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Seilzughaspel für Transport anlagen
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Die Erfindung betrifft einen Seilzughaspel gemäß dem Gattungsbegriff
des Patentanspruches 1. Seilzughaspel der erfindungsgemäßen Gattung werden beispielsweise
an Einschienenhängebahnen im untertägigen Grubenbetrieb eingesetzt. Bei nach dem
Stande der Technik ( DE-PS 23 62 726 ) bekannten Seilzuhaspek der genannten Art
sind die Hydraulikmotore der Treibscheiben direkt parallel-geschaltet an die Druckseite
der Hauptpumpe angeschlossen. Hierbei soll ein sogenanntes hydraulisches Differential
verwirklicht werden, welches es ermöglichen soll, daß sich de Drehzahlen der einzelnen
Treibscheiben den Erfordernissen anpassen; und zwar muß die erste, dem einlaufenden
Zugseil zugeordnete Treibscheibe eine größere Umfangsgeschwindigkeit haben als die
nachfolgenden Treibscheiben, weil sich das Seil mit abnehmender ZUgspannUIlg verkürzt.
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Im praktischen Einsatz hat sich jedoch gezeigt, daß dieses hydraulische
Differential nicht befriedigt. Aufgrund der im Betrieb unvermeidlichen Lastschwankungen.komst
es vor, daß die von der Spannvorrichtung erzeugte Zugkraft im von der letzten Treibscheibe
ablaufenden Zugseil nicht ausreicht, die von dieser Treibscheibe erzeugte Umfangskraft
in das Seil einzuleiten. Diese Treibscheibe dreht dann frei durch, wobei der dieser
Treibscheibe zugeordnete Hydraulikmotor fast die gesamte von der Hauptpumpe erzeugte
Druckmittelmenge aufnimmt.
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Hierdurch bricht der Versorgungsdruck der übrigen Hydraulikmotore
weitgehend zusammen und der Seilzughaspel kommt in ungünstigen Fällen zum Stillstand.
Selbst wenn der Haspel nicht vollständig zum Stillstand kommt und die letzte Scheibe
nur kurzzeitig durchdreht und dann wieder faßt, kommt es wegen der kurzzeitig abfallenden
Antriebsleistung an der ersten Treibscheibe und gegebenenfalls den nachfolgenden
Greibscheiben zu einem ruckartiger Lastwechsel im Zugseiltrum, welcher wiederum
ungünstige Auswirkungen auf die Seilkräfte im Leerseiltrum hat, die möglicherweise
im Bereich der Spannvorrichtung nicht ausgeglichen werden können. Auf diese Weise
kommt es anschließend zu einem verstärkten Durchrutschen im Bereich der letzten
Treibscheibe. Es besteht also die Gefahr, daß sich die zunächst geringfügigen Störungen
derart aufschaukeln, daß ein ordnungsgemäßer Betrieb der Transportanlage nicht mehr
gewährleistet ist. Außerdem ist natürlich
der Verschleiß am Seil
und Treibscheibenfutter erheblich.
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Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, den Seilzughaspel der eingangs
genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß bei Anpassung der Drehgeschwindigkeiten
der einze-lnen Treibscheiben an die jeweiligen Seillaufgeschwindigkeiten ein ruhiger
und beständiger Lauf des Seilzughaspels gewährleistet bleibt und der Verschleiß
an Seil und Treibscheibenfutter vermindert wird.
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Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung ausgehend von einem
Seilzughaspel gemäß dem Gattungsbegriff des Paterltanspruches 1 die im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruches 1 aufgeführten Maßnahmen vor.
