。所得到的所有子集的部分损害可以相加,并且被用作纤维绳的总损害的预示。同样地,以自身已知的方式,这一线性累积损害的方法也可以以不同方式被修改,例如,大意是载荷幅值低于疲劳极限的子集不被考虑在内或者仅仅以有限的程度被考虑。
根据本发明的发展,前述的评价单元对几个参数的考虑方式可以这样设置,即,不仅几个绳子参数自身被探测以及检查各自的变化或者与极限值对比,而且几个绳子参数之间的依赖关系也被考虑在内。例如,一个绳子参数可容许的改变和/或可容许的极限值在另一个绳子参数经历了预定的变化时可能偏移或变化。具体来说,更复杂的疲劳或损害可以在此被探测到,并且废弃状态可以被识别。例如,如果从横向抗压刚度的增加伴随着绳子直径的减小的事实出发,当探测到横向抗压刚度增加时,评价单元能够降低绳子直径的极限值和/或缩小可容许的绳子直径的设定值范围。当测量手段探测到绳子直径低于被降低的绳子直径的极限值和/或位于被缩小的设定值范围之外时,会产生废弃信号。按照类似的方式,进一步地,不同绳子参数之间的依赖关系也可以通过评价单元被可选地或者附加地考虑在内,例如,前述绳的刚度和绳的伸长之间的依赖关系,例如,在抗弯刚度更高时,可以期望绳子长度的增加并且通过相应的极限值被考虑在内。
可选地或者附加地,不同绳子利用参数的时序依赖性也可以相互联系起来,并且在评价中被考虑在内,例如,这样在不利情况下获得的载荷谱的部分,例如在很低或很高的温度时和/或在强的粒子负载下诸如强的沙子影响下获得的载荷谱的部分,相比较于在对绳子较为有利的情况下发生的载荷谱而言会被更强地考虑在内。为了达到这个目的,评价装置可以具有权重装置,当绳子利用参数发生在不利情况下时,该绳子利用参数会被赋予更大权重,并且当绳子利用参数发生在有利的情况下或者伴随有有利的其他绳子参数时,该绳子利用参数被赋予更少权重。更大的权重可以通过评价装置被考虑在内以便提前测定出废弃状态。
根据本发明的发展,除了环境和气象参数之外,其他不同的绳子参数也可以被使用。根据本发明的进一步的方面,我们提议监控横向抗压刚度或绳子横截面的变化,并且将其用作废弃状态的指示器。具体来说,用于探测绳子变化的探测装置包括横向抗压刚度和/或绳子横截面测定手段,用于测定横向抗压刚度或绳子横截面,而评价单元监控横向抗压刚度或被测定的绳子横截面的变化并且可能提供废弃信号。
在高强度纤维绳的耐久性测试中,可以看出随着载荷的增加和弯曲循环次数的增加,横向抗压刚度以特征性的方式变化,具体来说,显示增加。因此,横向抗压刚度改变的程度可以有利地被用于确定废弃状态的时间。横向抗压刚度的增加会伴随着绳子直径的减小。绳子可以获得更高的抗弯刚度和/或会发生永久的、可测量的绳子伸长。具体来说,可以检测到横向抗压刚度的变化与绳子直径的变化之间的依赖关系,其中,具体来说,可以检测到依赖于绳子直径的减小的横向抗压刚度的增加。可选地或附加地,绳子刚度的变化与绳子长度的变化之间的依赖关系是可以被测定的,其中,具体来说,依赖于绳子长度的增加的绳子刚度的增加是可以被测定的。原则上,废弃信号的输出可以只依赖于所监控的横向抗压刚度或者绳子横截面而被实现。但是,通过考虑不同绳子参数间的彼此依赖关系,废弃状态更精确的测定能够被有利地被实现。
根据本发明的发展,作为所述横向抗压刚度或横断面面积或形状的替代或者附加,可以使用其他不同的绳子参数。根据本发明的进一步的方面,嵌入到纤维绳内的指示轮廓线的变化在此被监控,所述指示轮廓线由除绳子纤维之外的不同材料构成。借助于这些指示轮廓线,所述指示轮廓线被嵌入在线绳的中心,或者也可以被设置在纤维绳的纤维束之间,从而可以绕开纤维绳本身的纤维或纤维束的变化几乎不能被探测到的问题,具体来说,指示轮廓线的构造和/或其材料被选择为使得指示轮廓线比纤维绳的纤维束更快地显示变化和/或这些变化更容易探测。监控纤维绳里的这种指示轮廓线也涉及本身具备的特定优势而不用进一步监控其他参数。
