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Vorrichtung zum Lastenausgleidi bei Unters eilförderungen
Eine Förderung
aus großer Tiefe noch in den Grenzen normaler technischer Möglichkeiten zu halten,
führt zwangsläufig zu der Uberlegung, die zu hebenden Lasten statt an ein Seil an
mehrere Seile zu hängen. Hierdurch ist die Verwendung dünnerer Seile und damit einer
kleineren Treibscheibe, also die Aufstellung einer schnell laufenden und daher leichteren
Fördermaschine möglich. Dies wirkt sich besonders günstig bei Turmförderanlagen
aus, da niedrigere dynamische und statische Belastungen eine leichtere Gerüstkonstruktion
zulassen. Der wesentlichste Vorteil bei Verwendung mehrerer Seile besteht aber neben
vielen anderen Vorzügen zweifellos darin, daß bei Seilbruch nur ein Teil des tragenden
Metallquerschnitts ausfällt, während der übrige die anhängenden Lasten noch mit
Sicherheit aufnimmt. Bei einer Mehrseilförderung ist es aber unerläßlich, Vorrichtungen
einzuschalten. die die auftretenden Differenzen der Förderseilzugspannungen beseitigen
und somit eine gleich hohe Belastung aller Seile gewährleisten.
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Man hat daher beim Bergbau in Erwägung gezogen, die Förderkörbe mit
hydraulischen oder mechanischen Ausgleichszwischengeschirren zu versehen. Durch
den Einbau dieser Zwischengeschirre soll eine Teilung der Gesamtlast und damit eine
gleichmäßige Belastung aller Seile erreicht werden.
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Allerdings haben diese Zwischengeschirre sehr hohe Eigengewichte,
so daß bei Verwendung derselben mit einer starken Erhöhung der Seilbelastung und
einer wesentlichen Verschlechterung des V'erhältnisses von Nutzlast zur Totlast
gerechnet werden
muß. Außer den Längenunterschieden der Seile rufen
auch Ungleichheiten der Treibscheibe Verschiebungen der Seibelastung hervor, nämlich
dann, wenn von den vorher gleichmäßig belasteten Seilen infolge Unterschiedes im
Treibscheibendurchmesser ungleiche Teile aufgewickelt werden.
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Das Seil, welches stärker aufgewickelt und damit mehr verkürzt wird,
wird starker belastet als die anderen Seile, sofern diese stärkere Aufwicklung nicht
durch Schlupf wieder wettgemacht wird. Es ist bereits vorgeschlagen worden, den
Lastenausgleich zwischen den Seilen in die Treibscheibe zu verlegen. Zu diesem Zweck
sind jeweils zwei Kranz segmente, die zwei verschiedellen Seilen zugeordnet sind,
durch einen Waagebalken miteinander verbunden. Das ergibt aber eine außerordentlich
sperrige Isonstrulition. die in radialer Richtung viel Platz beansprucht, so daß
sich ein großes Schwungmoment für die Treibscheihe ergibt. Außerdem ist eine solche
Konstruktion, besonders wenn bei vier Förderseilen je zwei Waagebalken durch einen
dritten Waagebalken miteinander verbunden werden müssen, wegen der vielen benötigten
Gelenke nicht genügend betriebssicher. Demgegenüber beruht die Erfindung auf der
Erkenntnis, daß ein ausreichender Lastenausgleich bei Treibscheiben für Mehrseilförderungen
erzielt wird, wenn die Treibscheibe an ihrem Umfang mit mechanisch voneinander unabhängigen,
elastisch nachgiebigen Auflagern für die Seile versehen ist. Praktisch kann dies
so verwirklicht werden, daß jede Seiltrille aus gleich großen Segmenten gebildet
wird, die unabhängig von den Segmenten der anderen Seilrillen je auf einer Puffer-
oder Kegelstumpffeder ruht. Nach einer bevorzugten Ausführung kann man elastisch
nachglebige Auflager auch einfach dadurch verwirklichen, daß man ohne die Verwendung
von Federn die Kranzegmente aus elastischem Material, z. B.
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Lederstreifen oder Gummi in Voll oder Hohlproeilen, herstellt. Infolge
der mechanisch voneinander unabhängigen, elastisch nachgiebigen Auflagerung läuft
jedes Seil, soweit es die Treibscheibe umschlingt, in einer radial beweglichen Rille,
deren Radius von der jeweiligen Seilzugkraft abhängig ist. Bei verschieden großer
Belastung der einzelnen Seile werden sich in demselben Verhaltnis dazu verschieden
große Radien der zuge,börigen Rille einstellen. Die auf diese Weise hervorgerufenen
Differenzen der Rillenradien bewirken beim Umlauf der Treibscheibe die Beseitigung
der Belastungsdifferenzen und damit einen völligen Lastenausgleicli der Seile untereinander.
