WO2007147709A1

WO2007147709A1 - Drive unit for a cable drum

Info

Publication number: WO2007147709A1
Application number: PCT/EP2007/055300
Authority: WO
Inventors: Bernd Eggert
Original assignee: Wampfler Aktiengesellschaft
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2007-05-31
Publication date: 2007-12-27
Also published as: DE202006009750U1

Abstract

The invention relates to a drive unit for a cable drum used for winding up and unwinding a cable (2). Said drive unit comprises a sensor (12; 23) for measuring a deflection angle (7; 18) of the cable (2). The aim of the invention is to create a drive unit for a cable drum, which allows the deflection angle of the cable to be measured in a simple, accurate manner that is subject to virtually no outside influence. Said aim is achieved by providing a measurement edge (11; 15; 22), making said measurement edge (11; 15; 22) and the sensor (12; 23) rotatable relative to one another, effectively connecting the measurement edge (11; 15; 22) and/or the sensor (12; 23) to the cable (2), and designing the sensor (12; 23) such that the same generates a test signal corresponding to the distance between the sensor (12; 23) and the measurement edge (11; 15; 22), the measurement edge (11; 15; 22) being formed such that a one-to-one correlation exists between the distance and the deflection angle (7; 18) within a predefined range of the deflection angle.

Description

Leitungstrommelantrieb Cable drum drive

Die Erfindung betrifft einen Leitungstrommelantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a cable drum drive according to the preamble of claim 1.

Bei bekannten Antrieben für verfahrbare Leitungstrommeln, wie sie beispielsweise bei Container- Verladekränen Anwendung finden, wird die mit einer ortsfesten Speisestelle verbundene Energieversorgungsleitung für den Verladekran mit diesem mitgeführt. Ein Beispiel für einen derartigen Leitungstrommelantrieb zeigt die DE 44 29 268 Al . Um den Ladekran verfahren zu können, wird die Versorgungsleitung von der am Verladekran angeordneten Leitungstrommel entsprechend der Bewegung des Verladekrans ab- bzw. aufgerollt. Um eine besonders gut angepasste Ablage der Versorgungsleitung in verschiedenen Betriebsbereichen zu erreichen, wird dort der Auslenkwinkel des Kabels gegen die Senkrechte gemessen und zur Ansteuerung der Ab- bzw. Aufwickelbewegung der Versorgungsleitung über den Antrieb der Leitungstrommel verwendet. Der Auslenkwinkel wird hierzu über eine Pendelschwinge erfasst, die von der Versorgungsleitung ausgelenkt wird. Nachteilig bei derartigen Anordnungen ist, dass dort eine mechanische Kraftübertragung zwischen Pendelschwinge und Sensor erfolgen muss, die das Messergebnis verfälscht. Zudem unterliegen diese Vorrichtungen und auch die Sensoren mechanischen Verschleißerscheinungen, beispielsweise Ausschlagen der Lager, oder temperaturabhängigen Einflüssen, beispielsweise Schwergängigkeit bei niedrigen Temperaturen oder Dehnungseffekten aufgrund von Temperaturwechseln. Zudem bauen diese Sensoren relativ groß, schränken die freie Auswahl des Einbauorts der Pendelschwinge ein und sind teuer.In known drives for movable cable drums, as they are used, for example, in container loading cranes, the energy supply line connected to a stationary feed point for the loading crane is carried along with this. An example of such a cable drum drive is shown in DE 44 29 268 A1. In order to be able to move the loading crane, the supply line is unwound or rolled up by the line drum arranged on the loading crane in accordance with the movement of the loading crane. In order to achieve a particularly well-adapted storage of the supply line in different operating ranges, the deflection angle of the cable is measured against the vertical and used to control the Ab- or Aufwickelbewegung the supply line via the drive of the cable drum. The deflection angle is detected by a pendulum swing arm, which is deflected by the supply line. A disadvantage of such arrangements is that there must be a mechanical force transmission between pendulum rocker and sensor, which falsifies the measurement result. In addition, these devices and the sensors are subject to mechanical signs of wear, such as deflection of the bearing, or temperature-dependent influences, such as stiffness at low temperatures or elongation effects due to temperature changes. In addition, these sensors are relatively large, restrict the free choice of the installation location of the pendulum swing and are expensive.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, einen Leitungstrommelantrieb bereitzustellen, der eine einfache, genaue und von äußeren Einflüssen weitgehend unbeeinflusste Messung des Auslenkwinkels der Leitung ermöglicht.The object of the present invention is therefore to provide a cable drum drive which allows a simple, accurate measurement of the deflection angle of the line, which is largely uninfluenced by external influences.

