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Überwachungseinrichtung zur Kontrolle des Bewegungsablaufes von Aufzügen od. dgl.
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, welche dazu dient, Gegenstände selbsttätig in eine vorbestimmte Lage zu bringen. Bezüglich der Art dieser Gegenstände werden hier keinerlei Einschränkungen gemacht ; es kann sich beispielsweise um einen Teil einer Werkzeugmaschine handeln, der an einen bestimmten Ort zu bringen ist, oder um die Kabine eines Aufzuges, die in ein bestimmtes Stockwerk geführt werden soll.
Die Einrichtungen, welche die Bewegung solcher Gegenstände steuern, enthalten üblicherweise Vorrichtungen, welche in Abhängigkeit von der Lage des Gegenstandes Signale erzeugen, die beispielsweise hintereinander das Umschalten der Antriebsmaschine und das Betätigen der Bremse bewirken. Die Vorrichtungen arbeiten meist elektromechanisch (Beispiel : eine von der Maschine angetriebene Spindel bewegt eine Wandermutter, die in bestimmter Lage elektrische Kontakte betätigt) oder elektronisch (Beispiel : ein von der Maschine angetriebener Impulsgeber erzeugt elektrische Impulse, aus denen mit Hilfe elektronischer Zähler die Signale gewonnen werden).
Oft ist die skizzierte Steuereinrichtung durch eine Sicherheitseinrichtung ergänzt, welche ansprechen soll, wenn die Steuereinrichtung aus irgend einem Grunde versagt, und welche Insbesondere ein Anstossen des Gegenstandes am Ende des benutzbaren Weges verhindern soll. Die Sicherheitseinrichtung kann Vorrichtungen von derselben Art aufweisen, wie sie in der Steuereinrichtung verwendet werden ; sie sind lediglich so eingerichtet, dass sie erst dann Signale erzeugen, wenn der Gegenstand die vorbestimmte Lage um ein gewisses Mass überschritten hat.
Die Zuverlässigkeit der üblichen Steuereinrichtungen hat zur Folge, dass die Sicherheitseinrichtung nur äusserst selten in Wirkung zu treten hat. Es ist daher denkbar, dass in ihr ein Fehler auftritt, der lange Zeit unbemerkt bleibt, der sie dann aber in einem Notfall versagen lässt.
Die Erfindung betrifft Massnahmen, welche mit geringem Aufwand eine Überwachung der Funktionfähigkeit der Sicherheitseinrichtung bei jedem Arbeitszyklus der Steuereinrichtung gestatten. Die Anwendung derartiger Massnahmen rechtfertigt sich besonders bei elektronischen Einrichtungen, deren Zuverlässigkeit naturgemäss nicht diejenige der elektromechanischen Einrichtungen erreicht, die jedoch wegen ihrer Flexibilität in Aufbau und Einstellung oft vorgezogen werden.
Die Erfindung besteht darin, dass bei einer Überwachungseinrichtung zur Kontrolle des Bewegungsablaufes von Aufzügen od. dgl. mit einer sich entsprechend der Lage des Aufzuges bewegenden Steuereinrichtung, die mindestens eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Steuersignals zum Anhalten des Aufzuges aufweist, und mit einer sich ebenfalls entsprechend der Lage des Aufzuges bewegenden Sicherheitseinrich- tung, die eine Vorrichtung zur Erzeugung eines zeitlich nach dem letzten Steuersignal liegenden Sicherheitssignales aufweist erfindungsgemäss die Sicherheitseinrichtung einen Signalgeber zur Auslösung eines zeitlich vor dem Steuersignal bzw.
vor dem letzten Steuersignal liegenden Hilfssignales aufweist, und eine durch das Steuersignal und das Hilfssignal beeinflusste Relaisanordnung vorgesehen ist, wobei im Stromkreis der Relaisanordnung zur Abgabe des Überwachungssignales ein in Abhängigkeit vom Hilfssignalsteu. erbater Schalter liegt, der bei Ausbleiben des Hilfssignales in die Schliessstellung und durch das Signal in die Offenstellung bewegbar ist, so dass das Überwachungssignal nur abgegeben wird, wenn das Hilfssignal ausbleibt.
