DE102023111654A1

DE102023111654A1 - Method for determining load data

Info

Publication number: DE102023111654A1
Application number: DE102023111654.1A
Authority: DE
Inventors: Paul Schall; Fabian Weber
Original assignee: Liebherr Werk Nenzing GmbH
Current assignee: Liebherr Werk Nenzing GmbH
Priority date: 2023-05-04
Filing date: 2023-05-04
Publication date: 2024-11-07
Also published as: WO2024227534A1; AU2024266419A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Lastdaten einer auf einen Antriebsstrang einer Maschine wirkenden Last, wobei die Ermittlung der Lastdaten mittels Rechendaten in einer Recheneinheit erfolgt, wobei die Rechendaten durch eine Leistungselektronik des Antriebsstrangs erzeugt werden und/oder von der Leistungselektronik an die Recheneinheit übermittelt werden.

The present invention relates to a method for determining load data of a load acting on a drive train of a machine, wherein the load data is determined by means of calculation data in a computing unit, wherein the calculation data is generated by power electronics of the drive train and/or is transmitted from the power electronics to the computing unit.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von Lastdaten einer auf einen Antriebsstrang einer Maschine wirkenden Last, wobei die Ermittlung der Lastdaten mittels Rechendaten in einer Recheneinheit erfolgt.The present invention relates to a method for determining load data of a load acting on a drive train of a machine, wherein the load data is determined by means of calculation data in a calculation unit.

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt bspw. die Masse bzw. das Gewicht eines von einer Baumaschine gehobenen Objekts aus Berechnungen zur Begrenzung des Lastmoments der Baumaschine zu ermitteln. Hierbei wird anhand von Geometriedaten der Maschine sowie Messwerten von Kraftmesslaschen in der Haltestruktur, z.B. in den Haltestangen eines Seilbaggers das Lastmoment berechnet. Aus diesen Berechnungen ist unter anderem die Masse bzw. das Gewicht des Objekts bestimmbar.It is known from the state of the art, for example, to determine the mass or weight of an object lifted by a construction machine from calculations to limit the load moment of the construction machine. The load moment is calculated using geometric data from the machine and measured values from force measuring tabs in the support structure, e.g. in the support rods of a cable excavator. From these calculations, the mass or weight of the object can be determined, among other things.

6 zeigt eine beispielhafte Darstellung eines Seilbaggers SB aus dem Stand der Technik. Die aus den Kraftmesslaschen KM in den Haltestangen des Seilbaggers SB gewonnen Rechendaten dienen zur Berechnung des Lastmoments des Seilbaggers, woraus nach dem Stand der Technik die Masse bzw. das Gewicht des Objekts abgeleitet werden. 6 shows an example of a state-of-the-art cable excavator SB. The calculation data obtained from the force measuring tabs KM in the support rods of the cable excavator SB are used to calculate the load moment of the cable excavator, from which the mass or weight of the object is derived according to the state of the art.

Das aus dem Stand der Technik bekannte Verfahren zur Berechnung der Masse bzw. des Gewichts des Objekts ist bspw. aufgrund der notwendigen Sensoren, z.B. Kraftmesslaschen aufwendig und fehleranfällig.The method known from the state of the art for calculating the mass or weight of the object is complex and error-prone due to the necessary sensors, e.g. force measuring tabs.

Vor diesem Hintergrund liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein oben genanntes Verfahren in vorteilhafter Weise, insbesondere im Hinblick auf die Einfachheit und Robustheit des Verfahrens, bereitzustellen.Against this background, the present invention is based on the object of providing an above-mentioned method in an advantageous manner, in particular with regard to the simplicity and robustness of the method.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by the method having the features of independent claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.

Demnach ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rechendaten durch eine Leistungselektronik des Antriebsstrangs erzeugt werden und/oder von der Leistungselektronik an die Recheneinheit übermittelt werden.Accordingly, the invention provides that the calculation data are generated by power electronics of the drive train and/or transmitted from the power electronics to the computing unit.

Die Last umfasst vorzugsweise eine Kraft und/oder ein Drehmoment. Lastdaten umfassen vorzugsweise Kraft- und/oder Drehmomentwerte. Die auf den Antriebsstrang wirkende Last wird beispielsweise durch ein Objekt, welches gehoben werden soll verursacht und umfasst vorzugsweise auch mechanische und elektrische Effekte, wie Reibung und Ummagnetisierung in den Komponenten des Antriebsstrangs.The load preferably comprises a force and/or a torque. Load data preferably comprise force and/or torque values. The load acting on the drive train is caused, for example, by an object that is to be lifted and preferably also comprises mechanical and electrical effects, such as friction and remagnetization in the components of the drive train.

Die Ermittlung der Lastdaten umfasst vorzugsweise eine Berechnung und/oder Schätzung der Lastdaten.The determination of the load data preferably includes a calculation and/or estimation of the load data.

Die Erzeugung der Rechendaten umfasst vorzugsweise eine Messung und/oder Berechnung der Rechendaten.The generation of the calculation data preferably comprises a measurement and/or calculation of the calculation data.

Der Begriff der Last- und/oder Rechendaten ist vorzugsweise weit zu verstehen, so dass unter Last- und/oder Rechendaten eine Größe oder ein Wert aber auch ein Größen- und/oder Werteraum, der mehrere Größen und/oder Werte umfasst, zu verstehen sein kann.The term load and/or calculation data is preferably to be understood broadly, so that load and/or calculation data can be understood as a size or a value but also a size and/or value space that includes several sizes and/or values.

Der Antriebsstrang ist vorzugsweise ein elektrischer oder elektromechanischer Antriebsstrang und umfasst vorzugsweise mindestens eine elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor. Die Leistungselektronik ist vorzugsweise derart ausgebildet um die elektrische Maschine mit elektrischer Leistung und/oder mit Signalen zu versorgen. Die Leistungselektronik kann auch in einer Einheit mit der elektrischen Maschine verbunden sein.The drive train is preferably an electric or electromechanical drive train and preferably comprises at least one electric machine, in particular an electric motor. The power electronics are preferably designed to supply the electric machine with electrical power and/or signals. The power electronics can also be connected to the electric machine in one unit.

