AT512872A1 - Elektrische Seilausspulung eines Seilkrans - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Seilkran (1) zum Bewegen von gefällten Bäumen entlang eines Tragseils (2) mit einem Zugseil (4) und alternativ einem Umlaufseil (3) mittels externer Windeneinheit (5) wobei erfindungsgemäß dieser Seilkran über einen Elektromotor (6) verfügt welcher auch als Generator verwendet werden kann. Die Energie im Generatorbetrieb wird vom lasthebenden Seil (Zugseil oder Umlaufseil) mittels Treibscheibe (9) abgenommen und in Hochleistungskondensatoren (7) gespeichert. Während des Ausspulens des lasthebenden Seils fungiert der elektrische Generator als Elektromotor welcher seine Energie von den Hochleistungskondensatoren (dem Kondensatorpaket) entnimmt. Die Regelung erfolgt über ein eingebautes Steuergerät (8) Die Energiebilanz ist dabei ausgeglichen das heißt dass keine Zuführung von Fremdenergie über die Nutzung der Kraft des lasthebenden Seils hinaus notwendig ist.
Description
11/05/2012 15:34 +43-5372-G3257-7 S. 05/10 KOLLER GMBH ·· * ♦· ·· · • ·· ♦ · · «· · · ···««♦ ♦♦ · · · • » · I *#»· · * » *·*· • · · > · ♦ · · · ·· ·· ♦ »# ·♦·# ·
Elektrische Seilaussoulune eines Seilkrans
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Seilkran gemäß dem Oberbegriff von Anspruch l sowie Verfahren zur Erzeugung sowie Nutzung der dazu notwendigen elektrischen Energie innerhalb des Seilkrans. Für die Holzbringung im Steilgelände werden mobile Seilanlagen verwendet, welche meist als Kippmastseilbahnen oder Langstreckenseilbahnen ausgeführt sind.
Dabei wird ein Tragseil fix zwischen zwei Punkten verankert (z.B. Kippmastgerät und Baum).
Die Distanz kann dabei von einigen hundert Meier bis aber 1000 Meter reichen.
Die Aufstellung ist für Förderung von. tiefer gelegenem nach höher gelegenem Gelände (Bergaufbetrieb) oder von höher gelegenem nach tiefer gelegenem Gelände (Bergabbetrieb) möglich.
Ebenfalls kann eine derartige Aufstellung in ebenem Gelände sinnvoll sein (zJB. in sumpfigem, nicht befahrbarem Gelände).
Auf dem Tragseil wird ein Seilkran (Laufwagen, Laufkatze) mittels eines Zugseils (Bergaufbetrieb) oder Zugseil und Umlaufseils (Bergabbetrieb), welches von einer Windeneinheit angetrieben wird, bis zur Lastaufhahmestel 1 e und zurück bis zur Lastabladestelle bewegt.
Diese Windeneinheit kann komplett eigenständig ausgeführt (z. B. als Schltttenwinde bei einer Langstreckenseilbahn)} oder am Kippmastseilgerät aufgebaul sein.
An der Lastaufnahme- und abladestelle wird der Seilkran üblicherweise am Tragseil mittels Klemmmechanismus fixiert. Dies kann je nach technischer Ausführung notwendig oder auch nicht notwendig sein.
Bei einem Bergaufbetrieb wird das Zugseil, nach Fixieren des Seilkrans am Tragseil, ausgespult und durch das Eigengewicht aus dem Seilkran gefördert Dies funktioniert umso besser, je stärker das Gefälle der Seillinie ist bzw. je kürzer der Abstand zwischen 11/05/2012 15:37
Nr. : R388 P.005/010 « · · · 4 · 11/05/2012 15:34 +43-5372-63257-7 KOLLER GMBH S. 06/10
Windeneinheit und Seilkran ist Die dabei auftrelenden Reibungskräfte müssen vom Forstarbeiter beim Ziehen des Seils zur Last mittels Körperkraft überwunden werden.
Bei einem Bergabbetrieb muss das lasthebende Seit (kann das Zugseil oder Umlaufseil sein) von der externen Windeneinheit ausgcspult und vom Seilkran zu diesem hin sowie hindurch gefördert werden (Motorbetrieb am Seilkran).
Hierbei gibt es mehrere Verfahren z.B. mechanisch (Koppelung von Umlaufseii und Zugseil über ein Treibscheibensystem), oder motorbetrieben (Dieselmotor oder hydraulisch).
Bisher verfügbare Systeme haben den Nachteil, dass beim Bergaufbetrieb bereits ab mittleren Distanzen sehr große körperliche Anstrengung notwendig sind, welche durch das Überwinden der Reibungskräfte entsteht (Stahlseil bewegt sich am Boden).
Motorbetriebene Einheiten sind für den Bergaufbetrieb zu schwer und daher nicht für Seilonlogcn geeignet, wie eie für die Durchforstung Verwendung finden.