根据本发明的发展,探测装置监控发生的绳子变化的绳子部分,并将其用于测定废弃状态,目的是确定磨损的或损坏的绳子部分,并且可能能够进一步使用剩余的绳子,例如,通过切除损坏的部分。根据本发明的发展,绳子路径和/或位置探测手段可以与前述探测手段关联,所述绳子路径和/或位置探测手段测定覆盖的绳子路径或监控的绳子部分的位置的变化。具体来说,所述绳子路径或位置探测手段可以探测绳绞车位置,考虑到当将被检查其变化的绳子位置就存在于相应探测装置的区域中并且实际上被检查其变化的情形。从上述绳绞车的位置,在评价单元中可以反算出哪个绳子部分被损坏或磨损。
根据本发明进一步有利的方面,作为上述提到的对嵌入的指示轮廓线的监控的替代或附加,纤维绳的伸长也可以被监控,并且被用于测定废弃状态。考虑到纤维绳上磨损或损坏的增加或者废弃状态的接近伴随着纤维绳相比于其原始状态的伸长,进行对纤维绳的伸长的监控,从而对纤维绳的伸长的监控可以被用作指示废弃状态的指标。因此,探测装置包括用于测定纤维绳伸长的测定手段,而评价单元将测定出来的绳子的伸长量与容许的最大伸长量匹配。绳子伸长量一旦超出预定的程度,就能预示废弃状态。
附图说明
下面结合优选示例性实施例和相关附图对本发明做更详细的解释。附图示出了:
图1:根据本发明优选实施例,根据本发明的塔式起重机的形式的提升装置的示意图,用于升降起重臂的所述塔式起重机的提升绳和/或其拉绳可以形成为纤维绳;
图2:伸缩式车载起重机的示意图,所述伸缩式车载起重机的提升绳被监控其废弃状态;
图3:港口起重机的示意图,所述港口起重机的绳子被监控其废弃状态;以及
图4:用于识别前面示意图中提升装置之一的绳子的废弃状态的装置的示意图,其中示出了评价单元和被该评价单元考虑在内的绳子利用参数。
具体实施方式
根据本发明的一个实施例,图1通过提升装置的例子的方式,以顶部回转塔式起重机20的形式示出了起重机,所述顶部回转塔式起重机20的塔21安装在车厢或固定基座上。以本身已知的方式,吊杆23围绕水平轴俯仰可收放地铰接至塔21,并且通过牵拉绳24支撑。所述牵拉绳24通过拉绳绞车25在其长度上是可变的,从而吊杆23的俯仰角是可变的。为了达到这个目的,拉绳26插到所述拉绳绞车25上。例如,通过在所示出的牵拉支柱50或者塔尖上的导向滑轮27,拉绳26或牵拉绳24在吊杆23的尖端附近的吊杆23上的铰接点处被引导。
可选地,塔式起重机20当然也可以装备推车吊杆。在吊杆23上,推车可以可移动地被安装,例如,可以通过在吊杆尖端由导向滑轮引导的吊车绳的方式被移动。
此外,根据图1说明的实施例中塔式起重机包括起重绳索28,通过在吊杆尖端的导向滑轮,该起重绳索28可以从吊杆的尖端降下,并且有起重机吊钩29与其连接,或者可以通过所述可移动的推车以及在其上提供的导向滑轮而伸开并且与起重机吊钩29连接。在两种情况下,所述起重绳索28都能够插到起重绞车30上,与图1所示实施例中的拉绳绞车25类似,该起重绞车30设置在压载框架的区域内,或者设置在吊杆平衡臂53的另一个载体部分。
所述起重绳索28和/或拉绳26在此可以形成为纤维绳,所述纤维绳可以由合成纤维组成,例如芳纶纤维或者芳纶/碳纤维混合物,或者也可以形成为钢丝束部分或其混合形式。
