DE3311010A1

DE3311010A1 - Anordnung zur uebertragung von steuersignalen auf und/oder von einem fahrbaren geraet, insbesondere kran oder massengutumschlaggeraet

Info

Publication number: DE3311010A1
Application number: DE19833311010
Authority: DE
Inventors: Rainer 8520 Erlangen Kehl
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1983-03-25
Filing date: 1983-03-25
Publication date: 1984-10-04
Also published as: US4507645A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT Unser Zeichen Berlin und München VPA 83 P 3 0 9 5 DE

Anordnung zur Übertragung von Steuersignalen auf und/oder von einem fahrbaren Gerät, insbesondere Kran oder Massengutumschlaggerät

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Übertragung von Steuersignalen auf und/oder von einem fahrbaren Gerät, insbesondere Kran oder Massengutumschlaggerät, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

Zur Stromversorgung von Kranen oder Massengutumschlaggeräten, wie Bagger oder Absetzer, die verfahrbar sind, werden elektrische Leitungen verwendet, die auf eine oder mehrere Leitungstrommeln auf- und abwickelbar sind« Geräteseitig ist die Leitungstrommel mit Schleifringen ausgestattet. Für die Übertragung von Steuersignalen über bewegliche Steuerleitungen wird meist eine zusätzliche Leitungstrommel eingesetzt. Weitere bereits ausgeführte Übertragungsmöglichkeiten sind die induktive Übertragung und die Übertragung über Funkverbindungen.

Nachteile der bekannten Übertragungsarten sind beispielsweise der Spannungsabfall auf den elektrischen Steuerleitungen, begrenzte Übertragungsgeschwindigkeit bei seriellen Schnittstellen und kapazitive und induktive Einstreuungen. Die Übertragung von Steuersignalen auf derartige fahrbare Geräte erfordert einen hohen Aufwand.

Zur Übertragung von Signalen zwischen gegeneinander bewegbaren, insbesondere verdrehbaren Teilen ist es bekannt, einen Lichtleiter zu verwenden, der an der Über-

Nr 2 Ts / 17.03.1983

->- VPA 83P3095 tragungsstelle vom ortsfesten zum beweglichen Teil eine Trennstelle aufweist, so daß das Lichtsignal einen Spalt überbrücken muß. In der Trennstelle bereitet die Übertragung der Lichtsignale von dem Ende der mit dem drehbaren Teil verbundenen Lichtleitfaser auf das Ende der mit dem ortsfest angeordneten Lichtleitfaser Schwierigkeiten, zn deren Überwindung aufwendige konstruktive Lösungen erforderlich sind, damit eine einwandfreie Übertragung der Lichtsignale erzielt werden kann. TO

Leitungen oder Kabel mit integrierter Lichtleitfaser sind beispielsweise aus der GB-A-20 35 599 bekannt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, elektrische Steuersignale auf ein fahrbares Gerät, insbesondere einen Kran oder Massengutumschlaggerät, dem die zum Betrieb erforderliche elektrische Energie über eine Leitungstrommel zugeführt wird, mit einfachen Mitteln störungsfrei zu übertragen,
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Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs gelöst.

Durch die Ausnutzung einer einzigen Leitung für Versorgungs- und Steuerzwecke entfällt der Aufwand für getrennte elektrische Steuerleitungen, für eine zusätzliche Leitungstrommel, für eine induktive Übertragungsstrecke oder für eine Funkverbindung. Da sich die durch die Hohlwelle der Leitungstrommel geführte Lichtleitfaser und das auf oder nahe dem zusätzlichen Schleifring angeordnete Koppelelement zusammen mit der Leitungstrommel drehen, kann die Lichtleitfaser fest mit dem optischen Eingang des Koppelelementes verbunden werden, ohne daß Licht über einen Spalt übertragen werden muß. Dadurch ist eine einwandfreie Übertragung der Lichtsig- ^_n nale sichergestellt.

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Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläutert.

