DE3113477A1

DE3113477A1 - Braking device for a conveyor

Info

Publication number: DE3113477A1
Application number: DE19813113477
Authority: DE
Inventors: Alfred 5940 Lennestadt Tüschen
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1981-04-03
Filing date: 1981-04-03
Publication date: 1982-10-28
Also published as: DE3113477C2

Abstract

The invention relates to a braking device for a conveyor, which device is controlled by a control device as a function of the conveying speed, with respect to the braking force. A setpoint generator specifies to the control device a setpoint governed for a certain time by a particular operating parameter. In a first time section, this setpoint is compared with the actual value of the operating parameter. In a subsequent time section, the actual value is compared with a setpoint which has been increased, and decreased, by a certain amount in order to stabilise the control process. Shortly before reaching the standstill time, the device is again switched over to a direct setpoint/actual value comparison.

Description

Bremseinrichtung für eine Förderanlage Braking device for a conveyor system

Die Erfindung betrifft eine Bremseinrichtung für eine Förderanlage, insbesondere für eine mit Neigung angeordnete Bandförderanlage, mit einer insbesondere federkraftbetätigten und durch ein Hilfsmedium, wie Luft, lüftbaren Bremse, deren Bremskraft von einer Stellglieder ansteuernden Bremseinrichtung einstellbar ist.The invention relates to a braking device for a conveyor system, in particular for a belt conveyor system arranged at an incline, with one in particular The brake is spring-actuated and releasable by an auxiliary medium such as air Braking force is adjustable by an actuator controlling braking device.

An eine solche Bremseinrichtung wird die Forderung gestellt, die Förderanlage im Bremsfall nach einer vorgebbaren Zeitspanne bis zum Stillstand abzubremsen. Man hat versucht, diese Forderung auf verschiedene Art und Weise zu erfüllen.The requirement is placed on such a braking device, the conveyor system in the event of braking, to decelerate to a standstill after a predefinable period of time. Man has tried to meet this requirement in a number of ways.

Bei einer bekannten Bremseinrichtung wird während des Betriebes die Belastung der Förderanlage ständig gemessen und eine dieser Belastung proportionale Bremskraft voreingestellt. Im Bremsfall kann dann ohne weitere Einstellungen mit dem voreingestellten Bremsmoment gebremst werden. Mit einer solchen Einrichtung ist aber Stillstand nach einer vorgegebenen Zeit nicht sicher zu erreichen, da während des Bremsvorganges Störgrößen keine Berücksichtigung finden.In a known braking device is during operation The load on the conveyor system is constantly measured and a load proportional to this Preset braking force. In the event of braking, you can then press without any further settings the preset braking torque be braked. With such a However, a standstill cannot be achieved safely after a specified time, since disturbance variables are not taken into account during the braking process.

Bei anderen bekannten Einrichtungen wird die Bremskraft während des Bremsvorganges mittels Proportional-Regeleinrichtungen geregelt. Solche Einrichtungen sind entweder sehr wartungsempfindlich und damit wartungsaufwendig oder aber als stetig wirkende Regelsysteme haben sie zu große Eigenzeiten, so daß innerhalb einer kurzen Zeitspanne die geregelte Bremsung nicht durchführbar ist.In other known devices, the braking force is during the Braking process regulated by means of proportional control devices. Such facilities are either very maintenance-sensitive and therefore maintenance-intensive or as continuously acting control systems they have too long proper times, so that within a the controlled braking cannot be carried out for a short period of time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Bremseinrichtung zu schaffen, die wartungsarm ist und mit der innerhalb einer vorgebbaren Zeitspanne Stillstand der Anlage sicher zu erreichen ist.The invention is based on the object of providing a braking device create that is low-maintenance and with which within a specifiable period of time Standstill of the system can be safely achieved.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Bremseinrichtung der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß die Steuereinrichtung einen Meßwertaufnehmer für eine für die Fördergeschwindigkeit charakteristische Betriebskenngröße, einen Sollwertgeber, der einen über eine vorgebbare Zeit nach einer vorgebbaren Betriebskenngröße gehenden Sollwert liefert und ein Vergleichsgerät mit einem Stellsignalgeber aufweist, und daß das Vergleichsgerät durch ein Zeitglied nach einem ersten vorgebbaren Zeitabschnitt, nach Einschalten der Bremse, von einem direkten Soll-Ist-Wert-Vergleich auf einen Vergleich des Istwertes mit einem um einen vorgebbaren Betrag erhöhten und verminderten Sollwert für eine vorgebbare Zeitdauer umschaltbar ist.According to the invention, this object is achieved in a braking device of The type mentioned at the outset is achieved in that the control device has a transducer for an operating parameter characteristic of the conveying speed, one Setpoint generator, the one over a specifiable time after a specifiable operating parameter supplies going setpoint and has a comparison device with an actuating signal generator, and that the comparison device is activated by a timer after a first predeterminable time segment, after switching on the brake, from a direct target / actual value comparison to a Comparison of the actual value with one that has been increased and decreased by a specifiable amount Setpoint can be switched over for a predeterminable period of time.