如图2所示,提升装置也可以形成为移动式起重机或车载起重机40,所述车载起重机40包括底架41形成拖车,所述拖车上安装了转台42,该转台42围绕竖直轴可旋转地被安装。在所述转台42上设置了起重机吊杆43,该吊杆43与所述转台42一起围绕竖直轴可旋转并且围绕水平俯仰轴可向上及向下俯仰收放。如图2所示,所述起重机吊杆43包括可以缩进以及伸出的伸缩臂43a,其中在所述伸缩臂43a上可安装俯仰臂43b,所述俯仰臂43b例如可以形成为桁架臂架。通过拉绞线束44的方式,所述起重机吊杆43可以被支撑,并且俯仰臂43b可能也可以向上以及向下俯卧。起重绳索45可以通过俯仰臂43b伸开,并且以自身已知的方式穿过起重机吊钩46。
如图3所示,提升装置也可以形成为船用起重机60或港口起重机,包括大体上竖直延伸的门柱61并且该门柱61围绕竖直轴可旋转地锚固在锚固底座62上。起重机吊杆63可以可俯卧收放地铰接到所述门柱61上,起重绳索64在所述起重机吊杆63尖端被伸开。
如图2和图3所示起重机的所述牵拉和起重绳索44和45以及起重绳索64,类似地可以以上述方式形成为高强度纤维绳,但是也可能形成为钢丝绳。
以下仅仅提及绳子1,该绳子1指代的可以是任何上述提到的牵拉或起重绳索。
为了监控或探测所述纤维绳的与废弃状态有关的参数,提供了设置在起重机上的探测装置2以及能够评价所探测到的参数的评价装置3,所述探测装置2可以与电子起重机控制单元31连接或者集成到电子起重机控制单元31。
如图4所示,探测装置2包括各种探测手段,目的是一方面监测绳子1以及向评价单元3提供绳子参数和绳子特征。具体来说,探测手段2a能够提供绳子1的机械参数,例如,绳子的构造和材料,空载吊钩的最小绳张力,最大容许绳张力,以及绳子的最小断裂力。此外,所述探测手段2a可以提供绳子的横向刚度和/或绳子的抗弯刚度和/或绳子的抗扭刚度,其中,在此绳子处于新状态时的所述参量的值也可以被提供作为存储值,并且进行持续的监测。例如,如在文献WO 2012/100938中所解释的一样,所述绳子参数,例如横向刚度、抗弯刚度和抗扭刚度,可以通过测量和/或探测手段被监测和测定。
例如,如图4所示的用于提供绳子特征的探测手段2b可以提供由照相机探测的光学损伤特征和/或可通过起重机上的数据采集来测定的操作特征。具体来说,所述探测手段2b可以提供机械损伤信号,例如,以在绳子鞘上的磨削痕迹的形式,或者也可以是类似的损伤诸如绳子鞘从绳子撕裂或脱离。可选地或额外地,绳子的切断面和/或绳子的箍缩或者绳子鞘和/或绳子束的由于外部影响的类似的损伤之处可以被预示并被提供。可选地或额外地,隆起的形成可以被探测并通过输出信号被提供,例如是绳子束的强烈偏移。可选地或额外地,绳子鞘的强烈扭曲和/或在单位长度上的扭曲可以被测定并被提供。
根据就所述特征而言的恶化程度,评价单元3可提供废弃信号。
此外,探测手段2b可以通过起重机上的相应的测定装置测定操作特征,并且向评价装置提供这些操作特征,例如,绳子直径和/或绳子伸长的变化。此外,由于老化和操作时间引起的绳子效率的变化可以被测定。可选地或额外地,由于起重机操作以及由于发生在起重机操作期间的环境温度,绳子温度可以被探测。例如,当超过最高容许绳子温度时,会切换到适应性的部分载荷操作,从而保持绳子安全。可选地或额外地,具体来说,绳子的老化会以达到的闲置时间的形式被测定,其中最大容许闲置时间可以依赖于不同的影响因素而被评估。
此外,如图4所示,不同的起重机数据会被提供给评价装置3,例如,结构参数,以及起重机设定参数,例如,绕绳筒和绳索滑轮的直径、绳子长度和绳子直径、穿绕数目、以筒直径和护套长度形式表达的筒尺寸、在绕绳筒上的绳子最大层数、线圈的数目、和/或各个绳子最大可提供的绳子速度。
此外,操作数据也可以被提供作为起重机数据,所述操作数据可以在起重机操作期间通过相应探测手段2c的方式被探测,例如,对于发生在操作和载荷时间的载荷范围,可以采用基于绳子束的载荷测量例如可以通过载荷传感器来实现,和/或对于取决于载荷循环的提升高度或者绳子路径长度,在此例如可以由缠绳筒上的转数传感器来完成测量。可选地或额外地,实际上实现的绳子速度可以被测量,例如,通过缠绳筒上的相应旋转速度传感器来测量。
