DE2541405A1

DE2541405A1 - Vorrichtung zur verhinderung der kollision von beweglichen teilen einer anlage

Info

Publication number: DE2541405A1
Application number: DE19752541405
Authority: DE
Inventors: Heinz Dr Born; Wolfgang Diebel
Original assignee: BORN ULTRASCHALL
Current assignee: BORN ULTRASCHALL
Priority date: 1975-09-17
Filing date: 1975-09-17
Publication date: 1977-03-31

Description

Vorrichtung zur Verhinderung der Kollision von beweglichen
eilen einer Anlage Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verhinderung der Kollision von beweglichen Teilen einer Anlage z. B.
eines hbraumbaggers und einer Absetzvorrichtung eines D'örderbandes. Dies ist nur ein Beispiel für eine der vielen, unter Umständen sehr unterschiedlichen Anlagen, an denen diese Vorrichtung angebracht werden kann.
Bisher be'annte Vorrichtungen zur Verhinderung der Kollision von Anlageteilen, die mit Ultraschall, nit Lichtstrahlen oder nach dem Radarprinzip mit elektromagnetischen Wellen arbeiten sind co ausgebildet, daß die Verhinderung einer Kollision bzw. die lTicht-Unterschreitung eines Mindestabstandes der Anlageteile nur erreicht werden kann, wenn die zu atutzenden Teile im Verhältnis zueinander eine geradlinig verlaufende Bewegung ausführen und diese Bewegungsbahnen in einer Ebene liegen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Kollisionsschutz von Anlageteilen zu schaffen, bei der bewegliche Teile einer Anlage oder einer Itaschine auch dann gegen Kollision miteinander geschützt sind, wenn die Bewegungen der Anlageteile in beliebiger Richtung verlaufen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist eine Vorrichtung der oben angegebenen Art gemäß der Erfindung gekennzeichnet durch die Anordnung des Senders an dem einen und eines Empfängers an anderen Anlageteilen, wobei der Sender ein im wesentlichen etwa kugelförmig ausgebildetes magnetisches Wechselfeld ausstrahlt und der Empfänger so ausgebildet ist, daß er eine entsprechende kugelförmige Empfangscharakteristik aufweist.
Bei der Annäherung eines Senders mit etwa kugelförmig ausgebildetem magnetischem Wechselfeld wird in dem Empfänger, dessen Empfangscharakteristik ebenfalls etwa kugelförmig ausgebildet ist, eine Spannung induziert. Es ist also z. B.
möglich, die Bewegungen von 2 Tränen, die nicht in einer Ebene laufen, die aber bei ihrer Annäherung einen Nindestabstand nicht unterschreiten dürfen, durch diese aus Sender und Empfänger bestehende Vorrichtung zu verhindern, weil das Feld des Senders und die Empfangscharakteristik des Empfängers gemäß der Erfindung in besonderer Weise räumlich begrenzt sind. Diese Begrenzung ergibt sich, wenn man die Ansprechbarkeitsgrenze vom Sender einerseits und vom Empfänger andererseits berücksichtigt.
Die Feldlinien des magnetischen Wechselfeldes des Senders verlaufen in der geometrischen Achse der zylindrischen tuftspulen bzw.
der zylindrischen oder stabförmigen Sermtkerne praktisch nahezu parallel bzw. mit geringer Divergenz. Wenn diese Feldlinien auf die Spule eines Empfängers auftreffen, während die geometrische Achse der Spule senkrecht zu diesen Feldlinien steht, so wird keine Spannung induziert. Innerhalb des erwähnten Bereichs des Senders (etwa paralleler Verlauf der Feldlinien), ist also bei einer bestimmten, soeben beschriebenen Lage der Empfängerspule der Wirksamkeitsbereich des Sendefeldes räumlich "eingezogen".
Um die Nachteile zu vermeiden, die diese Löcher der Ansprechbarkeit von Sender und Empfänger in bestimmter Stellung zueinander haben, werden in Weiterbildung der Erfindung im Empfänger und im Sender je 2 Luftspulen bzw. Spulen und Ferritkerne derart angeordnet, daß die Längsachsen dieser Teile senkrecht auf einander stehen.
Dabei ist der seitliche Abstand dieser Teile gering. In manchen Fällen karcn man Luftspule bzw. Spule und Empfänger, wenn 2 Sender bzw. 2 Empfänger an je einem Anlageteil angebracht sind, auch im größeren Abstand voneinander anordnen.
Im allgemeinen ist es vorzuziehen nur einen Sender zu verwenden, weil die Anordnung von 2 Sendern an einen Anlageteil einen größeren Aufwand erfordert, um Phasengleichheit sicher zu stellen.
Es ist nicht unbedingt erforderlich, daß die Längsachsen der Luftspulen bzw. Spulen und/oder Ferritkerne senkrecht zueinander stehen. Das Maß bzw. der Winkel der Versetzung ist dadurch bestimmt, daß ein aufeinandertreffen von "Löchern" im Sendefeld bzw. in dem Raum, der durch eine bestimmte Empfindlichkeit des Empfängers begrenzt ist, vermieden werden.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes dargestellt.
Es zeigt schematisch: Figur 1 in Draufsicht 2 Kränze mit der neuen Vorrichtung; Figur 2 eine Seitenansicht der in Fig. 1 veranschaulichten Anordnung; Figur 3 in Richtung seiner Längsachse einen Sender und Figur 4 den in Fig. 3 veranschaulichten Sender in Seitenansicht; Die Kränze 5 und 6 (vgl. Fig. 1) laufen auf den Schienen 10 und 11, die in lotrechter Richtung einen gewissen Abstand voneinander haben (vgl. Fig. 2).
An jedem der beiden Kränze 5, 6 sind Sender und Empfänger angeordnet, und zwar derart, daß der Sender 1 am Kran 5 dem Empfänger 2 auf dem Kran 6 zugeordnet ist, während der Sender 3 am Kran 6 zu dem Empfänger 4 am Kran 5 gehört.
Das magnetische Wechselfeld der Sender 1, 3 ist durch die ausgezogenen linien 7 und der Empfindlichkeitsbereich der Empfänger 2, 4 durch die gestrichelten Linien 12 in Fig. 1 veranschaulicht. In Fig. 2 umschreibt die ausgezogene Linie 13 den Wirkungsbereich des Senders 1 und die gestrichelte Linie 14 die Grenze der Etnpfindlichkeit des Senders 2.
Aus den Figuren 1 und 2 ist ersichtlich, daß im Bereich der Längsachse 15 der Sender 1, 3 bzw. Längsachse 16 der Empfänger 2, 4 das magnetische Wechselfeld bzw. der Raum innerhalb dessen entsprechend der Empfangscharaktenstik der Empfänger 2, 4 ein Anspruch dieser Empfänger zu erwarten ist, stark "eingezogen" ist.
Bei der dargestellten Vorrichtung zur Verhinderung der Kollision von Anlageteilen ist dieser einbezogene Raum ohne nachteilige Wirkung.
In Figur 2 haben die Kränze 5 und 6 bzw. der Sender 1 und der Empfänger 2 eine solche räumliche Lage zueinander, daß die Grenze 13 des wirksamen magnetischen Wechselfeldes nur noch einen geringen Abstand von der Grenze 14 der Ansprechbarkeit des Empfängers 2 hat. Durch eine geringfügige Bewegung aufeinander zu wird der Empfänger 2 vom Sender 1 beeinflußt und die durch den Empfänger 2 zu beeinflussende Antriebs- und/oder Bremseinrichtung Brems einrichtung des Krans 6 wird betätigt.
Gegenüber den bekannten Vorrichtungen zur Verhinderung von Kollisionen ist also ein Anhalt der nicht in e i n e r Ebene bewegenden Trane 5 und 6 möglich, wobei der Antrieb des Krans 5 durch die Berührung oder geringsfügige tberschneidung des Wechselfeldes 7 mit der Grenze des Raumes 12 des Empfängers 4 ausgeschaltet bzw. gebremst wird.
Die Figuren 3 und 4 zeigen die Spule 8 und den Ferritkern 9 im gestrichelt dargestellten Gehäuse des Senders 1. Wenn man auf die Anordnung eines Ferritkerns 8 verzichtet, ist die Spule 9 als Luftspule zu bezeichnen.
Da die Sendeenergie einerseits und die Empfindlichkeit des Empfängers andererseits nach der Beziehung g3 vom Sender bzw. vom Empfänger hinweg abnimmt, ergibt sich bei der Annäherung ein stark exponentiell verlaufender Anstieg für die Ansprechbarkeit der Schutzvorrichtung, was sich für die sichere Punktion vorteilhaft auswirkt.
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Claims

