DE102004007504B4

DE102004007504B4 - Hebezeug, insbesondere Kettenzug oder Seilzug

Info

Publication number: DE102004007504B4
Application number: DE200410007504
Authority: DE
Inventors: Giuliano Persico; Erik Appel; Giorgio Maccioni; Jürgen Heun; Holger Freitag; Anton Münzebrock; Burkhard Hasenack
Original assignee: Demag Cranes and Components GmbH
Current assignee: Konecranes Global Oy
Priority date: 2004-02-13
Filing date: 2004-02-13
Publication date: 2009-11-05
Anticipated expiration: 2024-02-14
Also published as: DE102004007504A1

Abstract

Kettenzug (1) oder Seilzug,
mit einem Hubwerk umfassend einen Elektromotor (4), eine Steuerung (2), ein handbetätigbares Bedienteil (3) und eine Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks,
wobei sie eine Einrichtung zur drahtlosen Übertragung der Betriebsstunden und der Lasthäufigkeitsverteilung des Ketten- oder Seilzuges aufweist, sowie die Einrichtung einen Sender (18) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass der Sender unidirektional und gerichtet an einen Empfänger (10) sendet, der Empfänger als tragbarer Computer (11) ausgebildet und von dem Bedienteil (3) getrennt ist, der Sender eine Reichweite kleiner als 10 m hat, der Sender derart ausgestaltet ist, dass er kontinuierlich Daten sendet und die Daten zyklisch wiederholt und der Empfänger (10) so ausgebildet ist, dass die Daten empfangen werden, sobald der Empfänger (10) in Reichweite des Senders (18) gelangt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Kettenzug oder Seilzug, mit einem Hubwerk umfassend einen Elektromotor, eine Steuerung, ein handbetätigbares Bedienteil und eine Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks, wobei sie eine Einrichtung zur drahtlosen Übertragung der Betriebsstunden und der Lasthäufigkeitsverteilung des Ketten- oder Seilzuges aufweist, sowie die Einrichtung einen Sender umfasst.
Hebezeuge, wie Seil- oder Kettenzüge haben eine vorgegebene Lebensdauer, die abhängig von der Belastung und der Lasthäufigkeitsverteilung ist. Um jährlich die Restlebensdauer zu ermitteln, werden daher als Daten zumindest die Betriebsstunden und die Lasthäufigkeitsverteilung benötigt.
Früher wurden die zur Ermittlung der Betriebsstunden und Lasthäufigkeitsverteilung benötigten Daten manuell erfasst bzw. geschätzt. Dies ist jedoch aufwendig und ungenau. Daher sind Verfahren und Vorrichtungen entwickelt wurden, um die Betriebsstunden automatisch zu zählen, so genannte Betriebstundenzähler, und um die Lasthäufigkeitsverteilungen zu ermitteln. Entsprechende Verfahren und Vorrichtungen zur Überwachung sind beispielsweise aus der DE 195 14 050 A1 , DE 196 17 105 C2 , DE 199 23 824 C2 , DE 199 56 265 A1 und DE 40 38 981 A1 bekannt.
Die Überwachungsdaten werden nach diesen Verfahren und mit diesen Vorrichtungen automatisch erfasst, ggf. gespeichert und über Anzeigen wiedergegeben, wobei sowohl die Vorrichtungen an sich als auch die Anzeigen meist im Hubwerk angeordnet sind, welches üblicherweise nicht vom Boden aus erreichbar ist. Somit ist es notwendig, zum Auslesen der Daten sich an den Ort des Hubwerks zu begeben, wozu meist ein Gerüst, Leiter oder Ähnliches nötig ist. Ferner muss oft eine Abdeckung oder Haube, die zum Schutz der Vorrichtung vorhanden ist, entfernt werden, bevor die Daten abgelesen werden können. Dazu ist es bekannt entweder eine manuelle, optische Ablesung der Anzeige vorzunehmen oder mittels vorgesehener Schnittstelle und entsprechendem Lesegerät die Daten elektronisch auszulesen.
Die manuelle, optische Ablesung der Daten ist aufwendig und fehlerträchtig. Die Verwendung von Schnittstellen erleichtert zwar die Übernahme der Daten mittels Computer, jedoch muss dazu der Computer immer noch am Hubwerk oder in dessen Nähe gebracht werden, um die Datenkabel anzuschließen.
Des Weiteren sind aus der deutschen Patentanmeldung DE 100 04 861 A1 , der europäischen Patentanmeldung EP 1 281 656 A1 und der internationalen Patentanmeldung WO 91/04 938 A1 Systeme zu Fernbedienung, Fernwartung beziehungsweise Fernbeobachtung von Anlagen, insbesondere von Brückenkrananlagen, Baumaschinen oder Transportfahrzeugen bekannt. Zur Übermittlung von Daten und/oder Steuerbefehlen zwischen der Anlage und einer Bodenstation beziehungsweise einem Leitstand werden drahtgebundene sowie drahtlose Übertragungsstrecken eingesetzt. Zwischen der überwachten Anlage und der Bodenstation beziehungsweise dem Leitstand wird ein bi-direktionales Kommunikationssystem verwendet, damit nach Aufbau des Kommunikationskanals Daten selektiv und adressiert ausgetauscht werden können. Bei einer Funkübertragung mit großen Reichweiten ist dies auch aufgrund der ungeregelten Abstrahlung notwendig, um sicher zustellen, dass die Zuordnung zwischen der Anlage und der Bodenstation beziehungsweise dem Leitstand eindeutig hergestellt ist und die Signale für mehrere Sender getrennt werden können.
