DE8633854U1 - Device for controlling a brake coupled to a rotatable shaft - Google Patents
Device for controlling a brake coupled to a rotatable shaftInfo
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^/vorrichtung zur Steuerung einer mit einer drehbaren Welle gekoppelten Bremse ~~, ^/device for controlling a brake coupled to a rotatable shaft ~~,
Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer mit einer drehbaren Welle gekoppelten Bremse,insbesondere bei Webmaschinen, bei dem für eine Abbremsung der Welle aus einer Drehgeschwindigkeit ein gewünschter Bremsdrehwinkel vorgebbar ist.The innovation relates to a device for controlling a brake coupled to a rotating shaft, in particular in weaving machines, in which a desired braking angle can be specified for braking the shaft from a rotational speed.
Eine derartige Vorrichtung ist aus der DE-OS 33 46 157 bekannt. Dort wird für die Abbremsung der Welle ein Bremsdrekwinkel vorgegeben, der wesentlich größer ist als der an sich erforderliche Winkelbereich. Ausgehend von der Drehgeschwindigkeit der Welle wird dann der tatsächlich erforderliche Bremsdrehwinkel errechnet. Der Beginn der Abbremsung der Welle wird schließlich um die Differenz zwischen dem gewünschten und dem erforderlichen Bremsdrehwinkel verschoben, wodurch die Welle exakt nach dem vorgegebenen und gewünschten Bremsdrehwinkel zum Stillstand kommt. Mit diesem Verfahren ist es möglich, sogenannte "Zielbremsungen" vorzunehmen, bei denen die Welle nach ihrer Abbremsung eine ganz bestimmte Drehwinkelstellung einnimmt. Verändert sich nun durch Umwelteinflüsse, beispielsweise durch Feuchtigkeit und Wärme, oder durch den Verschleiß der Bremsanlage die Bremswirkung, so hat dies eine Veränderung des bei einer Abbremsung durchlaufenen Drehwinkels zur Folge, was eine Zielbremsung unmöglich macht.Such a device is known from DE-OS 33 46 157. There, a braking angle is specified for braking the shaft, which is significantly larger than the angle range actually required. Based on the rotational speed of the shaft, the braking angle actually required is then calculated. The start of braking the shaft is finally shifted by the difference between the desired and the required braking angle, whereby the shaft comes to a standstill exactly after the specified and desired braking angle. With this method, it is possible to carry out so-called "target braking", in which the shaft assumes a very specific angle of rotation after braking. If the braking effect changes due to environmental influences, for example due to moisture and heat, or due to wear of the braking system, this results in a change in the angle of rotation passed through during braking, which makes target braking impossible.
Aufgabe der Neuerung ist es, eine Vorrichtung zur Steuerung einer mit einer drehbaren Welle geführten Bremse zu schaffen, mit der in jedem Fall eine Zielbremsung durchführbar ist.The aim of the innovation is to create a device for controlling a brake guided by a rotating shaft, with which a target braking can be carried out in every case.
Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Schutzanspruches 1.The problem is solved by the features of claim 1.
Bei der neuen Vorrichtung ist eine Bremse vorgesehen, die mit einer drehbaren Welle gekoppelt ist, sowie ein Steuergerät, etas mit der Bremse und mit Mitteln verbunden ist, mit deren Hilfe ein gewünschter Bremsdrehwinkei für eine Abbremsung der Welle aus einer Drehgeschwindigkeit von einer Bedienperson vorgebbar ist. Bei der Vorrichtung ist der Welle ein Drehwinkelgeber zugeordnet, der mit dem Steuergerät verbunden ist, und ist die Bremse mit Mitteln zur Einstellung einer Bremskraft versehen. Mit dem Drehwinkelgeber wird der Bremsdrehwinkel bei einer Abbremsung der Welle gemessen. Bei einer Abweichung des gemessenen vom gewünschten Bremsdrehwinkel wird dann die Bremskraft der Bremse mit Hilfe der Einstellmittel verstellt.The new device has a brake that is coupled to a rotating shaft, as well as a control unit that is connected to the brake and to means with the help of which a desired braking angle for braking the shaft can be specified from a rotational speed by an operator. In the device, a rotary angle sensor is assigned to the shaft, which is connected to the control unit, and the brake is provided with means for setting a braking force. The rotary angle sensor measures the braking angle when the shaft is braked. If the measured angle deviates from the desired braking angle, the braking force of the brake is then adjusted using the setting means.
