DE2849150A1

DE2849150A1 - Continuous process for prestressing mine shaft winding cables - using friction windlasses running at different speeds

Info

Publication number: DE2849150A1
Application number: DE19782849150
Authority: DE
Inventors: Hartmut Dr Ing Arnold; Wilhelm Ing Grad Breucker
Original assignee: WESTFAELISCHE BERGGEWERKSCHAFT
Current assignee: WESTFAELISCHE BERGGEWERKSCHAFT
Priority date: 1978-11-13
Filing date: 1978-11-13
Publication date: 1980-05-29
Also published as: DE2849150C2

Abstract

Appts. for pre-stressing wire cables, partic. mineshaft winding cables, as a continuous process, comprises two friction windlasses, the second turning at a faster rate than the first, to produce a constant static loading of the cable as it is reeled from one storage drum to another. The cable may further be subjected to dynamic loading by means of a reciprocating deflection roller which bears on the cable as it passes between the two windlasses. The appts. is less expensive and relatively compact in comparison with prior art, and gives a more uniform treatment along the length of the cable than the older, intermittent process.

Description

"Verfahren und Vorrichtung zur vorgezogenen Belastung"Procedure and device for advanced loading

von Drahtseilen, insbesondere von Schachtförderseilen des Bergbaus Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vorgezogenen Belastung von Drahtseilen, insbesondere von Schachtförderseilen des Bergbaus, bei dem eine vorgegebene Seillänge eingespannt und ein- oder mehrmals einer axialen Zugbeanspruchung unterworfen wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens.of wire ropes, especially shaft hoisting ropes used in mining The invention relates to a method for the early loading of wire ropes, in particular of shaft hoisting ropes in mining, where a predetermined rope length clamped and subjected to axial tensile stress one or more times. The invention also relates to a device for carrying out this method.

Durch die axiale Zugbeanspruchung wird ein noch nicht aufgelegtes und in Betrieb genommenes Drahtseil einer entsprechenden Reckbelastung unterworfen. Diese wird in aller Regel so hoch angesetzt, daß das Drahtseil eine plastische Verformung erleidet, welche einerseits zu einer bleibenden Längung und andererseits zu einer Änderung des Dehnverhaltens infolge Zunahme des Elastizitätsmoduls führt.Due to the axial tensile stress, a not yet applied and the wire rope put into operation is subjected to a corresponding stretching load. This is usually set so high that the wire rope undergoes plastic deformation suffers, which on the one hand to a permanent elongation and on the other hand to a Changes in the elongation behavior as a result of an increase in the modulus of elasticity leads.

Die Erfindung ist vorzugsweise auf eine solche vorgezogene Belastung von Schachtförderseilen anwendbar, weil solche Seile regelmäßig eine beträchtliche Länge besitzen. Während der Einfahrzeit und der ersten Betriebszeit ergeben sich deswegen normalerweise beträchtliche bleibende Längungen, die vor allem bei großen Teufen eine unerwünschte kontinuierliche Längenversetzung der am Seil hängenden Fördermittel gegenüber den festliegenden Positionen an den Anschlägen zur Folge haben; das führt dann anfangs zu wiederholtem Einkürzen des Seiles und Neueinbinden der Seilenden. Durch die Erfindung wird bei neuaufzulegenden Schachtförderseilen ein erheblicher Teil der bleibenden Seillänge vorweggenommen mit dem Ergebnis, daß der mit dem Einkürzen der Förderseile und dem Einbinden der Fördermittel verbundene Aufwand und die hierdurch bedingten Betriebsstillstände entscheidend herabgesetzt werden.The invention is preferably to such a preferred burden of manhole hoisting ropes, because such ropes regularly have a considerable Own length. During the running-in period and the first operating period, there are therefore usually considerable permanent elongations, especially with large ones Undershoot an undesirable continuous length displacement of those hanging on the rope Conveyance against the fixed positions at the stops result to have; this then initially leads to repeated shortening of the rope and re-tying of the rope ends. The invention makes it possible to install new shaft hoisting ropes anticipated a significant part of the remaining pitch with the result that the one associated with shortening the hoisting ropes and integrating the funds Effort and the resulting downtimes are significantly reduced will.

