DE102005048386A1

DE102005048386A1 - Funkfernsteuereinrichtung für ein Arbeitsgerät

Info

Publication number: DE102005048386A1
Application number: DE102005048386A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Brendel
Original assignee: Huber und Brendel Inhaber Wolfgang Brendel
Current assignee: Huber und Brendel Inhaber Wolfgang Brendel
Priority date: 2005-10-10
Filing date: 2005-10-10
Publication date: 2007-04-12
Also published as: ATE494256T1; US7980402B2; CN101321682B; EP1945552A1; CN101321682A; WO2007042222A1; US20080210653A1; DE502006008679D1; EP1945552B1; ES2358347T3

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Funkfernsteuereinrichtung für ein Arbeitsgerät, mit einem Funksender zum Senden von Steuerbefehlssignalen für das Arbeitsgerät und einer dem Arbeitsgerät zugeordneten Funkempfangseinrichtung zum Empfang von Steuerbefehlssignalen des Funksenders sowie zur Umsetzung der Steuerbefehlssignale in Steuersignale zur Steuerung von Arbeitsfunktionen des Arbeitsgerätes, dadurch gekennzeichnet, dass der Funksender eine Sensoreinrichtung zur Erfassung wenigstens eines irregulären Krafteinwirkungszustandes oder/und eines irregulären Bewegungszustandes oder/und wenigstens eines irregulären Lagezustandes des Funksenders aufweist und dazu eingerichet ist, bei Feststellung des irregulären Zustandes sein Funksendeverhalten ins spezifischer Weise zu ändern, und dass die Funkempfangseinrichtung dazu eingerichtet ist, bei Feststellung der spezifischen Änderung des Funksendeverhaltens des Funksenders ein Notsteuersignal auszulösen, um die Arbeitsfunktionen des Arbeitsgerätes in vorbestimmter Weise zu beeinflussen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Funkfernsteuereinrichtung für ein Arbeitsgerät, mit einem Funksender zum Senden von Steuerbefehlssignalen für das Arbeitsgerät und einer dem Arbeitsgerät zugeordneten Funkempfangseinrichtung zum Empfang von Steuerbefehlssignalen des Funksenders sowie zur Umsetzung der Steuerbefehlssignale in Steuersignale zur Steuerung von Arbeitsfunktionen des Arbeitsgerätes.

Es ist bekannt, solche Funkfernsteuereinrichtungen bei Fördergeräten und Hubgeräten, insbesondere bei Lastkränen einzusetzen, um deren Arbeitsbewegungen zu steuern. Die Bedienungsperson eines Kranes führt zu diesem Zwecke den tragbaren Funksender mit sich und kann an dem Funksender Steuerbefehle vorgeben, die vom Funksender in Steuerbefehlssignale umgesetzt werden. Die vom Funksender gesendeten Steuerbefehlssignale werden von der Funkempfangseinrichtung des Kranes empfangen und in Steuersignale zur Steuerung der Arbeitsfunktionen des Kranes umgesetzt. Diese Arbeitsfunktionen können z.B. die Krandrehung bei einem Turmdrehkran, die Bewegungen der Laufkatze bei einem Kran mit Laufkatzenausleger und die Hubwerksfunktionen umfassen.

