DE886810C

DE886810C - Control device for chassis and hoists

Info

Publication number: DE886810C
Application number: DES8627D
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Grafe; Franz Joseph Mosch
Original assignee: Siemens Corp
Current assignee: Siemens Corp
Priority date: 1941-03-05
Filing date: 1941-03-05
Publication date: 1953-08-17

Description

Steuereinrichtung für Fahr- und Hubwerke Bei Fahr- und Hubwerken, die entweder halbautomatisch oder vollautomatisch gesteuert werden und an einem festgelegten Wegendpunkt mit großer Genauigkeit zum Stillstand kommen sollen, wirken sich die verschiedenen Last- und Massengrößen und die dadurch hervorgerufenen Fahrgeschwindigkeitsunterschiede auf die .genaue Einhaltung der Endpunkte ungünstig aus.Control device for trolleys and hoists For trolleys and hoists, which are controlled either semi-automatically or fully automatically and on one should come to a standstill with a high degree of accuracy the different load and mass sizes and the resulting differences in driving speed the exact adherence to the endpoints is unfavorable.

Dies ist besonders bei Hebezeugen der Fall, wo es sich um Lasten handelt, die entweder gehoben oder gesenkt werden sollen. Im ersteren Falle wirkt die Last auf das Triebmittel verzögernd, im zweiten Falle treibend ein. Ganz besonders ungünstig wird es bei Antrieben, bei denen zwischen der Stellung des Steuerorgans und der Fahrgeschwindigkeit der Last keine Eindeutigkeit besteht, d. h. bei diesen Antrieben ist die Fahrgeschwindigkeit bei gleicher Stellung .des Steuerorgans, z. B. Stellung des Steuerhebels, je nach Sinn und Größe der Last immer verschieden. Um an jedem Wegpunkt eine bestimmte, von der Last unabhängige Fahrgeschwindigkeit zu erreichen, hat man Steuereinrichtungen, sogenannte Fahrtregler, vorgesehen, die entweder auf die Energiezufuhr des Triebmittels oder auf die Bremse einwirken.This is especially the case with hoists, where loads are involved which should either be raised or lowered. In the former case, the load acts retarding the instinct, in the second case driving in. Particularly inconvenient it is with drives where between the position of the control member and the Driving speed of the load is not clear, d. H. with these drives is the driving speed at the same position .des control member, z. B. Position of the control lever, always different depending on the purpose and size of the load. To everyone Waypoint to reach a certain travel speed independent of the load, one has control devices, so-called speed controllers, provided that either on the energy supply of the drive means or act on the brake.

Fahrtregler, die auf die Energiezufuhr regelnd einwirken, sind nur bei Maschinen mit Antrieben möglich, bei denen jeder Stellung des Steuerorgans eine ganz bestimmte Geschwindigkeit entspricht.Speed controllers that regulate the energy supply are only possible for machines with drives in which each position of the control element has one corresponds to a very specific speed.

Bei Maschinen mit Antrieben, bei denen keine Eindeutigkeit zwischen der Stellung des Steuerorgans und der Geschwindigkeit besteht, z. B. wenn als Antrieb Gleichstrommotoren mit Seriencharakteristik oder Wechselstrommotoren verwendet werden, arbeitet der Fahrtregler fast ausschließlich auf die Bremse.For machines with drives for which there is no uniqueness between the position of the control member and the speed, z. B. if as a drive DC motors with series characteristics or AC motors are used, the speed controller works almost exclusively on the brake.

Bei Fahrtreglern, die auf -dieBremse der Maschine einwirken, wird :die Geschwindigkeit durch Regeln der Bremskraft auf die Bremse, die mehr oder weniger stark auf das Triebmittel zur Wirkung kommt, auf .däs bestimmte Maß begrenzt. Solche Fahrtregler sind aber verwickelt und teuer, weshalb man versucht, bei kleineren Anlagen mit geringerem Kostenaufwand annähernd das gleiche zu erreichen. Es kommt im wesentlichen darauf an, die Fahrgeschwindigkeit der Maschine gegen das Wegende so zu verzögern, daß die Last an dem bestimmten Wegendpunkt möglichst genau zum Stillstand kommt.In the case of speed controllers that act on the machine's brake, : the speed by regulating the braking force on the brake, which is more or fewer has a strong effect on the propellant, limited to a certain amount. Such Speed controllers are complicated and expensive, which is why one tries to use smaller ones Systems to achieve approximately the same thing at a lower cost. It is coming essentially depends on the driving speed of the machine towards the end of the road to decelerate so that the load at the specified end point as precisely as possible to the Standstill comes.

