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Einrichtung zur automatischen Uberwaohun von Förderbändern, insbesondere
von Bandstraßen Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur automatischen Überwachung
von Förderbändern, insbesondere von Bandstraßen, vor allem in Bergbaubetrieben oder
in Hüttenbetrieben.
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Für die Überwachung von STrecken- und Strebfördermitteln in Bergbaubetrieben
sind in neuerer Zeit steuerungs- und Stillsetzeinrichtungen entwickelt worden, dt.
in Verbindung mit elektrischen Verriegelungen ein schnelles Ein- und ausschalten
des Fördermittels ermöglichen sollen. Im Zuge der allgemeinen Rationalisierungsmaßnahmen
hat man für Banstraßen auch Steuer- und Überwachungseinrichtungen vorgesohlagen,
welche die Möglichkeit bieten mehrere hintereinander geschltete Förderbänder von
einer zentralen Steuer- bzw. Überwachungastelle aus von einer einzigen Bedienungsperson
zu steuern bzw. zu überwachen. Man hat hierbei Überwachungsvorrichtungen in vewrschiedenen
Ausführungen vorgesehen, die bei Förderstörungen den Antrieb der Förder mittel stillsetzen.
Beispielsweise werden Bendwächter oder Drehzahlwächter verwendet, die den Schlupf
eines Bandes überwashen.
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Außerdem hat man optische vorrichtungen, wie Lichtschranken,] verwendet,
die beim Aufstauen des Fördergutes die Bänder selbsttätig stillsetzen. Die bekannten
Vorrichtungen können dabei so ausgebildet sein, daß sie den Bandfahrer Störungsursachen
an einer zentralen Stelle anzeigen.
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FUr einen personaisparenden automatischen Bandstraßenbetrieb sind
die bekannten Einrichtungen insbesondere bei Verwendung in schlagwetter- und explosionsgefährdeten
Bergbaubetrieben Jedoch noch unbefriedigend, da sie die an diese Einrichtungen zu
stellenden Forderungen hinsichtlich der Sicherheit und der Wirtschaftlichkeit nur
teilweise erfüllen. Die Erfindung schafft hier Abhilfe. Sie bezweckt eine Steuer-
und Überwachungseinrichtung für Förderbänder u. dgl., insbesondere für Bandstraßen,
mit der etwaige im Betriebsablauf eintretended Störungen bereits im Entstehen erfaßt
werden können und die dann eine Meldung bzw. eine automatische Notabschaltung der
gesten Landstraße herbeiführt. Dies soll insbesondere bei ungewolltem An- bzw. Weiterlauf
(nicht Befolgung des Ausschaltbefehls) eines Bandes, bei ungewolltem Stillsetzen
und nicht erfolgtem Anlauf (Nichtbefolgung des Einschaltbefehls) eines Bandes und
bei auftretendem Bandschlupf bzw. Bandriß erfolgen.
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Gemäß der Erfindung weist die Überwachungseinrichtung eine der Bandtrommel
zugeordnete Abtastvorrichtung auf, die aus eine$ an der Umkehrtrommel des Förderbandes
angeordneten, an der Umlaufbewegung der Trommel teilnehmenden Impulsgeber, vorzugsweise
einem Dauermagneten und mindestens einem an der Umlaufbewegung der Umkehrtrommel
nicht teilnehmenden Impulsempfänger, vorzugsweise einem magnetischen Tastorgan besteht,
welches beim Vorbeigang des Impulsgebers Impulse empfängt und hierdurch die automatischen
Schaltvorgänge für die Bandüberwachung bzw. die Bandsteuerung auslöst.
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Vorzugsweise ist die Anordnung ao getroffen, daß die Abtast-Vorrichtung
die Notabschaltung des Jörderbandes bzw. der gesatten Bandstraße bei ungewolltem
Weiterlauf eines Förderbandes (Nichtbefolgung des Ausschaltbefehls) herbeiführt,
wobei in dem Schaltkreis der Überwachungseinrichtung ein auf die gewünschte Nachlaufzeit
eingestelltes Zeitglied, z.B. ein Zeitrelais, vorgesehen ist, welches beim Offnen
des Motorstromkreises
an Spannung gelegt wird und dadurch nach
Ablauf der eingestellten Nachlaufzeit einen Kontakt schließt, der im Schaltkreis
des vorzugsweise als Magnetschalter ausgebildeten Impulsempfängers liegt, derart,
daß bei Impulsgabe die Motor-Notabschaltung bewirkt wird. Es empfiehlt sich, um
die Umkehrtrommel herum mehrere, vorzugsweise zwei im gleichen Winkelabstand angeordnete
Impulsempfänger anzuordnen, die ihre Impulse von dem mit der Umkehrtrommel umlaufenden
Impulsgeber zugeführt erhalten. Als Impulsgeber findet zweckmäßig ein Dauermagnet
Verwendung, der auf die fest angeordneten magnetischen Tastglieder (Magnetschalter)
berührungslos Steuerimpulse überträgt.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung liefert die Abtastvorrichtung
in Abhängigkeit von der Drehzahl der Umkehrtrommel Impulse, die einer Einrichtung
zur Bandlaufüberwachung zugeführt werden, welche den Soll- und Istwert der Impulsfrequenz
vergleicht und bei Abweichung der Werte über einen vorbestimmten Toleranzwert hinaus
Schaltbefehle gibt. Mit einer solohen Einrichtung läßt sich in einfacher und betriebssicherer
Weise bei auftretendem Eands¢hlupf oder bei Bandriß eine Notabschaltung des betreffenden
FtSrderbands erreichen.