Zur Vorgabe der Steuerbefehlssignale sind die Funksender mit Bedienungselementen, etwa Tasten, Joystickhebeln etc. ausgestattet. Es ist auch bereits bekannt, einen solchen Funksender mit einem Not-Aus-Bedienelement auszurüsten. Im Falle der Funkfernsteuerung eines Kranes kann durch Betätigung des Not-Aus-Bedienelementes am Funksender eine Funkbotschaft abgesetzt werden, welche von der Funkempfangseinrichtung des Kranes interpretiert wird und zur Not-Aus-Schaltung von Bewegungsfunktionen des Kranes führt. Das Not-Aus-Signal wird üblicherweise aktiv vom Funksender zur Funkempfangseinrichtung als Steuerbefehl übertragen oder passiv ver mittelt, indem der Funksender die Funkverbindung zur Funkempfangseinrichtung trennt. Die Funkempfangseinrichtung interpretiert das Ausbleiben des Funkkontaktes als Not-Aus-Situation und veranlasst über die Kransteuerung das Abschalten der Bewegungsfunktionen des Kranes bzw. das Abschalten der Kranelektrik. Die Verzögerungszeiten zwischen der Indizierung der Not-Aus-Situation bis zur Abschaltreaktion am Kran kann bei wenigen Sekunden, z.B. bei maximal 0,55 Sekunden im Falle der durch aktiven Steuerbefehl ausgelösten Notabschaltung und maximal 2 Sekunden im Falle der Passiv-Notabschaltung liegen.

Die tragbaren Funksender werden üblicherweise als Handgeräte oder als Umhänggeräte ausgeführt. Die Handgeräte sind häufig relativ klein und leicht ausgebildet und ähneln vom optischen Erscheinungsbild her Funktelefon-Endgeräten. Sie sind in vielen Fällen mit einer Hand zu bedienen. Die Umhänggeräte sind üblicherweise etwas größere Steuergeräte, die die Bedienungsperson vor dem Körper tragen kann, wobei das Gerät an einem Halsband befestigt ist.

Insbesondere bei Funksender-Handgeräten kann es vorkommen, dass in Notfallsituationen die Einhandbedienung der Not-Aus-Bedienungselemente nicht ohne weiteres in der gebotenen Eile erfolgen kann, so dass einer Gefährdungssituation zu spät begegnet wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Funkfernersteuereinrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die in Notfallsituationen zuverlässig und schnell eine gebotene Reaktion bei dem Arbeitsgerät auslöst, etwa eine Not-Aus-Schaltung veranlasst.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass der Funksender eine Sensoreinrichtung zur Erfassung wenigstens eines irregulären Krafteinwirkungszustandes oder/und eines irregulären Bewegungszustandes oder/und wenigstens eines irregulären Lagezustandes des Funksenders aufweist und dazu eingerichtet ist, bei Feststellung des irregulären Zustandes sein Funksendeverhalten in spezifischer Weise zu ändern, und dass die Funkempfangseinrichtung dazu eingerichtet ist, bei Feststellung der spezifischen Änderung des Funksendeverhaltens des Funksenders ein Notsteuersignal auszulösen, um die Arbeitsfunktionen des Arbeitsgerätes in vorbestimmter Weise zu beeinflussen, insbesondere zu beschränken bzw. zu stoppen.

Ein irregulärer Krafteinwirkungszustand liegt z.B. vor, wenn das Funksendegerät einen relativ heftigen Stoß erfährt, etwa indem es gegen einen Gegenstand angeschlagen wird oder wenn es nach einer Fallbewegung aufprallt. Ungeachtet dessen, ob die Bedienungsperson den irregulären Krafteinwirkungszustand absichtlich oder unabsichtlich herbeigeführt hat, erfolgt die Änderung des Funksendeverhaltens des Funksenders, um bei der Funkempfangseinrichtung das Notsteuersignal auszulösen und damit die Arbeitsfunktion des Arbeitsgerätes in der vorbestimmten Weise zu beeinflussen. Letzteres bedeutet bei den meisten Arbeitsgeräten, dass Bewegungsfreiheitsgrade beschränkt bzw. sämtlich unterbunden werden, etwa im Sinne der Notabschaltung der Antriebsvorrichtungen.

Ein irregulärer Bewegungszustand des Funksenders wird bei einer Ausführungsform der Erfindung detektiert, wenn das Funksendegerät eine Fallbewegung oder eine Wurfbewegung ausführt. Des Weiteren kommt als irregulärer Bewegungszustand das Rollen bzw. Taumeln des Funksenders, etwa nach Herunterfallen an einer Schrägfläche in Frage. Auch ein solcher irregulärer Zustand hat bei der betreffenden Ausführungsform der Erfindung den Sicherheitseingriff in Arbeitsfunktionen des Arbeitsgerätes zur Folge.

