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Dokumentenidentifikation DE102004007504A1 15.09.2005
Titel Hebezeug, insbesondere Kettenzug oder Seilzug
Anmelder Demag Cranes & Components GmbH, 58300 Wetter, DE
Erfinder Persico, Giuliano, 58300 Wetter, DE;
Appel, Erik, 58300 Wetter, DE;
Maccioni, Giorgio, 58455 Witten, DE;
Heun, Jürgen, 44379 Dortmund, DE;
Freitag, Holger, 44894 Bochum, DE;
Münzebrock, Anton, 44139 Dortmund, DE;
Hasenack, Burkhard, 58099 Hagen, DE
Vertreter Moser & Götze Patentanwälte, 45130 Essen
DE-Anmeldedatum 13.02.2004
DE-Aktenzeichen 102004007504
Offenlegungstag 15.09.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.09.2005
IPC-Hauptklasse B66C 13/16
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Hebezeug, insbesondere Kettenzug oder Seilzug, mit einem Hubwerk, umfassend einen Elektromotor (4), eine Steuerung (2) und eine Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks, insbesondere einen Betriebsstundenzähler und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lasthäufigkeitsverteilung. Um den Aufbau, die Wartung und Inspektion zu vereinfachen und Kosten zu senken, weist die Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks eine Einrichtung (18) zur drahtlosen Übertragung der Daten der Vorrichtung, insbesondere der Betriebsstunden und der Lasthäufigkeitsverteilung des Hebezeugs, auf. Somit muss zum Auslesen der Daten nicht mehr auf eine eingebaute Anzeige zurückgegriffen werden oder ggf. das Hubwerk bestiegen werden.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Hebezeug, insbesondere Kettenzug oder Seilzug, mit einem Hubwerk umfassend einen Elektromotor und eine Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks, insbesondere einen Betriebsstundenzähler und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lasthäufigkeitsverteilung.

Hebezeuge, wie Seil- oder Kettenzüge haben eine vorgegebene Lebensdauer, die abhängig von der Belastung und der Lasthäufigkeitsverteilung ist. Um jährlich die Restlebensdauer zu ermitteln, werden daher als Daten zumindest die Betriebsstunden und die Lasthäufigkeitsverteilung benötigt.

Früher wurden die zur Ermittlung der Betriebsstunden und Lasthäufigkeitsverteilung benötigten Daten manuell erfasst bzw. geschätzt. Dies ist jedoch aufwendig und ungenau. Daher sind Verfahren und Vorrichtungen entwickelt wurden, um die Betriebsstunden automatisch zu zählen, so genannte Betriebstundenzähler, und um die Lasthäufigkeitsverteilungen zu ermitteln. Entsprechende Verfahren und Vorrichtungen zur Überwachung sind beispielsweise aus der DE 195 14 050 C2, DE 196 17 105 C2, DE 199 23 824 C2, DE 199 56 265 C2 und DE 40 38 981 A1 bekannt.

Die Überwachungsdaten werden nach diesen Verfahren und mit diesen Vorrichtungen automatisch erfasst, ggf. gespeichert und über Anzeigen wiedergegeben, wobei sowohl die Vorrichtungen an sich als auch die Anzeigen meist im Hubwerk angeordnet sind, welches üblicherweise nicht vom Boden aus erreichbar ist. Somit ist es notwendig, zum Auslesen der Daten sich an den Ort des Hubwerks zu begeben, wozu meist ein Gerüst, Leiter oder Ähnliches nötig ist. Ferner muss oft eine Abdeckung oder Haube, die zum Schutz der Vorrichtung vorhanden ist, entfernt werden, bevor die Daten abgelesen werden können. Dazu ist es bekannt entweder eine manuelle, optische Ablesung der Anzeige vorzunehmen oder mittels vorgesehener Schnittstelle und entsprechendem Lesegerät die Daten elektronisch auszulesen.

Die manuelle, optische Ablesung der Daten ist aufwendig und fehlerträchtig. Die Verwendung von Schnittstellen erleichtert zwar die Übernahme der Daten mittels Computer, jedoch muss dazu der Computer immer noch am Hubwerk oder in dessen nähe gebracht werden, um die Datenkabel anzuschließen.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Hebezeug bereitzustellen, bei dem das Auslesen der Überwachungsdaten vom Boden aus möglich ist.

