DE2448851B2 - Einrichtung zum Einstellen der Bremskraft einer Bremse an einer Förderanlage mit geneigter Förderrichtung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Einstellen der Bremskraft einer Bremse an einer Förderanlage mit geneigter Förderrichtung, insbesondere einer auf einfallenden Strecken unter Tage angeordneten Bandförderanlage, bei der nach Ausfall oder Ausschalten des Antriebsmotors ein Steuersignal von einem eine Betriebskenngröße, insbesondere die Belastung der Förderanlage erfassenden Fühler einem Stellglied für die Bremskraft zugeführt wird, das nur bei Erreichen einer vorbestimmten Betriebskenngröße der Förderanlage die Bremse einschaltet.

Bei einer bekannten Einrichtung zur Betätigung einer Bremse für eine als Rolltreppe ausgebildeten Personenbeförderungsvorrichtung wird bei eingeschaltetem Antriebsmotor kein Bremsmoment auf die Beförderungsvorrichlung ausgeübt, während nach Ausfall oder Ausschalten des Antriebsmotors in Abhängigkeit von s der Belastung der Fördervorrichtung mit einer oder mit zwei Bremsen mit konstanter Bremsverzögerur.g abgebremst wird. Diese Unabhängigkeit der Bremsverzögerung von der Lait ist natürlich nur grob möglich, weil das Bremsmoment jeder einzelnen Bremse

ίο unabhängig von der Beladung und der Neigung der Fördervorrichtung konstant ist (DE-OS 21 23 851).

Bei einer anderen bekannten Einrichtung zum Einstellen der Bremskraft einer Bremse an einer Förderanlage mit geneigter Förderrichtung tritt dieser Nachteil nicht auf. Bei dieser Einrichtung wird einem EiiiStellorgan für die Bremskraft ein Signal von einer Regeleinrichtung zugeleitet, der als Führungsgröße eine einer Betriebskenngröße der Förderanlage entsprechende und als Regelgröße einer der Bremskraft proportionale Größe zugeführt werden. Hierbei wird während des Bremsvorganges fortlaufend die Bremsverzögerung über die Geschwindigkeit gemessen und mit einer vorgegebenen Kurve des Reglers verglichen. Weich» die Geschwindigkeit während des Bremsvorganges von der vorgegebenen Kurve ab, dann wird die Bremskraft entsprechend korrigiert. Von Nachteil ist hierbei, daß im Augenblick des Ereignisses für den Bremsfüll die gewünschte Bremskraft noch nicht eingestellt ist, sondern durch den Regler erst eingestellt werden muß.

Die gleichen Nachteile treten auch bei einer anderen geregelten Bremseinrichtung für Förderanlagen auf einfallenden Strecken auf. Bei dieser Einrichtung wird die Bremsverzögerung geregelt. Die Regelung erfolgt dabei in der Weise, daß vor dem Bremsereignis ein Sollwertgeber, der für den späteren Bremsvorgang die Kennlinie für die Bremsverzögerung liefern soll, laufend an die jeweilige Geschwindigkeit der Förderanlage angepaßt wird. Damit beim Bremsercignis die Bremse aber nicht mit der vollen Bremskraft wirksam wird, arbeitet die Einrichtung mit einem Vorlauf, der dazu ausgenutzt wird, die Bremskraft derart einzustellen, daß von Anfang an mit der durch die Kennlinie des Sollwertgebers vorgegebenen gewünschten Bremsvcrzögerung, insbesondere einer konstanten Bremsver/ögerung, abgebremst wird (DE-AS 12 91 283).

Bei einer weiteren Einrichtung zum Einstellen der Bremskraft einer Bremse an einer Förderanlage mit geneigter Förderrichtung, die Gegenstand einer älteren Patentanmeldung P 24 05 801.3 ist, wird von einem Rechner eine Betriebskenngröße der Förderanlage aufgenommen und vom Rechner unter Berücksichtigung der Parameter der Förderanlage, wie Geschwindigkeit, Bandlänge und Neigung, verändert und einem Regler für das Stellglied der Bremse zugeführt. Das Stellglied nimmt eine Voreinstellung eines in der Abflußleitung des Bremszylinders liegenden Ventils vor, so daß im Bremsfall die Bremse mit einer vom Ausgangssignal des Rechners abhängigen Bremskraft

bo die Förderanlage bremst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, die im Falle eines Bremsereignisses praktisch ohne Verzögerung in Abhängigkeit von der im Augenblick des Bremsereignisses vorhandenen Belastung der Förderanlage die Förderanlage abbremst.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Einrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst,

daß das vom Fühler erzeugte Steuersignal als Führungsgröße einer Regeleinrichtung zugeführt wird, deren Stellgröße zur Voreinstellung der Bremskraft einem die Regelgröße liefernden Stellglied zugeführt wird, das zum Einschalten in die Steuerkette des Betätigungsorgans die Bremse unter Aufrechterhaltung seiner augenblicklichen Stellung einschaltbar ist.

