DE3814342A1

DE3814342A1 - Device for braking a moving body unguided in the direction of movement

Info

Publication number: DE3814342A1
Application number: DE19883814342
Authority: DE
Inventors: Hubertus Dr Ing Murrenhoff; Markus Dr Ing Haarhaus
Original assignee: Kleinewefers GmbH; Barmag AG; Barmag Barmer Maschinenfabrik AG
Current assignee: Kleinewefers GmbH; Oerlikon Barmag AG
Priority date: 1987-05-09
Filing date: 1988-04-28
Publication date: 1988-11-24

Abstract

Freely moving bodies such as, for example, rolling or runaway vehicles, round packages, are normally braked by allowing the bodies to impact on a resiliently supported catching element. By this means alone the body receives a considerable shock and it is moreover necessary that the potential energy capable of being stored in the springing is larger than the kinetic energy of the body. Bodies with larger energies or velocities can be braked without pressure and shock if the catching element (6) is set into motion in the direction of motion of the body (1) by means of a catching drive (4, 5) on the approach of the body (1), in such a way that the catching element and the body reach the same position and velocity at a fixed instant. The catching element (6) is subsequently braked with dissipation of the movement energy. By means of sensors (12, 13, 31), the catching drive (4, 5) can, if necessary, be set into motion with a specific movement rule corresponding to the proximity and/or the velocity of the body. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Abbremsen eines sich bewegenden, in Bewegungsrichtung ungeführten Körpers nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a device for braking a moving body that is not guided in the direction of movement according to the preamble of claim 1.

Bei derartigen sich bewegenden Körpern kann es sich um Wagen, Schlitten, Wickelrollen für Draht, Fäden, Warenbahnen oder dgl. oder um sonstige infolge ihrer potentiellen oder kine tischen Energie sich frei bewegende Körper handeln, die an einer bestimmten Stelle zum Stillstand gebracht werden sollen. Als Fangelement dienen bekannterweise Prellböcke oder Stoßdämpfer, die die Bewegung des Körpers durch Feder- und Dämpfkräfte auffangen und die kinematische Energie vernichten.Such moving bodies can be carriages, Carriage, winding rolls for wire, threads, webs or Like. Or other due to their potential or kine tables energy free moving bodies that act on be brought to a standstill at a certain point should. Bumpers or are known to serve as catch elements Shock absorber that the movement of the body by spring and Catch damping forces and destroy the kinematic energy.

Hierbei wird in dem Augenblick, in dem der bewegte Körper auf das Fangelement auftrifft, bereits eine Ruck- und Stoßbe lastung auf den Körper ausgeübt, die bei empfindlichen Körpern, Materialien oder Inhalten des bewegten Körpers zu Schädigungen führen kann. Ferner hängt die Größe der zu vernichtenden Energie ab von den ausübbaren Federkräften und Dampfkräften sowie von dem Feder- bzw. Dämpfungsweg. Es kann also vorkommen, daß einerseits der zur Verfügung stehende Feder- und Dämpfungsweg nicht zur Verrichtung der kinetischen Energie ausreicht. In diesem Falle kommt es am Ende des Federweges zum Aufprall des Fangelements und des Körpers auf einen Anschlag. Es kann andererseits vorkommen, daß der zur Verfügung stehende Feder- und Dämpfungsweg nicht vollständig ausgenutzt wird. In diesem Falle werden unnötig hohe Brems kräfte auf den Körper ausgeübt.This occurs at the moment when the body moves on the catch element hits, already a jerk and bump load exerted on the body at sensitive Bodies, materials or contents of the moving body Can cause damage. Furthermore, the size of the depends devastating energy from the exertable spring forces and Steam forces and the spring or damping path. It can So on the one hand there is the one available Spring and damping travel not to perform the kinetic Enough energy. In this case it comes at the end of the Travel to the impact of the catch element and the body a stop. On the other hand, it can happen that the Available spring and damping travel is not complete is exploited. In this case, unnecessarily high braking forces exerted on the body.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung mit einem nachgiebig bewegbaren Fangelement so auszugestalten, daß bei der ersten Berührung zwischen Körper und Fangelement keine unzulässigen Belastungen auf den Körper ausgeübt werden und daß im übrigen stets der gesamte zur Verfügung stehende Bremsweg ausgenutzt werden kann, um die kinetische Energie des Körpers zu vernichten. Andererseits soll auch vermieden werden, daß der Bremsweg nicht zur Vernichtung der kine matischen Energie ausreicht.The object of the invention is a device with a Completely movable catch element so that at the first contact between body and catch element none impermissible loads are exerted on the body and that the rest of the whole is always available Braking distance can be exploited to the kinetic energy to destroy the body. On the other hand should also be avoided be that the braking distance does not destroy the kine sufficient energy.

Die Lösung der Aufgabe ergibt sich aus Anspruch 1. Durch die Erfindung werden unzulässige Ruck- und Stoßbelastungen vermieden. Dies wird dadurch erreicht, daß das Fangelement durch einen Fangantrieb bereits vor der Berührung mit dem Körper derart in Bewegung gesetzt wird, daß der Körper das Fangelement zwar einholt, daß jedoch im Augenblick des ersten Kontakts die Geschwindigkeit des Fangelementes und des Körpers im wesentlichen gleich sind.The solution to the problem arises from claim 1 Invention becomes impermissible jerk and shock loads avoided. This is achieved in that the catch element by a catch drive even before contact with the Body is set in motion so that the body Catching element catches up, but at the moment of the first Contact the speed of the catch element and the Body are essentially the same.

Es wird also vorgesehen, daß der Fangantrieb nach einem geeigneten Bewegungsgesetz betrieben wird.It is therefore provided that the catch drive after a suitable motion law is operated.

Sofern die Geschwindigkeit des Körpers vorgegeben ist, kann zur Erreichung des Erfindungsziels das Bewegungsgesetz des Fangantriebes fest vorgegeben werden. Dabei wird das Bewe gungsgesetz so ausgelegt, daß der Körper mit dem Fangelement stoßfrei und/oder ruckfrei, jedenfalls aber stoßarm und/oder ruckarm in Berührung gerät.If the speed of the body is specified, can the motion law of the Catch drive are fixed. The Bewe law designed so that the body with the catch element bump-free and / or jerk-free, but in any case low-impact and / or comes into contact with little jerk.

