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Förderwagensperre Die Erfindung betrifft eine Sperre zum Aufhalten
von Förderwagen mit federnder Abpufferung des Sperrgliedes in Sperrstellung mittels
eines Zylinders mit doppeltwirkendem Kolben, welcher auf der einen Seite eine Gasfüllung
von erhöhtem Druck besitzt, und mit einer das Sperrglied in die Sperrstellung zurückholenden
Federung.
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In Untertage-Bergbaubetrieben werden vielfach Sperren zum Aufhalten
der Förderwagen angewandt. Diese Sperren haben meist hakenförmige Sperrglieder,
die an einem horizontalen Zapfen schwenkbar gelagert sind und mit ihrem Ende in
Sperrstellung in den Bewegungsbereich der Förderwagen hineinreichen, die Wagen aber
nach dem Absenken bzw. Ausrücken freigeben.
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Zum Heben und Senken bzw. Ein- und Ausrücken der Sperrglieder sind
pneumatische, hydraulische und elektrische Betätigungseinrichtungen bekannt. Die
früher am meisten verbreiteten Druckluftbetätigungen waren so eingerichtet, daß
die Sperrhaken durch Luftdruck sowohl in Sperrstellung bewegt und gehalten, als
auch abgesenkt bzw. ausgerückt wurden. Diese Anordnung hatte den Vorteil, daß das
Sperrglied gleichzeitig auch federnd nachgiebig abgepuffert wurde, so daß dagegen
anprallende Förderwagen weich abgefangen und Beschädigungen der Anlage durch hartes
Auftreffen der Wagen auf den Sperrhaken verhütet wurden.
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Später ging man mehr und mehr zum Einbau von Stahlfedern in verschiedener
Ausführung für die Abpufferung der Wagensperren usw. über. Der Vorteil der Stahlfeder
liegt hier darin, daß sie stets arbeitsbereit, d. h. unabhängig von der Druckluftzufuhr
ist. Stahlfedern größerer Stärke neigen aber zu Brüchen. Sie bedürfen daher einer
ständigen Überwachung und Pflege. Ihr Ersatz setzt häufig langwierige Demontage-
und Montagearbeiten voraus. Stahlfedern wurden ferner auch schon zum Rückstellen
von Sperrgliedern in Sperrstellung benutzt.
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Es ist bereits eine Wagenaufhaltevorrichtung für den Bergbau bekanntgeworden,
bei welcher der Sperrhaken mit der Kolbenstange eines doppeltwirkenden Kolbens verbunden
ist, der auf der einen Seite eine Luftfüllung von erhöhtem Druck besitzt. die beim
Aufprallen eines Förderwagens verdichtet wird, so daß der Förderwagen elastisch
aufgefangen wird, wonach der Kolben in die Ausgangslage zurückkehrt. Die Anordnung
ist hierbei so ausgeführt, daß zwei ineinanderliegende Kolbenstangen vorgesehen
sind, von denen eine mit dem Hauptkolben verbunden ist und der Pufferung dient,
während die andere Kolbenstange mit einem Hilfskolben in Verbindung steht und der
Absenkung des Fanghakens dient, wobei eine diesen beaufschlagende Feder zusammengedrückt
wird.
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Weiterhin ist eine Auffangvorrichtung für Schienenfahrzeuge bekanntgeworden,
welche einen pneumatisch arbeitenden Bremszylinder und einen an dessen Kolben angreifenden
Anschlagarm für den aufzufangenden Wagen besitzt, wobei der Entspannungshub des
Bremskolbens und damit der Rückhub des Anschlagarmes hydraulisch gedämpft wird.
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Diese vorbekannten Anordnungen weisen jedoch den Nachteil auf, daß
die Abpufferung und die Rückholbewegung durch getrennte Bauelemente bewirkt werden,
was einen vergleichsweise großen Aufwand darstellt.
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Von diesem Stand der Technik ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe
zugrunde, eine Förderwagensperre zu schaffen, welche in einfacher, raumsparender
Weise aufgebaut ist sowie eine leichte Anpassung an unterschiedliche Wagengewichte
ermöglicht.
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Gemäß der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß die Gasfüllung
von erhöhtem Druck auf der einen Seite des Kolbens als Puffer- und Rückholfederung
dient und daß auf der Kolbenstangenseite eine Flüssigkeitsfüllung vorhanden ist,
deren Druck ständig gleich dem Atmosphärendruck oder größer ist.
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Vorteilhaft ist der mit Flüssigkeit gefüllte Zylinderraum unter Zwischenschaltung
eines Rückschlagventils mittels einer Steuerung mit einer Druckmittelpumpe einerseits,
andererseits mit einem Vorratsbehälter für entspannte Druckflüssigkeit verbindbar.
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Einer der wesentlichen Vorteile des Erfindungsgegenstandes besteht
darin, daß lediglich ein Zylinder und ein Kolben Verwendung finden, wobei über diese
sowohl die Abpufferung als auch die Rückholbewegung gesteuert wird. Weiter ergibt
sich eine einwandfreie und auch im Bergbaubetrieb zuverlässige und außerdem praktisch
wartungsfreie Übertragung
des hydraulisch erzeugten Betätigungsdruckes
und des pneumatisch bewirkten Rückstelldruckes auf die mechanisch zu bewegenden
Teile der Sperre.