Bei der erfindungsgemäßen Einrichtung wird schon während des störungsfreien Betriebes der Förderanlage, das ist sowohl bei Motor — als auch bei Generatorlctrieb, die Bremskraft an dem Stellglied vorangestellt. Da das Stellglied bei diesem Normalbetrieb aber noch nicht in die Steuerkette des Einstellorgans eingeschalte! ist, ist die Bremse noch nicht wirksam sondern ganz gelüftet. Erst wenn die vorbestimmte Belastungskenngröße der Förderanlage erreicht wird, sei es, daß der motorische Antrieb ausgeschaltet wird oder ausfällt, sei es, daß infolge der Beladung der Förderanlage und/oder der Neigung der Förderanlage diese stark beschleunigt wird und eine unzulässig hohe Geschwindigkeit erfährt, wird die Bremse mit einem entsprechend der vorher festgestellten Belastung der Förderanlage proportionalen Bremskraft wirksam. Auf diese Weise ist gewährleistet, daß die Förderanlage weder zu stark noch zu wenig bremsverzögert wird, so daß weder das geförderte Gut noch geförderte Personen durch zu hohe Bremsverzögerung gefährdet werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung erlaubt es aber nicht nur, daß die Förderanlage bei Ausfall des Motors mit einer vorbestimmten, maximal zulässigen Verzögerung bis zum Stillstand abgebremst wird, sondern auch, daß nach Ausfall des Motors die Förderanlage mit einer definierten Maximalgeschwindigkeit weiterläuft, wobei die Bremse entsprechend der vorher ermittelten Belastung wirksam ist. Die der Belastung des motorischen Antriebs proportionale Betriebskenngröße kann von der Leistung, dem Drehmoment oder der Winkelgeschwindigkeit des Antriebsmolors abgeleitet werden.

Vorzugsweise weist das Stellglied ein Druckrcgelventil auf, das durch ein Vier/Zwei-Wegeventil in die Steuerkette des gegen eine Feder druckbeaufschlagten Einstellorgans eingeschaltet werden kann, das in Abhängigkeit von der Energiezufuhr zum Antriebsmotor und/oder durch die Regeleinrichtung gesteuert werden kann.

Das Stellglied kann auf einfache Weise durch einen eine Kurvenscheibe antreibenden Stellmotor eingestellt werden.

Die Aufrechterhaltung der Stellung des Stellgliedes nach dessen Einschalten in die Steuerkette läßt sich dadurch verwirklichen, daß den Eingängen der Regeleinrichtung dieselben Größen zugeführt werden. Hier bieten sich verschiedene Möglichkeiten an: entweder werden beide Eingänge abgeschaltet, so daß an den Eingängen das Signal Null ansteht, oder dem Eingang für die Führungsgröße wird die Regelgröße zugeführt oder dem Eingang für die Regelgröße wird die Führungsgröße zugeführt.

Zur Beruhigung der Regeleinrichtung nach Wieder- to einschalten des Motors ist vorgesehen, daß der Regeleinrichtung ein Zeitglied zugeordnet ist, das nach Einschalten des Motors eine vorbestimmte Zeit den Eingängen der Regeleinrichtung dieselbe Größe zuführt.

Damit die Bremse mit maximaler Bremskraft die Förderanlage nach Abbremsung bis zum Stillstand festhält und nicht mit der während des Bremsvorganges eingestellten verminderten Bremskraft, ist ein Schalter vorgesehen, mit dem das Stellglied aus dem Steuerkreis des Einstellorgans ausschaltbar ist. Bei Verwendung eines Druckregelventils kann der Schalter ein dem Druckregelventil vorgeschaltetes Zwei/Zwei-Wegeventil mit Sperr-Nullstellung sein.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Blockschaltbildes näher erläutert.

