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Vorrichtung zum thermodynamischen Bremsen von Dampffördermaschinen
mittels Umsteuerung der Maschine und Schließen des Fahrschiebers Insbesondere in
Hauptschachtförderanlagen werden zum Heben von Lasten aus der Grube in großem Umfange
Dampffördermaschinen, insbesondere Maschinen der sogenannten Zwillingsbauart, benutzt.
In steigendem Maße ist dabei das Bedürfnis aufgetreten, anstatt Lasten zu heben,
diese, z. B. Material- oder Versatzberge, in die Grube einzuhängen. Um dabei die
Lasten abzubremsen oder den Lauf der Maschine zu verzögern, sind neben mechanischen
Bremsen, die wegen der großen Bremsarbeit kaum geeignet sind, Maßnahmen zum thermodynamischen
Bremsen bekannt: Zum thermodynamischen Bremsen von Dampffördermaschinen ist es z.
B. bekannt, der Maschine Gegendampf zu geben, wozu die Maschine entsprechend umgesteuert
wird. Dabei entsteht ein verhältnismäßig ungünstiges Druckdiagramm, außerdem ist
die Steuerung der Maschine unter Gegendampf nicht leicht und die Maschine beim Einhängen
der Lasten daher nicht hinreichend feinfühlig regelbar, so daß beim Bremsen mittels
Gegendampf der Seillauf ungünstig beeinflußt wird. Es ist außerdem zum thermodynamischen
Bremsen bekannt, den Frischdampf zu sperren, wozu Steuerglieder der Maschine so
ausgebildet werden, daß in einer bestimmten Stellung nur die Auslaßventile, nicht
aber die Einlaßventile arbeiten. Dadurch wird zwar ein gleichmäßiges Indikatordiagramm
der
negativen Arbeit erzeugt, dessen Druckbereich zwischen i und o atü liegt, das Diagramm
ist aber nicht groß genug, so daß die einzuhängenden Lasten ohne Zuhilfenahme der
üblichen mechanischen Bremsen nicht in vollem Umfange gehalten werden können. Es
ist allerdings bekannt, den Gegendruck der Maschine, der bei etwa i,i atü liegt,
durch Einbau einer Stauvorrichtung oder durch Regulierventile zu erhöhen. Diese
Erhöhung läßt sich nicht beliebig weit treiben, da die Abdampfleitung nicht für
beliebig hohe Drücke einzurichten ist. Die für große Lasten notwendige Bremsleistung
läßt sich im übrigen auch bei Verwendung von Stauvorrichtungen in der Abdampfleitung
nicht ohne mechanische Bremsen aufbringen.
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Es ist endlich eine Vorrichtung zum thermodynamischen Bremsen von
Dampffördermaschinen mittels Umsteuerung der Maschine und Schließen des Fahrschiebers
bekannt, wobei der Druckraum der Frischdampfleitung über eine Verbindungsleitung
mit dem Abdampfstutzen in Verbindung steht und in dieser ein nach der einzuhängenden
Last einstellbares Ventil angeordnet ist. Das Ventil ist ein einfaches Absperrventil
oder ein einfacher Absperrschieber. Der Schachtwiderstand ist infolge Versetzen
des Schachtes, Eintreten von Bergschäden, verschiedener Abnutzungen der Spurlatten
u. dgl. nicht über der ganzen Teufe gleich groß. Ferner ist die Last, die eingehängt
werden soll, ebenso wie die gleichzeitig zu hebende Last, dem Maschinisten in ihrer
Größe von vornherein nicht bekannt. Gegen Ende des Zuges muß der Korb verzögert
werden. Durch die geringer werdende Korbgeschwindigkeit ist die Dampfmenge, die
durch das Absperrventil strömen muß, geringer, während man gleichzeitig den Gegendruck
noch erhöhen muß, um den Korb schneller zum Stehen zu bringen. Alle diese Schwankungen
der Belastung sind vom Maschinisten dauernd nachzuregeln. Die Anordnung eines Regeldrosselventils
oder Regeldrosselschiebers in der Überströmleitung gleicht zwar Belastungsschwankungen
und dadurch bedingte Geschwindigkeitsänderungen des Versatzgutes in gewissem Umfange
selbsttätig aus. Die Geschwindigkeitsänderungen der Fördermaschine bedingen bei
gleichbleibender Drosselventileinstellung eine Änderung des Dampfdruckes in der
Frischdampfleitung, somit eine Änderung der Bremskraft. Diese Änderung der Bremskraft
ist proportional der Änderung der Lastgeschwindigkeit, so daß sich, allerdings mit
einer gewissen Phasenverschiebung, gegebenenfalls periodisch, die Maschinen- bzw.