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Fig. 1 der beiliegenden Zeichnungen erläutert das Wesen der Erfindung näher an Hand eines Ausfohrungsbeispieles für eine elektromechanisch arbeitende Einrichtung. Von der Anciebsmaschine aus werden die Spindel Af welche der Steuereinrichtung dient, und die Spindel Ag, die zu : Sicherheitseinrichtung gehört, bewegt. Auf diesen Spindeln laufen die Wandermuttern M1 bzw. M.,, deren Lagen der jeweiligen Lage des Gegenstandes zugeordnet sind. Ausgehend von der gezeichneten Lage wird die Mutter M, nacheinander die Kontakte K,K und K, betätigen, welche auf wohlbekannte Weise das Umschalten der Antriebsmaschine von grosser auf kleine Geschwindigkeit, das Abschalten der Maschine bzw. das Betätigen der Bremse bewirken.
Die Muttern werden also im Normalfall etwa bei der gestrichelten Linie zum Stehen kommen ; diese Lage ist der vorbestimmten Lage des Gegenstandes zugeordnet. Wird diese Lage aus irgendeinem Grunde überschritten, so wird bald darauf der Kontakt K. der Sicherheitseinrichtung betätigt, welcher über von der Steuereinrichtung unabhängige Mittel das Stillsetzen der Maschine bewirkt.
Nach der Erfindung wird nun der Kontakt K5 vorgesehen, durch welchen die Sicherheitseinrichtung zusätzlich ein Signal erzeugt, welches zeitlich zwischen den durch die Kontakte K und Keder Steuereinrichtung erzeugten Signalen liegt. Als Mittel zur Feststellung, ob das zusätzliche Signal auftritt und ob es in richtiger zeitlicher Lage erscheint, dient das Relais R, welches aus der Stromquelle Q gespeist wird. Wird der Kontakt K5 durch die Mutter M2 geschlossen, so wird das Relais erregt, und es hält sich anschliessend selbst über seinen Kontakt Ri Kurze Zeit spä-
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zum Auslösen eines Alarmsignals verwendet werden kann.
Es ist ersichtlich, dass diese lediglich zur Erläuterung des Erfindungsgedankens und der Wirkungsweise der Überwachungsmittel besprochene elektromechanische Einrichtung insofern noch unvollkommen arbeitet, als wohl die Funktion der Welle A,, und der Mutter M., nicht aber diejenige des Kontaktes K4 über- wacht wird. Dieser Mangel ist bei den nachstehend beschriebenen Ausfiftrungsbeispielen beseitigt, weil die Funktionsfähigkeit aller ihrer wesentlichen Teile eine Voraussetzung für das Zustandekommen des zusätzlichen Signals im richtigen Zeitpunkt darstellt.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel für die Anwendung der Erfindung bei einer elektronisch arbeitenden Einrichtung.
Hiebei wird durch nicht gezeichnete Impulsgeber (bestehend beispielsweise aus Schlitzscheibe, Lichtquelle und Photozelle), die von der Maschine aus angetrieben werden, je eine Impulsfolge für die Steuereinrichtung und S ! r die Sicherheitseinrichtung erzeugt. Die Anzahl der erzeugten Impulse ist dabeiproportional zu dem vom Gegenstand durchlaufenen Weg. Die Funktionen der Spindeln, Wandermuttern und Kontakte in der Einrichtung nach Fig. 1 werden in der elektronisch arbeitenden Einrichtungvon elektronischen Zählern und Einstellschaltern übernommen, welche jeweils beim Erreichen von vorgegebenen einstellbaren Impulszahlen die für die Beeinflussung der Maschine notwendigen Signale erzeugen.
