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Die Erfindung betrifft ein fluidbetriebenes Hebezeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines fluidbetriebenen Hebezeugs.
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Hebezeuge sind in vielfältiger Ausgestaltung aus dem Stand der Technik bekannt und werden dabei insbesondere zum schwebenden Heben und Bewegen von Lasten verwendet. Dazu wird die Last üblicherweise mittels eines Hakens oder einer anderen Befestigung an einer Kette, einem Seil oder dergleichen festgelegt und die Kette bzw. das Seil mittels eines Antriebs bewegt. Der Antrieb umfasst dabei einen Motor, zumeist ein Getriebe sowie weitere Bauteile. Bei einem fluidbetriebenen Hebezeug wird der Motor hydraulisch oder pneumatisch angetrieben, sodass für den Antrieb keine Stromversorgung des Hebezeugs notwendig ist.
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Zur Ansteuerung des Hebezeugs ist typischerweise ein Handbedienteil vorgesehen, das bei einem fluidbetriebenen Hebezeug typischerweise ebenfalls fluidbetrieben und über Fluidleitungen mit dem Hebezeug verbunden ist. Ein Vorteil dieser Hebezeuge besteht darin, dass lediglich eine Versorgung mit dem Betriebsfluid, jedoch kein elektrischer Anschluss zum Betrieb des Hebezeugs notwendig ist. Jedoch führen besonders lange Fluidleitungen des Handbedienteils zu einer Steuerverzögerung aufgrund des großen Innenvolumens der Fluidleitungen und werden daher durch einen Benutzer häufig als ungenau sowie träge empfunden.
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Darüber hinaus sind Hebezeuge bekannt, die mit einer Funkfernbedienung betrieben werden. Jedoch muss dann auch bei einem ausschließlich pneumatisch betriebenen Hebezeug durchgängig ein Netzteil zur Versorgung des Empfängers der Funkfernbedienung im Bereich des Hebezeugs angeschlossen sein. Aufgrund der typischen Positionierung des Hebezeugs in einer erhöhten Position, beispielsweise an einer Hallendecke, ist jedoch eine entsprechende Stromversorgung, insbesondere beim Nachrüsten eines bestehenden fluidbetriebenen Hebezeugs, nur schwer möglich, da gewöhnlich im Bereich des Hebezeugs keine Stromversorgung vorgesehen ist. Der zusätzliche Aufwand der Verkabelung macht die Montage eines solchen Hebezeugs sehr aufwändig und teuer und zudem erhöht auch das benötigte Netzteil den Preis des Hebezeugs nicht unwesentlich.
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Schließlich kann ein solcher Empfänger für eine Funkfernbedienung eines fluidbetriebenen Hebezeugs auch mittels einer Batterie mit Strom versorgt werden, die jedoch regelmäßig getauscht werden muss, was aufgrund der gewöhnlichen Montagesituation eines Hebezeugs, typischerweise im Bereich einer Hallendecke, aufwändig und gefährlich ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein fluidbetriebenes Hebezeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines fluidbetriebenen Hebezeugs bereitzustellen, wobei das Hebezeug besonders günstig herzustellen und zu montieren ist und dabei dauerhaft sowie ohne häufige Wartung zuverlässig betrieben werden kann.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein fluidbetriebenes Hebezeug gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zum Betreiben eines fluidbetriebenen Hebezeugs gemäß Anspruch 9 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Das erfindungsgemäße fluidbetriebene Hebezeug zum Heben von Lasten weist eine Fluidzuleitung zum Zuführen eines Betriebsfluides zum Hebezeug, einen am Hebezeug angeordneten und/oder mit der Fluidzuleitung verbundenen Generator zum Erzeugen von Strom, insbesondere mittels des Betriebsfluids, und wenigstens einen elektrischen Verbraucher am Hebezeug auf, der mittels des vom Generator erzeugten Stroms betrieben wird.
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Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines fluidbetriebenen Hebezeugs weist als Verfahrensschritte zunächst ein Zuleiten eines Betriebsfluids über eine Fluidzuleitung zum Hebezeug, gefolgt von einem Zuführen des Betriebsfluids zu einem Generator des Hebezeugs und einem Erzeugen von Strom im Betrieb des Hebezeugs und/oder mittels des Betriebsfluids auf. Der erzeugte Strom wird dann zu wenigstens einem elektrischen Verbraucher des Hebezeugs weitergeleitet.