Lastgeschwindigkeit der Sollgeschwindigkeit selbsttätig angleicht. In der Praxis
wird jedoch infolge des nur periodischen und phasenverschobenen Ausgleiches
ein ungleichmäßiger Lauf der Maschine beobachtet, der zum Schlagen sowohl des Oberseiles
als auch des Unterseiles führen kann. Hierdurch können in ungünstig gelegenen Fällen
Schachteinbauten zerstört und sogar ein Reißen des Unterseiles herbeigeführt werden.
Tatsächlich hängt bei dem bei der bekannten Vorrichtung in der Verbindungsleitung
zwischen Druckraum der Frischdampfleitung und dem Abdampfstutzen vorhandenen einfachen
Drosselventil der Druckunterschied vor und hinter der Drosselstelle von den Absolutwerten
des Druckes bzw. von deren Schwankungen ab.
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Ferner kommt es in der Frischdampfleitung, die beim Öffnen der Einlaßventile
dem Arbeitszylinderraum zugeschaltet wird, zu überlagerten Druckschwingungen, die
eine ständige Verzögerung und Beschleunigung der Fördermaschine und des Versatzgutes
bedingen und somit zu Belastungsschwankungen im Seil und zu einem Schwingen des
gesamten Fördersystems führen können. Dadurch können Seile benachbarter Trums ineinanderschlagen
und Zerstörungen in der Schachtanlage eintreten. Nur wenn nach dem Zuschalten der
Frischdampfleitung zum Arbeitszylinderraum im Gesamtkompressionsraum über dem Arbeitsmaschinenkolbenweg
der Druck annähernd konstant gehalten und Druckschwingungen dadurch unterdrückt
werden, sind diese Nachteile vermeidbar.
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Durch den Erfindungsgegenstand sollen diese Druckschwingungen, die
im Frischdampfstutzen bzw. im Gesamtkomp.ressionsraum beim Zuschalten dieses Frischdampfstutzens
an dem Kompressionsraum der Arbeitszylinder, abhängig von der Kolbenbewegung der
als Kompressor arbeitenden Fördermaschine entstehen können, automatisch kompensiert
und der jeweils vom Einhängehändel, entsprechend der Versatzlast und deren gewünschten
Senkgeschwindigkeit eingestellte bzw. vorgewählte Gegendruck auf konstante Höhe
eingeregelt werden.
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Durch die Erfindung soll demnach die Aufgabe gelöst werden, bei einer
Vorrichtung zum thermodynamischen Bremsen von Dampffördermaschinen mittels Umsteuerung
der Maschine und Schließen des Fahrschiebers, wobei der Druckraum der Fri.schdampfleitung
über eine Verbindungsleitung mit dem Abdampfstutzen in Verbindung steht und in dieser
ein nach der einzuhängenden Last einstellbares Ventil angeordnet ist, einen konstanten
Gegendruck aufrechtzuerhalten.