具体来说,所述探测装置2也可以包括探测手段2d,用于探测作用在相应纤维绳1上的载荷谱,其中,在此,有利地,至少作用在绳子上的拉伸载荷和弯曲循环的数量可以被探测,而且有利地,影响疲劳强度的其他参数例如多层绕线圈、环境影响、温度、横向载荷以及其他因素也可以被探测。
为了测定所述参数,所述探测手段2d包括其信号在所述评价单元3中被评价的相应传感器。具体来说,载荷测量传感器可以探测绳子操作期间绳子的当前载荷。有利地,此外,在相应绞车缠绳筒上的旋转路径传感器可测量所需要的绳子长度。总之,例如,以“沃勒”曲线形式存在的载荷谱可以由此被探测到,并可以与纤维绳1的指定最大载荷谱对比。当最大可容许载荷谱的数目达到时,例如,在特定载荷和/或特定载荷峰值影响下的弯曲循环的特定数目被达到时,关于绳子必须被更换的时间的警告和/或说明会被执行。
此外,探测装置2具有用于探测作用在绳子1上的环境影响的探测手段2e,所述绳子1提供在各个起重机上。探测手段2e同样有利地可以提供在各个起重机上。
能够影响绳子使用寿命并且目前为止可通过探测手段2e探测的可能的环境影响包括灰尘、沙子和/或烟灰,和/或润滑剂例如油、脂,所述油和脂与相应绳子接触或者以空气中油雾的形式可被探测。作为所述油、脂的替代或附加,膨润土也可以被探测。可选地或额外地,能够影响绳子使用寿命的其他化学物质也可以被探测。用于探测上述物质的上述探测手段2e包括可以放置在各个起重机的合适位置上的用于探测存在于环境空气中的灰尘颗粒的粒子探测器、润滑剂探测器或合适的化学传感器。
影响绳子废弃状态或使用寿命的上述环境影响的影响因素能够通过实验预先测定,这样所探测到的环境影响以及它们的量,例如灰尘颗粒的量、类型以及尺寸,可以采用相应的影响因子来按比例缩放,并且通过评价装置3被转换为使用寿命的相应缩短。
此外,作为上述用于探测环境影响的探测手段2e的替代或附加,探测装置2还包括气象数据探测手段2f,通过这种方式,影响绳子使用寿命的可能的气候情况能够被探测。例如,如图4所示,所述探测手段2f可以以气象站的形式被设置在相应起重机上或其直接相邻处,并且向评价装置3提供相应的气象数据。
具体来说,所述探测手段2f可以探测环境温度和/或产生的紫外线辐射和/或降水廓线和/或湿度和/或水和/或盐水和/或雪和/或冰作为绳子利用参数,其中,有利地,相应的气象数据一旦被探测到就被标定为是发生在起重机操作期间还是闲置期间。
相应气象参数对废弃状态或使用寿命的影响因子在此也可以通过实验的方式被测定,例如,目的是为了查明伴随提升载荷的非常低的温度以及在特定重量范围内的载荷下的相应弯曲循环对绳子寿命具有多大影响。相应地,所测定的影响因子可以用于对气象数据进行按比例缩放,其中,在此,在上述计算方式中可以在起重机操作期间的气候情况和闲置期间的气候情况之间作出区别。通过所述影响因子,评价装置可以将发生的气候情况转换为相应的使用寿命的缩短或废弃状态的提前出现。
有利地,指示废弃状态的信号可由评价装置3分几个阶段输出,例如可以在起重机控制器的起重监控器上被指示。例如,第一阶段可以例如用绿色表示依然存在绳子安全因数最低为2的安全性。在第二阶段例如用黄色表示存在绳子安全因数至少为1.5的安全性。在第三阶段例如用红色表示仅具有绳子安全因数最小为1.0的安全性。例如,评价装置3后面的阶段或后面的信号可以被用于将最大可容许绳子张力在进一步的操作时间内减小至预定值,例如,新的绳子可容许50%的绳子张力。如果绳子在这样的剩余时间窗口内没有被更新,载荷会被下调至几乎为0。