Aufbau und Wirkungsweise solcher elektronischer Zähler sind an sich wohlbekannt (jede Dekade eines solchen Zählers kann beispielsweise aus einem Zählring mit 10 Kaltkathodenröhren bestehen, von denen stets eine leitend ist ; mit der Kathode jeder Röhre ist eine Ausgangsleitung verbunden, die bei leitenden Röhren eine gegen Masse positive Spannung, sonst jedoch keine Spannung führt ; jeder zugeführte Impuls löscht die gerade leitende Röhre und zündet die nächste) ; diese Zähler sind daher in Fig. 2 nicht in Einzelheiten dargestellt.
Die beiden vun den Impulsgebern erzeugten Impulsfolgen al und a werden den Zählern Z bzw. Z zugeführt, von denen der erste zur Steuereinrichtung, der zweite zur Sicherheitseinrichtung gehört. Es sind Zähler mit je drei Dekaden gezeigt, die von 0 bis 999 zu zählen vermögen. Jede Dekade besitzt 10 Ausgangsleitungen, welche zu einem der Dekade zugeordneten Einstellschalter führen. Solche Schalter sind bei den drei Dekaden des Zählers Z dargestellt ; ihre beweglichen Kontakte stehen im gezeigten Beispiel bei den festen Kontakten"600"bzw."70"'bzw."5" ; an den oberen Anschlüssen der Gleichrichte ; G", G'und G werden also positive Spannungen liegen, wenn in der Hunderter-Dekade des Zählers Z die Zahl "6", in der Zehner-Dekade die Zahl "7" und in der Einer-Dekade die Zahl "5" steht.
Treten alle diese Ereignisse gleichzeitig ein, so tritt eine positive Spannung an der Klemme H auf. Die unteren Anschlüsse der drei Gleichrichter liegen nämlich über dem Widerstand W am Plus-Pol der Spannungsquelle QI : und solange der obere Anschluss mindestens eines Gleichrichters das Potential der Masse aufweist, gilt dies auch für die Klemme H. Neben der Einstelleinrichtung EH mit den drei gezeigten Schaltern sind noch die Einstelleinrichtungen EL und EB an die Ausgangsleitungen des Zählers Z angeschlossen. Auch sie weisen je drei Einstellschalter auf, deren bewegliche Kontakte mit den aus je drei Gleichrichtern (G bzw. Gs') und einem Widerstand (Ws bzw. W-') bestehenden sogenannten Koinzidenzschaltungen in Verbindung
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stehen.
Es kann nun beispielsweise die Einstelleinrichtung EL auf die Zahl"600", die Einstelleinrichtung EB auf die Zahl "685" eingestellt sein.Dann wird beim Z hlerstand "600 'ein positiver Impuls an der Klemme L erscheinen, der das Umschalten der Antriebsmaschire von grosser auf kleine Geschwindigkeit veranlasst, beim Stand"675"ein Impuls an der Klemme H, der die Maschine abschaltet, und beim Stand"685" ein Impuls an der Klemme B, welcher die Bremsung einleitet.
Der Zähler Z2 steht mit einer Einstelleinrichtung ES in Verbindung, die beispielsweise auf die Zahl "695" eingestellt sein kann, demgemäss wird beim Erreichen dieser Zahl über die Koinzidenzschal-
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der Steuereinrichtung unabhängige Mittel das Stillsetzen der Maschine bewirkt.