Denn von der umlaufenden Treibscheibe wird mehr geringer belastetes und weniger
höher belastetes Seil aufgenommen. Die Folge davon ist, daß mit jeder Umdrehung
der Treibscheibe die Seilzugspannung in dem geringer belasteten Seil wächst, und
zwar so lange, bis die mit jeder Umderhung zunehmende Zugspannung den Radius der
Seilrille so eongestellt hat, daß die Radien sämtlicher Seilrillen und so Zugspannungen
aller vier Seile gleich groß sind. Praktisch wird sich die Arbeitsweise der Ausgleichstreibscheibe
so auswirken, daß etwaige beim Beladen des Förrierlsorbes entstehende Lastendifferenzen
nach einigen Umdrehungen beseitigt sind und die Scheibe für den übrigen Förderweg
ausgleichend wirksam ist.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung näher an einem Beispiel erläutert.
Es zeigt Abb. I eine Treibscheibe in einem Seitenriß im Schnitt, Abb. 2 einen Schnitt
durch die Treibscheibe nach der Linie 4-B der Abb. I, Abb. 3 einen Schnitt nach
der Linie C-D der Abb. 2 in vergrößertem Maßstab, Abb. 4 eine schematische Darstellung
des Ausgleichsgeschirrs in Seitenansicht, Abb. 5 eine schematische Darstellung des
Ausgleichsgeschirrs in Draufsicht.
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Abb. I stellt einen Längsschnitt durch eine vierrillige Au sgleichstreibscheibe
dar, deren Blechmantel a die Druckfedern b trägt. die in genau gleichen Abständen
auf dem äußeren Mantel umfang -erteilt sind. Jede Felder trägt ein aus der Blechplatte
c, dem Holzbalken d und dem Lederfutter e bestehendes Segments welches zwischen
den Führungshölzern f auf und ab gleitet.
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Abb. 2 stellt einen Ouerschnitt durch dieselbe Ausgleichstreibscheibe
mit den vier Rillen f¹. g. h, i dar.
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Abb. 3 zeigt einen Querschnitt durch ein Segment sowie dessen Befestigung
in größerem Älaßstab.
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Das Segment ist durch den Bolzen k mit der Kolben stange I verbunden.
Die Kolbenstange 1 auf der schließend die Druckfeder b sitzt, wird durch die Stopfbuchse
m geführt, die durch den offenen Zylinder n mittels Schraubgewinde an den blechmantel
a angeschraubt wird. Der auf der Rolbenstange 1 aufgeschraubte Kolben o gleitet
abdichtend in dem Zylinder und verhindert beim Umlauf der Treibscheibe, und zwar
in dem Augenblick, mo das Segment das Seil verläßt und keine Berührung mehr mit
ihm hat. ein Herausschleudern des Segments. Außerdem verhindert das zwischen dem
Kolben o und dem Zylinderdeckel zwangsläufig entstehende Luftpolster ein schlagartiges
Zurückgehen des Segments während seines unbelasteten Zustandes. Die im Zylinderdeckel
angebrachten Entlüftungslöcher p bewirken eine Entspannung des Luftpolsters und
somit ein sanft federndes Zurückgehen des Segments. Durch die Verschraubbarkeit
des Kolbens 0 auf der Kolbenstange l ist das Luftpolster derartig einstellbar. daß
ein völliges Zurückgehen des Segments während seines unbelasteten Zustandes zu vermeiden
möglich ist, falls dies mit Rücksicht auf das Anlaufen des Segments an das Seil
erwünscht ist.
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Um die Seilzugspannung eines jeden Seiles genau feststellen bzw.
messen zu können, werden in jede Rille vier Stück der vorbeschriebenen Segmente
in Abständen von je 90° eingebaut, deren Kolbenstangen I mit elektrischen Leitern
versehen sind, die bei Belastung der Segmente in Magnetfelder stoßen und Induktionsströme
erzeugen oder die mit Widerständen gekuppelt snd. Die Zu- bzw. Ableitung des elektrischen
Stromes geschieht durch Schleifringe,
die am Umfang der Treibsclieibe
befestigt sind.
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Durch Stromabnehmer wird der elelctr scl.e Strom den über den Rillen
stationär angebrachten, zu einem Lampentableau vereinigten Glühlampen zugeleitet.
Je nach der Größe der Zugspannung im Seil bzw. der Größe des davon abhängigen Rillendruckes,
werden sich elektrische Ströme entsprechender Größe einstellen, die auf dem Lampentableau
deutlich zu unterscheiden sind. Bei gleichem Helligkeitsgrad sämtlicher Lampen sind
alle Rillendrücl;e gleich groß und somit alle Seile gleich hoch belastet. Sobald
das Lampentableau eine dauernd dunkel brennende Lampe zeigt, muß das zu dieser Lampe
gehörige Seil gekürzt werden. Dies geschieht in der beim Bergbau üblichen Weise
durch Umstecken der Verstecklaschen des Zwischengeschirres bzw. bei größeren Kürzungen
durch Lösen der Seilklemme.