Die Recheneinheit kann Bestandteil einer Maschinensteuerung sein.The computing unit can be part of a machine control system.

Die Last kann während eines stationären oder dynamischen Betriebs des Antriebsstrangs auf den Antriebsstrang wirken.The load can act on the drivetrain during stationary or dynamic operation of the drivetrain.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Rechendaten eine elektrische Zustandsgröße, eine Mess- und/oder Regelgröße, eine Drehzahl und/oder eine Drehmomentschätzung umfassen.Preferably, the calculation data comprise an electrical state variable, a measurement and/or control variable, a rotational speed and/or a torque estimate.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Lastdaten eine Eigenschaft der Last, insbesondere eine Masse, ein Gewicht, eine Schnittgröße in dem Antriebsstrang und/oder der Maschine, ein Umschlag, eine Umschlagprognose und/oder einen Maschinenparameter umfassen.Preferably, the load data comprise a property of the load, in particular a mass, a weight, an internal dimension in the drive train and/or the machine, a turnover, a turnover forecast and/or a machine parameter.

In anderen Worten ist vorzugsweise vorgesehen, Lastdaten aus elektrischen Zustandsgrößen und/oder von einer Leistungselektronik zur Verfügung gestellte Mess- und/oder Regelgrößen zu bestimmen. Lastdaten sind beispielsweise für die Umschlagsberechnung einer Maschine relevant. Die Umschlagsberechnung einer Maschine Bedarf, im Beispiel eines Seilbaggers, die aktuelle Beladung eines Aufnahmemittels, wie eines Hakens, der Maschine. So können beispielsweise die momentane Umschlagsmenge sowie Prognosen etc. ermittelt, berechnet und/oder dargestellt werden. Denkbar ist auch, dass mittels des Verfahrens bei einem elektrischen Bohrantrieb Widerstandskräfte bestimmt werden, anhand derer bspw. Boden- und Materialparameter analysiert werden können.In other words, it is preferably intended to determine load data from electrical state variables and/or measurement and/or control variables provided by power electronics. Load data is relevant, for example, for the handling calculation of a machine. The handling calculation of a machine requires, in the example of a cable excavator, the current loading of a receiving device, such as a hook, of the machine. In this way, for example, the current handling quantity as well as forecasts etc. can be determined, calculated and/or displayed. Another advantage is that the method can be used to determine resistance forces in an electric drill drive, which can be used to analyse soil and material parameters, for example.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Leistungselektronik einen Stromrichter, vorzugsweise einen Wechselrichter umfasst oder darstellt.Preferably, the power electronics comprise or represent a power converter, preferably an inverter.

Der Wechselrichter kann auch als Inverter bezeichnet werden. Die Leistungselektronik kann auch ein Konverter sein oder einen solchen umfassen.The inverter can also be called an inverter. The power electronics can also be a converter or include one.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Rechendaten über ein Bussystem und/oder drahtlos oder drahtgebunden von der Leistungselektronik and die Recheneinheit übermittelt werden.Preferably, the computing data is transmitted from the power electronics to the computing unit via a bus system and/or wirelessly or wired.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ermittlung der Lastdaten mittels eines Berechnungsmodells, welches vorzugsweise an den Antriebsstrang und/oder die Maschine angepasst ist, erfolgt.Preferably, the load data is determined by means of a calculation model which is preferably adapted to the drive train and/or the machine.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mittels des Berechnungsmodells Kräfte und/oder Momente innerhalb des Antriebsstrangs und/oder der Maschine berechnet werden.Preferably, it is provided that forces and/or moments within the drive train and/or the machine are calculated by means of the calculation model.

Es können auch Schnittkräfte mechanischer Komponenten des Antriebsstrangs analysiert werden.Cutting forces of mechanical components of the drive train can also be analyzed.

Das Verfahren nutzt als Eingangsparameter vorzugsweise elektrische Mess- und/oder Steuer- und/oder Regelgrößen der Leistungselektronik. Diese werden vorzugsweise über ein Bussystem, wie einen „Controller Area Network“ (CAN)-Bus, an die Recheneinheit, die bspw. Teil einer Maschinensteuerung sein kann oder aus einer Maschinensteuerung bestehen kann, kommuniziert und in einem an den Antriebsstrang und/oder die Maschine angepasstes Berechnungsmodell in Lastdaten überführt.The method preferably uses electrical measurement and/or control and/or regulation variables of the power electronics as input parameters. These are preferably communicated via a bus system, such as a "Controller Area Network" (CAN) bus, to the computing unit, which can be part of a machine control system or can consist of a machine control system, and converted into load data in a calculation model adapted to the drive train and/or the machine.

Das Verfahren beschränkt sich vorzugsweise nicht auf eine, insbesondere spezifische, Windenanordnung.The method is preferably not limited to one, in particular specific, winch arrangement.

Denkbar ist, dass Rechendaten in Form von Messwerten von interner Sensorik der Leistungselektronik, die über CAN-Nachrichten an die Maschinensteuerung als Recheneinheit kommuniziert werden, für die Berechnung oder Ermittlung von Lastdaten genutzt werden.It is conceivable that calculation data in the form of measured values from internal sensors of the power electronics, which are communicated via CAN messages to the machine control as a computing unit, are used for the calculation or determination of load data.

Vorzugsweise können alternativ oder zusätzlich bei parametrierten Kombinationen aus elektrischer Maschine und Leistungselektronik, mittels Id/Iq-Tabellen, Rechendaten in Form der momentane Momentenschätzung der Leistungselektronik direkt an die Maschinensteuerung als Recheneinheit kommuniziert oder übermittelt werden. Über ein an den Antriebsstrang und/oder die Maschine angepasstes Berechnungsmodell können aus dieser Basisinformation Aussagen zur Last, z.B. Masse eines Objekts am Haken einer Maschine getroffen werden.Preferably, alternatively or additionally, in the case of parameterized combinations of electrical machine and power electronics, calculation data in the form of the current torque estimate of the power electronics can be communicated or transmitted directly to the machine control as a computing unit using Id/Iq tables. Using a calculation model adapted to the drive train and/or the machine, statements can be made from this basic information about the load, e.g. the mass of an object on the hook of a machine.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass keine Sensoren, insbesondere außerhalb der Leistungselektronik verwendet werden und/oder dass die Rechendaten keine durch Sensoren außerhalb der Leistungselektronik gemessenen Drehzahl-, Drehmomenten-, Strom- und/oder Spannungsdaten umfassen.Preferably, it is provided that no sensors are used, in particular outside the power electronics, and/or that the calculation data do not include any speed, torque, current and/or voltage data measured by sensors outside the power electronics.