Ein irregulärer Lagezustand des Funksenders wird bei einer Ausführungsform der Erfindung erkannt, wenn das Funksendegerät mit seinem Bedienungsfeld auf einer Unterlage aufliegt.

Vorzugsweise umfasst die Sensoreinrichtung wenigstens einen Beschleunigungssensor (aktiv oder passiv), insbesondere piezoelektrischen Sensor oder/und kapazitiven Sensor oder/und induktiven Sensor zur Erfassung eines irregulären Krafteinwirkungszustandes oder/und irregulären Bewegungszustandes des Funksenders. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform sind mehrere solcher Beschleunigungssensoren in unterschiedlichen Einbaulagen in dem Funksendegerät vorgesehen, um irreguläre Zustände erfassen zu können.

Die Sensoreinrichtung ist vorzugsweise mit einer Signalauswerteschaltung kombiniert, die dazu eingerichtet ist, die Sensorsignale auszuwerten und auf der Basis der Auswertung zu entscheiden, ob ein betreffender irregulärer Zustand eingetreten ist. Je nach Auswerteprogramm kann die Signalauswertung dynamische und/oder statische Zustände des Funksenders erfassen, wobei die dynamische Erfassung zeitliche Änderungen der Sensorsignale berücksichtigt.

Wenngleich unter den Begriff Arbeitsgerät sämtliche fernsteuerbaren Maschinen und Fördergeräte fallen sollen, so liegt ein Hauptaugenmerk der Erfindung auf der Fernsteuerung von Fördergeräten, insbesondere Hebezeugen.

Demgemäß ist Gegenstand der Erfindung auch ein Kran als Arbeitsgerät mit einer Funkfernsteuereinrichtung der vorstehend erläuterten Art, wobei der Kran Steuermittel umfasst, die bei Auslösung des Notsteuersignals die Arbeitsbewegungsfreiheitsgrade des Krans einschränken, insbesondere eine Notabschaltung wenigstens eines Arbeitsbewegungsfreiheitsgrades auslösen.

Sollte daher die Bedienungsperson die Kontrolle über das Funksendegerät verlieren, so dass das Gerät einen ungewöhnlichen Stoß erfährt oder/und eine Fallbewegung ausführt oder/und eine Schräge herabrollt, so wird eine unbeabsichtigte Kranaktivierung verhindert und vor allem eine Kranbewegung mit Gefährdungspotential durch Notabschaltung unterbunden.

Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf piktogrammartige 1–4 erläutert.
1 zeigt die Situation, dass eine Bedienungsperson das Funksendegerät gegen eine Wand anschlägt.
2 zeigt die Situation, dass das Funksendegerät nach Lösen von der Hand der Bedienungsperson ins Rollen gekommen ist.
3 zeigt die Situation, dass das Funksendegerät aus einer Höhe von ca. 1 Meter aus der Hand der Bedienungsperson gefallen ist.
4 zeigt die Situation, dass die Bedienungsperson das Funksendegerät einer anderen Person zuwirft.
1 zeigt schematisch eine Bedienungsperson 1 eines Krans (nicht gezeigt), welche in einer Hand ein Funksendegerät 3 einer Funkfernsteuereinrichtung nach der Erfindung hält und dieses Funksendegerät 3 in einer Notfallsituation gegen eine Wand 5 schlägt. Die Bedienungsperson 1 führt damit einen irregulären Krafteinwirkungszustand des Funksendegerätes 3 herbei, der von einer darin vorgesehenen Sensoreinrichtung mit Beschleunigungssensoren bzw. Lagesensoren detektiert wird und somit Anlass zur spezifischen Änderung des Funksendeverhaltens des Funksenders gibt. Diese Änderung des Funksendeverhaltens besteht darin, dass der Funksender zunächst aktiv ein Not-Aus-Steuersignal sendet und daraufhin in einen Ausschaltzustand übergeht, der zur Unterbrechung der Funkverbindung zur Funkempfangseinrichtung des Kranes führt. Bei Empfang des aktiven Not-Aus-Steuersignals durch die Funkempfangseinrichtung des Kranes kommt es zur Notabschaltung des Kranes (z.B. Auslösung eines Stopp-Signales zum kranseitigen Pilotschütz). Dies erfolgt mit einer möglichst geringen Verzögerung. Die Funkempfangseinrichtung ist ferner dazu eingerichtet, eine Notabschaltung des Krans auszulösen, wenn sie die Unterbrechung der Funkübertragung zwischen Funksender und Funkempfangseinrichtung feststellt (Passiv-Not-Aus-Zustand). Letzterer greift, falls das Not-Aus-Steuersignal nicht empfangen wurde.
Wenngleich vorstehend die Kombination aus aktiver und passiver Notabschaltung angesprochen worden ist, so kann bei anderen Ausführungsformen der Erfindung ausschließlich die aktive Notabschaltung bzw. ausschließlich die passive Notabschaltung vorgesehen sein, z.B. jeweils mit einer Ausschaltverzögerung von maximal zwei Sekunden.
Gemäß 1 muss die Bedienungsperson im Notfall nicht erst einen Not-Aus-Schalter an dem Funksendegerät 3 suchen und betätigen, sondern kann die Notfallsituation dadurch anzeigen, dass sie das Gerät an einem Widerstand 5 anschlägt (Schock-Off-Funktion). Die notwendige Schlagstärke zur Auslösung des Not-Aus-Steuersignals bzw. zur Funksignalunterbrechung ist vorzugsweise durch einen Programmeingriff am Sender einstellbar. Nach dem Abschalten des Funksenders kann dieser durch Eingabe eines PIN-Codes oder ggf. durch einen betreffenden Drucktaster wieder aktiviert werden.
Gemäß 2 hat die Bedienungsperson 1 das Funksendegerät 3 aus der Hand verloren, so dass es an einer Fläche 7 abrollt. Dies ist ein irregulärer Bewegungszustand, der von der Sensoreinrichtung erkannt und als solcher indiziert wird. Der Funksender 3 ändert in entsprechender Weise sein Funksendeverhalten durch Abgabe des Not-Aus-Steuerbefehls und danach durch Unterbrechung des Funkkontaktes zum Kran. Eine unbeabsichtigte Aktivierung des Krans bzw. Bewegungen mit Gefährdungspotential werden somit unterbunden. Eine solche Abschaltung wird auch ausgelöst, wenn bei dem hier besprochenen Ausführungsbeispiel das Funksendegerät 3 über eine Mindestdauer von z.B. zwei Sekunden mit der Frontseite (Bedienseite) nach unten auf einer Unterlage aufliegt. Nach dem Abschalten des Funksenders kann dieser wieder aktiviert werden.
3 zeigt die Situation, dass das Funksendegerät 3 der Bedienungsperson aus der Hand gefallen ist, und zwar mit einer Fallhöhe von ca. 1 Meter. Auch diese Situation entspricht einem irregulären Bewegungszustand des Funksendegerätes 3. Entsprechendes gilt für die in 4 angedeutete Situation, dass eine Bedienungsperson 1 das Funksendegerät 3 einer anderen Person 9 zuwirft. Die Sensoreinrichtung mit Beschleunigungssensoren erkennt diese Fallsituation, etwa durch Feststellung der "Quasi-Schwerelosigkeit" eines Elementes in dem Funksendegerät, und bewirkt nach den schon unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschriebenen Funksende- bzw. Funkunterbrechungsmethoden eine Notabschaltung des Kranes. Die Mindestfalldauer, ab der der Funksender den irregulären Bewegungszustand feststellt, kann einstellbar sein.
Vorzugsweise können sowohl die Sensitivität der Beschleunigungserfassung als auch die Überwachungstotzeiten (Abfallverzögerungen) durch einen Programmeingriff über eine Benutzeroberflächer im Display des Funksendegerätes programmiert werden. Dies kann in verschiedenen Hierarchieebenen vom Benutzer, dessen Supervisor, oder allein werksseitig vorgenommen werden.
Vorzugsweise können auch die oben beschriebenen möglichen Reaktionen:

