EP1262442B1

EP1262442B1 - Hebezeug mit Einrichtung zur Erfassung einer Seilbewegung

Info

Publication number: EP1262442B1
Application number: EP02090183A
Authority: EP
Inventors: Jürgen Heun; Markus Dipl.-Ing. Löbel; Klaus-Jürgen Dipl.-Ing. Winter (FH)
Original assignee: Demag Cranes and Components GmbH
Current assignee: Demag Cranes and Components GmbH
Priority date: 2001-05-28
Filing date: 2002-05-24
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2022-05-24
Also published as: JP2002370895A; EP1262442A3; DE10127238C1; EP1262442A2; US20020175320A1; DE50212355D1; US6641117B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Hebezeug mit einer Einrichtung zur Erfassung einer in seiner Längsrichtung verlaufenden Seilbewegung, insbesondere für einen pneumatisch betriebenen Seilbalancer, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 1928683 und DE 2003837 ist jeweils ein Seilbalancer bekannt, der pneumatisch betrieben wird: Der Seilbalancer weist eine Seiltrommel auf, in der ein Kolben längsverschieblich angeordnet ist. Die Seiltrommel selbst ist mit einer Spindel drehfest verbunden, die in der Seiltrommel koaxial verläuft. Die Spindel wiederum geht durch eine am Gehäuse fest angeordnete Spindelmutter. Auf diese Weise wird erreicht, dass eine Verschiebung des Kolbens durch Gasdruckbeaufschlagung zu einer kombinierten Dreh- und Längsbewegung der Seiltrommel führt. Die Seiltrommel weist eine Seilrille für das Seil auf, dass jeweils vom Ablaufpunkt nach unten zu einem Lastaufnahmemittel geführt ist. Die Steigung der Seilrille ist so gewählt, dass sich der Ablaufpunkt des Seils jeweils an derselben Stelle des Gehäuses befindet.
Weiter ist es aus der Praxis bekannt, zur schlupffreien Erfassung der Seilbewegung an einem Ende der Seiltrommel eine von der Seiltrommel angetriebene Kreisscheibe anzuordnen, die mit gleichbeabstandeten Markierungen versehen ist. Mit Drehung der Seiltrommel dreht sich die Kreisscheibe und die Markierungen bewegen sich an einem Sensor einer Sensoreinheit vorbei, welche die Markierungen beim Passieren mit dem Sensor erfasst. Die Sensoreinheit gibt als Folge der Drehbewegung der Seiltrommel unmittelbar ein jeweils korrespondierendes Ausgangssignal ab.
Der Nachteil dieser bekannten Lösung besteht darin, dass sie nicht robust und nicht konstruktiv einfach ist.
Die DE 199 25 364 A1 offenbart einen Seillängengeber zur Erzeugung eines Seillängensignals, mit einem Gehäuse, einer in dem Gehäuse angeordneten, gegen die Wirkung eines Rückstellantriebs drehbar gelagerten und längsbeweglich geführten Seiltrommel mit einem auf die Seiltrommel aufgewickelten Messseil, einem gehäusefesten Messseilausgang, über welchen das Messseil aus dem Gehäuse herausgeführt ist, einem Stellgetriebe, über welches die Seiltrommel nach Maßgabe der Umdrehungen derart in Axialrichtung im Gehäuse verstellbar ist, dass sich die von der Seiltrommel jeweils aufgewickelten oder abgewickelten Windungen des Messseils im wesentlichen in der Ebene des Messseilausgangs befinden, und einem Geber zur Erzeugung eines Seillängensignals nach Maßgabe der abgewickelten Messseillänge.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine konstruktiv einfache und robuste Einrichtung anzugeben, mit der schlupffrei eine Seilbewegung in Seillängsrichtung über einem Hebezeug mit einer Seiltrommel erfassbar ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gegeben; durch die kennzeichnenden Merkmale der Unteransprüche ist die Einrichtung in vorteilhafter Weise weiter ausgestaltet.
Die Lösung sieht vor, dass die in der Seiltrommelmantelfläche ausgebildete Seilrille einen parallel zur Seilrille verlaufenden schraubenlinienartigen Steg bildet, dass die Markierungen längs des Stegs vorgesehen sind, und dass der Sensor derart feststehend am Gehäuses angeordnet ist, dass er dem Steg jeweils gegenüberliegend diesem zugewandt ist. Den Steg selbst als Tragelement für die Markierungen zu verwenden, führt zu einer sehr robusten Ausführung der Einrichtung. Dies ist darüber hinaus konstruktiv einfach aufgebaut, da sie lediglich einen Sensor am Gehäuse und nur am Steg befestigte Markierungen erfordert.
Zur Erzeugung eines mit geringem Aufwand auswertbaren Ausgangssignals wird vorgeschlagen, dass die Markierungen aus einzeln angeordneten längenmäßig begrenzten Markierungselementen gebildet sind, die sich zusammen mit der Seiltrommel bewegen.
Einfache kontaktlos abtastbare Markierungen erhält man, wenn die Markierungen auf einem Ferritband angeordnet sind, das abwechselnd aus magnetisierten und nicht magnetisierten Bereichen gleicher Länge und gleichen Abstands besteht.
Eine stabile Ausführung wird sichergestellt, wenn das Ferritband ein Stahlband als Träger aufweist.
Um eine robustere Ausführung zu erhalten, weist der Steg eine Nut auf, in die das Stahlband eingelegt ist.
Die Verwendung eines Hall-Sensors als Sensor führt zu einem störsicheren und einfachen Erfassen der Markierungen, wobei erwähnt sei, dass die Anwendung von Hall-Sensoren bei Hebezeugen z.B. aus der DE 199 25 364 C2 bekannt ist.
Das Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1: eine dreidimensionale Darstellung Einrichtung mit einer Seiltrommel, einer Sensoreinheit und einem Ferritband mit Markierungen,
Fig. 2: einen Querschnitt durch die Einrichtung gemäß fig.1 und
Fig. 3: die Sensoreinheit und das Ferritband gemäß Fig. 1 in vergrößerter Darstellung.

Fig. 1 zeigt eine Seiltrommel 1 eines pneumatische betriebenen Seilbalancers.
Nicht dargestellt ist in Fig. 1 - 3 der an sich bekannte Antrieb des Seilbalancers: In der Seiltrommel 1 ist ein Kolben längsverschieblich angeordnet. Die Seiltrommel 1 ist mit einer Spindel drehfest verbunden, die in der Seiltrommel 1 koaxial verläuft. Die Spindel wiederum ist durch eine am Gehäuse fest angeordnete Spindelmutter geführt. Dadurch wird eine Verschiebung des Kolbens durch seine Gasdruckbeaufschlagung in eine kombinierte Dreh- und Längsbewegung der Seiltrommel 1 umgesetzt.
Die Seiltrommel 1 ist in einem nicht dargestellten Gehäuse längs verschiebbar und weist eine Seilrille 2 für ein Seil (nicht dargestellt) auf, das nach unten zu einem Lastaufnahmemittel geführt ist. Die Seilrille 2 ist schraubenlinienartig in die Seiltrommelmantelfläche 3 eingeformt. Parallel zur Seilrille 2 verläuft ein schraubenlinienartiger Steg 4. Im Steg 4 ist längs des Stegs 4 eine Nut 5 eingearbeitet, in die ein Stahlband 6 eingelegt ist. Das Stahlband 6 trägt auf seiner nach außen weisenden Oberfläche eine Ferritschicht 6a; das Stahlband 6 und die Ferritschicht 6a bilden zusammen ein sogenanntes Ferritband. Die Ferritschicht 6a besteht abwechselnd aus magnetisierten und nicht magnetisierten Bereichen gleicher Länge und Breite und gleichen Abstands. Selbstverständlich sind auch andere insbesondere längs des Ferritbandes variierende Bereichsabmessungen möglich. Der Ferritschicht 6a zugewandt befindet sich im Gehäuse jeweils an einer Stelle dem Steg 4 gegenüberliegend ein Sensor 7 in Form eines Hall-Sensors, der die passierenden elektrischen Magnetfelder der Markierungen erfaßt und in elektrische Signale umwandelt, das wiederum von der Sensoreinheit 8 über ein Kabel 9 als Ausgangssignal beispielsweise einer Steuereinheit zur Verfügung gestellt wird.
Die Markierungen bestehen hierbei allgemein aus einzeln angeordneten längenmäßig begrenzten Markierungselementen. Alternativ können diese auch aus Löchern, Strichcodes, Erhebungen und Vertiefungen bestehen.
Die Steigung der Seilrille ist so gewählt, dass sich der Ablaufpunkt des Seils jeweils an derselben Stelle des Gehäuses befindet.
Selbstverständlich kann es sich bei der Seiltrommel 1 auch um eine Seiltrommel eines beliebigen anderen Hebezeugs handeln. Allerdings muß sich die Seiltrommel beim Heben und Senken derart entsprechend längsverschieben, dass sich der Ablaufpunkt des Seils jeweils an derselben Stelle befindet.
Auf diese Weise tastet der Sensor 7 die Markierungen auf dem Ferritband 6 ab, wenn sich die Seiltrommel 1 dreht. Bei Drehung der Seiltrommel 1 läuft das Ferritband 6 jeweils an dem Sensor 7 diesem zugewandt vorbei.

Bezugszeichenliste:

1: Seiltrommel
2: Seilrille
3: Seiltrommelmantelfläche
4: Steg
5: Nut
6: Stahlband
6a: Ferritschicht
7: Sensor
8: Sensoreinheit
9: Kabel

Claims

Hebezeug mit einer Einrichtung zur Erfassung einer in Seillängsrichtung verlaufenden Seilbewegung, insbesondere für einen pneumatisch betriebenen Seilbalancer, das eine in einem Gehäuse längsverschiebbare Seiltrommel mit einer Seilrille für ein Seil aufweist,
wobei die Längsverschiebung der Seiltrommel derart erfolgt, dass sich der Ablaufpunkt des Seils jeweils an derselben Stelle des Gehäuses befindet,
mit Markierungen, die korrespondierend zu der Drehbewegung der Seiltrommel relativ zu einem Sensor einer Sensoreinheit bewegbar sind,
welche die Markierungen beim Passieren des Sensors erfasst und welche jeweils ein korrespondierendes Ausgangssignal abgibt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die in der Seiltrommelmantelfläche (3) ausgebildete Seilrille (2) einen parallel zur Seilrille (2) verlaufenden schraubenlinienartigen Steg (4) bildet, dass die Markierungen längs des Stegs (4) vorgesehen sind, und
dass der Sensor (7) derart feststehend am Gehäuses angeordnet ist, dass er dem Steg (4) jeweils gegenüberliegend zugewandt ist.
Hebezeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Markierungen aus einzeln angeordneten längenmäßig begrenzten Markierungselementen gebildet sind, die sich zusammen mit der Seiltrommel (1) bewegen.
Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Markierungen auf einem Ferritband angeordnet sind, das abwechselnd aus magnetisierten und nichtmagnetisierten Bereichen gleicher Länge und gleichen Abstands besteht.
Hebezeug nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
dass das Ferritband ein Stahlband (6) als Träger aufweist.
Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 - 4,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Steg (4) eine Nut (5) aufweist, in die das Stahlband (6) eingelegt ist.
Hebezeug nach einem der Ansprüche 1 -5,
dadurch gekennzeichnet,
dass als Sensor (7) ein Hall-Sensor vorgesehen ist.