In diesem Falle ist zur Steuerung des Fangantriebes lediglich ein ortsfester Sensor erforderlich, der die Annäherung des Körpers erfaßt und den Fangantrieb rechtzeitig auslöst.In this case it is only for controlling the catching drive a fixed sensor is required, which the proximity of the Body detected and the catch drive triggers in time.

Die Geschwindigkeit kann immer dann als vorgegeben betrachtet werden, wenn sie für alle Betriebssituationen durch Berech nung oder Versuch vorermittelt werden kann. The speed can then always be considered as predetermined if they are calculated for all operating situations by calculation can be determined beforehand.

Wo das nicht der Fall ist, ist nach einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß eine Meßeinrichtung für die Geschwindigkeit des Körpers vorhanden ist, durch die das Bewegungsgesetz des Fangantriebes für das Fangelement ein stellbar ist. Diese Ausführung genügt immer dann, wenn aus der gemessenen Geschwindigkeit extrapoliert werden kann auf den Zeitpunkt, zu dem der Körper von dem Fangelement gefangen werden soll.Where this is not the case, according to one embodiment, the Invention provided that a measuring device for Speed of the body is present, through which the Law of motion of the catch drive for the catch element is adjustable. This version is always sufficient if from the measured speed can be extrapolated to the time at which the body is caught by the capture element shall be.

Insbesondere bei Körpern von nicht vorhersagbarer Größe, Form, Masse, Gewicht wird vorgesehen, daß ein Sollwertverlauf des Abstandes zwischen dem Fangelement und dem Körper vorge geben, der Abstand laufend gemessen und der Fangantrieb durch Vorgabe der Differenz zwischen dem gemessenen Abstand und dem Sollwertverlauf des Abstandes gesteuert wird. Der Sollwert verlauf kann in Abhängigkeit von der Zeit zwischen dem Ingangsetzen des Fangantriebes und dem vorgesehenen Treff zeitpunkt vorgegeben werden. Wenn stets mit einer konstanten Geschwindigkeit des Körpers gerechnet werden kann, wird der Sollwert nach festem Zeittakt abgerufen. Es ist jedoch auch möglich und vorgesehen, die Geschwindigkeit zu messen und einem Rechner aufzugeben, durch den sodann der Sollwert entsprechend dem vorgegebenen Sollwertverlauf des Abstandes bestimmt und danach die Bewegung des Fangantriebes bestimmt wird.Especially with bodies of unpredictable sizes, Shape, mass, weight is provided that a setpoint course of the distance between the catch element and the body the distance measured continuously and the catching drive through Specification of the difference between the measured distance and the Setpoint course of the distance is controlled. The setpoint can vary depending on the time between the Start the catch drive and the intended meeting be specified at the time. If always with a constant Speed of the body can be counted Setpoint retrieved after a fixed time cycle. However, it is also possible and intended to measure the speed and a computer, through which the setpoint according to the specified setpoint profile of the distance determined and then determined the movement of the catch drive becomes.

Eine von der Geschwindigkeit des Körpers unabhängige Vorgabe des Sollwertverlaufes des Abstandes erhält man dadurch, daß der Sollwertverlauf nicht zeitlich, sondern streckenmäßig vorgegeben wird, und zwar entweder in Abhängigkeit von der Bewegungstrecke des Fangelementes zwischen dem Ingangsetzen des Fangantriebes und dem Auftreffen des Körpers oder von der Bewegungsstrecke des Körpers zwischen seiner ersten Erfassung und seinem Auftreffen auf das Fangelement. In diesen Fällen wird also der Sollwertverlauf des Abstandes über einer dieser Bewegungsstrecken vorgegeben und der jeweilige Sollwert in Abhängigkeit von der gemessenen Absolutlage des Fangele mentes bzw. Körpers abgerufen, mit dem gemessenen Istwert verglichen und danach die Geschwindigkeit des Fangantriebs bzw. Fangelementes gesteuert.A requirement that is independent of the speed of the body the course of the setpoint value of the distance is obtained in that the course of the setpoint is not timed, but in terms of distance is specified, either depending on the Movement distance of the catching element between the starting of the catch drive and the impact of the body or of the Range of movement of the body between its first detection and its impact on the catch element. In these cases So the setpoint curve of the distance over one of these Movement distances specified and the respective setpoint depending on the measured absolute position of the Fangele mentes or body, with the measured actual value compared and then the speed of the catch drive or catch element controlled.

Die Erfindung sieht weiterhin vor, die kinetische Energie ruck- und stoßfrei zu vernichten, in dem für das Abbremsen des Körpers ein Geschwindigkeits- oder Wegeverlauf nach einer vorgegebenen Funktion steuerbar oder regelbar ist. Vor allem ist die Bremskraft in Abhängigkeit von der Masse und/oder der Geschwindigkeit des Körpers einstellbar. Es ist ersichtlich, daß diese Einstellung nicht nur kontinuierlich, sondern auch stufenweise erfolgen kann, abhängig von der Empfindlichkeit des Körpers und seiner Fähigkeit, Bremsbelastungen ohne Schädigung aufzunehmen.The invention further provides the kinetic energy annihilate smoothly and smoothly by braking the Body a speed or path course after one predetermined function can be controlled or regulated. Especially is the braking force depending on the mass and / or the Body speed adjustable. It can be seen that this attitude is not only continuous, but also can be done gradually depending on the sensitivity of the body and its ability to withstand brake loads without Record damage.

Die Masse kann durch Wiegen oder Berechnung vorherbestimmt und im Sollverlauf der Bremskraft berücksichtigt werden. Bei Gütern mit wechselnder Masse kann zur Erfassung der Masse insbesondere eine Wiegeeinrichtung vorgesehen sein, die die Bremskraft steuert.The mass can be predetermined by weighing or calculation and be taken into account in the course of the braking force. At Goods with changing mass can be used to record the mass in particular, a weighing device can be provided which the Braking force controls.