Gemäß der Erfindung geschieht dies dadurch, daß bei Fahr- oder Hubwerken mit halbselbsttätiger oder selbsttätiger Steuerung an einem vorbestimmten Wegpunkt eine Vorbremsung mit .der für die Verzögerung zulässigen Bremskraft eingeleitet wird, durch welche die Maschine allmählich verzögert wird. Am Wegendpunkt wird dann die Maschine durch Einschalten der vollen Bremskraft stillgesetzt. Vorzugsweise wird beim Einlegen der Vorbremse die Energiezufuhr ganz oder teilweise verringert. Vorteilhaft wählt man die Größe der Vorbremskraft so, bzw. wenn die Energiezufuhr nur teilweise verringert wird, wird das Zusammenwirken von Vorbremse und Energiezufuhr so eingestellt, daß die Maschine mit der normalen Last bis zum Endpunkt mit geringer Geschwindigkeit fährt.According to the invention, this is done in that in chassis or hoists with semi-automatic or automatic control at a predetermined waypoint a pre-braking is initiated with the braking force permissible for the deceleration which gradually decelerates the machine. At the end of the path, the machine is stopped by switching on the full braking force. Preferably the energy supply is reduced in whole or in part when the pre-brake is applied. It is advantageous to choose the size of the pre-braking force or if the energy supply is only partially reduced, the interaction between the pre-brake and energy supply is reduced adjusted so that the machine with the normal load to the end point with low Speed is driving.

Eine möglichst genaue örtliche Stillsetzung wird fast immer erreicht, wenn die Größe der Last die vorgenannte Normallast nicht viel über- oder unterschreitet. Ist es jedoch der Fall, daß :die Last verhältnismäßig größer als die Normallast ist, dann wird die Maschine durch die Vorbremse schon früher, also vor dem Endpunkt zum Stillstand kommen. In diesem Falle wird dann erfindungsgemäß durch ein besonderes Hilfsmittel das Fahr-und Hubwerk abermals angetrieben, um die Fahrt bis zum Endpunkt zu vollenden.A local shutdown that is as precise as possible is almost always achieved, if the size of the load does not exceed or fall below the aforementioned normal load by much. However, if it is the case that: the load is relatively greater than the normal load is, then the machine is already earlier due to the pre-brake, i.e. before the end point come to a standstill. In this case, according to the invention, a special Aids the driving and hoisting gear driven again to make the journey to the end point to complete.

Dies kann man z. B. dadurch erreichen, daß die Energiezufuhr beim Auflegen der Vorbremse nicht ganz abgeschaltet wird, sondern daß eine bestimmte Triebkraft der Antriebsmasdhine bestehenbleibt. die nach Schwächung oder Aufhebung der Vorbremskraft die Maschine abermals antreibt und bis zum Endpunkt fährt. An :dem Endpunkt wird die Energiezufuhr dann ganz abgeschaltet und gleichzeitig die volle Bremskraft eingeleitet.This can be done e.g. B. achieve that the energy supply when Applying the pre-brake is not switched off completely, but that a certain one Driving force of the propulsion engine remains. those after weakening or abolition the pre-braking force drives the machine again and drives to the end point. At : The energy supply is then completely switched off at the end point and at the same time the full braking force initiated.

Man kann auch die Energiezufuhr bei v orzeitigem Stillstehen des Trieb- oder Fahrwerkes so weit steigern oder die beim Auflegen- der Vorbremse abgeschaltete Energiezufuhr mit einem solchen Wert einschalten, daß das Fahr- oder Hubwerk gegen die Wirkung der Bremskraft bis zum Endpunkt läuft.One can also reduce the energy supply when the instinctual system comes to a standstill. or undercarriage so far or the one that was switched off when the pre-brake was applied Switch on the energy supply with a value such that the drive or hoist gear against the effect of the braking force runs to the end point.