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Die Erfinder haben erkannt, dass ein Generator in einfacher Weise eine permanente Stromversorgung des wenigstens einen Verbrauchers während des Betriebs des Hebezeugs ohne eine Notwendigkeit einer externen Stromversorgung oder eines regelmäßigen Ladens eines Betriebsakkus ermöglicht. Dadurch kann das Hebezeug mit geringem Wartungsaufwand betrieben und leicht an einem beliebigen Ort installiert werden, an dem lediglich Leitungen für das Betriebsfluid vorhanden sind.
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Ein fluidbetriebenes Hebezeug ist grundsätzlich ein Hebezeug zum Heben von Lasten, bei dem wenigstens die zum Heben und/oder zum Absenken der Last vorgesehene Antriebseinheit, insbesondere ein Motor, mittels des Betriebsfluids angetrieben wird. Dabei wird das Hebezeug bevorzugt ausschließlich mittels des Betriebsfluids betrieben und ist besonders bevorzugt ein Drucklufthebezeug. Jedoch ist grundsätzlich auch eine Gestaltung als Hydraulikhebezeug denkbar. Ebenfalls bevorzugt weist das fluidbetriebene Hebezeug keinen externen elektrischen Anschluss auf und/oder benötigt zum Betrieb keine externe Stromversorgung.
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Bei dem Motor des fluidbetriebenen Hebezeugs kann es sich grundsätzlich um einen beliebigen Fluidmotor handeln. Bevorzugt handelt es sich um einen Expansionsmotor und besonders bevorzugt um einen Gasexpansionsmotor. Ganz besonders bevorzugt ist der Motor ein Lamellenmotor. Weiterhin bevorzugt ist der Lamellenmotor zum Antrieb des Hebezeugs und insbesondere einer Kette des Hebezeugs vorgesehen. Dabei kann der Motor jedoch nicht nur ein Pneumatikmotor sein, sondern grundsätzlich auch mittels einer Flüssigkeit, also hydraulisch, betrieben werden. Dabei kann es sich zum Beispiel um einen Zahnradmotor handeln.
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Bei dem Betriebsfluid kann es sich grundsätzlich um eine beliebige Flüssigkeit oder ein beliebiges Gas handeln. Zwar ist ein Betrieb mit einem hydraulischen Betriebsfluid, insbesondere mit Hydrauliköl, denkbar, jedoch wird ein rein pneumatischer Betrieb mit einem beliebigen Gas, beispielsweise Luft, Stickstoff oder einem Gasgemisch, bevorzugt. Besonders bevorzugt ist das Betriebsfluid Druckluft. Ebenfalls kann dabei der Druck des Betriebsfluids zunächst beliebig gewählt sein. Bevorzugt beträgt der Druck des dem Hebezeug zugeleiteten Betriebsfluids zwischen 0 bar und 10 bar, besonders bevorzugt maximal 6 bar und ganz besonders bevorzugt genau 6 bar, sodass an der Betriebsfluid zuführenden Fluidzuleitung ein konstanter Druck von etwa 6 bar anliegt.
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Bei der dem Hebezeug das Betriebsfluid zuführenden Fluidzuleitung kann es sich um ein beliebiges Bauteil oder eine beliebige Baugruppe handeln, die geeignet ist, ein unter Druck stehendes Betriebsfluid dauerhaft zu halten und/oder zu leiten. Dabei kann die Fluidzuleitung grundsätzlich ein von dem Hebezeug unabhängiges, daran angeschlossenes Bauteil sein. Bevorzugt ist jedoch wenigstens ein kurzer Abschnitt der Fluidzuleitung fest am Hebezeug verbaut und besonders bevorzugt ist dieser kurze Abschnitt vorgesehen, einen Anschluss für eine feste Druckluftleitung oder einen Druckluftschlauch zu bieten.