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Beim Seilzughaspel gemäß der Erfindung kann nur der Hydraulikmotor
der ersten Treibscheibe beliebig viel Druckmittel aufnehmen und auf diese Weise
die Umfangsgeschwindigkeit der ihm zugeordneten Treibscheibe der Geschwindigkeit
des einlufenderi eiies selbsttätig anpassen. An dieser Treibscheibe ist eine Gefahr
des Durchrutschens praktisch nicht vorhanden, weil hinter ihr weitere Treibscheiben
und die SpannvPrriciltung angeordnet sind, die gemeinsam für eine ausreichende Vorspannung
sorgen. Den Hydraulikmotoren der nachfolgenden Treibscheibe werden beim Seilzughaspel
gemäß der Erfindung mittels der Strombegrenzungsventile bzw. mittels des Mengente-iler
Druckmittelmengen zugeführt, die dem Bedarf, d.h. der geringeren
Umfangsgeschwindigkeit
der zugeordneten Seilscheiben, angepaßt sind, Infolgedessen können diese Treibscheiben
bei nicht ausreichender Vorspannung nicht mehr frei durchdrehen. Sie arbeiten vielmiit
at einer vorgegebenen maximalen Geschwindigkeit, so daß der Druckmitteldruck im
System nicht mehr zusammenbrechen kann. Insgesamt ergibt sich infolgedessen ein
ruhiger Lauf des Seilzughaspels bei geringerem Verschleiß an Seil und Treibscheibenfutter.
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Die angestrebte Verschleißminderung am Seilzughaspel gemäß der Erfindung
wird noch verbessert, wenn zusätzlich die Merkmale des Anspruches 2 Anwendung finden.
Die Vorspannung im Leerseiltrum ist erfahrungsgemäß um so kleiner, äe größer die
Zugkraft im Lasttrum ist, so daß bei großer Zugkraft im Lasttrum die Gefahr eines
Durchrutschens der letzten Treibscheibe besonders groß ist. Aus diesem Grunde ist
es sinnvoll, die Spannkraft der Spannvorrichtung mit zunehmender Zugkraft m Lasttrum
zu erhöhen. Eine hohe Vorspannung im Leerseiltrum ist jedoch nur notwendig, wenn
im Lasttrum große Seilkräfte erzeugt werden müssen. Bei Teillast im Lasttrum ist
es deshalb sinnvoll, die Vorspannung im Leerseiltrum entsprechend abzusenken, was
zu einem geringeren Verschleiß an Seil und Treibscheibenfutter führt. Die tlindest-Vorspannung
wird so eingestellt, daß auch bei sehr geringer Seil zugkraft im Zugseiltrum eine
ausreichende Vorspannung im fleerseiltrum gewährleistet bleibt.
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Zweckmäßig sind weiterhin die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen.
DIe dort vorgeschlagene Anordnung und Ausbildung der Spannvorrichtung ermöglicht
eine besonders raumsparende Ausführung des Seilzughaspels gemäß der Erfindung, was
insbesondere von Vorteii ist, wenn der Seilzughaspel im untertägigen Grubenbetrieb
eingesetzt wird, beispielsweise zum Betrieb einer Sinschiene ilhängeb ahn. Darüberhinaus
hat die vorgeschlagene Anordnung der Spannrolle den Vorteil, daß eventuell aufUretendes
Hängseil im Leertrum besser ausgeglichen werden kann, weil sich die Spannrolle in
unmittelbarer Nähe der letzten Treibscheibe des Seilzughaspels befindet und direkt
gegen die Ablaufrichtung vorgespannt ist. Schließlich bewirkt die erfindungsgemäß
vorgeschlagene Anordnung der Spannrolle eine Schonung des Zugseiles, weil dieses
nur einmal um 1800 umgelenkt wird, weil kleine ßollendurchmesser vermieden wenden
können und weil die Spannkräfte über den gesamten Spannweg konstant gehalten werden
können, so daß eine Spannungsspitzen mehr auftreten.
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Für einen reversierbaren Betrieb des Seilzughaspels gemäß der Erfindung
sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen.
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An den dort vorgeschlagenen feststehenden Anschlägen können sich die
Spannrollen abstützen, wenn das zugehörige Seiltrum gerade das Lasttrum ist. In
diesem Falle dient die Spannrolle dort nur noch als der ersten Treibscheibe vorgeschaltete
Umlenkrolle.
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i?ür einen reversierbaren Betrieb des Seilzughaspels gemäß der Erfindung
ist es weiterhin vorteilhaft, wenn die Merkmale des Anspruches 5 Anwendung finden.
Die umschaltbaren Hydraulikmotore ermöglichen es, die jeweils erste Treibscheibe
mit einer relativ großen Antriebsleistung und die jeweils letzte Treibscheibe mit
einer kleineren Antriebsleistung zu fahren, wodurch den Kraftübertragungsmöglichkeiten
an den einzelnen Seilscheiben optimal Rechnung getragen werden kann.
