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Hebevorrichtung mit parallelen, über Umlenkscieiben laufenden Seilen
Die Erfindung betrifft l-febevorrichtungen mit parallelen über Umlenkscheiben laufenden
Seilen, deren Enden einerseits an der Last, andererseits an einem =\ntriebsaggregat
befestigt sind und bei der die Mittel zum :Ausgleich der Belastungen der verschiedenen
an der Last angreifenden Seilen zwischen Last und Antriel) in Höhe der Umlenkscheiben
angeordnet sind.
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Die Verwendung von parallel geschalteten Hebeseilen erfordert Gleichgewichts-
und Ausgleichsvorrichtungen zum Ausgleich der Belastungen der Seile desselben Förderkorbes
oder Fördergefäßes. Bei den bisher ausgeführten Hebevorrichtungen mit parallel geschalteten
Vielfachseilen werden diese Ausgleich- und Gleichgewichtsvorrichtungen entweder
an dem zu hebenden Organ starr befestigt, was zu umständlicher -Konstruktion und
einer Gewichtserhöhung dieses Organs führt, oder an dem Antriepsorgan, z. B. der
Antriebsscheibe, was aber ebenfalls eine umständliche Konstruktion bedingt.
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Bei einer bekannten Ausführung eines Ausgleichs der verschiedenen
an den Seilen angreifenden Belastungen werden Ausgleichsscheiben verwendet,
die
parallel zu den senkrecht laufenden Seilen in einem besonderen Gerüst laufen. Diese
Konstruktion ist ebenfalls umständlich und teuer und bedingt eine fast doppelte
Erhöhung des normalen Gerüstes.
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Demgegenüber gestattet die gesamte Anordnung des Ausgleichs gemäß
der Erfindung, die Hauptkräfte, die sich aus der Beanspruchung der Seile ergeben,
in einfachster Weise auszugleichen und die Schwankungen der Seile besonders aufzunehmen.
Erreicht wird dies in sehr einfacher Weise dadurch, daß die der Führung der Seile
dienenden Seilscheiben in durch Hebel verbundenen Rahmen angeordnet sind, wobei
die Enden der Hebel miteinander gelenkig verbunden und in ihrer 'Mitte in einander
parallelen Aufhängungsachsen drehbar sind. Die hierdurch gegebene Bewegungsmöglichkeit
der Mittelachse der Seilscheiben beseitigt den Nachteil, der bei im Raum feststehenden
Mittelachsen gegeben ist. In diesem Fall gestattet nämlich die natürliche Elastizität
der Seile keinen hinreichenden Ausgleich der von den Seilen ein und desselben Förderkorbes
aufgenommenen Belastungen, sobald ihre Dehnung verschieden ist oder sobald der Durchmesser
der entsprechenden Antriebsscheiben wegen der Abnutzung nicht mehr gleich ist.
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Gemäß der Erfindung sind die die Seilscheiben tragenden Rahmen beweglich
untereinander durch mechanische, auf dem Fördergerüst abgestützte starre, elastische
oder mit Reibung arbeitende Ausgleichsvorrichtungen verbunden, welche so angeordnet
sind, daß man eine praktisch gleichmäßige Verteilung der Beanspruchungen auf die
ein und denselben Förderkorb tragenden Seile erhält, wobei die Aufhängungsachsen
der Rahmen waagerecht angeordnet sind.
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Gemäß einem Vorschlag werden die Rahmen der Seilscheiben eines jeden
Seiles zu einem Rahmen vereinigt.
