DE2509059A1

DE2509059A1 - Spannbare seilbahnmaschine

Info

Publication number: DE2509059A1
Application number: DE19752509059
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl Ing Prof D Beckmann
Original assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Current assignee: Gewerkschaft Eisenhutte Westfalia GmbH
Priority date: 1975-03-01
Filing date: 1975-03-01
Publication date: 1976-09-02
Also published as: GB1538935A; FR2302896A1; FR2302896B1

Description

Patentanmeldung

der Firma

Gewerkschaft Eisenhütte Westfalia, 4628 Altlünen

Spannbare Seilbahnmaschine

Die Erfindung betrifft eine spannbare Seilbahnmaschine mit in beiden Drehrichtungen antreibbaren Seilscheiben, über welche das Seil S-förmig hinweggeführt ist, wobei die eine Seilscheibe gegenüber der anderen, feststehend gelagerten Seilscheibe mittels einer Zylinderabspannvorrichtung in Lastrichtung beweglich ist.

Für den Betrieb einer mit Seil- bsw. Treibscheiben arbeitenden Seilbahnmaschine, wie sie ζ·Β. für den Materialtransport in Bergbaubetrieben verwendet wird, ist von großer Wichtigkeit, daß die Seilspannung nicht höher ist als unbedingt netwendig. Unnötig hohe Seilspannungen be-

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wirken bekanntlich eine erhebliche Verminderung der Lebensdauer des verwendeten umlaufenden Seiles.

Bekannte Seilbahnmaschinen weisen zumeist eine in einem Grundrahmen ortsfest gelagerte Treibscheibe und eine in dem Grundrahmen längsverschieblich angeordnete Seil- oder Treibscheibe auf. Die Seilspannung zwischen den beiden Treibscheiben, die notwendig ist, um Seilrutsch zu vermeiden, errechnet sich nach der Eytelwein¹ sehen Gleichung. Es versteht sich, daß zur Vermeidung eines Seilrutsches eine ständige Spannung im ablaufenden Seil vorhanden sein muß. Hängt die Last an dem auf die ortsfest gelagerte Treibscheibe auflaufenden Seiltrum, so ist die für die Vermeidung des Seilrutsches erforderliche Seilspannung zwischen den beiden Treibscheiben erheblich kleiner als im umgekehrten Lastfall, bei dem die Last an dem auf die längsverschiebliche Treibscheibe auflaufenden Seiltrum hängt. Um in beiden Lastfällen die für den ordnungsgemäßen Seilbahnbetrieb erforderliche Seilspannung zwischen den Treibscheiben sicherzustellen, wird die Seilspannung mit Hilfe der Abspannvorrichtung auf den im Betrieb auftretenden Maximalwert abgestimmt. Dies hat aber den Nachteil, daß die Seil vor spannung zumindest dann unnötig hoch ist, wenn die Last an dem auf die ortsfest verlagerte Seilscheibe auflaufenden Seiltrum hängt.

Der Erfindung liegt vornehmlich die Aufgabe zugrunde, eine Seilbahnmaschine hinsichtlich ihrer Abspannvorrichtung in

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der Weise zu verbessern, daß übermäßig große Seilvorspannungen bei Zugbetrieb in beiden Eichtungen vermieden werden. Ferner bezweckt die Erfindung eine zweckdienliche und betriebssichere Ausführung der Abspannvorrichtung und ihrer hydraulischen Betätigung.

Gemäß der Erfindung weist die Zylinderabspannvorrichtung der beweglichen Seilscheibe zwei Spannzylindereinheiten auf, von denen die eine eine Grundspannung und die andere eine im Bedarfsfall zuschaltbare Zusatzspannung liefert. Hierbei läßt sich die Anordnung erfindungsgemäß so treffen, daß die eine der beiden Spannzylindereinheiten ihre Grundspannung bei beiden Lastrichtungen des Seiles liefert, während die andere Spannzylindereinheit nur dann zur Wirkung kommt, wenn die Last an dem auf die bewegliche Seil- oder Treibscheibe auflaufenden Seiltrum hängt. Damit ist sichergestellt, daß in beiden Last- und Drehrichtungen des Seilbahnantriebes unterschiedliche, aher für die Vermeidung des Seilrutsches völlig ausreichende Seilvorspannungen vorhanden sind. Unnötig hohe Seil Vorspannungen, welche die Lebensdauer des Seiles beträchtlich vermindern können, werden demgemäß vermieden.