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Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung ist den innerhalb der Bandstraße
hintereinander geschalteten Förderbändern Jeweils eine Überwachungseinrichtung der
genannten Art zugeordnet, wobei die verschiedenen, untereinander Jedoch gleich ausgebildeten
Uberwachungseinriohtungen elektrisch so gekoppelt sind, daß bei Notabschaltung eines
Bandes über dessen Uberwachungseinrichtung zugleich die Notabschaltung der anderen
Förderbänder der Bandstraße herbeigeflihrt wird. Es kann daher die gesamte Bandstraße
automatisch stillgesetzt werden, wenn bei einem einzigen Förderband eine Störung
auftritt. Die Überwaohungseinriohtung dieses Förderbandes dient dabei als Steuereinrichtung
für die Steuerung der anderen Förderbinder der straße.
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Es empfiehlt sich, die Überwachungseinrichtung so auszubilden daß
sie zugleich zur Bandlaufüberwachung sowie zur Bandabschaltüberwachung dient, Die
diesen Überwachungsfunktionen dienenden Vorrichtungen sind dabei so gekoppelt, daß
sie beide von derselben an der Umkehrtrommel angeordneten Tastvorrichtung gesteuert
werden. Die Anordnung ist hierbei zweckmäßig so getroffen, daß beim Einschalten
der Bandlaufüberwachung die Bandausschaltüberwachung automatisch verriegelt wird.
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Die Verwendung von Magneten als Impulsgeber und Magnetschaltern od.
dgl. als Impulsempfänger stellt eine äußerst betriebssichere Lösung dar, was insbesondere
im Hinblick auf die schwierigen Betriebsbedingungen in Bergbaubetrieben von besonderem
Vorteil ist. Die Übertragung der Steuerimpulse von dem Impulsgeber auf den rmpulsempfänger
erfolgt hier berührungslos, d. h. ohne mechanische B.rührung und den damit zwangshäufig
verbundenen mechanischen Verschleiß.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen
Uberwachungs- und Steuereinrichtung dargestellt. Es zeigt: Fig. 1 schematisch ein
Förderband mit der an dessen Umkehrtrommel angeordneten Abtastvorrichtung; Fig.
2 ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Uberwachunge- und Steuereinrichtung.
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Fig. 1 läßt ein Förderband 5 erkennen, welches um die Trommeln 5'
und 5'' läuft. Die Trommel 5' sei die angetriebene antriebstrommel, @ährend die
Trommel 5' die nicht angetriebene Umkehrtrommel des endlosen Bandeß sei. An der
nicht angetriebenen Umkehrtrommel 5'' ist ein Impulsgeber, vorzugsweise ein Dauermagnet
8 befestigt, der somt mit der Trommel 5'' umläuft.
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Unmittelbar seitlich neben der Trommel 5'' sind in einem winkelabstend
von 180° zwei Impulsempfänger, vorzugsweise
Magnetschalter 6 und
7 angeordnet, die beil Vorbeilauf des Magneten 8 magnetische Impulse empfangen und
dadurch Scahltkontakte betätigen.
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In Fig. 2 ißt das Schaltschema des erfindungsgemäßen Stauerungs-und
Überwachungsgeräts gezeigt. Innerhalb einer Bandstraße weist Jedes Förderband ein
solches Gerät auf. Dam Gerät wird über einen zweipoligen Schalter 1 und Sciherungen
2 die Steuerspannung zugeführt. Mit 3 und 16 sind zwei Schützhilfskontakte des Motorschützes
des Bandmotors bezeichnet, die untereinander sowie mit den Kontakten des Motorschützes
mechenisch so verbunden sind, daß Jeweils einer der beiden Hilfskontakte geöffnet
und der anders Hilfskontakt geschlossen ist, Der Hilfskontakt 3 wird dann geschlossen,
wenn die Kontakte des Motorschützes zwecks Stillsetzens des Förderbandes in Ausschaltstellung
gebracht wird. In dieser Stellung des Hilfskontaktes 3 ist die Überwachungseinrichtung
rUr die Bandibschaltüberwachung (Nichtbefolgung des Ausschaltbefehls) bereit, Ist
dagegen der Hilfskontakt 16 geschlossen und der Hilfskontakt 3 geöffnet, so ist
au Motorschütz eingeschaltet. ie Überwachungseinrikchtung ist in diesem Fall für
die Laufüberwachung (Überwachung des Bandschlupfes oder eines B@@d@issen) bereit.