Batentansprüche 1. Vorrichtung zur Verhinderung der Kollision von beweglichen Teilen einer Anlage oder dergleichen, z. B. eines Äbraumbaggers und einer Absetzvorrichtung eines Förderbandes, welche Änlageteile zueinander in beliebiger Richtung Relativbewegungen ausführen, gekennzeichnet durch die Anordnung eines Senders (1) an dem einen (5) und eines Empfängers (2) an dem anderen (6) Anlageteil, wobei der Sender (1) ein im wesentlichen etwa kugelförmig ausgebildetes magnetisches Wechselfeld (7) ausstrahlt und der Empfänger (2) so ausgebildet ist, daR er eine entsprechende kugelförmige Empfangscharakteristik aufweist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem der Anlageteile (5, 6) ein Sender (1, 3) und ein empfänger (2, 4) angeordnet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß Sender (1, 3) und Empfänger (2, 4) je eine oder mehrere Spulen oder Luftspulen (8) enthalten, wobei im Falle der Anordnung mehrerer Spulen oder BuStspulen deren Achsen (15, 16) unterschiedliche Richtungen aufweisen, z. B. senkrecht zueinander stehen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen oder Luftspulen (8) oder einige davon Ferritkerne (9) enthalten.
5. Vorrichtung nach anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen oder tuftspulen (8) und gegebenenfalls Ferritkerne (9), die an einem Anlageteil (5 oder 6) angebracht sind, bräunlichen Abstand voneinander haben.