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Sicherheitseinrichtung für Seilförderanlagen, insbesondere
Sessellifte, Umlaufbahnen und Pendelbahnen
Als Sicherheitseinrichtung bei Seilförderanlagen, insbesondere Sesselliften, Umlaufbahnen und Pen- delbahnen wurden bisher fast durchwegs Stromstossrelais verwendet. Diese sollen beim Auftreten einer plötzlichen Änderung der Stromaufnahme des Antriebsmotors, verursacht durch aussergewöhnliche Vor- kommnisse, den Motor raschest abschalten und die Bahn stillsetzen. Diese Abschaltung erfolgt jedoch entsprechend der Charakteristik des verwendeten Motors meist erst dann, wenn sich die Drehzahl des Mo- tors infolge der Vorkommnisse ein wenig erhöht oder reduziert hat. Für die Leistungsaufnahme der Elek- tromotoren, wie sie für den Antrieb von Seilbahnen vielfach verwendet werden, ist der Schlupf gegen- über der synchronen Drehzahl massgebend.
Bevor sich also die Stromaufnahme steigert, muss eine Dreh- zahlverminderung eintreten. Dies besagt, dass, bevor sich die Leistungsaufnahme erhöht, ein Teil der kinetischen Energie der in Bewegung befindlichen Massen durch Bremswirkung oder, bei aussergewöhnli- chen Vorgängen, eventuell durch Demolierungen verbraucht werden muss. Die Abschaltung durch das
Stromstossrelais erfolgt also erst als sekundäre Folge der mechanischen Vorgänge. Es wäre wünschenswert, dass die Abschaltung sofort, d. h. mit dem Eintreten der aussergewöhnlichen Vorkommnisse und nicht erst mit Verzögerung, als Folge der mit Gewalt verminderten oder erhöhten Geschwindigkeit der Bahn erfolgt.
Solange die Belastung des Motors und die Netzspannung konstant sind, erfolgt keine Änderung der
Stromaufnahme. Schwankt jedoch die Netzspannung, so erfolgt bei konstant bleibender Belastung der Bahn eine Änderung der Stromaufnahme und es kommt zu ungewollten Auslösungen durch das Stromstossrelais.
Anderseits verursachen Belastungsänderungen auf der Strecke Bewegungen des Spannwagens. Bei einer mittleren Sesselbahn üblicher Konstruktion wandert der Spannwagen während der Beladung der Bahn um etwa 30-40 cm, d. h. der Spannwagen rückt beim Beladen je Sessel im Mittel zirka 4-6 mm vor. Diese Bewegung wird durch die Vergrösserung dei Durchhänge bei beladener Anlage bewirkt. Ausserdem bewegt sich der Spannwagen vor-oder rückwärts, wenn die bpannungen im Förderseil durch aussergewöhnliche Vorkommnisse schwanken oder sich verändern. Im Extremfall, wenn das Förderseil irgendwo auf der Strecke festgeklemmt wird und die Motordrehzahl und Fahrgeschwindigkeit im ersten Moment noch unverändert bleiben, wird sich der Spannwagen annähernd mit der Fahrgeschwindigkeit nach vorne bewegen.
Wenn sich ein Sessel verhängt oder das Förderseil eingeklemmt wird, so wird der Spannwagen auf jeden Fall plötzliche Bewegungen ausführen, die weit über jenes Mass hinausgehen, das beim Normalbetrieb beim Beladen oder Entladen der Bahn erreicht wird, Wie ausgeführt, betragen letztere Bewegungen nur etwa 4-6 mm je Sessel. Im Störungsfall handelt es sich aber um plötzliche Bewegungen des Spann wagens von einigen Zentimetern bis zu einem Meter und darüber.
Es sind bereits Sicherheitseinrichtungen für Seilförderanlagen bekanntgeworden, welche die plötzlichen Bewegungen des Spanngewichtes bei Seilriss oder andern Vorkommnissen dazu ausnützen, um die Abschaltung der Anlage zu bewirken. Beispielsweise ist es bekanntgeworden, die Bewegungen des Spanngewichtes so zu begrenzen, dass bei gefährlich grossen Ausschwingungen des Spanngewichtes eine Bremse zum Einfallen gebracht wird, oder eine von der Spanngewichtsbewegung herrührende, dem Antriebsmotor aufgezwungene, zusätzliche Belastung anderer Art erzeugt wird, durch die dann vom Motorstrom abhängige Sicherheitseinrichtungen (Stromstossrelais) zum Ansprechen kommen.
