DE102008032603A1

DE102008032603A1 - System zur Energieversorgung von Stromverbrauchern an einem Gießkran

Info

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

Abstract

Die Aufgabe, ein System bereitzustellen zur Daten- und Energieversorgung von Stromverbrauchersn, die bei Gießkränen und speziell an dessen Krantraversen angeordnet sind, wird durch die vorliegende Erfindung gelöst, indem bewegliche oder rotierende Teile des Kranarms bzw. der Krantraverse oder der Krankatze zur Energieerzeugung für die Stromversorgung der Stromverbraucher auf der Krantraverse oder auf der Krankatze genutzt werden. Nach einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung werden die von den Sensoren an der Krantraverse ermittelten Daten kabellos, beispielsweise per Funk, an eine Steuerungseinheit übermittelt. Auf diese Weise können die auf der Krantraverse oder auf der Krankatze angeordneten Messgeräte bzw. Sensoren ohne eine Kabelverbindung betrieben werden.

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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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:
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems zur Energieversorgung von elektrischen Stromverbrauchern gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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
3 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Systems zur Energieversorgung von elektrischen Stromverbrauchern an einem Kran gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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 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.

1: Stromgenerator bzw. Synchrongenerator
2: Antriebsseile bzw. Stahlseile
3: Seilscheiben bzw. Umlenkrollen
4: Riemenscheibe
5: Antriebsriemen
6: Achse des Stromgenerators bzw. Synchrongenerators 1
7: Krankonstruktion bzw. Krantraverse
8: Achse der Seilscheibe 3 und Riemenscheibe 4
9: Kranhaken
10: Messsensor
11: Messdatenleitungen
12: Akkumulator
13: Steuerungseinheit
14: Funkdatenübertragungseinheit
15: Stromversorgungsleitungen
16: Tragegestell für den Stromgenerator bzw. Synchrongenerator 1

Claims

System zur Energieversorgung von Stromverbrauchern (12, 13, 14), die an einem Kran angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass Stromerzeugungsmittel (1) vorgesehen sind, die durch Bewegung eines oder mehrerer beweglicher Teile (2, 3) des Krans elektrischen Strom erzeugen.
System nach dem vorangehenden Anspruch, wobei durch die Bewegung ein oder mehrerer beweglicher Teile (2, 3) des Krans im Wirkungsbereich zwischen induktiven Stromerzeugungsmitteln (1) bewegt wird, wodurch ein elektrischer Strom in den induktiven Stromerzeugungsmitteln (1) induziert wird.
System nach einem der beiden vorangehenden Ansprüche, wobei durch Bewegung eines oder mehrerer beweglicher Teile (2, 3) des Krans ferromagnetisches Material im Wirkungsbereich induktiver Stromerzeugungsmittel (1) bewegt wird, so dass ein elektrischer Strom erzeugt wird.
System nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die induktiven Stromerzeugungsmittel (1) Magnete und/oder Induktionsspulen umfassen.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die beweglichen Teile (2, 3) des Krans Antriebsteile (2, 3) sind, durch die eine gewünschte Position des Krans einstellbar ist, durch die zumindest Teile (9) des Krans bewegbar sind und/oder durch die der Kran Lasten transportieren kann.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die beweglichen Teile (2, 3) des Krans Seilrollen, Seilscheiben (3) und/oder Stahlseile (2) umfassen.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Stromerzeugungsmittel mindestens einen Stromgenerator oder Synchrongenerator (1) umfassen, der durch Bewegung eines oder mehrerer beweglicher Teile (2, 3) des Krans angetrieben wird und dadurch elektrischen Strom zur Energieversorgung von Stromverbrauchern (12, 13, 14) auf dem Kran erzeugt.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Kran Seilrollen oder Umlenkrollen (3) aufweist, durch deren Rotation ein Stromgenerator oder ein Synchrongenerator (1) betrieben wird.
System nach dem vorangehenden Anspruch, wobei der Stromgenerator oder Synchrongenerator (1) über einen Riemenantrieb (4, 5, 6) oder ein Getriebe von der Seilscheibe (3) des Krans angetrieben wird.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die beweglichen Teile (2, 3) des Krans zumindest teilweise aus ferromagnetischem Material gefertigt sind oder ferromagnetisches Material aufweisen.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei am Kran zumindest ein Stahlseil (2) im Wirkungsbereich induktiver Stromerzeugungsmittel (1) derart angeordnet ist, dass bei Bewegung des Stahlseils (2) in den induktiven Stromerzeugungsmitteln (1) elektrischer Strom erzeugt wird.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die beweglichen Teile (2, 3) des Krans Seilscheiben (3) und/oder Stahlseile (2) umfassen, an denen eine Anzahl von Magneten derart angeordnet ist, dass die Anzahl von Magneten durch Bewegung der Seilscheibe (3) oder des Stahlseils (2) im Wirkungsbereich induktiver Stromerzeugungsmittel (1) bewegt wird, so dass ein elektrischer Strom erzeugt wird.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei zumindest ein Akkumulator (12) vorgesehen ist, der mit dem durch die Stromerzeugungsmittel (1) erzeugten Strom aufladbar ist.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Steuerungsmodul (13) zur Steuerung von Messsensoren (10) am Kran und/oder zur Auswertung von Messsignalen der Messsensoren (10) vorgesehen ist.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei ein Funkdatenübertragungsmodul (14) zur kabellosen Übertragung von Messdaten der Messsensoren (10) und/oder Steuerungssignalen vorgesehen ist.
System nach dem vorangehenden Anspruch, wobei die Energieversorgung des Funkdatenübertragungsmoduls (14) durch den über die Stromerzeugungsmittel (1) erzeugten Strom erfolgt.
Verfahren zur Energieversorgung von Stromverbrauchern (12, 13, 14), die an einem Kran angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass über Stromerzeugungsmittel (1) durch die Bewegung eines oder mehrerer beweglicher Teile (2, 3) des Krans elektrischer Strom erzeugt wird, der zur Energieversorgung der Stromverbraucher (12, 13, 14) verwendet wird.
Verfahren nach dem vorangehenden Anspruch, wobei mit dem durch die Stromerzeugungsmittel (1) erzeugten Strom ein Akkumulator (12) aufgeladen wird, aus dem die Energieversorgung der am Kran angeordneten Stromverbraucher (12, 13, 14) bereitgestellt wird.
Verfahren nach einem der beiden vorangehenden Ansprüche, wobei mit dem durch die Stromerzeugungsmittel (1) erzeugten Strom am Kran angeordnete Messgeräte, Messsensoren (10), Funkdatenübertragungsmodule (14) und/oder Steuerungsmodule (13) mit elektrischer Energie versorgt werden.