DE4002280C2

DE4002280C2 -

Info

Publication number: DE4002280C2
Application number: DE19904002280
Authority: DE
Inventors: Alfred 5940 Lennestadt De Tueschen
Original assignee: Tueschen & Zimmermann Transport- und Foerdertechnik 5940 Lennestadt De
Current assignee: Tueschen & Zimmermann Transport- und Foerdertechnik 5940 Lennestadt De
Priority date: 1990-01-26
Filing date: 1990-01-26
Publication date: 1991-11-28
Also published as: DE4002280A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Rücklaufsicherung an einer Arbeitsmaschine, deren Last mit einem oder mehreren Antriebsmotoren über eine oder mehrere Kupplungen verbunden ist, deren übertragbares Drehmoment einstellbar ist.

Für verschiedene Einsatzzwecke von Arbeitsmaschinen, zum Beispiel als geneigt angeordnete Förderbänder, die aufwärts fördern, wird gefordert, daß sich die Förderbänder nur in einer Richtung der Betriebsrichtung bewegen dürfen. Um einen unerwünschten Rücklauf des Bandes zu verhindern, sind an den Antrieben der Arbeitsmaschinen mechanische Rücklaufsperren vorgesehen. Diese Rücklaufsperren sind als Klemmkörpergesperre ausgebildet. Ihre volle Sperrwirkung erreichen sie wegen der endlichen Anzahl der Klemmkörper erst, wenn ein bestimmter Verdrehwinkel zurückgelegt ist. Sind einer Arbeitsmaschine mehrere Antriebe zugeordnet, dann führt dies in der Regel dazu, daß nicht alle Klemmkörper wirksam sind oder zumindest nicht gleichmäßig an der Aufnahme der Rückhaltekraft beteiligt sind. Sofern die Summe der Gesamtsperrkraft, aufgeteilt auf einzelne Klemmkörpergesperre, nicht zu groß wird, kann dieser Nachteil ohne mechanische Ausgleichseinrichtungen hingenommen werden. Sind aber an einer Arbeitsmaschine mehrere Antriebe mit Motoren großer Einzelleistungen beteiligt, bei denen die Klemmkörpergesperre zuverlässig gleich große Anteile an der Rückhaltekraft übernehmen müssen, dann sind hydraulisch-mechanisch wirkende Ausgleichseinrichtungen eingesetzt. Der dafür erforderliche Aufwand ist erheblich.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Rücklaufsicherung an einer Arbeitsmaschine zu schaffen, die zum einen einen Rücklauf sicher verhindert und zum anderen einen Anlauf ohne Rücklauf gewährleistet, ohne daß dafür ein großer mechanischer Aufwand erforderlich ist.

Diese Aufgabe wird bei einer Rücklaufsicherung der eingangs genannten Art durch folgende Merkmale gelöst:

1. Im Antriebszug zwischen der Kupplung und der Last ist eine Bremse mit einstellbarer Bremskraft eingerichtet.
2. Zur Steuerung der Bremse ist eine Steuereinrichtung mit einem Meßwertgeber für die Belastung des Antriebsmotors vorgesehen.
3. Die Steuereinrichtung umfaßt einen Speicher für die Belastung des Antriebsmotors im stationären Betrieb.
4. In Abhängigkeit von dem gespeicherten Belastungssignal liefert die Steuereinrichtung an die Bremse
- a) im Bremsfall ein Stellsignal, das ein rücklauffreies Halten der Last gewährleistet und
- b) in der Anlaufphase, in der über die Kupplung die Antriebskraft bis zur Bremse weitergeleitet wird, erst dann ein Stellsignal zum Lösen der Bremse, wenn das aktuelle Belastungssignal des Antriebsmotors mindestens gleich dem gespeicherten Belastungssignal ist.

Bei der Erfindung wird die Bremskraft abhängig von der für einen eventuellen Rücklauf verantwortlichen Last so eingestellt, daß ein Rücklauf sicher verhindert wird. Darüber hinaus wird die Bremse in Kombination mit der zum Beispiel einstellbaren Kupplung für die Anlaufphase benutzt, um auch in dieser Phase ein sicheres Anlaufen ohne Rücklauf zu gewährleisten. Dabei wird ebenfalls die Größe der Last berücksichtigt. Das Bremsen erfolgt gesteuert in an sich bekannter Weise (deutsche Patentschriften 24 48 851, 31 14 073, 31 13 477, 26 38 396, 36 32 962), wobei bei einer bekannten Bremseinrichtung für eine Förderanlage (DE-PS 31 14 073) im Antriebszug eine Bremse mit einstellbarer Bremskraft angeordnet ist und zur Steuerung der Bremse eine Steuereinrichtung mit einem Meßwertgeber vorgesehen ist. Im Falle des Einsatzes von mehreren auf eine gemeinsame Last wirkenden Antrieben wird die individuelle Belastung eines jeden Antriebs sowohl im Bremsfall als auch in der Anlaufphase beim Einschalten der Bremskraft und Lösen der Bremskraft berücksichtigt. Die Aufteilung der Gesamtlast auf die einzelnen Antriebe ist damit optimiert.