Ferner betrifft das deutsche Patent DE 692 02 195 T2 ein Verfahren zur Vermeidung eines unabsichtlichen Ingangsetzens von ferngesteuerten mobilen Geräten, wie beispielsweise einem Laufkran, welche durch drahtlose Fernbedienungen mit einem Sender gesteuert werden können. Hierfür ist im Bereich des Laufkrans ein Empfangselement in Form einer Antenne vorgesehen. Der tragbare Sender und Empfänger sind einander zugeordnet, um sicherzustellen, dass ein unbeabsichtigtes Ingangsetzen von ferngesteuerten mobilen Geräten erfolgt. Über eine zusätzliche Infrarotstrecke mit einem Infrarotsender an dem Laufkran und einem Infrarotempfänger an dem tragbaren Sender wird sichergestellt, dass die Fernsteuerung über die Funkverbindung nur dann betrieben werden kann, wenn der Bediener sich in einem definierten Arbeitsbereich in der Nähe des Laufkrans befindet. Erst über die Infrarotstrecke wird die Fernsteuerung mit dem Sender dem Infrarotempfänger des Laufkrans eindeutig zugeordnet.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen Kettenzug oder Seilzug bereitzustellen, bei dem das Auslesen der Überwachungsdaten vom Boden aus und sicher möglich ist.
Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.
Dadurch, dass die Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks eine Einrichtung zur drahtlosen Übertragung der Daten der Vorrichtung, insbesondere der Betriebsstunden und der Lasthäufigkeitsverteilung des Hebezeugs aufweist, ist die Inspektion und Wartung erleichtert, weil sie vom Boden aus ohne Verkabelung erfolgen kann. Dies geht mit einem verringerten Material- und Konstruktionsaufwand und geringeren Kosten einher, da die heute verfügbaren Einrichtungen zur drahtlosen Übertragung fertig konfektionierte preiswerte Baugruppen sind. Der Sender ist derart ausgestaltet, dass er kontinuierlich und gerichtet Daten sendet sowie unidirektional arbeitet, d. h. die Daten werden ständig gesendet, sobald das Hebezeug mit Spannung versorgt wird. Das Empfangsgerät muss dann nur in den Empfangsbereich gebracht und aktiviert werden, um die Daten zu empfangen. Es sind keine besonderen Schaltungen oder Protokolle notwendig um den Versand der Daten einzuleiten, insbesondere wenn der Sender derart ausgestaltet ist, dass er die Daten zyklisch wiederholt. Auch ist der Empfänger als tragbarer Computer ausgebildet und von einem Bedienteil des Hubwerks getrennt. Des Weiteren ist der Sender so ausgebildet, dass die Daten empfangen werden, sobald der Empfänger in die Reichweite des Senders gelangt.
Ferner findet mit der Erfindung keine Beeinträchtigung des Betriebs statt, der während der Auslesung normal weiterlaufen kann.
Die Einrichtung umfasst einen Sender. Hierbei kann es sich um jeden üblichen geeigneten Sender handeln, wie Infrarot- oder Funk-Sender. Auch die aus dem Computerbereich bekannte „wireless LAN” Technik ist im Rahmen der Erfindung einsetzbar. Besonders bevorzugt sind jedoch handelsübliche Sender mit Infrarot-Dioden (IR-Dioden), da diese robust, fehlerunanfällig und preiswert sind.
Die gesendeten Daten werden am Boden von geeigneten Geräten, wie PC, Laptop oder „handheld Computer” (Palm), die mit entsprechenden Empfangseinrichtungen, wie IR-Empfänger oder 802.11 Standard konformen Empfänger ausgerüstet sind.
Vorteilhafterweise übermittelt die Einrichtung zur drahtlosen Übertragung der Daten auch eine eindeutige Kennung des Hebezeugs, insbesondere Fabriknummer, so dass eine eindeutige Zuordnung zu einem bestimmten Hebezeug möglich ist.
Entsprechend ist es möglich, zusätzlich zu den Betriebsstunden und der Belastung des Hebezeugs noch einen oder mehrere weitere Betriebszustände, wie Belastung, Temperatur, Betätigungszyklen, Einschaltdauer, Anfahren von Endlagebegrenzungen, Belastungskollektive, Zustand verschleißbehafteter Bauteile, Grenzwertüberschreitungen z. B. bei Last, Temperatur, Einschaltdauer usw. zu überwachen und deren Daten entsprechend zu übermitteln und auszuwerten.
Handelt es sich bei dem Hebezeug um einen Kettenzug, so kann der Sender am Hubwerk angeordnet sein, da die Bauhöhe von Kettenzügen die Reichweite der Einrichtung zur drahtlosen Übermittlung der Daten nicht überschreitet. Übliche Aufhängehöhen liegen im Bereich von etwa 2 m bis 5 m. Vorteilhafterweise wird als Sender wiederum ein IR-Sender eingesetzt, da es so nur möglich ist, die Daten im unmittelbaren Bereich um den Kettenzug zu empfangen. Der Sender ist also nach unten ausgerichtet, d. h. der Sende-Kegel ist vom Hubwerk abwärts zum Boden ausgerichtet.
