DE748201C - Elektrisch betriebene Foerdermaschine fuer Untertagebetrieb - Google Patents

Description

• Elektrisch betriebene Fördermaschine für Untertagebetrieb Für die elektrische Ausrüstung von För-. dermaschinen müssen Spezialmotoren und Spezialschaltgeräte verwendet «erden, die die bei dem häufigen Anfahren auftretenden hohen Anzugsmomente überwinden und die hohen Stromstöße verarbeiten können. Besonders unangenehm macht sich diese- Tatsache bemerkbar bei Maschinen, die unter Tage aufgestellt werden sollen und die mit Rücksicht auf den Grubenbetrieb schlagwettersicher ausgeführt werden müssen. Während Spezialinotoren für Fördermaschinen über Tage um etwa 2o bis 30°/o teurer sind als ein einfacher Drehstrom-Kurzschlußmotor, so steigt der Preis in schlagwettergeschützter Ausführung auf das Vier- bis Fünffache eines normalen 1Iotors. Die schlagwettersichere Einkapselung aller Teile, durch die eine Explosion zu befürchten steht, sowie die dadurch bedingte schlechte Belüftung und Kühlung der Maschinen bewirken, daß die Maschinenleistung @% esentlich herabgesetzt werden muß und die #vlaschinen außerordentlich schwer und teuer werden. Die starken Stromstöße, die bei dem häufigen Anlassen und Umsteuern der Maschinen in kurzen Zeitabstäfiden auftreten, zwingen ebenfalls dazu, die Leitungen, Widerstände und Schaltapparate sehr schwer auszubilden; die schlagwettersichere Ausführung verteuert diese Apparate noch mehr. Die unmittelbare Kupplung von Motor und Fördermaschine bringt weiter den Nachteil mit sich, daß die heftigen Stöße, die beim Anlassen der Maschinen mit der üblichen Schaltung durch Meisterwalze entstehen, auf die Fördermaschine selbst sowie auf das Seil und die Findung übertragen werden und deshalb diese lebenswichtigen Teile in empfindlicher Weise beanspruchen.
• Man hat deshalb auch im Fördermaschinenbau schon versucht, die Fördermaschine mittels einer Reibungskupplung mit dem mit konstanter Drehzahl durchlaufenden Motor bei jedem Arbeitsspiel zu kuppeln, jedoch wurden dabei die Reibungskupplungen außerordentlich groß und schwer, da die zu beschleunigenden Massen, in diesem Falle die ganzen bewegten lNIassen der Fördermaschine, sehr groß waren. Infolge der großen von der Kupplung zu bewältigenden Reibungsarbeit war die beim Kupplungsvorgang entstehende Wärmeentwicklung sehr erheblich und schwer zu beherrschen und der Verschleiß beträchtlich.
• Weiterhin ist vorgeschlagen worden, zwischen Motor und Förderanlage eine Strö-

  nlung.skupplung einzuschalten, wobei das Ein-

  Lnd Ausrücken der Seiltrommel durch Füllen

  und ;ntleeren der Strömungskupplung er-

  folgte. Eine derartige Steuerung schaltet je-

  doch nicht rasch genug, was gerade bei

  Schachtförderanlagen von gröllter Wichtig-

  Iceit ist.

  Die Anordnung einer solchen Strömungs-

  kupplung an Stelle der bekannten Reillungs-

  K.upplung zwischen Seiltrommel und durch-

  laufendetn Motor bei Schachtförderanlagen

  hat den Zweck, den Kupplungsstoli beine lin-

  rücken zu mildern bzw. ganz. aufzuheben.

  Es ist ein Fahrzeuggetriebe bekanntgewor-

  den, bei welchem zwischen der BremiIcraft-

  niaschine und dem Ströniungsdrelimoment-

  ~vandler eine mechanische Doppelkupplung

  finit zwei Endstellungen und einer neutralen

  Mittelstellung eingeschaltet ist. Die Doppel-

  kupplung vermittelt wahlweise entweder den

  Antrieb von dein Verbrennungsmotor über

  seil Strömungsdrellmolmentwandler nach den

  Fahrzeugrädern oder unter t'berbriickung des

  Llrelnnliniciitwailcilers von dem \"erbrennungs-

  motor unmittelbar auf die 1.alii-zeugräder. Die

  neutrale Mittelstelltuig, hei welcher der Motor

  völlig von dein Getriebe bzw. den Fahrzeug-

  rädern getrennt ist, dient dort lediglich dein

  Zweck. den Verbrenntingsinotör mit höherer

  Drehzahl als der Leerlaufdrehzahl tvarnilau-

  fen zti lassen. Diesem Vorschlag fehlt jeder

  llinweis, dala die völli"e Trennung zwischen

  Motor und Striiniun5s(irelnilolnentwancller

  dann eine besondere Bedeutung erlail5t, wenn

  diese Schaltung in ortsfesten Anlagen mit

  ständig durchlaufendem 1?lektroinotor, iih-

  besondere in k'ntertageförderanlagen, verwen-

  cIet wird. hei Fahrzeugbrennkraftmaschinen

  kommt es nicht vor, date der Motor stiindig

  Mit voller Drehzahl auch beim Stillstand de:

  Fahrzeuges durchläuft und das Fahrzeug in

  (lie@elll letrlebszu@tand cles Motors durch (las

  Einrucken einer mechanischen Trennkupp-

  hing in Beweg1111g gesetzt wird. Dieseln \"or-

  .chlag konnte also die der Erfindung zugrunde

  liegende Erkenntnis nicht entnommen werden.