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Die Merkmale des Anspruches 6 ermöglichen eine weitgehend gleichmäßige
Verteilung der Antriebsleistung und eine genaue Feinanpassung der Druckmittelmengen
an die Drehzahlunterschæde.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der
Zeichnung näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 einen Seilverlaufsplan eines Seilzughaspels
gemäß der Erfindung; Fig.2 eine Seitenansicht eines Seilzughaspels gemäß der Erfindung;
Fig.3 einen hydraulischen Schaltplan für die Hydraulikmotore des aus den Fig. 1
und 2 hervorgehenden Seilzughaspels in einer ersten Ausführungsform; Fig.4 einen
hydraulisden Schaltplan für die Hydraulikmotore des aus den Fig. 1 und 2 hervorgehenden
Seilzughaspels in einer zweiten Ausführungsform; Fig.5 einen hydraulischen Schaltplan
für die l)ruckbeaufschlagung der Spannvorrichtung.
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Beim in der Zeichnung dargestellten Seilzughaspel mit drei
Treibscheiben
sind die drei Treibscheiben-mit den Bezugszeichen 1, 2 und 3 bezeichnet. Sie sind
an einem vom Mas-chinenrahmen 4 ( siehe Fig. 2 ) gelagert. Um die drei Treibscheiben
1, 2 und 3, die alle den gleichen Durchmesser haben, läuft das Zugseil 5 um. Die
Laufrichtung des Zugseiles 5 ist durch Pfeile gekennzeichnet und für reversierbaren
Betrieb umkehrbar. In der dargestellten Laufrichtung des Zugseiles 5 vor der ersten
Treibscheibe 1 und hinter der letzten Treibscheibe 3 sind Spannrollen 6 und 7 angeordnet,
um welche das Seil 5 jeweils mit einem Umschlingungswinkel von etwa 1bo° umläuft.
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Die Spannrollen 6 und 7 sind vom Last- bzw. Leertrum des Seiles her
gesehen hinter den zugeordneten Treibscheiben 1 und 3 am Maschinenrahmen 4 gelagert,
und zwar in Längsrichtung des Last- bzw. Leertrums des Zugseiles 5 yerschiebbar.
Zur verschiebbaren Lagerung der Spannrollen 6 und 7 weist der Maschinenrahmen 4
Führungsbahnen 8 und 9 auf, die in Längsrichtung des Last- bzw. Leertrums des Zugseiles
5 verlaufen.
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Zur Verschiebung der Spannrollen 6 und 7 in den Führungsbahnen 8 und
9 und damit zum Spannen des jeweils zum Leertrum ablaufenden Zugseiles 5 dienen
Druckmittelzylinder lo und 11, die in Fig. 1 dargestellt sind, in Fig. 2 jedoch
weggelassen sind.
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Die Führungsbahnen 8 und 9 weisen luf der dem Last- bzw.
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Leertrum des Zugseiles zugewandten Seite jeweils fsttehede
Anschläge
i2 und 13 auf, gegen die sich die Spannrollen 6 bzw. 7 abstützen könnten, wenn das
zugeordnete Trum gerade das Lasttrum ist. In diesem Falle dient die Spannrolle 6
bzw. 7 lediglich als Umlenkrolle für das vom Lasttrum in den Seilzughaspel einlaufende
Zugseil 5. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel dient demnach die Spannrolle 6
als Umkehrrolle, während die Spannrolle 7 zur Spannung des von der '2reibscheitZe
3 ablaufenden Zugseiles Sdient.
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Die Treibscheiben 1, 2 und 3 sind durch Hydraulikmotore M I, M II
und M III angetrieben. Der hydraulische Schaltplan ge-31äB Fig. 3 zeigt, wie die
Hydraulikmotore M I, M II und M III unter Verwendung von einstellbaren Stromregelventilen
nach ler Lehre der Erfindung beaufschlagt werden können.
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Bei Durchlauf des Zugseiles 5 in der in Fig. 1 angegebenen Richtullg
sind im hydraulischen Schaltplan gemäß Fig. 3 die Druckmittelleitungen 14 die Hochdruckleitungen
und die Druckmittelleitungen 15 die Niederdruckleitungen. Zum lieversieren der Laufrichtung
des Zugseiles 5 sind die Hochdruckleitungen und die Miederdruckleitungen gegeneinander
austauschbar. Die nachfolgende Erläuterung der Sig. 3 bezieht sich auf die in Fig.