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Der Generator kann zunächst eine beliebige Vorrichtung sein, die Strom erzeugen kann, ohne dabei an eine elektrische Leitung oder an eine externe Stromversorgung angeschlossen sein zu müssen. Dabei kann sowohl eine Bewegung, insbesondere des Betriebsfluids und/oder des Hebezeugs und/oder eines Bauteils des Hebezeugs, beispielsweise einer rotierenden Achse, zum Erzeugen von Strom genutzt werden. Alternativ oder zusätzlich kann auch eine andere physikalische Größe, wie beispielsweise eine Temperaturdifferenz oder eine Krafteinwirkung, beispielsweise aufgrund von Vibrationen, im Bereich des Hebezeugs zum Erzeugen von Strom genutzt werden. Ganz besonders bevorzugt wird dabei der Strom mittels des Betriebsfluids erzeugt, was bedeutet, dass eine Eigenschaft des Betriebsfluids im Generator genutzt wird, um Strom zu erzeugen, beispielsweise der Druck, der Fluss bzw. die Bewegung, die Temperatur oder Vibrationen bzw. Druckschwankungen.
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Dabei ist der Generator erfindungsgemäß am Hebezeug angeordnet und/oder mit der Fluidzuleitung verbunden. Am Hebezeug angeordnet bedeutet, dass der Generator zumindest in der unmittelbaren Umgebung des Hebezeugs, bevorzugt unmittelbar mit dem Hebezeug verbunden und ganz besonders bevorzugt an oder in einem Steuerkasten im Bereich des Hebezeugs angeordnet ist. Ebenfalls bevorzugt ist der Generator im Bereich des Hebezeugs zwischen einem Anschluss des Hebezeugs für eine externe Fluidzuleitung und der externen Fluidzuleitung angeordnet. Weiterhin bevorzugt ist der Generator unmittelbar mit der Fluidzuführung verbunden, insbesondere derart, dass der Fluiddruck am Generator anliegt, sobald die Fluidzuleitung und/oder eine externe Fluidzuleitung unter Druck steht.
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Erfindungsgemäß erfolgt zunächst ein Zuleiten eines Betriebsfluids über eine Fluidzuleitung zum Hebezeug, zeitlich und/oder räumlich gefolgt von einem Zuführen des Betriebsfluids zu einem Generator des Hebezeugs. Dies bedeutet zunächst lediglich, dass am Hebezeug oder im Bereich des Hebezeugs ein unter Druck stehendes Betriebsfluid anliegen soll, damit das Hebezeug und/oder der Generator betrieben werden kann. Dabei kann die Reihenfolge derart sein, dass das in der Fluidzuleitung befindliche Betriebsfluid vor dem Hebezeug, bevorzugt dicht bzw. unmittelbar vor dem Hebezeug über ein Steuerventil zu dem Generator geleitet bzw. abgezweigt wird und dann erst das Betriebsfluid in das Hebezeug geleitet wird. Es kann aber auch einen Anschluss am Hebezeug geben, von dem aus das Betriebsfluid erst hebezeugintern zu dem Generator abgezweigt werden kann und dann erst das Betriebsfluid zum Antrieb des Hebezeugs gelangt und dazu insbesondere bevorzugt zunächst vor einem Steuerventilblock des Hebezeuges ansteht. Besonders bevorzugt liegt der Abzweig für das Generatorfluid bzw. der zum Generator führende Abzweig für das Betriebsfluid vor einem Steuerventil und/oder einem Hauptanschlussventils des Hebezeuges, damit sichergestellt ist, dass der Generator unabhängig vom Betriebszustand des Hebezeuges, immer mit dem Betriebsfluid zur Stromerzeugung versorgt werden kann.
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Erfindungsgemäß ist wenigstens ein elektrischer Verbraucher am Hebezeug angeordnet, wobei das Hebezeug auch mehrere elektrische Verbraucher aufweisen kann. Bevorzugt werden dabei alle elektrischen Verbraucher des Hebezeugs ausschließlich mittels des vom Generator erzeugten Stroms betrieben. Dabei kann der zum Betrieb des wenigstens einen Verbrauchers benötigte Strom unmittelbar von dem Generator erzeugt werden. Bevorzugt sind alle elektrischen Verbraucher elektrisch ausschließlich mit dem Generator oder weiteren Bauteilen des Hebezeugs verbunden. Dabei ist bevorzugt wenigstens ein Verbraucher und besonders bevorzugt alle Verbraucher unmittelbar am Hebezeug und/oder an einer Steuerungseinheit des Hebezeugs angeordnet.
