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Förderanlage für Blindschächte
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Die Erfindung betrifft eine Förderanlage für seigere Schächte, insbesondere
Blindschächte des Steinkohlenbergbaus, mit einem zwischen dem oberen und dem unteren
Anschlag auf und ab bewegten an Spurlatten geführten Förderkorb.
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Zum Aufschluß der unter Tage anstehenden Mineralien, insbesondere
der nur in bestimmten Horizonten anstehenden Steinkohle, dienen sogenannte Blindschächte,
d. h. also Schächte, die nicht bis zum Tage führen. Diese, in der Regel zwei Sohlen
miteinander verbindenden Blindschächte weisen neben der in der Regel aus Fahrten
bestehenden Befahrungsmöglichkeit eine über Druckluft oder E-Motoren angetriebene
Förderanlage auf.
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Die hergebrachten, seilgebundenen Anlagen mit ihrem separat hergestellten
Trum und Sumpf sowie den sonstigen notwendigen Nebenräumen, wie Maschinenkammern,
verschließen sich den neueren leistungsfähigen maschinellen Vortriebs- und Abteufverfahren.
Die bekannten sowohl für die Seilfahrt wie die Materialförderung eingesetzten Förderanlagen
werden mit Fördergeschwindigkeiten bis zu 12 Metern pro Sekunde betrieben. Je nach
Einsatz sind aber auch Anlagen bekannt, bei denen die Fördergeschwindigkeit nur
0,5 bis 1 Meter pro Sekunde beträgt.
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Bekannt sind weiter sogenannte Kletterförderungen, bei denen mit Hilfe
der Triebstocktechnik Bohrbühnen oder sonstige Plattformen in seigerer Richtung
mit Geschwindigkeiten von bis zu 2 Meter pro Sekunde betrieben werden. Nachteilig
dabei ist, daß diese Fördereinrichtungen den eigenen Antrieb mittransportieren müssen
und schon von daher nur eine begrenzte Nutzlast transportieren können. Nachteilig
ist weiter, der relativ aufwendige Regelaufwand, sowie die Notwendigkeit, die Versorgungsleitungen
für den Antrieb im Schacht zu verlegen.
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Von daher werden derartige Kletterförderungen meist nur für kurze
Strecken1 z. B. für die Ausfahrung der Blindschachttürme eingesetzt.
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Bekannt sind weiter die im vergangenen Jahrhundert vereinzelt eingesetzten
sogenannten Fahrkünste. Dabei werden zwei mit Tritten und Handgriffen versehene,
untereinander oder durch Kontergewichte abgewogene Gestänge in eine auf- und abgehende
Bewegung versetzt. Während das eine Gestänge steigt, sinkt das andere. Im Moment
des Umsetzens der Bewegung stehen die Tritte beider Gestänge jeweils im gleichen
Niveau. Die Fahrkünste sind jedoch nur für die Personenförderung und für den Kleirsmaterialtransport
eingesetzt worden. Sie sind besonders
durch die großen zu bewegenden
Massen und die aufwendige maschinelle Einrichtung gekennzeichnet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Förderanlage für Blindschächte
zu schaffen, bei der auf die zusätzlichen Räume oberhalb und unterhalb der oberen
und der unteren Sohle verzichtet werden kann, die wartungsfreundlich und für den
Transport schwerer Maschinen und Maschinenteile geeignet ist.
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Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß im Blindschacht
von hydraulisch angetriebenen Zylindern auf und ab bewegbare Hubelemente angeordnet
sind, an die dem Förderkorb zugeordnete Klemmschuhe taktweise eingeklemmt bzw. von
diesem gelöst sind.
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Dadurch daß die Klemmschuhe taktweise an die Hubelemente angreifen
und sich andererseits die Hubelemente entsprechend auf und ab bewegen, kann der
Förderkorb entweder aufwärts klettern oder langsam abwärts fahren. Die Geschwindigkeiten
können in der Größenordnung der Blindschachtförderanlagen neuerer Bauart nämlich
bei 0,5 bis 1 Meter pro Sekunde liegen. Es hat sich nämlich gezeigt, daß nach wie
vor der Hauptanteil eines Förderspieles nicht von der der eigentlichen Seilfahrt
oder Materialfahrt, sondern von den Be- und Entladetätigkeiten sowie vom Be- und
Absteigen beansprucht werden.
