DE758272C

DE758272C - Die Anwendung lichtelektrischer Mittel in Sicherheitseinrichtungen fuer regelbare Antriebe, insbesondere fuer elektrisch angetriebene Foerdermaschinen

Info

Publication number: DE758272C
Application number: DES111127D
Authority: DE
Inventors: Hans Hoefler
Original assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Current assignee: Siemens Schuckertwerke AG; Siemens AG
Priority date: 1933-09-27
Filing date: 1933-09-27
Publication date: 1954-03-22

Description

Die Anwendung lichtelektrischer Mittel in Sicherheitseinrichtungen für regelbare Antriebe, insbesondere für elektrisch angetriebene Fördermaschinen Bei elektrisch angetriebenen Fördermaschinen und anderen regelbaren Antrieben besteht unter anderem die Aufgabe, die Übereinstimmung der wirklichen Antriebsgeschwindigkeit (Istgeschwindigkeit) mit der durch ein Steuerorgan vorgeschriebenen Geschwindigkeit(Sollgeschwindigkeit) zu überwachen und bei unzulässigen Unterschieden dieser beiden Geschwindigkeiten Anzeige-, Sicherungs-- oder Regelvorgänge auszulösen. Dies kann etwa durch ein mechanisches oder hvdraulisches Differentialgetriebe geschehen, das einerseits einen mit der Sollgeschwindigkeit laufenden Hilfsantrieb erhält, andererseits mit der zu überwachenden Antriebsmaschine verbunden ist und dem Geschwindigkeitsunterschied entsprechende Bewegungen auf ein Anzeige-oder Regelgerät überträgt. In vielen Fällen wäre es aber besser, die jeweilige Sollgeschwindigkeit ' nicht durch einen dauernd bewegten Hilfsantrieb, sondern durch einen bei konstanter Geschwindigkeit ruhenden Zeiger zu kennzeichnen und die jeweilige Istgeschwindigkeit unmittelbar mit dessen Stellung zu vergleichen. Hierzu muß die Geschwindigkeit durch einen Geschwindigkeitsmesser mit ruhender Anzeige gemessen und die Lage des Geschwindigkeitszeigers mit der Lage des Sollgeschwindigkeitszeigers verglichen werden. Aus dem Stellungsunterschied dieser beiden Zeiger kann aber mit den bisher für Fahrtregler für Fördermaschinen u. dgl. angewendeten Mitteln keine genügende Richtkraft für die Betätigung von Hilfsgeräten ohne störende Rückwirkung auf den Geschwindigkeitsmesser gewonnen werden. Der Geschwindigkeitsmesser muß, um dem verfolgten Zweck zu entsprechen, ziemlich empfindlich sein und kann an seinem Zeiger keine nennenswerte Richtkraft für andere Geräte abgeben, weil sonst seine Anzeige gefälscht würde.
Die Erfindung beseitigt diese Schwierigkeiten und ermöglicht die genaue Einhaltung einer von einem Sollgeschwindigkeitszeiger vorgeschriebenen Geschwindigkeit durch die Anwendung lichtelektrischer Mittel zur Überwachung der übereinstimmenden Lage eines die jeweilige Geschwindigkeit des Antriebes laufend wiedergebenden Zeigers und eines die jeweilige Stellung des Steuerorgans laufend wiedergebenden Zeigers und zur Auslösung von Anzeige-, Sicherungs- oder Regelvorgängen bei unzulässigem Stellungsunterschied beider Zeiger.
Lichtelektrische Mittel sind an sich schon in verschiedener Weise zur Steuerung von Antrieben verwendet worden. Es ist bekannt, den Synchronlauf von Antrieben durch Lichtstrahlen zu überwachen, die bei Geschwindigkeitsabweichungen unterbrochen oder freigegeben werden und hierbei lichtelektrische Zellen beeinflussen, wodurch sie den Gleichlauf erhaltende Steuervorgänge auslösen. Lichtelektrische Zellen sind ferner als Auslösemittel für die Endabschaltung bei Aufzügen beschrieben worden. Bei Kompaßsteuerungen sind lichtelektrische Anordnungen bekannt, die die jeweilige Lage eines Schiffes mit der Stellung der Kompaßnadel vergleichen und selbsttätig den Schiffskurs halten. In keinem dieser Fälle wird aber die Istgeschwindigkeit eines Antriebes unmittelbar mit der Stellung des die Sollgeschwindigkeit vorschreibenden Steuerorgans verglichen und aus einer Abweichung eine lichtelektrische Impulsgebung abgeleitet.
