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Doppelseil-Schachtförderung für den Bergbau durch senkrechte Förderung
mit Entlastung durch Gegengewicht Die Erfindung bezieht sich auf eine Doppelseil-Schachtförderung
für den Bergbau, bei der die beiden Fördergestelle durch ein über das Antriebsmittel
geführtes Seil miteinander verbunden sind und für einen Gewichtsausgleich von jedem
Fördergestell ein Seil nach oben über eine im Fördergerüst gelagerte Umlenkseilscheibe
läuft.
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Bei einer derartigen vorbekannten Doppelseil-Schachtförderung ist
eine Unterseilanordnuxlg vorgesehen, bei der von jedem Förderkorb ein Unterseil
herabhängt, das mit seinem anderen Ende mit dem freien Ende des zugeordneten, über
eine Umlenkseilscheibe laufenden Seiles verbunden ist. Bei dieser vorbekannten Anordnung
braucht das Hilfsseil nur für die Belastung durch das Unterseil bemessen zu werden,
da die Schachtförderung nur mit Gewichtsausgleich durch Unterseil arbeitet.
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Man will also lediglich einen Ausgleich der Seilgewichte erzielen
und dabei vor allem verhindern, daß beim Verstecken der Antriebstrommeln eine Höhenlagenänderung
der Schleife des Unterseiles eintritt. Demgegenüber besteht die Aufgabe beim Gegenstand
der Erfindung hauptsächlich darin, durch günstige Seilbelastung den konstruktiven
Aufwand für die Fördermaschine .klein zu halten. Zu diesem Zweck trägt nach der
Erfindung jedes der
über eine Umlenkseilscheibe laufenden Seile
am freien Ende ein an sich bekanntes, im Schacht geführtes Gegengewicht für das
Fördergestell. Durch diese Maßnahmen ist es möglich, den Seildurchmesser für das
angetriebene Seil zu verringern. Daraus ergibt sich vor allem der Vorteil, daß die
Treibscheibe bzw. die Antriebstrommel sowie die Antriebsmaschine kleinere Abmessungen
erhalten können. Die Gegengewichte und Fördergestelle bzw. -gefäße können dabei
durch Unterseile miteinander verbunden sein. Es können aber auch nur die Fördergestelle
bzw. -gefäße durch ein Unterseil miteinander verbunden sein. Es ist weiterhin möglich,
für Oberseil, Unterseil und Gegengewichtsseil unterschiedliche Gewichte vorzusehen.
Die Seilscheiben der Gegengewichtsseile können mit den Seilscheiben der Förderseile
einen spitzen Winkel, vorzugsweise von q.5°, einschließen.
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In der Technik der Schachtförderung im lotrechten oder schrägen Schacht
ist es bekannt, mit Gegengewichten zu arbeiten. Bei eintrümiger Förderung hängt
an dem einen Seil das Fördergestell (Gestellförderung) oder Fördergefäß (Gefäßförderung)
und an dem anderen Seil das Gegengewicht; bei doppeltrümiger Förderung bilden die
beiden an den Förderseilen hängenden Gestelle oder Gefäße gegenseitig das Gegengewicht.
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Durch die Anordnung der Gegengewichte wird das Totgewicht, also das
Eigengewicht der Gestelle oder Gefäße einschließlich Seilanschluß, ausgeglichen.
Die Antriebsmaschine hat daher während der Fahrt im Schacht bei gleichmäßiger Geschwindigkeit
nur eine Kraft auszuüben, die durch die Größe der Nutzlast bestimmt ist.
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Da auch das Eigengewicht des Förderseiles auf seine Belastung wirkt,
wird bekanntlich durch Anordnung von Unterseilen auch ein Ausgleich der Seilgewichte
herbeigeführt.
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Die Größe des Gegengewichtes an dem einen Seilende bei eintrümiger
Förderung bestimmt sich aus dem Gewicht des Gestelles am anderen Seilende. Es ist
bekannt, daß in diesem Fall (z. B. bei Schrägaufzügen) die Größe des Gegengewichtes
durch das Gewicht des Fördergestelles zuzüglich der Hälfte der Nutzlast bestimmt
wird. Auf diese Weise wird bei eintrümiger Förderung erreicht, daß bei jedem Zug
das gleiche Übergewicht von der Antriebsmaschine gezogen werden muß.
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Die erforderliche Tragkraft des Förderseiles einer lotrechten Schachtförderung
wird durch sein eigenes Gewicht, das Eigengewicht des Fördergestelles oder -gefäßes,
den Seilanschluß und die Nutzlast, also durch das in der Höhe der Seilscheiben wirkende
Gesamtgewicht, bestimmt. Das Seilmetergewicht ist linear von dem gesamten Totgewicht
(ohne Seilgewicht) und der Nutzlast reziprok von der Seillänge abhängig. Bezeichnet
man mit G das Seilmetergewicht in kg, N die am Seil hängenden Totgewichte (ohne
Seilgewicht) in kg, H die Nutzlast in kg, s die Seillänge zwischen Seilscheiben
und Kopf des Gestelles im Schachttiefsten in m und T die Traglänge des Seiles, d.
h. diejenige Länge des Seiles, bei der es unter Berücksichtigung einer n-fachen
Sicherheit nur noch sich selbst trägt, so gilt die Gleichung
Die Traglänge T ist bestimmt durch die Gleichung
wenn KZ die Bruchfestigkeit des Seilmaterials in kg/qmm ist.
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Aus Gleichung (i) folgt, daß das Seilmetergewicht sehr schnell ansteigt,
je größer die Teufe H ist, insbesondere dann, wenn mit großen Nutzlasten gefahren
werden muß. Es sind sehr große Seildurchmesser erforderlich, die betriebliche Schwierigkeiten
zur Folge haben (z. B. erschwertes Auflegen eines neuen Seiles, Unmöglichkeit des
Anhängens der Seiltrommeln im Schacht usw.).
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Es sind bereits Vorschläge gemacht worden, den Nachteil der schweren
und dicken Förderseile dadurch zu umgehen, daß nicht ein, sondern zwei oder vier
Förderseile verwendet werden. Eine solche Mehrseilförderung macht es aber erforderlich,
daß die Fördermaschine zwei oder vier nebeneinanderliegende Antriebsscheiben und
Seilscheiben besitzen muß.
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Wenn auch durch die Mehrseilförderung erreicht wird, daß mit dünneren
Förderseilen gearbeitet werden kann, die kleinere Scheibendurchmesser ermöglichen,
so verlangt diese Maßnahme aber die Verwendung von Treibscheiben für die Fördermaschine.
Normale Fördertrommeln, auf denen das Förderseil auf- bzw. abgewickelt werden kann,
lassen sich nicht verwenden. Es ist daher auch nicht möglich, mit versteckbaren
Fördertrommeln zu arbeiten, wie dies notwendig wird, wenn von verschiedenen Teufen
gefördert werden muß. Die Mehrseilförderung hat also den Nachteil der Verhinderung
einer freien Gestaltung der Fördermaschine.
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Bei einem vorbekannten Vorschlag werden zwei eintrümige Förderungen
mit Gegengewichten nebeneinandergesetzt, so daß zwei Fördergestelle und zwei Gegengewichte
im Schacht hängen, wobei die beiden eintrümigen Förderungen durch die gemeinsame
Welle der Antriebsmaschine zu einer doppeltrümigen Förderung zusammengefaßt werden.
Um dabei zu vermeiden, daß sowohl für die beiden Fördergestelle als auch für die
beiden Gegengewichte besondere Führungen, also vier Führungen anzuordnen sind, läuft
bei diesem Vorschlag das Gegengewicht der einen Förderung in der Führung der Förderschale
der anderen Förderung, und umgekehrt. Bei dieser Maßnahme hängen also die Gegengewichte
an je einem Seil und die Fördergestelle ebenfalls je an einem Seil. Die Stärke der
beiden die Gestelle tragenden Förderseile wird daher durch die Größe des Eigengewichtes
eines jeden Gestelles und seiner Nutzlast bestimmt.