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Die Förderanlage selbst kann so ausgelegt werden, daß auch die schweren
Ausbaugestelle und Schildausbauböcke mit ihr transportiert werden können. Aufgrund
der Verwendung von hydraulischen Zylindern kann auf die aufwendige Kniehebelmechanik
und auf große maschinelle Einrichtungen verzichtet werden Von daher können die erfindungsgemäßen
Förderanlageteile ohne weiteres in den auf den jeweiligen Sohlen aufgefahrenen
Strecken
bzw. Blindschachtteilen untergebracht werden. Es entfällt damit die aufwendige Herstellung
von Blindschachttürmen, Maschinenkammern und Sumpfstrecken bzw. Sümpfen. Außerdem
entfällt der hohe Wartungsaufwand für die genannten Strecken und die darin untergebrachten
Maschinen und maschinellen Anlagen.
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Eine gleichförmige Bewegung des Förderkorbes wird erfindungsgemäß
dadurch erreicht, daß die Hubelemente beidseitig beaufschlagbare Kolben aufweisen
und paarweise im Blindschacht angeordnet sind.
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Zweckmäßig ist es, die Hubelemente als Seilpaare auszubilden, weil
Seile wesentlich leichter zu montierten sind, als ein Gestänge aus zusammengesetzten
Stangen. Dabei können die Seilpaare jeweils im Bereich der Streckenfirste bzw.
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der Sohle der oberen und unteren Strecke bzw. des Anschlages verspannt
werden, so daß für die Hubelemente des Förderkorbes ein entsprechend straff gespanntes
Förderseil zur Verfügung steht. Es ist aber auch möglich, die Hubelemente als hängende
Gestängepaare auszuführen oder als stehende, gegen Knickung geführte Schienenpaare.
Weiter ist es möglich, die Hubelemente als Zahnstange und die Klemmschuhe als Zahnräder
mit Ratschengetriebe auszubilden, um so einen formschlüssigen Angriff der Klemmschuhe
an die Hubelemente sicherzustellen.
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Der formschlüssige Angriff der Klemmschuhe ist erfindungsgemäß dann
auch gegeben, wenn die Hubelemente im Abstand angeordnete Absätze aufweisen. Diese
Gestaltung bringt vor allem beim Ausfall des Antriebes sicherheitliche Vorteile.
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Der Greifrythmus der Klemmschuhe soll erfindungsgemäß mit
dem
Bewegungsrythmus der Hubelemente abgestimmt sein. Hierzu ist vorgesehen, daß die
einzelnen Klemmschuhe gruppenweise mit den synchron arbeitenden Hubelementen verbindbar
sind, wobei der Greiftakt der einzelnen Gruppen umkehrbar ist. Durch die Phasenumkehr
des Greiftaktes wird eine Umkehrung der Förderrichtung erreicht, was theoretisch
sowohl vom Förderkorb aus selbst als auch von den einzelnen Sohlen aus geschehen
kann.
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In vorteilhafter Weise ist ein Gewichtsausgleich der Hubelemente gegeben,
in dem die unteren Hubräume eines jeden Zylinderpaares kommunizierend verbunden
sind. Die oberen Hubräume des Zylinderpaares sind entsprechend wechselweise mit
einem Pumpaggregat zu verbinden, wobei der beaufschlagte Kolben seine Bewegungsrichtung
kommunizierend und gegenläufig auf den anderen Kolben überträgt.
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Zweckmäßig ist es, die Zylinderpaare in vertikaler Stellung neben
dem Fördertrum anzuordnen. Dabei können die Zylinderpaare entweder der oberen oder
der unteren Sohle zugeordnet werden, je nach dem wo die günstigsten Platzverhältnisse
angetroffen werden. Falls notwendig kann das Pumpaggregat für die Zylinderpaare
an beliebiger Stelle außerhalb des Blindschachtes angeordnet sein, insbesondere
wenn eine derartige Förderanlage in einen bestehenden nur einen geringen Querschnitt
aufweisenden Blindschacht eingebaut werden soll.