Diese Aufgabe wird durch die in Anspruch 1 wiedergegebene Erfindung gelöst.

Dadurch, dass die Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks eine Einrichtung zur drahtlosen Übertragung der Daten der Vorrichtung, insbesondere der Betriebsstunden und der Lasthäufigkeitsverteilung des Hebezeugs aufweist, ist die Inspektion und Wartung erleichtert, weil sie vom Boden aus ohne Verkabelung erfolgen kann. Dies geht mit einem verringerten Material- und Konstruktionsaufwand und geringeren Kosten einher, da die heute verfügbaren Einrichtungen zur drahtlosen Übertragung fertig konfektionierte preiswerte Baugruppen sind.

Ferner findet mit der Erfindung keine Beeinträchtigung des Betriebs statt, der während der Auslesung normal weiterlaufen kann.

In einer Ausführungsform umfasst die Einrichtung einen Sender. Hierbei kann es sich um jeden üblichen geeigneten Sender handeln, wie Infrarot- oder Funk-Sender. Auch die aus dem Computerbereich bekannte „wireless LAN" Technik ist im Rahmen der Erfindung einsetzbar. Besonders bevorzugt sind jedoch handelsübliche Sender mit Infrarot-Dioden (IR-Dioden), da diese robust, fehlerunanfällig und preiswert sind.

Die gesendeten Daten werden am Boden von geeigneten Geräten, wie PC, Laptop oder „handheld Computer" (Palm), die mit entsprechenden Empfangseinrichtungen, wie IR-Empfänger oder 802.11 Standard konformen Empfänger ausgerüstet sind.

Vorteilhafterweise übermittelt die Einrichtung zur drahtlosen Übertragung der Daten auch eine eindeutige Kennung des Hebezeugs, insbesondere Fabriknummer, so dass eine eindeutige Zuordnung zu einem bestimmten Hebezeug möglich ist.

Entsprechend ist es möglich zusätzlich zu den Betriebsstunden und der Belastung des Hebezeugs noch einen oder mehrere weitere Betriebszustände, wie Belastung, Temperatur, Betätigungszyklen, Einschaltdauer, Anfahren von Endlagebegrenzungen, Belastungskollektive, Zustand verschleißbehafteter Bauteile, Grenzwertüberschreitungen z. B. bei Last, Temperatur, Einschaltdauer usw. zu überwachen und deren Daten entsprechend zu übermitteln und auszuwerten.

Handelt es sich bei dem Hebezeug um einen Kettenzug, so kann der Sender am Hubwerk angeordnet sein, da die Bauhöhe von Kettenzügen die Reichweite der Einrichtung zur drahtlosen Übermittlung der Daten nicht überschreitet. Übliche Aufhängehöhen liegen im Bereich von etwa 2 m bis 5 m. Vorteilhafterweise wird als Sender wiederum ein IR-Sender eingesetzt, da es so nur möglich ist, die Daten im unmittelbaren Bereich um den Kettenzug zu empfangen. Der Sender ist also nach unten ausgerichtet, d. h. der Sende-Kegel ist vom Hubwerk abwärts zum Boden ausgerichtet.

In einer Ausführungsform ist der Sender derart ausgestaltet, dass er kontinuierlich und gerichtet Daten sendet. Somit kann dieser unidirektional arbeiten, d. h. die Daten werden ständig gesendet, sobald das Hebezeug mit Spannung versorgt wird. Das Empfangsgerät muss dann nur in den Empfangsbereich gebracht und aktiviert werden, um die Daten zu empfangen. Es sind keine besonderen Schaltungen oder Protokolle notwendig um den Versand der Daten einzuleiten, insbesondere wenn der Sender derart ausgestaltet ist, dass er die Daten zyklisch wiederholt.

Handelt es sich bei dem Hebezeug um einen Seilzug, so ist es zwar möglich doch nicht vorteilhaft den Sender am Hubwerk anzuordnen, da die Bauhöhe von Seilzügen oft 10 m und mehr überschreitet und die Reichweite der Einrichtung zur drahtlosen Übermittlung der Daten erschöpft ist bzw. beginnt fehleranfällig zu werden. Daher wird der Sender günstigerweise im Bedienteil vorgesehen.

In diesem Fall ist es von Vorteil, wenn der Sender die Daten diskontinuierlich sendet, wozu vorgesehen sein kann, dass er lediglich Daten sendet, wenn ein Empfänger der Einrichtung zur Datenübertragung ein entsprechendes Aktivierungs-Signal erhält. Der Empfänger kann z. B. als übliche IR-Empfangsdiode ausgebildet sein, die ebenfalls im Bedienteil angeordnet ist. Dann wird der Sender durch Übermittlung eines Impulses von dem Empfangsgerät aktiviert und überträgt erst danach seine Daten.

Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Zeichnung. Es zeigt:

1 schematisch ein erfindungsgemäßes Hebezeug.

1 zeigt schematisch einen erfindungsgemäßen Kettenzug 1 mit einer Steuerung 2, mit einem über ein Kabel 22 mit der Steuerung verbundenem Bedienteil 3 und mit einem Motor 4, der über ein Getriebe 5 mit Bremse 6 eine Last 7 über eine Kette 21 mittels eines Kettenrads 8 anhebt bzw. absenkt.

Das handbetätigte Bedienteil 3 umfasst drei Schalter oder Tasten. Der Not-Aus-Schalter 12 dient zur sofortigen Abschaltung im Gefahrenfall. Mit Abstand sind darunter der Hubschalter bzw. Taster 13 und der Senkschalter bzw. Taster 14 angeordnet, die üblicherweise mit unterschiedlichen Symbolen, wie z. B. Pfeil nach oben und Pfeil nach unten gekennzeichnet sind. Der Taster 13 bewirkt bei Betätigung ein Anheben der Last 7 durch die entsprechende Motorsteuerung. Entsprechend bewirkt der Taster 14 bei Betätigung ein Absenken der Last 7 durch umgekehrte Motorsteuerung.

Die Steuerung 2 umfasst einen Mikrokontroller 15 zur Steuerung und Überwachung der Funktionen, insbesondere des Motors. Der Mikrokontroller 15 ist dazu über einen Motorschalter 16 mit diesem verbunden.

Die Steuerung 2 umfasst ferner eine Anzeige 17, die zu Diagnosezwecken vorgesehen ist und als einstellige 7-Segment Leucht-Anzeige ausgebildet ist. Die Anzeige 17 ist derart angeordnet, dass sie während der Bedienung sichtbar ist.

Die Steuerung 2 umfasst auch die zur Überwachung des Kettenzugs 1 nötige Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks, insbesondere einen Betriebsstundenzähler und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lasthäufigkeitsverteilung. Diese sind jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Erfindungsgemäß weist die Steuerung 2 einen Sender 18 auf, der als IR-Diode ausgebildet ist und ebenfalls mittels des Mikrokontrollers 15 zur Übertragung der Überwachungsdaten gesteuert wird.

Der Sender 18 strahlt dabei die Daten der Überwachung nach unten gerichtet, konstruktionsbedingt in einem Sendekegel 19 kontinuierlich ab, sobald der Kettenzug mit Spannung versorgt wird. Zur Vermeidung von Störungen wird das Signal vom Sender 18 ggf. moduliert.

Die Signale vom Sender 18 werden von einem tragbaren Computer 11 mittels seines Empfängers 10 empfangen, sobald dieser in den Kegel 19 eingebracht und aktiviert wird. Hierzu weist der Computer 11 eine IR-Empfangsdiode 20 auf.

Der Sender 18 sendet also kontinuierlich abwärtsgerichtet Impulstelegramme, die in einer Entfernung von wenigen Zentimeter bis zu mehreren Metern empfangen und anschließend ausgewertet werden können.

Die Impulstelegramme werden also von der Infrarotempfangsdiode 20 empfangen und anschließend in elektrische Impulse umgewandelt, die über eine serielle Kommunikationsschnittstelle z. B. an einen PC übertragen und ausgewertet werden. Durch die gerichtete Infrarotübertragung wird erreicht, dass die Daten nur in unmittelbarer Nähe des Hebezeugs ausgelesen werden können. Zusätzlich wird mit der Aussendung der Fabriknummer eine eindeutige Zuordnung der Daten zu einem bestimmten Hebezeug gewährleistet. Die Impulstelegramme der Infrarotsenderdiode sind erfindungsgemäß so beschaffen, dass sie nach Empfang und Umwandelung eine lesbare Zeichenfolge ergeben, die den vom Hebezeug übertragenen Informationen aus der Überwachung entspricht.

Das Senden der Informationen wird zyklisch wiederholt und entsprechend dem Betriebszustand bzw. Überwachung aktualisiert. Dabei werden nicht nur in die Daten des Betriebsstundenzählers und der Vorrichtung zur Bestimmung der Lasthäufigkeitsverteilung übertragen, sondern zusätzlich weitere Daten für den Service und Instandhaltung bzw. Wartung, wie Betätigungszyklen verschleißbehafteter Bauteile, Grenzwertüberschreitungen bei Last, Temperatur und Einschaltdauer, Anfahren von Endlagebegrenzungen, Belastungskollektive usw.

Die mittels eines mit Infrarotempfänger 20 ausgestatteten Gerätes (z. B. PC, Laptop oder Palmtop) automatisch erfassten Daten können dann mit einem dazugehörigen Software Tool angezeigt, protokolliert, gespeichert, ausgewertet und archiviert werden.

Die Wartung, Fehlerbeseitigung und Restlebensdauerermittlung kann dadurch effektiver und schneller stattfinden. Auch Leistungen wie eine vorbeugende Wartung und Instandsetzung werden dadurch effizient und bedarfsgerecht ermöglicht. Die Erfindung erlaubt ferner eine Verringerung des gegenüber den Stand der Technik erforderlichen Aufwands zur Restlebensdauerermittlung, der Inspektion und Störungsbeseitigung bei gleichzeitiger Verringerung des Materialaufwands gegenüber heute üblichen Lösungen.

1Kettenzug 2Steuerung 3Bedienteil 4Motor 5Getriebe 6Bremse 7Last 8Kettenrad 10Empfänger 11Computer 12Not-Aus-Schalter 13Hubschalter 14Senkschalter 15Mikrokontroller 16Motorschalter 17Anzeige 18Infrarotsendediode 19Sendekegel 20Infrarotempfänger 21Kette 22Kabel

Anspruch[de]
  1. Hebezeug, insbesondere Kettenzug oder Seilzug, mit einem Hubwerk umfassend einen Elektromotor (4), eine Steuerung (2) und eine Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks, insbesondere einen Betriebsstundenzähler und eine Vorrichtung zur Bestimmung der Lasthäufigkeitsverteilung, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks eine Einrichtung (18) zur drahtlosen Übertragung der Daten der Vorrichtung, insbesondere der Betriebsstunden und der Lasthäufigkeitsverteilung des Hebezeugs aufweist.
  2. Hebezeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen Sender umfasst.
  3. Hebezeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender eine IR-Sendediode (18) aufweist.
  4. Hebezeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur drahtlosen Übertragung der Daten auch eine eindeutige Kennung des Hebezeugs, insbesondere Fabriknummer übermittelt.
  5. Hebezeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Überwachung des Hubwerks zusätzlich zu den Betriebsstunden und der Belastung des Hebezeugs noch einen oder mehrere weitere Betriebszustände überwacht, wie: Belastung, Temperatur, Betätigungszyklen, Einschaltdauer, Anfahren von Endlagebegrenzungen, Belastungskollektive, Zustand verschleißbehafteter Bauteile, Grenzwertüberschreitungen z. B. bei Last, Temperatur und Einschaltdauer.
  6. Hebezeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur drahtlosen Übertragung der Daten der Vorrichtung auch die Daten der weiteren überwachten Betriebszustände übermittelt.
  7. Hebezeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Kettenzug (1) handelt.
  8. Hebezeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender (18) am Hubwerk angeordnet ist.
  9. Hebezeug nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender derart ausgestaltet ist, dass er kontinuierlich und gerichtet Daten sendet.
  10. Hebezeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender derart vorgesehen ist, dass er die Daten zyklisch wiederholt.
  11. Hebezeug nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender nach unten ausgerichtet ist.
  12. Hebezeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um einen Seilzug handelt.
  13. Hebezeug nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender im Bedienteil (3) angeordnet ist.
  14. Hebezeug nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender derart vorgesehen ist, dass er diskontinuierlich Daten sendet.
  15. Hebezeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Sender derart vorgesehen ist, dass er lediglich Daten sendet, wenn ein Empfänger ein entsprechendes Aktivierungs-Signal erhält.
  16. Hebezeug nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfänger (10) im Bedienteil (3) angeordnet ist.
Es folgt ein Blatt Zeichnungen






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