Man kann auch sowohl eine Erhöhung bzw. ein Wiedereinschalten der Energiezufuhr als auch eine gleichzeitige Schwächung oder völlige Aufhebung der Vorbrernskraft anwenden.You can also increase or switch on the Energy supply as well as a simultaneous weakening or complete abolition of the Use pre-burner force.

Als Meßorgane können strom- oder spannungsabhängige Geräte Verwendung finden, die auf die Bremse lüftend einwirken und/oder die Triebkraft zur Wirkung freigeben. Zum Beispiel kann bei einem Drehstrornmotorantrieb das Meßorgan ein von :der Läuferstillstandsspannung abhängiges Relais sein, da-s bei stillstehendem oder fast stillstehendem Antriebsmotor anspricht und, falls die Maschine nicht ihren Endpunkt erreicht hat, die Vorbremse lüftet oder auch auf die Energiezufuhr einwirkt. Man kann diese Meßorgane auch noch vom Wegpunkt in der Weise abhängig machen, daß, falls das Meßorgan bei einer größeren Entfernung vom Endpunkt anspricht, die Energiezufuhr mehr erhöht wird, als wenn das Ansprechen schon näher am Endpunkt erfolgt. In der gleichen Weise könnte man auch bei gleichbleibender Energiezufuhr die Bremskraft im ersteren Fall stärker schwächen als im zweiten Fall. Man kann auch beide Maßnahmen gleichzeitig anwenden.Current- or voltage-dependent devices can be used as measuring elements find that release the brake and / or the driving force to take effect release. For example, in a three-phase motor drive, the measuring element can be a : the rotor standstill voltage dependent relay, da-s with standstill or almost standstill drive motor responds and, if the machine does not Has reached the end point, the pre-brake releases or affects the energy supply. You can also make these measuring organs dependent on the waypoint in such a way that, if the measuring element responds at a greater distance from the end point, the energy supply is increased more than when the response is closer to the end point. In the In the same way, one could also reduce the braking force with the same energy supply weaken more in the first case than in the second case. You can take both measures apply at the same time.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung für eine halbselbsttätige Steuerung einer Förderanlage zeigt die Figur: Wie bereits früher erwähnt, kann die erfindungsgemäße Einrichtung auch bei einer vollselbsttätigen Steuerung Anwendung finden.An embodiment of the invention for a semi-automatic control the figure shows a conveyor system: As already mentioned earlier, the inventive Device can also be used with a fully automatic control system.