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Der oder die Verbraucher können beliebige elektrisch betriebene und/oder elektronische Komponenten sein. Insbesondere ist wenigstens einer der Verbraucher eine elektronische Steuerkomponente und/oder ein Sensor, insbesondere ein Sensor für die Drehzahl, für eine Lastmessung, zum Messen von Vibrationen, der Temperatur, des Fluiddrucks oder anderen physikalischen Größen. Weiterhin kann wenigstens einer der Verbraucher auch ein Kommunikationsmodul zur Datenübertragung beispielsweise mittels eines Modems, WLAN, Bluetooth, Funk oder in anderer Weise sein. Besonders bevorzugt stellt ein solches Kommunikationsmodul dabei ein Webinterface zur Verfügung. Darüber hinaus kann wenigstens einer der Verbraucher ein GPS-Modul bzw. ein Tracking-Modul sein, um die Position des Hebezeugs erfassen und gegebenenfalls auch übertragen zu können.
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Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen fluidbetriebenen Hebezeugs ist wenigstens einer, bevorzugt genau einer der elektrischen Verbraucher eine Empfängereinheit einer Funkfernbedienung des Hebezeugs, wodurch eine besonders präzise und schnelle Ansteuerbarkeit des Hebezeugs erreicht wird und zugleich keine externe Stromversorgung für den elektronischen Empfänger benötigt wird. Bevorzugt ist die Empfängereinheit unmittelbar am Hebezeug angeordnet und/oder weist wenigstens einen Empfänger für Funksignale auf. Bevorzugt sind jedoch an oder in der Empfängereinheit noch weitere Datenverarbeitungseinheiten zur Steuerung des Hebezeugs und besonders bevorzugt zur Ansteuerung wenigstens eines Ventils für das Betriebsfluid, ganz besonders bevorzugt zur Ansteuerung aller Ventile für das Betriebsfluid des Hebezeugs angeordnet. Die Funkfernbedienung kann grundsätzlich ein beliebiger Sender sein und ist insbesondere Teil einer Handsteuereinheit, die per Funk mit der Empfängereinheit verbunden ist, und/oder bevorzugt mittels eines Akkus betrieben wird.
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Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen fluidbetriebenen Hebezeugs weist einen Akku zum Speichern des mittels des Generators erzeugten Stroms auf. Dabei erlaubt ein solcher Akku in vorteilhafter Weise ein Puffern und/oder ein Speichern des erzeugten Stroms, sodass kein durchgängiger Betriebsfluiddruck zum Betrieb des Verbrauchers notwendig ist bzw. der Verbraucher auch genutzt werden kann, wenn die Betriebsfluidversorgung zum Hebezeug zumindest kurzfristig unterbrochen ist. Mittels eines Akkus können somit in einfacher Weise Stillstandszeiten des Hebezeugs, insbesondere ohne anliegendes Betriebsfluid, steuerseitig überbrückt werden. Der Akku wird somit bevorzugt als Stromzwischenspeicher verwendet. Anstelle eines Akkus oder ergänzend kann auch wenigstens ein Kondensator als Puffer und/oder als Stromspeicher vorgesehen sein, wobei jedoch eine Ausführung mit wenigstens einem Akku bevorzugt wird, da damit eine längerfristige Speicherung möglich ist und eine höhere Speicherkapazität zur Verfügung steht. Bevorzugt ist am Hebezeug eine Lademanagement-Einheit für den Akku angeordnet, die den Ladezustand des Akkus überwacht und/oder reguliert und darüber hinaus besonders bevorzugt auch eine intelligente Stromversorgung zum Betrieb eines elektrischen Verbrauchers aus dem Akku und/oder dem Generator ermöglicht.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen fluidbetriebenen Hebezeugs ist der Generator zum Erzeugen des Stroms ein Druckluftgenerator, wodurch besonders effizient und zuverlässig mittels des unter Druck stehenden Betriebsfluids, insbesondere mittels Druckluft, Strom erzeugt werden kann. Dabei braucht der Druckluftgenerator bevorzugt nur einen anliegenden Gasdruck zum Betrieb und funktioniert somit unabhängig vom Betrieb des Hebezeugs. Besonders bevorzugt weist der Druckluftgenerator eine Gasturbine oder ein anderes, durch strömende Luft rotierbares Bauteil auf, wobei nachfolgend ein Generatorteil derart angeordnet ist, dass durch die Rotation der Turbine oder des Bauteils Strom erzeugt wird. Grundsätzlich kann jedoch auch ein beliebiges anderes, rotierendes Bauteil des Hebezeugs verwendet werden, um den Generator anzutreiben.
