DE102008032603A1

DE102008032603A1 - Power supplying system for e.g. rechargeable battery, arranged at crane i.e. ladle casting crane, has inductive power generation units for generating electric current by movement of movable parts i.e. drive parts

Info

Publication number: DE102008032603A1
Application number: DE200810032603
Authority: DE
Inventors: Andreas Jeck
Original assignee: Schenck Process GmbH
Current assignee: Schenck Process Europe GmbH
Priority date: 2008-07-11
Filing date: 2008-07-11
Publication date: 2010-01-14

Abstract

The system has inductive power generation units e.g. power generator and synchronous generator (1), for generating electric current by movement of movable parts i.e. drive parts such as steel cables (2) and pulleys (3), of a crane. The power generation units comprise magnets and induction coils. The movable parts are moved in an area between the power generation units, where the movable parts adjust position of the crane. The movable parts are partially manufactured from ferromagnetic material or exhibit ferromagnetic material. An independent claim is also included for a method for supplying power to a power consumer.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zur Daten- und Energieversorgung von elektrischen Stromverbrauchern, die an einem Kran angeordnet sind. Die vorliegende Erfindung kann insbesondere zur autarken Energieversorgung von Messgeräten auf Krantraversen an Pfannengießkränen sowie an anderen mit Sensor- oder Wägetechnik ausgestatteten Kränen im Bereich der Stahlherstellung oder Stahlbearbeitung eingesetzt oder nachgerüstet werden.The The present invention relates to a system for data and power supply of electrical power consumers, which are arranged on a crane. The present invention can in particular for self-sufficient energy supply of measuring devices Krantraversen on ladle casting cranes as well on others with sensor or weighing technology equipped cranes used in the field of steelmaking or steelworking or retrofitted become.

Üblicherweise umfassen Gießkräne einen im Wesentlichen waagrecht ausgerichteten Kranarm, der auch als Krantraverse bezeichnet wird. Beispielsweise bei Turmdrehkränen ist die Krantraverse gegenüber dem Kranmast drehbar oder schwenkbar befestigt, um mit dem Kran einen möglichst großen Arbeitsbereich abdecken zu können. Ferner kann auf der Krantraverse eine Krankatze vorgesehen sein, die auf der Krantraverse fahrbar verschoben werden kann. Zur Beförderung von Lasten mit Hilfe von Kränen werden üblicherweise Stahlseile verwendet, die von einem Antriebsmotor über Seilwinden umgelenkt werden.Usually Casting cranes include one essentially horizontally oriented crane arm, which also serves as a crane crossmember referred to as. For example, in tower cranes is the crane cross-beam over the Crane mast rotatable or pivotally attached to the crane preferably large workspace to be able to cover. Furthermore, a crane trolley can be provided on the crane crossmember, the can be moved mobile on the crane cross. For transportation of loads with the help of cranes become common Steel cables used by a drive motor via winches be redirected.

Sowohl an der Krantraverse als auch an einer Krankatze können Messgeräte bzw. Sensoren vorgesehen sein, um Betriebsparameter des Krans zu ermitteln, wie z. B. die Gewichtsbelastung oder die Lastenverteilung des Krans. Die Sensorik bzw. Wägetechnik kann dabei beispielsweise Dehnungsmessstreifen, Piezo-Sensoren, sogenannte Wägedisks sowie Wägezellen oder Kombinationen unterschiedlicher Sensortechniken umfassen. Es können beispielsweise direkt in der Krantraverse Sensoren eingebaut werden, um verschiedene Betriebsparameter, z. B. sogenannte Prozessgewichtswerte des Krans während des Betriebs zu ermitteln. Dabei werden beispielsweise Wägesensoren eingesetzt zur Ermittlung der Gewichtsbelastung des Krans und insbesondere von dessen Kranarm bzw. Traverse.Either on the crane crossmember as well as on a crane trolley measuring devices or Sensors are provided to determine operating parameters of the crane, such as As the weight load or the load distribution of the crane. The sensors or weighing technology For example, strain gages, piezo sensors, so-called weighing discs as well as load cells or combinations of different sensor techniques. It for example can be installed directly in the crane crosshead sensors to different Operating parameters, eg. B. so-called process weight values of the crane while of the establishment. In this case, for example, weighing sensors used to determine the weight load of the crane and in particular from its crane arm or traverse.

Bei Pfannengießkränen im Bereich der Stahlherstellung oder Stahlbearbeitung wird zur Erfassung des Pfannengewichts unter anderem die sogenannte komplette Katzverwägung eingesetzt. Dabei werden zwischen dem Fahrzeugrahmen und den Fahrschemeln des Krans an mehreren Punkten sogenannte Wägesandwiches eingebaut, um die Kranbelastung zu ermitteln. Die Kosten für die Komponenten dieser Lösung und im Falle einer Produktionsunterbrechung sind jedoch außerordentlich hoch. Ferner ist hierbei eine eichfähige Anwendung nicht möglich, da nur Wägebalken eingesetzt werden können. Eine weitere bekannte Möglichkeit besteht in dem Einbau eines zusätzlichen Wägerahmens unter den Seilwinden des Krans. Die ist jedoch bei großen Pfannenkränen auf Grund der Komplexität vieler verschiedener Aggregate nicht möglich. Eine überwiegend angewendete Möglichkeit zur Lastenermittlung eines Krans ist der sogenannte Traverseneinbau, bei dem die Messgeräte auf der Krantraverse angeordnet werden. Dabei kann ein komplettes Sensorportfolio zu Anwendung kommen, vom Radialkraftaufnehmer über Wägebalken und Wägedisk bis hin zu höheren Anforderungen mit Wägezellen. Diese Messgeräte bedürfen einer entsprechenden Energieversorgung.at Ladle canning in the area steelmaking or steelworking is used to capture the Pfannengewichts used among other things the so-called complete Katzverwägung. It will be between the vehicle frame and the subframes of the Cranes built at several points so-called weighing sandwiches to to determine the crane load. The cost of the components of this solution and in the case of a production interruption, however, are extraordinary high. Furthermore, a verifiable application is not possible because only weighing beam can be used. A another known possibility consists in the installation of an additional Wägerahmens under the winches of the crane. However, this is on in large pan cranes Reason of complexity many different aggregates not possible. A predominantly applied option for determining the load of a crane is the so-called truss installation, where the meters are be arranged on the crane crossmember. It can be a complete Sensor portfolio, from the radial force transducer to the load beam and weighing disk up to higher Requirements with load cells. These meters need a corresponding energy supply.

