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Überwachungsvorrichtung für eine Kette Die Erfindung betrifft eine
Überwachungsvorrichtung für eine bewegte, von einem Antrieb angetriebene Kette,
insbesondere für Ketten von Fördermitteln oder Gewinnungsmaschinen im untertägigen
Grubenbetrieb.
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Eine Oberwachung von bewegten Ketten erfolgte bisher im wesentlichen
durch mechanische oder hydromechanische Spannungsmessung an einer Abspannstation
oder mit hilfe von Rutsch- oder Abscherkupplungen an dem oder den Antrieben.
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Durch derartige Maßnahmen läßt sich in der Regel zwar eine Oberlastung
der Kette vermeiden, Kommt es aber trotzdem zu einem Kettenbruch an irgendeiner
Stel der Kette, so schaltet der Antrieb nicht ab und der mit dem Antrieb verbundene
abgerissene Kettenabschnitt wird weiterbewegt.
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Vor der Reparatur der Kette muß dieser Kettenabschnitt also wieder
zurüc>c.bewagt werden Mit den bekannten Vorrichtungen ist darUber tiinaus ein
Schieflaufen der Kette oder ein Herausspringen der Kette aus ihrer Führung nicht
zu kontrollieren Das zur Reparatur erforderliche Zurückziehen der Kette ist
insbesondere
i, untertigigen Grubenhetrieb mit einem außerordentlich großen Arbeitsaufwand verbunden,
weil die dort verwendeten Ketten beispielswelse. für den Strebförderer, den Kohlenhobel
sder eine Schrämmaschine, außerordentlich schwer und bis ? mehreren hundert Metern
lang sind und außerdem die PlatzverhAl.§~nisse beispielsweise in einem Streb sehr
beengt sind0 Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Oberwachungsvorrichtung
der genannten Art zu schaffen, die bei Auftreten eines Kettenbruches den Antrieb
sofort abschaltet, Außerdem sollen mit Hilfe dieser Vorrichtung ggf, auch die höchstzulässige
Kettenspannung un.l udsr der einwandfreie Lauf in ihrer Führung Uberwacht werden
köneno Gegenstand der Erfindung ist eine Überwachungsvorrichtung für eine bewegte,
von einem Antrieb angetriebene Kette, insbesondere für Ketten von Fördermitteln
oder Gewinnungsmaschinen im untertägigen Grubenbetrieb, wobei sich diese Oberwachungsvorrichtung
dadurch kennzeichnet, daß an mindestens zwei Stellen im Verlauf der Kette neben
der Kette Geber angeordnet sind, die bei Vorbeibewegung eines Ke-ttengliQdes einen
Impuls abgeben, wobei die von den Gebern abgegebenen Impulse einer Vergleichsschaltung
zugeführt werden, die bei Abweichung in der Anzahl der Impulse den Antrieb abschaltet
Da sich bei normalem Betrieb die Katte an beiden Gebern gleich schnell vorbeibewegt,
stimmt die 'Gahl der von beiden Gebern abgegebenen Impulse überein0 Bei einem Kettenbruch,
einer starken Kettendehnung oder wenn sich die Kette infolge Schieflaufens von einem
der Geber entfernt, stimmt die Anzahl der von den Gebern abgegebenen Impulse nicht
mehr überein, so daß
der Antrieb abgeschaltet wird Das Abschalten
des Antriebes erfolgt unmittelbar beim Auftreten des Fehlers, so daß der schädliche
Nachlauf des Antriebes auf ein Minimunt reduziert wird.
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Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform des Gegenstandes
der Erfindung ist vorgesehen, daß die Vergleichsschaltung ein Zählregister aufweist,
das schrittweise von den Impulsen des einen Gebers vorwärts und von den Impulsen
des anderen Gebers rückwärts verstellt wird und bei Erreichen einer bestimmten Impulszahldifferenz
einen Schaltimpuls zum Abschalten des Antriebes abgibt Dabei ist die zulässige Impulszahldifferenz
des Zählregisters zweckmäßig einstellbar.
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Diese Ausführung der Vergleichsschaltung ist verhAltnismäßig unkompliziert
und ermöglicht es, die Oberwachungsvorrichtung den jeweils gegebenen Verhältnissen
anzupassen.
