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Vorrichtung zur Sicherung der Förderung in Grubenbetrieben Es ist
seit langem im Bergbau bekannt, den Förderbetrieb durch einen Stromkreis zu sichern,
bei- dessen Unterbrechung eine Sicherheitsbremse in Tätigkeit tritt, durch die die
Fördermaschine stillgesetzt wird. Wird der Förderkorb aus irgendeinem Grunde zu
weit übertrneben, so wird ein Endabschalter ausgelöst, der durch Unterbrechung des
Sicherheitsstromkreises das Einfallen der Sicherheitsbremse bewirkt. Die Betätigung
des Endausschalters durch den Förderkorb erfolgt bisher auf mechanischem Wege, z.
B. mittels eines Hebels oder eines quer durch den Schacht gespannten Zugs,eileis.
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Um nach der Betätigung des Endabschalters eine rechtzeitige Abbremsung
des Förderkorbes vor Erreichung der kritischen Höhe zu bewirken, darf die Förderkorbgeschwindigkeiti
mit Rücksicht auf den Auslöseverzug und die Bremsverzögerung der Sicherheitsbremse
nicht zu groß sein. Es@ isti deshalb erforderlich, die Geschwindigkeit des Förderkorbes
schon vor der Endabschaltung zu überwachen.
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Es ist schon eine Einrichtung bekannt, bei der im Schacht an bestimmten
Stellen, insbesondere kurz vor der Hängebank, Kontaktvorrichtungen zur überwachung
der Geschwindigkeit von Förderkörben angeordnet sind, die mittels einer Mechanik
bei einer unzulässig hohen Geschwindigkeit des Förderkorbes durch ein Schleudergewicht
geschlossen werden, das durch einen in seiner Stärke von der Geschwindigkeit des
Förderkorbers,- abhängigen mechanischen Impuls fortgeschleudert, wird. Das einwandfreie
und genaue Arbeiten dieser Einrichtung ist von mehreren, wohl kaum einhaltbaren
Bedingungen abhängig und deshalb sehr fraglich. Jede Vergrößerung des Spieles zwischen
dien
beweglichen Teilen der Mechanik durch Abnutzung oder Verformung
.infolge der hohen mechanischen Beanspruchung durch den vom Förderkorb ausgehenden
Schlag bedeutet eine Veränderung der Anspreicheinstedlung. Ebenso wirkt sich eine
Vergrößerung der Betätigungswiderstände der beweglichen Teile durch Verschmutzung
aus. Ein Pendeln des Förderkorbes in Höhe der Kontaktvorrichtung beeinflußt die
kritische Stärke des Impulses. Auch die Steuerung einer Kontaktvorrichtung durch
den vom Förderkorb erzeugten Luftdruck ist aus strömungstechnischen Gründen unsicher
und beiseitigt nicht alle erwähnten Schwierigkeiten. Hinzu kommt, daß. das Einregeln
de .,r Kontaktvorrichtung auf eine bestimmte Förderkorbgesch-windigkeit sehr schwierig
und nur durch Versuche möglich ist. Bei Anordnung der Kontaktvorrichtung kurz vor
der Hängebank ist dieses Verfahren nicht ganz ungefährlich. Außerdem gibt es für
den Fördermaschinisten keine Möglichkeit, die Betriebsbereitschaft der Überwachungseinrichtung
zu kontrollieren, Weiter sind Einrichtungen zum Überwachen oder Regeln der Bewegung
von Schachtfördermitteln unter Verwendung von strahlungsempfindlichen Zellen bekannt.
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In einem Fall werden Steuerimpulse durch die Änderung der Intensität
eines Strahles von einer oberhalb des Schachtes angeordneten strahlungsempfindlichen
Zelle erzeugt, die, von einer entweder auf dem Förderkorb selbst oder auch oberhalb
des Schachtios angebrachten Strahlungsquelle angestrahlt wird. Im letzteren Fall
wird der von oben kommende Strahl von einem auf dem Förderkorb montierten Spiegel
zur oberhalb d@eis. Schachtes befindlichen Zelle wieder zurückgeworfen.
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Im anderen Fall werden oberhalb des Schachtes mehrere strahlungsempfindliche
Zellen nebeneinander angeordnet, die von einem vom Förderkorb aus unter einem spitzen
Wink eil zur Bewegungsrichtung des Korbes. geleiteten Strahl abgetastet werden,
um eine Überwachung oder Regelung der Bewegung des Korbes zu bewirken. Auch in diesem
Fall kann die Strahlungsquelle auf dem Förderkorb oder oberhalb des Schachtes angeordnet
werden, wemn der Korb einen Spiegel trägt..