Denkbar ist, dass ein Drehzahlsensor, der Drehzahldaten einer elektrischen Maschine erfasst, örtlich außerhalb der Leistungselektronik und örtlich innerhalb der elektrischen Maschine angeordnet ist. Die elektrische Maschine verfügt beispielsweise über einen Resolver oder Encoder. Die Auswerteeinheit bzw. Auswerteelektronik für den Resolver oder Encoder ist jedoch innerhalb der Leistungselektronik angeordnet. Deshalb wird die Drehzahl der elektrischen Maschine über die Leistungselektronik kommuniziert.It is conceivable that a speed sensor that records speed data from an electrical machine is located outside the power electronics and inside the electrical machine. The electrical machine has a resolver or encoder, for example. However, the evaluation unit or evaluation electronics for the resolver or encoder are located inside the power electronics. Therefore, the speed of the electrical machine is communicated via the power electronics.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Leistungselektronik durch Ihre interne Sensorik und/oder Steuer- und/oder Regelalgorithmen, Informationen zur Verfügung stellt, die für die Berechnung weiterer Systemparameter genutzt werden können.Preferably, the power electronics provide information through their internal sensors and/or control and/or regulation algorithms that can be used to calculate further system parameters.

In dem Verfahren werden vorzugsweise keine von der Leistungselektronik getrennten Sensoren genutzt.The process preferably does not use sensors that are separate from the power electronics.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Ermittlung der Lastdaten mindestens teilweise mittels eines Zustandsschätzers, maschinellen Lernens, eines Kalibrierungsprozesses,Modellen und/oder Algorithmen erfolgt. Insbesondere Schnittgrößen können mittels eines Zustandsschätzers ermittelt werden.Preferably, the load data is determined at least partially by means of a state estimator, machine learning, a calibration process, models and/or algorithms. In particular, internal forces can be determined by means of a state estimator.

Vorzugsweise werden im Verfahren mathematische Methoden, insbesondere aus dem Bereich des maschinellen Lernens eingesetzt, um die dynamischen Effekte bei der Ermittlung der Lastdaten zu berücksichtigen.Preferably, mathematical methods, particularly from the field of machine learning, are used in the process to take into account the dynamic effects when determining the load data.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Rechendaten und/oder Lastdaten einem Nutzer angezeigt werden.Preferably, the calculation data and/or load data are displayed to a user.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass über ein Bussystem kommunizierte Rechendaten der Leistungselektronik als Basisdaten für die Berechnung dienen. Es erfolgt in dem Verfahren vorzugsweise keine direkte Strommessung der Phasen der elektrischen Maschine und/oder es werden für eine Drehzahlbestimmung keine Resolver und/oder Encoderdaten der elektrischen Maschine direkt in der Recheneinheit und/oder bei der Ermittlung der Lastdaten ausgewertet.Preferably, it is provided that calculation data of the power electronics communicated via a bus system serve as the basis data for the calculation. In the method, preferably no direct current measurement of the phases of the electrical machine and/or no resolver and/or encoder data of the electrical machine are evaluated directly in the computing unit and/or when determining the load data for determining the speed.

Vorzugsweise können über das an den Antriebsstrang und/oder die Maschine angepasste Berechnungsmodell Kräfte und/oder Momente innerhalb des Antriebsstrangs und/oder der Maschine berechnet werden.Preferably, forces and/or moments within the drive train and/or the machine can be calculated using the calculation model adapted to the drive train and/or the machine.

Das Verfahren bietet vorzugsweise eine günstige, softwarebasierte Möglichkeit, Lastdaten aus Komponenten eines Antriebsstrangs zu ermitteln oder zu bestimmen. Lastdaten sind beispielsweise für die Umschlagsberechnung oder die Berechnung des Lastmoments einer Maschine relevant. Die mittels des Verfahrens ermittelten oder berechneten Schnittkräfte entlang des Antriebsstrangs ermöglichen vorzugsweise tiefgehende Analysen zur Belastung von Subsystemen und Komponenten, die bisher nicht möglich waren. Das Verfahren nutzt vorzugsweise Rechendaten, die standardmäßig durch die Leistungselektronik bereitgestellt werden. Somit ist das Verfahren vorzugsweise universell einsetzbar und bedarf keiner zusätzlichen Messtechnik und/oder Hardware.The method preferably offers a cost-effective, software-based option for determining or determining load data from components of a drive train. Load data is relevant, for example, for the turnover calculation or the calculation of the load moment of a machine. The cutting forces along the drive train determined or calculated using the method preferably enable in-depth analyses of the load on subsystems and components that were previously not possible. The method preferably uses calculation data that is provided by the power electronics as standard. The method is therefore preferably universally applicable and does not require any additional measurement technology and/or hardware.

Vorzugsweise wird ein für ein an den Antriebsstrang und/oder die Maschine angepasstes Berechnungsmodell zur Bestimmung oder Ermittlung der Lastdaten genutzt. Durch das Verfahren sind vorzugsweise auch beliebige Schnittkräfte innerhalb des Berechnungsmodells berechenbar. Beispielsweise können Seilkräfte bestimmt und Lebensdauerprognosen abgeleitet werden.Preferably, a calculation model adapted to the drive train and/or the machine is used to determine or ascertain the load data. The method preferably also allows any cutting forces to be calculated within the calculation model. For example, rope forces can be determined and service life forecasts derived.