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Der technische Fortschritt und die Vorteile der Erfindung sind insbesondere
darin zu sehen, daß die erfindungsgemäße hydraulisch betriebene Förderanlage gegenüber
den heute üblichen Schachtfördereinrichtungen wesentlich platzsparender gebaut werden
kann. Darüber hinaus werden die einen hohen Herstellungsaufwand und einen hohen
Wartungsaufwand erfordernden
Blindschachttürme und Sümpfe nicht
mehr benötigt.
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Die paarigen Hubelemente können neben dem Fördertrum an jeder geeigneten
Stelle angeordnet werden. Sie können darüber hinaus je nach der Größe des Förderkorbes
verdoppelt oder vervielfacht und über den Umfang der Grundfläche des Förderkorbes
verteilt werden. Vorteilhaft ist weiter, daß die den Korb tragenden Klemmschuhe
über die Korbhöhe gesehen an jeder beliebigen Stelle angebracht werden können, so
daß die Bauhöhe des Korbes, dessen nutzbare Höhe nicht überschreiten muß. Mit derartigen
Anlagen können ohne weiteres Teufen von 250 Metern überbrückt werden, so daß die
Förderanlage ohne weiteres in heute üblichen Blindschächten installiert werden kann.
Ein Gewichtsausgleich der Hubelemente entfällt beim Einsatz der vorgeschlagenen
hydraulisch kommunizierend arbeitenden Zylinder. Das Verhältnis zwischen Tot- und
Nutzlast ist sehr günstig, da außer dem eigentlichen Förderkorb keinerlei Antriebsaggregate
oder ähnliches mittransportiert werden müssen.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt
und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine schematisierte Gesamtdarstellung
der Förderanlage, Fig. 2 einen Teilausschnitt der Förderanlage mit einem Förderkorb,
Fig. 3 einen Teilausschnitt der Förderanlage mit einem kommunizierend arbeitenden
Zylinderpaar, Fig. 4 einen Querschnitt durch einen Förderkorb mit vier Hubelementpaaren.
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In der Fig. 1 ist eine Gesamtdarstellung wiedergegeben, wobei der
Blindschacht mit 1 und der obere Anschlag mit 2 sowie der untere Anschlag mit 3
bezeichnet sind. Die beiden Strecken, die den oberen und unteren Anschlag 2, 3 darstellen,
werden über den Blindschacht, der im dargestellten Beispiel nur einen Fördertrum
7 aufweist, verbunden. Zur Unterbringung der maschinellen Einrichtung und um die
Verwendung eines mit zwei Etagen 19, 20 ausgerüsteten Förderkorbes 18 zu ermöglichen,
weist der untere Anschlag 3 eine Streckenunterfahrung 4 auf. Die Unterfahrung 4
des unteren Anschlages 3 ist notwendig, weil der Boden des Förderkorbes 18 beim
Vorsetzen jeweils horizontal zur Strekkensohle 5 verlaufen muß. Im dargestellten
Beispiel reicht die Höhe der Streckenfirste 6 aus, um den gesamten Förderkorb 18
jeweils aufzunehmen.
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Die allgemein mit 10 bezeichnete Förderanlage besteht aus den Hubelementen
11, 12, die ihre Auf- und Abwärtsbewegung über die Zylinder 13, 14 erhalten und
aus dem Förderkorb 18. Die Zylinder bestehen jeweils aus einem in dem Gehäuse 15
bewegbaren Kolben 16, wobei die Gehäuse 15 der Zylinder 13, 14 über eine Verbindungsleitung
17 kommunizierend miteinander verbunden sind.
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Die Verbindung zwischen Hubelementen 11, 12 und dem Förderkorb 18
wird über die Klemmschuhe 21, 22 bewirkt. Die Klemmschuhe werden jeweils bei Erreichen
des höchsten oder des niedrigsten Punktes gelöst oder angeklemmt so daß der Förderkorb
dann jenach vorgegebener Förderrichtung die Bewegung des Hubelementes 11 oder des
Hubelementes 12 mitmacht. Die Hubelemente 11, 12 weisen für einen formschlüssigen
Angriff der Klemmschuhe 21, 22 im Abstand angeordnete Absätze 25, 26 auf. Die Absätze
haben nebenbei vor allem sicherheitliche Aufgaben bei einem Ausfall des Antriebes.
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Fig. 2 zeigt eine Einzelheit der Förderanlage 10. Der zwei Etagen
19, 20 aufweisende Förderkorb 18 ist über den Klemmschuh 21 mit dem Hubelement 11
verbunden und führt somit dessen Bewegung aus. Der Klemmschuh 25 ist dagegen nicht
im Eingriff, so daß das Hubelement 12 keinen Einfluß auf den Förderkorb 18 ausüben
kann. Die Etagenböden der einzelnen Etagen 19, 20 sind mit 23, 24 bezeichnet. Diese
Etagenböden 23, 24 werden jeweils in Höhe der Streckensohle 5 vorgesetzt, so daß
die transportierten Maschinenteile, Förderwagen und ähnliches, ohne weiteres abgezogen
werden können.
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Der Greifrythmus bzw. Greiftakt der Klemmschuhe 21, 22 ist mit dem
Bewegungsrythmus der Hubelemente 11, 21 synchronisiert, darüber hinaus sind die
Greif- bzw. Lösebewegung der wechselweise arbeitenden Klemmschuhe 21, 22 so eingerichtet,
daß sich die Greifphasen hinreichend überlappen, so daß der erste Klemmschuh erst
dann gelöst wird, wenn der zweite Klemmschuh bereits gefaßt hat.
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Die Zylinder 13, 14 sind wie aus Fig. 3 hervorgeht, kommunizierend
über die Verbindungsleitung 17 verbunden. Dabei verbindet diese Verbindungsleitung
die unteren Hubräume 28, 29 miteinander, wodurch der gewünschte und geforderte Gewichtsausgleich
der Hubelemente 11, 12 gewährleistet ist. Die oberen Hubräume 32, 33 werden jeweils
wechselweise von einem Pumpaggregat 31 beaufschlagt, wobei der beaufschlagte Kolben
seine Bewegungsrichtung kommunizierend und gegenläufig auf den anderen überträgt.
Entsprechend der beabsichtigten Kraftübertragung auf die Hubelemente 11, 12 werden
die Kolbenstangen unten oder oben aus den Zylindern 13, 14 des Zylinderpaares 30
herausgeführt.
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Fig. 4 zeigt eine Großkorbanlage mit vier Gestängepaaren. Dabei macht
jedes Paar alternative Bewegungen, so daß der Korb gleichmäßig auf- und abwärts
befördert wird. Im dargestellten
Beispiel sind den Hubelementen
11, 12, 35, 36, 37, 38, 39, 40 die Klemmschuhe 21, 22, 42, 43, 44, 45, 46, 47 zugeordnet.
Die Klemmschuhe 22, 45 und 42 und 46 sind im Angriff d. h. in der Greifphase, während
die Klemmschuhe 43, 37 und 21, 47 im gelösten Zustand sind. Das dargestellte Beispiel
zeigt, daß durch eine Vervielfachung der Zylinderpaare 30 eine höhere Sicherheit
und eine höhere Tragfähigkeit erreicht werden kann.
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1 Blindschacht 2 oberer Anschlag 3 unterer Anschlag 4 Streckenunterfahrung
5 Streckensohle 6 Streckenfirste 7 Fördertrum 10 Förderanlage 11 Hubelement 12 Hubelement
13 Zylinder 14 Zylinder 15 Gehäuse 16 Kolben 17 Verbindungsleitung 18 Förderkorb
19 obere Etage 20 untere Etage 21 Klemmschuh 22 Klemmschuh 23 Etagenboden 24 Etagenboden
25 Absatz 26 Absatz 28 unterer Hubraum von 13 29 unterer Hubraum von 14 30 Zylinderpaar
31 Pumpenaggregat 32 oberer Hubraum von 13 33 oberer Hubraum von 14 35 Hubelement
36 Hubelement 37 Hubelement
38 Hubelement 39 Hubelement 40 Hubelement
42 Klemmschuh 43 Klemmschuh 44 Klemmschuh 45 Klemmschuh 46 Klemmschuh 47 Klemmschuh
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