In Fig. 1 ist eine Leitungstrommel 1 dargestellt, die mit einer beispielsweise an die Fahrgeschwindigkeit eines nicht dargestellten fahrbaren Gerätes (Kranes) angepaßten Drehzahl die den Kran speisende Versorgungsleitung 2 auf- oder abwickelt. In die Versorgungsleitung ist mindestens eine Lichtleitfaser 3 integriert, wie in der Figur durch die strichpunktierte Linie angedeutet. Die Leitungstrommel ist auf einer Hohlwelle 4 angeordnet, durch die das verbraucherseitige Ende der stromführenden Leiter der Versorgungsleitung an Schleifringe 5 und die Lichtleitfaser 3 bzw. mehrere Lichtleitfasern an ein optoelektronisches Koppelelement in der Nähe eines Schleifringes 6 oder weiterer Schleifringe geführt sind. Die Lichtleitfaser 3 dient zur Übertragung von Steuersignalen, die im Speisepunkt 7 der Versorgungsleitung von einer Steuerleitung 9 einem optoelektronischen Koppelelement 8 zugeführt sind. Von diesem werden die elektrischen Signale in Lichtsignale umgeformt und über die Lichtleitfaser 3 zu einem weiteren optoelektronischen Koppelelement 10 geleitet. Dieses wandelt die optischen Signale wieder in elektrische Signale um. Der Schleifringkörper der Leitungstrommel kann mit weiteren Schleifringen 11 zur Stromversorgung des bzw. der Koppelelemente 10 ausgestattet sein.

Zur Signalübertragung vom fahrbaren Gerät zur ortsfesten Anlage mit dem Speisepunkt 7 werden die elektrischen Signale auf dem fahrbaren Gerät über einen weiteren Schleifring 6a einem weiteren optoelektronischen Koppelelement 16 zugeführt, das in der Nähe des Schleifringes 6a angeordnet ist. Über einen Lichtwellenleiter in der

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elektrischen Leitung 2 wird dann das optische Signal einem optoelektronischen Koppelelement am Speisepunkt zugeführt. Nach Umwandlung in ein elektrisches Signal wird dieses über die Steuerleitung 14 der ortsfesten Anlage zugeleitet.

Wie Fig. 2 zeigt, ist das Koppelelement 10 unmittelbar auf einem Schleifring 6 angeordnet und sein elektrischer Ausgang mit dem Schleifring leitend verbunden. Die elektrischen Ausgangssignale werden mittels Bürsten 12 vom Schleifring abgenommen und über eine Steuersignalleitung 13 an die Steuergeräte des fahrbaren Gerätes weitergleitet. Für das Koppelelement 16 in Richtung der ortsfesten Anlage ist eine analoge Ausführung vorgesehen.

Da über die Lichtleitfaser eine große Anzahl von Steuersignalen, insbesondere digitalen Steuersignalen übertragen werden kann, ist in vielen Fällen nur eine einzige Lichtleitfaser erforderlich.
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Die optoelektronischen Koppelelemente 8, 16 auf der Geberseite sind in vorteilhafter Weise lichtemittierende Galium-Arsenid-Dioden (LED) oder Laserdioden.

Die optoelektronischen Koppelelemente 10, 15 auf der Empfangsseite können aus PIN- oder Avalanche-Dioden bestehen.

Allen optoelektronischen Koppelelementen 8, 10, 15» ist eine an sich bekannte Anpaßelektronik mit Stromversorgung zugeordnet«

1 Patentanspruch

2 Figuren

	Bezuffszeichenliste	Leitungstroinmel	VPA	3311010
	1	Versorgungsleitung
	2	Lichtleitfaser		83 P 3 0 9 5 DE
	3	Hohlwelle
• · · β Μ W j „ # · · · · «P W », - * · · · t» **·.»._	4	Schleifring
	5	Schleifring
-6-	6	Schleifring
--ö -	6a	Speisepunkt
7	Koppelelement
8	Steuerleitung
9	Koppelelement
10	Schleifringen
11	Bürsten
12	Steuersignalleitung
13	Steuerleitung
14	Koppelelement
15	Koppelelement
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Claims

VPA 83 P 3 0 9 5 OE

Patentanspruch

Anordnung zur Übertragung von Steuersignalen auf und/ oder von einem fahrbaren Gerät, insbesondere Kran oder Massengutumschlaggerät, dessen zur Stromversorgung vorgesehene elektrische Leitung über eine mit Schleifringen ausgestattete Leitungstrommel an einen ortsfesten Speisepunkt angeschlossen ist, dadurch gekennzeichnet , daß mindestens eine in der elektrischen Leitung (2) enthaltene Lichtleitfaser (3) einerseits im Speisepunkt (7) spaltlos mit einem optoelektronischen Koppelelement (8 bzw. 15) verbunden ist, das an eine die Steuersignale führende Leitung (9 bzw. 14) angeschlossen ist und andererseits mit einem weiteren auf oder nahe einem zusätzlichen Schleifring (6 bzw. 6a) der Leitungstrommel (1) angeordneten optoelektronischen Koppelelement (10 bzw. 16) spaltlos verbunden ist und daß aus mindestens einem zusätzlichen Schleifring (6 bzw. 6a) mit zugehöriger Bürste (12) eine Einrichtung zur Übertragung elektrischer Signale des weiteren optoelektronischen Koppelelementes (10 bzw. 16) gebildet ist.