1 angegebene Durchlaufrichtung des Zugzeile 5.
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An die als Hochdruckleitung dienende Druckmittelleitung 14
ist
der Hydraulikmotor M III direkt angeschlossen. Zwischen dem Hydraulikmotor M III
und der als Niederdruckleitung dienenden Druckmittelleitung 15 ist ein Stromregelventil
16 angeordnet, welches die vom Hydraulikmotor M III abgeführte Druckmittelmenge
auf einen vorgegebenen Wert einregelt. Der Querschnitt des Stromregelventiles 16
ist von der als Hochdruckleitung dienenden Druckmittelleitung 14 her so gesteuert,
daß die durchge-setzte Druckmittelmenge unabhängig von Druck-; Temperatur und Viskosität
konstant bleibt.
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In Durchströmungsrichtung vor und hinter dem Hydraulikmotor M II sind
zwei Stromregeiventile 17 und 18 angeordnet, welche in ihrem Aufbau dem Stromregelventil
16 entsprechen und aron denen nur darin Durchströmu.ngseichtung hinter dem Hydraulikmotor
M II liegende Stromregelventil 17 bzw. 18 im Regeleingriff ist. Beim in Fig. 3 dargestellten
Fall ist demgemäI3 nur das Stromregelventil 18 im Regeleingriff, während das Stromregelventil
17 durch ein darin enthaltenes überbrückerldes Rückschlagventil 17a außer Regeleingriff
ist.
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In Durchströmungsrichtung vor dem Hydraulikmotor M 1 ist ein Stromregelventil
19 angeordnet, welches in seinem Aubau ebenfalls dem Stromregelventil 16 entspricht
und im dargestellten Fall durch des darin enthaltene überbriickende Rückschlagventil
19a überbrückt ist.
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Im dargestellten Fall sind also die Hydraulikmotore M II und M III
geregelt, während der Hydraulikmotor M I frei angetrieben ist. Bei Umkehrung der
Druckbeaufschlagung wären demgegenüber die Bydraulikantriebe M I und M II geregelt,
wobei dann die Stromregelventile 19 und 17 in Regeleingriff sind, während die Stromregelventile
18 und 16 durch die darin enthaltenen überbrückenden Rückschlagventile 18a und 16a
überbrückt sind.
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Den Hydraulikmotoren M I, M II und M III bzw. den diesen zugeordneten
Treibscheiben 1, 2 und 3 sind hydraulisch lüftbare Bremsen 20, 21 und 22 zugeordnet,
welche über Druckmittelleitungen 23 mit Druckmittel beaufschlagbar sind.
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Beim Schaltplan gemäß Fig. 4 erfolgt die Beaufschlagung der Hydraulikmotore
der der ersten Treibscheibe nachfolgenden Treibscheibe unter Zwischenschaltung von
Mengenteilern. In hig. 4 ist die als Bochdruckleitung dienende Druckmittelleitung
mit 24 bezeichnet, während die als Niederdruckleitung dienende Druckmittelleitung
mit 25 bezeichnet ist.
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Direkt an die Druckmittelleitung 24 ist der Hydraulikmotor M 1 der
ersten Treibscheibe 1 angeschlossen. Die Druckbeaufscillagung der Hydraulikmotore
M II und M III von der Druckmittelleitung 24 her erfolgt demgegenüber unter Zwischenschaltung
eines hydraulischen Mengenteilers 26, der die diesen
Hydraulikmotoren
zugeführten Druckmittelmengen dem Bedarf entsprechend aufteilt und verhindert, daß
einer der Hydraulikmotore M II oder M III durchdreht.