Der Fangantrieb kann insbesondere als pneumatischer oder hydraulischer Zylinder ausgestaltet werden. In diesem Falle ergibt sich eine sehr einfache Einstellmöglichkeit dadurch, daß der Zylinder einen einstellbaren Drosselablaß erhält, der fest einstellbar oder durch den Meßwert der Wiegeeinrichtung bzw. Geschwindigkeits-Meßeinrichtung einstellbar ist. Der Drosselablaß kann vor allem ein einstellbares Druckbegren zungsventil sein.The catch drive can in particular as a pneumatic or hydraulic cylinder can be designed. In this case A very simple setting option results from that the cylinder receives an adjustable throttle relief that permanently adjustable or by the measured value of the weighing device or speed measuring device is adjustable. The Above all, throttle relief can be regulated by an adjustable pressure control valve.

Eine ruck- und stoßfreie Abbremsung läßt sich insbesondere dadurch erzielen, daß für die Bremskraft eine geeignete Soll wertfunktion vorgegeben wird und daß die Bremse, z. B. Drossel oder Druckbegrenzungsventil, entsprechend dieser Sollwert funktion steuerbar oder regelbar ist. A jolt-free and shock-free braking can be done in particular thereby achieve that a suitable target for the braking force value function is specified and that the brake, for. B. throttle or pressure relief valve, according to this setpoint function can be controlled or regulated.

In die Sollwertfunktion kann insbesondere ein vorgegebener Geschwindigkeitsverlauf für den abzubremsenden Körper aufge nommen werden. Dabei erfolgt die Steuerung vor allem aber so, daß der zur Verfügung stehende Bremsweg voll ausgenutzt wird, so daß die Bremskräfte klein gehalten werden können. Dem Bremsweg steht eine vorgegebene Bremszeit gleich. Die Brems kraft kann auch konstant vorgegeben werden.In particular, a predefined one can be included in the setpoint function Speed curve for the body to be braked up be taken. The control is mainly done that the available braking distance is fully used, so that the braking forces can be kept small. The Braking distance equals a predetermined braking time. The brake force can also be specified constantly.

In dieser Ausgestaltung liegt der Erfindung der Gedanke zugrunde, daß nach dem ruck- und stoßfreien Auffangen des Körpers durch das Fangelement der Erfindungszweck nur dann in idealer Weise erreicht wird, wenn für das Abbremsen des Körpers ein Geschwindigkeits- oder Wegeverlauf nach einer vorgegebenen Funktion steuerbar oder regelbar ist.In this embodiment, the idea of the invention lies based on the fact that after the smooth and shock-free collection of the Body through the catch element of the purpose of the invention only then is ideally achieved when for braking the Body a speed or path course after one predetermined function can be controlled or regulated.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen beschrieben.In the following the invention based on execution described examples.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele mit folgenden Besonderheiten dargestelltIn the drawing are exemplary embodiments with the following Peculiarities shown

Fig. 1 Steuerung des Fangelementes nach einem fest vorgege benen Bewegungsgesetz; Fig. 1 control of the catch element according to a pre-specified motion law;

Fig. 2 Steuerung des Fangelementes nach einem in Abhängig keit von der Geschwindigkeit des Körpers vorgegebenen Bewegungsgesetz; Fig. 2 control of the catch element according to a given speed depending on the speed of the body movement law;

Fig. 3 Steuerung des Fangelementes in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Körper und Fangelement über der Absolutlage des Fangelementes; FIG. 3 shows control of the coupling element in dependence on the distance between body and catch element on the absolute position of the catch element;

Fig. 4 Steuerung des Fangelementes in Abhängigkeit von dem Abstand zwischen Fangelement und Körper über der Absolutlage des Körpers; FIG. 4 shows control of the coupling element in dependence on the distance between the catch element and the body about the absolute position of the body;

Fig. 5 den Verlauf der Geschwindigkeiten. Fig. 5 shows the course of the speeds.

Die Ausführungsbeispiele beziehen sich auf eine Rolle, die auf einer schiefen Ebene abläuft. Die Erfindung kann sich jedoch auch auf andere bewegte Körper sowie auf andere Mittel zur Beschleunigung des Körpers beziehen. The exemplary embodiments relate to a role that takes place on an inclined plane. The invention can but also on other moving bodies and other means refer to the acceleration of the body.

Für alle dargestellten Ausführungsbeispiele gilt:
Ein Körper 1, nämlich eine Warenrolle, rollt auf einer schiefen Ebene 2 ab. Der abrollende Körper wird durch einen Prellbock 3 in einer vorgegebenen Endlage 25 zum Stehen gebracht. Der Prellbock 3 besteht aus folgenden Elementen:
Der Hydraulikkolben 5 ist in dem Hydraulikzylinder 4 beweg lich. Mittels Kolbenstange 24 ist Fangelement 6 an dem Kolben 5 befestigt. Die Zylinder-Kolben-Einheit 4, 5 wird im Rahmen dieser Anmeldung als Fangantrieb bezeichnet. Der Zylinder 4 besitzt einen Einlaß 27 und einen Einlaß 28. Die Einlässe 27, 28 sind in jeweils einem der Endbereiche des Zylinders ange ordnet. Durch Einlaß 27 wird der Kolben mit Öl beaufschlagt, um den Kolben 5 und das Fangelement 6 in Bewegungsrichtung des Körpers 1 in Bewegung zu setzen. Durch Einlaß 28 wird der Kolben 5 mit Öl beaufschlagt, um den Kolben 5 und das Fang element 6 zurückzufahren. Bremsauslaß 29 besitzt eine noch zu beschreibende Drossel in Form eines Druckbegrenzungsventils 17, das in den Tank 30 mündet. Bremsauslaß 29 dient bei der Fang- und Bremsbewegung dem gesteuerten oder geregelten Ablaß des Öls, das sich in dem Zylinder 4 befindet und nach der Berührung des Körpers 1 und des Fangelementes 6 infolge der kinetischen Energie des Körpers 1 aus dem Zylinder ausgepreßt wird.The following applies to all of the exemplary embodiments shown:
A body 1 , namely a roll of goods, rolls on an inclined plane 2 . The rolling body is brought to a standstill by a buffer 3 in a predetermined end position 25 . The bumper 3 consists of the following elements:
The hydraulic piston 5 is movable in the hydraulic cylinder 4 . The catch element 6 is fastened to the piston 5 by means of the piston rod 24 . The cylinder-piston unit 4, 5 is referred to in the context of this application as a catch drive. The cylinder 4 has an inlet 27 and an inlet 28 . The inlets 27, 28 are each arranged in one of the end regions of the cylinder. Oil is applied to the piston through inlet 27 in order to set the piston 5 and the catch element 6 in the direction of movement of the body 1 . Through inlet 28 , the piston 5 is charged with oil to retract the piston 5 and the catch element 6 . Brake outlet 29 has a throttle to be described in the form of a pressure relief valve 17 which opens into the tank 30 . Brake outlet 29 is used in the catching and braking movement of the controlled or regulated discharge of the oil, which is located in the cylinder 4 and is pressed out of the cylinder after contact with the body 1 and the catching element 6 due to the kinetic energy of the body 1 .