Vorzugsweise schaltet das Zeitglied nach dem zweiten Zeitabschnitt auf einen direkten Soll-I-twetvergleich um.The timing element preferably switches after the second time segment to a direct target-I-twet comparison.

Mit einer solchen Bremseinrichtung kann als Betriebskenngröße die Fördergeschwindigkeit als Istwert gemessen werden und als vorgebbare Betriebskenngröße die Fördergeschwindigkeit Null gewählt werden. Da das Zeitglied in einem ersten vorgebbaren Zeitabschnitt einen direkten Soll-Istwertvergleich zuläßt, wird die Totzeit bis zum Ansprechen der Bremse klein gehalten. Im zweiten Zeitabschnitt, in dem kurze Stellwege einer großen Änderung der Bremskraft entsprechen, trägt der Vergleich mit den modifizierten Sollwerten, die eine Hüllkurve des errechneten Sollwertes bilden, zu einer Beruhigung der Steuerung an den Stellgliedern bei. Nur dann werden nämlich die Stellglieder angesteuert, wenn der Istwert den Bereich zwischen den Hüllkurven verläßt.With such a braking device can be used as the operating parameter Conveying speed can be measured as an actual value and as a specifiable operating parameter the conveyor speed zero can be selected. Since the timer is in a first predeterminable period of time allows a direct comparison of the setpoint and actual values, the Dead time until the brake responds is kept small. In the second period in which short travel distances correspond to a large change in the braking force, the Comparison with the modified setpoints that form an envelope curve of the calculated setpoint form, to calm the control on the actuators. Only then will namely the actuators are activated when the actual value exceeds the range between the Envelopes leaves.

Zur weiteren Beruhigung des Systems kann zusätzlich ein Taktgenerator vorgesehen sein, der die Stellglieder im zweiten Zeitabschnitt ansteuert. In diesem Fall erhalten die Stellglieder nur dann ein Stellsignal und nur so lange, wie der Taktgenerator ein Signal liefert und der Istwert die untere Hüllkurve des Sollwertes unterschreitet oder die obere Hüllkurve des Sollwertes überschreitet.A clock generator can also be used to calm the system down further be provided, which controls the actuators in the second time segment. In this In this case, the actuators only receive an actuating signal and only for as long as that The clock generator supplies a signal and the actual value the lower envelope curve of the setpoint falls below or exceeds the upper envelope curve of the setpoint.

Im folgenden wird die Erfindung anhand einer ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Im einzelnen zeigen Fig. 1 einen Antrieb mit einer Bremseinrichtung für eine Förderanlage, Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung für die Bremseinrichtung gemäß Fig. 1, Fig. 3 ein Diagramm der Drehzahl über der Zeit während des Bremsvorganges.In the following the invention is based on an exemplary embodiment Illustrative drawing explained in more detail. Show in detail Fig. 1 shows a drive with a braking device for a conveyor system, FIG. 2 shows a block diagram a control device for the braking device according to FIG. 1, FIG. 3 is a diagram the speed over time during the braking process.

Die in der Zeichnung schematisch dargestellte Förderanlage besteht aus einem Antriebsmotor 1, einem Getriebe 2 und einer Last (Bandförderer) 3. Auf der Welle 4, zwischen Motor 1 und Getriebe 2, ist eine Bremsscheibe 5 angeordnet, an die Bremsbacken 6 einer Bremse 7 angelegt werden können. Die Bremsbacken 6 werden von einer Feder 8 beaufschlagt und können gegen die Kraft dieser Feder mittels eines mit einem Hilfsmedium beaufschlagbaren Zylinderkolbens 9 gelüftet werden. Das Hilfsmedium, z.B. die Luft, wird von zwei Ventilen 10, 11 gesteuert, von denen das Ventil 10 die Zuluft und das Ventil 11 die Abluft steuert.The conveyor system shown schematically in the drawing exists from a drive motor 1, a gear 2 and a load (belt conveyor) 3. On the shaft 4, between motor 1 and gear 2, a brake disc 5 is arranged, can be applied to the brake shoes 6 of a brake 7. The brake shoes 6 are acted upon by a spring 8 and can counter the force of this spring by means of a can be ventilated with an auxiliary medium acted upon cylinder piston 9. The auxiliary medium, e.g. the air is controlled by two valves 10, 11, of which valve 10 the supply air and the valve 11 controls the exhaust air.

Die Bremsscheibe 5 kann an ihrem Außenumfang Marken, z.B.The brake disc 5 can have marks on its outer circumference, e.g.

Schlitze, tragen, die von einem Meßwertaufnehmer, z.B.Slots, carried by a transducer, e.g.

einem Drehzahlgeber 12, erfaßt werden. Der Drehzahlgeber 12 als Teil der in Fig. 2 dargestellten Steuereinrichtung liefert den Drehzahl-Istwert an einen Sollwertgeber 13. Der Sollwertgeber ist auf eine bestimmte Bremszeit einstellbar. Erhält der Sollwertgeber 13 im Bremsfall, z.B. von einem Motorschütz 14, ein Auslösesignal, erzeugt er an seinem Ausgang einen Drehzahl-Sollwert, der von der Istdrehzahl im Augenblick T1 des Bremsfalles (vgl. Fig. 3) ausgeht und in der vorgegebenen Zeit T1 -T4 nach Null geht. Der Drehzahl-Istwert und der Drehzahl-Sollwert werden auf die Eingänge einer Vergleichsschaltung 15, 16 gegeben. Ein Zeitglied 17 steuert die Vergleichsschaltung 15, 16 derart, daß im ersten Zeitabschnitt T1 - T2 und im Zeitabschnitt T3 - T4 ein unmittelbarer Soll-Istwertvergleich stattfindet. Das Zeitglied 17 schaltet die Vergleichsschaltung 15, 16 auf einen größeren Sollwert (obere Hüllkurve) und kleineren Sollwert (untere Hüllkurve) für den Zeitabschnitt T2 - T3 um. Im Zeitabschnitt T2 - T3 wird demnach der Drehzahl-Istwert mit den oberen und unteren Hüllkurven des Sollwertes verglichen, das bedeutet, daß nur dann aus Vergleichsschaltung 15, 16 ein Stellsignal weitergeleitet wird, wenn der Drehzahl-Istwert den Bereich zwischen den Hüllkurven verläßt.a speed sensor 12 are detected. The speed sensor 12 as part the control device shown in Fig. 2 supplies the actual speed value to a Setpoint generator 13. The setpoint generator can be set to a specific braking time. If the setpoint generator 13 receives a trigger signal in the event of braking, e.g. from a motor contactor 14, it generates a speed setpoint at its output, of the Actual speed at the moment T1 of the braking event (see. Fig. 3) starts and in the specified Time T1 -T4 goes to zero. The actual speed value and the speed setpoint value are given to the inputs of a comparison circuit 15, 16. A timer 17 controls the comparison circuit 15, 16 such that in the first time period T1 - T2 and in the Period T3 - T4 a direct comparison of the setpoint and actual values takes place. The timer 17 switches the comparison circuit 15, 16 to a larger setpoint value (upper envelope curve) and smaller target value (lower envelope curve) for the time segment T2 - T3 by. In the period of time T2 - T3 therefore becomes the actual speed value with the upper and lower envelope curves of the setpoint value compared, which means that only then from comparison circuit 15, 16 a control signal is forwarded if the actual speed value is in the range between leaves the envelopes.