Es ist bekannt, Drahtseile, auch Förderseile durch axiale Zugbeanspruchungen vorzurecken. Bei dem vorbekannten Verfahren wird ein besonders langes Seilstück vorgegeben, das an seinen Enden jeweils auf kurzer Länge eingeklemmt wird, bevor es hydraulisch gezogen wird. Dazu dienen spezielle Klauen und eine hydraulisch angetriebene Belastungseinrichtung, die einer entsprechend der Seillänge ausgedehnten Reckbahn ugeordnet ist. Das Verfahren arbeitet diskontinuierlich und abschnittsweise. Das wirkt sich bei Drahtseilen von beträchtlicher Länge, insbesondere bei Schachtförderseilen nachteilig aus. Außerdem sind die für die Durchführung des bekannten Verfahrens nötigen Vorrichtungen aufwendig.It is known to use wire ropes, including conveyor ropes, due to axial tensile loads to move forward. In the previously known method, a particularly long piece of rope is used specified, which is clamped at its ends on a short length before it is pulled hydraulically. Special claws and a hydraulically driven one are used for this Loading device, which is a stretching track extended according to the length of the rope is organized. The process works discontinuously and in sections. That contributes to Wire ropes of considerable length, in particular disadvantageous for manhole hoisting ropes. In addition, those for the implementation of the known method necessary devices expensive.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das vorbekannte Verfahren so zu führen , daß die jeweils der vorgezogenen Belastung unterworfenen Seillängen erheblich verkürzt werden können und die gesamte zu behandelnde Seillänge kontinuierlich nacheinander einbezieht.The invention is based on the problem of the previously known method to be guided in such a way that the respective rope lengths subjected to the preferred load can be shortened considerably and the entire length of the rope to be treated is continuous one after the other.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die vorgegebene Seillänge mit je einer Reibungswinde eingespannt und das Seil durch Auf- und Abwickeln weitertransportiert wird, wobei das Seil während des Wickelns gereckt und/oder zwischen den Wickeln umgelenkt und dabei belastet wird.This object is achieved according to the invention in that the specified Rope length clamped with a friction winch each and the rope by winding and unwinding is transported further, the rope being stretched during winding and / or between the winding is deflected and thereby stressed.

Indem man das Seil z.B. mit Hilfe von Reibungswinden einspannt, kann man die jeweils belastete Seillänge auf den Mindestabstand der Seilwickel verkürzen, der für den ordnungsgemäßen Lauf des Seiles bzw. für das zur Belastung des Seiles erforderliche Umlenken notwendig ist. Gleichzeitig erreicht man durch das Auf-und Abwickeln das fortlaufende Einbeziehen neuer Seillängen in die Belastungsstrecke. Diese Belastung gen können entweder als axiale Zugbelastungen durch unterschiedliche Umfangsgeschwindigkeiten oder Drehrmanente der Seilwickel aufgebracht werden; die Belastungen lassen sich aber auch durch Beanspruchung der freien Seillänge, die zwischen den Reibungswinden umgelenkt wird, erzeugen, wobei auch zusammengesetzte Beanspruchungen erreichbar sind. Beispielsweise kann durch solche Beanspruchungen ein "Setzen" der Fasereinlagen des Seiles erzielt und dadurch dessen Lebensdauer deutlich beeinflußt werden.By tensioning the rope with the help of friction winches, for example the loaded rope length is shortened to the minimum distance between the rope coils, that for the proper running of the rope or for the load on the rope required deflection is necessary. At the same time one reaches through the up and Handling the continuous inclusion of new rope lengths in the load route. These strain conditions can be either as axial tensile loads different Circumferential speeds or rotations of the rope winding are applied; the However, loads can also be caused by stressing the free rope length, the is diverted between the friction winches, generate, also compound Stresses are achievable. For example, it can be caused by such stresses a "setting" of the fiber cores of the rope is achieved and thereby its service life can be clearly influenced.

