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Schaltungsanordnung zur Steuerung von Bergwerksfördermaschinen vom
Korb aus Mit älteren Anordnungen zur Steuerung von Bergwerksfördermaschinen ist
eine direkte Steuerung der Maschine nur von festen Standpunkten, z. B. Hängebank
oder Sohlen, möglich. Hierbei pendelt das Fördermittel (Korb) praktisch zwischen
zwei Endstellungen hin und her. Der Ladezustand des Fördermittels wird dabei überwacht
und in Abhängigkeit hiervon die Maschine »automatisch gesteuert«.
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Für die Personenförderung ist bei diesen Anlagen nur eine indirekte
Steuerung durch Signalgabe von festen Standpunkten bzw. vom Fördermittel aus zur
Fördermaschine möglich. Das Signal wird hierbei erst von dem Fördermaschinisten
ausgewertet und in Form eines Fahrt- bzw. Haltbefehls an die Maschine weitergegeben.
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Es besteht seit längerer Zeit der Wunsch, diese Steuerung der Maschine
direkt vom Korb aus vornehmen zu können, entsprechend den allgemein bekannten Aufzugssteuerungen.
Bei der Steuerung der Fördermaschine vom Korb nach Art einer Aufzugssteuerung müssen
Kriterien für die verschiedenartigen Steuerbefehle an die Maschine gegeben werden.
Die Schwierigkeit liegt darin, daß Schleppkabel bei den großen Schachtteufen nicht
verwendet werden können. Man ist also an ein System ohne galvanische Kopplung gebunden.
So ist es zur Übertragung von Steuersignalen vom Förderkorb zur Fördermaschine in
Seilförderanlagen bekannt, bei der Fördermaschine einen ortsfesten Sender mit mindestens
einem Sendegenerator für die Erzeugung von Spannungen bestimmter Frequenzen und
einen ortsfesten Empfänger vorzusehen, die über Koppeltransformatoren mit der aus
Förder-und Unterseil gebildeten Stromschleife gekoppelt sind. Auf dem Förderkorb
sind Schaltelemente untergebracht und in der Stromschleife zur Signalgebung derart
eingeschaltet, daß im Seilstromkreis Impedanzänderung entstehen und damit Änderungen
der Empfangsspannung gegenüber der Sendespannung hervorgerufen werden, die als Steuersignale
für die Maschinenanlage dienen.
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Man kann auch die einzelnen Steuersignale entweder durch einen Impulskode
oder durch geeignete Frequenzkombinationen herstellen. Unter Berücksichtigung der
möglichen Betriebsfälle kann die Anzahl der Steuersignale gering gehalten werden.
Bei Korbsteuerung ist immer der Fall »Seilfahrt« gegeben. Das beliebige Anfahren
von Sohlen kann vom Anschlag aus vor Betreten des Korbes über das Schachtkabel an
die Fördermaschine eingetastet werden. Damit beschränken sich die vom Korb aus zu
gebenden Signale auf die eigentlichen Fahrtbefehle, nämlich: »Halt«, »auf«, »hängen«,
»langsam auf« und »langsam hängen«. Für eine Steuerung mittels Frequenzkombinationen
ist schon ein Verfahren prinzipiell vorgeschlagen worden, ohne jedoch auf die Ausführungsmöglichkeiten
einzugehen. Die Frequenzen für die Steuerung sollen in einem Frequenzgenerator auf
dem Korb erzeugt und von einer Steuertafel aus eingeschaltet werden. Nach einer
üblichen Verstärkung gelangen die Frequenzen zu einem Signalempfänger, der sie einer
Auswerteschaltung zuleitet. Durch Zu- oder Abschalten der einzelnen Steuerfrequenzen
erhält man so viele Ja-Nein-Informationen, wie Steuerfrequenzen vorhanden sind.
Diese Informationen werden geeignet zusammengestellt und jedem Steuerbefehl eine
dieser Kombinationen zugeordnet. Es wurde dann vorgeschlagen, aus Sicherheitsgründen
mit Frequenzgruppen zu arbeiten, die im Frequenzumtastverfahren gesteuert werden.
Eine dieser beiden Frequenzen muß dann immer vorhanden sein.
