DE3203820A1 - Method and arrangement for the overload protection of machines, in particular winning and conveying installations in mining - Google Patents

Method and arrangement for the overload protection of machines, in particular winning and conveying installations in mining

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Abstract

A method and an arrangement are specified for the overload protection of machines, in particular winning and conveying installations in mining, a switching action being triggered in the event of an overload, by means of which switching action the transmission train to the working machine is interrupted and/or the drive machine is stopped and if need be a brake device is operated. The actual speed value of the drive machine is used as a measured value when determining an overload, and a switching signal triggering the switching action is generated as a function of a predetermined speed drop and/or a predetermined rate of speed change during decreasing speed. The speed can be recorded as a measured value with especially simple and operationally reliable means and can likewise be electrically processed in a simple manner.

Description

Verfahren und Anordnung zur Überlastsicherung von Maschinen,Procedure and arrangement for overload protection of machines,

insbesondere von Gewinnungs- und Förderanlagen des Bergbaus Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Anordnung zur Überlastsicherung von Maschinen, insbesondere von Gewinnungs- und Förderanlagen des Bergbaus, wobei im Überlastfall ein Schaltvorgang ausgelöst wird, durch den der Übertragungszug zur Arbeitsmaschine unterbrochen und/ oder die Antriebsmaschine stillgesetzt und gegebenenfalls eine Bremseinrichtung wirksam gemacht wird.in particular of extraction and conveyor systems in the mining industry. The invention relates to a method and an arrangement for overload protection of machines, in particular of extraction and conveyor systems in the mining industry, whereby in case of overload a switching process is triggered by which the transmission train to the work machine interrupted and / or the prime mover shut down and possibly a Braking device is made effective.

Bereits seit vielen Jahrzehnten finden zum Schutz von Hobel anlagen oder Kettenstetigförderern des Untertagebergbaus Scherbolzenkupplungen Verwendung, die bei einem einer Überlast entsprechenden kritischen Drehmoment den Übertragungszug zwischen Antriebs- und Arbeitsmaschinen unterbrechen. Scherbolzenkupplungen bedingen im Überlastfall einen relativ hohen Instandsetzungsaufwand und zusätzliche Ausfallzeiten zum Ersatz der Scherbolzen. Auch ist das kritische Drehmoment, bei dem die Scherbolzensicherung wirksam wird, nicht unerheblichen betriebsbedingten Schwankungen ausgesetzt.They have been used to protect planing systems for many decades or continuous chain conveyors in underground mining use of shear pin couplings, the transmission train in the event of a critical torque corresponding to an overload interrupt between drive and driven machines. Shear pin couplings require in the event of an overload, a relatively high repair effort and additional downtimes to replace the shear bolts. Also is the critical torque at which the shear bolt retainer becomes effective, exposed to not insignificant operational fluctuations.

Als neuere Lösungen sind Sternbolzentriebwerke, elektromagnetische Kupplungen und hydrostatische Überlastsicherungen bekannt. Mit den herkömmlichen Scherbolzenkupplungen ist diesen neueren Entwicklungen gemeinsam, daß das Drehmoment die Meßgröße bildet und bei einem kritischen Drehmoment die Überlastsicherung ausgelöst wird.As newer solutions are star bolt thrusters, electromagnetic Clutches and hydrostatic overload protection devices are known. With the conventional What these newer developments have in common is that the torque the Forms measured variable and triggered the overload protection at a critical torque will.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen unfallsicheren und zuverlässigen Überlastschutz bei verminderten Anschaffungs- und Betriebskosten zu schaffen.The invention is based on the object of an accident-proof and reliable overload protection with reduced acquisition and operating costs create.