Diese Aufgabe wird durch einen Leitungstrommelantrieb mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by a cable drum drive with the features of claim 1. Advantageous embodiments and expedient developments of the invention are specified in the subclaims.

Ein eingangs genannter Leitungstrommelantrieb weist erfindungsgemäß eine Messkante auf, wobei die Messkante und der Sensor relativ zueinander drehbar sind, die Messkante und/oder der Sensor mit der Leitung wirkverbunden sind und der Sensor zur Erzeugung eines dem Abstand zwischen Sensor und Messkante entsprechenden Messsignals eingerichtet ist, wobei die Messkante so geformt ist, dass sich in einem vorgegebenen Auslenkwinkelbereich ein eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Abstand und dem Auslenkwinkel ergibt. Auf diese Weise lässt sich der Auslenkwinkel zwischen Sensor und Messkante einfach und gegenüber äußeren Einflüssen unempfindlich ermitteln, wobei durch die Auswahl der Form der Messkante die Messung leicht für unterschiedliche Anforderungen angepasst und optimiert werden kann.According to the invention, a cable drum drive mentioned at the beginning has a measuring edge, wherein the measuring edge and the sensor are rotatable relative to one another, the measuring edge and / or the sensor are operatively connected to the line and the sensor generates a signal Distance between sensor and measuring edge corresponding measuring signal is set up, wherein the measuring edge is shaped so that in a predetermined Auslenkwinkelbereich a clear relationship between the distance and the deflection angle results. In this way, the deflection angle between the sensor and the measuring edge can be detected easily and insensitive to external influences, whereby the measurement can be easily adapted and optimized for different requirements by selecting the shape of the measuring edge.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor ein berührungsloser Sensor, beispielsweise ein kapazitiver oder optischer Sensor oder ein Ultraschallsensor. Diese ermöglichen eine zwischen Sensor und Messkante berührungslose Ermittlung des Auslenkwinkels. Bei optischen Sensoren, z.B. Laser- oder Infrarotsensoren, kann der Abstand von Sensor und Messkante durch die Stärke des von der Messkante reflektierten Lichts bestimmt werden.In an advantageous embodiment of the invention, the sensor is a non-contact sensor, for example a capacitive or optical sensor or an ultrasonic sensor. These allow a non-contact determination of the deflection angle between sensor and measuring edge. For optical sensors, e.g. Laser or infrared sensors, the distance between the sensor and the measuring edge can be determined by the intensity of the light reflected from the measuring edge.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Sensor ein Induktionssensor. Aufgrund der vom Abstand abhängigen magnetischen Kopplung zwischen Induktionssensor und Messkante lässt sich der Abstand auf einfache Weise und unbeeinflusst von anderen Einflüssen ermitteln.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the sensor is an induction sensor. Due to the distance-dependent magnetic coupling between the induction sensor and the measuring edge, the distance can be determined in a simple manner and uninfluenced by other influences.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist die Messkante konvexe Form auf und ist gegenüber dem ortsfesten gelagerten Sensor drehbar. Hierdurch kann die Verkabelung des Sensors fixiert werden. Zudem können bestehenden Anlagen auf einfache Weise nachgerüstet werden.In a preferred embodiment, the measuring edge has a convex shape and is rotatable relative to the stationary mounted sensor. As a result, the wiring of the sensor can be fixed. In addition, existing systems can be easily retrofitted.

Weist der Leitungstrommelantrieb einen Richtungssensor auf, der die Richtung der Auslenkung der Messkante ermittelt, kann die Messkante bezüglich der Längsachse der Pendelschwinge oder der Führungsarms vorteilhaft symmetrisch geformt sein. Dies erlaubt eine einfachere Fertigung der Kurvenscheibe und führt aufgrund des geringeren Abstands zwischen Sensor und Messkante zu einer erhöhten Genauigkeit und Auflösung der Messung.If the line drum drive has a direction sensor which determines the direction of the deflection of the measuring edge, the measuring edge can advantageously be symmetrically shaped with respect to the longitudinal axis of the pendulum rocker or of the guide arm. This allows a simpler manufacturing of the cam and leads due to the smaller distance between the sensor and the measuring edge to increased accuracy and resolution of the measurement.