Durch einen Positionssensor 13 wird eine vorgegebene Position des Körpers 1 zeitlich erfaßt und durch das Ausgangssignal des Sensors 13 der Fangantrieb in Bewegung gesetzt.A predetermined position of the body 1 is temporally detected and set by the output signal of the sensor 13 of the catch drive in motion by a position sensor. 13

In sämtlichen Ausführungsbeispielen wird der Körper 1 durch den Stoßdämpfer 3 in der Endposition 25 zum Stillstand gebracht.In all exemplary embodiments, the body 1 is brought to a standstill by the shock absorber 3 in the end position 25 .

Dabei gelten für sämtliche Ausführungsbeispiele die Bewe gungsabläufe, die in dem Diagramm nach Fig. 5, das für sämtliche Ausführungsbeispiele im wesentlichen identisch ist, dargestellt sind. Dabei sind auf der Ordinate die Geschwin digkeit des Körpers und des Fangelementes und auf der Abszisse die Betriebsstrecke S sowie die Teilstrecken darge stellt, die der Körper (Teilstrecke: k) und das Fangelement (Teilstrecke: f) zurücklegen.In this case, the movement sequences apply to all the exemplary embodiments, which are shown in the diagram according to FIG. 5, which is essentially identical for all exemplary embodiments. The ordinate shows the speed of the body and the catching element and the abscissa represents the operating distance S and the partial distances covered by the body (partial distance: k) and the catching element (partial distance: f) .

Kurvenzug I zeigt die Geschwindigkeit des Körpers 1 zwischen dem Punkt S 1 und dem Punkt S 3. S 1 bezeichnet den Punkt, in dem die Position des Körpers 1 durch Sensor 13 erfaßt wird, um das erfindungsgemäße Fangsystem in Gang zu setzen. S 3 bezeichnet den Punkt, in dem der Körper 1 das Fangelement 6 erstmalig berührt (Auftreffpunkt).Curve I shows the speed of body 1 between point S 1 and point S 3 . S 1 denotes the point at which the position of the body 1 is detected by sensor 13 in order to start the catching system according to the invention. S 3 denotes the point at which the body 1 touches the catch element 6 for the first time (point of impact).

Der Kurvenzug II bezeichnet die Geschwindigkeit des Fangele mentes 6 zwischen dem Punkt S 2 und dem Punkt S 3. S 2 bezeich net die Ruhelage des Fangelementes, in die das Fangelement mit Kolben 5 durch Beaufschlagung des Einlasses 28 gefahren worden ist. S 3 bezeichnet wiederum den Punkt, in dem der Körper 1 und das Fangelement 6 erstmalig aufeinandertreffen.The curve II denotes the speed of the Fangele element 6 between the point S 2 and the point S 3 . S 2 designates the rest position of the catch element, into which the catch element has been moved with piston 5 by acting on the inlet 28 . S 3 again designates the point at which the body 1 and the catch element 6 meet for the first time.

Kurvenzug III bezeichnet die gemeinsame Geschwindigkeit des Körpers 1 und des Fangelementes 6 nach dem Auftreffpunkt, d. h. zwischen dem Punkt S 3 und dem Punkt S 4. S 3 ist der Auftreffpunkt (s. oben). S 4 ist die Endlage (weiter oben mit 25 bezeichnet), in der der Körper 1 und das Fangelement 6 zum Stillstand gebracht werden.Curve III denotes the common speed of the body 1 and the catching element 6 after the point of impact, ie between the point S 3 and the point S 4 . S 3 is the point of impact (see above). S 4 is the end position (referred to above with 25 ) in which the body 1 and the catching element 6 are brought to a standstill.

Zur Funktion ist sämtlichen Ausführungsbeispielen gemeinsam, daß der Geschwindigkeitsverlauf II des Fangelementes so gesteuert oder geregelt wird, daß im Punkt S 3, in dem der Körper 1 auf das Fangelement 6 treffen soll, Fangelement und Körper im wesentlichen dieselbe Geschwindigkeit haben. Dadurch wird vermieden, daß der Körper 1 auf das Fangelement 6 aufprallt. Eine absolute Gleichheit der Geschwindigkeit ist nicht erforderlich. Vielmehr sollen lediglich unzulässige Stoß- und Ruckbelastungen vermieden werden. Vorgabe bzw. Erfassung der Geschwindigkeit I des Körpers 1 sowie der Geschwindigkeitsverlauf II des Fangelementes 6 werden durch das erfindungsgemäße Fangsystem bewirkt. Das Fangsystem wird im folgenden für die einzelnen Ausführungsbeispiele be schrieben.In terms of function, all the exemplary embodiments have in common that the speed profile II of the catching element is controlled or regulated in such a way that at point S 3 , in which the body 1 should meet the catching element 6 , the catching element and body have essentially the same speed. This prevents the body 1 from hitting the catch element 6 . Absolute equality of speed is not necessary. Rather, only impermissible shock and jerk loads should be avoided. Specification or detection of the speed I of the body 1 and the speed profile II of the catching element 6 are effected by the catching system according to the invention. The capture system is described below for the individual embodiments.