Nach einem andern Vorschlag wird die Spanngewichtsbewegung unter Vermittlung von dadurch in Drehung versetzten Seilrollen in eine elektrische Grösse übersetzt und die so gewonnene elektrische Grösse für die Belastungsänderung zum Auslösen eines Stromstossrelais verwendet, welches wieder. bei gefährlich raschen Belastungsänderungen das Einfallen der Bremse veranlasst. Eine solche Einrichtung mit einem
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Tachodynamo als Messwertgeber reagiert aber nur auf ziemlich ausgedehnte Bewegungen, nicht aber auf kleine Bewegungen des Spanngewichtes oder Spannwagens, die infolge von Störungen plötzlich auftreten, aber an sich nur geringes Ausmass besitzen.
Bei den bekannten, von der Spanngewichtsbewegung abhängigen Sicherheitseinrichtungen wird somit durchwegs ein Stromstossrelais zum Auslösen gebracht. Die Anordnung wird dadurch verhältnismässig kom- pliziert und es sind viele Fehlerquellen vorhanden, welche die Betriebssicherheit und den Empfindlichkeits- grad herabdrücken. Auch das Einregulieren dieser Anlagen ist schwierig und die Herstellung und Montage teuer.
Demgegenüber wird durch die Erfindung eine Sicherheitseinrichtung für Seilförderanlagen geschaf- fen, welche sich ebenfalls der bei Betriebsstörungen auftretenden Bewegung des Spanngewichtes als auslösendes Mittel für die Stillegung der Anlage bedient, welche sich jedoch gegenüber den bekannten
Anordnungen durch besondere Einfachheit und Betriebssicherheit der Anordnung auszeichnet sowie auch dadurch, dass sie auch auf relativ kleine, aber plötzlich auftretende Bewegungen des Spanngewichtes sicher anspricht. Erfindungsgemäss wird dies dadurch erreicht, dass eine Masse am Spanngewicht oder Spann- wagenparallel zu deren Bewegungsrichtung pendelnd aufgehängt st, wobei bei einer vorbestimmbaren Min- destausschwingung der Masse von dieser Schaltkontakte im Sinne der Stillegung des Antriebes betätigt werden.
Die schwere Masse kann in verschiedener Weise pendelnd aufgehängt sein. Beispielsweise kann sie um eine oben liegende, horizontale Achse in lotrechter Ebene pendeln, wobei mindestens eine Kontaktstelle angebracht ist, die bei einer vorbestimmten waagrechten Mindestausschwingung der Masse im Sinne der Öffnung oder Schliessung betätigt wird. Die Masse kann aber auch lotrecht linear pendelnd an einer Feder od. dgl. aufgehängt sein, wobei mindestens eine Kontaktstelle angebracht ist, die bei einer vorbestimm- ten, lotrechten Mindestausschwingung der Masse im Sinne der Öffnung oder Schliessung betätigt wird.
Die die Auslösung bewirkende Masse wird bei den normalen Bewegungen des Spanngewichtes infolge der Langsamkeit und Stetigkeit der Bewegung nicht zum Ausschwingen kommen. Wenn aber die Stetigkeit der Bewegung gestört ist, schwingt sie plötzlich, wenn auch nur wenig, aus und betätigt von einer be- stimmten Mindestausschwingung an den Überwachungskontakt. Eine solche Anordnung hat den Vorteil eines sehr einfachen Aufbaues und damit grösster Betriebssicherheit trotz hoher Empfindlichkeit. Sie ist, da sie nur auf mechanische Vorgänge reagiert, von Spannungsschwankungen und der Periodenzahl des speisenden Netzes vollkommen unabhängig. Ebenso unabhängig ist sie vom Grad der Motorbelastung und vom
Leistungsfaktor. Die Abschaltung erfolgt nicht erst dann, wenn in komplizierten Relaisapparaturen die entsprechenden Reaktionen, d. h.
Veränderungen der dort wirkenden Magnetfelder stattgefunden haben.
Von der Temperatur ist die Apparatur ebenfalls vollkommen unabhängig.
Nachstehend sind an Hand der Zeichnung zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert.
Fig. l zeigt das Schema der Anordnung für Anbringung an einem Spannwagen und Fig. 2 ein solches für Anbringung an einem hängenden Spanngewicht.
Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist am Spannwagen 1 der Seilbahnanlage ein Gehäuse 2 befestigt, in dessen oberem Ende ein Lager 3 für ein Stabpendel 4 mit einer schweren Masse 5 am unteren Ende auigehängt ist. In dem unteren, erweiterten Teil 2'des Gehäuses 2 sind zwei Federkontaktpaare 6, 6'vorge- sehen, welche in Serie im Sicherheitsstromkreis 9 liegen. An der Masse 5 ist ein beiderseits ausragender Stössel 7 angeordnet, welcher mit Einstellschrauben 8, 3'zusammenwirkt, welche an den Federkontakten sitzen.
Wie man sieht, ist es gleichgültig, nach welcher Seite hin die Masse 5 auspendelt, da jedenfalls, wenn eine bestimmte Mindestgrenze der Ausschwingung überschritten wird, einer der beiden Kontakte 6, 6'geöffnet und so'der Sicherheitsstromkreis unterbrochen wird, wodurch über geeignete Relais in bekannter Weise die Anlage stillgelegt wird.
Wenn der Spannwagen bei normalem Betrieb, je nach Belastung oder Entlastung kleine und langsame Bewegungen ausführt, so wird die Masse 5 diesen geringen Bewegungen mit nur unbedeutender Verzögerung folgen. Tritt aber eine abnormale Belastung oder Entlastung auf, die das normale Mass überschreitet, so wird die Masse diesen rascheren Bewegungen nicht folgen und durch ihr Ausschwingen eine sofortige Abschaltung bewirken. Der Empfindlichkeitsgrad lässt sich leicht durch Änderung der zulässigen Mindestausschwingung mit Hilfe der Einstellschrauben 8, 8'einregeln.
Das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 ist für Seilförderanlagen mit lotrecht beweglichem Spanngewicht 11 geeignet. Auf diesem Spanngewicht ist ein Gehäuse 12 aufgesetzt, an dessen Deckenwand über eine Feder 13 eine Masse 15 lotrecht linear pendelnd aufgehängt ist, welche einen seitlich vorragenden Anschlagteil 17 trägt, der mit zwei Federkontakten 16, 16'über Einstellschrauben 18, 18'zusammenwirkt. Im Normalzustand läuft der Sicherheitsstromkreis über die Brücke 19. Schwingt dagegen die Mas-
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se 15 nach oben oder unten aus und schlägt dabei an eine der Einstellschrauben 18, 18'an, so wird der
Stromkreis unterbrochen und die Abschaltung der Anlage veranlasst.
Auch hier gilt, dass die langsamen, normalen Einstellbewegungen des Spanngewichtes keine Ausschwingungen der Masse 15 bewirken, wohl aber abnormale, ruckartig auftretende Bewegungen.
Auch hier kann der Empfindlichkeitsgrad durch Betätigung der Stellschrauben 18, 18' beliebig einge- stellt werden. Es lässt sich leicht beobachten, wie gross die Pendelungen bei Normalbetrieb sind, so dass man bei der Einregulierung bei weitem nicht so schwierige Einstellversuche machen muss, wie dies beim
Stromstossrelais der Fall ist. Bei letzterem können ausserdem Spannungsschwankungen, die zur Zeit der Ein- stellung nicht auftraten, zu einem späteren Zeitpunkt, trotz sorgfältigster Einstellung immer wieder zu
Fehlauslösungen fuhren.
Die erfindungsgemässe Einrichtung kann in Gegenüberstellung zum"Stromstossrelais"als"Massestoss- schalter" angesprochen werden.