Weitere Besonderheiten und Vorzüge der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Es zeigen: Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines Teils einer Leitungstrommel mit einerOther features and advantages of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the drawings. Show it: Fig. 1 is a schematic side view of a portion of a cable drum with a

Umlenkvorrichtung gemäß einem ersten Ausfuhrungsbeispiel der Erfindung;Deflection device according to a first exemplary embodiment of the invention;

Fig. 2 eine Detailansicht der Umlenkvorrichtung aus Fig. 1 mit einer Kurvenscheibe mit einer ersten Messkante;FIG. 2 shows a detailed view of the deflecting device from FIG. 1 with a cam disc with a first measuring edge; FIG.

Fig. 3 bis 5 eine Detailansicht der Umlenkvorrichtung aus Fig. 2 in einer ersten, zweiten und dritten Stellung;3 to 5 a detailed view of the deflection device of Figure 2 in a first, second and third position.

Fig. 6 bis 8 eine Detailansicht der Umlenkvorrichtung aus Fig. 2 mit einer alternativen, zweiten Messkante in einer ersten, zweiten und dritten Stellung;6 to 8 show a detailed view of the deflection device from FIG. 2 with an alternative, second measuring edge in a first, second and third position;

Fig. 9 eine seitliche Draufsicht auf einen Teil einer Leitungstrommel gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;9 is a side elevational view of a portion of a cable drum according to a second embodiment of the invention;

Fig. 10 eine Detailansicht der Umlenkvorrichtung aus Fig. 9 mit einer Kurvenscheibe mit einer dritten Messkante;10 shows a detailed view of the deflecting device from FIG. 9 with a cam disc with a third measuring edge;

Fig. 11 bis 13 eine Detailansicht der Umlenkvorrichtung aus Fig. 10 in einer ersten, zweiten und dritten Stellung;FIGS. 11 to 13 show a detailed view of the deflection device from FIG. 10 in a first, second and third position;

Fig. 1 zeigt einen Teil einer an einem nicht dargestellten Container- Verladekran mitgeführten Leitungstrommel 1, wobei derartige Leitungstrommeln 1 auch bei anderen beweglichen Verbrauchern eingesetzt werden können. Die auf der Leitungstrommel 1 gelagerte Leitung 2 besteht aus mehreren, in der Leitung 2 zusammengefügten Einzelkabeln zur Versorgung des Verladekrans mit elektrischer Energie. Hierzu ist die Leitung 2 mit einer zeichnerisch nicht dargstellten ortfesten Einspeisestelle verbunden, gegenüber der sich der Container- Verladekran auf Schienen bewegt. Die Ablage der Leitung 2 auf dem Boden erfolgt, von der Leitungstrommel 1 kommend, über eine ebenfalls an dem Container- Verladekran befestigte Umlenkvorrichtung 3, wobei die Umlenkvorrichtung 3 ein beidseitiges Ablegen der Leitung 2 und somit ein Vorbeifahren des Container- Verladekrans an der Einspeisestelle erlaubt.Fig. 1 shows a part of a not shown on a container loading crane entrained line drum 1, wherein such line drums 1 can be used in other mobile consumers. The mounted on the line drum 1 line 2 consists of several, assembled in the line 2 individual cables to supply the loading crane with electrical energy. For this purpose, the line 2 is connected to a not graphically illustrated stationary feed point, opposite which moves the container loading crane on rails. The storage of the line 2 takes place on the ground, coming from the line drum 1, via a likewise attached to the container loading crane deflection device 3, wherein the deflection device 3 allows both sides drop the line 2 and thus passing the container loading crane at the feed point ,

Die in Fig. 2 im Detail gezeigte Umlenkvorrichtung 3 aus Fig. 1 weist einen im Querschnitt trichterförmigen Leitungseingang 4 auf, in den die in Fig. 2 von oben von der Leitungstrommel 1 kommende Leitung 2 geführt ist. Am unteren Ende der Umlenkvorrichtung 3 ist ein entsprechender Leitungsausgang 5 vorgesehen. Zur definierten Führung der Leitung 2 sind in der Umlenkvorrichtung 3 Führungsrollen vorgesehen, die in Fig. 2 schematisch dargestellt sind.The deflecting device 3 shown in detail in FIG. 2 from FIG. 1 has a funnel-shaped conduit inlet 4, into which the in Fig. 2 from above of the Lead drum 1 incoming line 2 is guided. At the lower end of the deflection device 3, a corresponding line output 5 is provided. For defined guidance of the line 2 3 guide rollers are provided in the deflection device, which are shown schematically in Fig. 2.