Die Erfindung hat den Vorteil, daß das Verfahren mit relativ geringem Aufwand durchgeführt werden kann und neue Möglichkeiten zur vorweggenommenen Belastung von Drahtseilen geschaffen werden.The invention has the advantage that the method with relatively little Effort can be carried out and new opportunities for anticipated stress created by wire ropes.

Vorzugsweise und gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung wird das Verfahren so geführt, daß das Seil gleichförmig durch die Seilwickel zum Durchlaufen gebracht wird. Das läßt sich durch eine entsprechende Steuerung der Seilwickel über die Antriebs-und Bremskräfte erreichen, welche auf die Sailwickel wirken.Preferably and according to a further feature of the invention, the The method is carried out so that the rope can pass uniformly through the rope winding is brought. This can be done by controlling the rope winding accordingly reach the drive and braking forces that act on the sailwinds.

Gemäß einem anderen Merkmal der Erfindung werden gleichzeitig mit den der Reckbelastung entsprechenden Seilspannungen auf die eingespannte Seillänge entsprechende Schnürbelastungen aufgebracht. Die hierdurch erzeugten Schnürspannungen führen zu den erwähnten Reckbelastungen des Seiles und zum Setzen der Fasereinlage.According to another feature of the invention, simultaneously with the rope tension corresponding to the stretching load on the clamped rope length corresponding lace loads applied. The resulting lacing tensions lead to the aforementioned stretching loads on the rope and to the setting of the fiber core.

Diese und andere vorweggenommene Belastungen im Verfahren gemäß der Erfindung können auf- und abschwellend ausgebildet werden. Es ergibt sich dadurch eine pulsierende Belastung trotz des sich ständig ändernden Seilstückes, das der vorgegebenen Seillänge entspricht.These and other anticipated encumbrances in the procedure according to the Invention can be designed to swell up and down. It arises from it a pulsating load despite the constantly changing piece of rope that the corresponds to the specified rope length.

In der beiliegenden Zeichnung sind mehrere Ausführungsformen einer Anlage zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens dargestellt.In the accompanying drawings, several embodiments are one Plant shown for performing the method described.

Es zeigen Fig. 1 im oberen Teil in Ansicht und im unteren Teil in Draufsicht eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anlage, Fig. 2 in der Fig. 1 entsprechender Darstellung eine abgeänderte Ausführungsform der Erfindung, Fig. 7 in den Fig. 1 und 2 entsprechender Darstellung eine weiter abgeänderte Ausführungsform und Fig. 4 in Ansicht eine vierte Ausführungsform der Erfindung.It shows Fig. 1 in the upper part in view and in the lower part in Top view of a first embodiment of the system according to the invention, FIG. 2 in FIG Fig. 1 corresponding representation a modified embodiment of the invention, 7 shows a further modified embodiment in a representation corresponding to FIGS. 1 and 2 and FIG. 4 is a view of a fourth embodiment of the invention.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 steht am Anfana der Anlage ein Ablaufhaspel 1 mit einer Seiltrommel 2, auf die ein Drahtseil 3 aufgewickelt ist. Das Drahtseil läuft auf eine Brems-Friktionswinde 4 mit einem Bremsmotor 5, einem Getriebe 6 und zwei hintereinander lieqende Seiltrommeln 7 und 8, die jeweils mehrere Lagen 9 bzw. 10 des Seiles 3 tragen. Hierbei läuft das Seil 3 zunächst auf die dem Ablaufhaspel nächste Reibunaswinde 4, umschlingt die Trommel 7 und 8 beispielsweise fünfmal und bewegt sich dann über eine vorgegebene Länge 12, bevor es erneut von einer Antriebs-Friktionswinde 13 aufgewickelt wird. Die Antriebs-Friktionswinde 13 entspricht in ihrem Aufbau der Brems-Friktionswinde 4.In the embodiment according to FIG. 1, the system is at the beginning Discharge reel 1 with a cable drum 2 on which a wire cable 3 is wound. The wire rope runs on a brake friction winch 4 with a brake motor 5, a Transmission 6 and two one behind the other lying cable drums 7 and 8, each of which has several Wear layers 9 or 10 of the rope 3. Here, the rope 3 first runs on the Take-off reel next Reibunaswinde 4, wraps around the drum 7 and 8, for example five times and then moves a predetermined length 12 before moving off again a drive friction winch 13 is wound up. The drive friction winch 13 corresponds in its structure to the brake friction winch 4.

