-
Winde zum Auflegen der Einzelseile einer Mehrseil-, insbesondere Vierseil-Bergbau-Schachtförderanlage
Die Einzelseile einer Mehrseilförderanlage werden zum Einhängen in den Förderschacht
von je einer Trommel einer Seilauflegegewinde über die Fördermaschinentreibscheibe
geführt. Diese ist mit je einer gefütterten Seillaufrille für jedes Einzelseil versehen
und dient beim Seileinhängen (oder Seilwechsel) nur als Umlenkscheibe. Die Reibung
der Seillauffutter soll während des Förderbetriebes das Antriebsdrehmoment der Treibscheibe
auf die Seile unter Vermeidung einer Rutschbewegung übertragen. Beim Seileinhängen
(oder beim Seilwechsel) verursacht die Treibscheibe einen unterschiedlichen Vortrieb
der Einzelseile, sobald die Seillaufrillen nicht alle genau den gleichen Durchmesser
haben.
-
Eine Seilauflegewinde, deren Einzeltrommeln starr miteinander gekuppelt
sind, läßt keinen Ausgleich solcher Vortriebsdifferenzen zu, so daß sich bereits
minimale Durchmesserabweichungen der Treibscheiben-Seillaufrillen in beträchtlichen
Belastungsunterschieden der Einzelseile zwischen der Seilauflegegewinde und der
Treibscheibe auswirken.
-
Stand der Technik ist eine Zweitrommelwinde mit einem zwischen den
beiden Einzeltrommeln angeordneten Differentialgetriebe, das eine Relativdrehung
der beiden Einzeltrommeln gegeneinander und damit einen Ausgleich etwaiger Vortriebsdifferenzen
der beiden Einzelseile einer Zweiseilförderung gestattet.
-
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, daß eine solche Zweitrommelwinde
für eine Vierseilförderanlage unter Einsparung eines dritten Differentialgetriebes
zwischen den beiden Trommelpaaren lediglich verdoppelt zu werden braucht, wenn die
Trommeln von Hand oder selbsttätig für einen Ausgleich zwischen den beiden über
je eine Kupplung angetriebenen Trommelpaaren gebremst werden können.
-
Darüber hinaus kann eine Beeinflussung des Trommelumlaufes mit Hilfe
der Bremsen auch im Falle einer Zweitrommel-Auflegewinde, also einer solchen für
eine Zweiseilförderanlage, z. B. beim Aufspulen der neuen Seile durchaus vorteilhaft
sein.
-
Sind als Ausgleichgetriebe nicht Differentialgetriebe, sondern Planetenrädergetriebe
mit zwei Antriebswellen (Haupt- und Zusatzwelle) vorgesehen, dann dienen die Bremsen
im Zusammenwirken mit einer in den Hilfsantrieb eingeschalteten Kupplung zum Ein-
und Ausschalten einer das übersetzungsverhältnis verändernden Getriebestufe.
-
Dabei ist es möglich, die Kupplung als Rutschkupplung, d. h. so auszubilden,
daß im Rahmen der durch diese Getriebestufe erzielbaren Änderung des Gesamtübersetzungsverhältnisses
die Abtriebsdrehzahl stufenlos verändert werden kann. Im Interesse einer Vereinfachung
empfiehlt.es sich, den Antrieb für die zuschaltbaren Getriebestufen aller Planetengetriebe
von einem allen Windentrommeln gemeinsamen Hauptantrieb abzunehmen, um einen zusätzlichen
Antriebsmotor einzusparen.