Für die beiden Spannzylindereinheiten werden zweckmäßig zwei parallel angeordnete Spannzylinder vorgesehen. Es besteht aber auch die Möglichkeit, die beiden Spannzylindereinheiten zu einem gemeinsamen Spannzylinder mit Doppeloder Differentialkolben zu vereinigen oder mehrere Spann-

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zylinder in Spannrichtung hintereinanderzuschalten, so daß sie mit ihren druckbeaufschlagten Kolben auf eine gemeinsame Kolbenstange wirken. Es empfiehlt sich im übrigen, die bei Dreh- und Lastrichtungswechsel zuschaltbare Spannzylindereinheit so auszubilden, daß ihre druckbeaufschlagte Kolbenfläche größer ist als die Kolbenfläche der anderen Spannzylindereinheit, welche die Grundabspannung bewirkt .

Die Zu- und Abschaltung der die Zusatzabspannung liefernden Spannzylindereinheit kann nach einem weiteren Merkmal der Erfindung in automatischer Abhängigkeit von dem Drehrichtungswechsel der Seilbahnmaschine bzw. ihres Antriebes vorgenommen werden. Dies läßt sich in einfacher Weise z.B. mit Hilfe eines den Spannzylindereinheiten zugeordneten Steuerventils od.dgl. bewirken, welches von einem zur Drehrichtungsumkehr des Seilscheibenantriebes dienenden Betätigungsorgan umschaltbar ist.

Bei der vorstehend erwähnten Abspannvorrichtung kann die Seilspannung in den beiden Last- und Drehrichtungen (jeweils der höchsten angehängten Zuglast angepaßt sein. In diesem Pail ist die Seilspannung im ablaufenden Seiltrum bei einer Seillast, die unter der maximalen Seillast liegt, größer als an sich erforderlich. TJm auch diesen Nachteil zu beheben und bei beiden Last- und Drehrichtungen des Seilbahnbetriebes eine auf die jeweilige Last abgestimmte Seilvorspannung im ablaufenden Seiltrum zu erreichen, kann nach

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einem weiteren wesentlichen Merkmal der Erfindung die Druckte aufschiagung der Zylinderabspannvorrichtung in Abhängigkeit von der jeweils angehängten Last gesteuert werden, derart, daß der hydraulische Druck des die Spannzylindereinheit beaufschlagenden Druckmediums und damit die Abspannkraft um so größer ist, je größer die am Seil angehängte Last ist. Dieses Prinzip läßt sich in besonders einfacher und zweckmäßiger Weise in Verbindung mit einem hydraulischen Seilscheibenantrieb verwirklichen, da in diesem ZaIl die hydraulische Zylinderabspannvorrichtung an das Drucksystem des hydraulischen Seilscheibenantriebes angeschlossen werden kann. Die Anordnung läßt sich hier so treffen, daß die beiden Seilscheiben jeweils von einem in der Drehrichtung reversierbaren Hydromotor angetrieben werden. Da das Drehmoment der Hydromotoren unmittelbar proportional ist dem hydraulischen Druck des sie speisenden Druckmediums, läßt sich in einfacher Weise eine Drucksteuerung der hydraulischen Spannzylindervorrichtung in Abhängigkeit von dem Arbeitsdruck der Hydromotoren erreichen, zweckmäßig derart, daß bei dem einen Drehsinn der Hydromotoren nur die eine, die Grundspannung liefernde Zylindereinheit beaufschlagt wird, während bei der anderen Drehrichtung beide Zylindereinheiten an das Drucksystem der Hydromotoren angeschlossen sind.

Die Steuerung der Druckbeaufschlagung der Spannzylindereinheiten läßt sich in einfacher Weise mit Hilfe eines

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Steuerventils bewerkstelligen, welches zweckmäßig so ausgebildet ist, daß es in eine Null- oder Bremsstellung einstellbar ist, in der beide Zylindereinheiten hydraulisch verriegelt sind. Damit wird sichergestellt, daß beim Bremsen des Seilbahnantriebes die Spannzylindereinheiten automatisch abgesperrt werden, so daß sie unabhängig von der Lastrichtung den Abstand zwischen den Treibscheiben starr aufrechterhalten. Die Betätigung des genannten Steuerventils kann mit Hilfe eines Betätigungsorgans erfolgen, welches zugleich zur Betätigung der Hydropumpe verwendet wird. Letztere kann dabei mit dem Steuerventil bzw. dessen Schieber gekoppelt werden.

