Verfahren zum Abbremsen eines Gegenstandes und Einrichtung zum Durchführen des Verfahrens Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbrem sen eines sich auf einer gegebenen Bahn bewegenden Gegenstandes in Abhängigkeit der ihm innewohnenden kinetischen Energie, wobei die Bremsstrecke in mehrere Bremsabschnitte unterteilt ist und ein vor der Brems strecke angeordnetes Ansprechelement beim Vorbeibe wegen des Gegenstandes eia. Signal an eine Steuervor richtung abgibt.
Es sind Bremsvorrichtungen bekannt, welche eine Bremswirkung erzielen, indem zwei gegenüberliegende Reibflächen mit einer Kraft gegeneinander gepresst wer den. Der dabei auftretende Entzug an kinetischer Ener gie aus dem abzubremsenden Gegenstand ist von der Beschaffenheit der Reibflächen, der Kraft, mit welcher diese Reibflächen gegeneinander gepresst werden und der Länge des Bremsweges abhängig. Bei einer gewöhn lichen Bremseinrichtung sind diese, für den Entzug der kinetischen Energie verantwortlichen Faktoren norma lerweise bis auf die Kraft, mit der die Reibflächen ge geneinander gepresst werden, konstant.
Um Gegenstän de, mit unterschiedlichem kinetischen Energiegehalt, auf ein gewünschtes Mass abzubremsen, wird diese Kraft verändert. Die automatische Steuerung dieser Kraft in Abhängigkeit der Geschwindigkeit und des Gewichtes des abzubremsenden Gegenstandes ist aufwendig.
Zweck der Erfindung ist, eine Bremseinrichtung zu schaffen, welche mit einfachen Mitteln eine von der dem zu bremsenden Gegenstand innewohnenden kinetischen Energie abhängige Bremswirkung ermöglicht.
Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch ge kennzeichnet, dass die Steuervorrichtung die Bremsab schnitte, einzeln oder in Gruppen, für vorbestimmte Zeitintervalle und in der Reihenfolge, in welcher der Gegenstand in den Bereich der Bremsstrecke eintritt, zur Wirkung bringt.
Nachstehend ist ein Ausführungsbeispiel nach der Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnung näher er läutert. Es zeigen Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der Bremsein- richtung, Fig.2 einen Teil der elektrischen Schaltung der Elektromagnete und Fig. 3 eine graphische Darstellung der Erregerströme in den einzelnen Elektromagneten, wobei auf der X- Achse die Zeit aufgetragen ist.
In Fig. 1 ist die in vier Abschnitte unterteilte Brems strecke der Bremseinrichtung dargestellt. Die Elektro- magnete 1-4 mit ihren Wicklungen sind in gleichen Ab ständen längs der Bremsgstrecke angeordnet und auf einem orsfesten Träger 5 so montiert, dass ihre Polschu he gegen den, sich an ihnen vorbeibewegenden Gegen stand 6 gerichtet sind. Auf dem Gegenstand 6 ist ein ferromagnetisches Gegenstück 7 befestigt. Letzteres ist so am Gegenstand 6 angebracht, dass es gegen die Pol schuhe der Elektromagnete gerichtet ist.
Die Bremswir kung entsteht an der Reibfläche des Gegenstückes und an der Reibfläche eines Bremsbelages 8, welcher am Träger 5 derart angeordnet ist, dass seine Reibfläche ein wenig über die Polschuhe der Elektromagnete vorsteht. In einem vorbestimmten Abstand von der Bremsstrecke ist ein Taster 9 mit einem elektrischen Kontakt, welcher schliesst, wenn der zu bremsende Gegenstand 6 sich in der Pfeilrichtung 10 auf die Bremseinrichtung zu be wegt, angeordnet. Die Abstände von Mitte zu Mitte der Elektromagnete entsprechen ungefähr der Länge des Gegenstückes 7.
Auf diese Weise wirkt jeder einzelne Elektromagnet in der Reihenfolge 1-4 auf das Gegenstück 7 ein und kann, je nach Erregungszustand eine entsprechende Bremswirkung erzeugen.
Die Fig. 2 zeigt die Art, wie die einzelnen Wicklun gen der Elektromagnete 1-4 geschaltet sind. Die beiden Anschlussklemmen 10 und 11 sind für den Anschluss an eine nicht dargestellte Gleichstromquelle bestimmt. In Reihe zu den hintereinandergeschalteten Wicklungen der Elektromagnete liegt ein Kontakt 12 eines abfall verzögerten und nicht dargestellten Relais, dessen Stromkreis durch den Kontakt des Tasters 9 ge- schlossen wird.
Dieser Vorgang bewirkt, wie in der Fig. 3 graphisch dargestellt, dass dieses abfallverzögerte Relais in der Zeitspanne a=g angezogen bleibt. Ausser- dem wird mit Hilfe einer weiteren, nicht dargestellten, Relaisschaltung bewirkt, dass in der Zeitspanne b-c der Kontakt 14, in der Zeitspanne c-d die Kontakte 15 und 16, in der Zeitspanne d-e der Kontakt 17 und in der Zeitspanne e-f der Kontakt 13 geschlossen wird. Die Elektromagnete werden demnach in Zweiergruppen in der Bewegungsrichtung des Gegenstandes 6 ein- bzw. ausgeschaltet.
Die Bremswirkung entsteht auf folgende Art. Der Gegenstand 6 bewegt sich mit einer beliebigen, jedoch unterhalb eines festgelegten Maximalwertes liegenden, Geschwindigkeit auf die Bremsvorrichtung zu. Beim Passieren des Tasters 9 wird durch diesen, der oben dar gelegte, zeitliche Ablauf der Erregung der Elektroma gnete eingeleitet. In einem Zeitpunkt zwischen a-c kommt der Gegenstand in den Wirkungsbereich des er regten Elektromagneten 1 und wird gebremst. Ist die Geschwindigkeit des Gegenstandes schon so klein ge worden, dass er in der Zeitspanne b-c den Bereich des Elektromagneten 1 noch nicht verlassen hat, wird die Bremswirkung im Zeitpunkt c durch Abschaltung der Erregung des Elektromagneten 1 aufgehoben.
Der Ge genstand kann seine Bewegung ungehindert fortsetzen bis er in den Bereich des zweiten Elektromagneten ein trtt. Isst die Geschwindigkeit zu klein, um vor Ablauf der Zeitspanne c-d den Wirkungsbereich des zweiten Elektromagneten zu durchlaufen, wird die Bremswirkung im Zeitpunkt d wieder aufgehoben und der Gegenstand kann sich ungehindert auf den Wirkungsbereich des dritten Elektromagneten zu bewegen, usw. Am Ende der Bremseinrichtung hat der Gegenstand nur noch einen bestimmten wünschbaren Gehalt an kinetischer Energie, welcher nur wenig vom ursprünglichen Energiegehalt abhängig ist.
Die Erregungsdauer der Elektromagnete und die Erregungsströme werden einmalig eingestellt und für den Normalbetrieb nicht mehr verändert. Diese Einstellung erfolgt derart, dass der Gegenstand 6 mit der im Be trieb grösstmöglichen Geschwindigkeit und dem grössten Gewicht auf der ganzen Bremsstrecke gebremst wird.
Besitzt der zu bremsende Gegenstand weniger kinetische Energie, sei es durch geringeres Gewicht oder kleinere Geschwindigkeit, so wird er die, durch die Elektroma gnete gebildeten, einzelnen Bremswegabschnitte nicht in der voraus bestimmten Zeitdurchlaufen, wobei dann je- weilen auf gewissen Strecken keine Bremsung stattfindet, d. h. der effektive Bremsweg wird dadurch verkürzt. Die Bremswegverkürzung ist vom Gehalt an kinetischer Energie des zu bremsenden Gegenstandes abhängig und stellt sich von selbst ein.
Es ist also nicht nötig, den Ge halt an kinetischer Energie erst festzustellen und dann die Bremswirkung entsprechend dieser Grösse zu steu ern. Werden, wie im beschriebenen Ausführungsbeispiel als Bremsbetätigungsorgane Elektromagnete verwendet, so kann das noch mit einem weiteren Vorteil verbunden sein, indem die Bremswirkung durch Wirbelstromeffekte im Gleitstück 7 erhöht wird. Diese zusätzliche Brems wirkung ist ebenfalls von der Geschwindigkeit abhängig und unterstützt die selbstregulierende Steuerung des ge samten Bremseffektes.
Ausserdem ist bei der Verwen dung von Elektromagneten kein Geigenlager notwendig, weil die Reibflächen aneinandergezogen werden.
Um die Bremseinrichtung Temperatur- oder Witte rungseinflüssen anzupassen, ist der Erregerstrom vor zugsweise manuell einstellbar.
Es sei bemerkt, dass sich die Erfindung nicht auf das oben beschriebene Ausführungsbeispiel beschränkt, die einzelnen hintereinander angeordneten Abschnitte der Bremsstrecke können auch rein mechanisch, z. B. durch Nockenscheiben, nacheinander zu bestimmten Zeiten betätigt werden.
The invention relates to a method for braking an object moving on a given path as a function of its inherent kinetic energy, the braking section being divided into several braking sections and a section in front of the braking Response element when passing because of the object eia. Outputs a signal to a Steuervor direction.
Brake devices are known which achieve a braking effect by pressing two opposing friction surfaces against each other with a force. The resulting withdrawal of kinetic energy from the object to be braked depends on the nature of the friction surfaces, the force with which these friction surfaces are pressed against each other and the length of the braking distance. With an ordinary braking device, these factors responsible for the withdrawal of the kinetic energy are normally constant except for the force with which the friction surfaces are pressed against one another.
In order to decelerate objects with different kinetic energy content to a desired level, this force is changed. The automatic control of this force depending on the speed and weight of the object to be braked is complex.
The purpose of the invention is to create a braking device which, by simple means, enables a braking effect that is dependent on the kinetic energy inherent in the object to be braked.
The method according to the invention is characterized in that the control device brings the braking sections into effect, individually or in groups, for predetermined time intervals and in the order in which the object enters the area of the braking section.
An exemplary embodiment according to the invention is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings. 1 shows a basic illustration of the braking device, FIG. 2 shows part of the electrical circuit of the electromagnets, and FIG. 3 shows a graphic illustration of the excitation currents in the individual electromagnets, the time being plotted on the X axis.
In Fig. 1, the divided into four sections braking track of the braking device is shown. The electromagnets 1-4 with their windings are arranged at equal intervals along the braking path and are mounted on a fixed carrier 5 so that their pole shoes are directed against the object 6 moving past them. A ferromagnetic counterpart 7 is attached to the object 6. The latter is attached to the object 6 that it is directed against the pole shoes of the electromagnet.
The braking effect arises on the friction surface of the counterpart and on the friction surface of a brake lining 8, which is arranged on the carrier 5 in such a way that its friction surface protrudes a little over the pole pieces of the electromagnets. At a predetermined distance from the braking distance, a button 9 is arranged with an electrical contact which closes when the object 6 to be braked moves in the direction of the arrow 10 towards the braking device. The distances from center to center of the electromagnets correspond approximately to the length of the counterpart 7.
In this way, each individual electromagnet acts in the sequence 1-4 on the counterpart 7 and can, depending on the state of excitation, generate a corresponding braking effect.
Fig. 2 shows the way in which the individual Wicklun conditions of the electromagnets 1-4 are connected. The two connection terminals 10 and 11 are intended for connection to a direct current source, not shown. In series with the windings of the electromagnets connected in series, there is a contact 12 of a delayed relay (not shown), the circuit of which is closed by the contact of the button 9.
As shown graphically in FIG. 3, this process has the effect that this drop-out delayed relay remains picked up in the time span a = g. In addition, another relay circuit (not shown) causes contact 14 to close in time span bc, contacts 15 and 16 in time span cd, contact 17 in time span de and contact 13 in time span ef becomes. The electromagnets are accordingly switched on and off in groups of two in the direction of movement of the object 6.
The braking effect arises in the following way. The object 6 moves towards the braking device at any speed, which however is below a fixed maximum value. When the button 9 is passed, the timing of the excitation of the electro gnete is initiated by this, the above presented. At a point in time between a-c, the object comes into the range of action of the electromagnet 1 he is excited and is braked. If the speed of the object has already become so low that it has not yet left the area of the electromagnet 1 in the time span b-c, the braking effect is canceled at time c by switching off the excitation of the electromagnet 1.
The object can continue its movement unhindered until it enters the area of the second electromagnet. If the speed is too low to pass through the area of action of the second electromagnet before the expiry of the period cd, the braking effect is canceled again at time d and the object can move unhindered to the area of action of the third electromagnet, etc. At the end of the braking device the object only has a certain desirable kinetic energy content, which is only slightly dependent on the original energy content.
The excitation duration of the electromagnets and the excitation currents are set once and no longer changed for normal operation. This setting takes place in such a way that the object 6 is braked at the highest possible speed and the greatest weight during operation over the entire braking distance.
If the object to be braked has less kinetic energy, be it due to lower weight or lower speed, it will not run through the individual braking distance sections formed by the electromagnet in the predetermined time, with no braking then taking place on certain distances. d. H. this shortens the effective braking distance. The shortening of the braking distance depends on the kinetic energy content of the object to be braked and adjusts itself automatically.
It is therefore not necessary to first determine the kinetic energy content and then to steer the braking effect according to this variable. If, as in the described embodiment, electromagnets are used as brake actuators, this can have a further advantage in that the braking effect is increased by eddy current effects in the slider 7. This additional braking effect is also dependent on the speed and supports the self-regulating control of the entire braking effect.
In addition, no violin bearing is necessary when using electromagnets because the friction surfaces are pulled together.
In order to adapt the braking device to temperature or weather influences, the excitation current is preferably manually adjustable.
It should be noted that the invention is not limited to the exemplary embodiment described above; the individual successive sections of the braking section can also be purely mechanical, e.g. B. by cams, operated one after the other at certain times.