DE1277781B - Hydraulische Antriebsvorrichtung fuer ein Gewinnungsgeraet, einen Foerderer u. dgl. - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

E21c

Deutsche Kl.: 5b-27/34

Nummer: 1277 781

Aktenzeichen: P 12 77 781.0-24 (St 26500)

Anmeldetag: 16. Februar 1967

Auslegetag: 19. September 1968

Die Erfindung betrifft eine hydraulische Antriebsvorrichtung für ein Gewinnungsgerät, einen Förderer u. dgl., welche aus zwei mechanisch miteinander verkuppelten, hydraulischen Antriebsaggregaten besteht, von denen jedes u. a. eine hydraulische Hauptpumpe und einen Hydromotor umfaßt, wobei die Drehzahl eines der Antriebsaggregate durch Einstellung eines hydraulisch zu betätigenden Regelorgans der Pumpe reguliert werden kann.

Eine im Untertagebetrieb eingesetzte Gewinnungsanlage für das Mineral ist gewöhnlich mit zwei mechanisch gekuppelten Antriebsaggregaten ausgestattet. An jedem Ende der Strebfront befindet sich ein Aggregat. Bei Verwendung hydraulischer Antriebsaggregate ist es notwendig, daß sie unter allen Umständen synchron laufen, damit beide in gleichem Maße belastet werden und das eine Aggregat das andere nicht über das Verbindungselement antreibt und so als Pumpe wirken läßt. Weil die Druck-Drehzahl-Charakteristiken hydraulischer Antriebsaggregate, ζ. B. infolge von Leckverlusten nur selten gleich sind, läßt sich eine ungleiche Wirkung der beiden Hydromotoren und demzufolge der oben genannte unerwünschte Effekt nicht vermeiden, wenn keine besonderen Vorkehrungen hiergegen getroffen werden. Eine bekannte Maßnahme zur Vermeidung der genannten nachteiligen Erscheinung besteht darin, eine Ausgleichsleitung anzubringen, welche bewirkt, daß die Hydromotoren beider Antriebsaggregate mit unter gleichem Druck stehendem hydraulischen Medium betrieben werden. In bestimmten Fällen aber, z. B. in einem Streb, ist eine Ausgleichsleitung jedoch unerwünscht.

Die Erfindung sieht eine einfache Vorrichtung vor, bei der eine Ausgleichsleitung überflüssig ist und das gewöhnlich schon im Gehäuse der Hauptpumpe befindliche hydraulisch wirkende Element zur Regelung der Förderleistung dieser Pumpe benutzt werden kann. Dies kann dadurch erreicht werden, daß erfindungsgemäß ein an sich bekanntes elektrohydraulisches Servoventil, welches mit zwei entgegengesetzt wirkenden und elektrisch zu erregenden Spulen ausgestattet ist, hydraulisch mit dem Regelorgan der Hauptpumpe eines der Antriebsaggregate in der Weise verbunden ist, daß die eine Spule durch einen Geber der die Größe des hydraulischen Betriebsdrucks des einen Antriebsaggregats wiedergibt und die andere Spule durch einen zweiten Geber, der die Größe des hydraulischen Betriebsdrucks des anderen Antriebsaggregates wiedergibt, erregt wird. Der Arbeitspunkt des geregelten Antriebsaggregats wird jetzt durch Zusammenwirken des Servoventils mit Hydraulische Antriebsvorrichtung für ein
Gewinnungsgerät, einen Förderer u. dgl.

Anmelder:

Stamicarbon N. V., Heerlen (Niederlande)

Vertreter:

Dipl.-Ing. O. G. Beil, Patentanwalt,

4000 Düsseldorf, Kreuzstr. 32

Als Erfinder benannt:

Hendrik Eis Loonen, Brunssum (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:

Niederlande vom 19. Februar 1966 (66 02179) - -

dem Regelorgan der betreffenden Hauptpumpe so eingestellt, daß Förderleistung und Betriebsdruck dieser Pumpe und des anderen Antriebsaggregates einander entsprechen. Die hydraulischen Betriebsdrücke und die Drehzahl der Hydromotoren beider Aggregate sind dadurch einander gleich, !ede Änderung im Arbeitspunkt des einen Antriebsaggregates hat ferner unmittelbar eine gleiche Änderung im Arbeitspunkt des zu synchronisierenden Aggregats zur Folge, so daß auch z. B. nach Änderung der Geschwindigkeit der Gewinnungsanlage die obengenannte unerwünschte Erscheinung nicht eintreten kann.
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung erläutert, welche schematisch zwei zu synchronisierende Antriebsaggregate zeigt.