An der Umlenkvorrichtung 3 ist eine Pendelschwinge 6 zur Messung des Auslenkwinkels 7 (Fig. 3, 5) der Leitung 2 vorgesehen. Die Pendelschwinge 6 ist an ihrem in Fig. 2 oberen Ende um eine im wesentlichen horizontal und parallel zum Boden verlaufende Drehachse D frei drehbar angeordnet. Das in Fig. 2 untere Ende der Pendelschwinge 6 weist eine Pendelführung 8 auf, die an der Leitung 2 anliegt. Um ein möglichst verlustarmes Ab- bzw. Aufrollen der Leitung 2 zu ermöglichen und dennoch die Leitung 2 definiert in der Pendelschwinge 6 zu führen, sind an der Pendelführung 8 beidseitig Führungsrollen 9 vorgesehen. Die definierte Führung zwischen Umlenkvorrichtung 3 und Pendelführung 8 ist notwendig, um einen klar definierten Winkelbezug für die Winkelmessung bereitzustellen.At the deflection device 3, a pendulum rocker 6 for measuring the deflection angle 7 (Fig. 3, 5) of the line 2 is provided. The pendulum rocker 6 is freely rotatably arranged at its upper end in Fig. 2 about a substantially horizontal and parallel to the ground axis of rotation D. The lower end in FIG. 2 of the pendulum rocker 6 has a pendulum guide 8, which bears against the line 2. In order to enable as low as possible unwinding or rolling up of the line 2 and yet to guide the line 2 defined in the pendulum swing arm 6, guide rollers 9 are provided on both sides of the shuttle guide 8. The defined guidance between deflecting device 3 and pendulum guide 8 is necessary in order to provide a clearly defined angular reference for the angle measurement.

Wie aus Fig. 2 und besonders gut aus Fig. 3 bis 5 hervorgeht, ist am drehbar gelagerten Ende der Pendelschwinge 6 eine Kurvenscheibe 10 mit einer Messkante 11 angeordnet, die aus einem magnetisch leitfähigen Stahlblech besteht. Weiter ist an der Umlenkvorrichtung 3 oberhalb der Drehachse D der Pendelschwinge 6 ein Induktionssensor 12 befestigt. Die Messachse M des Induktionssensors 12 verläuft in der Drehebene der Pendelschwinge 6 und entlang der Längsachse L der Nullstellung der Pendelschwinge 6, wenn diese senkrecht nach unten hängt, wie in Fig. 4 gezeigt. Wird die Pendelschwinge 6 durch eine Bewegung des Ladekrans und der daraus folgenden Bewegung der durch die Umlenkvorrichtung 3 geführten Leitung 2 aus der Nullstellung ausgelenkt, so wird die Messkante 11 am Induktionssensor 12 berührungslos vorbei geführt, wie in Fig. 3 und 5 dargestellt. Der Induktionssensor 12 übermittelt bei unterschiedlichen Abständen 13, 13' und 13" zur Messkante 11 aufgrund der daraus resultierenden unterschiedlichen magnetischen Kopplung ein dem jeweiligen Abstand entsprechendes Spannungs- oder Stromsignal an eine hier nicht zeichnerisch dargestellte Antriebssteuerung weiter. Der Sensor kann aber auch über einen Datenbus mit der Antriebssteuerung verbunden sein.As is apparent from Fig. 2 and particularly well from Fig. 3 to 5, a cam 10 is arranged with a measuring edge 11 on the rotatably mounted end of the swing arm 6, which consists of a magnetically conductive steel sheet. Next, an induction sensor 12 is attached to the deflection device 3 above the axis of rotation D of the pendulum swing arm 6. The measuring axis M of the induction sensor 12 extends in the plane of rotation of the pendulum rocker 6 and along the longitudinal axis L of the zero position of the pendulum rocker 6 when it hangs vertically downwards, as shown in Fig. 4. If the pendulum rocker 6 is deflected out of the zero position by a movement of the loading crane and the consequent movement of the line 2 guided by the deflecting device 3, the measuring edge 11 is guided past the induction sensor 12 without contact, as shown in FIGS. 3 and 5. Due to the different magnetic coupling resulting therefrom, the induction sensor 12 transmits, at different distances 13, 13 'and 13 "to the measuring edge 11, a voltage or current signal corresponding to the respective distance to a drive control (not shown in the drawing), but the sensor can also be connected via a data bus be connected to the drive control.