Handelt es sich bei dem Hebezeug um einen Seilzug, so ist es zwar möglich doch nicht vorteilhaft den Sender am Hubwerk anzuordnen, da die Bauhöhe von Seilzügen oft 10 m und mehr überschreitet und die Reichweite der Einrichtung zur drahtlosen Übermittlung der Daten erschöpft ist bzw. beginnt fehleranfällig zu werden. Daher wird der Sender günstigerweise im Bedienteil vorgesehen.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Es zeigt:
1 schematisch ein erfindungsgemäßes Hebezeug.
1 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Kettenzug 1 mit einer Steuerung 2, mit einem über ein Kabel 22 mit der Steuerung verbundenem Bedienteil 3 und mit einem Motor 4, der über ein Getriebe 5 mit Bremse 6 eine Last 7 über eine Kette 21 mittels eines Kettenrads 8 anhebt bzw. absenkt.
Das handbetätigte Bedienteil 3 umfasst drei Schalter oder Tasten. Der Not-Aus-Schalter 12 dient zur sofortigen Abschaltung im Gefahrenfall. Mit Abstand sind darunter der Hubschalter bzw. Taster 13 und der Senkschalter bzw. Taster 14 angeordnet, die üblicherweise mit unterschiedlichen Symbolen, wie z. B. Pfeil nach oben und Pfeil nach unten gekennzeichnet sind. Der Taster 13 bewirkt bei Betätigung ein Anheben der Last 7 durch die entsprechende Motorsteuerung. Entsprechend bewirkt der Taster 14 bei Betätigung ein Absenken der Last 7 durch umgekehrte Motorsteuerung.
Die Steuerung 2 umfasst einen Mikrokontroller 15 zur Steuerung und Überwachung der Funktionen, insbesondere des Motors. Der Mikrokontroller 15 ist dazu über einen Motorschalter 16 mit diesem verbunden.
Die Steuerung 2 umfasst ferner eine Anzeige 17, die zu Diagnosezwecken vorgesehen ist und als einstellige 7-Segment Leucht-Anzeige ausgebildet ist. Die Anzeige 17 ist derart angeordnet, dass sie während der Bedienung sichtbar ist.
Die Steuerung 2 umfasst auch die zur Überwachung des Kettenzugs 1 nötige Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks, insbesondere einen Betriebsstundenzähler und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lasthäufigkeitsverteilung. Diese sind jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
Erfindungsgemäß weist die Steuerung 2 einen Sender 18 auf, der als IR-Diode ausgebildet ist und ebenfalls mittels des Mikrokontrollers 15 zur Übertragung der Überwachungsdaten gesteuert wird.
Der Sender 18 strahlt dabei die Daten der Überwachung nach unten gerichtet, konstruktionsbedingt in einem Sendekegel 19 kontinuierlich ab, sobald der Kettenzug mit Spannung versorgt wird. Zur Vermeidung von Störungen wird das Signal vom Sender 18 ggf. moduliert.
Die Signale vom Sender 18 werden von einem tragbaren Computer 11 mittels seines Empfängers 10 empfangen, sobald dieser in den Kegel 19 eingebracht und aktiviert wird. Hierzu weist der Computer 11 eine IR-Empfangsdiode 20 auf.
Der Sender 18 sendet also kontinuierlich abwärtsgerichtet Impulstelegramme, die in einer Entfernung von wenigen Zentimeter bis zu mehreren Metern empfangen und anschließend ausgewertet werden können.
Die Impulstelegramme werden also von der Infrarotempfangsdiode 20 empfangen und anschließend in elektrische Impulse umgewandelt, die über eine serielle Kommunikationsschnittstelle z. B. an einen PC übertragen und ausgewertet werden. Durch die gerichtete Infrarotübertragung wird erreicht, dass die Daten nur in unmittelbarer Nähe des Hebezeugs ausgelesen werden können. Zusätzlich wird mit der Aussendung der Fabriknummer eine eindeutige Zuordnung der Daten zu einem bestimmten Hebezeug gewährleistet. Die Impulstelegramme der Infrarotsenderdiode sind erfindungsgemäß so beschaffen, dass sie nach Empfang und Umwandelung eine lesbare Zeichenfolge ergeben, die den vom Hebezeug übertragenen Informationen aus der Überwachung entspricht.
Das Senden der Informationen wird zyklisch wiederholt und entsprechend dem Betriebszustand bzw. Überwachung aktualisiert. Dabei werden nicht nur in die Daten des Betriebsstundenzählers und der Vorrichtung zur Bestimmung der Lasthäufigkeitsverteilung übertragen, sondern zusätzlich weitere Daten für den Service und Instandhaltung bzw. Wartung, wie Betätigungszyklen verschleißbehafteter Bauteile, Grenzwertüberschreitungen bei Last, Temperatur und Einschaltdauer, Anfahren von Endlagebegrenzungen, Belastungskollektive usw.
Die mittels eines mit Infrarotempfänger 20 ausgestatteten Gerätes (z. B. PC, Laptop oder Palmtop) automatisch erfassten Daten können dann mit einem dazugehörigen Software Tool angezeigt, protokolliert, gespeichert, ausgewertet und archiviert werden.
Die Wartung, Fehlerbeseitigung und Restlebensdauerermittlung kann dadurch effektiver und schneller stattfinden. Auch Leistungen wie eine vorbeugende Wartung und Instandsetzung werden dadurch effizient und bedarfsgerecht ermöglicht. Die Erfindung erlaubt ferner eine Verringerung des gegenüber den Stand der Technik erforderlichen Aufwands zur Restlebensdauerermittlung, der Inspektion und Störungsbeseitigung bei gleichzeitiger Verringerung des Materialaufwands gegenüber heute üblichen Lösungen.