Ausgehend von einem Verfahren der eingangs genannten Art, schlägt die Erfindung zur Lösung dieser Aufgabe vor, daß der Drehzahl-Istwert der Antriebsmaschine laufend gemessen und in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Abfall des Drehzahl-Istwerts ein den Schaltvorgangs auslösendes Schaltsignal entwickelt wird. Die Erfindung beschreitet also einen von allen bisherigen Überlastsicherungen insofern abweichenden Weg, als anstelle des Drehmoments die Drehzahl der Antriebsmaschine oder eines mit dieser gekuppelten Getriebeteils überwacht und bei einem vorgegebenen Drehzahlabfall gegenüber einer Soll drehzahl und/oder bei einem vorgegebenen Drehzahlabfall pro Zeiteinheit (Drehzahländerungsgeschwindigkeit) der Schaltvorgang ausgelöst wird. Die Erfindung hat erkannt, daß der Drehzahl abfall im Getriebezug bzw. an der Antriebsmaschine ein ebenso zuverlässiges Maß für den Überlastfall ist wie die Erhöhung des Drehmoments. Die meßtechnische Erfassung dieses Drehzahlabfalls bzw. der Drehzahländerungsgeschwindigkeit ist dagegen mit wesentlich geringerem baulichen und betrieblichen Aufwand verbundene Alterungs- und Betriebseinflüsse auf die Drehzahlmessung -lassen sich zumindest dann vermeiden, wenn gemäß bevorzugter Weiterbildung der Erfindung die Drehzahlmessung induktiv erfolgt. Als Drehzahlmeßgerät kann beispielsweise das in der DE-OS 29 22 596 für die Schlupfmessung beschriebene Gerät verwendet werden.Based on a method of the type mentioned above, suggests the invention for solving this problem provides that the actual speed value of the drive machine continuously measured and dependent on a specified drop in the actual speed value a switching signal that triggers the switching process is developed. The invention proceeds So a different way from all previous overload protection insofar as instead of the torque, the speed of the prime mover or one with this coupled transmission part monitored and compared with a predetermined speed drop a target speed and / or at a predetermined speed drop per unit of time (Speed change speed) the switching process is triggered. The invention has recognized that the speed drop in the gear train or on the prime mover is just as reliable a measure for the overload situation as the increase in torque. The metrological detection of this drop in speed or the speed of change of speed is, however, associated with significantly lower structural and operational costs Aging and operational influences on the speed measurement can at least be seen then avoid if, according to a preferred development of the invention, the speed measurement takes place inductively. As a speed measuring device, for example, that in DE-OS 29 22 596 can be used for the slip measurement.

Die Verarbeitung des Drehzahlmeßwerts zur Erzeugung des den Schaltvorgang auslösenden Schaltsignals läßt sich mit Hilfe eines dem Drehzahlmeßgerätnachgeschalteten, aus einfachen und billig herstellbaren elektronischen Bauelementen aufgebauten Steuergerätes durchführen. In dem Steuergerät wird in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Abfall des Drehzahl-Istwerts und/oder von einer vorgegebenen Drehzahlabfallgeschwindigkeit das eine ttberlastbedingung kennzeichnende Schaltsignal erzeugt.The processing of the measured speed value to generate the gear change The triggering switching signal can be activated with the aid of a from simple and cheap to manufacture electronic Components implemented control unit. In the control unit is dependent on a predetermined drop in the actual speed value and / or a predetermined one Speed drop rate is the switching signal characterizing an overload condition generated.

Das Schaltsignal wird zu wenigstens einer Schaltvorrichtung übertragen, die die Antriebsmaschine von der Arbeitsmaschine trennt und erforderlichenfalls zur Abbremsung der Schwunqmassen eine Bremse einlegt. Zusätzlich oder alternativ kann-/auch die Antriebsmaschine stillgesetzt werden. Bei Verwendung der Überlastsicherungsanordnung an Kettenstetigförderern kann bei Überlast infolge Überladung des Förderers das zugehörige Gewinnungsgerät bis zur Beseitigung der Überladung stillgesetzt werden.The switching signal is transmitted to at least one switching device, which separates the prime mover from the driven machine and if necessary applies a brake to slow down the floating masses. Additionally or alternatively the drive machine can also be shut down. When using the overload protection arrangement on continuous chain conveyors, the associated extraction device are shut down until the overload has been eliminated.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist das Steuergerät so ausgebildet, daß es auf eine einer vorgegebenen Drehzahlabfallgeschwindigkeit entsprechenden Änderungsgeschwindigkeit des Meßsignals anspricht und das Schaltsignal erzeugt. Diese Signaländerungsgeschwindigkeit, die durch Ableitung des Drehzahl-Istwerts nach der Zeit in einer geeigneten Differenzierstufe des Steuergeräts gewonnen wird, steht bereits unmittelbar nach Auftreten des Überlastfalls zur Verfügung und ermöglicht daher eine nahezu totzeitfreie Auslösung des Schaltvorgangs. Um jedoch kurzfristige Überlastspitzen, die von der Arbeitsmaschine und deren Übertragungselementen störungsfrei aufgefangen werden können, zu überbrücken, ist die Auslösung des Schaltvorgangs durch geeignete Ausbildung des Steuergeräts vorzugsweise an die zusätzliche Bedingung geknüpft, daß die Drehzahlabfallgeschwindigkeit über einen vorgegebenen Drehzahlbereich gemessen wird. Aus Sicherheitsgründen ist es in vielen Fällen zweckmäßig, zusätzlich zu der Abschaltung bei einer vorgegebenen Drehzahlabfallgeschwindigkeit auch einen vorgegebenen Drehzahl grenzwert einzustellen, bei dem der Schaltvorgang ausgelöst wird. In a preferred development of the invention, the control device is like this designed that it corresponds to a predetermined speed drop rate Response rate of change of the measurement signal and generates the switching signal. This signal change speed, which is determined by deriving the actual speed value is obtained according to the time in a suitable differentiation stage of the control unit, is available and enabled immediately after the overload occurs therefore an almost dead time-free triggering of the switching process. However, to be short-term Overload peaks from the work machine and its transmission elements without interference can be caught, to be bridged, is the triggering of the switching process by suitably designing the control unit, preferably to the additional condition linked that the speed drop rate over a predetermined speed range is measured. For security reasons it is useful in many cases to additionally for the shutdown at a predetermined speed drop also one set the specified speed limit value at which the switching process is triggered will.