Die Messkante 11 der Kurvenscheibe 10 in Fig. 3 bis 5 ist so geformt, dass sich der Abstand 13 zwischen Messkante 11 und Induktionssensor 12 von dem in Fig. 3 gezeigten maximalen Auslenkwinkel 7 der Pendelschwinge 6 über den Abstand 13' in der in Fig. 4 gezeigten Nullstellung der Pendelschwinge 6 nach links zum anderen maximalen Ausschlagwinkel 7 der Pendelschwinge 6 nach rechts in Fig. 5 zum Abstand 13" verringert.The measuring edge 11 of the cam 10 in FIGS. 3 to 5 is shaped so that the distance 13 between the measuring edge 11 and the induction sensor 12 from the maximum deflection angle 7 of the pendulum rocker 6 shown in FIG. 3 over the distance 13 'in the in Fig. 3. 4 shown Zero position of the pendulum rocker 6 to the left to the other maximum deflection angle 7 of the pendulum rocker 6 to the right in Fig. 5 to the distance 13 "reduced.

Hierdurch kann der Auslenkwinkel 7 der Pendelschwinge 6 über den gesamten Auslenkwinkelbereich zuverlässig bestimmt werden, da der Abstand zwischen Messkante 11 und Induktionssensor 12 eine eindeutige Zuordnung zu einem bestimmten Auslenkwinkel 7 erlaubt. Der Zusammenhang zwischen dem winkelabhängigen Abstand von Induktionssensor 12 zu Messkante 11 ist hier linear gewählt, so dass in der Antriebssteuerung der Auslenkwinkel 7 einfach mittels einer in der Antriebssteuerung gespeicherten linearen Berechnungsformel berechnet oder aus einer in der Antriebssteuerung gespeicherten Zuordnungstabelle ermittelt werden kann.As a result, the deflection angle 7 of the pendulum rocker 6 can be reliably determined over the entire deflection angle range, since the distance between the measuring edge 11 and the induction sensor 12 permits a clear assignment to a specific deflection angle 7. The relationship between the angle-dependent distance from the induction sensor 12 to the measuring edge 11 is chosen to be linear, so that in the drive control the deflection angle 7 can be simply calculated by means of a linear calculation formula stored in the drive control or determined from a mapping table stored in the drive control.

Die in Fig. 6 bis 8 gezeigte Winkelmessvorrichtung unterscheidet sich von der in Fig. 3 bis 5 gezeigten im wesentlichen durch die Form der Messkante 15. Gleiche Teile werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.The angle measuring device shown in FIGS. 6 to 8 differs from that shown in FIGS. 3 to 5 substantially by the shape of the measuring edge 15. The same parts are identified by the same reference numerals.

Bei der hier gezeigten Ausführung weist die Antriebssteuerung eine Richtungssensor auf, der die Richtung der Auslenkung des Kabels 2 nach rechts bzw. nach links ermittelt. Die an einer Kurvenscheibe 14 angeordnete Messkante 15 ist deshalb symmetrisch zur Längsachse L der Pendelschwinge 6 und symmetrisch zur Messachse M des Induktionssensors 12 in Nullstellung der Pendelschwinge 6 geformt. Demnach ergibt sich bei Auslenkung der Pendelschwinge 6 aus der Nullstellung nach links oder rechts ein wertmäßig identischer Abstand, der maximal bis zum Abstand 16" geht. Durch die symmetrische Form wird die Fertigung der Kurvenscheibe 14 mit Messkante 15 erleichtert. Zudem kann die Genauigkeit bzw. Auflösung des Auslenkwinkels erhöht werden, da der Abstand zwischen Induktionssensor 12 und Messkante 15 bei maximalem Ausschlag der Pendelschwinge 6 nur halb so groß sein muss, wie in der Ausführung nach Fig. 3 bis 5. Die Auflösung des Induktionssensors 12 kann also feiner gewählt werden.In the embodiment shown here, the drive control has a direction sensor which determines the direction of the deflection of the cable 2 to the right or to the left. The arranged on a cam 14 measuring edge 15 is therefore symmetrical to the longitudinal axis L of the pendulum rocker 6 and symmetrical to the measuring axis M of the induction sensor 12 in the zero position of the pendulum rocker 6 is formed. Accordingly, upon deflection of the pendulum swing arm 6 from the zero position to the left or right, a value identical distance, the maximum up to the distance 16 "goes .. The symmetrical shape, the production of the cam plate 14 is facilitated with measuring edge 15. In addition, the accuracy or Resolution of the deflection angle can be increased because the distance between the induction sensor 12 and measuring edge 15 at maximum deflection of the pendulum swing 6 must be only half as large as in the embodiment of Fig. 3 to 5. The resolution of the induction sensor 12 can therefore be selected finer.