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Eine bevorzugte Weiterbildung des erfindungsgemäßen fluidbetriebenen Hebezeugs ist derart gebildet, dass wenigstens einer der elektrischen Verbraucher am Hebezeug eine elektronische oder eine elektro-pneumatische Steuerung des Hebezeugs ist, die bevorzugt wenigstens ein Ventil, insbesondere alle Ventile, des Hebezeugs ansteuert. Zusätzlich oder alternativ ist ebenfalls bevorzugt am Hebezeug eine kabelgebundene Handsteuerung zum Betrieb wenigstens eines elektro-pneumatischen Ventils des Hebezeugs angeordnet, wobei das elektro-pneumatische Ventil besonders bevorzugt durch den Generator mit Strom versorgt und/oder mittels einer elektro-pneumatischen Steuerung betrieben wird. Besonders bevorzugt weist das Hebezeug ausschließlich elektro-pneumatische Ventile auf. Weiterhin bevorzugt wird die elektro-pneumatische Steuerung und/oder wenigstens ein elektro-pneumatisches Ventil, besonders bevorzugt alle elektro-pneumatischen Ventile und ganz besonders bevorzugt insgesamt alle Ventile des Hebezeugs durch den Generator mit Strom versorgt. Ein elektro-pneumatisches Ventil ist dabei ein Ventil, das elektrisch angesteuert und/oder betrieben wird und dazu vorgesehen ist, eine pneumatische Leitung zu sperren. Alternativ kann grundsätzlich auch ein elektro-hydraulisches Ventil und eine entsprechende Steuerung verwendet werden.
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Auch die kabelgebundene Handsteuerung wird bevorzugt vollständig von dem Generator mit Strom versorgt. Besonders bevorzugt weist die Handsteuerung und insbesondere bevorzugt das gesamte Hebezeug keine externe Stromversorgung auf. Die Handsteuerung kann darüber hinaus einen Akku als Pufferspeicher aufweisen. Grundsätzlich kann die Handsteuerung jedoch auch einen Netzteilanschluss aufweisen, insbesondere um einen Akku der Handsteuerung oder des Hebezeugs zu laden und/oder um eine Inbetriebnahme nach einer langen, insbesondere mehrwöchigen Betriebsunterbrechung zu erleichtern.
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Obwohl als Generator grundsätzlich ein Druckluftgenerator bevorzugt wird, kann eine vorteilhafte Weiterbildung des fluidbetriebenen Hebezeugs zusätzlich oder alternativ auch ein Peltier-Element zum Erzeugen von Strom aus der Abwärme des Hebezeugs bzw. des Betriebsfluids und/oder ein Piezo-Element zum Erzeugen von Strom aus Vibrationen des Hebezeugs während des Betriebs als Generator aufweisen. Insbesondere können dabei mehrere Generatoren und/oder auch ein Generator mit mehreren Peltier-Elementen und/oder mehreren Piezo-Elementen vorgesehen sein.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des fluidbetriebenen Hebezeugs sieht vor, dass zwischen der Fluidzuleitung und dem mit der Fluidzuleitung verbundenen Generator ein Sperrventil und/oder ein Fluiddrucksensor angeordnet sind. Dabei ist das Sperrventil bevorzugt zum Trennen des Generators von der Fluidzuleitung vorgesehen, wobei besonders bevorzugt das Hebezeug nicht zugleich von der Fluidzuleitung getrennt wird. Ein Drucksensor ist bevorzugt vor dem Sperrventil und/oder der Generator ist bevorzugt hinter dem Sperrventil angeordnet. Grundsätzlich kann auch der Generator als Fluiddrucksensor verwendet werden, da eine Stromerzeugung immer dann stattfindet, wenn ein Druck vorliegt und besonders bevorzugt über die Stromstärke der anliegende Druck quantitativ bestimmbar ist.