Im Gegensatz
hierzu hängen bei der erfindungsgemäßen Doppelseil-Schachtförderung die beiden Fördergestelle
der doppeltrümigen Anlage jeweils an zwei Seilen, d. h., die im Schacht zu hebenden
Lasten, bestehend aus ständiger Last des Gestelles und Nutzlast, werden von zwei
Seilen getragen (Doppelseilförderung). Das Charakteristische der Erfindung liegt
darin, daß das eine der beiden Förderseile über die Antriebstrommel oder über die
Treibscheibe der Fördermaschine läuft, während die beiden verbleibenden Seile gesondert
über Seilscheiben laufen, um an ihrem anderen Ende die im Schacht geführten Gegengewichte
zu tragen. Der weitere Unterschied liegt darin, daß bei dem vorbekannten Vorschlag
das mit dem ganzen Gewicht von Fördergestell und Nutzlast belastete Förderseil über
die Antriebstrommel läuft und daß nur das Gegengewicht ausgleichend wirkt, während
bei der Anlage nach der Erfindung nur ein Förderseil über die Antriebstrommel läuft,
und daß eine Entlastung des Förderseiles durch das Gegengewichtsseil erreicht ist.
Demzufolge können beim Gegenstand der Erfindung Förderseile mit kleineren Durchmessern
verwendet werden. Die Folge davon ist, daß auch kleinere Durchmesser für die Antriebstrommel
verwendet werden können und daher die Anlagekosten für die Fördermaschine kleiner
sind. Auch der von der Fördermaschine aufzubringende Seilzug (Seilbruchlast) ist
bei der erfindungsgemäßen Anlage kleiner als unter gleichen Betriebsverhältnissen
beim vorgenannten früheren Vorschlag, ein Umstand, der sich verbilligend auf die
Kosten des Fördergerüstes auswirkt.
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Die Erfindung ist in der Zeichnung rein schematisch dargestellt, und
es stellt dar Fig. i das Schema der erfindungsgemäßen Anlage bei Verwendung von
Unterseilen der beiden Zusatz-Gegengewichtsseile, Fig. 2 das Schema gemäß Fig. i
bei Verwendung eines Unterseiles für die Förderseile und Fig. 3 die Schachtscheibe
für die Schemata nach Fig. i und 2.
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Über die Antriebstrommel i und die beiden Seilscheiben 2 und 3 laufen
die beiden Förderseile 4 und 5. Am oberschlägigen Seil 4 hängt das Fördergestell
6 mit den leeren Wagen 7. Am unterschlägigen Seil 5 hängt das Fördergestell 8 mit
den gefüllten Wagen 9. Es sind zusätzliche (besondere) Seilscheiben io und i i vorgesehen,
über die Seile 12 Und 13 geführt sind, an denen ihrerseits die Gegengewichte 14
und 15 befestigt sind. Gemäß Fig. i ist zwischen dein Gestell 6 und dem Gegengewicht
15 das Unterseil 16 und zwischen dem Gestell 8 und dem Gegengewicht 14 das untere
Seil 17 angeschlossen. Gemäß Fig.2 fehlen die Gegengewichtsunterseile; dafür ist
das Gestellunterseil 18 vorgesehen.
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Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird, wie aus den Fig. i und
2 ersichtlich ist, erreicht, daß einerseits das Gewicht des Gestelles 8 mit den
gefüllten Förderwagen 9 sowohl vom Förderseil 5 als auch vom Gegengewichtsseil 12
und andererseits das Gewicht des Gestelles 6 mit den leeren Förderwagen 7 sowohl
vom Förderseil 4 als auch dem Gegengewichtsseil 13 getragen wird.
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Wird das Gewicht der Seile 12 und 5 gleich dem Gewicht des Seiles
17 und das Gewicht der Seile 4 und 13 gleich dem Gewicht des Seiles 16 gewählt,
so sind die Seilgewichte beim Beginn des Förderzuges ausgeglichen. Das Seil 12 übt
daher eine auf das Gestell 8 wirkende Zugkraft aus, die von der Größe des Gegengewichtes
14 abhängig ist.
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Hat jedes Gegengewicht 14 bzw. 15 das Gewicht der halben Nutzlast,
so hat die Fördermaschine nur die Kraft zum Heben der halben Nutzlast aufzubringen.
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Gemäß Fig.3 können die Gegengewichtsseilscheiben io und i i mit den
Förderseilscheiben 2 und 3 einen solchen spitzen Winkel a einschließen, daß die
Gegengewichte 14 und 15 in einem freien Abschnitt der Schachtscheibe i9 untergebracht
werden bzw. fahren können.