Bei jeder Abbremsung der Welle wird der für diese Abbremsung tatsächlich erforderliche Bremsdrehwinkel gemessen. Dieser erforderliche Bremsdrehwinkei wird mit dem gewünschten Bremsdrehwinkel verglichen. Wird eine Abweichung festgestellt, so wird die Bremskraft der Bremse in Richtung einer Kompensation der Abweichung verstellt. Abweichungen des tatsächlichen Bremsdrehwinkels vom gewünschten Bremsdrehwinkei, die durch Umwelteinflüsse und Verschleiß hervorgerufen werden, werden durch eine entsprechende Verstellung der Bremskraft der Bremse ausgeglichen. Der Bremsdrehwinkei der Abbremsung ist unter allen Bedingungen konstant. Dadurch ist in jedem Fall eine Zielbremsung durchführbar.Each time the shaft is braked, the braking angle actually required for this braking is measured. This required braking angle is compared with the desired braking angle. If a deviation is detected, the braking force of the brake is adjusted to compensate for the deviation. Deviations of the actual braking angle from the desired braking angle, which are caused by environmental influences and wear, are compensated by adjusting the braking force of the brake accordingly. The braking angle of the braking is constant under all conditions. This means that target braking can be carried out in every case.
Bei einer Ausgestaltung der Vorrichtung ist der Bremse eine Kupplung zugeordnet, die mit einem Drehantrieb für die drehbare Welle gekoppelt ist. Insgesamt wird also zwischen den Drehantrieb und die drehbare Welle eine Kupplungs/Brems- Kombination zwischengeschaltet.In one embodiment of the device, the brake is assigned a clutch that is coupled to a rotary drive for the rotating shaft. Overall, a clutch/brake combination is therefore interposed between the rotary drive and the rotating shaft.
Weitern Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den L'nteransprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung einer Ausführungsform einer neuerungsgemäßen Vorrichtung.Further features and advantages of the invention emerge from the dependent claims and from the following description of an embodiment of a device according to the invention.
In der einzigen Figur der Zeichnung ist diese Vorrichtung in einem schematischen Blockschaltbild dargestellt.In the only figure of the drawing, this device is shown in a schematic block diagram.
In der Figur ist ein Elektromotor (10) über eine Welle (46) mit einer Kupplungs/Brems-Kombination (12) , und diese über eine Welle (45) mit einer Webmaschine (14) gekoppelt. Sind die Wellen (45, 46) über die Kupplungs/Brems-Kombination (12) drehfest miteinander verbunden, so treibt der Elektromotor (10) die Webmaschine (14) mit einer Betriebsdrehzahl an. Soll die Webmaschine (14) stillgesetzt werden, so trennt die Kupplungs/Brems-Kombination (12) die Webmaschine (14) vom Elektromotor (10) und bremst danach die Welle (45) zum Stillstand ab. Für ein Wiederanfahren der Webmaschine (14) werden die Wellen (45, 46) durch die Kupplungs/Brems-Kombination (12) wieder drehfest gekoppelt.In the figure, an electric motor (10) is coupled to a clutch/brake combination (12) via a shaft (46), and this is coupled to a weaving machine (14) via a shaft (45). If the shafts (45, 46) are connected to one another in a rotationally fixed manner via the clutch/brake combination (12), the electric motor (10) drives the weaving machine (14) at an operating speed. If the weaving machine (14) is to be stopped, the clutch/brake combination (12) separates the weaving machine (14) from the electric motor (10) and then brakes the shaft (45) to a standstill. To restart the weaving machine (14), the shafts (45, 46) are coupled again in a rotationally fixed manner by the clutch/brake combination (12).
Der Welle (45) ist ein Drehwinkelgeber, insbesondere ein elektrischer Drehimpulsgeber zugeordnet. Dieser Drehwinkelgeber (24) erzeugt ein impulsförmiges Ausgangssignal, bei dem der Abstand zweier aufeinanderfolgender Pulse einem bestimmten Drehwinkel der Welle (45) entspricht. Zweckmäßig ist es, wenn der Drehwinkelgeber (24) zu diesem Zweck eine Impulsscheibe mit einer 360"-Teilung enthält, so daß jede Drehung der Welle (45) um 1° genau einen Impuls hervorruft. Auf diese Weise kann der zum Abbremsen der Welle (45) erforderliche tatsächliche Bremsdrehwinkel durch Auszählen der Impulse exakt bestimmt werden.The shaft (45) is assigned a rotary encoder, in particular an electrical rotary pulse encoder. This rotary encoder (24) generates a pulse-shaped output signal in which the distance between two consecutive pulses corresponds to a specific angle of rotation of the shaft (45). It is expedient if the rotary encoder (24) contains a pulse disk with a 360" division for this purpose, so that each rotation of the shaft (45) by 1° produces exactly one pulse. In this way, the actual braking angle required to brake the shaft (45) can be determined precisely by counting the pulses.
Ein Steuergerät (40) enthält einen programmierbaren Mikroprozessor (20) und ein Schaltgerät (22) . Der Mikroprozessor (20) und das Schaltgerät (22) sind zum Datenaustausch über wenigstens zwei Leitungen bidirektional miteinander verbunden, über eine Leitung (34) ist der Drehwinkelgeber (24) an denA control unit (40) contains a programmable microprocessor (20) and a switching device (22). The microprocessor (20) and the switching device (22) are bidirectionally connected to each other via at least two lines for data exchange, and the rotary encoder (24) is connected to the
Mikroprozessor (20) angeschlossen. Eine weitere Leitung (36) dient dazu, das Schaltgerät (22) und die Kupplungs/Breras-Kombination (12) miteinander zu verbinden.Microprocessor (20) is connected. Another line (36) is used to connect the switching device (22) and the clutch/Breras combination (12) to each other.
Als weitere Eingangssignale ist dem Mikroprozessor (20) über eine Leitung (30) ein Bremsdrehwinkel-Signal und dem Schaltgerät (22) über eine Leitung (32) ein Stopp-Signal zugeleitet.As further input signals, a brake angle signal is sent to the microprocessor (20) via a line (30) and a stop signal is sent to the switching device (22) via a line (32).
über die Leitung (34) ist dem Mikroprozessor (20) das impulsförmige Ausgangssignal des Drehwinkelgebers (24) zugeführt. Das über die Leitung (30) dem Mikroprozessor (20) zugeleitete Bremsdrehwinkel-Signal stellt einen nachfolgend noch näher erläuterten Wert für einen von einer Bedienperson gewünschten Bremsdrehwinkel dar. Mit Hilfe des über die Leitung (32) am Schaltgerät (22) anliegenden Stopp-Signales ist es möglich, eine Abbremsung der Welle (45) durch die Kupplungs/Brems-Kombination (12) auszulösen. Zu diesem Zweck werden dann entsprechende Signale vom Schaltgerät (22) über die Leitung (3S) an die Kupplungs/Brems-Kombination (12) weitergegeben, die eine Trennung der Wellen (45, 46) und ein Abbremsen der Welle (45) bewirken. Zum Wiederanfahren der Welle (45) und damit der Webmaschine (14) wird die Kupplungs/Brems-Kombination (12) über die Leitung (36) mit entsprechenden Signalen angesteuert, die ein Löse'« der Bremswirkung und eine Kopplung der Wellen (45, 46) und damit des Elektromotors (10) und der Webmaschine (14) zur Folge haben.The pulse-shaped output signal of the angle sensor (24) is fed to the microprocessor (20) via line (34). The braking angle signal fed to the microprocessor (20) via line (30) represents a value for a braking angle desired by an operator, which is explained in more detail below. With the help of the stop signal applied to the switching device (22) via line (32), it is possible to initiate braking of the shaft (45) by the clutch/brake combination (12). For this purpose, corresponding signals are then passed on from the switching device (22) via line (3S) to the clutch/brake combination (12), which cause the shafts (45, 46) to be separated and the shaft (45) to be braked. To restart the shaft (45) and thus the weaving machine (14), the clutch/brake combination (12) is controlled via the line (36) with corresponding signals, which result in a release of the braking effect and a coupling of the shafts (45, 46) and thus the electric motor (10) and the weaving machine (14).