Die druckabhängige Steuerung der hydraulischen Spannzylindervorrichtung in Verbindung mit dem hydraulischen Seilscheibenantrieb kann auch dann verwirklicht werden, wenn die Spannzylindervorrichtung nur eine einzige, in beiden Last- und Drehrichtungen wirksame Zylindereinheit aufweist. Insofern kommt diesen Merkmalen selbständige Bedeutung zu.

In der Zeichnung ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung schematisch dargestellt.

Die Seilbahnmaschine weist an ihrer Antriebsseite einen Grundrahmen 10 auf, in dem eine ortsfeste Seil- oder Treibscheibe 11 und eine demgegenüber in Spann- bzw. Seilzugrichtung beweglich angeordnete Seil- oder Treibscheibe 12 gelagert sind. Die Seilscheibe 12 ist an einem Schlitten

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oder Wagen 13 angeordnet, welcher in dem Grundrahmen 10 in Spannrichtung verschiebbar bzw. fahrbar ist. Der Antrieb der beiden Seilscheiben 11 und 12 erfolgt jeweils mittels eines in der Drehrichtung umkehrbaren Hydromotors 14 bzw. 14'. Mit 15 ist das angetriebene Seil der Seilbahnmaschine bezeichnet, welches im allgemeinen aus einem endlosen Seil besteht. Das Seil I5 weist die beiden parallelen Seiltrume 15' iind 15" auf, an welche wahlweise die Last angehängt werden kann. Das Seil 15 ist an der Antriebsseite S-förmig um die beiden Seilscheiben 11 und 12 herumgeführt. Außerdem sind Umlenkrollen 16 für die Seilumlenkung an der Antriebsstation vorgesehen.

In dem Grundrahmen ist eine Zylinderabspannvorrichtung 17 angeordnet, welche zwei Spannzylindereinheiten 17A und 17B umfaßt, die bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils aus einem hydraulischen Spannzylinder bestehen. Die parallel angeordneten Spann zylinder greifen mit ihren Kolbenstangen 17' an dem die bewegliche Seilscheibe 12 aufweisenden Schlitten oder Wagen 13 an. Es ist erkennbar, daß der Zylinder 17A einen kleineren Durchmesser hat als der Zylinder 17B.

Die beiden Spannsylindereinheiten 17A und 17B sind über hydraulische Anschlußleitungen 18 und 19 an ein aus einem Steuerschieber bestehendes Steuerventil 20 angeschlossen. Mit 21 ist eine Hydropumpe bezeichnet, die über Leitungen 22 und 23 an den Hydromotor 14 und über Abzweigleitungen 24 und 25 an den Hydromotor 14* angeschlossen ist. Die

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Hydropumpe 21 ist in der Förderrichtung umkehrbar. Dies erfolgt mittels eines Betätigungsgliedes, wie z.B. eines Stellhebels 26, der über eine Federvorrichtung 27 mit dem Steuerschieber des Steuerventils 20 verbunden ist. Die Betätigung des Steuerschiebers und der Pumpe erfolgt mittels eines Betätigungsorgans 28, welches hier als Fahr- und Bremshebel ausgebildet und über Lenker 29 und 30 mit Stellhebeln 31 und 32 gekoppelt ist. Die Stellhebel arbeiten mit einem Anschlag 33 des Schiebers zusammen. Das Steuerventil 20 ist über Hydraulikleitungen 34 und 35 mit darin eingeschalteten Rückschlagventilen 36 an das hydraulische Drucksystem 22, 23, 24 und 25 der beiden Hydromotoren 14 und 14' angeschlossen. Die Leitungen 34 und 35 sind im Bereich zwischen den Rückschlagventilen und dem Steuerventil bei 37 untereinander verbunden.

Es sei angenommen, daß eine an dem Seiltrum 15' angehängte Last von dem auf die feststehende Treibscheibe 11 auflaufenden Seil gezogen werden soll. Die Seilspannung im Bereich 15"' zwischen den beiden Treibscheiben 11 und 12, die notwendig ist, um Seilrutsch zu vermeiden, errechnet eich aus der Eytelwein¹sehen Gleichung. Um diese Seilspannung aufrechtzuerhalten, muß eine ständige Spannung im ablaufenden Seiltruai 15^M vorhanden sein. Wenn die Zylinderspannvorrichtung 17 eine hydraulische Abepannkraft aufbringt, die der Summe der Horizontalkomponenten der Seilspannung in dem Seilabschnitt 15^WI und in dem von der Seil-

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scheibe 12 ablaufenden Seiltrum 15" entspricht, so ist die Anlage hinreichend gespannt, so daß sich kein Seilrutsch einstellen kann.