Die Sicherheit gegen einen ungewollten Rücklauf, insbesondere in der Anlaufphase, kann weiter dadurch erhöht werden, daß die Steuereinrichtung, der ein Bewegungsrichtungsgeber für die Last zugeordnet ist, in der Anlaufphase von dem Stellsignal zum Lösen der Bremse auf das Stellsignal zum Halten der Last umschaltet, wenn der Bewegungsrichtungsgeber ein Ausgangssignal für Rücklauf liefert. Damit ein erneuter Anlaufversuch nicht erneut abgebrochen wird, weil der Bewegungsrichtungsgeber ein Signal für Rücklauf meldet, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß in einer wiederholten Anlaufphase die Steuereinrichtung für den Vergleich mit dem aktuellen Belastungssignal ein gegenüber dem gespeicherten Belastungssignal größeres Signal verwendet.

Da erfahrungsgemäß beim Hochlaufen der Arbeitsmaschine auf Betriebsdrehzahl die Gefahr des Rücklaufs am größten ist, ist nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Steuereinrichtung, die von einem Signalgeber ein Signal für die Betriebsgeschwindigkeit erhält, nach der Anlaufphase die Bremse bis zum Erreichen der Betriebsgeschwindigkeit in Bremsbereitschaftsstellung hält. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, daß im Falle eines Rücklaufs die Bremse mit geringster Verzögerungszeit anspricht.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher erläutert, die eine Arbeitsmaschine mit parallel auf eine Last arbeitenden Antrieben in schematischer Darstellung zeigt.

Zwei als Drehstrommotore ausgebildete Antriebsmotore 1a, 1b sind jeweils über eine steuerbare kraftschlüssige Kupplung 2a, 2b mit Getrieben 5a, 5b gekuppelt. Die Getriebe 5a, 5b sind mit ihren Ausgängen an eine gemeinsame Trommel 6 gekuppelt, über die zum Beispiel ein Transportband als Last läuft. Jedem Antriebszug ist eine Bremse 4a, 4b mit auf den Antriebswellen zwischen den Kupplungen 2a, 2b und den Getrieben 5a, 5b sitzenden Bremsscheiben 3a, 3b zugeordnet. Die Bremsen 4a, 4b werden von einer gemeinsamen Steuereinrichtung 9 angesteuert. Nicht dargestellte Meßwertgeber an einer jeden Bremse 4a, 4b liefern an die Steuereinrichtung 9 Ausgangssignale für die Drehrichtung der Bremsscheiben 3a, 3b. Weitere nicht dargestellte Meßwertgeber liefern an die Steuereinrichtung 9 ein Signal für die Geschwindigkeit der Trommel 6. Die Steuereinrichtung 9 umfaßt einen Speicher 8, der von Meßwertgebern 7a,7b Ausgangssignale für die aktuelle Belastung des jeweiligen Antriebsmotors 1a, 1b erhält.

Die Arbeitsweise der Rücklaufsicherung ist folgende:
Während des stationären Betriebs liefern die Meßwertgeber 7a, 7b Ausgangssignale für die aktuelle Belastung der Antriebsmotore 1a, 1b. Sobald die Antriebsmotore 1a, 1b abgeschaltet werden, werden die Belastungssignale im Augenblick des Abschaltens im Speicher 8 gespeichert. Die Steuereinrichtung 9 schaltet die Bremse 4a, 4b ein, wobei die eingestellte Bremskraft in Abhängigkeit von den abgespeicherten Belastungssignalen so hoch bemessen wird, daß die Last einen Rücklauf der Arbeitsmaschine nicht bewirken kann. Mit dem Einschalten der Bremsen 4a, 4b werden die Kupplungen 2a, 2b gelöst.