Die Verarbeitung des drehzahl abhängigen Meßsignals kann im Steuergerät mit Hilfe von analog arbeitenden elektronischen oder elektrischen Bauelementen oder mit Hilfe eines digital arbeitenden Mikroprozessors erfolgen. Die Verarbeitungszeiten im Mikroprozessor sind zwar im Vergleich zu analogen Verarbeitungskomponenten etwas länger, da der Mikroprozessor das drehzahlabhängige Eingangssignal jeweils in kurzen Zykluszeiten aufnimmt, speichert und verarbeitet und erst am Ende der Zykluszeit einen weiteren Signal abschnitt aufnimmt und speichert; trotzdem lassen sich mit modernen Mikroprozessoren Schaltzeiten im Millisekundenbereich erzielen, die auch die Zeitfolge im Blockadefall beherrschen.The speed-dependent measurement signal can be processed in the control unit with the help of analog electronic or electrical components or take place with the help of a digitally working microprocessor. The processing times in the microprocessor are something compared to analog processing components longer, as the microprocessor receives the speed-dependent input signal in short Records, saves and processes cycle times and only at the end of the cycle time another signal section picks up and stores; still let yourself with modern microprocessors achieve switching times in the millisecond range that also master the sequence in the event of a blockage.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.In the following the invention is illustrated with reference to one in the drawing Embodiment explained in more detail.

In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels der Überlastsicherungsanordnung für eine Hobelanlage; und Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels eines analog arbeitenden Steuergeräts, das in Abhängigkeit von der Drehzahl als Meßgröße und einer Parametereingabe ein den Überlastfall kennzeichnendes Schaltsignal erzeugt.The drawings show: FIG. 1 a schematic representation of a Exemplary embodiment of the overload protection arrangement for a planing system; and Fig. 2 shows a block diagram of an exemplary embodiment of an analog control device, depending on the speed as a measured variable and a parameter input the switching signal that characterizes the overload situation is generated.

In Fig. 1 sind die Antriebsmotoren 1a und lb und Getriebe 2a und 2b für eine Hobelanlage schematisch dargestellt.In Fig. 1, the drive motors 1a and lb and gears 2a and 2b for a planing system shown schematically.

Die Arbeitsmaschinen sind nur durch die Abtriebswellen 3a und 3b der Getriebe veranschaulicht. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Kupplungsscheibe einer in jedem Getriebezug angeordneten Kupplung 20a bzw. 20b mit in gleichem Winkelabstand voneinander angeordneten Impulsgabeelementen versehen, die als Löcher, Permanentmagnete oder Zähne ausgebildet sein können. Neben der Umlaufbahn der Impulsgabeelemente ist ein Meßfühler in Form eines Induktionskopfs 10a bzw. 10b stationär derart angeordnet, daß beim Vorbeilauf jedes Impulsgabeelements am Induktionskopf in diesem ein impulsartiges elektrisches Signal erzeugt wird. Bei jeder Umdrehung des mit den Impulsgabeelementen besetzten Kupplungs- oder Getrieberades werden in jedem als Drehzahl-Meßfühler dienenden Induktionskopf 10a bzw. lOb soviele Impulse erzeugt, wie Impulsgabeelemente vorhanden sind. Die Zahl der pro Zeiteinheit von jedem Meßfühler 10a bzw. 10b zu einem Meßumformer 11 übertragenen Impulse ist daher proportional zur Drehzahl des Antriebsmotors la bzw. Ib.The work machines are only through the output shafts 3a and 3b of the Gear illustrated. In the illustrated embodiment, there is a clutch disc a clutch 20a or 20b arranged in each gear train with the same angular spacing provided impulsing elements arranged from one another, which act as holes, permanent magnets or teeth can be formed. Next to the orbit of the stimulating elements is a sensor in the form of a Induction head 10a or 10b stationary arranged in such a way that each pulse generating element passes the induction head in this a pulsed electrical signal is generated. With every revolution of the clutch or gear wheel occupied with the pulse generating elements are in each induction head 10a or 10b serving as a speed sensor has as many pulses generated how pulsing elements are present. The number of per unit of time of each sensor 10a or 10b to a transmitter 11 is therefore transmitted pulses proportional to the speed of the drive motor la or Ib.

Die induktive Drehzahlmessung erfolgt berührungslos und ist her weitgehend verschleißfrei und hat vor allem den beim Einsatz im Untertagebergbau wichtigen Vorteil der Unempfindlichkeit gegen Verschmutzungen.The inductive speed measurement takes place without contact and is largely made wear-free and has the most important one when used in underground mining Advantage of being insensitive to dirt.

Im Meßumformer 11 werden die Wechselstromimpulse je nach Art der Verarbeitung in einem Steuergerät 12 in der Regel entweder digitalisiert oder in ein analoges Gleichstromsignal umgewandelt. Diese Signalumwandlung kann auch in einer Eingangsstufe des Steuergeräts 12 stattfinden.In the transducer 11, the alternating current pulses are depending on the type of processing as a rule, either digitized in a control unit 12 or into an analog form DC signal converted. This signal conversion can also be carried out in an input stage of the control unit 12 take place.

Im Steuergerät 12 wird in Abhängig keit von einem kritischen Drehzahlabfall und/oder von einer vorgegebenen Drehzahländerungsgeschwindigkeit bei fallender Drehzahl ein Schaltsignal erzeugt, das über den Ausgang 13 an die Schaltvorrichtung 5a und 5b gegeben wird. Durch das Schaltsignal wird über die Schaltvorrichtung schlagartig ein Schaltvorgang ausgelöst, bei dem im dargestellten Ausführungsbeispiel die Getriebezüge 2a bzw. 2b zwischen den AntriebswPrr3cn motoren und den Arbeitsmaschinen unterbrochen/. In der Regel wird außerdem die Antriebsmaschine la bzw. Ib abgeschaltet und gegebenenfalls werden auch zur Abbremsung der Schwungmassen Bremsen eingelegt. In der Darstellung gemäß Fig. 1 ist die Einwirkung der Schaltvorrichtungen 5a bzw. 5b auf die zugehörigen Antriebe durch jeweils eine Verbindungsleitung 15a bzw. 15b dargestellt, die zu den Antriebsmotoren 1a bzw. 1b und zu den Kupplungen 20a bzw. 20b führen. In dem beschriebenen Ausführungsbeispiel werden beide Antriebe abgetrennt bzw. unterbrochen, selbst wenn nur der eine Antrieb aufgrund einer über den Meßfühler 10a oder 10b erfaßten Drehzahländerung bei fallender Drehzahl überlastet . ist.In the control unit 12 is a function of a critical speed drop and / or from a predetermined speed of change of speed with falling speed a switching signal generated via the output 13 to the switching device 5a and 5b is given. The switching signal suddenly switches over the switching device a switching process triggered in the illustrated embodiment, the gear trains 2a or 2b between the AntriebswPrr3cn motors and the work machines interrupted /. As a rule, the drive machine la or Ib is also switched off and, if necessary brakes are also applied to slow the flywheel masses. In the representation According to FIG. 1, the action of the switching devices 5a and 5b is on the associated drives each represented by a connecting line 15a or 15b, which lead to the drive motors 1a or 1b and to the clutches 20a or 20b. In the embodiment described, both drives are separated or interrupted, even if only one drive is due to a sensor 10a or 10b detected speed change with falling speed overloaded. is.

Im Steuergerät 12 wird die laufend überwachte Drehzahländerung bzw0 Drehzahländerungsgeschwindigkeit mit einem vorgegebenen Bezugswert verglichen, wobei das Schaltsignal auf der Leitung 13 erzeugt wird, wenn der Drehzahl abfall bzw. die Drehzahlabfallgeschwindigkeit den Vergleichswert erreicht. Dieser Vergleichs- bzw. Schaltsollwert richtet sich nach der Nenndrehzahl der Antriebsmaschine la bzw. lb.In the control unit 12, the continuously monitored speed change or 0 Speed change rate compared with a predetermined reference value, wherein the switching signal is generated on line 13 when the speed drops or the speed drop reaches the comparison value. This comparative or switching setpoint depends on the nominal speed of the drive machine la resp. lb.