Die Fördermaschine wird von einem Drehstrommotor i angetrieben. Mit 2 ist das Fördergefäß, mit 3 das Gegengewicht bezeichnet. Das Gefäß 2 betätigt in seiner oberen Stellung einen Stillsetzungsschalter 4, der normalerweise durch eine Feder in seiner oberen Stellung .gehalten wird. Er ist als Umschalter ausgebildet. Das Gewicht 3 hält in seiner oberen Stellung einen Stillsetzungsschalter 6 entgegen der Wirkung einer Feder 7 offen. 8 ist ein Druckknopfschalter für die Aufwärts-, 9 ein Druckknopfschalter für .die Abwärtsfahrt. io ist das Stä:nderschütz für die Aufwärts-, 16 das Ständersehütz für die Abwärtsfahrt. Mit 24 ist ein Umschalter bezeichnet, der durch .die Verzögerungskurve 23, die von der Teufenzeigerwell.e angetrieben wird, über Rollenhebel betätigt wird. Mit 33 bis 36 sind die Anlaßschütze, welche den Widerstand 32 im Läuferkreis :des Motors allinählich kurzschließen, bezeichnet. Die Anlaßschütze werden über Kontakte 39 nacheinander mit Hilfe eines Zeitwerkes 38 eingeschaltet. Mit 31 ist die Fahrbremse bezeichnet, die über einen Bremsdruckregler 29 gesteuert wird, dem durch die Leitung 3o Druckluft zugeführt wird. Auf den Steuerschieber wirken über Langlöcher zwei Gewichte 27 und 28. Wenn die Magnete 25 und 26 nicht erregt sind, so wirkt auf die Bremse die volle Haltekraft. Wird der Magnet 25 erregt, so wird das Gewicht 27 bis zum Anschlag 27' mitgenommen, und dadurch bleibt nur noch ein Teil der Bremskraft (Vorbrernskraft) bestehen. Diese wird aufgehoben, wenn der Magnet 26 erregt und das Gewicht 28 bis zum Anschlag2!8' gehoben wird. Mit 4o ist ein von der Spannung .des Läufers abhängiges Hilfsrelais bezeichnet, welches bei vorzeitigem Stillstand der Maschine die Vor-bremse lüftet und die Energiezufuhr des Motors erhöht.The hoisting machine is driven by a three-phase motor i. With 2 is the bucket, with 3 denotes the counterweight. The vessel 2 actuates in its upper position a shutdown switch 4, which is normally through a The spring is held in its upper position. It is designed as a changeover switch. The weight 3 holds against a shutdown switch 6 in its upper position the action of a spring 7 open. 8 is a push button switch for the upward, 9 a push button switch for the downward travel. io is the standard contactor for them Upward, 16 the stand contactor for downward travel. At 24 there is a toggle switch denoted by .the delay curve 23, which is from the depth pointer shaft.e is driven, is operated via roller lever. With 33 to 36 the starter contactors are which denotes the resistor 32 in the rotor circuit: the motor allinählich short-circuit. The starter contactors are successively via contacts 39 with the help of a timer 38 switched on. With 31 the driving brake is referred to, which has a brake pressure regulator 29 is controlled, to which compressed air is supplied through line 3o. On the control slide Two weights 27 and 28 act via elongated holes. If magnets 25 and 26 are not are excited, the full holding force acts on the brake. If the magnet 25 is excited, so the weight 27 is carried along up to the stop 27 ', and this only remains Part of the braking force (pre-braking force) still exists. This will be canceled if the magnet 26 is excited and the weight 28 is lifted up to the stop 2! 8 '. With 4o is an auxiliary relay dependent on the voltage of the rotor, which if the machine comes to a standstill prematurely, the pre-brake is released and the energy supply of the engine increased.

Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Nach beendigtem Füllen des Gefäßes am Füllort wird der Druckknopf 8 niedergedrückt. Da das Gefäß am Füllort steht, ist der Schalter 4 in seiner oberen Stellung infolge der Wirkung der Felder 5. Der Schalter 6 dagegen ist durch das Gewicht 3 geöffnet. Durch Niederdrückendes Druckknopfes 8 wird das Schütz io erregt, welches sich über .den Kontakt i i einen Selbsthaltestromkreis herstellt und durch Schließen des Kontaktes 12 den Magnet 25 erregt. Infolgedessen wird die Bremskraft verringert, so daß nur noch die Vorbreinskraft, die durch den Anschlag 27' bestimmt wird, auf die Bremse einwirkt. Die Fördermaschine wird also durch die Verzögerungsbremse noch festgehalten. Durch Schließen des Kontaktes 13 des Schützes io erhält der Schalter 24 Spannung. Durch Schließen der Kontakte 14 und 15 wird der Motor in gewünschter Phasenfolge an das Netz angeschlossen.The device works as follows: After filling is complete of the vessel at the filling point, the push button 8 is depressed. Because the vessel is at the filling point is, the switch 4 is in its upper position due to the action of the fields 5. The switch 6, on the other hand, is due to the weight 3 opened. By Depressing the push button 8, the contactor io is energized, which is about .den Contact i i creates a self-holding circuit and by closing the contact 12 energizes the magnet 25. As a result, the braking force is reduced, so that only nor the Vorbreinskraft, which is determined by the stop 27 ', on the brake acts. The winder is still held by the deceleration brake. By closing the contact 13 of the contactor io, the switch 24 receives voltage. By closing the contacts 14 and 15, the motor is in the desired phase sequence connected to the network.