1: Kettenzug
2: Steuerung
3: Bedienteil
4: Motor
5: Getriebe
6: Bremse
7: Last
8: Kettenrad
10: Empfänger
11: Computer
12: Not-Aus-Schalter
13: Hubschalter
14: Senkschalter
15: Mikrokontroller
16: Motorschalter
17: Anzeige
18: Sender
19: Sendekegel
20: Infrarotempfänger
21: Kette
22: Kabel

Claims

Kettenzug (1) oder Seilzug, mit einem Hubwerk umfassend einen Elektromotor (4), eine Steuerung (2), ein handbetätigbares Bedienteil (3) und eine Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks, wobei sie eine Einrichtung zur drahtlosen Übertragung der Betriebsstunden und der Lasthäufigkeitsverteilung des Ketten- oder Seilzuges aufweist, sowie die Einrichtung einen Sender (18) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender unidirektional und gerichtet an einen Empfänger (10) sendet, der Empfänger als tragbarer Computer (11) ausgebildet und von dem Bedienteil (3) getrennt ist, der Sender eine Reichweite kleiner als 10 m hat, der Sender derart ausgestaltet ist, dass er kontinuierlich Daten sendet und die Daten zyklisch wiederholt und der Empfänger (10) so ausgebildet ist, dass die Daten empfangen werden, sobald der Empfänger (10) in Reichweite des Senders (18) gelangt.
Ketten oder Seilzug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (18) eine IR-Sendediode aufweist.
Ketten oder Seilzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur drahtlosen Übertragung auch eine eindeutige Kennung des Kettenzuges oder Seilzuges, insbesondere Fabriknummer, übermittelt.
Ketten- oder Seilzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks zusätzlich zu den Betriebsstunden und der Belastung des Hebezeugs noch einen oder mehrere weitere Betriebszustände überwacht, wie: Belastung, Temperatur, Betätigungszyklen, Einschaltdauer, Anfahren von Endlagebegrenzungen, Belastungskollektive, Zustand verschleißbehafteter Bauteile, Grenzwertüberschreitungen z. B. bei Last, Temperatur und Einschaltdauer.
Ketten- oder Seilzug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur drahtlosen Übertragung auch die Daten der weiteren überwachten Betriebszustände übermittelt.
Ketten- oder Seilzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Kettenzug (1) der Sender am Hubwerk angeordnet ist.
Ketten- oder Seilzug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender nach unten ausgerichtet ist.
Ketten- oder Seilzug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Seilzug der Sender im Bedienteil (3) angeordnet ist.