a) aktive Abgabe eines Not-Aus-Steuersignals vom Funksender,
b) passive Not-Aus-Information durch Unterbrechung der Funkübertragung
c) Kombination aus a) und b) am Funksendegerät (geschützt durch Zugriffrechte)

Claims

Funkfernsteuereinrichtung für ein Arbeitsgerät, mit einem Funksender zum Senden von Steuerbefehlssignalen für das Arbeitsgerät und einer dem Arbeitsgerät zugeordneten Funkempfangseinrichtung zum Empfang von Steuerbefehlssignalen des Funksenders sowie zur Umsetzung der Steuerbefehlssignale in Steuersignale zur Steuerung von Arbeitsfunktionen des Arbeitsgerätes, dadurch gekennzeichnet, dass der Funksender eine Sensoreinrichtung zur Erfassung wenigstens eines irregulären Krafteinwirkungszustandes oder/und eines irregulären Bewegungszustandes oder/und wenigstens eines irregulären Lagezustandes des Funksenders aufweist und dazu eingerichtet ist, bei Feststellung des irregulären Zustandes sein Funksendeverhalten in spezifischer Weise zu ändern, und dass die Funkempfangseinrichtung dazu eingerichtet ist, bei Feststellung der spezifischen Änderung des Funksendeverhaltens des Funksenders ein Notsteuersignal auszulösen, um die Arbeitsfunktionen des Arbeitsgerätes in vorbestimmter Weise zu beeinflussen.
Funkfernsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Änderung des Funksendeverhaltens des Funksenders beinhaltet, dass er ein Notsignal sendet.
Funkfernsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die spezifische Änderung des Funksendeverhaltens des Funksenders beinhaltet, dass er seinen Funksendebetrieb unterbricht.
Funkfernsteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beeinflussung der Arbeitsfunktionen des Arbeitsgerätes durch dass Notsteuersignal beinhaltet, dass zumindest eine Arbeitsfunktion des Arbeitsgerätes gestoppt wird.
Funkfernsteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung wenigstens einen Beschleunigungssensor, insbesondere Piezosensor umfasst, um den betreffenden irregulären Zustand zu erfassen.
Funkfernsteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung wenigstens einen Lagesensor umfasst, der ein einen irregulären Lagezustand des Funksenders indizierendes Signal abgibt, wenn der Funksender in einer bestimmten Ausrichtung relativ zur Unterlage abgelegt ist.
Funkfernsteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensoreinrichtung mit einer Signalauswerteschaltung kombiniert ist, die dazu eingerichtet ist, die Sensorsignale auszuwerten und auf der Basis der Auswertung zu entscheiden, ob ein betreffender irregulärer Zustand eingetreten ist.
Funkfernsteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalauswerteschaltung einen irregulären Zustand indiziert, wenn der Funksender eine Fallbewegung ausführt.
Funkfernsteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalauswerteschaltung einen irregulären Zustand indiziert, wenn der Funksender eine Rollbewegung bzw. Taumelbewegung ausführt.
Kran als Arbeitsgerät mit einer Funkfernsteuereinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er Steuermittel umfasst, die bei Auslösung des Notsteuersignals die Arbeitsbewegungsfreiheitsgrade des Krans einschränken, insbesondere eine Notabschaltung wenigstens eines Arbeitsbewegungsfreiheitsgrades auslösen.