Der Geschwindigkeitsverlauf III wird durch eine gesteuerte Abbremsung des Fangelementes und in allen Ausführungsbei spielen durch eine gesteuerte Drossel/gesteuertes Druckbe grenzungsventil bewirkt. Die Einrichtungen für das gesteuerte Abbremsen werden nachfolgend als Bremssystem bezeichnet und für die einzelnen Ausführungsbeispiele gesondert be schrieben.The speed curve III is controlled by a Braking of the catching element and in all execution play through a controlled throttle / controlled pressure limit valve causes. The devices for the controlled Braking is referred to below as the braking system and be separate for the individual embodiments wrote.

Ferner gilt für alle Ausführungsbeispiele:
Wenn das Fangelement und der Körper die Endposition 25 = S 4 erreicht haben und wenn der Körper 1 aus dieser Endposition entfernt worden ist, wird das Fangelement 6 in seine Ruhe position S 2 zurückgefahren. Hierzu wird der Eingang 28 mit der Druckquelle 35 über Ventil 34 verbunden, wobei gleich zeitig Eingang 27 mit dem Tank verbunden wird.The following also applies to all exemplary embodiments:
When the catch element and the body have reached the end position 25 = S 4 and when the body 1 has been removed from this end position, the catch element 6 is moved back to its rest position S 2 . For this purpose, inlet 28 is connected to pressure source 35 via valve 34 , inlet 27 being connected to the tank at the same time.

The fishing system

Das Fangsystem nach Fig. 1 sieht eine Steuereinrichtung 14 vor, die über Umsetzer 15 den hydraulischen Druck im Einlaß 27 nach einem fest einprogrammierten Sollwert steuert. Die Sollwert-Vorgabe geschieht durch Speicher 21. Der Verlauf des Sollwertes, der für Speicher 21 schematisch dargestellt ist, entspricht dem Kurvenverlauf II der Fig. 5. Die Steuerein richtung 14 wird durch Sensor 13, eine Fotodiode, ange steuert. Diese Fotodiode 13 erfaßt erstmalig die Position des Körpers 1. Zu diesem Zeitpunkt wird also das Fangelement 6 nach der Sollwertvorgabe 21 mit Kurvenverlauf II in Betrieb gesetzt, so daß Körper 1 und Fangelement 6 zur gleichen Zeit und mit derselben Geschwindigkeit in der Position S 3 an langen. The catch system of FIG. 1 provides a control means 14 which controls the hydraulic pressure in the inlet 27 according to a permanently programmed setpoint via converter 15. The setpoint is specified by memory 21 . The course of the setpoint, which is shown schematically for memory 21 , corresponds to the curve II of FIG. 5. The Steuerein device 14 is controlled by sensor 13 , a photodiode. This photodiode 13 detects the position of the body 1 for the first time. At this point in time, the catch element 6 is put into operation according to the setpoint value 21 with curve profile II, so that the body 1 and catch element 6 are in position S 3 at the same time and at the same speed.

The catching system according to FIG. 2

Die Position des Körpers 1 wird erstmalig durch einen Sensor 12 und sodann durch einen Sensor 13 erfaßt. Die Sensoren 12 und 13 haben einen vorgegebenen Abstand. Die Zeitpunkte t 1 und t 2 ihrer Ausgangssignale werden einem Rechner 31 vorgege ben, der daraus entweder den Zeitraum T, den der Körper 1 für die Strecke zwischen den Sensoren 12 und 13 benötigt, oder aber die mittlere Geschwindigkeit vm ermittelt. Rechner 31 errechnet sodann aus diesen Werten - eventuell unter Vorgabe sonstiger Einflußfaktoren - den Bewegungsverlauf II des Köpers 1 zwischen den Punkten S 2 und S 3 und gibt dement sprechend ein Signal an Speicher 21. Dadurch macht Speicher 21 mit Hilfe dieses Signals eine Sollwertvorgabe, durch die gewährleistet wird, daß der Körper 1 und das Fangelement 6 zur gleichen Zeit im Punkt S 3 sind und hier identische Geschwindigkeit haben. Sensor 13, der zum zweiten Mal die Position des Körpers 1 erfaßt, dient gleichzeitig dazu, die Steuereinrichtung 14 auszulösen. Mit Hilfe der Sollwertvor gabe von Speicher 21 wird das Fangelement 6 mit dem zuvor berechneten Sollwert des Geschwindigkeitsverlaufes II gesteuert.The position of the body 1 is first detected by a sensor 12 and then by a sensor 13 . The sensors 12 and 13 have a predetermined distance. The times t 1 and t 2 of their output signals are given to a computer 31 , which either determines the time period T that the body 1 requires for the distance between the sensors 12 and 13 or the average speed vm . Computer 31 then calculates the movement course II of the body 1 between the points S 2 and S 3 from these values, possibly specifying other influencing factors, and accordingly sends a signal to the memory 21 . As a result, memory 21 uses this signal to make a setpoint specification which ensures that body 1 and catch element 6 are at point S 3 at the same time and have identical speeds here. Sensor 13 , which detects the position of body 1 for the second time, also serves to trigger control device 14 . With the help of the target value from memory 21 , the catch element 6 is controlled with the previously calculated target value of the speed profile II.

The catch system according to Fig. 3

In Speicher 21 ist die Funktion A = F (f) gespeichert. Darin ist A der sich ändernde Abstand zwischen dem Körper 1 und dem Fangelement 6 und f (s. Fig. 5) der Weg, den das Fangelement 6 zwischen seiner Ruheposition S 2 und der Fangposition S 3 zurücklegt. Der Weg f des Fangelementes 6 wird durch einen Sensor 22 für die Absolutlage des Fangelementes ermittelt. Hierzu besitzt der Sensor 22 eine Tastrolle 23, mit der die Bewegung der Kolbenstange 24 abgetastet wird. Durch das Ausgangssignal des Sensors 22 wird im Speicher 21 jeweils ein Sollsignal für den zugeordneten Sollwert des Abstandes A aufgerufen. Es ist ferner ein Abstandssensor 20 in dem Fang element 6 vorgesehen. Durch diesen Abstandsensor wird ständig der Istwert des Abstandes A zu dem Körper 1 gemessen. The function A = F (f) is stored in memory 21 . In this, A is the changing distance between the body 1 and the catching element 6 and f (see FIG. 5) the path that the catching element 6 travels between its rest position S 2 and the catching position S 3 . The path f of the catching element 6 is determined by a sensor 22 for the absolute position of the catching element. For this purpose, the sensor 22 has a sensing roller 23 with which the movement of the piston rod 24 is sensed. A target signal for the assigned target value of the distance A is called up in the memory 21 by the output signal of the sensor 22 . There is also a distance sensor 20 in the catch element 6 . The actual value of the distance A to the body 1 is continuously measured by this distance sensor.