Bei mehrtourigen Maschinen wird der Schaltsollwert vorzugsweise automatisch der jeweils eingestellten Nenndrehzahl nachgeführt. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine Parametereingabe des Steuergeräts 12 mit der Nenndrehzahleingabe 16a bzw. 16b über einen Leitungsweg 14a bzw. 14b gekoppelt. Die den Überlastfall kennzeichnende Drehzahländerungsgeschwindigkeit, die zur Auslösung des Abschaltvorgangs über die Schaltvorrichtung 5a bzw. 5b führt, sollte zur Vermeidung von Abschaltungen bei kurzfristigen und unschädlichen Überlastungen über einen vorgegebenen Drehzahlbereich fortbestehen. Im Steuergerät wird daher der kritischen Drehzahlabfallgeschwindigkeit eine Zusatzbedingung überlagert, die den bestimmten Drehzahlbereich berücksichtigt. Diese Verarbeitung läßt sich besonders einfach in einem geeignet programmierten Mikroprozessor realisieren, der beispielsweise über die Leitungen 14a bzw.In the case of multi-speed machines, the switching setpoint is preferably automatic tracked to the set nominal speed. In the illustrated embodiment is a parameter input of the control unit 12 with the nominal speed input 16a or 16b coupled via a line path 14a or 14b. The one that characterizes the overload case The speed of change of the speed, which is used to trigger the shutdown process via the Switching device 5a or 5b leads should to avoid disconnections short-term and harmless overloads over a specified speed range persist. The critical speed drop is therefore in the control unit superimposed an additional condition that takes the specific speed range into account. This processing can be particularly easily programmed in a suitable manner Realize a microprocessor, for example via the lines 14a or

14b mit den Bezugsparametern für die Verarbeitung des drehzahlabhängigen Eingangssignals versorgt wird. 14b with the reference parameters for processing the speed-dependent Input signal is supplied.

Ein Ausführungsbeispiel eines analog arbeitenden Steuergeräts 12, das ein Schaltsignal auf der Leitung 13 sowohl beim Unterschreiten eines auf die Nenndrehzahl bezogenen absoluten Drehzahlgrenzwerts als auch beim Überschreiten einer vorgegebenen Drehzahlabfallgeschwindigkeit über einen bestimmten Drehzahlbereich erzeugt, ist in Fig. 2 dargestellt. Der von den induktiven Meßfühlern 10a bzw. lOb kommende Drehzahl-Istwert nF wird zunächst in einem bekannten Frequenz/Spannungs-Converter 110 in eine analoge Gleichspannung nV umgesetzt, Dieses Gleichspannungssignal wird über eine Leitung 111 einem ersten Komparator 121 zugeführt, in welchem das dem Drehzahl-Istwert entsprechende Gleichstromsignal mit einem in einem Vergleichswertgeber 120 erzeugten Schaltsollwert VUG verglichen wird. Dieser Schaltsollwert kann über die Parametereingabe 14 eingestellt werden oder ist bei fester Zuordnung zu einer eintourigen Maschine vorprogrammiert. Wird im Komparator 121 die Unterschreitung einer Grenzdrehzahl festgestellt, so wird ein Ausgangs signal erzeugt, das über eine ODER-Verknüpfung 126 als Schaltsignal an den Ausgang 13 des Steuergeräts 12 angelegt wird.An embodiment of an analog operating control device 12, the a switching signal on line 13 both when falling below an absolute speed limit value related to the nominal speed as well as the Exceeding a predetermined speed drop speed over a certain The speed range is shown in FIG. 2. The one from the inductive probes 10a or 10b coming actual speed value nF is first used in a known frequency / voltage converter 110 converted into an analog DC voltage nV. This DC voltage signal is fed via a line 111 to a first comparator 121, in which the dem Speed actual value corresponding direct current signal with one in a comparison value transmitter 120 generated switching setpoint VUG is compared. This switching setpoint can be set via the parameter input 14 can be set or is with a fixed assignment to a pre-programmed single-speed machine. If in the comparator 121 the undershoot a limit speed detected, an output signal is generated, which is about an OR link 126 as a switching signal at output 13 of control device 12 is created.