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In dem Vorschlag werden zwei Frequenzgruppen vorausgesetzt. Es ergibt
dann z. B. die Ja-Information der Gruppe A und die Nein-Information der Gruppe B
das Kriterium für den Befehl »langsam auf«. Die Umschaltung der Gruppe B auf die
Ja-Information veranlaßt »volle Fahrtauf«. Für die Steuerbefehle »hängen« und »langsam
hängen« gilt sinngemäß das gleiche. Das Zusammentreffen der Information Nein beider
Gruppen ist dem Haltbefehl zugeordnet. Die Betriebssicherheit der Anlage ist immer
dann gegeben, wenn man die Auswertung so vornehmen läßt, daß der übergeordnete Befehl
»hängen« nach »langsam hängen« von dem Hinzutreten weiterer Ja-Informationen abhängig
gemacht wird. Außerdem soll die Stillsetzung der Maschine aus
Sicherheitsgründen
immer dann erfolgen, wenn Steuerfrequenzen nicht sinngemäß auftreten oder ganz fehlen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung
zu schaffen, die ähnlich dem oben beschriebenen Verfahren arbeitet. Dabei soll der
Aufwand so gering wie möglich gehalten werden. Dies wird erfindungsgemäß dadurch
erreicht, daß durch Steuertasten auf dem Korb ein oder zwei Frequenzen eingeschaltet
werden und bei zwei Frequenzen die Einschaltung der zweiten Frequenz verzögert wird
und daß in der Empfangsstelle über Kontakte der Frequenzempfangsrelais Steuerrelais
eingeschaltet werden, die die entsprechenden Steuervorgänge einleiten, und daß bei
Ausfall einer Frequenz das durch die zuerst empfangene Frequenz betätigte Steuerrelais
betätigt bleibt und das an zweiter Stelle betätigte Relais abfällt, auch wenn die
zuerst empfangene Frequenz ausfällt und nur die an zweiter Stelle empfangene Frequenz
weiter empfangen wird.
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Gemäß weiterer Ausbildung der Erfindung werden nur zwei Einzelfrequenzen
verwendet. Da durch die Ausbildung der Empfangsanordnung immer das zuerst betätigte
Relais angesprochen bleibt, auch wenn eine der beiden gleichzeitig anstehenden Frequenzen
ausfällt, ist sichergestellt, daß bei dem Ausfall einer Frequenz nur die nächstniedere
Fahrstufe eingeschaltet wird. Es braucht also aus dem Kommando »volle Fahrt auf«
nicht sofort auf »halt« übergegangen zu werden.
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Die Erfindung wird nun an Hand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert:
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 das Tastenfeld, Fig. 2 die Schaltmittel auf dem
Korb und Fig. 3 die Schaltmittel in der Empfangsstelle.
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Es sind nur die Einzelheiten dargestellt, die zum Verständnis der
Erfindung notwendig sind.
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Auf dem Korb befinden sich fünf Drucktasten für die Steuerbefehle
»auf« bzw. »langsam auf«, »halt«, »langsam hängen« bzw. »hängen«. Ist eine der »auf«-Tasten
gedrückt, so sind die Tasten für »hängen« in bekannter und nicht dargestellter Weise
verriegelt, und umgekehrt. Die Tasten für» auf« und »hängen« bleiben so lange
gedrückt, bis sie durch die »halt«-Taste ausgelöst werden. Eine Umkehrung der Fahrtrichtung
ist also nur nach Drücken der »halt«-Taste möglich. Die Tasten für »auf« bzw. »langsam
auf« oder »hängen« bzw. »langsam hängen« lösen sich gegenseitig aus. Durch die sinngemäße
Anbringung der Tasten wie sie in der Fig. 1 dargestellt ist, ist eine Fehlbedienung
praktisch ausgeschlossen.
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Auf dem Korb befinden sich weiterhin zwei Frequenzgeneratoren G1 und
G2, die die Frequenzen FI bzw. FII erzeugen können. Die Generatoren werden durch
die Betätigung einer der Drucktasten eingeschaltet. Ist keine Taste gedrückt, also
die »halt«-Taste als letzte gedrückt worden, so ist auch kein Generator eingeschaltet.