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Weiter wird vorgeschlagen, die dynamische Stabilität und die Dämpfung
der Schwingungen der Rahmen durch die Benutzung einer mit Federn, mit Reibung, mit
einer Flüssigkeit oder mit einem Bremszylinder arbeitenden Dämpfungsvorrichtung
zu erzielen, welche entweder zwischen den Rahmen oder zwischen dem Rahmen und dem
Fördergerüst angeordnet ist. Weitere Vorteile, die sich aus der Erfindung ergeben,
werden an Hand der Zeichnung in der folgenden Beschreibung erläutert. Die Zeichnung
stellt schematisch die Anwendung der Erfindung bei Hebevorrichtungen, z. B. bei
einer Förderung mit der sogenannten Koepescheibe, mit senkrechtem Schacht dar. Es
zeigt Fig. i das Prinzip einer Hebevorrichtung mit Doppelseil, Fig. 2 schematisch
die Ausführung einer erfindungsgemäßen Hebevorrichtung mit Doppelseil, Fig. 3 eine
Abwandlung der Anordnung der die Seilscheiben tragenden Rahmen der Fig.2. Fig.4
die Vereinigung der Rahmen der Seilscheiben eines jeden Seiles zu einem einzigen
Rahmen, Fig. 5 eine der Fig. 2 ähnliche schematische Ansicht, bei welcher die Seilscheiben
Seite an Seite angeordnet sind, Fig.6 eine Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten
Anordnung, bei welcher die Förderkörbe an Schwengeln aufgehängt sind, Fig. 7 eine
weitere Abwandlung der in Fig. 2 dargestellten Anordnung, bei welcher die Rahmen
mit Dämpfungsvorrichtungen versehen werden, Fig. 8 eine der Fig. 4 ähnliche Ausführung
mit Bewegungsausgleich durch Zahnstangen und Getriebe.
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Fig. i zeigt das Grundprinzip einer Hebevorrichtung unter Anwendung
einer Koepescheibe mit übereinanderliegenden Seilscheiben und Doppelseil. Die Seile
i und 2 rollen sich in den benachbarten Rillen 3 und .4 der Aufwickelvorrichtung
5 einer durch einen 'Motor 6 angetriebenen Fördermaschine auf. Die Seile i und 2
sind an beiden Enden an einem der beiden Förderkörbe, Skips oder Gegengewichte 7
und 8 befestigt; dieses System erfordert vier Seilscheiben, nämlich 9 und io für
das Seil i, und i i und 12 für das Seil 2.
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Fig. 2 stellt eine Ausführung der Erfindung für die Seilscheibenanordnung
der Fig. i dar. Die Seilscheiben 13, 14, 15 und 16 werden von Einzelrahmen 17, 18
und i9, 2o getragen. Um entsprechende Bewegungen der Seilscheiben und dieser Rahmen
zu gewährleisten, sind sie durch Hebel verbunden. Die Rahmen 17 und 2o sind durch
zwei Hebel 21 und 22 verbunden, welche einerseits mit ihren Enden an den Rahmen
17 und 2o gelenkig befestigt und andererseits in ihrer Mitte um die Achsen 23 bzw.
24 drehbar angeordnet sind; die geometrischen Achsen der Gelenke und der Achsen
23 und 24 sind parallel. Das gleiche gilt für die Rahmen 18 und i9, welche durch
zwei Hebel 25 und 26 verbunden sind, die einerseits mit ihren Enden an den Rahmen
18 und i9 gelenkig befestigt und andererseits in ihrer Mitte um die Achsen 27 bzw.
28 drehbar sind.
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Auf diese Weise werden die Spannungen der den Förderkorb 34 tragenden
oben laufenden Seile 29 und 32 theoretisch gleich. Wenn das Seil 29 zufällig stärker
belastet wäre, würde die Seilscheibe 13 abwärts gehen und so die Seilscheibe 16
anheben, wodurch das Seil 32 gespannt und der Lastüberschuß auf dieses Seil
übertragen würde. Das gleiche ist bei den den Förderkorb 33 tragenden unten laufenden
Seilen 30 und 31 der Fall. Dieser Ausgleich ist bei einer verschiedenen Dehnung
eines jeden Trums des oberen oder des unteren Seiles wirksam. Im Fall geringer Unterschiede
zwischen den Aufwickeldurchmessern der Antriebsscheiben ist der Ausgleich ebenfalls
selbsttätig. Wird ferner z. B. angenommen, daß erstens der Förderkorb 33 abwärts
und der Förderkorb 34 aufwärts geht und daß zweitens die Antriebsscheihe. auf welche
sich das Seil mit den Trums 29 lind 3o aufrollt, etwas kleiner ist als die Antriebsscheibe
des Seiles mit den Trums 31 und 32, so daß das sich langsamer aufwickelnde Seil
29 länger als das sich schneller aufwickelnde Seil 32 bleibt, hebt sich die
Seil-
Scheibe 13 um den gleichen Betrag, um den sich die Seilscheibe
16 senkt, wodurch das Gleichgewicht wiederhergestellt wird. Wenn umgekehrt das Seil
30 weniger schnell abrollt als das Seil 31 und somit kürzer bleibt, senkt
sich die Seilscheibe 14, während die Seilscheibe 15 sich aufwärts bewegt, wodurch
der Ausgleich geschaffen wird.