Der Istwert wird mit dem Sollwert des Abstandes verglichen und das Differenzsignal der Steuereinrichtung 14 vorgegeben. Dadurch steuert die Steuereinrichtung 14 den Druck, mit dem der Kolben 5 über Eingang 27 des Zylinders 4 beaufschlagt wird in der Weise, daß der Abstand entsprechend der Vorgabe des Sollwertes im Punkte S 3 zu Null wird. Die Steuereinrich tung wird zum Zeitpunkt t 1, der von dem Sensor 13 durch Abtasten der Position des Körpers 1 angegeben wird, in Gang gesetzt.The actual value is compared with the target value of the distance and the difference signal of the control device 14 is specified. As a result, the control device 14 controls the pressure with which the piston 5 is acted upon via the input 27 of the cylinder 4 in such a way that the distance becomes zero in accordance with the specification of the desired value in point S 3 . The Steuereinrich device is started at time t 1 , which is indicated by the sensor 13 by sensing the position of the body 1 .

The catching system according to FIG. 4

Die Steuereinrichtung 14 steuert den Druck im Eingang 27 des Zylinders 4 in Abhängigkeit von der Sollwertvorgabe durch Speicher 21. Die Sollwertvorgabe umfaßt die Funktion A = F (k). Darin bedeutet A den Abstand zwischen dem Körper 1 und dem Fangelement 6 und k (s. Fig. 5) den Weg des Körpers 1 zwischen dem Punkt S 1 und dem Punkt S 3, also dem Zeitpunkt der ersten Erfassung durch Sensor 13 und dem Zeitpunkt des Auftreffens von Körper 1 auf Fangelement 6.The control device 14 controls the pressure in the input 27 of the cylinder 4 as a function of the setpoint specification by the memory 21 . The setpoint specification includes the function A = F (k) . A means the distance between the body 1 and the catching element 6 and k (see FIG. 5) the path of the body 1 between the point S 1 and the point S 3 , that is to say the time of the first detection by sensor 13 and the time the impact of body 1 on catch element 6 .

Der jeweilige Sollwert wird aus dem Speicher 21 abgerufen, indem durch Sensor 13, der die gesamte Strecke zwischen den Punkten S 1 und S 3 erfaßt, die jeweilige Absolutlage des Körpers 1 gemessen und dem Speicher 21 vorgegeben und dement sprechend ein Ausgangssignal A _soll erzeugt wird. Das Aus gangssignal A _soll wird mit dem Meßsignal A _ist des Abstands sensors 20 verglichen. Abstandssensor 20 ist an dem Fangele ment angebracht und mißt laufend den Abstand A _ist zwischen dem Fangelement 6 und dem Körper 1. Das Differenzsignal wird der Steuereinrichtung 14 zur Steuerung des Druckes dem Eingang 21 vorgegeben in der Weise, daß der Abstand entspre chend der Vorgabe des Sollwertes im Punkte S 3 zu Null wird. Die Steuereinrichtung wird zum Zeitpunkt t 1, der von dem Sensor 13 durch Abtasten der Position des Körpers 1 angegeben wird, in Gang gesetzt. The respective target value is called up from the memory 21 by measuring the respective absolute position of the body 1 by sensor 13 , which detects the entire distance between the points S 1 and S 3 , and is predetermined in the memory 21 and accordingly an output signal A Soll _is generated . From the input signal A _{is to} be A with the measurement signal of the distance sensor _is compared 20th Distance sensor 20 is attached to the management Fangele and continuously measures the distance A _is between the catch element 6 and the body. 1 The difference signal is given to the control device 14 for controlling the pressure at the input 21 in such a way that the distance corresponding to the specification of the desired value in point S 3 becomes zero. The control device is started at time t 1 , which is indicated by sensor 13 by scanning the position of body 1 .

The braking system

In der einfachsten Ausführung ist das Druckbegrenzungsventil 17 fest eingestellt, da auch hierdurch eine Kennlinie erziel bar ist, die einem sanften und gedämpften bremsen ent sprechend Kurvenzug III (Fig. 5) entspricht.In the simplest version, the pressure relief valve 17 is fixed, since this also makes it possible to achieve a characteristic curve which corresponds to a gentle and damped braking curve III ( FIG. 5).

Das Bremssystem nach Fig. 1 wird gesteuert durch die Brems steuereinrichtung 32 nach der Vorgabe des Speichers 33 für den Sollwert. Der Sollwert wird entsprechend dem Kurvenver lauf III nach Fig. 5 vorgegeben. Die Bremssteuereinrichtung 32 wird von der Steuereinrichtung 14 angesteuert und in Gang gesetzt, sobald der Punkt S 3 erreicht ist, d. h. sobald der Körper 1 und das Fangelement 6 in Berührung gekommen sind. Das Ausgangssignal der Bremssteuereinrichtung 32 wird einer Einstelleinrichtung 18 für das einstellbare Druckbegrenzungs ventil 17 vorgegeben. Die Einstelleinrichtung 18 kann ein üblicher Elektromagnet für die Verstellung hydraulischer Ventile, insbesondere Druckbegrenzungsventile sein. Durch Steuerung des Druckes im Zylinder 4 kann jeder beliebige Geschwindigkeitsverlauf für die Bewegung des Körpers und des Fangelementes zwischen den Punkten S 3 und S 4 (Endlage) ent sprechend der Sollwertvorgabe erzielt werden.The braking system of Fig. 1 is controlled by the brake control device 32 according to the specification of the memory 33 for the set value. The setpoint is given according to the curve III in FIG. 5. The brake control device 32 is controlled by the control device 14 and started as soon as the point S 3 is reached, ie as soon as the body 1 and the catching element 6 come into contact. The output signal of the brake control device 32 is a setting device 18 for the adjustable pressure relief valve 17 . The setting device 18 can be a conventional electromagnet for the adjustment of hydraulic valves, in particular pressure relief valves. By controlling the pressure in the cylinder 4 , any desired speed profile for the movement of the body and the catching element between the points S 3 and S 4 (end position) can be achieved accordingly to the target value.