Damit nur für kurze, die Charakteristiken der Ventile 10, 11 und des Stellgliedes 9 berücksichtigende Stellsignale geliefert werden, wenn der Drehzahl-Istwert den Bereich zwischen den Hüllkurven verläßt, ist ein Rechteckgenerator 18 vorgesehen, der ebenfalls vom Zeitglied 17 angesteuert wird und zwar derart, daß er in den Zeitabschnitten T1 - T2 und T3 - T4 ein konstantes Ausgangssignal an UND-Glieder 19, 20 und im Zeitabschnitt T2 - T3 kurze Rechtecksignale z.B. mit einer Frequenz von 0,5 - 5 Hertz liefert. Der Rechteckgenerator in Verbindung mit den UND-gliedern 19, 20 bewirkt, daß im Zeitintervall T2 - T3 nur dann Stellsignale an elektromagnetische Stellglieder 21, 22 der Ventile 10, 11 und nur für eine kurze Dauer geliefert werden, wenn sowohl die Vergleichsschaltung 15, 16 als auch der Rechteckgenerator 18 ein Ausgangssignal liefern.So only for a short time, the characteristics of the valves 10, 11 and des Actuator 9 taking into account control signals are supplied when the actual speed value leaves the area between the envelopes, a square wave generator 18 is provided, which is also controlled by the timer 17 in such a way that it is in the time segments T1 - T2 and T3 - T4 a constant output signal at AND gates 19, 20 and in the time segment T2 - T3 delivers short square wave signals, e.g. with a frequency of 0.5 - 5 Hertz. The square wave generator in conjunction with the AND gates 19, 20 causes im Time interval T2 - T3 only then control signals to electromagnetic actuators 21, 22 of the valves 10, 11 and only for be delivered for a short period of time, when both the comparison circuit 15, 16 and the square wave generator 18 are on Deliver output signal.

Die Brtmseinrichtunq arbeitet auf folgende Art und Weise.The Brtmseinrichtunq works in the following way.

Im Bremsfall, zum Zeitpunkt T1, wenn der Motor ausgeschaltet wird oder der Motorstrom ausfällt, gibt das Motorschütz 14 ein Auslösesignal an den Sollwertgeber 13.In the event of braking, at time T1 when the engine is switched off or the motor current fails, the motor contactor 14 sends a trigger signal to the setpoint generator 13th

Am Sollwertgeber 13 ist vorab die Zeitspanne eingestellt, in der die Förderanlage von der augenblicklichen Drehzahl bis auf Null abgebremst werden soll. Mit diesem Einstellwert und der augenblicklichen Drehzahl zum Zeitpunkt T1 liefert der Sollwertgeber 13 zeitabhängig einen sich allmählich bis auf den Drehzahlwert Null vermindernden Sollwert an die Vergleichsschaltung 15, 16. Das ebenfalls zum Zeitpunkt T1 in Lauf gesetzte Zeitglied läßt für den ersten Zeitabschnitt T1 - T2 einen direkten Vergleich der Sollwertkurve mit der Ist-Drehzahl zu.At the setpoint generator 13, the period of time is set in advance in which the Conveyor system is to be braked from the current speed to zero. With this setting value and the current speed at time T1 delivers the setpoint generator 13 gradually increases as a function of time up to the speed value Zero reducing setpoint to the comparison circuit 15, 16. The also for Time T1 started timer leaves for the first time segment T1-T2 a direct comparison of the setpoint curve with the actual speed.

Bei Verwendung von UND-Gliedern 19, 20 muß deshalb der Rechteckgenerator ein konstantes Ausgangssignal an die UND-Glieder 19, 20 liefern. Alternativ können, wie in Fig. 2 dargestellt, die UND-Glieder 19, 20 aber auch in dem Zeitabschnitt T1 - T2 und T3 - T4 umgangen werden.When using AND gates 19, 20, the square wave generator must deliver a constant output signal to the AND gates 19, 20. Alternatively, as shown in Fig. 2, the AND gates 19, 20 but also in the time segment T1 - T2 and T3 - T4 are bypassed.