Um die Arbeitsmaschine wieder in Gang zu setzen, werden die Antriebsmotore 1a, 1b bei noch gelösten Kupplungen 2a, 2b eingeschaltet. Die Bremsen 4a, 4b bleiben weiter voll wirksam. Die Kupplungen 2a, 2b werden derart eingeschaltet, daß das von den Antriebsmotoren 1a, 1b aufgebrachte Drehmoment bis zur Bremse 4a, 4b unter allmählicher Steigerung weitergeleitet wird. In dieser Anlaufphase werden die von den Meßwertgebern 7a, 7b gelieferten Ausgangssignale für die Belastung der Antriebsmotore 1a, 1b mit den vorher abgespeicherten Signalen verglichen. Erst wenn die Steuereinrichtung 9 feststellt, daß die Belastungssignale mindestens den Wert der abgespeicherten Signale erreicht haben, gibt sie ein Stellsignal an die Bremsen 4a, 4b zum Lösen. In der Regel sind dann die Antriebsmotore 1a, 1b in der Lage, die Trommel 6 mit ihrer Last in der gewünschten Richtung anzutreiben. Die Bremsen 4a, 4b bleiben aber in jedem Fall bis zum Erreichen der Betriebsdrehzahl, die von dem nicht dargestellten Signalgeber an die Steuereinrichtung 9 gemeldet wird, in Bremsbereitschaftsstellung. Sollte die Betriebsdrehzahl nicht erreicht werden, sondern es sogar zu einer Drehrichtungsumkehr kommen, dann erhält die Steuereinrichtung 9 von dem Drehrichtungsgeber ein Signal für eine erneute volle Bremsung, die dann mit geringster Verzögerung erfolgen kann.

Sollte es in der Anlaufphase beim Lösen der Bremsen 4a, 4b zu einem ungewollten Rücklauf kommen, dann wird die Anlaufphase abgebrochen, und die Bremsen 4a, 4b werden wieder voll wirksam. Ursache für einen solchen Rücklauf könnte sein, daß sich in der Zwischenzeit die Last gegenüber dem Augenblick des Abschaltens der Antriebsmotore 1a, 1b vergrößert hat. Um bei einem erneuten Anlaufversuch einen erneuten Rücklauf möglichst auszuschließen, ist die Steuereinrichtung 9 derart eingerichtet, daß mit gegenüber den abgespeicherten Werten erhöhten Vergleichswerten gearbeitet wird.

Claims

1. Rücklaufsicherung an einer Arbeitsmaschine, deren Last mit einem oder mehreren Antriebsmotoren (1a, 1b) über eine oder mehrere Kupplungen (2a, 2b) verbunden ist, deren übertragbares Drehmoment einstellbar ist, gekennzeichnet durch folgende Merkmale:

1. Im Antriebszug zwischen der Kupplung (2a, 2b) und der Last ist eine Bremse (4a, 4b) mit einstellbarer Bremskraft angeordnet.
2. Zur Steuerung der Bremse (4a, 4b) ist eine Steuereinrichtung (9) mit einem Meßwertgeber (7a, 7b) für die Belastung des Antriebsmotors (1a, 1b) vorgesehen.
3. Die Steuereinrichtung (9) umfaßt einen Speicher (8) für die Belastung des Antriebsmotors (1a, 1b) im stationären Betrieb.
4. In Abhängigkeit von den gespeicherten Belastungssignalen des Antriebsmotors (1a, 1b) liefert die Steuereinrichtung (9) an die Bremse (4a, 4b)
- a) im Bremsfall ein Stellsignal, das ein rücklauffreies Halten der Last gewährleistet, und
- b) in der Anlaufphase, in der über die Kupplung (2a, 2b) die Antriebskraft bis zur Bremse (4a, 4b) weitergeleitet wird, erst dann ein Stellsignal zum Lösen der Bremse (4a, 4b), wenn das aktuelle Belastungssignal des Antriebsmotors (1a, 1b) mindestens gleich dem gespeicherten Belastungssignal ist.

2. Rücklaufsicherung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9), der ein Bewegungsrichtungsgeber für die Last zugeordnet ist, in der Anlaufphase von dem Stellsignal zum Lösen der Bremse (4a, 4b) auf das Stellsignal zum Halten der Last umschaltet, wenn der Bewegungsrichtungsgeber ein Ausgangssignal für Rücklauf liefert.

3. Rücklaufsicherung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in einer wiederholten Anlaufphase die Steuereinrichtung (9) für den Vergleich mit dem aktuellen Belastungssignal ein gegenüber dem gespeicherten Belastungssignal größeres Belastungssignal verwendet.

4. Rücklaufsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (9), die von einem Signalgeber ein Signal für die Betriebsgeschwindigkeit erhält, nach der Anlaufphase die Bremse (4a, 4b) bis zum Erreichen der Betriebsgeschwindigkeit in Bremsbereitschaftsstellung hält.