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Eine mögliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines fluidbetriebenen Hebezeugs sieht vor, dass der Generator durchgehend Strom generiert, sobald und/oder solange dem Hebezeug Betriebsfluid zugeführt wird bzw. am Hebezeug ein Betriebsfluiddruck anliegt. Dadurch wird in vorteilhafter Weise immer dann automatisch Strom generiert, wenn das Hebezeug betriebsbereit oder im Betrieb ist. Entsprechend läuft bei dieser Ausgestaltung der Generator wenigstens während des Betriebs des Hebezeugs durchgängig.
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Bei einer alternativen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines fluidbetriebenen Hebezeugs wird bei einem anstehenden Betriebsfluiddruck geprüft, ob wenigstens ein Verbraucher aktiv ist und/oder ob Strom zum Laden eines Akkus oder zum Betrieb wenigstens eines Verbrauchers benötigt wird, wobei bevorzugt der Generator mittels eines Sperrventils von der Fluidzuleitung getrennt wird, wenn kein Strom benötigt wird, wodurch in vorteilhafter Weise vermieden wird, dass der Generator aktiv ist, ohne dass Strom benötigt wird. Dabei kann die Prüfung kontinuierlich oder periodisch erfolgen. Bevorzugt wird die Prüfung durch ein Anschalten des Betriebsfluiddrucks gestartet, was besonders bevorzugt mittels eines Drucksensors oder der beginnenden Stromerzeugung des Generators erfasst wird. Alternativ oder zusätzlich erfolgt die Prüfung mittels einer elektronischen Steuervorrichtung, die besonders bevorzugt am Hebezeug angeordnet und/oder mittels des Generators mit Strom versorgt wird. Ganz besonders bevorzugt wird die Steuervorrichtung zusätzlich noch aus einem Akku versorgt, um unabhängig vom Betrieb des Generators betrieben werden zu können.
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Insbesondere bevorzugt findet auch eine Überwachung des Akkustandes und/oder ein Laden des Akkus bei anliegendem Betriebsfluiddrucks unabhängig vom Betriebszustand des Hebezeugs statt. Zudem kann ein Laden des Akkus auch nur dann erfolgen, wenn das Hebezeug nicht betrieben wird und/oder keine weiteren Verbraucher Strom benötigen und/oder sämtliche aktiven Verbraucher nicht den vollen Generatorstrom benötigen, wobei dann besonders bevorzugt der überschüssige Strom in den Akku (parallel zu den Verbrauchern) geleitet wird. Besonders bevorzugt wird das Sperrventil geschlossen, wenn der Akku ausreichend voll ist und das Hebezeug nicht in Betrieb ist, sodass in einer Betriebspause des Hebezeugs das Betriebsfluid weder durch das Hebezeug, noch durch den Generator strömt. Ebenfalls bevorzugt wird das Sperrventil nur dann geöffnet, wenn das Hebezeug im Betrieb ist und/oder wenn der Akku einen Mindestladestand unterschreitet.
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Bei einer besonders vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines fluidbetriebenen Hebezeugs wird der Ladezustand eines Akkus überwacht und bevorzugt wird dann beim Unterschreiten eines Mindestladestandes ein zwischen der Betriebsfluidzuleitung und dem Generator angeordnetes Sperrventil automatisch geöffnet. Das Sperrventil ist dabei bevorzugt bistabil, sodass es ohne Stromzufuhr seinen Zustand nicht verändert. Alternativ kann das Sperrventil aus als Normal-Geöffnetes-Ventil gebildet sein, sodass bei einer vollständigen Stromlosigkeit, beispielsweise nach einer sehr langen Betriebsunterbrechung ohne Betriebsfluiddruck am Hebezeug oder bei einem defekten Akku, das Sperrventil automatisch geöffnet ist und somit den Generator mit der Betriebsfluidzuleitung verbindet, sodass bei einem Anliegen von Betriebsfluiddruck sofort Strom mittels des Generators erzeugt wird und das Hebezeug in Betrieb genommen werden kann.
