DE2252709A1

DE2252709A1 - Verfahren und vorrichtung zum anfahren und/oder abbremsen von foerderbaendern

Info

Publication number: DE2252709A1
Application number: DE2252709A
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dipl Ing Weber
Original assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Current assignee: Gebr Eickhoff Maschinenfabrik u Eisengiesserei GmbH
Priority date: 1972-10-27
Filing date: 1972-10-27
Publication date: 1974-05-02
Also published as: US3923151A; GB1437810A

Description

7672 Bochum,, den 24. Oktober 1972

Gebr. Rickhoff, Maschinenfabrik u» Eisengießerei mbH, Bochum

"Verfahren und Vorrichtung zum Anfahren und/oder Abbremsen von Förderbändern"

Es ist ein Verfahren zum Anfahren von Förderbändern bekanntgeworden, bei dem mehrere aus KurzschIu(Maufern, Anfahrkupplungen, Getrieben und Antriebstrommeln bestehende Aggregate antreibend auf das Förderband einwirken. Bei diesem Verfahren werden die einzelnen Aggregate bis zum Überwinden des belastungsabhängigen Anfahrwiderstandes des Förderbandes nacheinander in Zeitintervallen oder bereits nach Erreichen des vollen Antriebsdrehinoraentes eingeschaltet und die bis zum Erreichen der vollen Bandgeschwindigkeit noch nicht eingeschalteten Antriebsaggregate erst dann zugeschaltet. -

Aufgabe der Erfindung ist es, eine/ Förderbandanlage mit einem oder mit mehreren Antriebsaggregaten, die lediglich aus Antriebstrommel, Untersetzungsgetriebe und Antriebsmotor bestehenj anzufahren oder abzubremsen, ohne dabei das elektrische Netz oder das Förderband zu überlasten. . .

Dazu schlägt die Erfindung vor, daß die Antriebsaggregate beim Anfahren und/oder Abbremsen des Förderbandes so geregelt werden, daß die Beschleunigung und/oder die Verzögerung oder die Zugspannung des Förderbandes konstant' bLeibt und eine »Größenordnung hat, bei der die auftretenden Bandzugkräfte nicht über den für den jeweiligen Fördergurt zulässigen Wert hinausgehen. Derart geregelte Antriebsaggregate benötigen keine Anfahrkupplungen; bei ihnen' wird vielmehr der Anfahrvorgang bzw. der Abbremsvorgang zeitlich so gestreckt, daß in keinem Fall unzulässige Bandbelastungen oder Netzbelastungen auftreten können. Bildet die Beschleunigung oder die Verzögerung des Förderbandes die Regelgröße, so muß die Führungsgröße, also das Sollwert-

signal, so ausgelegt sein, daß auch die bei maximaler Bandbeladung bzw. maximaler Bandbelastung während des Beschleunigungs- bzw. Abbremsvorganges auftretenden Trägheitskräfte innerhalb der durch die zulässige Bandspannung begrenzten Größenordnung bleiben. Die Anfahrzeit bzw. die Verzögerungszeit ist bei dieser Regelungeart konstant und unabhängig von der jeweiligen Bandbeladung. Benutzt man dagegen die Zugspannung des Förderbandes als Regelgröße und die zulässige Bandspannung als Führungsgröße, so ändert sich die Dauer des Anfahrbzw. Verzögerungsvorganges in Abhängigkeit von der Bandbeladung bzw. Bandbelastung.

Nach einem weiteren Erfindungsmerkmal wird den Antriebsmotoren der Antriebsaggregate des Förderbandes die elektrische F.nergie über steuerbare Gleichrichter, vorzugsweise Thyristoren, zugeführt, die von einem Regler gesteuert werden, dem fortlaufend ein der augenblicklichen Förderbandgeschwindigkeit oder ein der augenblicklichen Bandspannung entsprechendes Istwertsignal und ein der im Augenblick zulässigen Förderbandgeschwindigkeit oder auch der zulässigen Bandspannung entsprechendes Sollwertsignal zufließt. Steuerbare Gleichrichter haben sehr kurze Schaltzeiten und eignen sich daher besonders für schnelle Regelvorgänge, also für die Drehzahlregelung von Drehstrommotoren. Mit ihnen kann man deshalb die Frequenz und/oder die Ausgangsspannung des den Bandantriebsmotoren zufließenden Belastungsstromes stufenlos steuern, so daß sich Drehzahl- und/oder Belastungsstrom und damit auch das Drehmoment dieser Motoren auf jeden gewünschten Wert einstellen und mittels entsprechender Sollwertsignale regeln lassen.