Das hydraulische System des in der Zeichnung unten dargestellten Antriebsaggregats besteht, in der Strömungsrichtung der Druckflüssigkeit gesehen, aus einer Hauptpumpe 1, einer Druckleitung 2, einem Hydromotor 3 und einer Abflußleitung 4, in der sich ein Überdruckventil 5, ein Behälter 6 und eine Speisepumpe 7 befinden. Die Speisepumpe 7 saugt über eine Leitung 8 Druckflüssigkeit aus dem Behälter und pumpt sie durch die Leitung 9 zur Hauptpumpe 1. Das Ausführungsbeispiel betrifft mithin ein offenes hydraulisches System. Die entsprechenden Teile des oberen Systems sind mit denselben Bezugsziffern, jedoch unter Hinzufügung eines a, bezeichnet.

So Die Hauptpumpe 1 ist zur Regelung der Pumpenleistung mit einem in der Zeichnung nur schematisch dargestellten Regelorgan 10 versehen. Dieses Regelst» 617/8

organ kann durch einen sich in einem Zylindern bewegenden Kolben 12 sowie einen in einem Zylinder 13 bewegbaren Kolben 14 verstellt werden. Der Kolben 14 hat einen kleineren Durchmesser als der Kolben 12. Bei Beaufschlagung mit Druckmittel vermag daher der Kolben 12 das Regelorgan 10, entgegengesetzt zum Druck des Kolbens 14, zu verstellen. Der Kolben 14 kann das Regelorgan stets in die Ausgangslage zurückbringen.

Der Zylinder 11 ist mit einem Servoventil verbunden, bestehend aus einem Schieber 15, der durch Kolben 16 und 16' verstellt werden kann. Diese Kolben sind je mit einem der Schieberenden verbunden und in Zylindern 17 und 17' beweglich. Die Zylinder 17 und 17' werden von der Druckleitung 2 aus und über Filter 18 und Drosselventile 19 und 19' mit Druckflüssigkeit beaufschlagt und sind mit zwei gleichen, einander zugewandten Spritzdüsen 20 und 20' verbunden. Zwischen den Öffnungen dieser Düsen befindet sich ein um einen Drehpunkt 21 beweglich angeordnetes Plättchen 22, dessen eines Ende 22' zwischen zwei elektromagnetische Spulen 23 und 23' hineinragt. Bei gleicher elektrischer Erregung der Spulen befindet sich dieses Ende 22 in der mittleren Lage, so daß beide Zylinder 17 und 17' den gleichen Druck haben und der Schieber 15 sich in der Mittelstellung befindet. Bei ungleicher Erregung der Spulen 23 und 23' schwenkt das Plättchen 22, 22' aus der Mittelstellung .und behindert das Ausströmen von Druckflüssigkeit aus der dem Plättchen am nächsten befindlichen Düse. Der Flüssigkeitsdruck in dem mit dieser Düse verbundenen Zylinder wird dadurch höher als in dem mit der anderen Düse verbundenen Zylinder. Die Folge davon ist, daß der leicht bewegbare Schieber 15 verstellt wird und Druckflüssigkeit durch die Leitung 24 in den Zylinder 11 fließt, wodurch der Kolben 12 gegen den auf den Kolben 14 wirkenden Druck verschoben wird.

Jede der Spulen 23 und 23' ist an einen elektrischen Geber angeschlossen. Entsprechend dem Ausführungsbeispiel steht die Spule 23 in elektrischem Kontakt mit einem Geber 27', zu dem u. a. ein Potentiometer-Manometer 28' gehört, welches durch den hydraulischen Arbeitsdruck eines Druckmessers betätigt wird. Der andere, mit einer Spule 23' verbundene Geber 27" besteht ebenfalls aus einem Potentiometer-Manometer 28", das durch den hydraulischen Betriebsdruck des Hydromotors des anderen Betriebsaggregats gesteuert wird. Das Regelorgan 10 wird jetzt bei ungleichem Druck an den Potentiometer-Manometer 28' und 28" und mithin bei ungleicher Erregung der Spulen 23 und 23' in der Weise und so lange nachgeregelt, bis die Spulen die gleiche Erregung haben und folglich die hydraulischen Betriebsdrücke beider Aggregate bei entsprechender Drehzahl einander gleich sind. Eine Ausgleichsleitung ist somit überflüssig.

Die Synchronisierung von zwei Antriebsaggregaten kann auch bei der Synchronisierung der Umfangsgeschwindigkeit von Rollen oder Rädern mit voneinander abweichendem Durchmesser angewendet werden. Hierbei wird mit Hilfe der Geber die Drehzahl des Hydromotors eines der zusammenwirkenden Aggregate in der Weise geregelt, daß die Drehzahl in einem bestimmten Verhältnis zu der Drehzahl eines der anderen Aggregate steht. Ein solcher Fall liegt vor bei Antriebsvorrichtungen für Förderbänder u. dgl. Bei Walzenstraßen sind die Walzen durch das zu walzende Material gleichfalls mechanisch gekuppelt und die Geschwindigkeit der Walzen soll gleichfalls synchronisiert sein. Die Umfangsgeschwindigkeit des nachfolgenden Walzenpaars muß in diesem Fall größer als die des vorhergehenden Paares sein.

Ferner kann die gesamte Leistungsabgabe der zusammenwirkenden Aggregate bei gleicher Geschwindigkeit in jedem beliebigen Verhältnis über die einzelnen Aggregate verteilt werden. Dies ist unter anderem erwünscht, wenn die ausgleichenden Kräfte in den Trummteilen des endlosen Verbindungsglieds auf einen Minimalwert beschränkt werden sollen. Dies läßt sich durch eine solche Einstellung der Geber verwirklichen, daß die abgegebenen Regelwerte den gewünschten Leistungsabgaben entsprechen.

Das Servoventil ist in kompakter Form in ein Gehäuse 29 eingebaut, während die elektrische Erregung der Spulen 23 und 23' mit so geringer Stromstärke erfolgen kann, daß die Apparatur schlagwettersicher ist, was mit Rücksicht auf die Explosionsgefahr in Kohlenzechen von Bedeutung ist. Das Ventil kann ferner in der Weise eingebaut werden, daß es nicht beschädigt werden kann.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Antriebsvorrichtung für ein Gewinnungsgerät, einen Förderer u. dgl., bestehend aus zwei mechanisch gekuppelten, hydraulischen Antriebsaggregaten, von denen jedes u. a. eine hydraulische Hauptpumpe und einen Hydromotor umfaßt, wobei die Drehzahl eines der Antriebsaggregate durch Einstellung eines hydraulisch zu betätigenden Regelorgans der Pumpe reguliert werden kann, dadurch gekennzeichnet, daß ein an sich bekanntes elektrohydraulisches Servoventil (29), welches mit zwei entgegengesetzt wirkenden und elektrisch zu erregenden Spulen (23, 23') ausgestattet ist, hydraulisch mit dem Regelorgan (10) der Hauptpumpe (1) eines der Antriebsaggregate in der Weise verbunden ist, daß die eine Spule (23) durch einen Geber (27'), der die Größe des hydraulischen Betriebsdrucks des einen Antriebsaggregats wiedergibt und die andere Spule (23') durch einen zweiten Geber (27"), der die Größe des hydraulischen Betriebsdrucks des anderen Antriebsaggregats wiedergibt, erregt wird.

2. Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei ein Antriebsaggregat mit einem oder mehreren anderen Antriebsaggregaten zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß die Geber die Drehzahl des Hydromotors eines der zusammenwirkenden Antriebsaggregate in der Weise regeln, daß diese Drehzahl in einem bestimmten Verhältnis zu der eines der anderen Antriebsaggregate steht.

3. Antriebsvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Geber in der Weise eingestellt sind, daß die abgegebenen Regelwerte den gewünschten Leistungsabgaben jedes dieser Antriebsaggregate angepaßt sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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