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Bei geschlossenem Hilfzkontakt 3 (Bandabsohaltüberwachung) wird die
Bereitschaft der Überwachungscinrichtung durch eine Leuchte 4 angezeigt, die parallel
zu einen Zeitrelais 10 geschaltet ist, welches beim Stillsetzen des Bandes 5 die
nachlaufzeit desselben, a.h. denjenigen Zeitintervall überbrückt, den das Förderband
5 braucht, um nach den Abschalten des Schützes zum Stillstand zu kommen, Durch die
beides Magnetschalter 6 und 7 (Figt 1) wird die Nachlaufzeit des Förderbandes 5
überwacht. Sie lösen die Notabschaltung des Förderbandes aus, falls nach Ablauf
der Nachlaufzeit das Förderband noch nicht zum Stillstand gekommen ist. Zugleich
mit
dem Förderband 5 werden die zu derselben Bandstraße gehörenden Förderbehälter selbsttätig
stillgesetzt.
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Mit dem Schließen des Hilfskontaktes 3 wird das Zeitrelais 10 über
die Leitung 30 und die geschlossenen Kontakte 1 an Spannung gelegt. Das Zeitrelais
schließt dann nach Ablauf der eingestellten Nachlaufzeit. Kommt das Förderband 5
in der eingestellten Nachlaufzeit zum Stillstand, so fuhren die Impulse der Magnet
schalter, die ein Schließen der den Magnetschaltern zugeordneten Schutzgaskontakte
6a und 7a bewirken, zu keiner No5tabschaltung des Förderbandes, weil das Stillsetzen
des Förderbandes befehlsgerecht erfolgte. wird dagegen der Abschaltbefehl in der
eingestellten Nachlaufzeit nicht durchgeführt, so werden bei geschlossenen Kontakten
6a und 7a sowie bei geschlossenem Kontakt 10a des Zeitrelais 10 zwei parallel zueinander
geschaltete, in Leitungen 31 und 32 liegende Relais 11 und 12 erregt, wodurch deren
Haltekontakte 11a und 12a sowie deren Kontakte 11b und 12b schliesen. Die haltekontakte
11a und 12a liegen parallel zu den Kontakten 6a und 7a. sie halten somit den Stromkreis
der beiden Relais 11 und 12 auch dann geschlossen, wenn sich die Kontakte 6a und
7a wieder öffnen. bis Kontakte 11b und 12b der beiden Relais 11 und 12 liegen in
einer Leitung 33, in der sich eine Störungsleuchte 13 befindet, die somit aufleuchtet,
wenn bei Überschreiten der eingbestellten NAchlaufzeit das Förderband 5 noch nicht
zum Stillstand gekommen ist.
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Die beiden Relais 11 und 12 weisen weitere Kontakte 11c bzw. 12c
auf, die zusammen mit den Kentakten 11a, 12a, 11b, 12b geschlossen werden. Die Kontakte
11c und 12c schließen Uber eine elektronische Vorrichtung den Stromkreis eines Notrelais
14, welches mit einem Doppelkontakt 14a, 14k versehen ist. Duroh die Erregung des
XOtrelais 14 wird der Kontakt 14a geöffnet und damit die Notabschaltung des Förderbandes
5 bewirkt. Der Kontakt 14 a liegt z.B. im Steuerstromkreis für den Antriebsmotor
dén Förderbandes oder im Stromkreis für die Fernauslösung eines selbst- bzw. Hauptschalters.
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Das Notrelais 14 ist gleichzeitig Abschaltrelais der Bandlaufüberwachung.
Nach erfolgter Notabschaltung ist ein.
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Wiedereinschaltung des Bandantriebs nur möglich, wenn mit Hilfe einer
Störungslöschtaste 15 die Bandstraße für die Inbetriebnahme wieder freigegeben wird.
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Mit dem Einschalten des Förderbandes bzw. der Bandstraße wird der
Schützhilfskontakt 16 des ersten Förderbandes 5 der Bandstraße geschlossen. Dadurch
wird ein Zeitrelais 17 an Spannung gelegt, welches in einer Leitung 34 liegt. Das
Zeitrelais 17 ist auf die Anlaufzeit des F8rderbandes 5 eingestellt. Es öffnet nach
der eingestellten Anlaufzeit seinen Kontakt 17a und schließt zugleich seinen zweiten
Kontakt l7b.