Für die in der Zeichnung nicht dargestellte Bandförderanlage sind als Antrieb ein oder mehrere Asynchronmotor 1 vorgesehen. Mit einem Schaltschütz 2 sind die Motoren ein- und ausschaltbar. Die Leistung dieser im Motor- oder Generatorbetrieb arbeitenden Motoren 1 wird durch einen die Wirkleistung messenden Leistungsmesser 3, der in Aron-Schaltung an die drei Phasen des Stromnetzes angeschlossen ist, fortlaufend festgestellt. Anstelle der im vorliegenden Fall als der Belastung der Förderanlage proportionale Belriebskenngröße festgestellten elektrischen Wirkleistung kann auch eine andere Größe, z. B. das Drehmoment des Motors 1 oder die Winkelgeschwindigkeit erfaßt werden. Von dem Leistungsmesser 3 gelangt die belastungsproportionale Betriebskenngröße als Führungsgröße iv über einen Schalter 4 mit mehreren Schaltrelais zu einer Regeleinrichtung 5. Die Regeleinrichtung 5 r?gelt mit ihrer Stellgröße y einen Stellmotor 6, dessen Regelgröße χ über den Schalter 4 der Regeleinrichtung 5 zugeführt wird, so daß die Regeleinrichtung 5 einen Soll-Ist-Wertvergleich zwischen der Führungsgröße w und der Regelgröße ,v vornehmen kann.

Als Einstellorgan für die nicht dargestellte Bremse ist ein Bremslüftzylinder 7 vorgesehen, gegen dessen vorgespannte Feder im Normalbetricb der volle Gegendruck der Druckluft wirkt, so daß die Bremse ganz gelüftet ist. Die Druckluft wird über ein Vier/Zwei-Wegeventil 8 zugeführt, das durch einen im Normalbetrieb erregten Elektromagneten 9 in der in dem Schaltbild dargestellten Stellung gehalten wird. In dieser Stellung kann die Druckluft ohne Drosselung zu dem Bremslüftzylinder 7 gelangen. Ein Rückschlagventil 10 verhindert, daß Druckluft zur Abluflleitung strömt. Die Zuführung der Druckluft kann mittels des Vier/Zwei-Wegeventils 8 umgeschaltet werden, so daß sie über ein Zwei/Zwei-Wegeventil Il mit Sperr-Nullstcllung, ein Druckregelventil 12 und das erwähnte Rückschlagventil 10 zum Bremslüftzylinder 7 gelangt. Damit bei dieser Zuführung der Druckluft der Druckmittelverlust begrenzt ist, ist in der Abluftleitung eine Drossel 13 angeordnet, die einstellbar sein kann. Die Voreinstellung des Druckregelventils 12 erfolgt mittels einer vom Stellmotor 6 angetriebenen Kurvenscheibe 14, deren Peripherie den Verlauf einer archimedischen Spirale haben kann. Die Einstellung des Druckregelventils 12 erfolgt im Betrieb forllaufend.

Die Funktion der erfindungsgemäßen Einrichtung ist folgende:

Das Vier/Zwei-Wegeventil 8 wird in der im Schaltplan dargestellten Stellung gegen die Kraft einer Feder durch den Elektromagneten gehalten, der vom Schaltschütz 2 des Motors 1 über einen Schalter 15 mit Strom versorgt wird. Wie bereits erwähnt, ist in dieser Stering des Vier/Zwei-Wegeventils 8 die Bremse ganz gelüftet. In Abhängigkeit von der Belastung der Antriebsmotoren 1 wird über die Regeleinrichtung 5 mittels des Stellmotors 6 das Druckregelventil 12 fortlaufend eingestellt. Sobald die festgestellte Belastung einen bestimmten Wert erreicht, sei es, daß der

Motor ausgeschaltet wird oder ausfällt, sei es, daß die Geschwindigkeit der Förderanlage unzulässig groß wird und der im Generatorbetrieb arbeitende Generator infolgedessen eine entsprechende Leistung abgibt, erhält der Elektromagnet 9 keinen Strom mehr, weil entweder vom Schaltschütz 2 kein Strom mehr geliefert wird oder der Schalter 15 die Stromzufuhr unterbrochen hat. Infolgedessen gelangt das Vier/Zwci-Wcgevcntil 8 in die zweite Stellung, in der die Druckluft über das Zwei/Zwei-Wegeventil 11, das Druckregclvcntil 12, das Rückschlagventil 10 dem Bremslüftzylinder 7 zugeführt wird. Bei dem erwähnten Betriebsfall wird den Eingängen für die Regelgröße χ und die Führungsgrößc η der Regeleinrichtung 5 dasselbe Signal zugeführt, so daß der Soll-Ist-Wertvergleich Null ergibt und infolgdessen der Stellmotor 6 nicht mehr verstellt wird. Die Zuführung desselben Signals kann in der Weise erfolgen, daß die Eingänge durch Schaltrelais freigeschaltet werden oder daß man dem einen Eingang das Signal des anderen Eingangs zuführt.

Auf diese Weise erreicht man, daß der bei Erreichen der vorbestimmten Betriebskenngröße festgestellte Belastungszustand für die Bremsung gespeichert wird, denn durch die Umschaltung des Vier/Zwei-Wegcvcntils 8 ist nämlich das Druckrcgelvcntil 12 in di Steuerkette des Bremslüftzylinders 7 eingeschalte worden, so daß die Bremsung mit der am Druckregel ventil 12 vorangestellten Bremskraft erfolgt. Dies· Einstellung des ßremsmomcnics kann derart sein, dal die Förderanlage mit der vorgegebenen maxima zulässigen Bremsverzögerung bis zum Stillstand abgc bremst wird. Sobald der Stillstand erreicht ist. kann da Zwei/Zwei-Wegevcntil aus der im Schaltbild dargcstell ten Stellung in die zweite Stellung geschaltet werden. s( daß die Druckluftzufuhr zum Brcmslüflzylinder 7 mi der Folge gesperrt wird, daß die Federkraft de Bremslüftzylinders 7 voll wirksam werden kann um damit die Bremse mit maximalem Bremsmomcn gebremst wird. Die Umschaltung des Zwei/Zwci-Wege ventils erfolgt drehzahl- oder zeitabhängig, so daß ii jedem Fall sichergestellt ist, daß die volle Brcmskraf erst nach Stillstand der Förderanlage wirksam wird.

Sofern anschließend der Antriebsmotor 1 wiede eingeschaltet wird, erfolgt die Umstellung des .Schalter 4 und gegebenenfalls des Schalters 15. wobei dci Eingängen der Regeleinrichtung erst zeitverzögert dii Führungsgröße u und die Regelgröße α zugefiihi werden.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche: 1, dadurch gekenn-(6, 14, 12) ein

1. Einrichtung zum Einstellen der Bremskraft einer Bremse an einer Förderanlage mit geneigter Förderrichtung, insbesondere einer auf einfallenden Strecken unter Tage angeordneten Bandförderanlage, bei der nach Ausfall oder Ausschalten des Antriebsmotors ein Steuersignal von einem eine Betriebskenngröße, insbesondere die Belastung der Förderanlage erfassenden Fühler einem Stellglied für die Brenskraft zugeführt wird, das nur bei Erreichen einer vorbestimmten Betriebskenngröße der Förderanlage die Bremsen einschaltet, d a durch gekennzeichnet, daß das vom Fühler (w) erzeugte Steuersignal als Führungsgröße (w) einer Regeleinrichtung (5) zugeführt wird deren Stellgröße (y) zur Voreinstellung der Bremskraft einem die Regelgröße ^ liefernden Stellglied (6, 14, 12) zugeführt wird, das zum Einschalten der Bremse in die Steuerkette des Betätigungsorgans (7) der Bremse unter Aufrechterhaltung seiner augenblicklichen Stellung einschaltbar ist.

2. Einrichtung nach Anspruch
zeichnet, daß das Stellglied
Druckregelventil (12) aufweist.

3. Einrichtung naeh Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einschaltung des Stellgliedes (6, 12, 14) in die Steuerkette des insbesondere gegen die Kraft einer Feder druckbeaufschlagten Bctäligiingsorgans (7) ein Vier/Zwei-Wegeventil (12) vorgesehen ist.

4. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung des Stellgliedes (6, 12, 14) ein eine Kurvenscheibe (14) ansreibender Stellmotor (6) vorgesehen ist.

5. Einrichtung nach einem der Ansprüche I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß beiden Eingängen der Regeleinrichtung (5) bei Erreichen der vorbestimmten Betriebskenngröße dieselbe Größe zugeführt wird.

6. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Regeleinrichtung (S) ein Zeitglied (4) zugeordnet ist, das nach Einschalten des Motors (1) für eine vorbestimmte Zeit den Eingängen der Regeleinrichtung (5) dieselbe Größe zuführt.

7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Steuerkette mit dem Druckregelventil (12) ein Zwei/Zwei-Wegeventil (11) mit Sperr-Nullstellung drehzahl- oder zeitabhängig einschallbar ist.