In Fig. 9 bis 13 ist eine Leitungstrommel 1 für einen Verladekran mit einer Umlenkvorrichtung 17 gemäß einer zweiten Ausführung der Erfindung gezeigt. Derartige Verladekräne fahren nicht an der Einspeisestelle vorbei, so dass die Leitung 2 nur in eine Richtung abgelegt werden muss. Da sich diese Ausführung von der oben beschriebenen Ausführung im wesentlichen durch die Ausbildung der Umlenkvorrichtung 17 unterscheidet, werden vor allem die Unterschiede erläutert. Gleiche Teile werden mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.In Fig. 9 to 13, a cable drum 1 for a loading crane with a deflection device 17 according to a second embodiment of the invention is shown. Such loading cranes do not pass the feed point, so that the line 2 only needs to be stored in one direction. Since this embodiment differs from the embodiment described above essentially by the design of the deflection device 17, Above all, the differences are explained. Identical parts are identified by the same reference numerals.

Die Umlenkvorrichtung 17 ist in Bodennähe geführt und weist nur einseitig Führungsrollen zur definierten Führung der Leitung 2 auf. Um den Auslenkwinkel 18 der Leitung 2 zu bestimmen, ist an der Umlenkvorrichtung 17 ein der Pendelschwinge 6 entsprechender Führungsarm 19 vorgesehen, der am einen Ende um eine Drehachse d drehbar an der Umlenkvorrichtung 17 gelagert ist. Am anderen Ende umgreift der Führungsarm 19 die Leitung 2, wobei zwei Führungsrollen 20 eine möglichst reibungsfreie Führung ermöglichen. Auch hier dient die definierte Führung der Leitung 2 in der Umlenkvorrichtung zur Sicherstellung eines definierten Auslenkwinkels für die Auslenkwinkelmessung. Am drehbar gelagerten Ende des Führungsarms 19 ist eine Kurvenscheibe 21 mit Messkante 22 drehfest angebracht. Die Messkante 22 wird an einem Induktionssensor 23 vorbeigeführt, der fest an der Umlenkvorrichtung 17 in der Drehebene der Messkante 22 angeordnet ist.The deflection device 17 is guided near the floor and has only one side guide rollers for the defined guidance of the line 2. In order to determine the deflection angle 18 of the line 2, a guide arm 19 corresponding to the pendulum swing arm 6 is provided on the deflection device 17 and is rotatably mounted on the deflection device 17 at one end about a rotation axis d. At the other end of the guide arm 19 surrounds the line 2, wherein two guide rollers 20 allow a possible frictionless guidance. Here too, the defined guidance of the line 2 in the deflection device serves to ensure a defined deflection angle for the deflection angle measurement. At the rotatably mounted end of the guide arm 19, a cam 21 with measuring edge 22 is mounted rotationally fixed. The measuring edge 22 is guided past an induction sensor 23 which is fixedly arranged on the deflection device 17 in the plane of rotation of the measuring edge 22.

Wie die Messkante 11 der Ausführung in Fig. 3 bis 5 ist die Messkante 22 in Fig. 11 bis 13 so geformt, dass sich der Abstand zwischen Induktionssensor 23 und Messkante 22 von einer in Fig. 11 gezeigten ersten Stellung 24 des Führungsarms über eine in Fig. 12 gezeigte zweite Stellung 24' zu einer in Fig. 13 gezeigten dritten Stellung 24" des Führungsarms 19 vergrößert, so dass eine eindeutige Zuordnung zwischen Abstand und Auslenkwinkel 18 des Führungsarms 19 gegeben ist. Die Nullstellung des Führungsarms 19 bzw. der Messkante 22 ist in diesem Fall die in Fig. 11 gezeigte erste Stellung.Like the measuring edge 11 of the embodiment in FIGS. 3 to 5, the measuring edge 22 in FIGS. 11 to 13 is shaped so that the distance between the induction sensor 23 and the measuring edge 22 is from a first position 24 of the guide arm shown in FIG 13 to a third position 24 "of the guide arm 19 shown in FIG. 13, so that there is an unambiguous relationship between distance and deflection angle 18 of the guide arm 19. The zero position of the guide arm 19 or the measuring edge 22 is in this case the first position shown in Fig. 11.