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Eine bevorzugte Weiterentwicklung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines fluidbetriebenen Hebezeugs sieht vor, dass bei keinem anliegenden Betriebsfluiddruck sowie beim Unterschreiten eines Mindestladestand des Akkus wenigstens ein Teil der elektrischen Verbraucher, bevorzugt sämtliche elektrischen Verbraucher, zumindest in einen Standby-Zustand versetzt werden und zugleich bevorzugt ein Basismodul mit sehr geringem Stromverbrauch aktiv bleibt, um die Verbraucher bei anliegendem Betriebsfluiddruck und einer Stromversorgung durch den Generator nachfolgend wieder zu aktivieren. Dabei weist ein Verbraucher im Standby-Zustand zumindest einen deutlich verringerten Stromverbrauch als im aktiven Zustand auf. Bevorzugt wird der Verbraucher in einen ausgeschalteten Zustand versetzt, bei dem kein oder nahezu kein Stromverbrauch erfolgt. Das Reaktivieren des wenigstens einen Verbrauchers kann entweder automatisch durch eine erneute Stromerzeugung mittels des Generators erfolgen oder aktiv mittels des Basismoduls vorgenommen werden, das bevorzugt den Zustand des Generators und/oder den Ladezustand des Akkus prüft und dabei besonders bevorzugt einen sehr geringen Stromverbrauch hat.
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Schließlich ist eine Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben eines fluidbetriebenen Hebezeugs bevorzugt bei dem bei keinem anliegenden Betriebsfluiddruck nach einem festgelegten Zeitintervall wenigstens ein Teil der elektrischen Verbraucher, bevorzugt sämtliche elektrischen Verbraucher, zumindest in einen Standby-Zustand versetzt und besonders bevorzugt vollständig ausgeschaltet werden und vorzugsweise auch zugleich ein zwischen der Betriebsfluidzuleitung und dem Generator angeordnetes Sperrventil geöffnet wird. Dabei kann das festgelegte Zeitintervall grundsätzlich frei gewählt werden, wobei es bevorzugt zwischen einer Stunde und einer Woche, besonders bevorzugt zwischen sechs Stunden und zwei Tagen, ganz besonders bevorzugt zwischen 12 Stunden und 36 Stunden und insbesondere bevorzugt etwa 24 Stunden beträgt. Somit findet kein weiterer Stromverbrauch aus dem Akku statt, wenn längerfristig kein Betriebsfluid anliegt. Durch das Öffnen des Sperrventils findet jedoch eine sofortige Stromversorgung statt, sobald ein Betriebsfluiddruck anliegt, wodurch der wenigstens eine Verbraucher, besonders bevorzugt alle Verbraucher wieder aktiviert werden.
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Ein Ausführungsbeispiel eines fluidbetriebenen Hebezeugs sowie eines Verfahrens zum Betrieb eines solchen Hebezeugs werden nachfolgend näher beschrieben. Ein druckluftbetriebenes Hebezeug ist zum Heben und Absenken von Lasten mittels eines Hakens an einer Kette an einer Hallendecke angeordnet. Das Hebezeug weist dabei einen pneumatischen Lamellenmotor als Antrieb auf. Entsprechend ist das Hebezeug an der Hallendecke mit wenigstens einer Druckluftleitung verbunden, wobei die Druckluftleitung an einer Druckluftzuleitung des Hebezeugs angeschlossen ist. Ein elektrischer Anschluss besteht nicht, da bei einem pneumatisch betriebenen Hebezeug gewöhnlich keine Stromversorgung notwendig ist.
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Zur Bedienung durch einen Benutzer weist das Hebezeug eine Handsteuerung auf, mittels der das Absenken und Heben einer Last am Haken der Kette gesteuert werden kann. Weiterhin gehört bevorzugt auch ein Verfahren des Hebezeugs in wenigstens eine, bevorzugt zwei Raumrichtungen zu den Steuerfunktionen. Die Handsteuerung sendet über Funk entsprechende Steuersignale an das Hebezeug, die dort von einem Empfänger empfangen werden. Dieser elektronische Empfänger benötigt zum Betrieb jedoch Strom, weswegen an der Druckluftzuleitung im Bereich des Hebezeugs ein Druckluftgenerator angeordnet ist, der Strom erzeugt solange Druckluft durch den Druckluftgenerator strömt.
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Weiterhin weist das Hebezeug eine elektronische Steuerung auf, die ebenfalls durch den Druckluftgenerator mit Strom versorgt wird und an die der Empfänger angeschlossen ist. Dabei sendet die elektronische Steuerung ein Steuersignal an wenigstens ein elektro-pneumatisches Ventil des Hebezeugs, sobald durch den Empfänger ein entsprechender Steuerbefehl von der Handsteuerung empfangen wurde.
