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Trommelförderung für Bergwerksschächte Die Erfindung betrifft eine
Trommelförderung zum Heben und Senken von Förderkörben in Bergwerken.
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Es sind bereits Fördersysteme bekannt, bei welchen zwecks einer geordneten
Aufwicklung des Hubseiles auf die Trommel eine nachgiebig gelagerte Gegenwalze vorgesehen
ist, welche das Seil gegen die Trommel drückt, so daß die auf der Trommel noch befindlichen
Seilwindungen immer straff aufgewickelt bleiben.
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Weiterhin sind Förderkörbe für eine Mehrseilförderung bekannt, bei
welchen die Förderseile zu zwei am oberen Querstück des Korbes nebeneinander gelagerten
Seiltrommeln laufen, wobei durch Hebelverbindung der beiden Trommellagerungen ein
Belastungsausgleich auch zwischen den Seilgruppen ermöglicht wird. Beim Bruch eines
Seiles wird die zugeordnete Seiltrommel am Förderkorb festgebremst, um ein Abwickeln
des in mehreren Windungen um die Trommel gewickelten Seiles zu verhindern.
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Bei der bekannten Mehrseilförderung, bei welcher die einzelnen Förderseile
in nebeneinanderliegenden Abteilungen einer gemeinsamen Seiltrommel von der Fördermaschine
aufgewickelt werden, ist es nicht ausgeschlossen, daß sich eines der Seile nicht
richtig aufwickelt und dadurch stärker belastet wird, wodurch eine Gefährdung des
Betriebes eintritt.
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Zur Überwindung dieser Schwierigkeit schlägt die Erfindung bei einer
Trommelförderung für Bergwerkssehächte, bei welcher der Förderkorb an meheren Seilerz
hängt, von denen jedes in mehreren Lagen um eine Trommel gewickelt ist, die in Achsrichtung
in gleiche Abteilungen unterteilt ist, wobei in jeder Abteilung nur ein einziges
Seil, und zwar in mehreren Lagen, aufgewickelt wird, vor, eine mechanische, lagenveränderliche
Überwachungseinrichtung für die richtige Bildung der Seilwindungen auf der Trommel
sowie eine Schaltvorrichtung, die durch die Überwachungseinrichtung in Tätigkeit
gesetzt wird und den Trommelantrieb abschaltet, wenn infolge des nicht mehr synchronen
Aufwickelns der Seile ein Seil die mechanische Überwachungseinrichtung auslenkt,
zu verwenden.
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Infolge der gleichmäßigen Lastverteilung und der Überwachung der Seilwindungen
weist die erfindungsgemäße Fördereinrichtung eine erhöhte Betriebssicherheit auf.
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An Hand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.
Es zeigt F i g. 1 einen schematischen Grundriß einer Trommelförderung mittels einer
einzigen Trommel, F i g. 2 eine schematische Seitenansicht dieser Einrichtung in
kleinerem Maßstab, F i g. 3 eine zum Teil im Schnitt dargestellte Seitenansicht
der Vorrichtung zum Seilkraftausgleich, F i g. 4 einen Schnitt längs der Linie 4-4
in F i g. 3, F i g. 5 eine der F i g. 3 ähnliche Seitenansicht, in welcher das Ausgleichsrad
in verschobener Stellung bei Bruch eines Förderseiles dargestellt ist, F i g. 6
einen Schnitt durch die überwachungseinrichtung für die richtige Bildung der Seilwindungslagen
auf der Fördertrommel, F i g. 7 einen Grundriß der in F i g. 6 dargestellten Einrichtung
und F i g. 8 ein Schaltschema zu dieser überwachungseinrichtung.
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In den F i g. 1 und 2 sieht man eine Fördertrommel 10, die über ein
Untersetzungsgetriebe 14 und eine Kupplung 16 durch einen Elektromotor 12 angetrieben
wird.
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Die Trommel ist durch eine am Umfang angeordnete Wand 22 in zwei Abteilungen
18 und 20 unterteilt. Ein Seil 24 ist in der Abteilung 18, ein Seil 26 in
der Abteilung 20 an der Trommel befestigt. Beide Seile werden in ihren Abteilungen
im gleichen Wicklungssinn um die Trommel gewickelt.