Gleichzeitig wird, was im Ausführungsbeispiel nicht dargestellt ist, der Motor 38 erregt, so daß dieser nacheinander die Schütze 33 bis 36 einschaltet, die den Läuferwiderstand 32 des Motors allmählich kurzschließen. Beim Ansprechen des ersten Schützes 33 bzw. zweiten Schützes 34 wird über den Kontakt 37 auch der Magnet 26 erregt, #;o daß auch die Vorbremse gelüftet wird. Ein Absinken der Last ist hierbei vermieden, da das Motormoment bereits größer ist als das auftretende Lastmoment. Wie bereits erwähnt, werden hierauf die Schütze 34, 35 und 36 nacheinander eingeschaltet und schließen allmählich den Läufer kurz. Das Schütz hält sich über nicht bezeichnete Selbstlialtekontakte selbst.At the same time, what is not shown in the exemplary embodiment, the motor 38 is energized so that it switches on the contactors 33 to 36 one after the other, which gradually short-circuit the rotor resistance 32 of the motor. When responding of the first contactor 33 or second contactor 34 is via the contact 37 also the Magnet 26 energized, #; o that the pre-brake is also released. A decrease in the load is avoided here because the engine torque is already greater than that which occurs Load moment. As already mentioned, the contactors 34, 35 and 36 are then successively switched on and gradually short-circuit the runner. The contactor holds out unsigned self-serial contacts themselves.

Während das Gefäß 2 mit voller Geschwindigkeit den Schacht durchfährt, läuft das Zeitschaltwerk 38 wieder in seine Endstellung, wo es sich selbsttätig abschaltet, so daß es für den neuen Anlauf betriebsbereit ist.While vessel 2 drives through the shaft at full speed, the timer 38 runs back to its end position, where it operates automatically switches off so that it is ready for the new start-up.

Beim Hochfahren der Last wird die Kur venschebe z3 entgegengesetzt dem Umlaufsinn des Uhrzeigers bewegt. Ist die Last an einem bestimmten Schachtpunkt angelangt, so wird durch die Kurve 3 die Verzögerung eingeleitet. Die Kurve bringt den Schalter 24 zunächst in die Mittelstellung. Die Folge davon ist, daß .die Schütze 33 bis 36 abfallen. Es wird infolgedessen auch der Kontakt 37 geöffnet und damit die Vorbremse wirksam. Unter deren Einwirkung verzögert sich die Maschine allmählich, bis das Gefäß mit kleiner Geschwindigkeit in die Entleerungsstelle einfährt. In diesem Augenblick wird durch das Gefäß :2 der Schalter 5 in seine untere Stellung gebracht. Infolgedessen fällt das Schütz io ab, und der Motor ist abgeschaltet. Gleichzeitig damit wurde auch die Erregung des Elektromagnets 25 unterbrochen, so daß nunmehr die volle Bremskraft als Haltebremskraft eingeschaltet ist. Außerdem wird .durch die erhöhte Kurve 23 der Schalter in seine linke Endstellung gebracht.When the load is raised, the curve is venschebe z3 in the opposite direction moved in the direction of rotation of the clockwise. Is the load at a certain point in the manhole Once arrived, curve 3 initiates the delay. The curve brings the switch 24 first in the middle position. The consequence of this is that .the Sagittarius 33 to 36 drop. As a result, the contact 37 is also opened and thus the pre-brake is effective. Under their influence, the machine gradually decelerates, until the vessel enters the emptying point at low speed. In At this moment the vessel: 2 puts switch 5 in its lower position brought. As a result, the contactor drops out and the motor is switched off. Simultaneously with this, the excitation of the electromagnet 25 was also interrupted, see above that now the full braking force is switched on as a holding braking force. aside from that is .by the increased curve 23, the switch is brought into its left end position.

Ist das Gefäß entleert, so wird der Druckknopf 9 betätigt, und über das Schütz 16 mit seinen Kontakten 17 bis 21 vollzieht sich nun der gleiche Schaltvorgang wie früher, nur wird der Motor mit umgekehrter Phasenlage an das Netz angeschlossen. An einem bestimmten Schachtpunkt wird wiederum durch die Kurve 23 der Schalter 24 in die Mittelstellung gebracht. Hierdurch wird die Vorbremse eingeschaltet, während am Wegendpunkt durch Üffnen des Schalters 6 durch das Gewicht der Motor abgeschaltet und die Stillsetzung der Fördermaschine durch Einschalten der Haltebremskraft erfolgt.Once the vessel has been emptied, the push button 9 is pressed, and the same switching process takes place via the contactor 16 with its contacts 17 to 21 as before, only the motor is connected to the mains with the phase angle reversed. At a certain point in the shaft, the switch 24 is again brought into the middle position by the curve 23. As a result, the pre-brake is switched on, while at the end of the path the motor is switched off by opening the switch 6 due to the weight and the hoisting machine is stopped by switching on the holding brake force.