Die Zeichnung zeigt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, bei dem zur Überwachung und Regelung der Geschwindigkeit eines nicht dargestellten Antriebes, insbesondere eines elektrischen Fördermaschinenantriebes, im Stromkreis von Geschwindig, keitsregeleinrichtungen eine lichtelektrische Zelle 12 liegt, die durch zwei mit Schlitzen q., 5 bzw. 7 versehene Blenden :2 und 6 gegen eine Lichtquelle i i abgedeckt oder freigegeben wird; die eine Blende 6 ist der anzeigende Teil eines die tatsächliche Geschwindigkeit messenden Instrumentes 9 und die andere Blende 2 der anzeigende Teil eines auf die jeweils gewünschte Geschwindigkeit einstellbaren Taktgebers, der von Null oder einer anderen Stellung aus in eine die jeweils gewünschte Endgeschwindigkeit anzeigende Stellung bewegbar ist. Als Taktgeber dient hier der in Fig. i dargestellte Steuerhebel i. Die mit ihm über ein Gestänge verbundene Blende :2 bewegt sich, wenn der Hebel i aus der dargestellten Nullage ausgelegt wird. Die Blendenscheibe 2 hat zwei Öffnungen 4 und 5, die sich fallweise mit der Öffnung 7 der zweiten Blende 6 decken. Die Blende 6 ist mit der Muffe 8 eines von der Maschinenwelle i o angetriebenen Fliehkraftpendels 9 verbunden, das hier als Geschwindigkeitsmesser wirkt. Auf der einen Seite des Blendenpaares 2, 6 liegt nach Fig. 2 die Lichtquelle i i, auf der anderen Seite die lichtempfindliche Zelle 12, von der die Impulse zur Anzeige. Regelung oder Sicherung ausgehen. Wird der Steuerhebel i in der Pfeilrichtung 3 verstellt, so wird gleichzeitig die Blende :2 nach oben bewegt. Die Maschine wird durch den mit dem Steuerhebel verbundenen, nicht dargestellten Anlasser eingeschaltet und setzt sich in Bewegung. Entsprechend dem Maß der Beschleunigung wird die Muffe 8 des Fliehkraftpendels 9 angehoben und die Blende 6 nach oben verstellt. Die Blende 6 folgt hierbei also parallel der Bewegung der Blende 2. Solange hierbei die Blendenöffnungen q. und 7 bzw. 5 und 7 einander nicht überdecken, kann die lichtempfindliche Zelle 12 nicht ansprechen. Weicht dagegen die Istgeschwindigkeit von der am Steuerhebel eingestellten Sollgeschwindigkeit um einen Betrag ab, der das zulässige, durch die Abstände zwischen den Ausschnitten in den Abblendvorrichtungen gegebene Maß überschreitet, so trifft ein Lichtstrahl der Lichtquelle i i auf die lichtempfindliche Zelle 12, die sofort anspricht und eine Anzeige-, Regel- oder Sicherheitseinrichtung steuert. Durch Wahl verschiedener Abstände zwischen den beim Anfahrvorgang in erster Linie wirksamen Blendenöffnungen 4 und 7 und den beim Verzögerungsvorgang wirksamen Öffnungen 5 und 7 kann man im Anfahr- und Verzögerungsabschnitt verschieden große Abweichungen der Istgeschwindigkeit von der Sollgeschwindigkeit zulassen.
Die Einrichtung kann auch so ausgebildet werden, daß die Lichtquelle und die lichtempfindliche Zelle oder nur eine von ihnen beweglich angeordnet sind, doch ist die beschriebene Anordnung, bei der sowohl die Lichtquelle i i als auch die Zelle 12 in Ruhe bleiben, in der Regel am günstigsten.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Die Anwendung lichtelektrischer Mittel in Sicherheitseinrichtungen für regelbare Antriebe, insbesondere für elektrisch angetriebene Fördermaschinen, zur Überwachung der übereinstimmenden Lage eines die jeweilige Geschwindigkeit des Antriebes laufend wiedergebenden Zeigers und eines die jeweilige Stellung des Steuerorgans laufend wiedergebenden Zeigers und zur Auslösung von Anzeige-, Sicherungs- oder Regelvorgängen bei unzulässigem Stellungsunterschied beider Zeiger.
2. Sicherheitseinrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Überwachung und Regelung der Geschwindigkeit die im Stromkreis von Geschwindigkeitsregeleinrichtungen liegende elektrische Zelle (12) gegenüber einer Lichtquelle (i i) durch zwei mit Schlitzen 5 bzw. 7) versehene Blenden (2 bzw. 6) abgedeckt oder bei Überdeckung der Schlitze freigegeben wird, von denen die eine (6) der anzeigende Teil eines die tatsächliche Geschwindigkeit messenden Instrumentes (9) und die andere (2) der anzeigende Teil eines auf die jeweils gewünschte Geschwindigkeit einstellbaren Taktgebers (Steuerhebel i) ist, der von Null oder einer anderen Stellung aus in die die jeweils gewünschte Endgeschwindigkeit anzeigende Stellung bewegbar ist. Zur Abgrenzung des Erfindungsgegenstands vom Stand der Technik sind im Erteilungsverfahren folgende Druckschriften in Betracht gezogen worden: Deutsche Patentschriften Nr. 96 834., 218 700, 396 407, 450 151, 479 599; französische Patentschriften Nr. 725 717. Zusatz-Patentschrift Nr. 39 366: USA.-Patentschrift Nr. 1 582 7o2.