Über ein Daten- und Energieversorgungskabel werden die ermittelten Betriebsparameter von den an der Krantraverse angeordneten Messgeräten bzw. Sensoren beispielsweise an eine Steuerungseinheit übermittelt, in der die erfassten Betriebsparameter oder Prozessgewichtswerte ausgewertet werden, um den Produktionsprozess und/oder den Betrieb des Krans zu überwachen und zu steuern. Das Daten- und Energieversorgungskabel dient neben der Übermittlung von Messdaten oder Steuerungssignalen auch zur Energieversorgung der Messgeräte bzw. Wägesensoren auf der Krantraverse. Das Daten- und Energieversorgungskabel ist jedoch durch die relativen Bewegungen der Krantraverse gegenüber dem Krankatze (welche auf der Katzbahn fährt) besonderen Beanspruchungen ausgesetzt, was zur Störung der Datenübertragung oder der Energieversorgung bis zur Zerstörung des Daten- und Energieversorgungskabels führen kann.About one Data and power supply cables become the determined operating parameters from the arranged on the crane crossmeters or sensors, for example transmitted to a control unit, in the detected operating parameters or process weight values be evaluated to the production process and / or operation to monitor the crane and to control. The data and power supply cable is used in addition to the transmission of measured data or control signals also for power supply the measuring devices or Weighing Sensors on the crane crossmember. The data and power supply cable is However, by the relative movements of the crane cross-beam against the Trolley (which runs on the trolley) special stresses exposed, causing disruption the data transmission or the power supply until the destruction of the data and power supply cable to lead can.

Dieser Einsatzort an bzw. auf der Krantraverse eines Pfannengießkrans stellt hohe Anforderungen an das Daten- und Energieversorgungskabel, das auch die Verbindung von der Krantraverse zu einer darüber liegenden Krankatze und Kranführerhaus herstellt.This Place of use on or on the crane cross-beam of a pancake crane high demands on the data and Power supply cable, which is also the connection from the crane crossmember to one about it lying crane and crane cab manufactures.

Neben der translatorischen oder rotierenden Bewegungen der in der Krantraverse befindlichen Umlenkrollen gegenüber der Krankatze bzw. gegenüber der Krantraverse und besonders wegen der hohen thermischen und mechanischen Belastung im Bereich der Stahlherstellung, wird das Daten- und Energieversorgungskabel mechanisch und thermisch stark belastet und dadurch häufig zerstört. Dies kann zu Unterbrechungen des Informationsaustauschs bezüglich der Prozessgewichtswerte führen bis hin zu Produktionsunterbrechungen, was die Kosten bei einem Produktionsausfall schnell ansteigen lässt. Es besteht daher ein großer Bedarf nach einer technischen Lösung zur Energieversorgung und Datenaustausch von Krantraversen, mit der die oben beschriebenen Probleme beseitigt werden.Next the translatory or rotating movements in the crane crossmember opposite pulleys the trolley or opposite the crane crossbeam and especially because of the high thermal and mechanical Strain in the field of steel making, becomes the data and power supply cable mechanically and thermally heavily loaded and thereby often destroyed. This may lead to interruptions of the exchange of information regarding the Process weight values lead up to down to production stoppages, what the cost of a production loss can rise quickly. There is therefore a big one Need for a technical solution for energy supply and data exchange of crane crossings, with the problems described above are eliminated.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch ein System zur Energieversorgung von Stromverbrauchern am Kran, insbesondere an Krantraversen, bei der auf ein Kabel zur Übermittlung von Daten oder Energie zur Krantraverse vollständig verzichtet werden kann. Mit der neuen Technik bzw. Lösung nach der vorliegenden Erfindung kann sowohl die Datenübermittlung als auch die Energieversorgung der Sensorik bzw. Wägetechnik an der Krantraverse kabellos („wireless”) erfolgen. Im Prinzip löst die vorliegende Erfindung die oben genannte Aufgabe, indem der Antrieb des Kranarms bzw. der Krantraverse oder der Krankatze zur Energiegewinnung für die Stromversorgung der Sensoren auf der Krantraverse oder auf der Krankatze genutzt wird. Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die von den Sensoren am Kran oder auf der Krantraverse ermittelten Daten kabellos per Funk an eine Steuerungseinheit übermittelt, die sich üblicherweise an einer Bodenstation befindet. Auf diese Weise können die am Kran, Krantraverse oder Krankatze angeordneten Messgeräte bzw. Sensoren ohne eine Kabelverbindung betrieben werden.The present invention solves this problem by a system for the power supply of electricity consumers on the crane, in particular on Krantraversen, in which ver completely on a cable for the transmission of data or energy to the crane crossmember can be canceled. With the new technology or solution according to the present invention, both the data transmission and the power supply of the sensor or weighing technology can be done wirelessly ("wireless") on the crane crossmember. In principle, the present invention achieves the above-mentioned object by using the drive of the crane arm or the crane cross-beam or the crane trolley for generating energy for the power supply of the sensors on the crane cross-beam or on the crane trolley. According to a further aspect of the present invention, the data determined by the sensors on the crane or on the crane cross-member are wirelessly transmitted by radio to a control unit, which is usually located at a ground station. In this way, the measuring devices or sensors arranged on the crane, crane cross member or crane trolley can be operated without a cable connection.

