DE1054683B - Einrichtung an einer Seilfoerderanlage zur UEbertragung von Steuersignalen - Google Patents

Description

Bei Förderanlagen in Bergwerken ist es bekannt, vom Förderkorb aus Gespräche unter Verwendung des Tragseiles als Verbindungsleitung telephonisch an den Ort der Maschinenanlage zu übertragen.

Ferner ist eine Überwachungsvorrichtung bei Luftseilbahnen bekannt, wobei das Tragseil von zwei Transformatorenkernen umschlossen ist. Über den ersten Transformator wird ein 50-Perioden-Netzstrom in der Seilschleife induziert, und über den zweiten Transformator wird ein Prüfstrom wieder entnommen und damit ein Schaltschütz im Anzug gehalten. Sobald ein Bruch des Seiles eintritt, erfolgt eine automatische Abschaltung des Antriebsmotors.

Ferner ist es bekannt, Signale für die Bedienung und Steuerung der Maschine vom Förderkorb aus elektrisch zu übertragen. Zu diesem Zweck sind in den Förderkabinen Sendegeräte und am Maschinenort Empfangsgeräte aufgestellt. Diese Geräte sind ziemlich kompliziert und müssen auch gegen grobe Erschütterungen und Witterungseinflüsse im Betrieb geschützt sein. Die Geräte in den Fahrkabinen erfordern Speisestromquellen, z. B. in Form von Akkumulatoren, die immer wieder ausgewechselt und aufgeladen werden müssen. In Bergwerken ist die Anwendung solcher komplizierter Geräte nicht erwünscht.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile, indem sie es ermöglicht, mit sehr einfachen Mitteln in der Kabine (Korb) von der Kabine aus nach dem Ort der Maschinenanlage zu signalisieren. Die Erfindung betrifft eine Einrichtung an einer Seilförderanlage zur Übertragung von Steuersignalen von der Förderkabine nach der Maschinenanlage unter Verwendung des zu einer Stromschleife geschlossenen Förderseiles, mit welchem Koppeltransformatoren gekoppelt sind.

Die Erfindung besteht darin, daß ein ortsfester Sender mit mindestens einem Sendegenerator für die Erzeugung von Spannungen bestimmter Frequenz und ein ortsfester Empfänger vorhanden sind, die mit je einem der Koppeltransformatoren verbunden sind, und daß in der Förderkabine Schaltelemente untergebracht und in der Stromschleife zur Signalgebung derart einschaltbar sind, daß im Seilstromkreis Impedanzänderungen entstehen und damit Änderungen der Empfangsspannung gegenüber der Sendespannung hervorgerufen werden, die als Steuersignale für die Maschinenanlage dienen.

Die Erfindung ermöglicht es, die Sende- und Empfangsapparate z. B. in einer Schachtanlage oben in der Nähe der Seiltreibscheiben anzubringen. In der Kabine selber sind nur wenige Schaltelemente untergebracht. Diese dienen dazu, Impedanzänderungen in der Seilschleife hervorzurufen. Diese Änderungen bringen beim Empfänger entsprechende Änderungen der Empfangsspannung hervor. Die Änderungen der Empfangsspannung werden als Steuersignale für die Maschinenanlage benutzt.

Einrichtung an einer Seilfördeiranlage
zur übertragung von Steuersignalen

Anmelder:

Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)

Vertreter: Dr.-Ing. E. Sommerfeld, Patentanwalt,
München 23, Dunantstr. 6

Beanspruchte Priorität:

Schweiz vom 9. Oktober 1957

Justus Bäbler, Baden (Schweiz),
ist als Erfinder genannt worden

'25 In der Fig. 1 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt. 1 ist das Förderseil, das über eine Treibscheibe 2 läuft. Am Förderseil hängt die Kabine 10. Der Antrieb der Treibscheibe erfolgt durch den Motor 3. In der Nähe der Treibscheibe 2 sind Koppeltransformatoren 4 und 5 angeordnet. Die Kerne der Transformatoren umschließen je die eine Seite des Förderseiles. Auf den Koppeltransformatoren befinden sich ferner die Wicklungen 4 a bzw. 5a. 4« ist mit dem Sendegenerator des ortsfesten Senders 6 verbunden. Dieser erzeugt dauernd eine frequenzkonstante Signalspannung Us- 5 a ist mit dem Eingang des ortsfesten Empfängers 7 verbunden. In der Kabine 10 ist eine veränderliche Impedanz, bestehend aus der Drosselspule 11 und dem Kondensator 12, eingebaut und beides in die Seilschleife eingeschaltet. Mittels eines

*o Schalters 15, welcher drei Stellungen aufweist, kann die Spule 11 oder der Kondensator 12 kurzgeschlossen werden, wodurch die Impedanz der Seilschleife kapazitiven bzw. induktiven Charakter erhält. Steht der Schalter in der Mitte (Stellung 0), so sind Spule und Kondensator in Reihe geschaltet. Die Resonanzfrequenz von Kondensator und Spule einschließlich der Seilinduktivität ist auf die Sendefrequenz abgestimmt. Den drei Schalterstellungen sind Befehlsstellungen Auf (+), Ab (—), Halt (0) zugeordnet entsprechend der gewünschten Fahrt der Kabine.