Die Erfindung betrifft auch ein System mit einem Antriebsstrang einer Maschine und einer Recheneinheit, wobei der Antriebsstrang eine Leistungselektronik umfasst, wobei der Antriebsstrang, die Leistungselektronik und/oder die Recheneinheit derart ausgebildet sind, um ein erfindungsgemäßes Verfahren durchzuführen.The invention also relates to a system with a drive train of a machine and a computing unit, wherein the drive train comprises power electronics, wherein the drive train, the power electronics and/or the computing unit are designed to carry out a method according to the invention.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Recheneinheit an oder in der Maschine oder separat von der Leistungselektronik und/oder von der Maschine, vorzugsweise in einer Cloud, angeordnet ist.Preferably, the computing unit is arranged on or in the machine or separately from the power electronics and/or from the machine, preferably in a cloud.

Die Berechnung der Lastdaten erfolgt vorzugsweise nicht direkt auf der Leistungselektronik. Vorzugsweise werden Rechendaten der Leistungselektronik genutzt und an eine Recheneinheit übermittelt, in der die Lastdaten als Berechnungsgrundlage zur Bestimmung der Lastdaten dienen. Die Lastdaten werden vorzugsweise drahtlos oder drahtgebunden an eine Recheneinheit auf der Maschine und/oder an eine von der Maschine getrennte Recheneinheit übermittelt. Dies weist den Vorteil auf, dass das Verfahren vorzugsweise unabhängig von der eingesetzten Hardwarekonfiguration ist.The load data is preferably not calculated directly on the power electronics. Preferably, calculation data from the power electronics is used and transmitted to a computing unit in which the load data serves as the calculation basis for determining the load data. The load data is preferably transmitted wirelessly or by wire to a computing unit on the machine and/or to a computing unit separate from the machine. This has the advantage that the method is preferably independent of the hardware configuration used.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Antriebsstrang eine Winde, einen Ausleger, ein Bohrwerk, ein Drehwerk und/oder ein Fahrwerk umfasst.Preferably, the drive train comprises a winch, a boom, a drilling machine, a slewing gear and/or a chassis.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Maschine eine Baumaschine, insbesondere ein Kran oder Seilbagger ist.Preferably, the machine is a construction machine, in particular a crane or cable excavator.

Die Maschine weist vorzugsweise einen oder auch mehrere Antriebsstränge auf. Ein beispielhafter elektrischer Antriebsstrang umfasst als Hauptkomponenten eine Leistungselektronik, insbesondere einen Wechselrichter bzw. Inverter, der die Gleichspannung des Gleichstrom-Zwischenkreises in eine Wechselspannung wandelt, eine elektrische Maschine, die elektrische in mechanische Energie wandelt und ein Objekt, das es zu bewegen gilt, welches eine Last verursacht. Ein solcher Antriebsstrang kann bspw. zum Antrieb einer Winde, z.B. einer Kranwinde, eines Fahrwerks, z.B. eines Kettenfahrwerks und/oder eines Drehwerks dienen.The machine preferably has one or more drive trains. An exemplary electric drive train comprises as main components a power electronics system, in particular an inverter that converts the direct current voltage of the direct current intermediate circuit into an alternating voltage, an electric machine that converts electrical energy into mechanical energy and an object that needs to be moved and that causes a load. Such a drive train can be used, for example, to drive a winch, e.g. a crane winch, a chassis, e.g. a crawler chassis and/or a slewing gear.

Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt, umfassend Befehle, die bewirken, dass das erfindungsgemäße System das erfindungsgemäße Verfahren ausführt.The invention also relates to a computer program product comprising instructions which cause the system according to the invention to carry out the method according to the invention.

Die Erfindung betrifft auch ein computerlesbares Medium, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt gespeichert ist.The invention also relates to a computer-readable medium on which the computer program product according to the invention is stored.

Durch die Erfindung ergeben sich vorzugsweise folgende Vorteile und/oder Lösungen.The invention preferably provides the following advantages and/or solutions.

Das Verfahren nutzt vorzugsweise Standardfunktionen bzw. Standarddaten von einer Leistungselektronik, die vorzugsweise herstellerunspezifisch sind. Das Verfahren kann somit vorzugsweise bei unterschiedlichen Hardwarekonfigurationen genutzt werden.The method preferably uses standard functions or standard data from power electronics, which are preferably manufacturer-independent. The method can therefore preferably be used with different hardware configurations.

Die Rechendaten werden vorzugsweise über ein Bussystem kommuniziert und stehen so der Maschinensteuerung bzw. einer Recheneinheit auf oder abseits der Maschine, wie in einer Cloud, zur Verfügung.The computing data is preferably communicated via a bus system and is thus available to the machine control or a computing unit on or off the machine, such as in a cloud.

Das Verfahren ist vorzugsweise systemspezifisch parametrierbar. Somit kann es vorzugsweise für verschiedene Antriebsstränge genutzt werden. Bspw. kann der Antriebsstrang ein Bohrwerk, eine Winde, ein Drehwerk und/oder ein Fahrwerk umfassen.The method can preferably be parameterized in a system-specific manner. It can therefore preferably be used for different drive trains. For example, the drive train can include a drilling machine, a winch, a slewing gear and/or a chassis.

Das Verfahren ist vorzugsweise unabhängig von der aktuellen Maschinengeometrie, z.B. vom Ausleger- und/oder A-Bock-Winkel.The process is preferably independent of the current machine geometry, e.g. the boom and/or A-frame angle.

Das Verfahren ist vorzugsweise softwarebasiert; es sind vorzugsweise keine zusätzlichen Hardwarekomponenten erforderlich.The method is preferably software-based; preferably no additional hardware components are required.

Die Lastdaten können vorzugsweise bestehenden Lastdaten ergänzen oder als Redundanz zu bestehenden Daten der Begrenzung des Lastmoments genutzt werden.The load data can preferably supplement existing load data or be used as redundancy to existing load moment limitation data.

Das Verfahren ermöglicht es vorzugsweise, Schnittkräfte innerhalb des Antriebsstrang und/oder des Berechnungsmodells zu berechnen und so Belastungen auf Komponenten zu analysieren. Dadurch können beispielsweise Lebensdauerabschätzungen durchgeführt werden.The method preferably makes it possible to calculate cutting forces within the drive train and/or the calculation model and thus to analyze loads on components. This makes it possible, for example, to carry out service life estimates.