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Die Seile haben gleiche physikalische Eigenschaften, und die Abteilungen
18 und 20 sind in Achsrichtung der Trommel gleich lang und haben gleichen Durchmesser.
Von
der Trommel aus führen die Seile über die Ablenkscheiben 28, 30 im Fördergerüst
32 und von dort zum Förderkorb 36 hinab, welcher an ihnen im Förderschacht 34 hängt.
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Ein Vorteil der Mehrseilförderung besteht darin, daß man das Aufwickeln
der Seile in mehreren Lagen leichter zulassen kann als bei einer Förderung, bei
welcher nur ein einziges Seil die gleiche Last trägt. Der Grund dafür besteht darin,
daß durch die Verteilung des Gewichts der Last auf mehrere Seile die Spannung in
jedem Seil proportional erniedrigt wird, verglichen mit Systemen mit einem einzigen
Seil, so daß die Neigung des Seiles, zwischen die Windungen der vorhergehenden Lage
einzudringen und sich dort zu verklemmen, geringer wird.
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Um sicherzustellen, daß die Zunahme der Seilwindungslagen synchron
erfolgt, ist gemäß der Erfindung eine Vorrichtung vorgesehen, die von den Seilwindungslagen
selbst gesteuert wird und durch die die Drehung der Trommel unterbrochen wird, wenn
ein Seil relativ zum anderen Seil beim Aufwinden auf die Fördertrommel aus dem Takt
fällt.
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Die hierzu vorgesehene Vorrichtung ist in den F i g. 6, 7 und 8 dargestellt.
10 ist ein Teil der Fördertrommel, mit 38 ist eine Lage der Seilwindungen
des auf die Trommel aufgewundenen Seiles angedeutet. In jeder der Abteilungen
18 und 20 ist ein Bügel 40 neben der Trommel angeordnet, der sich über die
axiale Länge dieser Abteilung erstreckt (F i g. 7). Der Bügel 40 hat von der zuletzt
aufgewickelten Lage Seilwindungen einen vorbestimmten Abstand, der geringer ist
als der Durchmesser des Seiles.
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Wenn vorsichtig aufgewunden wird, dann berührt der Bügel niemals die
Seile, denn er wird immer, wenn sich eine neue Lage von Seilwindungen bildet, von
der Trommel weggezogen. Der Bügel 40 ist durch Führungen 41 gegen
Drehung gesichert. Er erhält eine schrittweise Rückwärtsbewegung durch ein elektromagnetisches
System, das aus einem Haltestab 42 besteht, der bei 44 an dem Bügel
angelenkt ist und der eine Reihe von Ankern 46, 47 und 48 trägt. An Stelle
dieser drei Anker können gewünschtenfalls auch zwei, vier oder noch mehr Anker verwendet
werden, je nachdem, wie viele Seilwindungslagen gebildet werden sollen.
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Der Bügel 40 wird durch eine Feder 50 in eine Normalstellung
gedrückt, in der er am Anschlag 52 des Stabes 42 aufliegt. Die am Stab 42 befestigen
Anker 46, 47 und 48 haben, in Achsrichtung gesehen, andere Abstände voneinander
als die Spulen 54, 55 und 56, und zwar ist der Unterschied dieser.Abstände derart,
daß sich der Stab 42 bei stufenweiser Einschaltung der Spulen 54 bis 56 bewegt.
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Die stufenweise Einschaltung der Spulen erfolgt durch eine Nocken-
und Kontaktanordnung (F i g. 8). Die Welle 58 des Nockens 60 ist über ein
Getriebe mit der Trommelwelle verbunden. Die Kontakte 64, 65 und 66 sind so angeordnet,
daß die Spulen 54 bis 56 nacheinander eingeschaltet werden, während die Nockenscheibe
60 synchron mit der Trommel 10 umläuft. Die Einschaltung der Spulen
erfolgt über die Stromkreise 68 bis 70.