Das den Drehzahl-Istwert darstellende analoge Gleichspannungssignal wird außerdem an einen zweiten Komparator 122 und eine Differenzierstufe 123 angelegt. Im Komparator 122 wird durch Vergleich mit einem zweiten, aus dem Vergleichswertgeber abgeleiteten Grenzwert VB ein Drehzahlbereich bestimmt, der bei abfallender Drehzahl durchlaufen werden muß, bevor ein Schaltsignal am Ausgang des Steuergeräts 12 entwickelt wird. Eine mit dem drehzahl abhängigen Signal auf der Leitung 111 beaufschlagte Differenzierstufe 123 differenziert die Änderung des Gleichspannungssignals über die Zeit und entwickelt am Ausgang ein Signal Anv, das der Drehzahlabfallgeschwindigkeit proportional ist. In einem dritten Komparator 124 wird diese Drehlabfallgeschwindigkeit mit einem Grenzwert tV verglichen. Bei Überschreiten dieses Geschwindigkeitsgrenzwerts wird am Ausgang des Komparators 124 ein Signal erzeugt. Eine UND-Verknüpfung 125 sorgt dafür, daß das Ausgangs signal des Komparators 124 nur dann zum Ausgang des Steuergeräts 12 durchgelassen wird, wenn die vom Komparator 122 ermittelte Zusatzbedingung des bestimmten Drehzahlbereichs erfüllt ist, d. h. an beiden Eingängen der Verknüpfungsschaltung ein Signal ansteht.The analog DC voltage signal representing the actual speed value is also applied to a second comparator 122 and a differentiating stage 123. In the comparator 122, by comparison with a second, from the comparison value transmitter derived limit value VB determines a speed range, which with decreasing speed must be run through before a switching signal at the output of the control unit 12 develops will. One with the speed-dependent signal on line 111 applied Differentiating stage 123 differentiates the change in the DC voltage signal the time and develops a signal Anv at the output, which corresponds to the speed of speed decrease is proportional. In a third comparator 124, this rate of decrease in rotation is determined compared with a limit value tV. When this speed limit is exceeded a signal is generated at the output of the comparator 124. An AND link 125 ensures that the output signal of the comparator 124 only then is let through to the output of the control unit 12 when the comparator 122 determined additional condition of the specific speed range is fulfilled, d. H. at a signal is present at both inputs of the logic circuit.

Der Ausgang der Verknüpfungsschaltung 125 ist über eine ODER-Verknüpfung mit dem Ausgang 13 des Steuergeräts 12 verbunden. Die Anordnung ist daher sogatroffen, daß das Schaltsignal am Ausgang 13 sowohl bei einem vorgegebenen Drehzahlabfall (Komparator 121) als auch bei einer vor gegebenen Drehzahlabfallgeschwindigkeit innerhalb eines bestimmten Drehzahlbereichs (UND-Verknüpfung 125) erzeugt wird.The output of the logic circuit 125 is via an OR operation connected to the output 13 of the control unit 12. The order is therefore affected, that the switching signal at the output 13 both at a predetermined speed drop (Comparator 121) as well as at a given speed drop rate before is generated within a certain speed range (AND link 125).

Selbstverständlich stellt der in Fig. 2 schematisch dargestellte Aufbau des Steuergeräts 12 nur ein Ausführungsbeispiel dar; in der Regelungstechnik sind viele Möglichkeiten bekannt, um ein Schaltsignal schlagartig auszulösen, wenn eine hier durch die Drehzahl gebildete Meßgröße oder eine Meßgrößenänderung bestimmte Sollwerte über- oder unterschreitet. Die Parametereingabe kann auch durch geeignete Handeinstellung erfolgen.It goes without saying that the structure shown schematically in FIG. 2 represents of the control unit 12 is only one embodiment; in control engineering many possibilities known to trigger a switching signal suddenly when a measured variable formed here by the speed or a change in the measured variable determined Setpoints above or below. The parameters can also be entered using suitable Manual adjustment.

Claims (18)

