DE303146C

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Publication number: DE303146C
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Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Es wurden bereits Einrichtungen zur selbsttätigen Stillsetzung elektrisch betriebener Fördermaschinen vorgeschlagen, welche wirksam werden, wenn die Geschwindigkeit während der Retardierung vom richtigen .Wert abweicht. Es wird in diesem Falle beispielsweise der Hauptschalter (Ölschalter) des Fördermotors ausgelöst, wodurch der Fördermotor abgeschaltet und zweckmäßig gleichzeitig die Bremse angezogen wird, letzteres dadurch, daß durch den Hauptschalter gleichzeitig mit dem Fördermotor auch der Bremslüftmagnet abgeschaltet wird. Bei der plötzlichen Abschaltung des Fördermotors kann es leicht vorkommen, daß der Förderkorb sich infolge seiner Trägheit noch ein Stück weiterbewegt und dann zurückfällt. Diese Gefahr ist insbesondere bei Schrägschächten bzw. im schrägen Teil von Verbundschächten vorhanden. Die Erfindung bezweckt nun, die Stillsetzung des Fördermotors bzw. Förderkorbes sanfter zu gestalten. Zu diesem Zwecke wird, wenn die Geschwindigkeit während der Retardierung vom richtigen Wert abweicht, nicht der Hauptschalter des Fördermotors unterbrochen, sondern es wird der Steuerapparat des Motors in die Nullstellung zurückgeführt bzw. noch über die Nullstellung hinaus in eine Stellung für Gegenstrom gebracht oder in dieser Richtung noch weiter ausgelegt, wenn er sich bereits in einer Stellung für Gegenstrom befand. Hierzu dienen gemäß der Erfindung zwei Elektromagnete, die durch einen Stromkreis überwacht werden, welcher in der angegebenen Weise von einem Hilfsgenerator gespeist wird, und in welchen ein vom Teufenzeiger aus geregelter Widerstand geschaltet ist.

Die Zeichnung zeigt in Fig. 1 ein Ausfüllrungsbeispiel der Erfindung, und in Fig. 2 ein zugehöriges Diagramm.

Mit ι ist der elektrische Fördermotor bezeichnet, beispielsweise ein Drehstrommotor. Dieser ist über den Hauptschalter (Ölschalter) 2 mit Nullspannungsauslösung an die Stromzuführungen angeschlossen. Die NuIlspannungsauslösung wird in bekannter Weise durch einen Elektromagneten 3 bewirkt, welcher über einen Spannungswandler 4 an zwei Netzleitungen angeschlossen ist. Sinkt die Netzspannung unter einen bestimmten Betrag, so läßt das Solenoid 3 seinen Eisenkern fallen, wodurch ein Riegel 5, welcher den Schalter 2 in der eingeschalteten Lage sperrt, ausgerückt und der Schalter durch Feder- oder Gewichtskraft geöffnet wird. Im Stromkreis" des Ständers des Fördermotors liegt noch der Umschalter zur , Umkehrung der Drehrichtung, welcher beispielsweise aus zwei in üb- . licher Weise gegeneinander verriegelten Einzelschaltern 6 und. 6¹ besteht, die aus einem später noch zu erörternden Grunde mit Hilfskontakten 7 bzw. 7¹ versehen sind. Die beiden Einzelschalter werden vom Steuerapparat

aus beispielsweise pneumatisch bzw. elektropneumatisch gesteuert oder, wie die Zeichnung zeigt, elektromagnetisch durch die beiden Elektromagnete 8 bzw. 8¹. Die Wicklungen dieser beiden Magnete sowie diejenige ¹ des Bremslüftmagneten 9 sind in der Zeichnung der Einfachheit wegen fortgelassen. Ebenso ist vom Steuerapparat, durch welchen die Schalter 6 und 6¹ gesteuert und der Rotor-Stromkreis des Motors geschaltet und geregelt wird, nur der Bedienungshebel ι ο dargestellt. ■

An dem Steuerapparat ist gemäß der Erfindung eine Vorrichtung angebracht, welche ihn, gleichgültig, für welche Drehrichtung er ausgelegt worden war, in die Nullage zurückführt und darüber hinaus nach der entgegengesetzten Seite für Gegenstrom auslegt bzw. ihn nach dieser Seite noch Weiter auslegt, wenn während der Retardierung die Geschwindigkeit vom richtigen Wert abweicht. Diese Vorrichtung wird von dem Überwachungsstromkreis 11' überwacht.

Der Überwachungskreis 11 wird von einem kleinen Generator 12 gespeist, welcher vorn Fördermotor oder von der Fördertrommel aus beispielsweise mittels Kettenübertragung angetrieben wird, so daß er eine mit der Fördergeschwindigkeit veränderliche Spannung er-'-.30 zeugt. Als Generator 1.2 kann beispielsweise ein Drehstrommotor mit einachsigem bzw. einachsig benutztem Läufer dienen. Der Ständer des Generators wird an die Stromzuleitungen angeschlossen und erzeugt ein Drehfeld. Der Läufer wird in der angegebenen Weise zweckmäßig" entgegengesetzt dem Drehfeld und mit großer Geschwindigkeit angetrieben. Von seinen zwei Schleifringen kann dann eine Spannung e abgenommen werden, welche mit der Fördergeschwindigkeit veränderlich ist. Bei Stillstand nimmt sie den Wert E_x an, welcher durch das Drehfeld des Generators 12 im Läufer bei Stillstand induziert wird. Zu dieser Stillstandsspannung kommt noch während des Gang'es der Fördermaschine eine von der Drehung des Generatorläufers abhängige, der Fördergeschwindigkeit . proportionale Komponente E₁₁ (s. Fig. 2). Um die Gegensätzlichkeit des Drehsinns für Läufer und Drehfeld für beide Drehrichtungen des Fördermotors zu wahren, wird bei Umkehr des Drehsinns des Fördermotors 1 auch der Drehsinn des Drehfeldes des Generators 12 durch einen in seinem Ständer Hegenden Umschalter 13 umgekehrt. Der Umschalter 13 kann derart eingerichtet sein, daß er selbsttätig in die eine oder andere Endlage .-.' gebracht wird, wenn sich der Fördermotor in der einen oder anderen Richtung in Bewegung

setzt. '

Im Überwachungskreis 11 liegt ferner ein regelbarer AViderstand, dessen Schaltarm vom Förderkorb bzw. von dem die Lage des Förderkorbes anzeigenden Teufenzeiger oder einem ähnlichen Apparate gegen Hubende verstellt wird, derart, daß der Widerstand im Überwachungskreis während der Retardierung verringert wird. Bei dem dargestellten ■Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß es sich um eine zweitrümige . Fördermaschine handelt, und es sind dementsprechend zwei solche Regelungswiderstände 14 bzw. 14¹ vorgesehen, von denen je nach der Stellung des Umschalters 15 einer in den Überwachungs- \ kreis 11 eingeschaltet ist. Der Umschalter 15 kann ähnlich wie der Umschalter 13 für den Hilfsgenerator derart eingerichtet sein, daß er selbsttätig" in die eine oder andere Endlage gebracht wird, wenn sich der Fördermotor in der einen oder anderen Richtung in Bewegung setzt, und dasselbe gilt auch für den später noch zu erwähnenden Umschalter 21. Die Schaltarme 16 bzw. 16¹ der beiden Regeiungswiderstände 14 bzw. 14¹ werden durch die Wandermuttern 17 bzw. 17¹ des Teufenzeigers gegen Hubende mitgenommen. Die einzelnen Widerstandsstufen werden derart gewählt, daß der Gesamtwiderstand im Überwachungkskreis sich angenähert proportional derjenigen Spannung· ändert, die der Stromerzeuger 12 erzeugt, wenn der Förderkorb an der zugehörigen Stelle diejenige Geschwindigkeit besitzt, die er daselbst haben soll, d. h. also bei richtigem Verlauf der Retardierung. Dies ist in der Fig. 2 durch die geneigten Grade dargestellt. Verläuft nun die Retardierung in Wirklichkeit langsamer, so wird die vom Generator 12 erzeugte Spannung langsamer absinken als der Gesamtwiderstand im Überwachungskreis, also etwa nach der gestrichelten Kurve in Fig. 2. Es wird in «diesem Falle der Strom im Überwachung-skreis, der bei richtiger Retardierung angenähert konstant bleibt, ansteigen, wodurch ein in den Überwachungskreis geschaltetes Relais 18 seine Kontakte schließt. ■