  Weiterhin ist es bekanntgeworden, zwi-

  rcllen Antriebsmotor und Schiffsschraube hy-

  draulische Drehnioinentwandler nlit nachge-

  schalteter mechanischer Ktipllitilicr an7uord-

  nen. 1)ie#,e hallen zwar gegenüber Gier \'er-

  t-endung von Strömungskupplungen den

  dal;l sie nicht nur rasch schalten, sondern

  auch entsprechend der Charakteristik eine

  Drehinoinentwandlers im Anfahrpunkt große

  Monlellte zur Beschleunigung übertragen. Die

  Anordnung finit nachgeschalteter mechanischer

  Kupplung t-er#clllechtert dann aber wieder die

  stoßdäniptende Wirkung. Der Drehnionient-

  « aticller läuft dabei niiinlich dauernd finit der

  Drehzahl des Motors, und seine -\btriellsseite

  wird mittels der Meibungskupplung iniAugen -

  blick des lnbetriebsetzcns an die Schiffs-

  schraube angekuppelt. hierbei intiG die Rei-

  bungskupplung nicht nur sofort das volle

  Moment des Wandlers übertragen, sondern es

  lcünnell aütlerdeni infolge der plötzlichen \'er-

  z#*,gerting der Antriebsseite des Flüssigkeits-

  f;-etrie@es St;l11e übertragen werden. [)'ei einem

  '-#chittspropeller niag das unerheblich seile.

  Auf Förderanlagen angewendet. kg-)liileti solche

  tül:@c das Seil in bedenklicher «"eise bean-

  :pruchen.

  Die Erfindung vermeidet diese Nachteile

  dadurch. <all zwischen 'Motor und Treib-

  -#c heilte oder Treibtrommel der Föi-derniaschine

  ein @trömun@sdre@momrntlvandlerein@esc@al-

  tet wird, welcher also mindestens aus einem

  Furnpenrad, einem "Turbinenrad und -einem

  gegen fest alistiitzl)aren Leitrad llesteht, wo-

  liri die Ein- und Ausschaltung durch eilte im

  Letrieb schaltbare Reibungskupplung zwi-

  schen Motor und Flüssigkeitsgetriebe erfolgt.

  Das I# lüssigkeitsgetrie1lo stellt dann auf der

  Abtriebsseite über ein Zalinra#lgetriehe mit

  der Förderscheibe oder -ti--Innnel in Verbin-

  dung.

  Das Striiniuligsgeti-iel)e niniint bei gleich-

  bleibender Antriebsdrehzahl und ungefähr

  nleichbleibendcin Antriebsmoment i111 Augen-

  blick des Anfalii-cris eine Vilersetzung des An-

  triebsinoments vor. d. 1i. an der Antriebswelle

  sieht das Mehrfache des voin 'Motor erzeilg-

  ten Moments für die Beschleunigung des Für-

  eterkorbes und der anderen bewegten 'lassen

  zur \"erfügung.

  Die Anordnung einer im Betrieb schalt-

  baren Kupplung zwischen Motor und Flü;-

  sigkeitsgetrielle bringt dabei den Vorteil finit

  :ich. dala beim kuppeln der Antriebswelle des

  Getriebes finit dein st:indig durchlaufenden

  Kurzschlulinu?tor die 1Monientaufnalinie des

  Drehinon lentwandlers quadratisch finit wach-

  sender Drehzahl ansteigt. die Kupplung also

  llrdetttend kleiner und leichter ;-eilaut werden

  kann als bei einer Anordnung hinter dem Strii-

  niun-s-etriebe. Die Betriebssicherlicit der

  Kupplung wird dadurch 1ledeutend erhöht, da

  sie nicht die Eigenschaften einer Fahrkullp-

  Iting, sondern nur die eileer 1 falt(°kupplung zu

  hallen braucht. Die Antriebsseite des Getrie-

  lies. die mit dem 'Motor gekuppelt wird, stellt

  mir einen aul-lerordentlirh kleinen 1Mrticliteil

  g'er ge:ainten llewegten 'lassen der F<ircler-

  niaschine dar, stellt also init der Fiii-der-

  inaschine selllst nur über die außerordentlich

  Glastische I'11I@Slglielt@ill>e1'tl'a`LIIlf; ill t erlllil-

  dtmg. Die @'bcrtraguti erf«I-t also außer-

  ordentlich weirli- und finit @@r@illtmü@`licller He-

  Die Kupplung kann ztveclcmälaicrweise als

  Ili-uclduftgestetierte IZeilungskupplung ausge-

  bildet werden, wobei, um die Erwärmung der Kupplung in möglichst niedrigen Grenzen zu halten, eine stärkere Kühlung durch besondere Belüftung zweckmäßig ist. Z. B, kann in einfacher Weise der Primärteil der Kupphing als Gebläse zur Erzeugung der Kühlluft ausgebildet werden. Die in der Kupplung sowie auch die im (>lgetriebe entstehende Wärme kann mittels Luttenleitung allgeführt werden, so daß die Maschinenkammer keine unzulässige Erwärmung erfährt.
• Das Umkehren der Förderrichtung wird zweckmäßig durch einWendegetriebe bekannter Bauart erreicht, däs mit dem sowieso vorhandenen Zahnradgetriebe zusammengebaut oder unmittelbar an das Flüssigkeitsgetriebe angeschlossen wird. Die Schaltung dieses Getriebes kann in bekannter Weise vom Bedienungsstand der Fördermaschine durch Druckluft erfolgen.
• Auf der Zeichnung ist .ein Beispiel einer solchen Fördermaschinenanlage schematisch dargestellt. Der Drelistrom-Kurzschlußmotor i kann mit dem Hauptschalter 2 all (hu; Drehstromnetz gelegt werden. Er treibt die allti iebsseitige Kupplungshälfte 6. Gleichzeitig wird von der Motorwelle über den Ketten-oder Riemenantrieb 3, 1 die Rückförderpumpe j für das Flüssigkeitsgetriebe 8 angetrieben. Der Antrieb des Flüssigkeitsgetriebes selbst erfolgt von dem Motor über die im Betrieb ausrückbare Reibungskupplung 6, 7. Die Rückförderpumpe 5 kann entweder d:e Betriebsflüssigkeit unmittelbar oder über einen Kühler 13 in das Flüssigkeitsgetriebe drücken. Das Flüssigkeitsgetriebe 8 treibt sodann das Wendegetriebe 9 und über das Zahnraduntersetzungsgetriebe lm , i i die Fördertrommel 12, die mit der Bremse i -i festgebremst werden kann. ' Die Bedienung der Anlage erfolgt derart, daß zu Beginn des Getriebes der Motor i durch den Schalter 2 in Betrieb gesetzt wird, wobei die Kupplung 6, 7 ausgerückt ist. Gleichzeitig mit der Inbetriebsetzung des Motors i wird die Rückförderpumpe 5 in Tätigkeit gesetzt und füllt das Flüssigkeitsgetriebe R. Zur Inbetriebsetzung des Förderkorbes wird die Kupplung 6, 7 eingerückt, wobei der antriebsseitige Teil des Flüssigkeitsgetriebes S dank seiner kleinen Masse sehr schnell mit dem Motor starr gekuppelt wird und infolge der Übersetzung sich dann die Trommel i2 in Bewegung setzt. Zum Stillsetzen des Förderkorbes wird die Kupplung 6, 7 ausgerückt und- mit der Bremse 1.1 die Trommel 12 angehalten. Die Unischaltung der Förderrichtung erfolgt durch Wendegetriebe 9.

Claims (3)

1. PATENTANSPRÜCHE: 1. Elektrisch betriebene Fördermaschine für L?ntertagebetrieb mit zwischen dem ständig mit annähernd gleichbleibender Drehzahl umlaufenden Elektromotor und der Seilscheibe oder Seiltrommel eingeschaltetemhy-draulischem Strömungskreislauf, dadurch gekennzeichnet, daß unter Verwendung eines Strömungsdrellinomentwandlers () von all sich bekannter Bauart zwischen dem Motor (i) und dem Strömungsdrehmoinentwandler (8) eine einfache mechani sche Trennkupplung (6, 7 ) vorgesehen ist, zu dein Zwecke, den Strömungsdrehrnomentwandler (,9) bei voller Motordrehzahl einzurücken. ohne den 'Motor zu überlasten und infolge des quadratischen :Anwachsens der Drehmomentaufnahme keine Stöße auf die nachgeschaltete Fördermaschine (i2) und ihr Getriebe (9, io, i i) zu übertragen.
2. 2. Elektrisch betriebene Fördermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebsteil des Strömungsdrehinomentwandlers (8) als Kühllufterzeuger ausgebildet ist.
3. 3. Elektrisch betriebene Fördermaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Strömuiigsdrehiiionieiitwandler (8) und Seilscheibe. oder Seiltrommel (12) ein mechanisches Wendegetriebe (9) angeordnet ist.