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An Stelle der Verwendung elastischer mechanischer Glieder, wict es
z. E. die Federn b sind, können auch pneumatische elastische Glieder zwischer den
Segmenten d und der Seilscheibe eingeschaltet werden. So z. B. kann zwischen den
Segdeuten d und der Seilscheibe ein mit Drueliluft oder Flüssigkeit gefüllter endloser
Schlauch angeordnet werden, und die Schläuche der vier Seilrillen können gegebenenfalls
über einen Ausgleichsbehälter miteinander verbunden werden. Statt mit Luft oder
Flüssigkeit gefüllter Schläuche können auch Vollgummireifen verwendet werden, die
von genügender Elastizität sind. Die erforderliche Elastizität kann auch durch Gummireifen
mit einem Hohlprofil erzielt werden. Bei Verwendung solcher Gummireifen braucht
der Reifen nicht aus einem Stück zu bestehen. Die elastische Gummieinlage kann auch
aus einer Anzahl einzelner Stücke zusammengesetzt sein.
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ÄVeun die Seile im Ruhezustand einmal so eingestellt sind, daß sie
alle gleich belastet sind. ist an sich ein Ausgleichsgeschirr nicht mehr nötig.
Der Ausgleich der Belastung der Seile erfolgt dann während des Betriebes von selbst
durch die vorbeschriebene atmende Seilscheibe. Da jedoch bei großen Förderseillängen
nach einer gewissen Betriebszeit Unterschiede in der Längung der Seile eintreten,
die zu einer Verschiebung der Belastung der einzelnen Seile führen, empfiehlt sich
die Anbringung einer kontrolleinrichtung hierfür, um rechtzeitig diejenigen Seile,
die sich übermäßig gelängt haben, erkennen und kürzen zu können. Denn der durch
die atmende Seilscheibe herbeigeführte Belastungsausgleich. der bei ungleich langen
Seilen bei jeder Umkehr der Seilseheibe erneut vorgenommen werden muß, tritt erst
im Laufe einer gewissen Anzahl von Umdrehungen der Seilscheibe ein. Bis zum erfolgten
Belastungsaugleich der Seile können nun aber die kürzesten Seile unerwünscht hoch
überbeansprucht werden. Aus diesem Grunde ist eine rechtzeitige Nachstellung der
Seillängen erforderlich.
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Das zur Überwachung der Seillängung erforderliche Ausgleichsgeschirr
braucht jedoch nicht auf dem Förderkorb angebracht zu werden, sondern kann an-irgendeiner
anderen geeigneten Stelle der Seilbahn stationär angebracht werden. Zweckmäßig wird
es an den Führungsscheiben angebracht, die unter der Seilscheibe angeordnet sind.
Diese Führungsscheiben sind in Abb. 4 mit I bezeichnet. Sie ruhen gewöhnlich in
feststehenden Lagern. Gemäß der Erfindung werden diese Lager 2 auf der Bühne 3 senkrecht
zur Seilscheibenachse verschiebbar angeordnet und mit Führungsgestängen 4 versehen,
die paarweise durch Ausgleichshebel 5 zusammengefaßt sind. Die Ausgleichshebel 5
sind durch einen Ausgleichshebel 6 miteinander verbunden, der auf der Bühne 3 in
einem festen Drehzapfen 7 gelagert ist.
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Die Ausgleichshebel 5 und 6 stellen ein normales Ausgleichsgetriebe
mit gleichen Hebelarmen dar, so daß das Ausgleichsgetriebe in Ruhe verbleibt, wenn
die Rückdrücke aller Umleukrollen I die gleichen sind. Dehnen sich die Förderseile
ungleichmäßig, so daß die Belastung des Seiles, das sich in stärkerem Maße gedehnt
hat, geringer wird, so wird auch sein Rückdruck auf die Umlenkrolle I geringer.
Die Folge davon ist, daß sich die Hebel des Ausgleichsgetriebes schräg stellen,
bis die Seile wieder gleichmäßig belastet sind. Sobald die Schrägstellung der Hebel
des Ausgleichsgetriehes ein gewisses Maß überschreitet. was leicht beobachtet werden
kann, weil das Ausgleichsgetriebe auf einer leicht zu beobachtenden Bühne des Förderturmes
angebracht ist, werden die Seile nachgestellt, bis die Hebel des Ausgleichsgetriebes
parallel sind.
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Das Überschreiten der zulässigen Schrägstellung der Hebel kann auch
durch Signaleinrichtungen angezeigt werden, z. B. durch optische oder akustische
Signale, die von Anschlägen des Augleichsgetriebes betätigt werden, sobald diese
Anschläge eine bestimmte Stellung überschreiten.