Beim Betrieb der Webmaschine (14) ist es erforderlich, daß bei einer gewünschten Stillsetzung der Webmaschine (14) die Welle (45) innerhalb eines bestimmten Bremsdrehwinkels abgebremst wird und bei einer bestimmten Drehwinkelposition zum Stillstand kommt. Die Stillsetzung der Webmaschine (14) kann dabei mit Hilfe des Stopp-Signales über die Leitung (32) eingeleiteK werden. Der Bremsdrehwinkel, den die Welle (45) während ihrer Abbremsung durchlaufen darf, kann von einer Bedienperson mit Hilfe des Bremsdrehwinkel-Signales über die Leitung (30) vorgege-When operating the weaving machine (14), it is necessary that, when the weaving machine (14) is to be stopped, the shaft (45) is braked within a certain braking angle and comes to a standstill at a certain angle position. The stopping of the weaving machine (14) can be initiated using the stop signal via line (32). The braking angle that the shaft (45) can pass through during braking can be specified by an operator using the braking angle signal via line (30).
ben werden. Die bestimmte Drehwinkelposition, bei der die Welle (45) nach ihrer Abbremsung zum Stillstand kommen soll, kann durch eine Markierung o.dgl. an der Welle (45) gekennzeichnet sein und ist dadurch über den Drehwinkelgeber (24) erfaßbar und über die Leitung (34) dem Mikrocomputer (20) zuführbar.The specific angle of rotation position at which the shaft (45) is to come to a standstill after braking can be marked by a marking or the like on the shaft (45) and can thus be detected by the angle of rotation sensor (24) and fed to the microcomputer (20) via the line (34).
Während des Betriebs der Webmaschine (14) überwacht der Mikrocomputer (20) die momentane Drehwinkelposition der Welle (45) bezüglich der durch die Markierung festgelegten Drehwinkelposj.-tion der stillgesetzten Welle (45). Wird die Stillsetzung der Webmaschine (14) durch ein Stopp-Signal eingeleitet, so löst der Mikrocomputer (20) über das Schaltgerät (22) genau dann die Abbremsung der Welle (45) aus, wenn der Abstand der momentanen Drehwinkelposition von der durch die Markierung festgelegten Drehwinkelposition in Drehrichtung der Welle (45) exakt dem durch das Bremsdrehwinkel-Signal festgelegten Bremsdrehwinkel entspricht. Dies hat zur Folge, daß die Welle (45) nach ihrer Abbremsung wie gefordert exakt in der durch die Markierung festgelegten Drehwinkelposition zum Stillstand kommt.During operation of the weaving machine (14), the microcomputer (20) monitors the current angle of rotation position of the shaft (45) in relation to the angle of rotation position of the stopped shaft (45) determined by the marking. If the stopping of the weaving machine (14) is initiated by a stop signal, the microcomputer (20) triggers the braking of the shaft (45) via the switching device (22) precisely when the distance between the current angle of rotation position and the angle of rotation position determined by the marking in the direction of rotation of the shaft (45) corresponds exactly to the braking angle determined by the braking angle signal. This means that the shaft (45) comes to a standstill after braking, as required, exactly in the angle of rotation position determined by the marking.
