DE3838058A1 - Antriebsueberwachung einer antriebskette - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsüberwachung einer Triebwerkskette von einem Motor über Getriebe, Welle, Kupplung oder dergleichen zu einem Lastangriffspunkt, z.B. einer Seiltrommel.

Bei derartigen Antriebsketten verläuft im Antriebsfall der Kraft- und Leistungsfluß vom Motor zur Last. Im Bremsfall treibt die Last und der Kraft- und Leistungsfluß kehrt sich um, so daß der Motor oder seine Bremse Energie aufnehmen muß. Falls die beschriebene Triebwerkskette zwischen Last und Motor bzw. Last und Bremse unterbrochen wird, bewegt sich die Last unkontrolliert. In vielen Fällen, insbesondere bei Hubwerken, entsteht dadurch ein gefährlicher Zustand, der möglichst früh erkannt und angezeigt werden soll.

Den Seiltrommeln von Hubwerken werden oftmals Sicherheitsbremsen zugeordnet, wie sie durch die DE-PS 31 37 523 bekannt sind. Diese sprechen aber erst bei stark überhöhter Drehzahl an und führen beim anschließenden Abbremsen zu einer starken Beanspruchung der Tragkonstruktion.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Sicherheitseinrichtung so zu gestalten, daß sie den Kraftfluß zwischen der An- und der Abtriebseite bzw. Brems- und Abtriebsseite einer Triebwerkskette überwacht und bei unterbrochenem Kraftfluß diesen Zustand möglichst frühzeitig erkennt und sofort das Einfallen der Bremse bewirkt. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an der Welle vom Motor zu seiner Betriebsbremse ein erster rotatorischer Impulsgeber angeordnet ist, der mit einem zweiten rotatorischen Impulsgeber am Lastangriffspunkt über eine Überwachungslogik verbunden ist, die bei Impulsdifferenz die Bremse am Lastangriffspunkt wirksam werden läßt. Die erfindungsgemäße Vorrichtung bewirkt das Einfallen der Bremse schon bei geringsten Drehzahlabweichungen und verhindert damit schlagartige Überbeanspruchungen beim Abbremsen der zuvor beschleunigten Last.

Die Überwachungslogik enthält den Impulsgebern zugeordnete, mit Zifferneinstellern versehene Impulszähler, die an einen Flipp-Flopp-Speicher angeschlossen sind, der über ein Relais und eine Auslöseleitung mit einem Lüftmagneten der vorzugsweise von einer Feder beaufschlagten Bremse der Trommel verbunden ist.

Die Impulse der Impulsgeber werden von der Überwachungslogik mit mindestens einem voreinstellbaren Impulszähler ausgewertet, wobei die Impulse des Gebers auf der Abtriebsseite als Synchronisiersignale für den voreinstellbaren Impulszähler wirken, so daß mit jedem Synchronisierimpuls der voreinstellbare Zähler mit seinem Anfangswert geladen wird und zwischen zwei Synchronisierimpulsen die Impulse des Gebers auf der Antriebsseite den geladenen Anfangswert fortlaufend dekrementieren. Zwischen zwei Synchronisierimpulsen wird erfaßt, ob ein bestimmter Grenzwert des Zählers erreicht wird und dadurch festgestellt, ob die Triebwerkskette unterbrochen ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und im folgenden erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch die Anordnung einer Triebwerkskette für ein Seilhubwerk,

Fig. 2 Die Elemente der Überwachungslogik aus Fig. 1.

Der Motor 3 treibt über seine Welle 2 ein Getriebe 7 und wird über die Betriebsbremse 4 auf gleicher Welle gebremst. Über das Getriebe 7 wird die Seiltrommel 8 angetrieben, so daß die Last entsprechend der Drehrichtung des Motors gehoben oder gesenkt wird. Bei nicht unterbrochener Triebwerkskette haben die Drehzahlen von Trommelwelle 6 und Motorwelle 2 ein festes Verhältnis, das durch die Getriebeübersetzung bestimmt wird. Bei einer Unterbrechung der Triebwerkskette, z.B. durch Getriebebruch, gilt diese feste Drehzahlabhängigkeit nicht mehr, so daß sich je nach Lastverhältnissen sehr schnelle Drehzahlveränderungen ergeben. Die Impulsgeber auf der Antriebsseite und der Abtriebsseite liefern drehzahlproportionale Impulsfrequenzen. Das Verhältnis der Impulsfrequenzen ergibt sich aus der Anzahl der Geberimpulse je Umdrehung der Motorwelle bzw. der Trommelwelle und dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes nach folender Formel:

fm/fr = (nm/nr) × i

wobei fm die Impulsfrequenz des Gebers 1 auf der Motorwelle und fr die Impulsfrequenz des Gebers 5 auf der Trommelwelle sind. nm und nr sind dabei die Anzahl der Geberimpulse je Wellenumdrehung und i die Getriebeübersetzung. Das Verhältnis der Impulsfrequenzen ist somit proportional zur Getriebeübersetzung und für den Sonderfall, daß beide Geber je Umdrehung die gleiche Anzahl Impulse erzeugen, gleich i. Die Impulse der Geber 1 und 5 werden der Überwachungslogik 10 über Impulsleitungen 17 und 18 mitgeteilt.

Mit der erfindungsgemäßen Überwachungslogik 10 wird das Verhältnis von Motordrehzahl und Trommeldrehzahl aus den Geberimpulsen bestimmt und mit dem bekannten Übersetzungsverhältnis i verglichen. Fig. 2 zeigt eine entsprechend aufgebaute Überwachungslogik 10, die bei Impulsabweichung über eine Auslöseleitung 19 das Einfallen der Bremse 9 der Trommel 8 bewirkt.

Die Impulse des Motorimpulsgebers 1 werden in zwei Impulszählern 11 und 12 gezählt. Die Impulszähler sind vorzugsweise Abwärtszähler. Sie dekrementieren den Anfangszählerstand, der vom Eingang ZE übernommen wird und mit den Zifferneinstellern 13 und 14 eingestellt werden kann. Die Impulse des Trommelimpulsgebers 5 synchronisieren und steuern die Übernahme des Anfangszählerstandes über die Eingänge S der Impulszähler, so daß zwischen zwei Impulsen des Trommelimpulsgebers 5 der Impuls des Anfangszählerstand der beiden Impulszähler um die Anzahl der Motorimpulsgeber dekrementiert wird. Die Impulszähler haben je einen Übertragsausgang ü, der bei Unterschreiten des Zählerstandes Null umschaltet und so den "Zählerüberlauf" anzeigt.

Wegen des bereits beschriebenen festen Verhältnisses der Impulsfrequenzen fm und fr bei gegebener Getriebeübersetzung i wird zwischen zwei Impulsen des Trommelimpulsgebers 5 stets eine gleichbleibende Zahl von Impulsen des Motorimpulsgebers die Anfangszählerstände der Impulszähler 11, 12 dekrementieren. Erfindungsgemäß werden die Anfangszählerstände 13 und 14 so gewählt, daß für das vorhandene Übersetzungsverhältnis i der erste Impulszähler 11 den Zählerüberlauf gerade nicht erreicht und sodann für den zweiten Impulszähler 12 der Anfangszählerstand kleiner eingestellt, so daß zum Zeitpunkt des nächsten Trommelimpulses der Zählerüberlauf stets erreicht ist. Der Zustand der Übertragsausgänge ü der beiden Impulszähler 11 und 12 zum Zeitpunkt eines Trommelimpulses zeigt an, ob seit dem letzten Trommelimpuls die mit dem Zifferneinsteller 13 eingestellte Zahl an Impulsen überschritten und die mit dem Zifferneinsteller 14 eingestellte Zahl an Impulsen des Motorimpulsgebers 1 erreicht wurde.

Bei nicht unterbrochener Triebwerkskette darf der erste Impulszähler 11 nicht überlaufen und muß der zweite Impulszähler 12 stets überlaufen. Die Überwachung dieses störungsfreien Zustandes geschieht mit einem Flipp-Flopp-Speicher 15, der mit jedem Impuls des Trommelimpulsgebers 5 den Zustand der Übertragungsausgänge der beiden Impulszähler erfaßt und im nicht störungsfreien Zustand das Relais 16 abschaltet, so daß der zugehörige Ausgangskontakt öffnet und den Stromkreis des Lüftmagneten 20 der von einer Feder 21 beaufschlagten Bremse 9 der Trommel 8 unterbricht.

Für den Fall, daß die Impulsgeber 1 und 5 gleiche Impulszahl je Umdrehung erzeugen, wird der erste Zifferneinsteller 13 auf einen ganzzahligen Wert i + X und der Zifferneinsteller 14 auf einen ganzzahligen Wert i + X eingestellt. Der Wert X wird zweckmäßigerweise so gewählt, daß Torsionsschwingungen infolge der Federwirkung der Triebwerkskette die Störungsüberwachung nicht auslösen.

Eine einfache Ausführung der Antriebsüberwachung bei der der Impulszähler 11 und der zugehörige Zifferneinsteller 19 entfallen, ist möglich. Bei dieser Ausführung spricht die Überwachung nur dann an, wenn das Verhältnis von Antriebsdrehzahl zu Abtriebsdrehzahl kleiner als das eingestellte Verhältnis ist, d.h. die Trommel z.B. wegen Getriebebruch zu schnell dreht und dadurch die mit dem Zifferneinsteller 14 eingestellte Impulszahl nicht erreicht wird.

Es können auch Geber mit unterschiedlichen Impulszahlen verwendet werden oder ander Werte X gewählt werden, um eine optimale Anpassung an bestimmte Triebwerkskonfigurationen zu erreichen.

Claims (3)

1. Antriebsüberwachung einer Antriebskette von einem Motor über Wellen, Getriebe, Kupplung oder dergleichen zu einer Bremse am Lastangriffspunkt, z. B. einer Seiltrommel, dadurch gekennzeichnet, daß an der Welle (2) von dem Motor (3) zu einer Betriebsbremse (4) ein erster rotatorischer Impulsgeber (1) angeordnet ist, der mit einem zweiten rotatorischen Impulsgeber (5) am Lastangriffspunkt (8) über eine Überwachungslogik (10) verbunden ist, die bei Impulsdifferenz die Bremse (9) am Lastangriffspunkt (8). einschaltet.

2. Antriebsüberwachung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungslogik (10) einen von einem Zifferneinsteller (14) einstellbaren Impulszähler (12) des Impulsgebers (1) hat und daß der Impulszähler (12) an einem Flipp-Flopp-Speicher (15) angeschlossen ist, der über ein Relais (16) und eine Auslöseleitung (19) mit einem Lüftmagneten (20) der von einer Feder (21) beaufschlagten Bremse (9) der Trommel (8) verbunden ist.

3. Antriebsüberwachung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungslogik (10) einen von einem Zifferneinsteller (13) voreinstellbaren Impulszähler (11) des Impulsgebers (5) und einen weiteren, von einem Zifferneinsteller (14) einstellbaren Impulszähler (12) des Impulsgebers (1) hat, und daß die Impulszähler (11, 12) an einem Flipp-Flopp-Speicher (15) angeschlossen sind, der über ein Relais (16) und eine Auslöseleitung (19) mit einem Lüftmagneten (20) der von einer Feder (21) beaufschlagten Bremse (9) der Trommel (8) verbunden ist.