Sie hat dementsprechend einen Antriebsmotor 15, ein Getriebe 16 und zwei hintereinander liegende Seiltrommeln 17 und 18, auf denen sich jeweils mehrere Seilwindungen 19 bzw. 20 befinden. Von der Antriebs-Friktionswinde 13 läuft das Seil 3 auf einen Aufspulhaspel 21 mit einer Seiltrommel 22.It has accordingly a drive motor 15, a gear 16 and two rope drums 17 and 18 lying one behind the other, on each of which there are several Windings 19 and 20 are located. This runs from the drive friction winch 13 Rope 3 on a take-up reel 21 with a rope drum 22.

Über die beiden Winden 4, 13.werden die zum Recken des Seiles 3 erforderlichen hohen Zugkräfte abgefangen und in das Seil eingeleitet. Der Reckvorgang verläuft kontinuierlich, so daß das Seil fortlaufend vom Ablaufhaspel 1 abgezogen und auf den Adspulhaspel 21 aufgebracht wird. Dabei wird jeweils das Seilstück 12 gereckt, wobei von der Brems-Friktionswinde 4 das ablaufende Seil 3 abgebremst wird und die Antriebs-Friktionswinde 13 das Seil mit entsprechender Kraft zieht. Durch das Antriebsmoment dieser Winde 13 wird die erforderliche Reckkraft in das Seil eingeleitet. Das von der Winde 13 ablaufende Seil ist gereckt und wird vom Aufspulhaspel 21 aufgewickelt. Der gleichförmige Durchlauf des Seiles 3 beim Recken wird durch eine entsprechende Steuerung aller Antriebe und Bremseinrichtungen der Anlage bewirkt.The two winches 4, 13 are used to stretch the rope 3 high tensile forces are intercepted and introduced into the rope. The stretching process takes place continuously, so that the rope is continuously withdrawn from the pay-off reel 1 and on the winding reel 21 is applied. The piece of rope 12 is stretched in each case, with the cable 3 running from the brake / friction winch 4 braked and the drive friction winch 13 pulls the rope with the appropriate force. By the drive torque of this winch 13, the required stretching force is in the Rope initiated. The running of the winch 13 rope is stretched and is from Take-up reel 21 wound up. The uniform passage of the rope 3 during stretching is controlled by a corresponding control of all drives and braking devices of the Plant causes.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 werden im Prinzip die gleichen Komponenten benutzt. Wie sich aus der Darstellung jedoch ergibt, sind die Achsen der Wickeltrommeln 1' im Ablaufhaspel 1 und 22 im Aufspulhaspel 21 axial ausgefluchtet. Diese Ausfluchtung ist auch bei den Seiltrommeln 7 und 18 bzw. 8 und 17 der auf einer gemeinsamen Grundplatte 25 angeordneten Brems-Friktionswinde 4 bzw. Antriebs-Friktionswinde 13 durchgeführt. Auf diese Weise ergibt sich eine gedrängte Bauart. Es ergibt sich ferner eine Seilumlenkung 26 auf der Seillänge 12, die für das Recken vorgegeben ist. Zur Verwirklichung der Seilumlenkung 26 dient eine Seilscheibe 27, welche auf dem freien Ende einer Kolbenstange 28 eines Kolbens 29 gelagert ist. Der Kolben läuft in einem Zylinder 30, der hydraulisch beaufschlagt werden kann und die Kräfte zur Belastung des Seiles erzeugt. Hierbei ist die erforderliche Reckkraft verbunden mit einer Seilpulsation, welche bei 31 durch einen Doppelpfeil im Bereich der Kolbenstange 28 angedeutet ist. Die beiden Friktionswinden 4 und 13 können in einer Verfahrensvariante miteinander gekuppelt sein.In the embodiment according to FIG. 2, the same are in principle Components used. However, as can be seen from the illustration, the axes are of the winding drums 1 'in the pay-off reel 1 and 22 in the take-up reel 21 are axially aligned. This alignment is also on the cable drums 7 and 18 or 8 and 17 a common base plate 25 arranged brake friction winch 4 or drive friction winch 13 carried out. This results in a compact design. It surrenders Furthermore, a rope deflection 26 on the rope length 12, which is specified for the stretching is. To realize the rope deflection 26 is a pulley 27, which on the free end of a piston rod 28 of a piston 29 is mounted. The piston runs in a cylinder 30, which can be hydraulically acted upon, and the forces generated to load the rope. The required stretching force is connected here with a rope pulsation, which is indicated at 31 by a double arrow in area the piston rod 28 is indicated. The two friction winches 4 and 13 can be used in be coupled to one another in a variant of the method.