Die Form der hier gezeigten unterschiedlichen Messkanten 11, 15 bzw. 22 gemäß den Fig. 3 bis 8 bzw. 11 bis 13 kann entweder analytisch bestimmt werden, beispielsweise durch einen quadratischen, elliptischen, exponentiellen oder trigonometrischen Zusammenhang zwischen Auslenkwinkel und Abstand, oder auf empirische Weise durch einmalige Bestimmung der Abstände für verschiedene Auslenkwinkel bei der Inbetriebnahme und Interpolation bei Zwischenwinkeln. Ausschlaggebend ist nur, dass der Zusammenhang zwischen Abstand und Auslenkwinkel im möglichen Auslenkwinkelbereich eine eindeutige Zuordnung zwischen Auslenkwinkel und Abstand ermöglicht.The shape of the different measuring edges 11, 15 and 22 shown here according to FIGS. 3 to 8 and 11 to 13 can either be determined analytically, for example by a quadratic, elliptic, exponential or trigonometric relationship between deflection angle and distance, or to empirical Way by one-time determination of the distances for different deflection angle during commissioning and interpolation at intermediate angles. The decisive factor is that the relationship between distance and deflection angle in the possible deflection angle range allows a clear assignment between deflection angle and distance.

Bei den hier beschriebenen durchgehenden Messkanten 11, 15 bzw. 22 kann der Auslenkwinkel kontinuierlich über den gesamten Auslenkwinkelbereich bestimmt werden. Alternativ können die Messkanten 11, 15 bzw. 22 aber auch stufen- oder treppenförmig ausgebildet sein, so dass der Auslenkwinkel abschnittsweise bestimmt werden kann.In the case of the continuous measuring edges 11, 15 or 22 described here, the deflection angle can be determined continuously over the entire deflection angle range. Alternatively, the measuring edges 11, 15 and 22, however, may also be designed in a stepped or stepped manner, so that the deflection angle can be determined in sections.

Ebenfalls ist es möglich, die Anordnung von Induktionssensor 12, 23 und Messkante 11, 15 bzw. 22 zu vertauschen. So kann der Induktionssensor 12, 23 beispielsweise an der Pendelschwinge 6 bzw. dem Führungsarm 19 angeordnet werden, während die Messkante 11, 15 bzw. 22 fest an der Umlenkvorrichtung 3 bzw. 17 angeordnet ist. Die Messkante 11, 15 bzw. 22 würde dann eine an die Drehbewegung des Sensors 12, 23 angepasste konkave Form im Gegensatz zu der konvexen Form in den Fig. 3 bis 8 bzw. 11 bis 13 haben.It is also possible to exchange the arrangement of induction sensor 12, 23 and measuring edge 11, 15 and 22, respectively. For example, the induction sensor 12, 23 can be arranged on the pendulum rocker 6 or the guide arm 19, while the measuring edge 11, 15 or 22 is fixedly arranged on the deflection device 3 or 17. The measuring edge 11, 15 or 22 would then have a concave shape adapted to the rotational movement of the sensor 12, 23 in contrast to the convex shape in FIGS. 3 to 8 or 11 to 13.

In einem nicht zeichnerisch dargestellten Ausführungsbeispiel wird als Sensor kein berührungsloser Induktionssensor verwendet, sondern ein Abstandssensor mit einem Gleitstift, der auf der Messkante entlang gleitet und ständig an die Messkante angedrückt wird, beispielsweise durch eine Feder. Der Abstand zwischen Sensor und Messkante ist dann durch die Auslenkung des Gleitstifts aus einer vorgegebenen Nullstellung festgelegt, beispielsweise aus der in Fig. 4, 6 oder 11 gezeigten Nullstellung. In a non-illustrated embodiment, a non-contact induction sensor is used as the sensor, but a distance sensor with a sliding pin which slides along the measuring edge and is constantly pressed against the measuring edge, for example by a spring. The distance between the sensor and the measuring edge is then determined by the deflection of the sliding pin from a predetermined zero position, for example, from the zero position shown in Fig. 4, 6 or 11.