Patentansprüche le Verfahren zur Überlastsicherung von Maschinen, insbesondere von Gewinnungs- und Förderanlagen des Bergbaus, wobei im Überlastfall ein Schaltvorgang ausgelöst wird, durch den der Übertragungszug zur Arbeitsmaschine unterbrochen und/oder die Antriebsmaschine stillgesetzt und gegebenenfalls eine Bremseinrichtung wirksam wmacht wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß der Drehzahl-Istwert der Antriebsmaschine laufend gemessen und in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Abfall des Drehzahl-Istwerts ein den Schaltvorgangs auslösendes Schaltsignal entwickelt wird. Claims le method for overload protection of machines, in particular of extraction and conveyor systems in the mining industry, whereby in case of overload a switching process is triggered by which the transmission train to the work machine interrupted and / or the prime mover shut down and possibly a Braking device will be effective, that is not indicated that the actual speed value of the drive machine is continuously measured and dependent from a predetermined drop in the actual speed value, one that triggers the switching process Switching signal is developed. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltsignal entwickelt wird, wenn der Drehzahl-Istwert unter einen vorgegebenen Drehzahl grenzwert absinkt und/oder eine vorgegebene Drehzahländerungsgeschwindigkeit bei abnehmender Drehzahl überschritten wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the switching signal is developed when the actual speed value is below a specified speed limit value decreases and / or a predetermined speed change speed with decreasing Speed is exceeded. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus der jeweiligen Nenndrehzahl der Antriebsmaschine wenigstens ein Schaltsollwert abgeleitet und laufend oder periodisch mit dem jeweiligen Drehzahl-Istwert zur Entwicklung des Schaltsignals verglichen wird.3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that from derived from the respective nominal speed of the drive machine at least one switching setpoint and continuously or periodically with the respective actual speed value for development of the switching signal is compared. 4. Verfahren nach einem der Anspruche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahländerungsgeschwindigkeit mit einem vorgegebenen Geschwindigkeitsgrenzwert verglichen wird, daß zusätzlich der Drehzahl abfall erfaßt und mit einem bestimmten Drehzahlbereich verglichen wird und daß das Schaltsignal nur dann entwickelt wird, wenn sowohl der vorgegebene Geschwindigkeitsgrenzwert als auch der bestimmte Drehzahlbereich überschritten werden, wodurch die Auslösung der Schaltvorgangs bei kurzfristigen und unschädlichen Überlastungen verhindert wird.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that that the speed of change of speed with a predetermined speed limit value it is compared that in addition the speed drop is detected and with a certain Speed range is compared and that the switching signal is only developed when both the specified speed limit value as well as the specific speed range exceeded thereby triggering the switching process in the event of short-term and harmless Overloads is prevented. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem aufgrund der Überlastung einer Antriebseinheit entwickelten Schaltsignal alle Antriebseinheiten von mehrmotorigen Antrieben abgeschaltet und/oder abgetrennt werden.5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that that with the switching signal developed due to the overload of a drive unit all drive units of multi-motor drives switched off and / or disconnected will. 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehzahl-Istwert induktiv gemessen wird.6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that that the actual speed value is measured inductively. 7. Überlastsicherungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Drehzahlmeßgerät (10, 11) zur laufenden Messung der Drehzahl einer Antriebsmaschine (1) oder einer mit dieser mechanisch starr gekuppelten Getriebestufe (2, 20) vorgesehen ist, daß dem Drehzahlmeßgerät ein Steuergerät (12) nachgeschaltet ist, das in Abhängigkeit von einem vorgegebenen Abfall des Drehzahl-Istwerts (nF) ein eine Überlastbedingung kennzeichnendes Schaltsignal erzeugt, und daß das Schaltsignal wenigstens einer den Schaltvorgang auslösenden Schaltvorrichtung (5) zuführbar ist.7. Overload protection arrangement for carrying out the procedure according to one of claims 1 to 6, characterized in that at least one speed measuring device (10, 11) for the ongoing measurement of the speed of a prime mover (1) or a with this mechanically rigidly coupled gear stage (2, 20) is provided that the tachometer is followed by a control unit (12) which is dependent on from a predetermined drop in the actual speed value (nF) an overload condition characteristic switching signal generated, and that the switching signal at least one the switching device triggering the switching process (5) can be supplied. 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (12) so ausgebildet ist, daß es auf eine einer vorgegebenen Drehzahlabfallgeschwindigkeit entsprechende Änderungsgeschwindigkeit j nv) des Meßsignals (nv) anspricht und das Schaltsignal erzeugt.8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the control device (12) is designed so that it is at a predetermined speed drop rate corresponding rate of change j nv) of the measurement signal (nv) responds and that Switching signal generated. 9. Anordnung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (12) wenigstens eine Eingabeschaltung (14) zur Parameter- bzw. Bezugsgrößeneingabe und einen Sollwertgeber (120) aufweist der aus den über die Eingabeschaltung eingegebenen Parametern bzw. Bezugsgrößen Schaltsollwerte als Vergleichswerte für die drehzahl abhängigen Istwerte (nv, Anv) bildet.9. Arrangement according to claim 7 or 8, characterized in that the Control device (12) has at least one input circuit (14) for entering parameters or reference variables and a setpoint generator (120) which is entered from the input via the input circuit Parameters or reference values switching setpoints as comparison values for the speed dependent actual values (nv, Anv). 