Da -die Lasten bei der Aufwärtsfahrt stark schwanken, kann es vorkommen, daß das Gefäß, nachdem der Schalter 24 in seine Mittelstellung. gebracht und damit die Vorbremse eingeschaltet ist, nicht bis zu seiner Endstellung getrieben wird, sondern schon früher zum Stillstand kommt. In diesem Falle spricht das Relais 4o an, welches von der Läuferspannung des Motors erregt wird. Dieses spricht bei Stillstand oder annähernd bei Stillstand des Motors an und erregt durch Schließen seiner Kontakte 41 und 42 das Schütz 33. Durch Ansprechen dieses Schützes wird ein Teil des Läuferwiderstandes kurzgeschlossen und damit das Motorinoment erhöht. Gleichzeitig wird durch Schließen des Kontaktes 37 und Erregung des Magnets 26 die Vorbremse wieder gelüftet, so daß der noch unter Strom stehende Fördermotor nochmals mit kleiner Geschwindigkeit anfährt und die Last bis zur Endstellung bringt, in welcher der Motor abgeschaltet und die Haltebremskraft und die Vorbremskraft wirksam werden.Since the loads fluctuate greatly when traveling upwards, it can happen that the vessel after the switch 24 is in its central position. brought and with it the pre-brake is switched on, is not driven to its end position, but comes to a standstill earlier. In this case the relay 4o speaks which is excited by the rotor voltage of the motor. This speaks at a standstill or almost at standstill of the motor and excited by closing its contacts 41 and 42 the contactor 33. When this contactor responds, part of the rotor resistance becomes short-circuited and thus increases the motor torque. At the same time, by closing of contact 37 and excitation of magnet 26, the pre-brake is released again, so that the conveyor motor, which is still energized, starts up again at low speed and brings the load to the end position in which the motor is switched off and the Holding braking force and the pre-braking force become effective.

In der Zuführung zum Schütz 4o kann noch, wie gestrichelt dargestellt, ein Schalter 43 vorgesehen sein, der erst in einem bestimmten Punkt während der Anfahrt oder erst nach dieser geschlossen wird, z. B. in Abhängigkeit vom Weg der Förderniaschine oder von der Zeit vom Beginn des Einschaltens des Motors.In the feed to contactor 4o, as shown in dashed lines, a switch 43 may be provided, which only at a certain point during the Approach or only after this is closed, z. B. depending on the path of the Conveyor machine or from the time from the start of switching on the motor.

Claims

PATENT CLAIMS-i. Control device for trolleys or hoists that semi-automatic or fully automatic controlled and preferably by electric Motors are driven, characterized in that to stop the driving or hoist is switched on from a certain waypoint to a pre-brake, which the machine gradually decelerates, and that automatically at the end of the path Travel or hoist is stopped by a holding brake.

2. Set up according to Claim i, characterized. that at the same time as switching on the pre-brake the energy supply is partially or completely switched off.

3. Device according to claim i and 2, characterized in that the size of the pre-braking force and the size of the possibly still existing energy supply are adjusted so that the normal load is guided to the end point.

4. Device according to claim i and 2, characterized in that that by a measuring element in the rotor circuit if the machine comes to a standstill prematurely the effect of the pre-brake is weakened or completely eliminated, in order to the machine can be guided to the end point by the remaining energy supply can.

5. Device according to claim i and z, characterized in that by a Measuring element in the rotor circuit if the machine has stopped too early, the energy supply is increased in order to counteract the effect of the pre-brake the machine up to the end point travel.

6. Device according to claim i, 2, 4 and 5, characterized in that the measuring element both on the pre-brake and on the energy supply in the sense of a Acts further travel.

7. Device according to claim 4, characterized in that; that the measuring element is rendered ineffective during the approach or a part of it.