Da die Ist-Drehzahl oberhalb der Soll-Drehzahl liegt, liefert das Teil 15 der Vergleichsschaltung 15, 16 ein Stellsignal an das elektromagnetische Stellglied 22 und Abluft gelangt über das Ventil 11 in die Atmosphäre. Die Bremsbacken 6 werden angelegt. Die Zeitspanne T1 - T2, also bis daß auf die Hüllkurven umgeschaltet wird, ist ausreichend groß bemessen, so daß die Hüllkurven als Sollwerte erst dann zur Wirkung kommen, wenn sichergestellt ist, daß der Stellweg der Bremsbacken 6 bis zu deren Anlage überwunden ist. Im Zeitpunkt T1' greifen die Bremsbacken an, was durch den Abfall der Drehzahlkurve deutlich wird. Im Zeitpunkt T2 schaltet das Zeitglied 17 auf die Hüllkurven um. Dies hat auf die Einstellung der Bremskraft zunächst keinen Einfluß. Die Neigung der Istkurve für die Drehzahl bleibt also unverändert. Erst wenn die Istwertkurve die untere Hüllkurve unterschreitet, meldet der Teil 16 der Vergleichsschaltung 15, 16 die Soll-Istwert-Abweichung. Ein Stellsignal an das elektromagnetische Stellglied 21 wird aber noch nicht sofort gegeben. Erst wenn zusätzlich der Rechteckgenerator 18 ein Ausgangssignal liefert, wird ein Stellsignal zum elektromagnetischen Stellglied 21 geliefert und das zugehörige Ventil 10 für Zuluft und damit Verminderung der Bremskraft beaufschlagt. Die Zufuhr dauert solange an, wie das Rechtecksignal andauert oder bis daß die Istkurve wieder oberhalb der unteren Hüllkurve liegt.Since the actual speed is above the target speed, this delivers Part 15 of the comparison circuit 15, 16 a control signal to the electromagnetic Actuator 22 and exhaust air pass through valve 11 into the atmosphere. The brake shoes 6 are created. The time period T1 - T2, i.e. until the envelope is switched over is dimensioned sufficiently large so that the envelope curves as setpoints only then come into effect when assured is that the travel the brake shoe 6 has been overcome until it is in contact with it. At the point in time T1 ', the Brake shoes on, which is clear from the drop in the speed curve. At the time T2 switches the timer 17 to the envelopes. This has to do with the setting the braking force initially has no effect. The slope of the actual speed curve so remains unchanged. Only when the actual value curve falls below the lower envelope curve, the part 16 of the comparison circuit 15, 16 reports the setpoint / actual value deviation. A Control signal to the electromagnetic actuator 21 is not yet immediately given. Only when the square-wave generator 18 also supplies an output signal, a control signal is supplied to the electromagnetic actuator 21 and the associated Actuated on valve 10 for supply air and thus reducing the braking force. The feed lasts as long as the square-wave signal lasts or until the actual curve again is above the lower envelope.

In entsprechender Weise erfolgt bei einem überschreiten der oberen Hüllkurve die Ansteuerung des Ventils 11 zur Vergrößerung der Bremskraft. Erst zum Zeitpunkt T3 schaltet das Zeitglied wieder auf direkten Soll-Istwertvergleich um. Mit dieser erneuten Umschaltung wird bezweckt, daß im Zeitpunkt T4 die Bremse 7 voll wirksam ist.The same takes place when the upper limit is exceeded Envelope curve controls the valve 11 to increase the braking force. Only for Time T3 switches the timer back to a direct comparison of the setpoint and actual values. The purpose of this renewed switchover is that the brake 7 is fully effective.

LeerseiteBlank page

Claims

Claims: 1. Braking device for a conveyor system, in particular a belt conveyor system arranged at an incline, with a particularly spring-operated one and by an auxiliary medium such as air, releasable brake, the braking force of a Brake device controlling actuators is adjustable, characterized in that that the control device has a transducer (12) for one for the conveying speed characteristic operating parameter, a setpoint generator (13), the one via a specifiable time after a specifiable operating parameter provides going setpoint and a comparison circuit (15, 16) with an actuating signal generator, and that the comparison circuit (15, 16) by a timing element (17) according to a first predeterminable Time segment T1 - T2, after switching on the brake (7), from a direct set-actual value comparison to a comparison of the actual value with one increased by a predeterminable amount and reduced setpoint value can be switched over for a predeterminable period of time T2-T3.

2. Braking device according to claim 1, characterized in that the Timing element (17) after the second time segment T2 - T3 to a direct comparison of the setpoint and actual values switches.

3. Braking device according to claim 1 or 2, characterized in that that the actuators (21,22) in the second time segment T2-T3 from a clock generator (18) can also be controlled.