Durch Beobachtung der Bewegungen der Masse 5,15 bei Normalbetrieb kann unmittelbar festgestellt werden, ob die Apparatur nocu einwalldfrei funktioniert. Eine analoge Kontrolle bei btromstolireiais ist weitaus umständlicher, da die elektrischen Vorgänge in der komplizierten Apparatur nicht unmittelbar sichtbar sind.
Bei Seilentgleisungen wird sich die Stromaufnahme, da keine Belastungsänderung eintritt, unmittel- bar nicht ändern. Der Massestossschalter wird aber auch in diesen Fällen abschalten. Entgleist das Seil auf der Strecke, so wird es entweder mit der Streckenlast zumindest einige Meter hinunterfallen und eine ruckartige Bewegung von Spanngewicht und Spannwagen verursachen, oder, wenn es bei einer Niederhal- tung entgleist, hochschnellen. In beiden Fällen tritt eine plötzliche Veränderung der Durchhänge auf, was im ersten Moment starke Schwingungen und eine sofortige Bewegung des Spannwagens über das Mass bei
Normalbetrieb verursachen wird. Die Masse 5 bzw. 15 wird diesen Bewegungen nicht rasch genug folgen können und daher die Stillsetzung der Bahn bewirken.
Es werden nicht nur Störungen, die auf der Strecke auftreten, erfasst, sondern es erfolgt beispielsweise auch Abschaltung, wenn die Spannwagenrollbahn oder die Führung des Spanngewichtes im Spannschacht infolge starker Verschmutzung oder durch Fremdkörper usw. nicht mehr in Ordnung ist und, mangels eines freien Einspielens von Spannwagen und Spanngewicht, die normalen Bewegungen des Spannwagens nicht mehr stetig, sondern ruckartig erfolgen.
Bei Anlagen mit Stromstossrelais muss dieses wegen der Anlaufstromspitzen durch einen Fussschalter od. dgl. während des Anfahrens überbrückt und unwirksam gemacht werden. Dies ist, wie sich im praktischen Betrieb gezeigt hat, beim"Massestossschalter"nicht notwendig. Der letztere ist somit im Bedarfsfalle auch während des Anlassvorganges wirksam. Dies kann von Bedeutung sein, wenn, infolge starker Vereisungen auf der Strecke oder durch in die Liftstrasse gefallene Bäume, das Förderseil bei Inbetriebnahme der Bahn nicht mehr frei beweglich ist. Durch den Entfall des Überbrückungsfussschalters wird ausserdem die Bedienung vereinfacht und die Installation verbilligt.
Die Betriebssicherheit und die Lebensdauer des Massestossschalters nach der Erfindung sind dank des einfachen und robusten Aufbaues wesentlich grösser als bei den komplizierten Apparatekombinationen der Stromstossrelais. Die Herstellungskosten werden nur einen Bruchteil derjenigen der letztgenannten Relais betragen.
Es ist zweckmässig, an der pendelnd aufgehängten Masse eine Dämpfungseinrichtung anzubringen, welche Vibrationen bzw. kurzperiodige Schwingungen unterdrückt, so dass solche die Funktion der Einrichtung nicht nachteilig dadurch beeinflussen können, dass die Masse durch Resonanzschwingungen hochgeschaukelt wird. Beispielsweise kann man die Psndellänge und Masse so bemessen, dass deren Eigenschwingungszahl von der Schwingungszahl von Vibrationen, die im Betriebe durch andere Ursachen auftreten, weit entfernt ist.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Sicherheitseinrichtung für Seilförderanlagen, insbesondere Sessellifte, Umlaufbahnen und Pendelbahnen, bei der die bei Betriebsstörungen auftretenden Bewegungen des Spanngewichtes die Stillegung der Anlage bewjhken, dadurch gekennzeichnet, dass eine Masse (5,15) an dem Spanngewicht oder Spannwagen parallel zu deren Bewegungsrichtung pendelnd aufgehängt ist, wobei bei einer vorbestimmbaren Mindestausschwingung der Masse von dieser Schaltkontakte (6,6', 16, Iti') im Sinne der Stillegung der Anlage betätigt werden.