Das Verfahren ermöglicht vorzugsweise ein tieferes Systemwissen, da momentane elektrische und mechanische Parameter des Antriebsstrangs bestimmt werden können.The method preferably enables deeper system knowledge, since current electrical and mechanical parameters of the drive train can be determined.

An dieser Stelle wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe „ein“ und „eine“ nicht zwingend auf genau eines der Elemente verweisen, wenngleich dies eine mögliche Ausführung darstellt, sondern auch eine Mehrzahl der Elemente bezeichnen können. Ebenso schließt die Verwendung des Plurals auch das Vorhandensein des fraglichen Elementes in der Einzahl ein und umgekehrt umfasst der Singular auch mehrere der fraglichen Elemente. Weiterhin können alle hierin beschriebenen Merkmale der Erfindung beliebig miteinander kombiniert oder voneinander isoliert beansprucht werden.It should be noted here that the terms "a" and "an" do not necessarily refer to exactly one of the elements, although this is one possible embodiment, but can also refer to a plurality of the elements. Likewise, the use of the plural also includes the presence of the element in question in the singular and, conversely, the singular also includes several of the elements in question. Furthermore, all features of the invention described herein can be combined with one another as desired or claimed in isolation from one another.

Weitere Vorteile, Merkmale und Effekte der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren, in welchen gleiche oder ähnliche Bauteile durch dieselben Bezugszeichen bezeichnet sind. Hierbei zeigen:

1: eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Systems.
2: eine schematische Darstellung eines an einen Antriebsstrang eines erfindungsgemäßen Systems angepassten Berechnungsmodells.
3: eine schematische Darstellung eines an einen Antriebsstrang eines erfindungsgemäßen Systems angepassten Berechnungsmodells mit Schnittgrößen.
4: eine schematische Darstellung eines an einen Antriebsstrang eines erfindungsgemäßen Systems angepassten Berechnungsmodells.
5: eine schematische Darstellung eines an einen Antriebsstrang eines erfindungsgemäßen Systems angepassten Berechnungsmodells mit Schnittgrößen.
6: eine perspektivische Darstellung eines Seilbaggers aus dem Stand der Technik.

Further advantages, features and effects of the present invention will become apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the figures in which identical or similar components are designated by the same reference numerals.

1 : a schematic representation of an embodiment of a system according to the invention.
2 : a schematic representation of a calculation model adapted to a drive train of a system according to the invention.
3 : a schematic representation of a calculation model with internal forces adapted to a drive train of a system according to the invention.
4 : a schematic representation of a calculation model adapted to a drive train of a system according to the invention.
5 : a schematic representation of a calculation model with internal forces adapted to a drive train of a system according to the invention.
6 : a perspective view of a state-of-the-art rope excavator.

In 1 ist ein elektrischer Antriebsstrang mit einer Leistungselektronik 10, einer damit verbundenen elektrischen Energiequelle 20 und einer mit der Leistungselektronik 10 verbundenen elektrischen Maschine 30 dargestellt. Die Leistungselektronik 10 kann über einen Zwischenkreis der Maschine mit der Energiequelle 20 verbunden sein. Die Energiequelle 20 kann ein elektrischer Energiespeicher sein. Der Zwischenkreis kann einen elektrischen Energiespeicher sowie eine Mehrzahl elektrischer Energiequellen 20 aufweisen. Auf den Antriebsstrang wirkt eine Last 40. Die Last 40 ist in der 1 abstrahiert dargestellt und wird durch mindestens eine mechanische Komponente verursacht.In 1 An electric drive train is shown with power electronics 10, an electrical energy source 20 connected thereto and an electrical machine 30 connected to the power electronics 10. The power electronics 10 can be connected to the energy source 20 via an intermediate circuit of the machine. The energy source 20 can be an electrical energy storage device. The intermediate circuit can have an electrical energy storage device and a plurality of electrical energy sources 20. A load 40 acts on the drive train. The load 40 is in the 1 represented abstractly and is caused by at least one mechanical component.

Rechendaten der Leistungselektronik 10 in Form von Stromdaten 11, einer Momentenschätzung 12, insbesondere eines Drehmoments der elektrischen Maschine 30, und einer Drehzahl 13, insbesondere der elektrischen Maschine 30 werden an eine Recheneinheit 50 übermittelt. Die Recheneinheit 50 weist ein darin implementiertes, parametriertes, an den Antriebsstrang und/oder die Maschine angepasstes Berechnungsmodell auf. In diesem Berechnungsmodell werden Lastdaten ermittelt.Calculation data of the power electronics 10 in the form of current data 11, a torque estimate 12, in particular a torque of the electric machine 30, and a speed 13, in particular of the electric machine 30, are transmitted to a computing unit 50. The computing unit 50 has a calculation model implemented therein, parameterized, adapted to the drive train and/or the machine. Load data is determined in this calculation model.

Die Recheneinheit 50 ist vorzugsweise Bestandteil einer Lasterkennungseinheit 51 und/oder einer Maschinensteuerung 52.The computing unit 50 is preferably part of a load detection unit 51 and/or a machine control 52.

In anderen Worten ist vorzugsweise vorgesehen, Lastdaten eines Antriebsstrangs aus elektrischen Zustandsgrößen und aus von einer Leistungselektronik 10 zur Verfügung gestellten Mess- und/oder Regelgrößen zu bestimmen. Zu bestimmende Lastdaten können beispielsweise die Masse eines Objekts an einem Kranhaken, die Widerstandskräfte eines Kettenfahrwerks oder eines Drehbohrantriebes sein.In other words, it is preferably provided to determine load data of a drive train from electrical state variables and from measurement and/or control variables provided by a power electronics 10. Load data to be determined can be, for example, the mass of an object on a crane hook, the resistance forces of a crawler chassis or a rotary drilling drive.

Das Verfahren nutzt vorzugsweise Daten der Leistungselektronik 10, um auf einer Recheneinheit 50, mittels eines an den Antriebsstrang und/oder die Maschine angepassten Berechnungsmodells, Lastdaten einer Last zu berechnen. Ein Lastdatum der Last ist im Beispiel des Windenantriebsstrangs die Masse eines Objekts.The method preferably uses data from the power electronics 10 to calculate load data of a load on a computing unit 50 using a calculation model adapted to the drive train and/or the machine. In the example of the winch drive train, a load data item of the load is the mass of an object.