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Wenn die Achsen 23, 24 der Mitten der Hebel nicht waagerecht liegen,
hat die schräge Bewegung der Seilscheiben im Raum zur Folge, daß die Seile nicht
auf derselben lotrecht bleiben, was eine leichte Schrägstellung dieser Seile hervorruft.
Wenn man sie vermeiden will, genügt es, diese Achsen waagerecht in der Syminetrieel>ene
der Anordnung anzuordnen.
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Die Rahmen sind in Fig. 2 in geneigter Stellung dargestellt, man kann
sie jedoch auch waagerecht anordnen, wie in Fig. 3 bei 20°, 17R und i8°, ig° dargestellt
ist. Die Längsträger der Rahmen und die in den Figuren durch einen geraden Strich
dargestellten Hebel können auch zur Erleichterung der .-Ausführung gekröpft sein
und sich auf dem Fördergerüst an den konstruktiv günstigsten Stellen abstützen.
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In gewissen Fällen kann die Anlage vereinfacht werden. So sind z.
13. in dem Fall der Fig.4 die Rahmen der Seilscheiben eines jeden Seiles zu einem
einzigen Rahmen vereinigt. Die beiden Rahinen 35 und 36 sind an den Hebeln 37 und
38 gelenkig befestigt, welche ihrerseits um die auf dem Fördergerüst abgestützten
Achsen 39 bzw. 4o drehbar sind.
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Theoretisch ist nur die Summe der Belastungen der beiden Trume ein
und desselben Seiles gleich der entsprechenden Summe für das andere Seil, während
die Spannungen der Trume der an ein und demselben Förderkorb befestigten Seile jedoch
nicht grundsätzlich gleich sind. Eine eingehendere Rechnung zeigt jedoch, daß die
Spannungsunterschiede, je nidier man den Grenzhaftbedingungen ist, um so mehr durch
das bekannte betriebsmäßige Gleiten dei- Koepescheibe gemildert werden, und daß
praktisch zulässige Spannungsunterschiede erreicht werden.
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Wenn es die örtlichen Verhältnisse erforderlich machen, werden die
Seilscheiben der Hebevorrichtung Seite an Seite angeordnet; die Erfindung findet
auch in diesem Fall Anwendung. Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für diesen Fall;
die Seiltrume 41 und 42 sowie 43 und .44 tragen die Förderkörbe .45 bzw. 46; sie
laufen über die Seilscheiben 47, 48 bzw. 49, 5o. Das den Trumen 41 und 43 entsprechende
Seil wickelt sich auf der Antriebsscheibe 5i auf, während das den Trumen42 und 44
entsprechende Seil sich auf der Antriebsscheibe 32 aufwickelt. Die Seilscheiben
4,7, 48 werden von den Rahmen 53, 54 getragen, die durch Hebel 57 und 58 verbunden
sind und .velche in ihrer Mitte mit den auf dem Fördergerüst abgestützten Achsen
59 und 6o drehbar sind. Das gleiche gilt für die Seilscheibell 49 und 5o, die Rahmen
55 und 56, die Hebel 61 und 62 und die Achsen 63 und 64. Der Ausgleich erfolgt wie
in dem vorhergehenden Fall zwischen den beiden an demselben Förderkorb befestigten
Seiltrume. Die Rahmen sind in waagerechter Lage dargestellt, sie können aber auch
schräg liegen.