Das die augenblickliche Förderbandgeschwindigkeit bestimmende Sollwertsignal steigt von Null aus linear an bzw. fällt nach Null linear ab und wird mit Hilfe eines motorisch verstellbaren Potentiometers erzeugt. Dieses Sollwertsignal läßt sich den einzelnen Förderband-", typen und unterschiedlichen Band abmessungen oder F.insatzbedingungen

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einer Förderbandänlage anpassen, indem man den linearen Anstieg bzw. Abfall des Sollwertsignals mit Hilfe eines zwischen Motor und Potentiometer liegenden, stufenlos verstellbaren Untersetzungsgetriebes bzw. eines Sollwertintegrators verändert.

Das zur Regelung der Antriebsaggregate des Förderbandes erforderliche Istwertsignal wird, wenn während des Anfahrens bzw. Abbremsens die Bandbeschleunigung oder die Band.versögerung konstant gehalten werden soll, von einem vorzugsweise mit dem Antriebsmotor eines der Antriebsaggregate gekuppelten Tachogenerators erzeugt, der eine der augenblicklichen Förderbandgeschwindigkeit proportionale Spannung liefert.

Wird dagegen die Zugspannung des Förderbandes als Regelgröße benutzt, so wird eine die Förderbandspannung messende, das Istwertsignal erzeugende Bruckmeßdose vorgesehen. Das Sollwertsignal wird in diesem Fall mit Hilfe einer Spannungsquelle gebildet, die ein der zulässigen Fördefb.andspannung proportionales und konstantes, in seiner * Größe aber stufenlos Veränderbares Sollwertsignal erzeugt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist im folgenden Beschreibungsteil näher erläutert. Es zeigen:
Fig» 1 ein Schaltschema eines Förderbandantriebes, der das Istwertsignal .mit Hilfe eines Servomotors

erzeugtj
Fig. 2 ein Schaltschema eines Förderbandantriebes," der das Istwertsignal mit Hilfe einer Druckmeßdose '

erzeugtj
Fig. 3 ein Schaltschema des Sollwertgebers.

Mit 1 ist das endlose Förderband bezeichnet. Es umläuft.in Pfeilrichtung 2 die*Antriebstrommel 3 der Förderbandänlage, die Umlenktrommel 4 und die Spanntrommel 5 und wird von dem Drehstrommotor 6, der über

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ein nicht dargestelltes Untersetzungsgetriebe auf die Antriebstrommel 3 einwirkt, angetrieben, !sin Spannmotor 7 steht über ein Schneckengetriebe 8 mit der Seiltrommel 9 in Verbindung, die Über ein Seil 10 die in Pfeilrichtung beweglich gelagerte Spanntrommel S verschiebt und die Förderbandspannung auf einen konstanten Wert hält. Ein mit dem Antriebsmotor 6 gekuppelter Tachogenerator 11 führt dem Regler 12 während des Anfahr- bzw. Abbremsvorganges der Bandanlage fortlaufend ein der augenblicklichen Drehzahl des Antriebsmotors 6 entsprechendes Istwertsignal zu. Gleichzeitig erhält der Regler 12 ein vom Sollwertgeber 13 stammendes Sollwertsignal. Aus Sollwertsignal und Istwertsignal bildet er eine der Regelabweichung proportionale elektrische Größe, die die Drehstromsteller 14 steuert. Letztere bestehen aus jn einem Paar Thyristoren 15» die in Oegenparallelschaltung arbeiten und über je eine nicht dargestellte Impulsformerstufe gezündet und damit für die elektrische Energie des Drehstromnetzes l6 durchlässig werden. Dabei wird die Ausgangsspannung der Drehstromsteller 14 durch Anschnitt- oder Pulsbetrieb gesteuert, indem man entweder zwischen dem Ende der letzten Spannungshalbwelle und dem Reginn der folgenden Spannungshalbwelle des Drehstromstellers, durch Anschneiden der einzelnen Spannungshalbwellen, eine mehr oder weniger große Zeitspanne einschiebt und dadurch die wirksame Spannung vermindert oder aber beim Pulsbetrieb innerhalb ein und derselben Spannungshalbwelle die Durchlässigkeit der Thyristoren durch Variieren des Steuerstromes mehrmals ändert und so den Spannungszeitblock einer Halbwelle, in mehrere Zeitblöcke unterteilt. Mittels der Drehstromsteller 14 lassen sich daher über das Ausgangssignal des Reglers 12 sowohl die Frequenz als auch die Höhe der Speisespannung des Drehstrommotors 6 steuern und dadurch Drehzahl oder Drehmoment dieses Motors augenblicklich an (\en vorgegebenen Sollwert heranführen.

Gemäß der Erfindung soll das Förderband 1 mit konstanter Beschleunigung angefahren und/oder mit konstanter Verzögerung abgebremst werden

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(Fig» t). Dazu wird dem Regler 12 während des Anfahrvorganges und/ oder während des Abbremsvorganges ein sich linear änderndes Sollwertsignal zugeführt, das mit Hilfe eines Potentiometers 17 erzeugt wird. Den Abgriff l8 dieses von einer nicht dargestellten Spannungsquelle versorgten Potentiometers 17 bewegt der Motor 19 während der Dauer des Arifahr- oder AbbremsVorganges mit konstanter Geschwindigkeit in Pfeilrichtung 20. Er erzeugt dadurch, je nach Bewegungsrichtung des Abgriffes 18, eine linear ansteigende bzw. abfallende Sollwertspannung, die die Führungsgröße, also das Sollwertsignal, bildet und somit die Drehzahl bzw. das Drehmoment des Antriebsmotors 6 bestimmt.

Um bei dieser Regelung den linearen Anstieg bzw. Abfall des Sollwertsignals auf die Abmessungen, die Neigung und andere Gegebenheiten der Förderbandanlage abstellen zu können, kann der Motor 19 über ein nicht dargestelltes, stufenlos verstellbares Untersetzungsgetriebe, das zwischen Motor 19 und Potentiometer 17 liegt, den Abgriff l8 mit jeder gewünschten, einstellbaren Geschwindigkeit bewegen. Es ist aber auch möglich, wie in der Fig; 3 dargestellt, die Bewegung des Abgriffes l8 elektrisch zu steuern, indem man dem Motor einen Sollwertintegrator vorschaltet, der die Motordrehzahl anhebt öder reduziert und dadurch den linearen Anstieg oder Abfall des Sollwertsignals im gewünschten Sinne beeinflußt. Mit Hilfe eines aus einem verstellbaren Widerstand R und einem Kondensator C bestehenden R-C-Gliedes wird hier die Klemmenspannung und damit die Drehzahl des Motors 19 angehoben oder reduziert und dadurch die Steigung der Sollwertkennlinie geändert. Auf diese Weise läßt sich die Drehzahl oder das Drehmoment des Antriebsmotors während der Dauer der Anfahr- oder Abbremszeitspanne auf einen einstellbaren, bestimmten Wert begrenzen und dadurch sowohl beim "Anfahren als auch beim Abbremsen die Bandbeschleunigung und auch die Bandverzögerung in der jeweils benötigten Größenordnung festlegen. Dadurch ergeben sich besonders bei Förderbandanlagen, die aus mehreren hintereinanderliegenden, unterschied-

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Itch langen Förderbändern bestehen, Vorteile.» weil man hier die Anlaufzeit und auch die Auslaufzeit der einzelnen Förderbänder exakt aufeinander abstimmen kann und dadurch das bei zeitlichen Anfahrbzw. Auslaufunterschieden häufige Überfließen dee Haufwerke an den übergabestellen der einzelnen Fürderbänder verhindert· Darüber hinaus können auch die Bremsen solcher Förderbänder schwächer bemessen werden, da die Bremsen bei dieser Betriebsweise, bei der die Antriebsmotoren das Abbremsen der Förderbänder mit Übernehmen, nur die Aufgabe haben, das Förderband im Stillstand zu halten.

Ebenso kann, wie aus dem Ausfülirungsbeispiel nach der Fig. 2 Iiervorgeht, das Istwertsignal mittels einer Druckmeßdose 21 erzeugt werden, die von dem Seil 10 der Spanntrommel 5 und damit vom Förderband 1 belastet wird. Dieses der augenblicklichen Förderbandspannung proportionale Istwertsignal fließt dem Regler 12 über die Leitung. 22 zu und wird hier, wenn Regelabweichungen auftreten, zusammen mit einem Sollwertsignal zu einem Ausgangssignal umgeformt, das auf die Drehstromsteller 14 des Antriebsmotors 6 regelnd einwirkt. In diesem Ausführungsbeispiel liefert der Sollwertgeber 1.1 sowohl beim Anfallren als auch beim Abbremsen des Förderbandes 1 eine konstante Sollwert-Spannung, die der jeweils zulässigen Förderbandspannung proportional ist und daher vom Aufbau des Fördergurtes bestimmt wird. Auch diese Sollwertspannung kann durch Verstellen des Potentiometers 23 verändert und der jeweils zulässigen Spannung des Fördergurtes angepaßt werden.

Bei Förderbandanlagen, die abfallend fördern, kann bei allen vorbe-Schriebenen Ausführungen das Abbremsen des Bandes beispielsweise durch Umkehren des Motordrehfeldes bewirkt werden. Die Antriebsmotoren arbeiten dann generatorisch auf das Netz und werden von dem abfallend fördernden Band angetrieben. Dabei verzögern sie die Förderbandgeschwindigkeit bis zum Stillstand der Förderbandanlage, der durch die einfallende Bandbremse gesichert ist.

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Claims

7672 - Bochum, den 24. Oktober 1972

Patentansprüche

Verfahren zum Anfahren und/oder Abbremsen·von Förderbändern, mit einem aus Antriebstrommel, Untersetzungsgetriebe und Antriebsmotor bestehenden Antriebsaggregat oder mehreren Antriebsaggregaten ausgerüstet sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsaggregate beim Anfahren und/oder Abbremsen des Förderbandes (l) so geregelt werden, daß die Beschleunigung und/oder die Verzögerung oder die Zugspannung des Förderbandes (l) konstant bleibt und eine Größenordnung hat, bei der die auftretenden Bandzugkräfte nicht über den für den jeweiligen Fördergurt zulässigen Wert hinausgehen.
2. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den Antriebsmotoren (6) die elektrische. Energie über steuerbare Gleichrichter (14), vorzugsweise Thyristoren (15)> zugeführt wird, die von einem Regler (12) gesteuert werden, dem fortlaufend ein der augenblicklichen Förderbandgeschwindigkeit oder ein der augenblicklichen Bandspannung entsprechendes Istwertsignal und ein der im Augenblick zulässigen Förderbandgeschwindigkeit oder auch der zulässigen, liandspannung entsprechendes Sollwertsignal zufließt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das die augenblickliche Förderbandgeschwindigkeit bestimmende Sollwertsignal von Null aus. linear ansteigt bzw. nach Null linear abfällt und mit Hilfe eines motorisch verstellbaren Potentiometers (17) erzeugt wird.
4· Vorrichtung nach Anspruch 3> gekennzeichnet durch ein zwischen Motor (19) und Potentiometer (17) liegendes, stufenlos verstellbares Untersetzungsgetriebe bzw. einen.Sollwertintegrator.

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5. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen vorzugsweise mit dem Antriebsmotor (6) eines der Antriebsaggregate gekuppelten, das Istwertsignal erzeugenden Tachogenerator (ll).
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine die Förderbandspannung messende, das Istwertsignal erzeugende Druckmeßdose
(21).
7. Vorrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Spannungf quelle, die ein der zulässigen Förderbandspannung proportionales, in seiner Größe veränderbares Rollwertsignal bildet«

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