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Um auch ohne durch den Druckluftgenerator strömende Druckluft eine Funktion des Empfängers sowie der elektronischen Steuerung zu gewährleisten, ist ein Akku im Bereich der elektronischen Steuerung angeordnet, der die elektronische Steuerung sowie den Empfänger mit Strom versorgen kann. Weiterhin umfasst die elektronische Steuerung eine Lademanagement-Einheit für den Akku, um einen ausreichenden Ladezustand des Akkus zu gewährleisten und den Ladevorgang des Akkus mittels des Druckluftstromgenerators zu steuern.
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Um einen durchgehenden Betrieb des Druckluftstromgenerators zu vermeiden, ist zwischen der Druckluftzuleitung und dem Druckluftstromgenerator ein elektro-pneumatisches Sperrventil angeordnet, das im geöffneten Zustand den Druckluftstromgenerator mit der Druckluftzuleitung verbindet und im geschlossenen Zustand davon trennt.
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Um sicherzustellen, dass bei einer vollständigen Stromlosigkeit der elektronischen Steuereinheit und des Empfängers, beispielsweise aufgrund eines deaktivierten Druckluftstromgenerators, eines leeren Akkus und/oder einer deaktivierten Druckluftzuführung, das druckluftbetriebene Hebezeug nach einem erneuten Anlegen von Druckluft wieder in Betrieb genommen und mittels des Handsteuerung angesteuert werden kann, ist das elektro-pneumatische Sperrventil als normal-geöffnetes Ventil gebildet, sodass sich das Sperrventil ohne einen anliegenden Steuerstrom öffnet.
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Zum Betrieb des druckluftbetriebenen Hebezeugs wird an dieses Druckluft angelegt, wodurch zugleich der Druckluftstromgenerator aktiviert wird, der sofort Strom zum Betrieb der elektronischen Steuereinheit, der Lademanagement-Einheit und des Empfängers bereitstellt. Nachfolgend erfolgt periodisch eine Prüfung, ob das Hebezeug gerade nicht genutzt wird und ob der Akku ausreichend geladen ist. Ist Beides der Fall, deaktiviert die elektronische Steuereinheit das Sperrventil nach einem Zeitintervall von beispielsweise 5 Minuten, sodass der Druckluftstromgenerator deaktiviert wird.
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Anschließend überwacht eine Komponente der elektronischen Steuereinheit, ob der Empfänger Signale der Handsteuerung empfängt und/oder ob der Akku unter einen vorgegebenen Mindestladezustand absinkt. Ist wenigstens eines von Beidem der Fall, wird das Sperrventil geöffnet und der Druckluftstromgenerator aktiviert, sodass das Hebezeug im Betrieb mit dem darin generierten Strom betrieben und/oder der Akku geladen werden kann.
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Wenn über einen längeren Zeitraum, beispielsweise über mehr als zwei Stunden, an dem Hebezeug keine Druckluft anliegt, werden sämtliche elektronischen Komponenten wenigstens in einen Standby-Zustand versetzt und bevorzugt soweit wie möglich vollständig ausgeschaltet. Zugleich wird das Sperrventil stromlos gestellt, sodass sich dieses öffnet. Auf diese Weise wird so wenig Akkustrom wie möglich gebraucht. Wird anschließend wieder Druckluft an das Hebezeug angelegt, wird aufgrund des geöffneten Sperrventils automatisch der Druckluftstromgenerator aktiviert. Die damit einhergehende Stromversorgung aktiviert dann die im Standby-Zustand befindlichen und ausgeschalteten elektronischen Komponenten des Hebezeugs, sodass dieses umgehend betriebsbereit ist.
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Darüber hinaus kann auch die Handsteuerung einen Betriebsakku aufweisen, der über einen Ladeanschluss an der Handsteuerung geladen werden kann. Schließlich kann an der Handsteuerung ein Steuerelement vorgesehen sein, um die elektronischen Komponenten des Hebezeugs sofort in den Standby-Zustand oder den ausgeschalteten Zustand zu versetzen, insbesondere wenn zugleich keine Druckluft am Hebezeug anliegt.