Durch die Schließung der Relaiskontakte wird der Elektromagnet 19 eines Schalters 20 etwa durch Anschluß der Magnetwicklung an die mit -\- und — bezeichneten Gleichstromsammeischienen erregt, die beispielsweise 220 Volt führen, und der Schalter 20 entgegnen einer Feder- oder Gewichtskraft geschlossen. Hierdurch wird je nach der Stellung des Umschalters 21 der eine oder andere von zwei Elektromagneten 22 bzw. 22¹ erregt. Der erregte Elektromagnet wirkt auf die Ein- und Auslaßventile 23 und 24 bzw. 23¹ , und 24¹ eines Zylinders 25 bzw. 25¹ ein, in welchem ein mit dem Steuerhebel 10 durch

eine Schlitzführung verbundener Kolben 26 bzw. 26¹ gleiten kann.. Normal sind die beiden Zylinder durch die Luftauslaßventile 24 bzw. 24¹, mit der äußeren Luft verbunden.

Wird der Elektromagnet 22 erregt, was bei der gezeichneten Stellung des Umschalters 21 möglich ist, so wird der Luftauslaß 24 des rechten Z)dinders geschlossen, dagegen der Lufteinlaß 23 geöffnet und hierdurch der KoI-ben 26 nach links bewegt. War also der Steuerhebel 10 nach links (im Sinne des Uhrzeigers) ausgelegt worden, was der normalen Förderung in dem einen Drehsinn entsprechen soll, so wird jetzt der Steuerhebel und mit ihm der ganze Steuerapparat in die Nullage zurückgeführt und dann darüber hinaus in ■ eine Stellung für Gegenstrom gebracht, wodurch selbsttätig eine erhöhte Retardierung bewirkt wird. War aber der Steuerhebel von vornherein für. Gegenstromgebung ausgelegt worden, was beim Einhängen schwerer Lasten erforderlich s.ein kann, so wird der Steuer-

■ hebel durch den Kolben 26 noch weiter nach der Seite für Gegenstrom ausgelegt und hierdurch 'letztere verstärkt, wodurch ebenfalls eine Retardierung eintritt. Ähnlich ist die Wirkungsweise bei Förderung- in der umgekehrten. Richtung, wo bei unrichtiger Retar-, dierung der Elektromagnet 22¹ und der KoI-ben 26¹ zur Wirkung kommen.

Wenn die Fördermaschine auf die beschriebene Weise zum Stillstand bzw. auf eine sehr geringe Geschwindigkeit gebracht worden ist, dann wird der Hauptschalter 2 selbsttätig ausgelöst und hierdurch der Gegenstrom unterbrochen. Zu diesem Zweck dient folgende Einrichtung. In Reihe mit der Auslösespule 3 des Hauptschalters liegt ein Schalter 27, dessen- Magnetspule in einem Überwachungskreis 28 liegt, der gleichfalls an die Gleichstromsammelschienen angeschlossen ist. In Reihe mit der Magnetspule liegt ein Fliehkraftschalter 29, welcher beispielsweise an der Welle des Hilfsgenerators 12 angebracht ist, und die untereinander parallel geschalteten Kontakte 30 und 30¹, die durch die Magnete 22 bzw. 22¹ geschlossen werden. Wenn also . infolge unrichtiger Retardierung einer der beiden Elektromagnete 22 bzw. 22¹ erregt und hierdurch in der beschriebenen Weise selbsttätig die Verstellung des Steuerappara-

. tes für Gegenstrom bzw. verstärkten Gegenstrom herbeigeführt worden ist, so werden hierdurch auch die Kontakte 30 bzw. 30¹ überbrückt. - Sowie nun die Geschwindigkeit der Fördermaschine und dadurch des Hilfsgenerators 12.auf Null oder nahezu Null gesunken ist, wird der Fliehkraftschalter 29 und dadurch der Überwachungskreis 28. geschlossen, und zwar geht der Strom von der -(--Leitung über den Fliehkraftschalter 29 und über die ■ Kontakte 30 oder ,30' zur Magnetspule des Schalters 27 und von -dieser zurück·zur —Leitung. Die Magnetspule des Schalters 27 wird erregt und unterbricht diesen, so daß die Auslösespule 3 des Hauptschalters stromlos und letzterer ausgeschaltet wird. Die Fördermaschine kann sich daher nicht in der entgegengesetzten Richtung in Bewegung setzen.