The braking system of Fig. 2

Die Einstelleinrichtung 18 des Druckbegrenzungsventils 17 wird über Steuerleitung 19 durch Bremssteuereinrichtung 32 entsprechend einer Sollwertvorgabe durch Speicher 33 gesteuert. Der Speicher 33 ist dabei so programmiert, daß unterschiedliche Funktionen für den Geschwindigkeitsverlauf III abgerufen werden können. Dies geschieht bei dem Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 2 in Abhängigkeit von der Masse des Körpers 1, die zuvor gemessen wird. Hierzu ist eine Waage 7 vorgesehen. Die Waage 7 besteht aus dem Waageteller 8, der durch Waagefeder 9 abgestützt wird und dessen Weg durch Potentiometer 10 abgetastet wird. Das Ausgangssignal des Gebers 11 repräsentiert das Gewicht oder die Masse des Körpers 1. Die Sollwertvorgabe durch Speicher 33 und die dementsprechende Ansteuerung der Einstelleinrichtung 18 erfolgt so, daß die Drossel bzw. das Druckbegrenzungsventil bei großen Massen mit kleinem Drosselquerschnitt und bei kleineren Massen mit größerem Drosselquerschnitt geöffnet wird.The setting device 18 of the pressure limiting valve 17 is controlled via the control line 19 by the brake control device 32 in accordance with a setpoint specification by the memory 33 . The memory 33 is programmed so that different functions for the speed curve III can be called up. This occurs at the exporting approximately example of FIG. 2 in accordance with the mass of the body 1, which is measured beforehand. A scale 7 is provided for this. The balance 7 consists of the balance plate 8 , which is supported by balance spring 9 and whose path is sensed by potentiometer 10 . The output signal of the encoder 11 represents the weight or the mass of the body 1 . The setpoint specification by memory 33 and the corresponding actuation of the setting device 18 is carried out in such a way that the throttle or the pressure relief valve is opened for large masses with a small throttle cross-section and for smaller masses with a larger throttle cross-section.

Die Steuereinrichtung 32 wird wiederum durch ein Ausgangs signal der Steuereinrichtung 14 in Gang gesetzt, wenn sich der Körper 1 und das Fangelement 6 im Punkt S 3 berühren.The control device 32 is in turn set in motion by an output signal from the control device 14 when the body 1 and the catching element 6 touch at point S 3 .

The braking system of Fig. 3

Die Einstelleinrichtung 18 des Druckbegrenzungsventils 17 wird über Steuerleitung 19 durch Bremssteuereinrichtung 32 entsprechend einer Sollwertvorgabe durch Speicher 33 ge steuert. Der Speicher 33 ist dabei so programmiert, daß unterschiedliche Funktionen für den Geschwindigkeitsverlauf III abgerufen werden können. Dies geschieht bei dem Ausfüh rungsbeispiel nach Fig. 3 in Abhängigkeit von der Masse des Körpers 1, die zuvor gemessen wird. Hierzu ist eine Waage 7 vorgesehen. Die Waage 7 besteht aus dem Waageteller 8, der durch Waagefeder 9 abgestützt wird und dessen Weg durch Potentiometer 10 abgetastet wird. Das Ausgangssignal des Gebers 11 repräsentiert das Gewicht oder die Masse des Körpers 1.The adjusting device 18 of the pressure relief valve 17 is controlled via control line 19 by brake control device 32 in accordance with a setpoint specification by memory 33 . The memory 33 is programmed so that different functions for the speed curve III can be called up. This occurs at the exporting approximately example of FIG. 3 in accordance with the mass of the body 1, which is measured beforehand. A scale 7 is provided for this. The balance 7 consists of the balance plate 8 , which is supported by balance spring 9 and whose path is sensed by potentiometer 10 . The output signal of the encoder 11 represents the weight or the mass of the body 1 .

Zusätzlich wird die Sollwertvorgabe durch Speicher 33 beein flußt durch die Geschwindigkeit des Körpers 1. Hierzu wird die Geschwindigkeit des Körpers 1 durch Sensoren 12 und 13, die einen Abstand voneinander haben, und die jeweilige Position des Körpers 1 sowie durch Rechner 31 ermittelt. Das Ausgangssignal des Rechners 31 ist entweder die mittlere Geschwindigkeit des Körpers 1 zwischen den Sensoren 12 und 13 oder aber die Zeit T, die der Körper zur Zurücklegung des Abstandes zwischen den Sensoren 12 und 13 benötigt. In Abhängigkeit von diesem Ausgangssignal und in Abhängigkeit von der Masse erfolgt in Speicher 33 die Auswahl einer geeig neten vorprogrammierten Funktion für das Bremsdiagramm III, wobei die Ansteuerung der Einstelleinrichtung 18 für die Drossel bzw. das Druckbegrenzungsventil 17 so erfolgt, daß bei hoher Geschwindigkeit und großer Masse der Drosselquer schnitt klein und bei niedriger Geschwindigkeit bzw. kleiner Masse der Drosselquerschnitt groß ist. Auf diese Weise läßt sich erreichen, daß die zur Verfügung stehende Bremsstrecke zwischen den Punkten S 3 und S 4 stets ausgenutzt wird.In addition, the setpoint is influenced by memory 33 influenced by the speed of the body 1st For this purpose, the speed of the body 1 is determined by sensors 12 and 13 , which are at a distance from one another, and the respective position of the body 1 and by computer 31 . The output signal of the computer 31 is either the average speed of the body 1 between the sensors 12 and 13 or the time T that the body needs to cover the distance between the sensors 12 and 13 . Depending on this output signal and depending on the mass, the selection of a suitable preprogrammed function for the brake diagram III takes place in the memory 33 , the actuation of the setting device 18 for the throttle or the pressure relief valve 17 taking place in such a way that at high speed and high speed Mass of the throttle cross section is small and at low speed or small mass the throttle cross section is large. In this way it can be achieved that the available braking distance between points S 3 and S 4 is always used.