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Ein weiterer Vorteil liegt auch darin, daß die Abdichtung in der an
sich unvermeidlichen Stopfbuchse für die zur Verbindung des auf der einen Seite
unter hohem Druck des gasförmigen Mediums (Stickstoff) stehenden Kolbens mit den
außerhalb des Zylinders angeordneten mechanischen Teilen der Sperre dienende Kolbenstange
auch bei häufiger und schlagartiger Bewegung völlig gesichert ist. Die Innenseite
der Stopfbuchse steht nämlich ständig unter dem erhöhten Druck der Flüssigkeitsfüllung
des Zylinders. Es kann daher an der Stopfbuchse kein Druckabfall von außen nach
innen auftreten, durch den Gesteinsstaub oder sonstige Fremdkörper nach und nach
in die Stopfbuchse eindringen könnten, was einen schnellen Verschleiß der Dichtungsmittel
bzw. der Kolbenstange hervorrufen würde.
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Durch diese Sicherung der hydraulischen bzw. pneumatischen Rückhol-
und Puffereinrichtung lassen sich deren Vorteile gegenüber den bisher hierfür üblichen
Einrichtungen voll ausnutzen, namentlich der für den Untertagebetrieb wichtige Vorteil,
daß derartige Einrichtungen praktisch keine Wartung benötigen, da alle bewegten,
einem hohen Druck ausgesetzten Teile innerhalb der geschlossenen Zylinder liegen.
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Die Erfindung wird an Hand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels
näher erläutert.
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Das als Doppelhebel ausgebildete Sperrglied ist mit 40 bezeichnet,
welches um einen ortsfest gelagerten Bolzen 41 schwenkbar ist. Der untere
Hebelarm 42 des Sperrgliedes ist zwischen Anschlägen 43 und
44 schwenkbar und unmittelbar mit der Kolbenstange 45 eines hydraulischen
Zylinders 46 verbunden, der durch ein Gelenk 47 schwenkbar mit einem ortsfesten
Gestenteil 48 verbunden ist. Der Zylinderraum 49" auf der Kolbenstangenseite
des Kolbens 49 ist über ein Rückschlag-Drosselventil 50 mit einer
Steuerung 51 verbunden, welche den Zylinderraum 49" je nach ihrer
Stellung einmal mit einem Vorratsbehälter 52 für entspanntes Druckmittel
und zum anderen durch eine Leitung 53 mit einer Druckölpumpe verbindet. Der Zylinderraum
49' auf der anderen Seite des Kolbens 49 ist mit einer unter erhöhtem Druck
stehenden Gasfüllung versehen, die durch die von einem Rückschlagventil abgesicherte
Zuleitung 54
eingebracht werden kann.
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Wie aus der Zeichnung ersichtlich, bewirkt bei dieser Ausführungsform
die Gasfüllung des Zylinderraumes 49' in der Sperrstellung des Sperrgliedes
40
dessen Abpufferung gegen anprallende Förderwagen und dient auf der anderen
Seite auch dazu, das Sperrglied 40 aus der Lösestellung, in der sein unterer
Hebelarm 42 an dem Anschlag 44 anliegt, unter Verdrängen der Flüssigkeitsfüllung
des Zylinderraumes 49" wieder in die Sperrstellung zurückzubewegen.
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Der der Sperre zugeordnete Zylinder mit doppeltwirkendem Kolben wird
vorteilhaft mit einem Druckbehälter (Stahlflasche) für entspanntes Stickstoffgas
od. dgl. verbunden, und zwar über ein Druckminder-und Rückschlagventil, welches
aus dem Vorratsbehälter Stickstoffgas in solcher Menge in den gasgefüllten Zylinderraum
auf der einen Kolbenseite strömen läßt, daß in diesem Zylinderraum der vorgeschriebene
Gasdruck ständig herrscht. Ferner ist es vorteilhaft, den Vorratsbehälter für gasförmiges
Druckmittel und gegebenenfalls auch die Zuleitung zu dem gasgefüllten Zylinderraum
oder diesen selbst mit einer Druckkapsel od. dgl. in Verbindung zu setzen, die bei
Unterschreiten eines gewissen, einstellbaren Gasdruckes in dem Zylinderraum eine
Signal-oder Alarmvorrichtung auslöst. Diese Vorrichtung kann als Stellvorrichtung
dazu benutzt werden, um einen besonderen Kraftantrieb oder eine Kraftquelle auszulösen,
durch welche das Sperrglied in die Sperrstellung bewegt und gleichzeitig alle Betätigungsmöglichkeiten
für das Sperrglied abgeschaltet werden. Diese Anordnung ergibt die erforderliche
Sicherheit dafür, daß bei irgendeiner Störung in der Anlage das Sperrglied stets
in Sperrstellung zurückgeht. Die dazu erforderliche Stellkraft kann beispielsweise
einer besonderen pneumatischen oder sonstigen Federung entnommen werden, welche
ständig in Spannung gehalten wird und an den Stellvorgängen des Normalbetriebes
nicht teilnimmt.
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Die erfindungsgemäßen Puffer- und Rückstellfederungen können bei Schachtsperren
und Abteilsperren, für die Spannfederungen von Kettenbahnen mit Form- oder Reibungsschluß,
für Abdrücker, Kesselkipper und Aufschieberschlitten mit Vorteil benutzt werden.
In jedem dieser Anwendungsfälle ergibt der Erfindungsgegenstand wesentliche Vorteile,
da bei ihm der bisherige Verschleiß der Federungen vermieden wird und die hohen
Reparatur- und Wartungskosten beseitigt werden. Auch ist der Raumbedarf der Sperre
gemäß der Erfindung, insbesondere gegenüber der bekannten Anwendung von Gegengewichten
bei Bremsen, gering, da keine Ausnehmungen in der Sohle vorgenommen werden müssen.