Die Leistungselektronik 10 kann elektrische Zustandsgrößen in Form von Strömen und/oder Spannungen, insbesondere aus der Gleichstrom- und/oder der Wechselstromseite der Leistungselektronik 10 sowie interne Berechnungs- und Größen der elektrischen Maschine 30, wie Drehmoment, Drehzahl etc. über eine Kommunikationsschnittstelle zur Verfügung stellen.The power electronics 10 can generate electrical state variables in the form of currents and/or voltages, in particular from the direct current and/or the alternating current side of the power electronics 10 as well as internal calculation and variables of the electrical machine 30, such as torque, speed, etc. via a communication interface.

Das an den Antriebsstrang und/oder die Maschine angepasste Berechnungsmodell ist in 2 dargestellt.The calculation model adapted to the drive train and/or the machine is in 2 shown.

Die Elemente, die in den Figuren zwischen Welle der elektrischen Maschine 30 und Objekt 46 skizziert sind, sind beispielhaft zu betrachten. Es sind alle möglichen Systemkonfigurationen denkbar. Es kann sich neben einem Windenantrieb auch um einen Fahrantrieb, Bohrantrieb oder dergleichen handeln. Die elektrische Maschine 30 kann eine permanenterregte Synchronmaschine oder eine Asynchronmaschine etc. sein. Vorzugsweise werden Lastdaten aus elektrischen Zustandsgrößen und von einer Leistungselektronik 10 zu Verfügung stehenden Mess- und/oder Regelgrößen anhand eines an den Antriebsstrang und/oder die Maschine angepassten Berechnungsmodells bestimmt bzw. ermittelt.The elements that are sketched in the figures between the shaft of the electrical machine 30 and object 46 are to be considered as examples. All possible system configurations are conceivable. In addition to a winch drive, it can also be a travel drive, drilling drive or the like. The electrical machine 30 can be a permanently excited synchronous machine or an asynchronous machine, etc. Preferably, load data are determined or ascertained from electrical state variables and measurement and/or control variables available from power electronics 10 using a calculation model adapted to the drive train and/or the machine.

2 zeigt in anderen Worten ein analytisches Antriebsstrangmodell als Berechnungsgrundlage für Lastdaten. 2 In other words, it shows an analytical drivetrain model as a basis for calculating load data.

Die Last wird in 2 durch die gesamte Mechanik zwischen Rotorwelle der elektrischen Maschine 30 und eines Objekts 46 am Haken verursacht. Die Mechanik umfasst in 2 eine Bremse 41, eine Freifallbremse 42, ein Getriebe 43, eine Windentrommel 44, eine Seilrolle 45 und ein Objekt 46 am Seil, welches zwischen Windentrommel 44 und Seilrolle 45 verläuft. Die Bremse 41 ist keine Betriebsbremse, sondern eine Haltebremse. Die Funktionalität der Bremse 41 beschränkt sich auf das Halten der Last bei Stillstand und in Notsituationen.The load is in 2 caused by the entire mechanics between the rotor shaft of the electric machine 30 and an object 46 on the hook. The mechanics include 2 a brake 41, a free fall brake 42, a gear 43, a winch drum 44, a rope pulley 45 and an object 46 on the rope, which runs between the winch drum 44 and the rope pulley 45. The brake 41 is not a service brake, but a holding brake. The functionality of the brake 41 is limited to holding the load when stationary and in emergency situations.

Mit diesem Berechnungsmodell wird es ermöglicht Kräfte F innerhalb des Windenantriebsstrangs zu berechnen. Diese Kräfte F sind beispielhaft in 3 dargestellt.This calculation model makes it possible to calculate forces F within the winch drive train. These forces F are shown as examples in 3 shown.

Der Rotor der elektrischen Maschine 30 wirkt über eine Welle auf ein Getriebe 43. Das Getriebe 43 umfasst zudem Bremsen 41, um eine Verzögerung der Bewegung des Objekts 46 herbeizuführen. Die Getriebeausgangswelle treibt eine Windentrommel 44 an, die ein Seil auf- oder abwickelt und damit ein Objekt 46 hebt oder senkt. Bei der Berechnung der Lastdaten sind auch Schnittkräfte innerhalb des Antriebsstrangs berechenbar. Bspw. die Kräfte im Seil sowie an Seil- und Umlenkrollen. The rotor of the electric machine 30 acts on a gear 43 via a shaft. The gear 43 also includes brakes 41 to slow down the movement of the object 46. The gear output shaft drives a winch drum 44, which winds up or unwinds a rope and thus raises or lowers an object 46. When calculating the load data, cutting forces within the drive train can also be calculated. For example, the forces in the rope and on the rope and pulleys.

Die Rechendaten, die für die Ermittlung und/oder Berechnung der Lastdaten benötigt und von einer Leistungselektronik 10 an die Recheneinheit 50 kommuniziert werden, können sich je nach Parametrierung der elektrischen Maschine 30 und/oder der Leistungselektronik 10 unterscheiden.The calculation data required for determining and/or calculating the load data and communicated from a power electronics unit 10 to the computing unit 50 may vary depending on the parameterization of the electrical machine 30 and/or the power electronics unit 10.

In einem ersten Beispiel ist die Leistungselektronik 10 nur teilweise auf den elektrischen Antrieb parametriert bzw. an die elektrische Maschine 30 angepasst.In a first example, the power electronics 10 are only partially parameterized to the electric drive or adapted to the electric machine 30.