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Durch Auswahl oder Einstellung der zulässigen Impulszahldifferenz
des Zählregisters ist es nämlich m8glich, den Ansprechpunkt der Obtrwachungsvorri<0itung
bei Dehnung der Kette oder den zulässigen Nachlauf beim Bruch der Kette beliebig
einzustellen Die Geber sind zweckmäßig as berührungslose Naherungsschalter ausgebildet
Besonders vorteilhaft ist dabei die Verwendung von induKtiven Näherungsschaltern,da
diese gegen äußere Einflüsse w? e Tempera@urschwan@@@gen, Erschütterungen und Verschmutsugen
unempfindlich sind, Durch ihren vollelektronischen Schaltungsaufbau unterliegen
diese Geber keinem Verschleiß, haben eine von der Schalthäufigkeit nicht abhängige
Lebensdauer und arbeiten wartungsfrei,
Beim Einsatz de erfindungsgemäßen
Überwachungsvorrichtung für die Überwachung einer Kette, deren Kettenglieder in
gleichmäßigen Längs abständen eine gleiche räumliche Lage einnehmen, ist vorgesehen,
daß die Geber derart neben der Kette angeordnet sind, daß sie nur Annäherung von
Kettengliedern gleicher räumlicher Lage ansprechen0 Wird zum Beispiel eine Rundgliederkette
verwendet, deren Glieder abwechselnd horizontal und vertikal angeordnet sind, wird
der Geber derart neben der Kette angeordnet, daß er nur bei Annäherung der horizontalen
Kettenglieder anspricht. Hierdurch halbiert sich die Anzahl der pro Längeneinheit
der Kette abgegebenen Impulse0 Der Vorteil dieser Maßnahme liegt darin, daß die
Impulsfrequenz abnimmt, so daß infolge einer klaren Trennung der Einzelimpulse Störungsmbglichkeiten
weitgehend ausgeschaltet werden.
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Zur Oberwachung der Kettenspannung sind die zusammenwirkenden Geber
zweckmäßig am Anfang und Ende des Kettentrums angeordnet.
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Zur Oberwachung von Kettenbrtlchen an einer um zwei Kettensterne umlaufenden
Kette sind die zusammenwirkenden Geber zweckmäßigerweise jeweils in Umlaufrichtung
vor und hinter dem Kettenstern angeordnet, wobei die Anordnung des zweiten Gebers
so gewählt ist, daß der zwischen ihm und dem Ketteneinlaufpunkt in den Kettenstern
liegende Kettenabschnitt mindestens eine der maximalen Impulszahldifferenz entsprechende
Anzahl von impulserzeugenden Kettengliedern aufweist. Hierdurch wird gewährleistet,
daß der Antrieb in jedem Fall auch dann abgeschaltet wird, wenn die Kette unmittelbar
vor Einlauf in den Kettenstern bricht0
Die zuletzt beschriebene
Anordnung der Geber kann gleichzeitig zur Oberwachung der zulässigen Kettenspannung
verwendet werden, wenn man die in jeweils einem Trum angeordneten Geber an zusätzliche
Vergleichs schaltungen der obenerwähnten Art anschließt0 Auf diese Weise ist es
möglich, bei einer um zwei Kettensterne umlaufenden endlosen Kette mit insgesamt
4 Gebern sowohl die zulässige Kettenspannung als auch einen irgendwo im Verlauf
der Kette auftretenden Bruch sicher überwachen zu können, Um eine Bewegung der Kette
ohne Oberwachung auszuschließen, ist weiterhin vorgesehen, daß das Abschalten des
Antriebes auch bei Spannungsausfall an der Überwachungsvorrichtung erfolgt.
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Eine bespielsweise Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung
wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert, in der Fig. 1 ein Blockschaltbild
der Oberwachungsvorrichtung, Fig. 2 die Anordnung der Geber an einer um zwei Kettensterne
umlaufenden Kette und Fig. 3 die Anordnung des Gebers neben einer Kette zeigend
In Fig. 1 sind die an zwei Stellen im Verlauf der Kette neben der Kette angeordneten
Geber mit den Bezugszeichen 1 und 2 bezeichnet. Sie sind als berührungslose Näherungsschalter'
ausgebildet und arbeiten induktiv. Sie enthalten einen Transistor-Oszillator mit
eingebautem Temperatur-Kompensator,
dessen Schwingspule ein Wechselfeld
erzeugt, das gleichgerichtet und von einem nachgeschalteten Transistor-Kippverstärker
überwacht wird' Bei Annäherung von Metallgegenständen, beispielsweise von Kettengliedern,
wird der Schwingspule durcn Wirbelstromverluste Energie entzogen, Infolge der hierbei
auftretenden Dämpfung wird die Wechselspannungsamplitude des Oszillators verringert
und ein Impuls ausgelöste Die von den Gebern 1 und 2 bei Vorbeilauf der Kettenglieder
erzeugten Impulse werden einer Vergleichsschaltung zugeführt, die ein Zählregister
3 enthält, das schrittweise von den Impulsen des Gebers 1 vorwärts und von den Impulsen
des Gebers 2 rückwärts verstellt wirde Ist die -Zahl der von beiden Gebern abgegebenen
Impulse gleich, wird ein Registerstand von - 1 in beiden Richtungen nicht Uberschritten.