Durch die öffnung des Hauptschalters werden der Hauptmotor 1 und der Bremslüftmagnet 9 sowie der Elektromagnet 22 bzw. 22¹ ausgeschaltet. Die Stromzuführungen zu diesen Magneten müssen daher hinter dem Hauptschalter 2 abzweigen, was in der Zeichnung nicht zum Ausdruck gebracht ist. Damit der Hauptschalter für die nächste Fahrt wieder dauernd geschlossen werden kann, ist es erforderlich, den Überwachungskreis 28 des Schalters 27 an den Kontakten 30 bzw. 30¹ wieder zu unterbrechen. Dies kann durch den Bremslüftmagneten 9 bewirkt werden, indem dieser, wie die Zeichnung zeigt, beim Abfal- ' len gegen einen Anschlag 31 stößt und hierdurch' unter Vermittlung eines über Rollen geführten Seiles 32 die Kontakte 30 bzw. 30¹ öffnet.

Die dargestellte Anordnung zeigt noch zwei weitere Sicherheitsvorrichtungen.

Es empfiehlt sich, besondere Sicherheits-Vorkehrungen für. den Fall der Mannschaftsförderung zu treffen, namentlich dann, wenn der Förderkorb bei Lastförderung (Erzförderung, Kohlenförderung) oberhalb der Hängebank zwecks Entleerung selbsttätig gekippt wird. In diesem Falle muß verhütet werden, daß der Förderkorb bei Mannschaftsförderung bis zu der Stelle gelangt, an welcher selbsttätig gekippt wird. Um dies sicher zu . erreichen, sind am Teufenzeiger noch Hilfskontakte 33 bzw. 33¹ vorgesehen, welchezueinander parallel liegen und von den Wandermuttern 17 bzw. 17¹ überbrückt werden, wenn der betreffende Förderkorb die Hängebank erreicht. Über diese Kontakte und einen Schalter 34 kann die Magnetspule des Schalters 27 unabhängig vom Fliehkraftregler 29 und von den Kontakten 30 bzw! „30¹ der selbsttätigen Retardiervorrichtung erregt werden. Der Schalter 34 befindet sich bei Lastförderung in der gezeichneten Ausschaltstellung, für Mannschaftsförderung wird er in die Einschaltstellung gebracht. Wird nun hierbei von einem der Förderkörbe die Hängebank erreicht, so fließt ein Strom von der +-Leitung über die Kontakte 33 bzw. 33¹ und den Schalter 34 zur Magnetspule des Schalters 27 und von dieser zur —Leitung zurück. Der Schalter 27 und in weiterer Folge der Hauptschalter 2 werden geöffnet,

der Fördermotor ausgeschaltet und die Bremse durch Aberregung des Bremslüftmagneten 9 angestellt.

Die zweite Sicherheitsvorkehrung bezweckt, zu verhüten, daß, wenn einer der beiden, zur Umkehrung der Drehrichtung dienenden Einzelschalter,6 bzw. 6¹ beim Zurückführen des Steuerhebels 10 in die Nullstellung hängenbleibt, sich infolgedessen beim Auslegen des Steuerhebels für die entgegengesetzte Drehrichtung die Fördermaschine gleichwohl in . der früheren, also in falscher Drehrichtung in Bewegung' setzt. Diesem Zweck ■ dienen die bereits früher erwähnten WiIfskontakte 7 bzw. 7¹ auf den Schaltern 6 und 6¹ und Hilfskontakte 35 am Steuerapparat, welche durch letzteren in der Nullstellung überbrückt werden. Die Hilfskontakte 7 bzw. 7¹ sind geschlossen, wenn der Einzelschalter 6 bzw. 6¹, zu dem sie gehören, geschlossen ist. Sie liegen untereinander parallel und in Reihe mit den Hilfskontakten 35 und mit der Magnetspule des Schalters 27 und ermöglichen deren , Erregung unabhängig von dem bereits früher beschriebenen Erregerstromkreis. Um die Linienführung dieses Stromkreises einfacher darzustellen, ist der Steuerhebel in der Zeichnung ein zweites Mal mit der Bezeichnung io¹ eingetragen. 1st für die eine Drehrichtung beispielsweise der Einzelschalter 6 benutzt worden und beim Zurückführen des Steuerhebels 10 (bzw. io¹) in die Nullage trotz der hierbei erfolgenden Aberregung seines Elektiomagneten 8 hängengeblieben, so. wird ein Stromkreis gebildet, welcher von der +-Leitung über die Hilfskontakte 35 und 7 zur Magnet-

- spule des Schalters 27 und dann zurück zur —Leitung fließt. Der Hilfsschalter wird also geöffnet und der Hauptschalter 2 ausgelöst, so daß sich der Fördermotor nicht in Bewegung setzen kann. Dies wird erst möglich, wenn der Maschinist ■ den Einzelschalter 6 von Hand öffnet.

Von dem gezeichneten Ausführungsbeispiel kann selbstverständlich in mannigfaltiger Weise abgewichen werden. Die selbsttätige Zurückführung des Steuerhebels bei unrichti-. ger Retardierung kann beispielsweise'hydraulisch statt pneumatisch erfolgen. An Stelle der Eelektromagnete 22 und 22¹ können Elektromotoren treten, welche die Ventile steuern. Es ist ferner aber auch möglich, daß diese Elektromotoren selbst den Steuerhebel zurückstellen, etwa unter Vermittlung von Zahnradvorgelegen oder Zahntrieben. Die beiden Elektromotoren können dabei auch zu einem einzigen vereinigt werden, welcher durch den Umschalter 21 je nach seiner Stellung für den einen oder anderen Drehsinn geschaltet wird.

Die Rückstellung kann auch rein mechanisch erfolgen, z. B. durch ein beim Auslegen des Steuerhebels angehobenes Gewicht oder eine hierbei angespannte Feder oder auch das Getriebe des Fördermotors selbst. Die Elektromagnete, die in diesem Fall durch einen einzigen ersetzt werden können, dienen hierbei zur Auslösung einer Sperrvorrichtung bzw. zum Einrücken einer Kupplung zwischen Steuerapparat und Getriebe.

Claims

Patent-An Sprüche:

• ' i. Einrichtung zur selbsttätigen Stillsetzung elektrisch betriebener Fördermaschinen bei Abweichungen der Geschwindigkeit vom richtigen Wert während der Retardierung, bei der die Stromstärke in einem Überwachungsstromkreis bei richtiger Retardierung annähernd konstant bleibt, bei zu langsamer Retardierung dagegen sich stark ändert, und hierdurch die Steuerung der Fördermaschine beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß durch den Überwachungsstromkreis zwei Elektromagriete gesteuert werden, welche den Steuerapparat selbsttätig in die Nullage zurückführen und über die . Nullage hinaus für Gegenstrom-auslegen, oder wenn er bereits eine Stellung für Gegenstrom inne hatte, noch weiter auslegen. " ;
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ' gekennzeichnet, daß der Förder · motor selbsttätig unter der Einwirkung eines Fliehkraftschalters abgeschaltet. wird, wenn er bzw. die Fördermaschine

, bei der selbsttätigen Stillsetzung, die gemäß Anspruch 1 bei unrichtiger Retardierung eintritt, zur Ruhe bzw. auf sehr geringe Geschwindigkeit gekommen ist
3. Einrichtung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen den Hauptschalter (2) des Fördermotors (1) beeinflussenden weiteren Überwachungsstromkreis (28), in welchem der bei Stillstand geschlossene Fliehkraftschalter (29) und Kontakte (30 bzw. 30¹) in Reihe liegen, welch letztere bei der gemäß Anspruch 1 eintretenden selbsttätigen Stillsetzung geschlossen 'werden.
4. Einrichtung nach Anspruch 3-^ dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Überwachungsstromkreis (28) bei Mann-· . Schaftsförderung unter Vermittlung eines Schalters (34) und von Kontakten (33 bzw. 33¹) am Teufenzeiger unter Umgehung des Fliehkraftschalters (29) geschlossen werden kann, wenn der Förderkorb die Hängebank erreicht.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, da- ιζσ

durch gekennzeichnet, daß die mit dem Fliehkraftschalter (29) in Reihe liegenden Kontakte (30 bzw. 30¹) bei der Abschaltung des Fördermotors bzw. des Bremslüftmagneten (9) zwangläufig wieder ge-¹ öffnet werden.
6. Einrichtung nach Anspruch 1 . oder den folgenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Anwendung von Einzelschalterh (6 bzw. 6¹) für die Umkehrung der Drehrichtung des Fördermötors (1) beim Hängenbleiben eines die-Einzelschalter durch Hilfskontakte

(7 bzw. 7¹) der Einzelschalter und Hilfskontakte (35) des Steuerapparates, .die in dessen Nullage geschlossen sind, ein Stromkreis zur selbsttätigen Auslösung des Hauptschalters (2) geschlossen wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.