Im Ruhezustand wird deshalb auf dem Korb auch keine Energie verbraucht. Beim Drücken
der Taste B (langsam auf) wird das Relais S1 eingeschaltet, das mit seinem Kontakt
s1 den Generator G1 einschaltet. Es wird jetzt die Frequenz FI abgegeben. Entsprechend
wird beim Drücken der Taste D (langsam hängen) die Frequenz FTf ausgesendet. Durch
Kombination dieser beiden Frequenzen werden jetzt noch die Steuerbefehle für normal
»auf« bzw. »hängen« gegeben. Beim Drücken der Taste A (auf) wird das Relais S1 sofort
betätigt, während das Relais S2 durch den in der Leitung liegenden Widerstand Wi
erst verzögert anspricht. Es wird also zuerst die Frequenz FI ausgesendet und nach
einer gewissen Verzögerung die Frequenz FII. Beim Drücken der Taste E (hängen) wird
entsprechend zuerst die Frequenz FH ausgesendet und danach die Frequenz FI dazugeschaltet.
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Die Steuerfrequenzen werden dann, nach dem schon durch die Korbtelefonie
bekannten Prinzip, über den Seilkreis zum Fördermaschinenraum übertragen. Die dort
einlaufenden Frequenzen werden in selektiven Empfangsverstärkern EVl bzw. EV2 (Fig.
3) verstärkt und betätigen die Relais I bzw. II. Über Kontakte dieser Relais werden
die Steuerrelais A, B, D, E eingeschaltet, die dann in bekannter Weise die
Steuerung der Fördermaschine veranlassen.
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Wird z. B. auf dem Korb die Taste B (langsam auf) gedrückt, sendet
der Generator die Frequenz I aus. Diese Frequenz wird im Empfangsverstärker EVI
aufgenommen und verstärkt, und es spricht das Relais I an. Über den Kontakt 12 wird
dann das Relais B eingeschaltet, durch das die Fördermaschine entsprechend gesteuert
wird. Wird jetzt auf dem Korb die Taste A (normal auf) gedrückt, so wird auch noch
die Frequenz FII ausgesendet. Es spricht also auch das Relais II an. Über den Kontakt
23 kann jetzt auch das Relais A anziehen. Das Ansprechen der für die Befehle »hängen«
vorgesehenen Relais D und E ist durch die Kontakte b2 und b3 verhindert. Für die
Befehle »hängen« laufen die Steuervorgänge entsprechend ab.
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Die Schaltung ist jetzt so ausgelegt, daß praktisch alle Fehlermöglichkeiten
nicht zu Unfällen führen können. Bei Fehlern wird zur Sicherheit stets die nächste
langsamere Fahrstufe bzw. der »halt«-Zustand eingenommen. Fällt während des Fahrtzustandes
»langsam auf« die Frequenz FI aus, so fällt das Relais B ab, und die Fördermaschine
hält an. Fällt dagegen beim Senden von zwei Frequenzen, die das Kennzeichen für
normale Fahrt« bilden, eine beliebige Frequenz aus, so wird die Maschine auf »langsame
Fahrt« derselben Fahrtrichtung umgesteuert. Der Ausfall der Frequenz FII im Zustand
»normal auf« läßt das Relais A abfallen. Diese Steuerung ist jedoch selbstverständlich,
da sie auch durch Betätigen der Taste B auf dem Korb erreicht wird. Fällt jedoch
in diesem Fahrtzustand die Frequenz FI aus, so bleibt das Relais B, das abfallverzögert
ist, über die Kontakte 21, b 1 und 12 gehalten, und der Stromkreis für das Relais
A wird durch den Kontakt 11 aufgetrennt. Es besteht jetzt also der Zustand »langsam
auf«, obwohl das Aussenden der Frequenz FII allein an und für sich das Kennzeichen
für »langsam hängen« ist. Es erfolgt also auf Grund der Schaltung beim Ausfall einer
Frequenz keine Richtungsumkehr. Nach dem Wiedersenden der ausgefallenen zweiten
Frequenz wird der Anfangszustand erneut eingenommen.
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Durch diese Sicherheitsmaßnahmen bedingt, kann also auf die vorgeschlagene
Verwendung von Frequenzgruppen verzichtet werden, und es brauchen nur Einzelfrequenzen
ausgesendet zu werden, da ein Ausfall einer Frequenz nicht zu schwerwiegenden Störungen
führen kann.