Die Leistungselektronik 10 verfügt vorzugsweise, aufgrund der internen Regler, unter anderem über Sensorik zur Strommessung. Dadurch liegen die momentanen elektrischen Zustandsgrößen, wie bspw. der Ausgangsstrom der Leistungselektronik 10, genauer gesagt die zweidimensionalen Stromgrößen Id und Iq der feldorientierten Regelung, vor. Diese Größen können als Nachricht über ein Bussystem an die Recheneinheit 50 und/oder an das darin implementierte Berechnungsmodell kommuniziert werden. Bei dem ersten Beispiel wird das theoretische elektrische Drehmoment aus den Stromgrößen Id und Iq sowie den maschinenspezifischen Induktivitäten, magnetischen Flüssen und der Rotorträgheit bestimmt.Due to the internal controllers, the power electronics 10 preferably have sensors for measuring current, among other things. This means that the current electrical state variables, such as the output current of the power electronics 10, or more precisely the two-dimensional current variables Id and Iq of the field-oriented control, are available. These variables can be communicated as a message via a bus system to the computing unit 50 and/or to the calculation model implemented therein. In the first example, the theoretical electrical torque is determined from the current variables Id and Iq as well as the machine-specific inductances, magnetic fluxes and the rotor inertia.

Es werden in dem ersten Beispiel nur die Drehzahl 13 und Stromdaten 11 in Form von Ausgangsströmen der Leistungselektronik aus 1 an die Recheneinheit als Rechendaten übermittelt. Es erfolgt in dem ersten Beispiel keine Übermittlung der Momentenschätzung 12 aus 1.In the first example, only the speed 13 and current data 11 in the form of output currents of the power electronics are 1 to the computing unit as calculation data. In the first example, the moment estimate 12 from 1 .

In einem zweiten Beispiel ist die Leistungselektronik 10 spezifisch auf den elektrischen Antrieb parametriert bzw. an die elektrische Maschine 30 angepasst.In a second example, the power electronics 10 are specifically parameterized for the electric drive or adapted to the electric machine 30.

Das zweite Beispiel bezieht sich auf Kombinationen von elektrischer Maschine 30 und Leistungselektronik 10, die explizit aufeinander parametriert bzw. abgestimmt sind.The second example refers to combinations of electric machine 30 and power electronics 10, which are explicitly parameterized or coordinated with each other.

In dem zweiten Beispiel wird von der Leistungselektronik 10 an die Recheneinheit 50 nur die Momentenschätzung 12 sowie die Drehzahl 13 der elektrischen Maschine 30 übermittelt. Es erfolgt in dem zweiten Beispiel keine Übermittlung der Stromdaten 11. In dem zweiten Beispiel ist eine vereinfachte Berechnung der Lastdaten im Vergleich zum ersten Beispiel möglich, da das elektrische Moment der elektrischen Maschine 30 und allen damit verbundenen Stromregel-, Magnetisierungs- und/oder Verlusteffekten für stationäre Betriebspunkte nicht berücksichtigt werden.In the second example, only the torque estimate 12 and the speed 13 of the electric machine 30 are transmitted from the power electronics 10 to the computing unit 50. In the second example, the current data 11 are not transmitted. In the second example, a simplified calculation of the load data is possible compared to the first example, since the electrical torque of the electric machine 30 and all associated current control, magnetization and/or loss effects for stationary operating points are not taken into account.

In 4 ist eine beispielhafte Darstellung eines Windenantriebsstrangs dargestellt. Von links nach rechts sind die Elemente Objekt 46, Seilrolle 45, Windentrommel 44, Halte- und Freifallbremse 41 sowie Getriebe 43 mit Freifallbremse 42, die elektrische Maschine 30, die Leistungselektronik 10 und das Bordnetz bzw. die Energiequelle 20 zu erkennen. Die mechanischen Bauelemente zwischen Windentrommel 44 und elektrischer Maschine 30 sind über Wellen verbunden, die ebenfalls skizziert sind.In 4 is an example of a winch drive train. From left to right are the elements object 46, cable pulley 45, winch drum 44, holding and free-fall brake 41 and gear 43 with free-fall brake 42, the electric electrical machine 30, the power electronics 10 and the on-board network or energy source 20 can be seen. The mechanical components between the winch drum 44 and the electrical machine 30 are connected via shafts, which are also outlined.

In 5 ist eine beispielhafte Darstellung von Kräften in dem beispielhaften Windenantriebsstrang aus 4 dargestellt. Der Rotor der elektrischen Maschine 30 wirkt über eine Welle auf ein Getriebe 43 mit Freifallbremse 42. Das Getriebe 43 umfasst zudem Bremsen 41, um eine Verzögerung der Bewegung des Objekts 46 herbeizuführen. Die Getriebeausgangswelle treibt eine Windentrommel 44 an, die ein Seil S auf- oder abwickelt und damit ein Objekt 46 hebt oder senkt. Bei der Berechnung der Lastdaten sind auch Schnittkräfte innerhalb des Antriebsstrangs berechenbar, wie bspw. Kräfte F im Seil S und/oder an Seil- und Umlenkrollen 45.In 5 is an exemplary representation of forces in the exemplary winch drive train from 4 The rotor of the electric machine 30 acts via a shaft on a gear 43 with a free-fall brake 42. The gear 43 also includes brakes 41 to slow down the movement of the object 46. The gear output shaft drives a winch drum 44, which winds up or unwinds a rope S and thus raises or lowers an object 46. When calculating the load data, cutting forces within the drive train can also be calculated, such as forces F in the rope S and/or on rope and pulleys 45.

Das Verfahren zur Ermittlung von Lastdaten kann während einer Hubbewegung eines Objekts 46 erfolgen. Der Antrieb der Windentrommel 44 erfolgt über eine permanenterregte Synchronmaschine, die von einer Leistungselektronik 10 angesteuert wird. Die Rechendaten werden von der Leistungselektronik 10 über CAN-Nachrichten übermittelt.The method for determining load data can be carried out during a lifting movement of an object 46. The winch drum 44 is driven by a permanent magnet synchronous machine, which is controlled by power electronics 10. The calculation data is transmitted by the power electronics 10 via CAN messages.

Bei dem ersten Beispiel werden die Parameter Id und Iq und die Drehzahl 13 der elektrischen Maschine 30 an die Recheneinheit 50 der Maschine kommuniziert. Mittels dieser Größen kann die Masse des Objekts 46 am Haken berechnet werden. In the first example, the parameters Id and Iq and the rotational speed 13 of the electric machine 30 are communicated to the computing unit 50 of the machine. Using these values, the mass of the object 46 on the hook can be calculated.