-
Die Zeichnung veranschaulicht einige Ausführungs= beispiele des Erfindungsgegenstandes;
und zwar zeigt Fig. 1 eine Seilauflegewinde mit zwei Seiltrommeln; einem Differentialgetriebe
und zwei Bremsen, Fig. 2 eine Seilauflegewinde mit zwei Trommelpaaren, für die gemäß
Fig. 1 je ein Differential als Ausgleichgetriebe und zwei Bremsen vorgesehen sind,
Fig.3 eine Viertrommelwinde, deren Einzeltrommeln je ein Planetengetriebe mit Kupplung
und Bremse für eine Hilfsgetriebestufe zugeordnet ist, Fig.4 ein Einzelplanetengetriebe
in größerem Maßstab, Fig. 5 eine Einzelheit betreffend die Bedienung der Kupplung
und der Bremse, Fig. 6 schematisch eine Vorrichtung zum selbsttätigen Steuern des
Übersetzungsverhältnisses der Planetengetriebe.
-
Die beiden Einzeltrommeln 1 und 2 der Zweitrommeiwinde gemäß Fig.
1 werden von einem Motor 3 über ein Differential 4 angetrieben, dessen Abtriebswellen
5 je ein Ritzel 6 tragen, das mit einem Stirnrad 7 eines Zahnradvorgeleges kämmt.
-
Auf jede der beiden Abtriebswellen 5 ist eine Bremsscheibe 8 für Bremsbacken
9 aufgesetzt.
-
Das Differentialgetriebe 4 läßt eine Relativdrehung der beiden Wellen
5 gegeneinander im Sinne eines Ausgleiches etwaiger unterschiedlicher Seilvortriebe
zu.
Durch Anziehen einer der beiden Bremsen 8, 9 kann darüber hinaus eine der beiden
Trommeln blockiert und die Drehzahl der anderen Trommel auf das Doppelte gesteigert
werden, was beispielsweise beim Aufspulen eines in den Sdhacht einzubringenden Seiles
zweckmäßig sein kann.
-
Die Vierseilwinde nach Fig.2 besteht aus zwei Zwillingswinden gemäß
Fig. 1. Zwischen den beiden zueinander parallel angeordneten Trommelpaaren 1, 2,
1', 2' ist der allen Einzeltrommeln gemeinsame Motor 3 angordnet. Dieser treibt
gleichzeitig über die beiden Differentiale 4 und 4' alle Trommeln an. Zum Unterschied
von der .Ausführung nach Fig. 1 sind die beiden mit einem Motorritzel 10 kämmenden
Stirnräder 11 und 11' der beiden Differentiale als Kuppelräder ausgebildet, die
nach Entkuppeln auf dem Gehäuse des Differentialgetriebes ohne eine Drehmomentübertragung
umlaufen. Ein derartiges Auskuppeln und gleichzeitiges Anziehen der betreffenden
Bremsen 8, 9 bzw. 8', 9' kommt dann in Betracht, wenn ein Ausgleich unter den beiden
Trommelpaaren 1, 2 und 1', 2' erwünscht ist.
-
Fig.3 zeigt eine Viertrommelwinde, für die als Ausgleichgetriebe Planetengetriebe
mit einem Hauptantrieb und einem Zusatzantrieb vorgesehen sind. Die räumliche Anordnung
der beiden Trommelpaare 1, 2 und 1', 2' sowie des Motors 3 stimmt grundsätzlich
mit Fig. 2 überein. 7e zwei Planetengetriebe sind an den beiden Stirnenden der beiden
Trommelpaare angeordnet. Die wesentlichen Einzelheiten der Planetengetriebe sind
aus Fig. 4 ersichtlich. Das Motorritzel 10 kämmt mit der Außenverzahnung eines Stirnrades
12, in dessen Innenverzahnung Planetenräder 13 eingreifen, deren Achsen 14 in üblicher
Weise in einem Umlaufträger 15 gelagert sind. Die Nabe des Umlaufträgers 15 ist
auf eine Abtriebswelle 16 aufgekeilt, die unter Vermittlung eines Ritzels 17 ein
Trommelzahnrad 18 antreibt.
-
Eine mit der Abtriebswelle 16 gleichachsige Zusatzwelle 19 ist mit
einem Sonnenrad 20 versehen, mit dem die Planetenräder 13 im Eingriff stehen. Mit
Hilfe der Welle 19 wird in das Planetengetriebe eine Zusatzdrehung eingeleitet,
wenn die Abtriebsdrehzahl der Welle 16 und des Ritzels 17 geändert werden soll,
und zwar im Sinne eines Ausgleichs unterschiedlicher Vortriebe der -von den Einzeltrommeln
abgezogenen Seile.
-
Der Zusatzantrieb wird bei der dargestellten Ausführung von dem Motor
3 abgeleitet, und zwar mit Hilfe eines zweiten Motorritzels 21, eines Zahnrades
22 und eines Gegenrades. 23, das auf der Welle 19 drehbar gelagert ist und mit dieser
Welle im Bedarfsfalle gekuppelt werden kann.
-
Als Beispiel einer unter Last schaltbaren Kupplung zeigt Fig. 4 eine
Kegel-Reibungskupplung, deren Reibungskegel 24 und 25 mit Feder und Nut begrenzt
axial verschiebbar auf die Welle 19 aufgepaßt sind. Das Rad 23 ist mit einem Innenkegel
versehen, mit dem der Reibungskegel 24 in Eingriff gebracht und wodurch das Rad
23 mit der Welle 19 gekuppelt werden kann. Für den Reibungskegel 25 trägt
das Gehäuse 26 ein Gegenreibungsring 27, der bei einer rechtsgerichteten Axialverschiebung
nachAusschalten der Kupplung 23, 24 den Reibungskegel 25 und damit die Welle 19
festbremst.
-
Zwischen die beiden Reibungskegel 24 und 25 greift ein Mitnehmer 28,
dessen Tragarm 28' an einer Schwenkachse 29 gelagert ist (Fig. 5). Ein aus dem Gehäuse
herausragendes Ende der Schwenkachse 29 trägt einen Arm 30; der von Hand verstellt
oder dessen Bewegung gegebenenfalls auch gesteuert werden kann.
-
An dem Hebel 30 greift eine Feder 31 an, die den Reibungskegel 24
im Eingriff mit dem Rad 23 hält. Zum Entkuppeln sowie zum Festbremsen der Welle
19 wird der Hebel 30 unter Spannen der Feder 31 im Sinne des Uhrzeigerumlaufes (Fig.
1 und 4) ausgeschwenkt.
-
Die vier Planetenrädergetriebe für die vier Einzeltrommeln 1, 2, 1',
2' haben alle denselben Aufbau und arbeiten wie folgt: Ist die Welle 19 mit dem
Reibungskegel 25 am Gehäuse 26, 27 festgebremst, dann kann sich das Rad 23 frei
auf der festgebremsten Welle 19 drehen. Die Abtriebswelle 16 wird in diesem Falle
nur von dem Motorritzel 10 über die Planetenräder 13 angetrieben, indem diese auf
dem festgebremsten Ritzel 20 der Welle 19 umlaufen.
-
Die- Abtriebsdrehzahl des Ritzels 17 wird beim dargestellten Beispiel
herabgesetzt nach Einschalten der Zusatzwelle 19. Es wird dann nämlich das Ritzel
20 über das Motorritzel 21, die Zahnräder 22 und 23 im entgegengesetzten Umlaufsinne
zum Planetenradträger 15 gedreht, so daß sich die Umlaufgeschwindigkeit des Planetenradträgers
15 und damit des Abtriebsritzels 17 nach Maßgabe der Differenz der Drehzahlen der
Planetenräder 18 und des Ritzels 20 vermindert.
-
Es empfiehlt sich, für den normalen Betrieb mit eingeschalteter Kupplung,
d. h. mit kleinerer Abtriebsdrehzahl zu arbeiten, weil diese mit einem größeren
Abtriebsdrehmoment gleichbedeutend ist und zudem die Übertragung des Zusatzdrehmomentes
von dem Getriebezug 21, 22, 23 übernommen wird. Demgemäß sorgt die Rückstellfeder
31 nach vorübergehendem Entkuppeln für ein selbsttätiges Wiedereinschalten der Kupplung.
-
Sind die Kupplungen aller vier Planetenrädergetriebe eingeschaltet,
dann laufen die vier Einzeltrommeln alle mit derselben Drehzahl um, im Prinzip genauso,
als ob statt der Planetenrädergetriebe einfache Zwanglaufgetriebe vorgesehen wären.
Infolgedessen können sich Vortriebsdifferenzen zwischen den einzelnen Seilsträngen
nicht ausgleichen. Solche Vortriebsdifferenzen können darin begründet sein, daß
alle Einzeltrommeln, nicht gleichmäßig gewickelt sind oder daß die Rillen der als
Umlenkscheibe dienenden Treibscheibe nicht alle genau gleichen Durchmesser haben.
-
Unterschiedliche Seilspannungen zwischen der Seilauflegewinde und
der Treibscheibe wirken sich im: unterschiedlichen Seildurchhang aus und sind an
diesem erkennbar. Sobald der eine oder der andere der Seilstränge seinen Durchhang
mindert, wird die Kupplung des zu der betreffenden Einzeltrommel gehörigen Planetengetriebes
ausgeschaltet und dadurch die Drehzahl der betreffenden Einzeltrommel heraufgesetzt,
so lange, bis alle Seile wieder den gleichen Durchhang haben. Nach einem Ausgleich
wird der unter Spannen der Feder 31 ausgeschwenkte Steuerhebel 30 freigegeben, so
daß sich die Kupplung unter Wirkung der Feder 31 selbsttätig wieder einschaltet.
-
Sobald ein Seil stärker als die anderen durchzuhängen beginnt, werden
die Seile mit kleinerem Durchhang dadurch entspannt, daß die Drehzahl ihrer Trommel
vorübergehend heraufgesetzt und zu
diesem Zweck die Kupplung der
betreffenden Planetenrädergetriebe ausgeschaltet werden.
-
Wie Fig.6 schematisch veranschaulicht, können die Bedienungshebel
30 der einzelnen Planetenrädergetriebe auch selbsttätig nach Maßgabe einer Seildurchhangänderung
gesteuert werden.
-
Von den Seiltrommeln sind die einzelnen Seile über je eine Ablenkscheibe
32 und von dort über die Treibscheibe 33 geführt. An jedem der einzelnen Seilstränge
ist zwischen der Ablenkscheibe 32 und der Treibscheibe 33 eine Auslenkrolle 34 angeordnet,
an deren Traghebel 34' mittels eines Steilzuges 35 ein Gewicht 36 angreift und den
Seilstrang um so mehr auslenkt, je weniger das Seil gespannt ist.
-
Mit der Seilspannung ändert sich die Seilauslenkung, so daß die Rolle
34 nach Maßgabe einer Seilspannungsänderung verlagert wird. Von dieser Verlagerungsbewegung
kann man eine Steuerung des Armes 30 ableiten, z. B. in der Weise, daß dieser Arm
an den Steilzug 35 angeschlossen ist.
-
Man könnte daran denken, die Auslenkrollen 34 zwischen den Ablenkscheiben
32 und den Seiltrommeln 1, 2, 1', 2' vorzusehen, um Änderungen des Seildurchhanges
zu erfassen. Dabei ergäbe sich aber die Schwierigkeit, daß sich der Wickeldurchmesser
der Seile auf den Trommeln ändert und dadurch einen störenden Einfluß auf die Steuerbewegungen
der Rolle ausübt.
-
Es wäre möglich, in Abwandlung des dargestellten Planetenräderantriebes
für den Zusatzantrieb 21, 22, 23 einen Hilfsmotor vorzusehen, der das Sonnenrad
im Bedarfsfalle mit unterschiedlicher Drehzahl antreibt und der zweckmäßig mit einer
Bremse ausgerüstet ist. In einem solchen Falle sind die Reibungskegel 24, 25 und
27 entbehrlich. Sinngemäß zu Fig. 6 würde der Hilfsmotor und seine Bremse selbsttätig
vom Steilzug 35 zu bedienen sein.