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Vor jedem der Kontakte 64 bis 66 ist ein entsprechender weiterer Kontakt
72 bis 74, der, über die Stromkreise 76 bis 78, die Sperrspule 80 an Spannung
legt. Diese Sperrspule betätigt eine Klinke 82 (F i g. 6), die in eine von den Kerben
84 bis 86 des Stabes 42 eingreift, um diesen Stab festzuhalten, solange
die Spulen nicht erregt sind, und um die Bahn dieses Stabes zu begrenzen. Die Klinke
wird durch eine Feder 88 im Eingriff mit den Kerben gehalten Die Sperrspule
80 zieht die Klinke kurzzeitig aus ihrem Eingriff mit dem Stab 42, gerade
bevor eine Spule erregt wird, so daß sich der Stab bewegen kann. Anschließend wird
die Klinke losgelassen, und sie fällt in die nächste Kerbe, um den Stab zu halten
usw.
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Die Kerben haben natürlich voneinander einen Abstand, der genau dem
Durchmesser des Seiles entspricht, so daß der Stab 42 immer um einen solchen
Abstand weggezogen wird. Die Nockenscheibe 60
ist so angeordnet, daß dieses
Abziehen immer gerade vor der Bildung einer neuen Seilwindungslage erfolgt.
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Ein Umschalter 90 kann vorgesehen werden, durch den man wahlweise
eine Vorwärts- oder Rückwärtsbewegung des Stabes einstellen kann. Die mit
92 bezeichnete Leitung kann durch eine in umgekehrter Richtung laufende,
auf der Welle 58 befestigte Nokkenscheibe 94 mit Abzweigungen der erstgenannten
Stromkreise verbunden werden. Wenn die Seile von der Trommel ablaufen, dann wird
der Bügel schrittweise gegen die Seiltrommel vorgeschoben.
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Wenn die Seile z. B. infolge ungleichmäßiger Spannung aus dem Takt
fallen, dann beginnt eine neue Lage von Seilwindungen in einer der Abteilungen
18
oder 20 etwas früher als in der anderen Abteilung und vor der nächsten
Rückwärtsbewegung des Bügels 42. Das Seil berührt daher den letzteren und
schwenkt ihn um sein Scharnier 44. Dadurch öffnet der Arm 96 des Bügels den
Kontakt 98. Dieser Kontakt liegt in einem Stromkreis, bei dessen Öffnung der Stromkreis
des Motors 12 unterbrochen wird, der die Trommel 10 antreibt. Wenn dieser
Stromkreis unterbrochen ist, dann wird der Motor 12 neuerdings angelassen,
um eine solche Länge der Seile abzugeben, daß man den Fehler der Lagenbildung korrigieren
kann und mit dem Aufwinden neu beginnen kann.
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Das richtige Aufwinden der Seile im Takt wird erleichtert, wenn man
für den bekannten Ausgleich der in den Förderseilen auftretenden Seilkräfte Sorge
trägt. Bei einem solchen Seilkraftausgleich wirken Mittel kontinuierlich, um die
wirksame Länge der Seile auszugleichen, d. h. die Länge zwischen der Stelle, an
der das Seil die Trommel berührt, und derjenigen Stelle, an der der Förderkorb an
dem Seil hängt, so daß, wenn die Seile außer Takt sind oder wenn sie unter verschiedenen
Spannungen stehen, die Ungleichheiten der Länge ausgeglichen werden.
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Die zu diesem Zweck dienenden Mittel sind in den F i g. 3 bis 5 dargestellt,
und sie bestehen aus einem Ausgleichsrad 102, an dessen Umfang eine Spiralnut
104 vorgesehen ist. Die beiden Seile werden in den mittleren Bereich des Rades gebracht
und in der Spiralnut 104 aufgewickelt, und ihre Enden 106 werden bei
107 angeklemmt.
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Der Förderkorb 36 ist durch eine Einrichtung an dem Rad 102 befestigt,
die schwenkbar an der Achse 1.05 des Rades angebracht ist. Diese Einrichtung besteht
aus einer Hülse 206, die zwischen den Backen 108 und 109 angeordnet
ist, an denen das Rad 102
befestigt ist.
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Das Rad dreht sich so weit, daß es jederzeit eine Ungleichheit der
Seillängen aufnehmen kann, so daß die Seilspannungen immer gleich sind, während
der
Korb, der frei an dem Rad hängt, keine Neigung zum Kippen zeigt.
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Wenn sich das Rad dreht, dann wird ein Seil, nämlich das längere,
auf das Rad aufgewickelt, während das andere, nämlich das kürzere, in gleicher Länge
freigegeben wird. So ist die Nut 104 immer in ihrer ganzen Länge vom Seil ausgefüllt.
Die Seile könnten jedoch an den Seiten auf das Rad gebracht werden und sich zur
Mitte des Rades zu winden, und in diesem Fall wäre es nötig, eine oder zwei Windungen
der Spirale an jeder Seite frei zu lassen, in die sich das Seil dann legen kann,
wenn sich da.s Rad dreht.
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Wenn der Förderkorb durch zwei Seile angehoben wird, dann wird das
Rad, wenn ein Seil reißt, infolge der nicht ausgeglichenen Tangentialkraft, die
durch das verbleibende Seil ausgeübt wird, nach der Seite verschoben. Wenn der Förderkorb
für eine vertikale Bewegung geführt ist und wenn die Verbindung zwischen dem Rad
und dem Förderkorb über ein Gelenk erfolgt, dann wird das Rad tatsächlich verschoben.
Diese Verschiebung nutzt man dazu aus, um Bremskräfte auf das Rad auszuüben und
das Rad vorsichtig zu verzögern, jedoch immer noch so schnell, daß das verbleibende
Seil die erhöhte Spannung langsam aufnehmen kann.
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Die Mittel hierzu bestehen aus zwei Paaren von Bremsblöcken 110 und
111, die gelenkig zwischen den Backen 108 und 109 an Kreuzzapfen 112 und 113 befestigt
sind, wobei jedes Paar durch ein Kreuzgestänge 114 miteinander verbunden
ist, dessen Lenker ebenfalls an den Zapfen 112 und 1.13 befestigt sind. Die Zapfen
haben keine Verbindung mit den Backen.
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Jedes Paar der Blöcke 110 und 111 ist mit einem Ende von Bremsbändern
116 verbunden, die um den Umfang des Rades herumlaufen.
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Die Enden der Blöcke 11.0 und 111 tragen Rollen 118 und 11.9, und
mit diesen Rollen arbeiten Anschlagflächen 1.20, 121 zusammen, die am Korb angeordnet
oder mit dem Korb verbunden sind und die normalerweise Abstand von den Rollen haben.
Wenn jedoch, wie in F i g. 5 dargestellt, ein Seil reißt, dann wird das Rad 102
nach der Seite verschoben.
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Darauf wird eine der Rollen 118 oder 119 (je nachdem, welches Seil
gerissen ist) nach unten auf ihre Anschlagfläche 120 oder 121 gedrückt, und dadurch
werden die Blöcke gekippt, die über das Gestänge 114 die Bremsbänder 116 rings um
das Rad anziehen und ein Abwickeln des verbleibenden Seiles vorn Rad verhindern
oder im ungünstigsten Falle abbremsen.
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Die Bremse muß nicht notwendigerweise mechanisch sein, man kann auch
eine hydraulische oder elektrische Bremse verwenden. Gleichgültig, wie die Bremse
auch beschaffen ist, sie müßte so ausgebildet sein, daß beim Reißen eines Seiles,
worauf sich das Rad drehen würde, das nicht abgerissene Seil nicht vollständig ausgegeben
würde, da sonst der Haken am Seil, wenn der Korb angehalten wird, einen Bruch des
Seiles herbeiführen würde oder dieses aus seiner Verankerung am Rad gelöst würde.
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Wenn ein Seil in einem solchen System in der Nähe des Förderkorbes
reißt, dann würde sein Eigengewicht, weil das abgerissene Seil an der Windentrommel
befestigt ist, während oder nach dem Reißen, nicht wie bei einer Reibungswinde,
auf den Förderkorb wirken. Dadurch wird in Verbindung, mit der Radbremse die Sicherheit
des Systems stark erhöht, so daß der Sicherheitsfaktor der Seile wesentlich herabgesetzt
werden kann, wodurch man Anlage und Betriebskosten ersparen kann.
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Obwohl die Erfindung an einer Trommelförderung mit zwei Seilen erläutert
wurde, können bei ihr auch mehr Seile, insbesondere zwei Paare von Seilen verwendet
werden.