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Bei reversiertem Betrieb ist die Druckmittelleitung 25 die Hochdruckleitung,
während die Druckmittelleitung 24 die Niederdruckleitung ist. In diesem Falle erfolgt
die Druckbeaufschlagung des Hydraulikmotors M III direkt von der Druckmittelleitung
25 her, während die Hydraulikmotore M I und M II unter Zwischenschaltung eines hydraulischen
Nengenteilers 27 erfolgt, der die zugeführte Druckmittelmenge dem Bedarf dieser
Motore entsprechend aufteilt und verhindert, daß einer der Hydraulikmotore M I oder
M II durchdreht. Je nach Betriebsweise sind die Mengenteiler 26 und 27 durch parallelgeschaltete
Rückschlagventile 28 und 29 überbrückt. Gegebenenfalls kommt man auch mit einem
Mengenteiler aus, an den die Hydraulikmotore I und III angeschlossen sind.
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Die in Fig. 5 dargestellte Schaltung offenbart eine Möglichkeit zur
Druckbeaufschlagung der die Spannrollen 6 bzw. 7 belastenden Hydraulikzylinder 10
bzw. 11. Diese Druckbeaufschlagung ist unter Aufrechterhaltung eines gewissen Nindestdruckes
proportional zur Seil spannung im Lasttrum gesteuert. Zu diesem Zweck weist die
in Fig. 5 dargestellte hydraulische Schaltung eine hilfspumpe fo auf, die auf der
gleichen Welle wie die reversierbare Hauptpumpe 3-1 angeordnet ist und zur Aufrechterhaltung
des Mindestdruckes dient.
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Die Druckseite dieser Hilfspumpe 30 steht unter Zwischenschaltung
eines Rückschlagventiles 33 ständig mit der im Ausfahrainne beaufschlen Seite des
Hydraulikzylinders lo bzw. 11 in Verbindung. Die im Ausfahrsinne beaufschlagte Seite
des Hydraulikzylinders lo bzw. 11 steht außerdem jeweils über vorgesteuerte Rückschlagventile
33 und 34 mit der jeweiligen Druckseite der Hauptpumpe 31 in Verbindung, derart,
daß die Druckbeaufschlagung von der Hauptpumpe 31 her erfolgt, wenn und so-weit
der Druck der Hauptpumpe 31 den Druck der Hilfspumpe fo übersteigt. Bei Stillstand
des Hydraulikzylinders 1o bzw. 11 arbeitet die Hilfspumpe 30 gegen ein Uberdruckventil
35.
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Zum Einfahren des Hydraulikzylinders 1o bzw. 11 ist dessen Einfahrseite
von einer weiteren Hilfspumpe 36 her beaufschlagt, die ebenfalls gegen ein Überdruckventil
37 arbeitet.
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An die Druckseite der Hilfspumpe 37 ist weiterhin ein als Kompensator
dienender Druckspeicher 38 angeschlossen.
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Da der Druck der Hauptpumpe 31 der Seilspannung im Zugseiltrum proportional
ist, erfolgt die Druckbeaufschlagung des Hydrulikzylinders lo bzw. 11 proportional
zur Seilspannung im Zugseiltrum unter Aufrechterhaltung des von der Hilfspumpe 30
erzeugten Mindestdruckes.
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- Ansprüche -
B e z u g s z e i c h e n 1 i s t
e 1 = Treibscheibe 2 = Treibscheibe 3 = Treibscheibe 4 = Maschinenrahmen >5 =
Zugseil 6 = Spannrolle 7 = Spannrolle 8 = Führungsbahn 9 = Führungsbahn 1o = Hydraulikzylinder
11 = Hydraulikzylinder 12 = Anschlag 13 = Anschlag M 1 = Hydraulikmotor M II = Hydraulikmotor
M III = Hydraulikmotor 14 = Druckmittelleitung 15 = Druckmittelleitung 16 = Stromregelventil
16a = Rückschlagventil 17 = Stromregelventil 17a = Rückschlagvenitl 18 = Stromregelventil
18a = Rückschlagventil 19 = Stromregelventil 19a = Rückschlagventil 20 = Bremse
21 = Bremse 22 -= Bremse 23 = Druckmittelleitune; 24 = Druckmittelleitung 25 = Druckmittelleitung
26 = Mengenteiler 27 = Mengenteiler 28 = Rückschlagveiitil 29 = Rückschlagventil
30 = Hilfpumpe 31 = Hauptpume
32 = Rückschlagventil 33 = Rückschlagventil
34 = Rückschlagventil 35 = Überdruckventil 36 = Iiilfspumpe 37 = Überdruckventil
38 = Druckspeicher
Leerseite