Claims

Ansprüche claims

1. Leitungstrommelantrieb zum Auf- und Abwickeln einer Leitung (2), mit einem Sensor (12; 23) zur Messung eines Auslenkwinkels (7; 18) der Leitung (2), dadurch gekennzeichnet, dass eine Messkante (11; 15; 22) vorgesehen ist, die Messkante (11; 15; 22) und der Sensor (12; 23) relativ zueinander drehbar sind, die Messkante (11; 15; 22) und/oder der Sensor (12; 23) mit der Leitung (2) wirkverbunden sind und der Sensor (12; 23) zur Erzeugung eines dem Abstand zwischen Sensor (12; 23) und Messkante (11; 15; 22) entsprechenden Messsignals eingerichtet ist, wobei die Messkante (11; 15; 22) so geformt ist, dass sich in einem vorgegebenen Auslenkwinkelbereich ein eindeutiger Zusammenhang zwischen dem Abstand und dem Auslenkwinkel (7; 18) ergibt.1. Cable drum drive for winding and unwinding a line (2), comprising a sensor (12; 23) for measuring a deflection angle (7; 18) of the line (2), characterized in that a measuring edge (11; 15; 22) the measuring edge (11; 15; 22) and the sensor (12; 23) are rotatable relative to one another, the measuring edge (11; 15; 22) and / or the sensor (12; 23) being connected to the line (2). and the sensor (12; 23) is arranged to generate a measurement signal corresponding to the distance between sensor (12; 23) and measuring edge (11; 15; 22), the measuring edge (11; 15; 22) being shaped in such a way that that a clear relationship between the distance and the deflection angle (7, 18) results in a predefined deflection angle range.

2. Leitungstrommelantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (12; 23) ein berührungslos arbeitender Sensor ist.2. cable drum drive according to claim 1, characterized in that the sensor (12; 23) is a non-contact sensor.

3. Leitungstrommelantrieb nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Induktionssensor (12; 23) ist.3. cable drum drive according to claim 1 or 2, characterized in that the sensor is an induction sensor (12; 23).

4. Leitungstrommelantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkante (11; 15; 22) so geformt ist, dass sich der Abstand zwischen Sensor (12; 23) und Messkante (11; 15; 22) linear mit der Drehbewegung ändert.4. Cable drum drive according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring edge (11; 15; 22) is shaped so that the distance between the sensor (12; 23) and measuring edge (11; 15; 22) linear with the rotational movement changes.

5. Leitungstrommelantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkante (11; 15; 22) treppenförmig geformt ist. 5. Cable drum drive according to one of the preceding claims, characterized in that the measuring edge (11; 15; 22) is shaped like a staircase.

6. Leitungstrommelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkante konkav geformt ist und der Sensor gegenüber der ortsfesten gelagerten Messkante drehbar ist.6. cable drum drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that the measuring edge is concave and the sensor is rotatable relative to the stationary mounted measuring edge.

7. Leitungstrommelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Messkante (11; 15; 22) konvex geformt ist und gegenüber dem ortsfesten gelagerten Sensor (12; 23) drehbar ist.7. Cable drum drive according to one of claims 1 to 5, characterized in that the measuring edge (11; 15; 22) is convex and rotatable relative to the stationary mounted sensor (12; 23).

8. Leitungstrommelantrieb nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass er zur Führung der Leitung (2) eine Pendelschwinge (6) oder Führungsarm (17) aufweist, an deren drehbar gelagertem Ende eine Kurvenscheibe (10; 14) mit der Messkante (11; 15; 22) angeordnet ist.8. cable drum drive according to claim 7, characterized in that it comprises for guiding the line (2) a pendulum rocker (6) or guide arm (17), at the rotatably mounted end of a cam (10; 14) with the measuring edge (11; 22) is arranged.

9. Leitungstrommelantrieb nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Richtungssensor zur Bestimmung der Richtung des Auslenkwinkels (7; 18) bezüglich einer Messachse (M) des Sensors (12) vorgesehen ist und die Messkante (15) bezüglich einer Nullstellung der Messkante (15) gegenüber der Messachse (M) zur Bildung zweier Auslenkwinkelbereiche symmetrisch geformt ist.9. Cable drum drive according to one of the preceding claims, characterized in that a direction sensor for determining the direction of the deflection angle (7; 18) with respect to a measuring axis (M) of the sensor (12) is provided and the measuring edge (15) with respect to a zero position of the measuring edge (15) is formed symmetrically with respect to the measuring axis (M) to form two Auslenkwinkelbereiche.

10. Leitungstrommelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusammenhang zwischen Abstand und Auslenkwinkel (7; 18) als Zuordnungstabelle in einer Antriebssteuerung gespeichert ist.10. Cable drum drive according to one of claims 1 to 9, characterized in that the relationship between distance and deflection angle (7; 18) is stored as a mapping table in a drive control.

11. Leitungstrommelantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Zusammenhang zwischen Abstand und Auslenkwinkel (7; 18) als Berechnungsformel in der Antriebssteuerung gespeichert ist. 11. Cable drum drive according to one of claims 1 to 9, characterized in that the relationship between distance and deflection angle (7; 18) is stored as a calculation formula in the drive control.