Dann besitzen sie nur die Funktion der durchlaufenden Seilklemmung und des Weitertransportes des zu reckenden Seiles.Then they only have the function of continuous rope clamping and the further transport of the rope to be stretched.

Bei der in Fig. 3 wiedergegebenen Ausführungsform wird eine weitere Verfahrensvariante ausgeführt.In the embodiment shown in Fig. 3, a further Process variant carried out.

Hierbei läuft das von der Trommel 1 des Ablaufhaspels 1 kommende Seil 3 in mehreren Windungen um eine erste Seiltrommel 33 und bildet zwischen dieser Seiltrommel und einer folgenden Seiltrommel 34 die vorgegebene Seillänge 12, auf der die Belastung des Seiles erfolgt. Das Seil umschlingt auch die Trommel 34 in mehreren Windungen und läuft von dieser auf die Seiltrommel 22 des Aufspulhaspels 21. Die Trommeln 33 und 34 dienen lediglich der Seilverlagerung. Die Pulsation des sich ständig vernderden Seilstückes 12 wird mit einer Scheibe 35 entsprechend dem Pfeil 36 aufgebracht. Zu diesem Zweck ist der Seilscheibe 35 wiederum der Belastungszylinder 30 mit den zuvor beschriebenen Einzelteilen zugeordnet und bei 37 festgelegt.Here, the rope coming from the drum 1 of the pay-off reel 1 runs 3 in several turns around a first cable drum 33 and forms between it Cable drum and a following cable drum 34 the predetermined cable length 12 on the load on the rope takes place. The rope also wraps around the drum 34 in several turns and runs from this to the cable drum 22 of the take-up reel 21. The drums 33 and 34 are only used to shift the rope. The pulsation of the constantly changing piece of rope 12 is provided with a disc 35 according to the Arrow 36 applied. For this purpose the pulley 35 is again the loading cylinder 30 associated with the individual parts described above and set at 37.