Ist sie dagegen ungleich, vergrößert sich der Registerstand in der einen oder anderen
Richtung auf die jeweils erreichte Impulszah HlfferenzQ Die höchstzulässige Impulszahldifferenz
ist mit Hilfe eines Einstellers 4 einstellbar Wird die höchstzulässige Impulszahldifferenz
Uberschritten, ezis3heint am Ausgang des Zählregisters 3 ein Signal, das zum Abschalten
des Antriebes verwendet wird Dieses Signal wird Uber einen Verstärker 5 einem Ausgangsrelais
6 zugeführt Der Verstärker ist zweckmäßigerweise so ausgeführt, daß das Relais im
Betriebszustand angezogen ist und nur beim Überschreiten der zulässigen Impulszahldifferenz
oder vollständigem Spannungsausfall abfällt.
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Hierdurch wird erreicht, daß ein Spannungsausfall in der
Überwachungsschaltung
ebenfalls ein Abschalten des Kettenantriebes bewirkt. Das Ausgangsrelais schaltet
bei Stßrung den Antrieb ab. Hierzu kann es beispielsweise in die Halteleitung des
Motorschützes geschaltet sein.
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Bei Inbetriebnahme der Oberwachungsvorrichtung wird das Zählregister
zunächst auf Null zurückgestellt, Anschließend wird mit Hilfe des Einstellers 4
die höchstzulässige Impuls zahldifferenz eingestellt. Diese hängt beispielsweise
bei der Spannungstiberwachung davon ab, ob und wie weit sich die Kette beim Betrieb
dehnt oder durchhängt. Bei der Bruchüberwachung der Kette ist bei der Einstellung
der höchstzulässigen lmpulszahldifferenz auch auf die jeweilige Anordnung der Geber
zu achten, wie weiter unten ausführlicher erlautet wird0 In Fig. 2 ist die Anordnung
der Geber an einer um zwei Kettensterne 10 und 11 umlaufenden Kette 12 schematisch
dargestellt. Die Umlaufrichtung der Kette 12 ist durch Pfeile angedeutet. Im Verlauf
der Kette 12 sind insgesamt vier Geber angeordnet, von denen die Geber la und 2a
in Umlaufrichtung vor und hinter dem Kettenstern 10 angeordnet sind, während die
Geber Ib und 2b vor und hinter dem Kettenstern 11 angeordnet sind. Zur Oberwachung
von KettenbrUchen sind jeweils die beiden Geber la und 2a bzw. 1b und 2b in der
an Hand von Fig. 1 erläuterten Art und Weise zusaDxengeschaltet.
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Bei der Anordnung der Geber 2a bzwe 2b hinter den Kettensterben 10
bzw. 11 muß darauf geachtet werden, daß zwischen dem Einlaufpunkt lOa am Kettenstern
10 und dei Geber 2a bzw. zwischen dem Einlaufpunkt iib am Kettenstern 11 und
dem
Geber 2b jeweils ein Xettenabschnitt liegt, der mindestens eine der eingestellten
zulässigen Impulszahldifferenz entsprechende Anzahl von Impulsen erzeugen kann.
Anderenfalls wäre es beispielsweise möglich, daß bei Bruch der Kette kurz vor dem
Ketteneinlaufpunkt lOa der Geber ta keine Impulse mehr abgibt und vom Geber 2a nicht
mehr die zum Abschalten des Antriebes erforderliche Zahl von Impulsen abgegeben
werden kann, weil der verbleibende Abschnitt der Kette zu kurz ist. Entsprechendes
gilt für die Geber lb und 2b am Kettenstern 11Q Bei der in Fig. 2 dargestellten
Anordnung der Geber la, 2a, Ib, 2b können zur zusätzlichen Überwachung der Kettenspannung
die Geber la und 2b bzw. Ib und 2a in der an Hand der Fig0 1 erläuterten Art und
Weise zusammengeschaltet werden0 Hierdurch ist es auf besonders einfache Art und
Weise möglich, mit nur vier Gebern sowohl den Kettenbruch als auch die Kettenspannung
einwandfrei Uberwachen zu können.
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In Fig. 3 ist die spezielle Anordnung der Geber neben einer Rundgliederkette
dargestellti Wie ersichtlich, wechseln sich bei einer solchen Rundgliederkette die
vertikal und horizontal liegenden Kettenglieder ab. Durch die dargestellte Anordnung
der Geber neben der Kette wird erreicht, daß nur beim Vorbeilauf der horizontalen
Kettenglieder ein Impuls erzeugt wird0 Dies hat den Vorteil, daß die Impulsfrequenz
herabgesetzt wird und eine klare Trennung der Einzelimpulse möglich ist. Bei einer
anderen geometrischen Ausbildung der Kette und/oder einer anderen geometrischen
Ausbildung und Anordnung der Geber kann selbstverständlich, falls erwünscht, auch
eine größere oder kleinere Impuls frequenz erzielt werden.
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Patentansprüche: