DE1158685B

DE1158685B - Safety device for monitoring the approach of a transport device driven on a track, preferably a crane, to an obstacle

Info

Publication number: DE1158685B
Application number: DES57539A
Authority: DE
Inventors: Erwin Sick
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1958-03-26
Filing date: 1958-03-26
Publication date: 1963-12-05

Description

Sicherheitsvorrichtung zur Überwachung der Annäherung eines auf einer Bahn angetrie)benen.Safety device for monitoring the approach of one on one Driven by the train.

Transportgerätes, vorzugsweise eines Kranes, an ein lEndernis Zusatz zum Patent 1130 979 Das Hauptpatent 1130 979 betrifft eine Sicherheitsvorrichtung zur überwachung der Annäherung eines auf einer Bahn angetriebenen Transportgerätes, vorzugsweise eines Krans, an ein Hindernis mittels einer den Zwischenraum zwischen Transportgerät und Hindernis durchlaufenden und auf den Empfänger geleiteten überwachungsstrahlung, bei welcher der Empfänger abwechselnd von der überwachungsstrahlung und von einer den Zwischenraum nicht durchlaufenden Vergleichsstrahlung getroffen wird und bei welcher an den Empfänger ein phasenempfindliches Steuergerät angeschlossen ist, das den Antrieb des Transportgerätes über Relais in der Weise steuert, daß der Antrieb nur beim ungestörten Emp- fang der Vergleichsstrahlung eingeschaltet und von einer bestimmten Stärke der empfangenen überwachungsstrahlung an jedoch ausgeschaltet ist.Transport device, preferably a crane, to a country addition to patent 1130 979. The main patent 1130 979 relates to a safety device for monitoring the approach of a transport device driven on a track, preferably a crane, to an obstacle by means of a device that runs through the space between the transport device and the obstacle the receiver guided monitoring radiation, in which the receiver is alternately hit by the monitoring radiation and by a comparison radiation that does not pass through the space and in which a phase-sensitive control device is connected to the receiver, which controls the drive of the transport device via relays in such a way that the drive only switched on when the reference radiation is received without interference and, however, is switched off from a certain strength of the received monitoring radiation.

Bei der beschriebenen Ausführungsform wird die Strahlung in der Bewegungsrichtung der Transportvorrichtung auf einen am Hindernis angeordneten Rückstrahler geleitet und von diesem auf eine an der Transportvorrichtung angeordnete Photozelle zurückgeworfen. Die Sicherheitsvorrichtung spricht dabei auf die Intensitätsänderungen der auf den Empfänger treffenden Strahlung an. Bei großem Abstand der Transportvorrichtung vom Hindernis wird die Strahlung am Empfänger praktisch gar nicht wirksam. Erst bei stärkerer Annäherung trifft auf den Empfänger eine merkliche Strahlungsintensität, die mit der Intensität der Vergleichsstrahlung in Beziehung gesetzt wird.In the described embodiment, the radiation is in the direction of movement the transport device directed to a reflector arranged on the obstacle and thrown back by this onto a photocell arranged on the transport device. The safety device speaks to the changes in intensity on the Receiver incident radiation. With a large distance between the transport device and the As an obstacle, the radiation is practically ineffective at the receiver. Only at; only when closer proximity hits the receiver with a noticeable radiation intensity, which is related to the intensity of the reference radiation.

Diese Anordnung ist für manche Anwendungsfälle noch unvollkommen. Insbesondere kann es in Betrieben mit starker Rauch-, Dampf- oder Staubentwicklung vorkommen, daß die überwachungsstrahlung durch Rauch od. dgl. erheblich geschwächt wird und bei der Annäherung der Kräne nicht anspricht. Eine Verstärkung der überwachungsstrahlung oder eine Erhöhung der Empfindlichkeit des Strahlungsempfängers zur Behebung dieser Schwierigkeiten kommt nicht in Frage, da in diesem Falle die Sicherheitsvorrichtung bei Abwesenheit von Rauch oder Dampf viel zu früh ansprechen und dadurch das Arbeiten mit der Transportvorrichtung ständig behindern würde.This arrangement is still imperfect for some applications. In particular, it can occur in companies with a lot of smoke, steam or dust it can happen that the monitoring radiation or the like is weakened considerably by smoke and does not respond when the cranes approach. An amplification of the monitoring radiation or an increase in the sensitivity of the radiation receiver to remedy this Difficulty is out of the question, as in this case the safety device respond much too early in the absence of smoke or steam and thereby stop working would constantly interfere with the transport device.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die geschilderten Schwierigkeiten zu vermeiden. Erfindungsgemäß wird daher die Anordnung so getroffen, daß die Überwachungsstrahlung in an sich bekannter Weise derart schräg zur Bewegungsrichtung des Transportgerätes gerichtet ist, daß sie nur bei einem vorgegebenen Abstand von Transportgerät und Hindernis den Strahlungsempfänger trifft, daß die Intensität der ausgesandten überwachungsstrahlung ein Mehrfaches der Intensität beträgt, die erforderlich ist, um bei Abwesenheit sichtbehindernder Schwaden die von dem Strahlungsempfänger gesteuerten Sicherheitseinrichtungen zum Ansprechen zu bringen, und dat die Empfindlichkeit des phasenempfindlichen Steuergerätes so gewählt ist, daß es auf eine Schwächung der Vergleichsstrahlung durch Dampf, Rauch, Staub u. dgl. bereits anspricht, wenn die überwachungsstrahlung den zulässigen Mindestabstand der Teile noch sicher zu durchdringen vermag.The invention is based on the problem outlined above to avoid. According to the invention, the arrangement is therefore made so that the monitoring radiation in a manner known per se at an angle to the direction of movement of the transport device is directed that they only at a predetermined distance from the transport device and The radiation receiver meets the obstacle that the intensity of the transmitted monitoring radiation is a multiple of the intensity that is required in the absence The safety devices controlled by the radiation receiver are used to obstruct the view to respond, and dat the sensitivity of the phase-sensitive control unit is chosen so that there is a weakening of the reference radiation by steam, Smoke, dust and the like already respond when the monitoring radiation exceeds the permissible The minimum distance between the parts is still able to safely penetrate.

Bei einer solchen Anordnung ergeben sich vollständig definierte Verhältnisse. Solange Transportvorrichtungen und Hindernis einen größeren Ab- stand voneinander haben, als für das Ansprechen der Sicherungsvorrichtung vorgesehen ist, trifft die Strahlung überhaupt nicht auf den Empfänger. Dieser erhält nur in diesem Moment einen Lichtimpuls, wo Transportvorrichtung und Hindernis einen ganz bestimmten Abstand voneinander haben, und löst dann geeignete Schaltvorgänge aus. Auf die Intensität der Strahlung kommt es nicht mehr an. Man kann infolgedessen die Intensität so groß wählen, daß das Ansprechen der Sicherheitsvorrichtung bei Schwächung der Vergleichsstrahlung schon bei einem solchen Grad von Sichtbehinderung erfolgt, bei welchem die überwachungsstrahlung den zulässigen Mindestabstand der Transportvorrichtung vom Hindernis noch sicher zu durchdringen vermag. Es ist dann auf jeden Fall sichergestellt, daß die Sicherheitsvorrichtung nicht durch Rauchschwaden od.dgl. unwirksam gemacht werden kann. Ehe dies eintreten könnte, wird die Sicherheitsvorrichtung nämlich schon infolge der Schwächung der Vergleichsstrahlung zum Ansprechen gebracht.Such an arrangement results in completely defined relationships. As long as the transport devices and the obstacle are at a greater distance from one another than is provided for the activation of the safety device, the radiation does not strike the receiver at all. This only receives a light pulse at this moment when the transport device and obstacle are at a certain distance from each other, and then triggers suitable switching processes. The intensity of the radiation is no longer important. As a result, the intensity can be selected to be so high that the response of the safety device when the reference radiation is weakened occurs at such a degree of visual impairment at which the monitoring radiation is still able to safely penetrate the permissible minimum distance of the transport device from the obstacle. It is then ensured in any case that the safety device is not caused by billows of smoke or the like. can be made ineffective. Before this could occur, the safety device is activated as a result of the weakening of the reference radiation.

Mit der nach der Erfindung möglichen Intensität und Empfindlichkeit ergeben sich auch entsprechend große absolute Änderungen des Vergleichssignals beim Auftreten von Rauch, so daß es möglich ist, die Abschaltung durch Rauch od. dgl. sicher zu bewirken, während die- überwachungsstrahlung noch sicher wirksam ist, um andererseits eine ungewollte Ab- schaltung bei kleinen Schwenkungen der Vergleichsstrahlung zu vermeiden.The intensity and sensitivity possible according to the invention also result in correspondingly large absolute changes in the comparison signal when smoke occurs, so that it is possible to safely switch off the smoke or the like while the monitoring radiation is still reliably effective, in order, on the other hand, to avoid an unintentional switch-off in the event of small swings in the reference radiation.

Es ist an sich bekannt, die überwachungsstrahlung bei Kranüberwachungsvorrichtungen schräg zur Bewegungsrichtung zu richten, so daß sie nur bei einem vorgegebenen Abstand der Kräne den Strahlungsempfänger trifft. Dabei wird aber nicht wie nach der Erfindung die definierte, rein geometrisch bedingte Beaufschlagung der Photozelle ausgenutzt, um bei einem Gerät mit Vergleichsstrahlung die Intensität und Empfindlichkeit zu erhöhen und dadurch eine sichere Alarinabschaltung bei Sichtbehinderung bewirken zu können.It is known per se, the monitoring radiation in crane monitoring devices at an angle to the direction of movement, so that they are only at a given distance the crane hits the radiation receiver. But it is not like according to the invention the defined, purely geometrically conditioned loading of the photocell is used, in order to increase the intensity and sensitivity of a device with comparison radiation increase and thereby cause a safe alarm switch-off in the event of visual impairment to be able to.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand zweier schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert.The invention is shown schematically below with reference to two Embodiments explained in more detail.

Fig. 1 zeigt schematisch eine photoelektrische Sicherheitsvorrichtung der erfindungsgemäßen Art für zwei Laufkräne; Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsfonn; Fig. 3 zeigt, ebenfalls schematisch, die Anordnung einer Lichtquelle und der Photozelle in einem Steuer-kopf. Fig. 1 shows schematically a photoelectric safety device of the type according to the invention for two overhead traveling cranes; Fig. 2 shows another embodiment; 3 shows, also schematically, the arrangement of a light source and the photocell in a control head.

Zwei Laufkräne 1 und 2 sind mit Rollen la, 2a auf Schienen 3 und 4 geführt und in bekannter Weise unabhängig voneinander steuerbar. Sowohl Kran 1 als auch Kran 2 tragen einen die Lichtquelle und die Photozelle enthaltenden Steuerkopf 5 bzw. 6, der in Fig. 3 im einzelnen dargestellt ist. Von einer Lichtquelle 7 wird mittels eines Kondensors 8 ein Lichtbündel auf einen umlaufenden Polygonspiegel 9 geworfen, der etwa im Brennpunkt eines Parabolspiegels liegt. Durch den Polygonspiegel 9 wird das Lichtbündel je nach der Stellung des Polygonspiegels 9 in verschiedener Höhe auf den Parabolspiegel 10 geworfen und parallel zur Spiegelachse herausreflektiert. Bei der Drehung des Polygonspiegels 9 wandert das Lichtbündel periodisch parallel zu sich selbst über die ganze Breite des Parabolspiegels 10. Das in noch näher zu beschreibender Weise reflektierte Licht wird über den Parabolspiegel 10, Polygonspiegel 9 sowie einen geneigten halbdurchlässigen Spiegel 11 auf eine Photozelle, Photodiode oder Widerstandszelle 12 geleitet.Two overhead traveling cranes 1 and 2 are guided by rollers la, 2a on rails 3 and 4 and can be controlled independently of one another in a known manner. Both crane 1 and 2 carry a crane, the light source and the photocell control head containing 5 or 6, which is shown in Fig. 3 in detail. A light beam is thrown from a light source 7 by means of a condenser 8 onto a revolving polygon mirror 9 , which lies approximately at the focal point of a parabolic mirror. By the polygon mirror 9, the light beam is projected according to the position of the polygon mirror 9 at different heights on the parabolic mirror 10 and reflected out in parallel to the mirror axis. When the polygon mirror 9 is rotated, the light beam moves periodically parallel to itself over the entire width of the parabolic mirror 10. The light reflected in a manner to be described in more detail is transferred via the parabolic mirror 10, polygon mirror 9 and an inclined, semitransparent mirror 11 to a photocell, photodiode or resistance cell 12 conducted.

Die Steuerköpfe 5,6 der beiden Kräne 1, 2 sind einander zugekehrt und gegen die Bewegungsrichtung der Kräne geneigt angeordnet. In einem gewissen Abstand vor dem Steuerkopf 5 ist ein Spiegel 13 am Kran 1 angebracht, der den Steuerkopf 5 etwa zur Hälfte abdeckt und das Lichtbündel in diesem Bereich auf einen Rückstrahler 14 leitet. Der Rückstrahler 14 ist vorzugsweise als Tripelrückstrahler derart ausgebildet, daß er das auftreffende Licht parallel zu sich selbst zurückwirft. Gegenüber der anderen Hälfte des Steuerkopfes 5 ist an Kran 2 ein Tripelrückstrahler 15 angeordnet.The control heads 5, 6 of the two cranes 1, 2 are facing each other and are arranged inclined against the direction of movement of the cranes. At a certain distance in front of the control head 5 , a mirror 13 is attached to the crane 1 , which covers approximately half of the control head 5 and guides the light beam in this area onto a reflector 14. The reflector 14 is preferably designed as a triple reflector in such a way that it reflects the incident light parallel to itself. A triple reflector 15 is arranged on the crane 2 opposite the other half of the control head 5.

Der periodisch über die Breite des Spiegels 10 wandernde Fahrstrahl wird auf einer Hälfte seines Weges über den Spiegel 13 auf den Rückstrahler 14 gelenkt und von diesem in sich zurückgeworfen. Auf der anderen Hälfte gelangt er - sofern der Abstand der Kräne 1, 2 dem vorgegebenen Wert entspricht - auf den Rückstrahler 15 und wird von diesem zurückgeworfen. Wenn der Abstand größer ist, wie in Fig. 1 gestrichelt dargestellt ist, trifft der Strahl neben dem Rückstrahler 15 auf den Kran 2 und wird nicht reflektiert.The driving beam, which periodically wanders across the width of the mirror 10, is deflected on half of its way via the mirror 13 onto the reflector 14 and thrown back into itself by the latter. On the other half it reaches - as long as the spacing of the cranes 1, 2 corresponds to the predetermined value - on the reflector 15 and is reflected therefrom. If the distance is greater, as shown in dashed lines in FIG. 1 , the beam hits the crane 2 next to the reflector 15 and is not reflected.

Wenn der Kran 1 sich dem Kran 2 nähert, erhält die Photozelle 12 bei der gestrichelt gezeichneten Lage des Krans zunächst nur die Vergleichsstrahlung über Spiegel 13, Reflektor 14 und den halbdurchlässigen Spiegel 11. In dem Moment, wo Kran 1 die dargestellte Lage erreicht hat, wird auch die überwachungsstrahlung von dem Reflektor 15 zurückgeworfen und die Sicherheitsvorrichtung zum Ansprechen gebracht. Wenn die überwachungsstrahlung durch starke Rauchentwicklung od. dgl. geschwächt wird, - wird auch der Vergleichsstrahl auf seinem Weg über den Spiegel 13 geschwächt und dadurch die Sicherheitsvorrichtung schon zum Ansprechen gebracht, ehe die Sichtbehinderung so groß wird, daß sie die Funktion der Sicherheitsvorrichtung beeinträchtigen könnte.When the crane 1 approaches the crane 2, the photocell 12 initially receives only the comparison radiation via mirror 13, reflector 14 and the semi-transparent mirror 11 in the position of the crane shown in dashed lines. At the moment when crane 1 has reached the position shown, the monitoring radiation is also reflected by the reflector 15 and the safety device is activated. . If the monitoring radiation od by strong smoke is weakened like, -. And the reference beam is attenuated on its path through the mirror 13 and thereby already brought the safety device to respond before the visual obstruction is so large that it might impair the function of the safety device .

Der Kran 2 ist mit einem ebensolchen Steuerkopf 2 versehen, dessen Strahlung teils über einen Spiegel 16 als Vergleichsstrahlung auf den Rückstrahler 15, teils als überwachungsstrahlung auf den Rückstrahler 14 geleitet wird.The crane 2 is provided with a control head 2 of the same type, the radiation of which is directed partly via a mirror 16 as reference radiation onto the reflector 15, and partly as monitoring radiation onto the reflector 14.

Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform, bei welcher - bei Erreichen des vorgegebenen Abstandes - das Licht der in Steuerkopf 5 an Kran 1 sitzenden Lichtquelle über Hohlspiegel 10 und Polygonspiegel 9 auf die Photozelle des Steuerkopfes 6 von Kran 2 fällt. Diese Strahlung wird mit einer von der Lichtquelle des Steuerkopfes 6 ausgesandten Vergleichsstrahlung, die über einen Rückstrahler 15 geleitet wird, verglichen. In entsprechender Weise wird das Licht des Steuerkopfes 6 auf die Photozelle des Steuerkopfes 5 geworfen.2 shows an embodiment in which - when the predetermined distance is reached - the light from the light source located in control head 5 on crane 1 falls via concave mirror 10 and polygon mirror 9 onto the photocell of control head 6 of crane 2. This radiation is compared with a comparison radiation emitted by the light source of the control head 6 , which is directed via a reflector 15 . In a corresponding manner, the light from the control head 6 is thrown onto the photocell of the control head 5.

Diese Anordnung hat den Vorteil, daß die Strahlung den Abstand zwischen den Kränen 1, 2 nur einmal zu durchlaufen braucht und weniger durch Sichtbehinderung beeinflußt werden kann. Voraussetzung für diese Anordnung ist jedoch, daß die Polygonspiegel 9 der Steuerköpfe 5 und 6 absolut synchron umlaufen.This arrangement has the advantage that the radiation only needs to traverse the distance between the cranes 1, 2 once and can be influenced less by visual impairment. A prerequisite for this arrangement, however, is that the polygon mirrors 9 of the control heads 5 and 6 rotate absolutely synchronously.

Die Steuerung der Sicherheitsvorrichtung von den Photozellenimpulsen kann in ähnlicher Weise erfolgen, wie dies im Patent 1130 979 beschrieben ist.The control of the safety device from the photocell pulses can be carried out in a manner similar to that described in patent 1,130,979 .

Claims

Claim: Safety device for monitoring the approach of a transport device driven on a track, preferably a crane, to an obstacle by means of a monitoring radiation that passes through the space between the transport device and the obstacle and is directed to the receiver, in which the receiver alternates between the monitoring radiation and one of the space in between non-passing reference radiation is taken and in which a phase-sensitive control device is connected to the receiver, which controls the drive of the transport device via relays in such a way that the drive is only switched on when the reference radiation is received without interference and is switched off from a certain strength of the received monitoring radiation , according to patent 1130 979, characterized in that the monitoring radiation is directed in a manner known per se so obliquely to the direction of movement of the transport device that it is only given in one The distance between the transport device and the obstacle hits the radiation receiver so that the intensity of the transmitted monitoring radiation is a multiple of the intensity required to trigger the safety devices controlled by the radiation receiver in the absence of visually impaired swaths and that the sensitivity of the phase-sensitive control device is selected in this way is that it already responds to a weakening of the reference radiation by steam, smoke, dust, etc., when the monitoring radiation is still able to safely penetrate the permissible minimum distance between the parts. Documents considered: German Patent No. 937 973.