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Anordnung zur elektrischen Übermittlung von Informationen und Speise-Energie
über das Förderseil einer Schachtförderanlage Die Erfindung bezieht sich auf eine
Anordnung zur elektrischen Übermittlung von Informationen (Sprache, Signale) und
Speise-Energie über das Förderseil einer Flur- oder Schachtförderanlage von einer
ortsfesten Zentralstation- zu einem Förderkorb, bei der die Zentralstation eine
mit den zu übermittelnden Informationen modulierte Trägerwelle hoher Frequenz aussendet.
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Aus der deutschen _ Auslegeschrift 1062751 ist eine solche
Anordnung bekannt. Die Energie zur Speisung der Geräte im Förderkorb wird dabei
der als Trägerwelle für die von der Zentralstation zum Förderkorb zu übermittelnden
Informationen dienenden Schwingung hoher Frequenz entnommen. Informationen vom Förderkorb
zur Zentralstation werden bei dieser bekannten Anordnung ohne Modulation im Niederfrequenzbereich
übertragen.
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Die aus Förderseil (Stahl) und Seilübertragern gebildete Übertragungsstrecke
einer solchen Anlage besitzt eine mit steigender Frequenz stark zunehmende Dämpfung,
die sich zudem noch mit der Korbtiefe (Seillänge) ändert. Im Interesse einer geringen
Dämpfung zwischen Sende- und Empfangsort wäre daher eine möglichst niederfrequente
Informationssignalübertragung empfehlenswert. Demgegenüber erfordert eine einwandfreie
Übertragung der Informationen (Sprache und Signale) einen großen Störabstand von
der Netzfrequenz und deren Oberwellen. Da für eine Schachtförderanlage aber Schlagwetterschutz
gefordert wird, kann der Pegel der übertragenen Signale nicht beliebig erhöht werden,
um auf diese Weise den gewünschten Störabstand zu erreichen. Die im Störungsfall
(z. B. Kurzschluß) frei werdende Energie darf einen bestimmten Betrag nicht überschreiten.
Um diesen Forderungen Genüge zu tun, ist man gezwungen; die Informationen in einem
höheren Frequenzbereich zu übertragen, die sich dadurch ergebende Dämpfung in Kauf
zu nehmen und zur Informationsübertragung eine vorzugsweise frequenzmodulierte Trägerwelle
zu verwenden.
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Gemäß der genannten deutschen Auslegeschrift 1062 751 wird zur Fernspeisung
der Förderkorbgeräte die Energie dieser in einem höheren Frequenzbereich liegenden
Trägerwelle herangezogen, wodurch , sich ein ungünstiger Wirkungsgrad für die Fernspeisung
der Förderkorbanlage. ergibt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, diesen Nachteil zu beseitigen.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß während der
Zeit, in der keine Informations- ; Übertragung von der Zentralstation zum Förderkorb
stattfindet, die Zentralstation eine Schwingung sehr niedriger Frequenz aussendet,
deren Energie zur Gänze der Pufferung einer in an sich bekannter Weise im Förderkorb
angeordneten Batterie dient.
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Die Anordnung gemäß der Erfindung bietet daher den Vorteil, daß einerseits
die Fernspeisung des Förderkorbs mit einem guten Wirkungsgrad durchgeführt wird
- da die der Energieübertragung dienende niederfrequente Schwingung nur wenig gedämpft
wird - und andererseits die Informationsübertragung mit genügendem Störabstand von
der Netzfrequenz und deren Oberwellen vonstatten gehen kann.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung geschieht die Umschaltung
von der Trägerwelle hoher Frequenz auf die Schwingung niedriger Frequenz und umgekehrt
mittels von den Informationssignalen gesteuerter Schaltmittel (z. B. Sprachsteuerung).
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Da durch die mit gutem Wirkungsgrad stattfindende Energieübertragung
für die Fernspeisung im Förderkorb genügend Speise-Energie vorhanden ist, kann zwecks
Überwachung der Betriebsfähigkeit der Anlage in weiterer Ausgestaltung der Erfindung
der Förderkorb sowohl bei Empfang der - Trägerwelle hoher Frequenz als auch bei
Empfang der Schwingung niedriger Frequenz ein Quittungszeichen aussenden.
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Im oberen Teil der Zeichnung sind die Sende- und Empfangsgeräte der
ortsfesten Zentralstation Zst, z. B. des Maschinenraumes, einer Schachtförderanlage
und im unteren Teil der Zeichnung die Geräte in einem Förderkorb Fk dargestellt.
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Im Ruhezustand, d. h. in der Zeit, in der keine Informationsübertragung
von der Zentralstation zum Förderkorb stattfindet, ist in der Zentralstation Zst
der Schalter Sch in der gezeichneten Stellung. Damit ist der Oszillator F1
über das Sendefilter Fsz an den Seilübertrager Sü angeschlossen. Die von diesem
Oszillator
erzeugte Schwingung niedriger Frequenz f 1
(etwa
50 bis 200 Hz) wird finit dem bezüglich der Schlagwettersicherheit gestatteten maximalen
Pegel über das Förderseil S zum Förderkorb Fk geführt. Dieser kann mit dem
Förderseil S galvanisch (wie in der Zeichnung dargestellt) oder über einen Seilübertrager
induktiv verbunden sein.
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Im Förderkorb Fk gelangt die empfangene Schwingung mit der Frequenz
f 1 über das Empfangsfilter Fekl zum Gleichrichter Gk. Der von diesem bei Empfang
der unmodulierten Schwingung mit der Frequenz f 1 gelieferte Gleichstrom wird zur
Pufferung der Batterie B verwendet. Ein kleiner Teil dieses Gleichstromsignals wird
der Informationsauswerte= schaltung IASk zugeführt, die den Oszillator F 3 veranlaßt,
eine Schwingung mit der Frequenz f 3 auszusenden. Diese Frequenz f 3 liegt wesentlich
höher als die Frequenz f 1 (etwa 10 bis 100 kIiz). über den Modulator Mk, das Sendefilter
Fsk, das Förderseil S und den Seilübertrager Sü gelangt diese Schwingung zur Zentralstation
Zst. Dort wird sie über das Empfangsfilter Fez dem Demodulator Dz zugeführt,
dessen Ausgangssignal von der Informationsauswerteschaltung IASz als Quittungszeichen
ausgewertet wird. Auf diese Weise wird die Betriebsfähigkeit der Anordnung ständig
überwacht. Sollen von dem Förderkorb Fk Informationssignale (Sprache, Steuersignale)
Inf zur Zentralstation übertragen werden, so werden diese Signale dem Modulator
Mk zugeführt und in diesem die als Quittungszeichen dienende ; Schwingung (mit der
Frequenz f 3) moduliert, vorzugsweise frequenzmoduliert. Die vom Demodulator Dz
gelieferten demodulierten Informationssignale werden der Informationsauswerteschaltung
IASz zu-
geführt und von dieser ausgewertet: Bei Beginn einer Informationsübertragung
von der Zentralstätiön Zst zum Förderkorb Fk wird durch nicht gezeigte, informätionssignalgesteuerte
Mittel der Schalter Sch umgelegt. Die Umschaltung könnte natürlich auch von Hand
vorgenommen werden. Damit gelängt nun die vom Oszillator F2 erzeugte Schwingung,
deren Frequenz f 2 von der Frequenz f 3 verschieden ist, aber im selben Frequenzbereich
(etwa 10 bis 100 kHz) liegt und die im Mödulator Mz mit den Informationssignalen
(Sprache, Steuersignale) Inf moduliert, vorzugsweise frequenzmoduliert wird, über
den schön beschriebenen Übertragungsweg zum Förderkorb Fk. Dort gelangt sie über
das Empfangsfilter Fek7, zurrt Demodulator Dk, dessen Ausgangssignal der.-Itiförmatiönsauswerteschaltung
IASk zugeführt wird: Diese veranlaßt auch bei Emfang der dernödulierten- Informationssignale
den Oszillator F 3 zur Aussendung der ..als -Quittungszeichen dienenden Schwingung
-mit der Frequenz f 3. Mit dieser Schwingung, die moduliert oder unniodüliert zur
Zentralstation übertragen wird, erfolgt auch während der Informationsübermittlung
eine Überwachung der Betriebsfähigkeit der Anlage.
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Da die Übermittlung Von Informationen unter Verwendung des Quittungszeichens
als Trägerwelle ebenfalls in einem höheren Frequenzbereich vor sich geht, ergibt
die Erfindung den Vorteil einer sehr sicheren- =Iriformatiönsübertragüng sowohl
in «der Richtung - vom Förderkorb zur wie auch urigekehrt. Dadurch, daß die Frequenz
f 1 der in den Informationspausen übermittelten Schwingung sehr niedrig ist, sind
die Verluste im Übertragungsweg für die Fernspeisung des Förderkorbes sehr klein.
Somit kann bei Übertragung einer die Schlagwettersicherheit nicht in Frage stellenden
Energiemenge die Batterie des Förderkorbes genügend geladen werden, um einen sicheren
Betrieb der Korbanlage zu gewährleisten. Andererseits kann mittels der vorzugsweise
frequenzmodulierten Trägerwelle höherer Frequenz eine genügend störungsfreie Informationsübertragung
stattfinden.
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Unter Umständen kann zwecks Verminderung des Energiebedarfs der Korbanlage
der das Quittungszeichen liefernde Oszillator F3 nur impulsmäßig betrieben werden
(z. B. zyklische Überwachung des Verbindungsweges).
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Die als Ausführungsbeispiel beschriebene Anlage umfaßt nur einen Förderkorb,
doch kann die Erfindung natürlich auch auf Anlagen mit zwei von einer Zentralstation
ferngespeisten Förderkörben Anwendung finden.