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In beiden Fällen sind eine Strahlungsquelle und ein Spiegel auf dem
Förderkorb einer starken Verschmutzung ausgesetzt, insbesondere bei Tropfwasser;
außerdem sind sie durch herabfallende Körper gefährdet. Auch bringt die Speiisung
der Strahlungsquelle an dieser Stelle Schwierigkeiten mit sich. Staub und Nebel
beeinflussen bei längeren Wegen die Intensität des Strahles erheblich, ein Umstand,
der insbesondere eine auf der Strahlungsintensität aufgebaute Steuerung unsicher
macht. Das von Zeit zu Zeit erfolgende Abtasten der strahlungsempfindlichen Zellen
ermöglicht keine Überwachung der Betriebsbereitschaft der Steuereinrichtung in den
Steuerpausen. Das betrifft vor allem die Auslösung der Übertreibsicheearung, die
nur wenig betätigt wird, aber im Notfall immer beredt sein muß. Die Nachteile der
bekannten Einrichtungen und Anordnungen werden bei der erfindungsgemäßen Sicherungsvorrichtung
im wesentlichen dadurch vermieden, daß die Durchfahrgeschwindigkeitt des Förderkorbes
durch eine von zwei mit Höhenabstand quer durch den Schacht gelegten Lichtschranken
begrenzte Meßsürecke von einem durch die zuerst durchfahrene Lichtschranke gesteuertes
Zeitrelais überwacht wird und daß die Endabschaltung durch Unterbrechung einer dicken
quer durch den Schacht gelegten Lichtschranke bewirkt wird.
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Im Bild i sind i und 3 Lichtquellen, die auf die Photozellen 2 und
q. einwirken. Die Lichtschranken 1, 2 und 3, q., die quer durch den Schacht gelegt
sind und vom Förderkorb passiert weiden müssen, überwachen in genügender Entfernung
vor derEndabschaltung die Geschwindigkeit des Korbes auf folgende Weise: Solange
die Photozellen vom Lichtstrahl ungehindert getroffen werden, werden die zugehörigen
Relais 5 und 6 über Verstärker 13 und 1q. und damit auch der Sicherheitsstromkreis
geschlossen gehalten. Sobald jedoch ein Korb 7 beispielsweise von unten nach oben
die Lichtschranke 1, 2 durchfährt, wird infolge der Unterbrechung des Lichtstrahles
das verzögert schließende Zeitrelais 5, das auf eine bestimme Zeit werden kann,
stromlos und öffnet die Kontakte 5,1. D,i@e Sicherheitsbremge fällt jedoch
noch nicht ein, da der Sicherheitsstiromkreis noch durch das unverzögert öffnende
und schließende Relais: 6 mittels der Kontakte 6a geschlossen bleibt. Nachdem der
Korb die Lichtschranke 1, 2 verlassen hat, schließt das Zeitrelais 5 erst nach der
eingestellten Zeit tz, die gleich der kleinsten zugestandenen Fahrzeit tk des Korbes
zwischen den beiden Lichtschranken sein muß, wieder seine Kontakte 5a und damit
den Sicherheibssüromkneis an dieser Stelle. Ist die Korbgeschwindigkeit größer als
der Laufzeit des Zeltrelais 5 entspricht, dann äfrnet das Relais 6, bevor das Zeitrelais
5 wieder selbsttätig geschlossen ,ist; damit ist dann, da beide Relais 5 und 6 geöffnet
sind, der Sicherheitsstromkreis unterbrochen, und die Sicherheitsbremse fällt ein.
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Auch die Endabschaltung läßü sich auf lichtelektrischern Wege bewirken
(Bild 2). An Stelle, Beis Zugseiles wird ein Lichüs,tirahl 8, 9 quer durch den Schacht
gelegt, der über Photozelle 9 und Verstärker 15 auf das Relais io einwirkt und beim
Öffnen der Kontakte ioa den Sicherheitsstromkreis sofort unterbricht.
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Um in bestimmten Fällen den Korb über die Lichtschranke 8, 9 der Endabschaltung
hinausziehen zu können, kann der Fördermaschinist durch Überbrückung der Kontakte
ioa mittels ei.neis zweckmäßig handbetätigten. Schalters i i die Endabschaltung
unwirksam machen. Wird diese Überbrückung von Hand aus nicht wiedler aufgehoben,
dann erfolgt sie zwangsläufig; wenn der Korb abwärts geht und durch Unterbrechung
des Lichtstrahles 1, 2 über das abfallende Relais 5 mittels seines Kontaktpaares
5b den Haltestromkreis des Überbrückungsschalters i i öffnet. Auch dann, wenn während
des Treibens durch zufälliges Betätigen des Überbrückungsschalbers
ii
die Relaiskontakte ioa überbrückt werden, bleibt die Endabschaltung wirksam, da
der aufwärts gehende Korb beim Passieren der Lichtschranke i, 2 diese Überbrückung
wieder aufhebt.
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Um diel Lichtquellen und die Photozellen vor Verstaubung zu schützen,
können Tuben 12 aufgesetzt werden, in die etwas Preßluft geleitet wird.
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Ein Versagen der Lichtquelle 8 des Endabschalters hat ein sofortiges
Einfallen der Sicherheitsbremse zur Folge; ein Versagen der Lichtquellen i oder
3 dagegen erst bei der Unterbrechung der noch intakten Lichtschranke 3, 4 oder i,
2 für die Geschwindiglzeitsüberwachung durch den Korb. Die ausgefallene Lichtquelle
kann auf an sich bekannte Weise angezeigt werden.
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Damit durch das Ausfallen einer Glühbirne, keine Störung hervorgerufen
wird und das Auswechseln einer defekten Glühbirne zu beliebiger Zeit erfolgen kann,
hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zwei Lichtquellen (16, 17) unter einem Winkel
anzuordnen und die beiden Lichtstrahlen auf optischem Wege, beispielsweise mittels
eines Prismas, zu einem einzigen Lichtstrahl 18 zu vereinigen (Bild 3). Hierbei
ist es erforderlich, daß eine einzige Lichtquelle bereits zur Steuerung der Photozelle
ausreicht.