Tritt jedoch die Seillast an dem anderen Seiltrum 15" i Umfang der höchsten Betriebslast auf, so muß die Zylinderspannvorrichtung 17 eine wesentlich höhere Seilvorspannung aufbringen, um zu verhindern, daß die bewegliche Seilscheibe 12 entgegen der Spannkraft in Richtung auf die feststehende Seilscheibe 11 gezogen wird. Um dies zu vermeiden, ist die Zylinderspannvorrichtung 17 mit der zweiten Zylindereinheit 17B versehen, die nur dann im Sinne einer Abspannung zugeschaltet wird, wenn die Seillast an dem Seiltrum 15" hängt. Bei Wechsel der Seillast auf das andere Seiltrum 15' wird diese Zylindereinheit 17B durch Druckentlastung abgeschaltet, so daß in diesem Fall nur noch die Zylindereinheit 17A wirksam bleibt, welche eine für diesen Betriebsfall ausreichende Seilspannung liefert.

In der Ruhe- bzw. Bremsstellung befindet sich die Anlage in der in der Zeichnung dargestellten Betriebsstellung. Der Steuerschieber 20 wird von der Feder 27 in der Bremsstellung gehalten, in welcher die zu den beiden Spannzylindereinheiten 17A und 17B führenden Hydraulikleitungen 18 und 19 über Rückschlagventile 38 hydraulisch verriegelt sind, so daß die Zylindereinheiten 17A und 17B die bewegliche Seilscheibe 12 in ihrem Abstand zu der feststehenden

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Seilscheibe 11 starr festlegen. Die Pumpe 21 ist aufgrund ihrer Kopplung mit dem Steuerschieber in die neutrale Stellung eingestellt, in der sie kein hydraulisches Druckmedium fördert. Dabei sind die beiden Hydromotoren 1A- und 14' ebenfalls hydraulisch verriegelt. Wird der Betätigungshebel 28 in Pfeilrichtung A verstellt, so wird der Steuerschieber über den Hebel 31 und den Anschlag 33 entgegen der Rückstellkraft der Feder 27 verschoben, wodurch die zu den beiden Zylindereinheiten 17A und 17B führenden Hydraulikleitungen 18 und 19 über die Anschlußleitungen 34- und 35» die Rückschlagventile 36 und die Leitungsverbindung 17 mit den Leitungen 22 und 23 der Pumpe 21 verbunden werden. Zugleich wird die Hydropumpe 21 so verstellt, daß sie das Druckmedium in die Leitungen 23» 24 fordert, während sie das die Hydromotoren verlassende Druckmedium über die Leitungen 22 und 25 ansaugt. Dabei drehen sich die Hydromotoren 14 und 14' in einem Drehsinn, bei welchem das Seiltrum 15" mit der hieran anhängenden Last auf die abspannbare Seilscheibe 12 aufläuft. In diesem Betriebsfall ist, wie vorstehend erwähnt, eine Abspannung mit hoher SeilSpannkraft erforderlich. Diese wird von den beiden Zylindereinheiten 17A und 17B aufgebracht, die über ihre Anschlußleitungen 18 und 19 und über den in die Stellung A geschalteten Steuerschieber 20 mit der Leitung 35 und demgemäß mit der Druckleitung 23» 24 des Drucksystems in Verbindung steht.

Wird andererseits der Betätigungshebel 28 in Pfeilrich-6098 3 6/0219

tung B versehwenkt, so wird der Steuerschieber 20 über den Lenker 30, den Stellhebel 32 und den Anschlag 33 in Gegenrichtung geschaltet (Stellung B), in der die zu der Zylindereinheit 17B führende Leitung 19 mit dem Rücklauf 39 und die zu der anderen Zylindereinheit 17A führende Leitung 18 mit der Druckseite der Hydromotoren verbunden ist. Zugleich wird hierbei die Pumpe umgeschaltet, so daß sie das Druckmedium in die Leitung 22, 25 fördert und aus der Leitung
23, 24 ansaugt. Die Hydromotoren 14, 14' und die Seilscheiben 11, 12 werden demgemäß in entgegengesetzter Drehrichtung angetrieben. Hierbei läuft das die angehängte Last
tragende Seiltrum 15' auf die feststehende Seilscheibe 11, während das unbelastete Seiltrum 15" von der Seilscheibe abläuft. Die Seilspannung wird in diesem 3?all lediglich von der Zylindereinheit 17A aufgebracht.