Die Motorausspulung soll nun elektrisch erfolgen, wobei die notwendige Energie von der externen Windeneinheit während der ersten Meter vom Lastbeizug erfolgt
Der vereinfachte Arbeitszyklus sieht folgendermaßen aus: 1. ) Zurückzichcn des lasthebcndcu Seils durch den Seilkran Richtung externer Windeneinheit. Die dabei verfügbare Kraft wird mittels Treibscheibe auf einen Elektromotor übertragen, welcher im Generatorbetrieb elektrische Energie erzeugt. Die anfallende elektrische Energie wird dabei ίη I lochlei stungskondensuioren gespeichert. Diese haben den Vorteil dass größte Leistungen ohne Probleme verarbeitet werden können. 2. ) Bewegen des Seilkrans mittels externer Windeneinheit am Tragseil entlang bis zur Lastaufhahme- bzw. Abladestelle. 3. ) Ausspulen des lasthebenden Seils mittels Elektromotor welcher seine Energie aus den Hochleistungskondensatoren entnimmt.
Anschließend beginnt der Zyklus von vome. 11/05/2012 15:37
Nr.: R388 P.006/010
Claims (5)
11/05/2012 15:34 +43-5372-63257-7 KOLLER GMBH S. 08/10 ·· • ♦ · ·· • « · ♦ « « · · ♦ ♦ « • ♦ + » • · »· • » · • » » ♦ ··»* · · • • · ♦ * • · « ♦ • ·♦ #« • ·♦ ···· • Ansprüche: 1. Seilkran zum Bewegen von gefällten Bäumen entlang eines Tragseils (2), mit einem Motor/Generator (6) zum Ausspulcn des Zugseils (4) sowie Erzeugung von elektrischer Energie welche in Kondensatoren (7) gespeichert oder daraus entnommen wird, weiters einer Treibscheibe (9) welche die Energie auf das Zugseil überträgt bzw. davon entnimmt sowie einem Steuergerät (8) welches die Funktionen am Seilkran steuert sowie einem optional vorhandenem Umlaufseil (3) welches wie das Zugseil (4) von einer externen Windeneinheit (5) angetrieben wird dadurch gekennzeichnet, dass zum Ausspulen des lasthebenden Seils ein Elektromotor verwendet wird, welcher je noch Arbeitssituation Über eiuc Steuerung sowohl als Μοτοτ als auch als Generator betrieben wird und die dabei entstehende elektrische Energie in Hochleistungskondensatoren und / oder Hocbleistungsakkumulatoren speichert.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dessen Elektromotor eine besondere Bauart aufweist dadurch gekennzeichnet, dass eine Haltebremse angebaut ist welche eine zusätzliche Zugscüklcmmvomthtung hinfällig macht
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Spannungswandlei aufweist. Welcher die Versorgungsspannung aus dem Hochleistungskondensator entnimmt und auf das Spannungsnivcau Kur die unterstützenden Bauteile (z.B. Steuerung, Geber, Sensoren) wandelt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass bei massiven Stößen oder Öffnen des Schutzgehäuses eine sichere Trennung der Hochleistungskondensatoren (der Hochspanmmgsquellc) erfolgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass diese ein Messsystem auf weist welches den Seileinlauf des lasthebenden Seil misst und einen Abgleich der Länge des einlaufenden Seils mit der Anzahl Umdrehungen der Treibscheibe ermöglicht und so einen allfälligen Schlupf bzw. Verschleiß der Treibscheibe auswertbar macht. 11/05/2012 15:38 Nr.: R388 P.008/010 11/05/2012 15:34 +43-5372-63257-7 KOLLER GMBH S. 09/10 • ft ftftftft ♦ Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass keine zusätzliche Fremdenergie zugeführt werden muss welche üher die Nutzung der Zugkraft des lasthebenden Seils hwausgeht. 7. Verfahren nach einem der vorher gestellten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen einer oberen Ladeschwelle im Kondensator die Generatorleistung langsam gegen 0 regelt um einerseits ein Überladen sowie andererseits ein plötzliches Beschleunigen der externen Zugseilwinde zu verhindern. 8. ·* It · « ♦ ♦ t · » · · · · t · · · · • · · · ft *· * • ft
Verfahren nach einem der vorher gestellten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass e$ die Generatorleistung (Bremsmoment) einstellbar bzw. selbstlernend macht, so dass für eine bestimmte Einsatzsituation nur die notwendige Energie für einen Zyklus erzeugt wird und damit die externe Windeneinheit nicht auf Volllast laufen muss. Verfahren nach einem der vorher gestellten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Generatorbetrieb nur so lange aktiv ist, bis am Lastende des lasthebenden Seils ein einstellbarer Gegenzng auftritt. Ab diesem Grenzwert wird der Gcncratorbetricb abgeschaltet um die volle Zugkraft der externen Windeneinheit zum Lastbeizug zur Verfügung zu haben. Verfahren nach einem der vorher gestellten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass zur Erhöhung der Lastbeizugskraft der Elektromotor im Seilkran zusätzlich zur externen Windeneinheit angetrieben wird. Verfahren nach einem der vorher gestellten Ansprüche dadurch gelcenn7.eir.hnef., dass eine Steuerungslogik vorgesehen ist, welche das notwendige Moment zum Ausspulen des lasthebenden Seils ermittelt und die Ausspulgeschwindigkeit an das tatsächlich notwendige Moment anpasst. Verfahren nach einem der vorher gestellten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass während der letzten Fahrtstrecke vor der Abladestelle der Seilkran bereits mit Hilfe des Elektromotors das lasthebende Seil mit der angehängten Last absenken kann und so den Arbeitszyklus (Lastentladevorgang) beschleunigt wird. 11/05/2012 15:38 Nr.: R388 P.009/010
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