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Der Kontakt 17a verriegelt die vorstehend beschriebene Ausschaltüberwachung
gegenüber der Bandlaufüberwachung, derart, daß das auf den Bandnachlauf eingestellte
Zeitrelais lo und die Relais 11 und 12 unbeeinflußt bleiben. Beim Öffnen des Kontaktes
17a und beim Schließen des Kontaktes 17b wird ein zweiter Schutzgaskontakt 7b geschlossen,
wodurch über den Kontakt 17b ein Relais 18 erregt wird, welches in einer Leltung
35 parallel zu dem Relais 17 geschaltet ist. Das Relais.
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18 schließt seinen Haltekontakt 18a, der den Kontakt 7b überbrückt
und somit das Relais 18 über den geschlossenen Kontakt 17b an Spannung hält, Das
Relais 18 weist einen zweiten Kontakt 18b auf, der beim Schließen des Kontakts 18a
den Antriebsmotor des Förderbandes einschaltet, welches dem Förderband 5 nachgeschaltet
ist. Die Überwachungseinrichtung steuert damit zugleich das Ein- und Ausschalten
der dem in der Reihenfolge ersten Förderband 5 nachgeschalteten Bonder, wobei das
dem Förderband 5 nachgeschaltete Förderband seinerseits das ihm nachgeschaltete
Förderband über einen dem Kontakt 18b entsprechenden Kontakt steuert, Jedes der
zu derselben Bandstraße gehörenden FörderbMnder weist demgemäß eine der in den Fig.
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1 und 2 dargestellten Überwachungs- und Steuereinrichtung entsprechende
Einrichtung auf.
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Der Magnetschalter 6 weist einen Kontakt 6b auf, der jedesmal dann,
wenn der Dauermagnet 8 an dem Magnetschalter 6 vorbeiläuft, geschlossen wird. Der
Kontakt 6b führt daher eine periodische Uffnungs-und Schließbewegung auf, deren
Frequenz abhängig ist von der Drehzahl der Bandtrommel 5". Diese periodische Impulsgabe
wird für die Bandlaurüberachung ausgenutzt. Wird die vorgegebene Drehzahl unter
Berücksichtigung einer gewissen Toleranz unterschritten, so spricht das Notrelais
14 an, welches die Notabschaltung des Bandmotors über seinen Kontakt 14a bewirkt.
Die Abschaltung über das Notrelais erfolgt dadurch, daß die>Frequenz der Uffnungs-und
Schließbewegung des Kontaktes 6b, d.h. die Frequenz der Impulsgabe auf den Magnetschalter
6 als Ist-Wert ständig abgetastet und mittels elektronischer Vorrichtungen mit dem
vorgegebenen Soll-Wert verglichen wird. Fällt dabei der Ist-Wert unter einen bestimmten
Wert, so erfolgt auf elektronischem Wege die Einschaltung des Notrelais. Elektronische
Vorrichtungen für die Ausführung dieser Funktion sind an sich bekannt und brauchen
daher nicht näher erläutert zu werden. In Fig. 2 sind mit 20 und 21 Oder-Glieder,
mit 22 ein Speicher und mit 25 ein Verstärker der elektronischen Vorrichtung angedeutet.
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Die beschriebene Bandlaufüberwachung, die durch den Kontakt 17c des
Relais 17 in Bereitschaftsstellung geschaltet wird, verhindert ein Wiedereinschalten
im Störungsfall. Sie läßt die Störungsmeldung bzw. die Notabschaltung durch einen
Kontakt 24a eines Relais 24, das über den Kontakt 14b des Notrelais 14 geschaltet
wird, solange bestehen, bis die Störungslöschtaste 15 das Relais 24 wirder abfallen
läßt. Die Betriebsbereitschaft der Bandlaufüberwachung wird durch eine Leuchte 25
gemeldet, die Bandlaufstörung durch die Leuchte 26 angezeigt.
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Die Leuchte 26 leuchtet nur auf, wenn die Kontakte lid und 12d nicht
in Schließstellung liegen und die Ausschaltüberwachung keine Störung gemeldet hat.
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Mit Hilfe von widerstandabhängig geschalteten elektronischen Schaltgeräten
27 und Pendelelektroden 28 können Stauungen des Förderguts an Bandübergängen und
Bandeinläuren ermittelt werden. Beim Aurtreten einer Stauung öffnet ein Kontakt
27a den Steuerstromkreis eines Antriebes,und es erfolgt dann in Verbindung mit der
Bandsteuerungs-und Überwachungsanlage die Störungsmeldung bzw. die Notabschaltung.
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Patentansprüche: