[发明专利]用于起重机的长度角度传感器的智能的电机制动器

说明书

技术领域

本发明涉及按照各独立权利要求的相应的前序部分特征的一种长度传感器、一种用于操作长度传感器的方法和一种起重机，长度传感器应用在这种起重机中。

背景技术

用于现代的可移动的机械如起重机或挖掘机的包括集成的安全电子器件的传感器部件的开发按照工业安全标准EN61326和IEC61508进行。

为了起重机的稳定的操作此外需要众多的传感器的信息。测量多个长度、不同的角度、压力和力并且在一个跨界的数学模型中被计算。紧接着研究该模型的不稳定性和安全距离并且引起和监视相应的推荐、建议或直接的反应。

由DE102012221909A1已知一种起重机，其具有底座件和可偏转的和可伸缩的悬臂以及至少另一悬臂元件，其中设置长度角度传感器，其具有至少一个缆线，借助于该缆线检测可伸缩的悬臂的相应的长度，其中设置为缆线配置的力传感器，借助于该力传感器检测在缆线上在其轴向上作用的力。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种起重机的长度传感器、特别是长度角度传感器、一种相应的用以操作这样的长度传感器的方法以及长度传感器在起重机中的应用，其相对用于产生复位系统复位力的纯机械的弹簧系统是改进的。

通过各独立权利要求的特征达到该目的。

关于长度传感器、特别是长度角度传感器，按照本发明设定，复位系统具有可控制的电机，虽然在纯机械作用的复位系统中利用弹簧来产生复位力，但按照本发明通过可控制的电机施加该力。由此以针对的方式通过借助于控制单元的相应的控制可以针对地影响复位力。这样基于电机的控制可以例如当在起重机中移出或移进伸缩悬臂时，总是利用恒定的、优选几乎恒定的力将缆线卷绕到卷筒上或从其上退绕。由于该作用到缆线上的几乎恒定的力，不管是将缆线卷绕到卷筒上或从卷筒上退绕，可以明显减少在工作期限内的磨损。对此这样控制电机，即例如在卷绕到卷筒上时电机作为驱动电机起作用，反之在从卷筒上退绕缆线时电机作为发电机起作用。当然在从卷筒上退绕缆线时电机也可以作为发电机起作用。

通常这样的长度传感器是紧凑的组合部件，其各构件安装在一壳体内。因此在按照本发明的长度传感器中或电机以其驱动轴直接设置在与卷筒相同的轴上或电机间接地经由传动装置连接于卷筒。按照电机的构造方式、功率等有利地将其直接或间接经由传动装置连接于卷筒。电机与卷筒的直接连接具有特别紧凑的构造方式的优点，从而由此长度传感器的整个壳体在结构上也可以构成紧凑的。电机经由传动装置与卷筒的间接连接的优点是，由此可以实施电机的灵敏度显著较高的控制并从而作用到缆线上的力的校准。此外在两种情况下(电机轴在卷筒轴上的直接连接或间接连接)电机确保，在卷筒上卷绕缆线时提供必需的力，以便将缆线卷绕到卷筒上。

在发明的进一步构成中长度传感器具有自身的供电源。通常电机、正如用于对其控制的控制单元经由外部电源、例如经由例如起重机等的外部电源供电。然而如果该供电源失效，可以使用长度传感器的自身的供电源，以便操作至少电机、但也可能控制单元。这在安全性方面、特别在起重机中是特别重要的。

此外为了达到上述目的，设定一种用以操作长度传感器的方法，其中复位系统具有已描述的可控制的电机并且这样控制电机，即当缆线从卷筒上退绕和/或卷绕到卷筒上时，产生缆线的可预定的力变化曲线。通过电机的相应的控制从而确保，缆线(例如在移进或移出悬臂时借助于该缆线确定伸缩悬臂的长度)总是具有相同的机械张力，以便由此尽可能准确地探测伸缩悬臂的长度。

在本发明的进一步构成中为此设定，这样控制电机，即当将缆线从卷筒上退绕和/或卷绕到卷筒上时，产生缆线的几乎恒定的力变化曲线。通过缆线的该恒定的、特别是几乎恒定的力变化曲线确保，使得缆线在两个终点(伸缩起重机臂可以在这两个终点之间运动)之间总是在缆线内存在相同的机械应力。这特别是以有利的方式导致，缆线(其通常大致平行于伸缩悬臂设置)不往下垂或不值得一提地往下垂。

为了在伸缩悬臂的较大的长度时补偿因缆线的往下垂引起的长度误差，对此可以考虑这样控制电机，即随着渐增的长度、亦即随着伸缩悬臂进一步移出，通过电机的相应的控制提高作用到缆线上的力。由此缆线在其延伸中张紧并且避免往下垂。电机的相应的控制可以由控制单元实施并且也可以当确定退绕的缆线的长度并从而移出的伸缩悬臂的长度时被考虑。