Es ist erkennbar, daß je nach Dreh- und Lastrichtung die
Seilspannung entweder nur von der Zylindereinheit 17A oder aber von beiden Zylindereinheiten 17-A. vuia. 17B aufgebracht
wird. Dabei bewirkt die Zylindereinheit 17A eine Grundspannung, während die Zylindereinheit 17B eine im Bedarfsfall zuschaltbare Zusatzspannung bei umgekehrter Zugrichtung des Seiles 15 aufbringt. Da außerdem die Zylindereinheiten an das Drucksystem der Hydromotoren 14, 14' angeschlossen sind, ist die von ihnen aufgebrachte Vorspannkraft abhängig von dem jeweiligen Arbeitsdruck der Hydromotoren. Auf diese Weise läßt sich eine genaue druckabhän-

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gige Einstellung der Vorspannkraft in Abhängigkeit von
der Last- und Drehrichtung des Seilbahnantriebes erreichen.

Wird der Betätigungshebel 28 in die dargestellte Bremsstellung gebracht, so wird sofort beim Einleiten des Bremsvorgangs die Zylinderabspannvorrichtung 17 hydraulisch verriegelt. Unabhängig von der jeweiligen Last- und Drehrichtung wird damit der jeweilige Abstand zwischen den !Treibscheiben 11 und 12 aufrechterhalten.

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Claims

Ansprüche

{ 1 J Spannbare Seilbahnmaschine mit in beiden Drehrichtungen antreibbaren Seilscheiben, über welche das Seil S-förmig hinweggeführt ist, wobei die eine Seilscheibe gegenüber der anderen, feststehend gelagerten Seilscheibe mittels einer Zylinderabspannvorrichtung in Lastrichtung beweglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zylinderabspannvorrichtung (17) der beweglichen Seilscheibe (12) zwei Spannzylindereinheiten (17A, 17B) aufweist, von denen die eine (17A) eine Grundspannung und die andere (17B) eine im Bedarfsfall zuschaltbare Zusatzspannung liefert.
2. Seilbahnmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Spann Zylindereinheiten (17A, 17B) aus zwei parallel angeordneten Spannzylindern bestehen.
3. Seilbahnmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die bei Lastrichtungswechsel zuschaltbare Spannzylindereinheit (17B) bzw. deren Spannzylinder eine größere druckbeaufschlagte Kolbenfläche aufweist als die die Grundspannung liefernde Spannzylindereinheit (17A).
4. Seilbahnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3₉ dadurch gekennzeichnet, daß die zuschaltbare Spannzylindereinheit (17B) in Abhängigkeit von der Last- bzw. Drehrichtung der Seilbahnmaschine selbsttätig zu- und abschaltbar ist.

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5. Seilbahnmaschine nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch ein den Spannzylindereinheiten (17A, 17B) zugeordnetes Steuerventil (20), welches von einem der Drehrichtungsumkehr des Seilscheibenantriebes dienenden Betätigungsorgan (28) umschaltbar ist.
6. Seilbahnmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5» dadurch gekennzeichnet, daß bei hydraulischem Seilscheibenantrieb die hydraulische Zylinderabspannung (17) an das Drucksystem des hydraulischen Seilscheibenantriebes angeschlossen bzw. anschließbar ist.
7. Seilbahnmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beide Seilscheiben (11, 12) jeweils von einem Hydromotor (14, 14') angetrieben sind, und daß die hydraulische Zylinderabspannvorrichtung (17) über das Steuerventil (20) an die jeweilige Druckleitung der Hydromotoren (14, 14') anschließbar ist.
8. Seilbahnmaschine nach Anspruch 5 oder 7» dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil (20) aus einem Steuerschieber besteht, der in eine Nullstellung einstellbar ist, in der beide Zylindereinheiten (17A, 17B) hydraulisch verriegelt sind.
9. Seilbahnmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Steuerventil bzw. dem Schieber eine in der JFörderrichtung umschaltbare Hydropumpe (21) gekoppelt ist.

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