Die vorliegende Erfindung löst diese Aufgabe durch ein System zur Energieversorgung von Stromverbrauchern, die an einem Kran angeordnet sind, indem Stromerzeugungsmittel vorgesehen sind, die durch Bewegung eines oder mehrerer beweglicher bzw. rotierender Teile des Krans erfasst und zur Energiegewinnung genutzt werden. Dazu wird durch die Bewegung eines oder mehrerer beweglicher Teile des Krans metallisches oder ferromagnetisches Material im Wirkungsbereich induktiver Stromerzeugungsmittel bewegt, so dass ein elektrischer Strom erzeugt wird. Der Wirkungsbereich der induktiven Stromerzeugungsmittel ist dabei als der Bereich zu verstehen, dass in den induktiven Stromerzeugungsmittel ein elektrischer Strom induziert wird, wenn sich innerhalb Wirkungsbereich der induktiven Stromerzeugungsmittel ein elektrischer Leiter aus metallischem oder ferromagnetischem Material bewegt. Diese Induktion von elektrischem Strom ergibt sich aus der Bewegung elektrischer Leiter aus metallischem oder ferromagnetischen Material in einem Magnetfeld nach der sogenannten Lorentzkraft.The present invention solves this task through a system for the energy supply of electricity consumers, which are arranged on a crane by means of generating means are provided, by moving one or more moving or rotating Parts of the crane are captured and used for energy. This is done by moving one or more moving parts of the crane metallic or ferromagnetic material in the area of action moving inductive power generating means, so that an electric Electricity is generated. The scope of the inductive power generating means is understood as the area that in the inductive power generating means An electric current is induced when within range of the inductive power generating means an electrical conductor metallic or ferromagnetic material moves. This induction of electrical current results from the movement of electrical Ladder made of metallic or ferromagnetic material in one Magnetic field according to the so-called Lorentz force.

Die induktiven Stromerzeugungsmittel können insbesondere einen Stromgenerator oder einen Synchrongenerator umfassen, der durch Bewegung eines oder mehrerer beweglicher Teile des Krans angetrieben wird und dadurch elektrischen Strom zur Energieversorgung von Stromverbrauchern auf dem Kran erzeugt. Ferner kann der Kran Seilrollen oder Umlenkrollen aufweist, durch deren Rotation ein Stromgenerator bzw. Synchrongenerator betrieben wird. Dazu kann der Stromgenerator oder Synchrongenerator über einen Riemenantrieb oder über ein Getriebe von einer Seilscheibe des Krans angetrieben werden. Zusätzlich oder alternativ kann am Kran zumindest ein Stahlseil im Wirkungsbereich der induktiven Mittel derart angeordnet sein, dass bei Bewegung des Stahlseils in den induktiven Stromerzeugungsmitteln elektrischer Strom erzeugt wird.The Inductive power generating means may in particular a power generator or a synchronous generator generated by movement of a or more moving parts of the crane is driven and thereby electric power for the power supply of electricity consumers generated by the crane. Furthermore, the crane pulleys or pulleys has, by the rotation of a current generator or synchronous generator is operated. For this purpose, the power generator or synchronous generator via a Belt drive or over a transmission to be driven by a pulley of the crane. additionally or alternatively, at least one steel cable in the area of action can be attached to the crane the inductive means be arranged such that when moving of steel cord in inductive power generating means electrical Electricity is generated.

Die induktiven Stromerzeugungsmittel können Magnete und/oder Induktionsspulen umfassen. Die Bewegung eines oder mehrerer beweglicher Teile des Krans verursacht somit die Bewegung elektrischer Leiter aus metallischem oder ferromagnetischen Material im Wirkungsbereich der induktiven Stromerzeugungsmittel, wodurch ein elektrischer Strom in den induktiven Stromerzeugungsmitteln induziert wird. Die beweglichen Teile des Krans können Antriebsteile sein, durch die eine gewünschte Position des Krans einstellbar ist, durch die zumindest Teile des Krans bewegbar sind und/oder durch die der Kran Lasten transportieren kann. Beispielsweise umfassen die beweglichen Teile des Krans Seilrollen, Seilscheiben und/oder Stahlseile, durch die der Kran bewegt oder Lasten transportieren kann.The Inductive power generating means may magnets and / or induction coils include. The movement of one or more moving parts of the Cranes thus cause the movement of electrical conductors of metallic or ferromagnetic material in the range of action of the inductive power generating means, whereby an electric current in the inductive power generating means is induced. The moving parts of the crane can drive parts be through which a desired Position of the crane is adjustable, through which at least parts of the Cranes are movable and / or through which transport the crane loads can. For example, the moving parts of the crane include pulleys, sheaves and / or steel cables through which the crane moves or carries loads can.

Die beweglichen Teile des Krans können Seilscheiben und/oder Stahlseile umfassen, an denen eine Anzahl von Magneten derart angeordnet ist, dass die Anzahl von Magneten durch Bewegung der Seilscheibe oder des Stahlseils im Wirkungsbereich der induktiven Stromerzeugungsmittel bewegt wird, so dass ein elektrischer Strom erzeugt wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ein Akkumulator vorgesehen, der mit dem durch die induktiven Stromerzeugungsmittel erzeugten Strom aufgeladen wird. Der so aufgeladene Akkumulator kann die elektrische Energie auch dann an die Stromverbraucher abgeben, wenn die Stromerzeugungsmittel keinen Strom erzeugen. Ferner kann ein Funkdatenübertragungsmodul zum kabellosen Übertragung Austausch von Messdaten und/oder Steuerungssignalen zwischen den Messgeräten und einer Steuerungseinheit vorgesehen sein.The Moving parts of the crane can be pulleys and / or steel cables comprising a number of magnets is arranged such that the number of magnets by movement the pulley or the steel rope in the range of inductive Power generating means is moved, so that an electric current is produced. According to one preferred embodiment The present invention, an accumulator is provided with the the current generated by the inductive power generating means charged becomes. The so charged accumulator can the electrical energy even to the electricity consumers when the power generating means do not generate electricity. Furthermore, a wireless data transmission module for wireless transmission Exchange of measurement data and / or control signals between the measuring instruments and a control unit.

Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Rotation einer der Seilscheiben ausgenutzt, um durch induktive Stromerzeugungsmittel einen Strom zu erzeugen, der zur Energieversorgung der Messgeräte verwendet werden kann. Da sich die Seilscheiben während einer Hebe- und Senkbewegung der Krantraverse und/oder der Krankatze immer auch in einer Rotationsbewegung befinden, können die Seilscheiben als Antrieb genutzt werden, um einen Generator zur Energiegewinnung anzutreiben. Diese so gewonnene Energie kann für die Versorgung der Sensorik bzw. Wägetechnik auf der Krantraverse genutzt werden. Ferner wird ein Teil der gewonnen Energie zur Ladung eines Akkus genutzt. Dadurch kann die Notwendigkeit des Verbindungskabels zur Energieversorgung der Messgeräte bzw. Wägetechnik auf der Krantraverse eliminiert werden.According to one embodiment The present invention is the rotation of one of the sheaves exploited to power through inductive power generating means to generate, which used to power the meters can be. As the pulleys during a lifting and lowering movement the crane crossbeam and / or the crane trolley are always in a rotational movement, can The pulleys are used as a drive to drive a generator to power to generate energy. This energy can be won for the Supply of sensors or weighing technology be used on the crane cross. Furthermore, a part of the won Energy used to charge a battery. This may be the need the connection cable for the power supply of the measuring devices or weighing be eliminated on the crane crossmember.

Dazu kann beispielsweise ein Synchrongenerator über einen Keilriemen direkt von der Seilrolle oder Seilscheiben angetrieben werden, der dadurch die erforderliche Energie bzw. Stromversorgung für die an der Krantraverse angeordneten Sensoren liefert. Die Seilrolle ist mit einer zusätzlichen Riemenscheibe ausgestattet, um die Antriebsbewegung an die Achse des Synchrongenerators abzugeben. Alternativ kann die Seilscheibe selbst als Ferritanker eines induktiven Stromgenerators bzw. eines Dynamos dienen kann, der den für den Betrieb der Messgeräte auf der Krantraverse erforderlichen Strom liefert. Dazu muss eine oder mehrere Seilscheiben zumindest teilweise aus ferromagnetisches Material gefertigt sein oder solches Material aufweisen, das durch die Rotation der Seilscheibe im Wirkungsbereich oder zwischen den induktiven Stromerzeugungsmitteln oder Magneten bewegt wird und nach dem Prinzip eines Dynamos einen elektrischen Strom induziert.For this purpose, for example, a synchronous generator via a V-belt directly from the pulley or sheaves are driven, which thereby lie the required energy or power supply for the sensors arranged on the crane crossmember fert. The pulley is equipped with an additional pulley to deliver the drive movement to the axis of the synchronous generator. Alternatively, the sheave itself can serve as a ferrite anchor of an inductive current generator or a dynamo, which supplies the power required for the operation of the measuring devices on the crane crossmember. For this purpose, one or more pulleys must be at least partially made of ferromagnetic material or have such material, which is moved by the rotation of the sheave in the sphere or between the inductive power generating means or magnets and induces an electric current according to the principle of a dynamo.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird die Bewegung der Zugseile des Krans ausgenutzt, um durch induktive Mittel einen Strom zu erzeugen, der zur Energieversorgung der Messgeräte verwendet werden kann. Da sich die Zugseile während einer Hebe- und Senkbewegung des Krans ebenfalls in Bewegung befinden, können die Zugseile als Antrieb genutzt werden, um einen Generator zur Energiegewinnung anzutreiben. Diese so gewonnene Energie kann für die Versorgung der Sensorik bzw. Wägetechnik auf der Krantraverse genutzt werden. Dadurch ist ebenfalls die Notwendigkeit eines Verbindungskabel zur Energieversorgung der Messgeräte bzw. Wägetechnik auf der Krantraverse beseitigt.According to one another embodiment The present invention relates to the movement of the hauling cables of the crane exploited to generate by inductive means a current, the can be used to power the meters. There the tension cables during a lifting and lowering movement of the crane are also in motion, can they Traction cables are used as a drive to generate a generator for energy drive. This energy can be used to supply the sensors or weighing be used on the crane cross. This is also the need a connection cable for the power supply of the measuring devices or weighing eliminated on the crane crossmember.

Dazu kann beispielsweise das Zugseil selbst als Ferritanker eines induktiven Stromgenerators bzw. eines Dynamos dienen, der den für den Betrieb der Messgeräte auf der Krantraverse erforderlichen Strom erzeugt. Es können ein oder mehrere Zugseile zumindest teilweise aus ferromagnetischem Material gefertigt sein oder ferromagnetisches Material enthalten, das durch die Rotation der Seilscheibe zwischen induktiven Stromerzeugungsmittel oder Magneten hindurch bewegt wird. Da die Zugseile in der Regel aus Stahl gefertigt sind, weisen die üblicherweise verwendeten Zugseile bereits ferromagnetisches Material auf.To For example, the pull rope itself as a ferrite anchor of an inductive Stromgenerators or a dynamo serve, the for the operation of the Measuring device generated electricity required on the crane crossmember. It can be or more pull ropes at least partially made of ferromagnetic Be made of material or contain ferromagnetic material, by the rotation of the pulley between inductive power generating means or magnet is moved through. As the pull ropes usually are made of steel, have the commonly used pull ropes already ferromagnetic material on.

Es ist wäre auch möglich, dass an einem Zugseil oder an einer Umlenkrolle des Krans induktive Stromerzeugungsmittel oder Magnete angeordnet sind, die bei Bewegung in den Wirkungsbereich von ferromagnetischem Material bewegt werden. Durch die Bewegung des Zugseils mit ferromagnetischem Material zwischen induktiven Stromerzeugungsmitteln oder Magneten wird wiederum nach dem Prinzip eines Dynamos aufgrund der wirkenden Lorentzkraft ein elektrischer Strom induziert, der zur Energieversorgung der Messgeräte bzw. Sensoren verwendet werden kann. Diese Ausführungsform hat den Vorteil, dass zur Stromerzeugung keinerlei Riemenantrieb oder Getriebe zur Übertragung der Bewegung der beweglichen Teile des Krans, wie z. B. Seilscheiben oder Zugseilen, auf die stromerzeugenden Stromerzeugungsmittel erforderlich sind. Stattdessen erfolgt die Stromerzeugung durch die berührungslose Wechselwirkung zwischen den beweglichen Teilen des Krans und den induktiven Stromerzeugungsmitteln, wie z. B. Spulen oder Magneten.It is would be also possible, that inductive on a pull rope or on a pulley of the crane Electricity generating means or magnets are arranged during movement be moved into the sphere of action of ferromagnetic material. By moving the pull rope with ferromagnetic material between Inductive power generation means or magnet is in turn after the principle of a dynamo due to the effective Lorentz force induced electrical current, which is used to power the measuring devices or Sensors can be used. This embodiment has the advantage that for power generation any belt drive or transmission for transmission the movement of the moving parts of the crane, such. B. pulleys or traction cables required on the electricity generating means are. Instead, the power is generated by the non-contact Interaction between the moving parts of the crane and the inductive power generation means, such as. B. coils or magnets.

Die somit gewonnene elektrische Energie kann über eine akkuspezifische Ladeelektronik beispielsweise einem Silizium Ionen-Akkumulator zugeführt werden, der die Stromversorgung für alle Komponenten der Messgeräte bzw. der Sensorik bereitstellt. Während durch die Bewegung des Krans, seiner Zugseile und Umlenkrollen auf die oben beschriebenen Weise Strom erzeugt wird, können die Messgeräte mit elektrischer Energie versorgt und/oder Akkumulatoren aufgeladen werden. Wenn der Kran nicht bewegt, aber dennoch Messdaten von den Messgeräten angefordert werden, kann die elektrische Energieversorgung durch einen oder mehrere zuvor aufgeladene Akkumulatoren bereitgestellt werden. Auf diese Weise ist die Energieversorgung der Messgeräte am Kran auch dann sichergestellt, wenn sich der Kran nicht bewegt und damit weder durch Seilscheiben noch durch Zugseile des Krans ein Stromgenerator bewegt wird.The thus obtained electrical energy can be via a battery-specific charging electronics be supplied to a silicon ion accumulator, for example, the power supply for all components of the measuring instruments or the sensor provides. While by the movement of the Cranes, its traction cables and pulleys on the above Way electricity is generated the measuring devices supplied with electrical energy and / or rechargeable batteries become. If the crane does not move, but still requested measurement data from the gauges can be, the electrical power supply by one or several previously charged accumulators are provided. On this way is the power supply of the measuring devices to the crane even if the crane does not move and with it neither by pulleys nor by pulling cables of the crane, a power generator is moved.

Nach einem weiten Aspekt der vorliegenden Erfindung können die Daten der Messgeräte durch eine schnurlose Funkdatenübertragung an eine Steuerungseinheit oder an eine Analyseeinheit übermittelt werden. Ferner können Steuerungssignale von der Steuerungseinheit über die kabellose Funkdatenübertragung an die Messgeräte übermittelt werden. Es kann sich dabei um eine bidirektionale Funkdatenübertragung handeln, bei der über einen oder mehrere Kanäle in beiden Richtungen Daten oder Steuerungssignale seriell oder parallel zwischen der Steuerungseinheit und den Messgeräten übermittelt werden.To In a broad aspect of the present invention, the data of the measuring devices can be determined by a wireless radio data transmission transmitted to a control unit or to an analysis unit become. Furthermore, can Control signals from the control unit via the wireless radio data transmission transmitted to the measuring devices become. It can be a bidirectional wireless data transmission act at the over one or more channels in both directions, data or control signals serially or in parallel transmitted between the control unit and the measuring devices.

Die oben genannte Aufgabe wird mit der vorliegenden Erfindung ferner gelöst durch ein Verfahren zur Energieversorgung von Stromverbrauchern, die an einem Kran angeordnet sind, bei dem über Stromerzeugungsmittel durch die Bewegung eines oder mehrerer beweglicher Teile des Krans elektrischer Strom erzeugt wird, der zur Energieversorgung der Stromverbraucher verwendet werden kann. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird mit dem durch die Stromerzeugungsmittel erzeugten Strom ein Akkumulator aufgeladen, aus dem die Energieversorgung der am Kran angeordneten Stromverbraucher bereitgestellt wird. Mit dem erfindungsgemäß erzeugten Strom können am Kran angeordnete Messgeräte, Messsensoren, Funkdatenübertragungsmodule oder Steuerungsmodule mit elektrischer Energie versorgt werden.The The above object is further achieved with the present invention solved by a method of supplying energy to power consumers who are arranged on a crane, in which via power generating means through the movement of one or more moving parts of the crane electrical Electricity is generated, which is used to power the electricity consumers can be used. According to one advantageous embodiment of the method is generated with that generated by the power generating means Electricity charged an accumulator from which the power supply the arranged on the crane power consumers is provided. With produced according to the invention Electricity can measuring devices arranged on the crane, Measuring sensors, radio data transmission modules or control modules are supplied with electrical energy.

Besondere Ausgestaltungen und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben. Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Zu den Zeichnungen:Special Embodiments and advantageous embodiments of the invention are in the subclaims specified. The invention will be described below with reference to exemplary embodiments and the attached Drawings closer explained. To the drawings:

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zur Energieversorgung von elektrischen Stromverbrauchern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; 1 shows a schematic representation of a system for supplying power to electric power consumers according to an embodiment of the present invention;

2 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zur Energieversorgung von elektrischen Stromverbrauchern, insbesondere Messgeräten an einem Kran gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und 2 shows a schematic representation of a system for supplying power to electrical consumers, in particular measuring devices on a crane according to another embodiment of the present invention; and

3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Systems zur Energieversorgung von elektrischen Stromverbrauchern an einem Kran gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3 shows a perspective view of a system for supplying power to electrical loads on a crane according to an embodiment of the present invention.

In 1 ist eine schematische Darstellung eines Systems zur Energieversorgung von elektrischen Stromverbrauchern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Bei der in 1 dargestellten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist lediglich eine Seilscheibe bzw. Umlenkrolle 3 eines Krans gezeigt, an der eine Riemenscheibe 4 angeordnet ist, die einen wesendlich geringeren Durchmesser aufweist als die Seilscheibe bzw. Umlenkrolle 3. Sowohl die Riemenscheibe 4 als auch die Seilscheibe 3 haben somit eine gemeinsame Achse 8. Die Seilscheibe 3 dient der Umlenkung eines Antriebsseiles 2, das zur Bewegung beweglicher Teile des Krans (nicht dargestellt) dient.In 1 1 is a schematic illustration of a system for powering electrical consumers according to an embodiment of the present invention. At the in 1 illustrated embodiment of the present invention is merely a pulley or pulley 3 a crane shown at the a pulley 4 is arranged, which has a considerably smaller diameter than the pulley or pulley 3 , Both the pulley 4 as well as the pulley 3 thus have a common axis 8th , The pulley 3 serves to deflect a drive cable 2 , which is used to move moving parts of the crane (not shown).

Das Antriebsseil 2 besteht häufig aus einem oder mehreren parallel angetriebenen Stahlseilen und kann beispielsweise zur Bewegung eines Lasthakens des Krans oder zur Schwenkbewegung eines Kranarms dienen. Dazu wird das Antriebsseil 2 von einem Antriebsmotor (nicht dargestellt), der auf der Krankatze angeordnet ist, angetrieben und über eine Anzahl von Seilscheiben 3 umgelenkt, wobei die Seilscheiben 3 von dem angetriebenen Stahlseil 3 in Rotation versetzt wird. Da an der Seilscheibe bzw. Umlenkrolle 3 die Riemenscheibe 4 angeordnet ist, wird diese ebenfalls in Rotation um die Achse 8 versetzt. Auf der Riemenscheibe 4 ist ein Riemen 5 aufgelegt, der mit der Antriebsachse eines Stromgenerators oder Synchrongenerators 1 verbunden ist. Wenn die Seilscheibe 3 und die Riemenscheibe 4 von dem Stahlseil 3 in Rotation versetzt wird, dann wird auch der Stromgenerator 1 angetrieben, wodurch der Stromgenerator 1 elektrischen Strom erzeugt.The drive cable 2 often consists of one or more parallel driven steel cables and can for example be used to move a load hook of the crane or for pivotal movement of a crane arm. This is the drive cable 2 from a drive motor (not shown) disposed on the trolley and driven by a number of sheaves 3 deflected, with the pulleys 3 from the driven steel cable 3 is set in rotation. As on the pulley or pulley 3 the pulley 4 is arranged, this is also in rotation about the axis 8th added. On the pulley 4 is a belt 5 placed on top of the drive axle of a power generator or synchronous generator 1 connected is. If the pulley 3 and the pulley 4 from the steel cable 3 is rotated, then also the power generator 1 driven, causing the power generator 1 generates electricity.

Der von dem Generator 1 erzeugte elektrischen Strom kann zur Energieversorgung von Stromverbrauchern, wie z. B. Messsensoren, verwendet werden, die am Kran, insbesondere auf der Krantraverse oder auf der Krankatze angeordnet sind. Gemäß dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird folglich die Rotationsbewegung einer Seilscheiben oder Umlenkrollen 3 für ein Antriebsseil 2 ausgenutzt, die beispielsweise die Krantraverse und/oder die Krankatze antreiben, um einen Stromgenerator 1 zur Energiegewinnung anzutreiben. Die gewonnene Energie kann für die Versorgung der Wägetechnik oder Sensorik auf der Krantraverse verwendet werden, wodurch die Notwendigkeit des Verbindungskabels zu einer externen Stromversorgung eliminiert ist. Der für die Energieversorgung der Wägetechnik oder Sensorik auf der Krantraverse erforderliche Strom wird somit in unmittelbarer Nähe zu den Stromverbrauchern auf der Krantraverse selbst erzeugt und muss daher nicht über ein störungsanfälliges Kabel von einer weit entfernten Stromquelle zugeführt werden.The one from the generator 1 generated electrical power can be used to power consumers, such. As measuring sensors are used, which are arranged on the crane, in particular on the crane crossmember or on the crane trolley. According to this embodiment of the present invention, therefore, the rotational movement of a pulleys or pulleys 3 for a drive cable 2 exploited, for example, drive the crane crosshead and / or the trolley to a power generator 1 to power to generate energy. The energy gained can be used to power the weighing technology or sensors on the crane crosshead, eliminating the need for the connection cable to an external power supply. The power required for the power supply of the weighing or sensor technology on the crane crosshead is thus generated in the immediate vicinity of the power consumers on the crane crosshead itself and therefore does not have to be fed via a fault-prone cable from a far-away power source.

In 2 ist eine schematische Darstellung eines Systems zur Energieversorgung von elektrischen Stromverbrauchern, insbesondere Messgeräten an einem Kran gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die in 2 dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der in 1 gezeigten Ausführungsform im Prinzip ähnlich. Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform sind gegenüber der in 1 gezeigten Ausführungsform weitere Komponenten für einen notwendigen Einsatz der vorliegenden Erfindung dargestellt.In 2 is a schematic representation of a system for supplying power to electrical consumers, in particular measuring devices are shown on a crane according to another embodiment of the present invention. In the 2 illustrated embodiment of the present invention is the in 1 shown embodiment in principle similar. At the in 2 embodiment shown are opposite to in 1 shown embodiment further components for a necessary use of the present invention.

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsform wird wiederum die Achse 6 eines Stromgenerators 1 über einen Antriebsriemen 5 angetrieben, der auf einer Riemenscheibe 4 aufliegt, die über eine gemeinsame Achse 8 mit einer Seilscheibe bzw. Umlenkrolle 3 gekoppelt ist, die ihrerseits durch Antriebsseile bzw. Stahlseile 2 angetrieben werden. Der Stromgenerator 1 erzeugt elektrischen Strom, der in einen Akkumulator 12 eingespeist wird.At the in 2 The embodiment shown again becomes the axis 6 a power generator 1 via a drive belt 5 driven, on a pulley 4 rests on a common axis 8th with a pulley or pulley 3 coupled, in turn, by drive cables or steel cables 2 are driven. The power generator 1 generates electrical current that enters an accumulator 12 is fed.

In Abhängigkeit des Designs der Krantraverse können die Sensoren 10 auf unterschiedliche Weise an der Krantraverse angeordnet sein, um das Gewicht der am Kranhaken 9 hängenden Masse zu ermitteln. Die Messdaten werden über Datenleitungen 11 an ein Steuerungsmodul 13 übermittelt, wo die Messdaten gesammelt und ausgewertet werden können. Die von den Messsensoren 10 erfassten Messdaten können ferner über Datenleitungen 11 an ein Funkdatenübertragungsmodul 14 weitergeleitet werden, das die Messdaten per Funkdatenübertragung an eine externe Steuerungseinheit (nicht gezeigt) übermitteln kann. Über das Funkdatenübertragungsmodul 14 können ferner Steuerungssignale zwischen den Komponenten der Wägetechnik bzw. Sensorik auf der Krantraverse und der externen Steuerungseinheit ausgetauscht werden.Depending on the design of the crane crossbeam, the sensors can 10 be arranged in different ways on the crane crossbeam to the weight of the crane hook 9 to determine hanging mass. The measured data are transmitted via data lines 11 to a control module 13 transmitted where the measurement data can be collected and evaluated. The of the measuring sensors 10 recorded measurement data can also via data lines 11 to a wireless data transmission module 14 be forwarded, which can transmit the measurement data by radio data transmission to an external control unit (not shown). Via the wireless data transmission module 14 Furthermore, control signals between the components of the weighing or sensor technology on the crane crossbeam and the external control unit.

Sowohl das Steuerungsmodul 13 als auch das Funkdatenübertragungsmodul 14 sind über Stromversorgungsleitungen 15 mit dem Akkumulator 12 verbunden. Dadurch können das Steuerungsmodul 13, das Funkdatenübertragungsmodul 14 und über das Steuerungsmodul 13 die Messsensoren 10 vom Akkumulator 12 mit Strom versorgt werden. Durch die Pufferwirkung des Akkumulators 12 können die Stromverbraucher 10, 12, 13 und 14 auch dann mit elektrischer Energie versorgt werden, wenn die Seilscheibe bzw. Umlenkrolle 3 und damit der Stromgenerator 1 stillstehen.Both the control module 13 as well as the wireless data transmission module 14 are via power supply lines 15 with the accumulator 12 connected. This allows the control module 13 , the wireless data transmission module 14 and via the control module 13 the measuring sensors 10 from the accumulator 12 be powered. Due to the buffer effect of the accumulator 12 can the electricity consumers 10 . 12 . 13 and 14 be supplied with electrical energy even if the pulley or pulley 3 and thus the power generator 1 stand still.

In 3 ist eine perspektivische Darstellung eines Systems zur Energieversorgung von elektrischen Stromverbrauchern an einem Kran gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Die in 3 dargestellte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung funktioniert ebenfalls nach dem Prinzip der in 1 gezeigten Ausführungsform. In 3 ist eine Einbausituation der vorliegenden Erfindung auf einer Krankonstruktion bzw. auf der Krantraverse 7 eines Krans dargestellt. Dazu ist auf der Krankonstruktion bzw. auf der Krantraverse 7 ein Tragegestell 16 befestigt, auf der ein Stromgenerator bzw. Synchrongenerator 1 angeordnet ist. Die um ihre Achse 8 rotierende Seilscheibe 3 treibt über den Riemen 5 die Achse 6 des Stromgenerators 1 an, der dadurch elektrischen Strom erzeugt. Die so erzeugte Energie kann einem Akkumulator zugeführt und damit für die Versorgung der Stromverbraucher bzw. der Sensorik auf der Krantraverse 7 verwendet werden, wodurch die Notwendigkeit des Verbindungskabels zu einer externen Stromversorgung eliminiert ist.In 3 FIG. 3 is a perspective view of a system for powering electrical consumers on a crane according to an embodiment of the present invention. FIG. In the 3 illustrated embodiment of the present invention also works on the principle of in 1 shown embodiment. In 3 is a mounting situation of the present invention on a crane construction or on the crane crossmember 7 of a crane. This is on the crane construction or on the crane crossmember 7 a carrying frame 16 fixed on which a power generator or synchronous generator 1 is arranged. The around her axis 8th rotating pulley 3 drives over the belt 5 the axis 6 of the power generator 1 on, thereby generating electricity. The energy thus generated can be supplied to an accumulator and thus for the supply of the power consumers or the sensors on the crane crossmember 7 can be used, eliminating the need for the connection cable to an external power supply.

In der vorliegenden Beschreibung wurden exemplarische Ausführungsformen im Detail beschrieben und in der beigefügten Zeichnung dargestellt. Solche Ausführungsbeispiele sind lediglich illustrativ zu verstehen und nicht einschränkend für den Schutzbereich der Erfindung auszulegen. Es wird deshalb darauf hingewiesen, dass verschiedene Modifikationen an den beschriebenen, dargestellten oder anderen Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden können, ohne von dem durch die beigefügten Ansprüche definierten Schutzumfang und dem Kern der Erfindung abzuweichen.In The present description has provided exemplary embodiments described in detail and shown in the accompanying drawing. Such embodiments are merely illustrative and not limiting for the scope of protection to interpret the invention. It is therefore noted that various modifications to the described, illustrated or other embodiments the invention can be made without departing from the scope defined by the appended claims and to deviate from the gist of the invention.

11: Stromgenerator bzw. Synchrongeneratorpower generator or synchronous generator
22: Antriebsseile bzw. Stahlseiledrive cables or steel cables
33: Seilscheiben bzw. Umlenkrollensheaves or pulleys
44: Riemenscheibepulley
55: Antriebsriemendrive belts
66: Achse des Stromgenerators bzw. Synchrongenerators 1 Axis of the current generator or synchronous generator 1
77: Krankonstruktion bzw. Krantraversecrane construction or crane cross
88th: Achse der Seilscheibe 3 und Riemenscheibe 4 Axle of the pulley 3 and pulley 4
99: Kranhakencrane hook
1010: Messsensormeasuring sensor
1111: MessdatenleitungenMeasurement data lines
1212: Akkumulatoraccumulator
1313: Steuerungseinheitcontrol unit
1414: FunkdatenübertragungseinheitRadio data transmission unit
1515: StromversorgungsleitungenPower lines
1616: Tragegestell für den Stromgenerator bzw. Synchrongenerator 1 Carrying rack for the power generator or synchronous generator 1

Claims

Energy supply system for electricity consumers ( 12 . 13 . 14 ) arranged on a crane, characterized in that power generating means ( 1 ) provided by movement of one or more moving parts ( 2 . 3 ) of the crane generate electricity.

System according to the preceding claim, wherein the movement of one or more moving parts ( 2 . 3 ) of the crane in the area of effect between inductive power generating means ( 1 ), whereby an electric current in the inductive power generating means ( 1 ) is induced.

System according to one of the two preceding claims, wherein by movement of one or more moving parts ( 2 . 3 ) of the crane ferromagnetic material in the range of inductive power generating means ( 1 ) is moved, so that an electric current is generated.

A system according to the preceding claim, wherein the inductive power generating means ( 1 ) Comprise magnets and / or induction coils.

System according to one of the preceding claims, wherein the moving parts ( 2 . 3 ) of the crane drive parts ( 2 . 3 ), by which a desired position of the crane is adjustable, through which at least parts ( 9 ) of the crane are movable and / or through which the crane can transport loads.

System according to one of the preceding claims, wherein the moving parts ( 2 . 3 ) of the crane pulleys, sheaves ( 3 ) and / or steel cables ( 2 ).

System according to one of the preceding claims, wherein the power generating means comprise at least one current generator or synchronous generator ( 1 ) obtained by moving one or more moving parts ( 2 . 3 ) is driven by the crane and thereby electrical power to Energiever supply of electricity consumers ( 12 . 13 . 14 ) on the crane.

System according to one of the preceding claims, wherein the crane has pulleys or pulleys ( 3 ), by the rotation of which a current generator or a synchronous generator ( 1 ) is operated.

System according to the preceding claim, wherein the power generator or synchronous generator ( 1 ) via a belt drive ( 4 . 5 . 6 ) or a gear from the sheave ( 3 ) of the crane is driven.

System according to one of the preceding claims, wherein the moving parts ( 2 . 3 ) of the crane are at least partially made of ferromagnetic material or have ferromagnetic material.

System according to one of the preceding claims, wherein at least one steel cable ( 2 ) in the range of inductive power generating means ( 1 ) is arranged such that when moving the steel cable ( 2 ) in the inductive power generating means ( 1 ) Electric power is generated.

System according to one of the preceding claims, wherein the moving parts ( 2 . 3 ) of the crane sheaves ( 3 ) and / or steel cables ( 2 ), on which a number of magnets are arranged such that the number of magnets by movement of the sheave ( 3 ) or the steel cable ( 2 ) in the range of inductive power generating means ( 1 ) is moved, so that an electric current is generated.

System according to one of the preceding claims, wherein at least one accumulator ( 12 ) provided with by the power generating means ( 1 ) is rechargeable.

System according to one of the preceding claims, wherein a control module ( 13 ) for the control of measuring sensors ( 10 ) on the crane and / or for evaluation of measuring signals of the measuring sensors ( 10 ) is provided.

System according to one of the preceding claims, wherein a radio data transmission module ( 14 ) for the wireless transmission of measurement data of the measuring sensors ( 10 ) and / or control signals is provided.

System according to the preceding claim, wherein the power supply of the radio data transmission module ( 14 ) by the power generating means ( 1 ) electricity is generated.

Method for supplying energy to power consumers ( 12 . 13 . 14 ), which are arranged on a crane, characterized in that via power generating means ( 1 ) by the movement of one or more moving parts ( 2 . 3 ) of the crane electrical power is generated, which is used to power the power consumers ( 12 . 13 . 14 ) is used.

Method according to the preceding claim, wherein with the by the power generating means ( 1 ) generated an accumulator ( 12 ), from which the power supply of the power consumers arranged on the crane ( 12 . 13 . 14 ) provided.

Method according to one of the two preceding claims, with which by the power generating means ( 1 ) generated on the crane measuring instruments, measuring sensors ( 10 ), Radio data transmission modules ( 14 ) and / or control modules ( 13 ) are supplied with electrical energy.