Durch Umwelteinflüsse und Verschleiß verändert sich die Bremswirkung der Kupplungs/Brems-Kombination (12). Beispielsweise wird die Bremswirkung durch Abrieb geringer, was eine Vergrößerung des während der Abbremsung der Welle (45) durchlaufenen tatsächlichen Bremsdrehwinkels zur Folge hat. Diese Vergrößerung des ttremsdrehwinkels und die sich daraus ergebende Überschreitung der durch die Markierung festgelegten Drehwinkelposition der abgebremsten Welle (45) wird vom Drehwinkelgeber (24) gemessen und dem Mikrocomputer (20) zugeführt. Dieser stellt eine Abweichung zwischen dem gemessenen Bremsdrehwinkel und dem mit Hilfe des Bremsdrehwinkel-Signales von der B^dienperson vorgegebenen gewünschten Bremsdrehwinkel fest, Abhängig von dieser Abweichung steuert der Mikrocomputer (20) das Schaltgerät (22) an und verstellt die durch das Schaltgerät (22) vorgegebene Bremskraft der Kupplungs/Brems-Kombination (12). Im Beispielfall wird dieThe braking effect of the clutch/brake combination (12) changes due to environmental influences and wear. For example, the braking effect is reduced by abrasion, which results in an increase in the actual braking angle of rotation passed through during the braking of the shaft (45). This increase in the braking angle and the resulting exceedance of the rotation angle position of the braked shaft (45) determined by the marking is measured by the rotation angle sensor (24) and fed to the microcomputer (20). This detects a deviation between the measured braking angle of rotation and the desired braking angle specified by the operator using the braking angle signal. Depending on this deviation, the microcomputer (20) controls the switching device (22) and adjusts the braking force of the clutch/brake combination (12) specified by the switching device (22). In the example case, the
Bremskraft gerade so erhöht, daß die Verringerung der Bremswirkung der Kupplungs/Brems-Kombination (12) exakt kompensiert wird.Braking force is increased just enough to exactly compensate for the reduction in braking effect of the clutch/brake combination (12).
Auf diese Weise ist gewährleistet, daß nach Wiederanlauf der Webmaschine (14) bei deren nächster Stillsetzung die durch die Markierung festgelegte Drehwinkelposition wieder exakt erreicht wird. Veränderungen der Bremswirkung der Kupplungs/Brems-Kombination (12) und daraus resultierende Veränderungen des Bremsdrehwinkels und damit Uligenauigkeiten der Zielbremsung werden durch entsprechende Änderungen der Bremskraft der Kupplungs/Brems-Kombination (12) kompensiert. Unabhängig vom Verschleiß der Kupplungs/Brems-Kombination (12) und von sonstigen Umnwelteinflüssen kann deshalb bei der Webmaschine (14) immer eine exakte Zielbremsung durchgeführt werden.This ensures that after the weaving machine (14) has been restarted, the next time it is stopped, the angle of rotation position determined by the marking is again reached exactly. Changes in the braking effect of the clutch/brake combination (12) and resulting changes in the angle of rotation of the brake and thus inaccuracies of the target braking are compensated by corresponding changes in the braking force of the clutch/brake combination (12). Irrespective of the wear of the clutch/brake combination (12) and other environmental influences, an exact target braking can therefore always be carried out on the weaving machine (14).
Wird als Kupplungs/Brems-Kombination (12) eine elektromagnetische Vorrichtung verwendet, so ist es möglich, die Bremskraft dieser Einrichtung durch eine Veränderung des sie beaufschlagenden Bremsstromes zu beeinflussen. Das Schaltgerät (22) enthält in diesem Fall unter anderem eine Leistungsendstufe, mit deren Hilfe der die Bremskraft einstellende Bremsstrom geregelt werden kann. Dies ermöglicht es, die Bremskraft der Kupplungs/ Brems-Kombination (12) in einfacher Weise zu verstellen.If an electromagnetic device is used as the clutch/brake combination (12), it is possible to influence the braking force of this device by changing the braking current applied to it. In this case, the switching device (22) contains, among other things, a power output stage with the aid of which the braking current that sets the braking force can be regulated. This makes it possible to adjust the braking force of the clutch/brake combination (12) in a simple manner.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8633854U DE8633854U1 (en) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | Device for controlling a brake coupled to a rotatable shaft |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE8633854U DE8633854U1 (en) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | Device for controlling a brake coupled to a rotatable shaft |
Publications (1)
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| DE8633854U1 true DE8633854U1 (en) | 1988-05-05 |
Family
ID=6801268
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE8633854U Expired DE8633854U1 (en) | 1986-12-18 | 1986-12-18 | Device for controlling a brake coupled to a rotatable shaft |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8633854U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0442030A1 (en) * | 1990-01-26 | 1991-08-21 | McCOY-ELLISON, INC. | Apparatus for controlled braking of a textile material engaging roll |
-
1986
- 1986-12-18 DE DE8633854U patent/DE8633854U1/en not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0442030A1 (en) * | 1990-01-26 | 1991-08-21 | McCOY-ELLISON, INC. | Apparatus for controlled braking of a textile material engaging roll |
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