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Bei dieser Anordnung bereitet die Unterbringung der Rahmen mit ihren
Lagern auf einer ziemlich kurzen Strecke, welche gleich dem Doppelten des Achsabstandes
zwischen den Förderkörben ist, Schwierigkeiten. Zur Erleichterung der Konstruktionsdurchführung
können die Seilscheiben in verschiedenen Höhen angeordnet oder mit verschiedenen
Durchmessern ausgeführt werden, wobei die Lager in der Höhenrichtung gekreuzt werden.
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Die Hebevorrichtung kann in bekannter Weise durch einen Schwengel
vervollständigt werden, der an dem Förderkorb oder dem Skip angeordnet wird und
die Wirkung der Seilscheiben unterstützt.
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In Fig. 6 ist eine derartige Anordnung mit Bezug auf Fig. 2 dargestellt.
In beiden Figuren sind für die gleichen Organe gleiche Bezugszeichen benutzt. Die
Seile 30 und 31 sind durch eine Quer--:tauge 65 verbunden, an deren -.Mitte
das Gefäß 44 mittels einer Gelenkstange 66 aufgehängt ist; in der gleichen 'v%'eise
ist der Förderkorb 34 mittels einer Gelenkstange 68 an einer an den beiden Seilen
29 und 32 befestigten Querstange 67 aufgehängt. Die Querstangen 65 und 67 wirken
als Schwengel.
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Die Bewegung der Rahmen im Raume muß begrenzt werden, insbesondere,
um im Fall eines Seilbruchs einen Anschlag bekannter Art zu haben; dieser Anschlag
kann elastisch sein. Man kann ferner zur Dämpfung zu starker Bewegungen der Rahmen
Federn anbringen, wobei dann zwar ein unvollkommener Ausgleich stattfindet; die
dynainische Stabilität und die Dämpfung der Schwingungen können ferner durch die
Verwendung irgendeiner bekannten Dämpfungseinrichtung, welche mit Reibung oder einem
Bremszylinder arbeitet, erhalten werden. Diese elastischen oder dämpfenden Svstenie
werden entweder zwischen den Gestellen oder zwischen den Gestellen und dem Fördergerüst
angeordnet.
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Bei der in Fig. 7 dargestellten Anordnung, die der in Fig. 2 gleicht,
findet eine Dämpfung durch Bremszylinder statt. jedes Paar der Rahmen 17, 20 und
18, i9 ist mit einer Dämpfungsvorrichtung mit Bremszylinder 69 bzw. 70 versehen,
deren bewegliches Organ an den Hebeln 21 und 26 an der Stelle ihrer gelenkigen Verbindung
mit den Rahmen 20 und i9 angreift und deren feste Organe an dein Fördergerüst befestigt
sind.
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In den Fig. 2, 3 und 5 sind besonders einfache Ausführungen zur Erzielung
des Ausgleichs zwischen den Bewegungen der Paare der die Seilscheiben tragenden
Rahmen dargestellt. Ohne den Rahmen der Erfindung zu überschreiten, kann dieser
Ausgleich durch jedes beliebige bekannte mechanische Mittel erhalten werden, z.
B. Seile und Rollen, Ketten und Zahnräder, Zahnstangen und Getriebe, Schwengel und
Stangen. Auch brauchen die Rahmen der Ausgleichsorgane nicht im Raum festgehalten
zu werden, sondern können sich auf Rollen oder Gleitschienen abstützen, welche ihre
Bewegungen zulassen.
Fig. 8 stellt schematisch ein Ausführungsbeispiel
eines Hebelsystems mit Doppelseil dar, welches dem in Fig. 4 entspricht und bei
welchem der Ausgleich zwischen den die Seilscheiben tragenden Rahmenpaaren 71 und
72 durch Zahnstangen 73 und 74
stattfindet, die mit diesen Rahmen fest verbunden
sind und mit einem Zahnrad 75 im Eingriff stehen. Die Rahmen 71 und 72 stützen sich
auf Rollen 76, welche in Gleitschienen 77 gleiten.