Bei der Ausführungsforin nach Fig. 4 wird wie im Ausführungsbeispiel nach Fig. 3 nur eine Friktionswinde 39 benutzt. Innerhalb der Winde 39 sind die beiden Reibungstrommeln 33 und 34 gelagert, zwischen denen das Seil frei verläuft, wobei die zu belastende Seillänge mit 12 bezeichnet ist. Diese Seillänge wechselt ständig auf der Länge des Seiles 3, das von der Trommel 1' des Ablaufhaspels 1 kommt und auf die Trommel 22 des Aufspulhaspels 21 aufgewickelt wird. Der Zylinder 40 dient zur statischen und dynamischen Belastung einer Seilrolle 41 über die Kolbenstange 42 des Kolbens 43. Der Zylinder kann ebenfalls hydraulisch betätigt werden und auf diese Weise zu einer pulsierenden Bewegung die Kolbenstange 42 im Sinne des Doppelpfeiles 44 benutzt werden, wobei gleichzeitig eine bestimmte statische Grundbelastung aufrechterhalten wird.In the embodiment according to FIG. 4, as in the exemplary embodiment 3, only one friction winch 39 is used. Within the winch 39 are the two friction drums 33 and 34 supported, between which the The rope runs freely, the length of the rope to be loaded being denoted by 12. These Rope length changes constantly on the length of the rope 3, which is from the drum 1 'of the The take-off reel 1 comes and is wound onto the drum 22 of the take-up reel 21 will. The cylinder 40 is used for static and dynamic loading of a rope pulley 41 via the piston rod 42 of the piston 43. The cylinder can also be hydraulic be actuated and in this way the piston rod to a pulsating movement 42 in the sense of double arrow 44 are used, with a certain static base load is maintained.

Nicht dargestellt ist in den Ausführungsbeispielen die Möglichkeit, durch eine geeignete Abstufung der Rillengrunddurchmesser auf den Trommeln, beispielsweise an der Friktionswinde 39 und/oder der Belastungseinrichtung, d.h. den Scheiben 35 bzw. 41 zwangsläufig Schnürspannungen im Seil su erzielen, die den Seilreckspannungen entsprechen.Not shown in the exemplary embodiments is the possibility of by a suitable gradation of the groove base diameter on the drums, for example on the friction winch 39 and / or the loading device, i.e. the discs 35 or 41 inevitably achieve tying tensions in the rope, which reduce the tension in the rope correspond.

LeerseiteBlank page

Claims

R atent claims 1. Procedure for the early loading of wire ropes, in particular of shaft hoisting ropes in mining, where a predetermined rope length clamped and subjected to at least axial tensile stress one or more times it is possible that the given rope length (12) clamped with a rope coil (7, 8, 19, 20) and the rope (5) and unwinding is transported further, the rope (3) being transported during the transport and wrapping stretched and / or deflected between the wraps and thereby loaded will.

2. The method according to claim 1, characterized in that the rope (3) is made to pass uniformly through the rope winding (9, 10, 17, 18).

3. The method according to claims 1 or 2, characterized in that that at the same time with the tension corresponding to the stretching load on the rope clamped rope length (12) corresponding cord loads are applied.

4. The method according to any one of claims 1 to 3, d a d urn.r c h g e it is not indicated that the rope loop length (26) is responsible for the and is trained to reduce swelling.

5. Plant for performing the method according to one of the claims 1 to 4, characterized in that between a decoiler and a take-up reel (1, 21) each has a friction winch (4, 13) that winds up the rope, wherein the winch (4) behind the pay-off reel (1) as a brake winch and the following one Winch (13) is designed as a drive winch and / or between the winch drums (7, 8; 17, 18; 33, 34) the rope is guided around a pulley (27, 35, 41) is, which interacts with a loading cylinder (30, 40) actuated by a pressure medium.

6. Plant according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the friction winches (4, 13) via their selector drums (7-18 and 8-17) with each other are coupled so that the static and dynamic stretching load from the loading cylinder (30) is introduced into the rope (12) via the deflection pulley (27), with the friction winches (4, 13) only the function of the continuous rope clamping and the further transport exercise the rope (3).

7. Plant according to claim 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that on the winding drums (7, 8; 17, 18) rope grooves with a stepped groove base are trained.