10. Anordnung nach Anspruch 9 zur Verwendung bei mehrtourigen Antriebsmotoren, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingabeschaltung (14) des Steuergeräts (12) mit dem Drehzahlsteller (16) des Antriebsmotors (1) derart gekoppelt ist, daß die jeweilige Nenndrehzahl automatisch als Parameter für die Entwicklung des oder der Schaltsollwerte eingegeben wird.10. Arrangement according to claim 9 for use in multi-speed drive motors, characterized in that the input circuit (14) of the control device (12) with the speed controller (16) of the drive motor (1) is coupled in such a way that the respective Nominal speed automatically as a parameter for the development of the switching setpoint (s) is entered. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Drehzahlmeßgerät einen induktiv arbeitenden Meßfühler (10)aufweist, an dessen Ausgang ein drehzahlabhängig frequenzmoduliertes Wechselstromsignal (nF) erzeugt wird.11. Arrangement according to one of claims 7 to 10, characterized in that that the speed measuring device has an inductive measuring sensor (10), on whose Output generates an alternating current signal (nF) that is frequency-modulated as a function of the speed will. 12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß als Ausgangsstufe des Meßgeräts (10, 11) oder als Eingangsstufe des Steuergeräts (12) ein Frequenz/Spannungs-Converter (110) vorgesehen ist, der das frequenzmodulierte Eingangssignal (nF) in ein spannungsveränderliches analoges Ausgangssignal (nv) umsetzt, und daß das Steuergerät (12) wenigstens einen analog arbeitenden Komparator (121, 122, 124) aufweist, dessen einer Eingang mit dem Converterausgang und dessen anderer Eingang mit einem Ausgang eines einen Schaltsollwert bildenden Vergleichswertgebers (120) verbunden ist, wobei die Anordnung so getroffen ist, daß das Schaltsignal ausgelöst wird, wenn das dem Drehzahl-Istwert entsprechende spannungsveränderliche Signal (nv) bei abfallender Drehzahl einen vorgegebenen Grenzwert (VUG) unterschreitet.12. The arrangement according to claim 11, characterized in that the output stage of the measuring device (10, 11) or, as an input stage of the control device (12), a frequency / voltage converter (110) is provided, which converts the frequency-modulated input signal (nF) into a voltage-variable analog output signal (nv) converts, and that the control unit (12) at least one analog operating comparator (121, 122, 124), one input of which with the converter output and its other input with an output of a switching setpoint forming comparison value transmitter (120) is connected, the arrangement being made is that the switching signal is triggered when the corresponding to the actual speed value voltage-variable signal (nv) with falling speed a predetermined limit value (VUG) falls below. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß dem Converter (110) eine das drehzahlabhängige Eingangssignal (nv) bei abfallender Drehzahl über die Zeit differenzierende Differenzierstufe (123) nachgeschaltet ist, deren der Drehzahländerungsgeschwindigkeit entsprechendes Ausgangssignal (ans) in einem Komparator (124) mit einem vom Vergleichswertgeber (120) gelieferten Schaltsollwert (V) verglichen wird.13. The arrangement according to claim 12, characterized in that the converter (110) the speed-dependent input signal (nv) when the speed drops the time differentiating differentiating stage (123) is connected downstream, whose the Speed change rate corresponding output signal (ans) in a comparator (124) is compared with a switching setpoint (V) supplied by the comparison value transmitter (120) will. 14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (12) eine den Drehzahlabfallbereich überwachende Schaltung (122) aufweist, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Drehzahlabfallbereichs ein Steuersignal erzeugt, und daß das Steuersignal und das in Abhängigkeit von einer vorgegebenen Drehzahlabfallgeschwin digkeit erzeugte Signal einer UND-Verknüpfungsschaltung (125) zuführbar sind, die nur bei gleichzeitigem Anstehen ihrer beiden Eingangssignale des Schaltsignal erzeugt.14. Arrangement according to claim 13, characterized in that the control device (12) has a circuit (122) which monitors the speed drop range and which at A control signal is generated when a specified speed drop range is exceeded, and that the control signal and the function of a predetermined speed drop rate The signal generated by an AND logic circuit (125) can be fed to the generated only when their two input signals of the switching signal are present at the same time. 15. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät (12) einen Mikroprozessor enthält und daß ein Meßumformer (11) zum Digitalisieren des drehzahlabhängigen Meßsignals (nF) vorgesehen ist.15. Arrangement according to one of claims 7 to 11, characterized in that that the control unit (12) contains a microprocessor and that a measuring transducer (11) is provided for digitizing the speed-dependent measurement signal (nF). 16. Anordnung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß dem Mikroprozessor ein programmierbarer Speicher zur Parametereingabe zugeordnet ist.16. The arrangement according to claim 15, characterized in that the microprocessor a programmable memory is assigned for entering parameters. 17. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren Antrieben (la, lb) zugeordnete Drehzahlmeßgerate (lOa, 11; lOb, 11) mit einem gemeinsamen Steuergerät (12) gekoppelt sind und daß das bei Überlast vom Steuergerät (12) entwickelte Schaltsignal über zugehörige Schaltvorrichtungen (5a, 5b) auf alle Antriebe wirkt.17. Arrangement according to one of claims 7 to 11, characterized in that that several drives (la, lb) assigned speed measuring devices (lOa, 11; lOb, 11) are coupled to a common control unit (12) and that the overload of the Control unit (12) developed switching signal via associated switching devices (5a, 5b) acts on all drives. 18. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß mehreren mechanisch starr gekuppelten Antriebseinheiten (1) ein Drehzahlmeßgerät (10) zugeordnet ist.18. Arrangement according to one of claims 7 to 11, characterized in that that several mechanically rigidly coupled drive units (1) a speed measuring device (10) is assigned.
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