In Anwendung des Erfindungsgedankens wird nun die Einstelleinrichtung E mit der Koinzidenzschaltung GyW vorgesehen, welche auf der Leitung b einen positiven Impuls, beispielsweise bei dem Zählerstand erscheinen lässt, der dem an der Einrichtung % eingestellten Wert entspricht. Es werden also bei normaler Funktion auf den Leitungen b und c gleichzeitig Impulse auftreten, bei fehlerhafter Funktion dagegen nicht. Die Überwachung dieses Kriteriums erfolgt durch dasDifferentialrelais R, das nur arbeitet, wenn eine seiner beiden gegeneinander wirkenden Wicklungen gespeist wird. Bei ordnungsgemässem Ar- beiten der Einrichtung wird also der Kontakt R2 geöffnet bleiben, beim Vorliegen eines Fehlers wird er kurzzeitig geschlossen.
Der mit den Klemmen U verbundene Stromkreis kann also in der schon weiter oben angedeuteten Weise zu Schutz- und Signalisierungszwecken verwendet werden.
Die eben beschriebene Arbeitsweise setzt voraus, dass die beiden Zählerstände in Z und Z, notmaler- weise genau miteinander übereinstimmen. Diese Voraussetzung ist praktisch nicht immer erfüllt ; oft werden beispielsweise die beiden Impulsgeber nicht genügend starr miteinander gekoppelt und auch die Startbedingungen für die beiden Zähler können voneinander abweichen. Es ist in solchen Fällen also auch bei ordnungsgemässem Betrieb mit Differenzen von einer oder weniger Einheiten zwischen den Zählerständen zu rechnen. Die beschriebene, an sich höchst wirksame Überwachung würde dabei zu häufigenunnötigen Interventionen Anlass geben.
In solchen Fällen können auch bei elektronisch arbeitenden Einrichtungen die schon in Fig. l gezeig- ten Überwachungsmittel verwendet werden, d. h. es kann ein Relais benützt werden, um festzustellen, ob ein Impuls auf der Leitung 6 (Fig. 2) vor einem Impuls auf der Leitung c auftritt. Die Einstellemrich- tung EZ ist dabei auf eine Zahl einzustellen, die genügend weit unterhalb der in EH eingestellten Zahl liegt. Es ist auch möglich, diese Einrichtung durch Verwendung eines weiteren Relais so auszubauen, dass beispielsweise überwacht wird, ob der Impuls aus Ez zeitlich zwischen den Impulsen aus E und EH auftritt. Dies kann gemäss Fig. 3 geschehen.
Der an der Klemme L auftretende Impuls erregt das Relais R" ; dieses hält sich anschliessend selbst über seinen Kontakt Ri'und den Ruhekontakt T des Relais T. Das Relais T wird durch den später auf der Leitung b eintreffenden Impuls erregt und lässt das Relais R"wieder abfallen. Der noch später an der Klemme H auftretende Impuls gelangt also nicht zur Klemme U, da der
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lais R" vom Eintreffen des Impulses auf L an erregt. Der Impuls auf H tritt daher auch an der Klemme U auf und kann zur Auslösung zweckmässiger Massnahmen verwendet werden.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Überwachungseinrichtung zur Kontrolle des Bewegungsablaufes von Aufzügen od. dgl. mit einer sich entsprechend der Lage des Aufzuges bewegenden Steuereinrichtung, die mindestens eine Vorrichtung zur Erzeugung eines Steuersignales zum Anhalten des Aufzuges aufweist, und mit einer sich ebenfalls entsprechend der Lage des Aufzuges bewegenden Sicherheitseinrichtung, die eine Vorrichtung zur Erzeugung eines zeitlich, nach dem letzten Steuersignal liegenden Sicherheitssignales aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitseinrichtung einen Signalgeber (K, Ez) zur Auslösung eines zeitlich vor dem Steuersignal bzw.
vor dem letzten Steuersignal liegenden Hilfssignales aufweist, und eine durch das Steuersignal und das Hilfssignal beeinflusste Relaisanordnung (R, R, Ri R', R-R", R", R"T) vorgesehen ist, wobei im Stromkreis der Relaisanordnung zur Abgabe des Überwachungssignales ein in Abhängig-
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abgegeben wird, wenn das Hilfssignal ausbleibt.