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Die Erfindung betrifft eine derartige Vorrichtung zum thermodynamischen
Bremsen von Dampffördermaschinen mittels Umsteuerung der Maschine und Schließen
des Fahrschiebers, wobei der Druckraum der Frischdampfleitung über eine Verbindungsleitung
mit dem Abdampfstutzen in Verbindung steht und in dieser ein nach der einzuhängenden
Last einstellbares Ventil angeordnet ist, und besteht darin, als Ventil in der Verbindungsleitung
ein an sich bekanntes, zweckmäßig durch einen Druckregler als Servosteuerorgan auf
einen entsprechend der angehängten Last vorzuwählenden Regeldruck einstellbares
Reduzierventil zu verwenden.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu
sehen, daß einerseits- durch den mittels des Servosteuerorgans einstellbaren konstanten
Gegendruck die Bremsleistung an die einzuhängenden Lasten und die gewünschten Senkgeschwindigkeiten
einfach
angepaßt werden kann und daß andererseits durch die Anordnung des Reduzierventils
in der Verbindungsleitung Druckschwankungen in der als Aufnehmer wirkenden Frischdampfleitung,
die vom periodischen Arbeiten der Fördermaschine als Kompressor herrühren, ausgeglichen
werden, was sich in einer gleichmäßigen Abbremsung somit in einer gleichmäßigen
Lastenförderung und Beanspruchung der in der Vorrichtung vorhandenen Teile auswirkt.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen im ganzen darin, daß die Fördermaschine
mit ganz gleichmäßiger Verzögerung oder ganz gleichmäßiger Gegenkraft läuft, so
daß ein einwandfreier Lauf sowohl des Oberseiles als auch des Unterseiles erreicht
wird. Der Maschinist hat wie bei den bekannten Ausführungen die Aufgabe, je nach
der einzuhängenden Last und der gewünschten Lastfördergeschwindigkeit das Überströmventil
auf einen bestimmten Bremswert (Druck-bzw. Drosselwert) vorzuwählen bzw. durch Verstellung
des Bremswertes die verzögernde Bremskraft zu erhöhen oder zu vermindern. Druckschwankungen,
die in dem Gesamtkompressionsraum infolge der periodischen Kolbenbewegung der Fördermaschine
entstehen können, werden jedoch durch das Reduzierventil von sich aus selbsttätig
kompensiert.
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Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel
darstellenden Zeichnung ausführlicher erläutert.
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Nach der Zeichnung wird der Treibdampf durch. die Dampfzuleitung i
über den Wasserahscheider 2 und die Leitung 5 dem Dampfzylinder 7 der Maschine zugeführt.
In der Leitung 5 ist ein Hauptabsperrschieber 3 und der Fahrschieber 4 angeordnet.
. Der aus dem Zylinder 7 durch die Auslaßvenfile p, ausströmende Dampf wird über
die Abdampfle:itung 9 in das Abdampfnetz geführt. Zwischen dem Fahrschieber 4 und
den Einlaßventilen 6 des Zylinders 7 mündet in die Leitung 5 eine Verbindungsleitung
io, die andererseits an die Abdampfleitung 9 angeschlossen ist. In dieser Verbindungsleitung
io ist ein einstellbares Reduzierventil i i vorgesehen, das durch einen Handhebel
12, der auch Einhängehändel genannt wird, gesteuert werden kann.
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Bei Beginn des Förderzuges, durch den Lasten eingehängt werden sollen,
ist das Reduzierv entil i i in der Verbindungsleitung io geschlossen. Der Maschinist
nimmt, wie beim normalen Betrieb, die Bremse von der Maschine, öffnet den Fahrschieber
4 und gibt Treibdampf über die Leitung 5 und die Einlaßventile 6 in den Zylinder
7. Sobald die laschine die gewünschte Geschwindigkeit erreicht hat, oder besser
kurz vorher, schließt der Maschinist den Fahrschieber 4 und stellt die Steuerung
des Zylinders auf Gegendampf. Gleichzeitig wird das Einhängehändel 12 auf Einhängen
gestellt, so daß sich das Ventil i i bei auftretendem Druck öffnet. Durch die einzuhängenden
Lasten wird aus der Abdampfleitung 9 Abdampf über den Zylinder 7 in die Leitung
5 zurückgepumpt und darin verdichtet. Das einstellbare Reduzierventil i i öffnet
entsprechend dem durch das Einhängehändel z. B. auf 2, 3, 5 oder io und mehr atü,
je nach der Versatzlast und der gewünschten Senkgeschwindigkeit vorgewähltem Druck,
und dieser Druck wird durch das Reduzierventil, unabhängig von der Arbeitskolbengeschwindigkeit,
konstant gehalten. Entsprechend dem durch das Reduzierventil konstant eingeregelten
Druck sind auch die negativen Diagramme und damit die hemmende Wirkung auf die Maschine
und die Versatzlast konstant.
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Das Reduzierventil ii kann in jeder beliebigen Form ausgebildet sein.
Zweckmäßig wird ihm eine Servosteuereinrichtung vorgeschaltet, so daß der gewünschte
Druck durch den Maschinisten entsprechend den einzuhängenden Lasten leicht vorgewählt
werden kann.