Durch das wahlweise Schalten der Impedanzen 11 bzw. 12 ergeben sich verschiedene Phasenlagen der Empfangsspannung Ue₁ gegenüber der Sendespannung Us- Die Feststellung der jeweiligen Phasenlage erfolgt mittels des

809 789/112

Claims (1)

Modulators 8. Diesem Modulator ist die Sendespannung Us über einen Parallelweg, bestehend aus der Nachbildung 13 als zweite Empfangsspannung Ue2, zugeführt. Die Nachbildung 13 ist die elektrische Nachbildung der Seilschleifenverbindung einschließlich deren Koppeltransformatoren. Der Ausgang des Modulators ist auf ein polarisiertes Relais 9 geschaltet. Ein zusätzliches Phasendrehglied 14 bewirkt, daß in der Ruhelage, wenn also der Steuerschalter 15 auf 0 steht, die beiden Spannungen UΈι und Ue2 m ihrer Phase senkrecht aufeinander stehen. Die Ausgangsspannung im Modulator ist dann = 0, und das Relais 9 bleibt in der Mittellage. Wird nun der Steuerschalter 15 auf + oder auf — gestellt, so ändert sich die gegenseitige Phasenlage der Spannungen Ue\ und Ue2 im positiven oder negativen Sinne. Im Ausgang des Modulators tritt ein positiver bzw. ein negativer Gleichstrom auf, wodurch das Relais 9 in die entsprechende +- oder —Lage gebracht wird. Jede SchaltersteEung in der Kabine entspricht einer Stellung des Relais 9. Vom Relais 9 erfolgt nun ein entsprechendes Signal an den Maschinenwärter oder an die Maschine direkt. An Stelle einer einfachen Auf-Ab-Halt-Steuerung kann auch eine stetige Steuerung des Antriebsmotors erhalten werden. Zu diesem Zwecke muß die Steuerung der Impedanzen 11 und 12 stetig erfolgen, worauf am Ausgang des Modulators 8 ebenfalls eine von positiv zu negativ stetige Änderung der Steuergleichspannung erhalten wird. Diese letztere kann z. B. als Vorgabespannung für einen drehzahlregulierten Seiltreibscheibenantrieb verwendet werden. Die stetig veränderbare Steuerimpedanz in der Kabine kann z. B. aus einer Regulierdrossel in Verbindung mit einem Kondensator bestehen. Im Interesse der Betriebssicherheit ist es wesentlich, daß der Abgleich der Schaltung in der Nullage (Haltstellung) zuverlässig erhalten bleibt. Muß aber aus irgendeinem Grunde, z. B. aus baulichen oder betrieblichen Ursachen, mit Veränderungen des Nullabgleiches gerechnet werden, so wird zweckmäßig eine Überwachung des Abgleiches vorgenommen. Das kann in einfacher Weise, z. B. so geschehen, daß zum Relais 9 ein wesentlich empfindlicheres Relais parallel geschaltet wird. Durch dieses empfindliche Relais wird ein kleiner Servomotor gesteuert, durch den entsprechende Abgleiche, z. B. an der Nachbildung 13 oder an dem Phasendrehglied 14, vorgenommen werden, bis die Nullage wieder nachkorrigiert ist. Dabei müssen zusätzliche Maßnahmen getroffen werden, damit der Servomotor durch die eigentlichen steuernden phasenverschobenen Spannungen nicht in Bewegung gesetzt wird. Eine weitere Durchführung der Erfindung ist in folgender Weise möglich: Der ortsfeste Sender erzeugt mehrere, mindestens aber zwei frequenzunterschiedliche Signalspannungen. In der Kabine sind Schwingkreise vorgesehen, die auf die betreffenden Sendefrequenzen abgestimmt sind und wahlweise in den Seilstromkreis einschaltbar sind. Im Empfänger sind entsprechende Siebkreise vorhanden, an denen Spannungen abgenommen werden, die einzeln als Steuersignale für die Maschinenanlage dienen. Das Einschalten der Schwingkreise im Seilstromkreis bedingt Impedanzänderungen, die die einzelnen Frequenzen wahlweise über das Seil zur Übertragung bringen. In der Fig. 2 ist ein Ausführungsbeispiel einer solchen Einrichtung dargestellt. Seilanordnung und Koppeltransformatoren entsprechen der Anordnung nach Fig. 1. Der Senderö ist mit drei einzelnen Sendegeneratoren 6a, 6b, 6c ausgerüstet, die mit verschiedenen Frequenzen fa, fb, fc ständig in Betrieb sind und zusammen auf den Koppeltransformator 4 arbeiten. In der Kabine 10 sind drei Schwingkreise 20 α, 20δ, 20 c mit Abstimmfrequenzenfa, fb, fc eingebaut, die abwechslungsweise durch den Fahrschalter 21 einschaltbar sind. Im Empfänger? sind entsprechende Siebkreise 22a, 22δ, 22c vorhanden, an welche über Gleichrichter 23 die Relaisspulen 24 angeschlossen sind. Die entsprechenden Schaltkontakte 25 a, 25 δ, 25 c sind z.B. mit der Steuervorrichtung der Förderanlage 2, 3 verbunden. Der Fahrschalter 21 ist zweckmäßig so ausgebildet, daß er auf der mittleren StellungO (Halt) dauernd einen Steuerstrom mit der Frequenz fb durchläßt. In dieser Stellung wird also die Steuerspannung des Sendegenerators 6b ständig auf den Empfänger durchgelassen, und das Empfangsrelais 25 δ ist ständig angezogen. Man hat damit eine Kontrolle, ob die Anlage betriebsfähig ist. Zur Übertragung eines Fahrbefehls von der Kabine aus, z.B. aufwärts (+) oder abwärts (—), wird der Hebel des Schalters auf + bzw. — geschaltet. Dementsprechend werden vom Senderö aus wahlweise die Frequenzen fa bzw. fc nach dem Empfänger 7 weitergegeben. Infolgedessen fällt der Relaiskontakt 25 δ ab, und der Relaiskontakt 25 a bzw. 25 c schaltet ein. Entsprechend wird an der Maschinenanlage der Fahrbefehl »Aufwärts« (-*-) bzw. »Abwärts« (—) ausgelöst. Die Zwischenschaltung der Schaltelemente in der Förderkabine kann auch über einen Koppeltransformator erfolgen. Zu diesem Zweck wird zwischen die Seilenden im Förderkorb ein Transformator geschaltet und die Schaltelemente an die Sekundärwicklung angeschlossen. Es kann auch das Förderseil direkt durchverbunden und ebenfalls ein Koppeltransformator, dessen Primärwicklung das Förderseil ist, verwendet werden. Über den Transformator wird zweckmäßig eine Widerstandsanpassung vorgenommen, damit die Schaltelemente in ihren Abmessungen technisch und kostenmäßig vorteilhaft ausgeführt werden können. In der Wahl der Übertragungsfrequenzen ist man weitgehend frei. Es eignen sich Niederfrequenzen bis herunter zu 50 Hz. Eine obere Grenze ist gegeben durch allfällige Resonanzerscheinungen auf dem Seil, die vermieden werden müssen. Die Anordnung eignet sich nicht nur für Förderanlagen in Bergwerken, sondern sie kann Anwendung finden bei jeder Art Seilbahn. Bei Seilbahnen im Gebirge mit verhältnismäßig großen Streckenlängen hat die Anordnung den Vorteil, daß das Anhalten und Anfahren der Fahrkabine von jedem Ort auf der Strecke erfolgen kann. Dabei kann die Steuerung der Maschine direkt erfolgen, so daß Personal an den Endstationen nicht nötig ist. PatentaNsprcche:

1. Einrichtung einer Seilförderanlage zur Übertragung von Steuersignalen von der Förderkabine nach der Maschinenanlage unter Verwendung des zu einer Stromschleife geschlossenen Förderseiles, mit welchem Koppeltransformatoren gekoppelt sind, dadurch gekennzeichnet, daß ein ortsfester Sender (6) mit mindestens einem Sendegenerator für die Erzeugung von Spannungen bestimmter Frequenzen und ein ortsfester Empfänger (7) vorhanden sind, die mit je einem der Koppeltransformatoren (4, 5) verbunden sind, und daß in der Förderkabine (10) Schaltelemente (11, 12, 15) untergebracht und in der Stromschleife zur Signalgebung derart eingeschaltet sind, daß im Seilstromkreis Impedanzänderungen entstehen und damit Änderungen der Empfangsspannung gegenüber der Sendespannung hervorgerufen werden, die als Steuersignale für die Maschinenanlage dienen.

2, Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der ortsfeste Sender (6) eine frequenzkonstante Signalspannung erzeugt und daß die einschaltbaren Schaltelemente (11, 12, 15) Phasen-