Die Steuereinrichtung 32 wird wiederum durch ein Ausgangssig nal der Steuereinrichtung 14 in Gang gesetzt, wenn sich der Körper 1 und das Fangelement 6 im Punkt S 3 berühren.The control device 32 is in turn started by an output signal of the control device 14 when the body 1 and the catching element 6 touch at point S 3 .

Das Bremssystem nach Fig. 4 ist mit dem Bremssystem nach Fig. 3 identisch. Auf die Beschreibung hierzu wird ver wiesen. The braking system according to FIG. 4 is identical to the braking system according to FIG. 3. Reference is made to the description of this.

REFERENCE SIGN LISTING 1 body, roll of goods
2 inclined plane
3 bumper
4 hydraulic cylinders
5 hydraulic pistons
6 catch element
7 scales
8 weighing plates
9 balance spring
10 potentiometers
11 Weight signal, encoder
12 photodiode
13 photodiode
14 control device
15 implementers
16 translators
17 throttle, pressure relief valve
18 Adjustment device
19 control line
20 distance sensor
21 Memory for setpoint specification
22 Sensor for the absolute position of the catch element
23 tracer roller
24 piston rod
25 end position
26 Memory for specification of the braking distance or braking time
27 inlet
28 inlet
29 brake outlet
30 tank
31 computers
32 brake control device
33 Memory for setpoint specification
34 valve
35 pressure source

Claims

1. A device for braking a moving, in the direction of movement unguided body ( 1 ) with a catch element ( 6 ) which is flexible for braking the body ( 1 ) in the direction of its movement, characterized in that the catch element ( 6 ) when the Body ( 1 ) is driven in the direction of movement of the body by a catch drive ( 4, 5 ) such that the catch element and body reach the same position and speed at substantially the same time (at a fixed time), and that the catch element is then braked.

2. Device according to claim 1, characterized in that the law of motion of the catch drive (4, 5) of the catch is member (6) is predetermined so that the body (1) gets push arm with the catch element (6) and / or jerking into contact .

3. Device according to claim 1 or 2, characterized in that a fixed sensor ( 13 ) detects the approach of the body ( 1 ) and triggers the catch drive ( 4, 5 ) of the catch element ( 6 ).

4. Device according to one of the preceding claims, characterized by a speed measuring device ( 12, 13, 31 ) by which the speed, which the body ( 1 ) at the time of the first contact with the catching element ( 6 ), determines and then the law of motion for the catch drive ( 4, 5 ) of the catch element ( 6 ) is specified.

5. The device according to claim 4, characterized by a measuring device ( 12, 13, 31 ) for the speed of the body ( 1 ) which controls a control device ( 21, 14 ) through which the law of motion of the catch drive for the catch element is adjustable.

6. The device according to claim 1 or 2, characterized by a distance sensor ( 20 ) through which the distance between the catching element ( 6 ) and the body ( 1 ) is measured continuously and the catching drive ( 4, 5 ) when specified (memory 21 ) Setpoint curve ( 21 ) of the distance is controlled, the setpoint curve ( 21 ) being predetermined such that the position and essentially also the speed of the body ( 1 ) and the catch element ( 6 ) match at a fixed point in time.

7. The device according to claim 6, characterized in that the setpoint curve of the distance depending on the speed of the body ( 1 ) is predetermined.

8. The device according to claim 7, characterized in that the course of the setpoint of the distance is predetermined as a function of a pre-calculated, depending on the speed of the body ( 1 ).

9. The device according to claim 6, characterized in that the setpoint curve of the distance is predetermined as a function of the distance (S 2 - S 3 ), the catch element ( 6 ) between the starting of the catch drive ( 4, 5 ) and the impact of the body (1) is to travel on the catch element (6), and that the catch drive (4, 5) in dependence on the measured absolute position (sensor 22) of the catch element (6) is controlled so that the distance between catch element (6) and body ( 1 ) has the predetermined course.

10. The device according to claim 6, characterized in that
the course of the setpoint value of the distance is predetermined as a function of the distance (S 1 - S 3 ) that the approaching body ( 1 ) between when the catching drive ( 4, 5 ) starts and when the body ( 1 ) strikes passes through the catch element ( 6 ),
and that the catching drive ( 4, 5 ) is controlled as a function of the measured absolute position (sensor 13 ) of the approaching body ( 1 ) in accordance with the course of the target value of the distance.

11. The device according to one of claims 1 to 10, characterized in that for braking the body ( 1 ) is a speed or path according to a predetermined function bar or adjustable.

12. The apparatus according to claim 11, characterized in that the braking force depending on the mass of the body ( 1 ) is gradually or continuously adjustable.

13. The apparatus according to claim 12, characterized in that a weighing device ( 7 ) is provided for detecting the mass in the path of the body ( 1 ).

14. Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the braking force is applied by a flexible hydraulic or pneumatic accumulator (cylinder 4 , piston 5 ) with an adjustable throttle discharge (pressure relief valve 17 ).

15. The apparatus according to claim 14, characterized in that the throttle discharge is an adjustable pressure relief valve ( 17 ).

16. The apparatus according to claim 15, characterized in that the pressure relief valve ( 17 ) depending on the mass of the body ( 1 ) is adjustable or controllable.

17. Device according to one of the preceding claims 11 to 16, characterized in that the braking force can be controlled or regulated according to a setpoint function (setpoint generator 33 ).

18. The apparatus according to claim 17, characterized in that the setpoint function of the braking force is predetermined such that the body ( 1 ) is braked at a predetermined speed curve.

19. Device according to one of claims 10 to 18, characterized in that the braking force according to the amount and course specified is that a predetermined braking distance and / or a pre given braking time is observed.

20. Device according to one of claims 10 to 19, characterized in that the braking force is constantly set.