Diese Berechnung ist eine analytische Betrachtung unter Vernachlässigung von z.B. Stromreglereffekten, Ummagnetisierungseffekten und temperatur- und geschwindigkeitsabhängigen Reibzuständen des Systems. Diese analytischen Vernachlässigungen werden vorzugsweise mit Korrekturmethoden zur Genauigkeitssteigerung der Lastdaten berücksichtigt.This calculation is an analytical consideration that neglects, for example, current controller effects, magnetization reversal effects and temperature and speed-dependent friction conditions of the system. These analytical neglects are preferably taken into account with correction methods to increase the accuracy of the load data.

Es können auch Schnittkräfte an beliebigen Stellen des Berechnungsmodells berechnet werden.Cutting forces can also be calculated at any point in the calculation model.

Ergänzend zu analytischen Berechnungsmethoden können Korrekturmethoden zur Verbesserung der Ergebnisqualität eingesetzt werden. Durch die analytische Betrachtung werden nicht alle dynamischen Vorgänge vollumfänglich berücksichtigt. Es treten Einflussgrößen auf, die vorzugsweise berücksichtigt werden, um eine präzise Ermittlung der der Lastdaten sowohl bei stationären als auch instationären Betriebszuständen sicherzustellen. Einflussgrößen sind beispielsweise drehzahl- und/oder temperaturabhängige Verluste durch wechselnde Reibzustände in Getrieben, Ummagnetisierungsprozesse in elektrischen Maschinen 30 bei Flussänderung und/oder Stromreglereigenschaften in der Leistungselektronik 10.In addition to analytical calculation methods, correction methods can be used to improve the quality of the results. The analytical approach does not take all dynamic processes into account in full. Influencing factors occur which are preferably taken into account in order to ensure precise determination of the load data in both stationary and non-stationary operating conditions. Influencing factors include, for example, speed and/or temperature-dependent losses due to changing friction conditions in gears, remagnetization processes in electrical machines 30 when flux changes and/or current controller properties in power electronics 10.

Solche Störeffekte können durch folgende Korrekturmethoden minimiert werden. Es kann ein Zustandsschätzer, wie ein Kalmann-Filter, verwendet werden. Es können Methoden aus dem Bereich des maschinellen Lernens verwendet werden. Es können Kalibrierungsprozesse zur Bestimmung von Reib- und Verlustprozessen eines Antriebsstrangs verwendet werden. Es können Modelle und/oder Algorithmen zur Berechnung von elektrischen und/oder magnetischen Speicherprozessen, die mechanisch nicht nutzbar sind, verwendet werden.Such interference effects can be minimized by the following correction methods. A state estimator such as a Kalmann filter can be used. Methods from the field of machine learning can be used. Calibration processes can be used to determine friction and loss processes in a drive train. Models and/or algorithms can be used to calculate electrical and/or magnetic storage processes that cannot be used mechanically.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist, dass durch die Elektrifizierung von Baumaschinen die Anzahl an Antriebskomponenten mit integrierter Steuerung steigt. Diese Komponenten verfügen zumeist über ein oder mehrere Bussysteme. Im Bereich der mobilen Antriebstechnik wird typischerweise der CAN-Bus eingesetzt. Über den CAN-Bus kann von der Komponente selbst gemessene oder berechnete Werte an eine übergeordnete Maschinensteuerung gesendet werden. Dies bietet die Möglichkeit, Systemparameter dieser Komponenten während des Betriebes mit der Maschinensteuerung zu analysieren. Auf der übergeordneten Maschinensteuerung können diese Parameter als Berechnungsgrundlage weiterer Maschinenparameter oder direktem Kundennutzen dienen.Another aspect of the present invention is that the electrification of construction machinery is increasing the number of drive components with integrated controls. These components usually have one or more bus systems. The CAN bus is typically used in the field of mobile drive technology. Values measured or calculated by the component itself can be sent to a higher-level machine control system via the CAN bus. This offers the possibility of analyzing system parameters of these components during operation with the machine control system. On the higher-level machine control system, these parameters can serve as the basis for calculating other machine parameters or for direct customer benefit.

Claims

Method for determining load data of a load acting on a drive train of a machine, wherein the load data is determined by means of calculation data in a computing unit, characterized in that the calculation data are generated by power electronics of the drive train and/or are transmitted from the power electronics to the computing unit.

procedure according to claim 1 , characterized in that the calculation data comprise an electrical state variable, a measured and/or controlled variable, a rotational speed and/or a torque estimate.

procedure according to claim 1 or 2 , characterized in that the load data comprise a property of the load, in particular a mass, a weight, an internal dimension in the drive train and/or the machine, a turnover, a turnover forecast and/or a machine parameter.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the Power electronics comprises or represents a power converter, preferably an inverter.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the computing data are transmitted from the power electronics to the computing unit via a bus system and/or wirelessly or wired.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the load data are determined by means of a calculation model which is preferably adapted to the drive train and/or the machine.

procedure according to claim 6 , characterized in that forces and/or moments within the drive train and/or the machine are calculated by means of the calculation model.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that no sensors, in particular outside the power electronics and/or an electrical machine, are used and/or that the calculation data do not include any speed, torque, current and/or voltage data measured by sensors outside the power electronics and/or the electrical machine.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the load data are determined at least partially by means of a state estimator, machine learning, a calibration process, models and/or algorithms.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the calculation data and/or load data are displayed to a user.

System with a drive train of a machine and a computing unit, wherein the drive train comprises power electronics, wherein the drive train, the power electronics and/or the computing unit are designed to carry out a method according to one of the preceding claims.

system according to claim 10 , characterized in that the computing unit is arranged on or in the machine or separately from the power electronics and/or from the machine, preferably in a cloud.

system according to claim 10 or 11 , characterized in that the drive train comprises a winch, a boom, a drilling machine, a slewing gear and/or a chassis.

System according to one of the Claims 10 until 12 , characterized in that the machine is a construction machine, in particular a crane or cable excavator.

Computer program product comprising instructions that cause the system to execute one of the Claims 10 until 13 the procedure according to one of the Claims 1 until 9 executes.

Computer-readable medium on which the computer program product is claim 14 is stored.