EP0402518B1 - Hängseil-Überwachungseinrichtung - Google Patents

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EP0402518B1
EP0402518B1 EP19890111017 EP89111017A EP0402518B1 EP 0402518 B1 EP0402518 B1 EP 0402518B1 EP 19890111017 EP19890111017 EP 19890111017 EP 89111017 A EP89111017 A EP 89111017A EP 0402518 B1 EP0402518 B1 EP 0402518B1
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EP
European Patent Office
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monitoring device
current
cable monitoring
comparator
limit
Prior art date
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EP19890111017
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English (en)
French (fr)
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EP0402518A1 (de
Inventor
Bernd Dipl.-Ing. Diewald
Gustav-Adolf Quednau
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B5/00—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators
    • B66B5/02—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions
    • B66B5/12—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions in case of rope or cable slack
    • B66B5/125—Applications of checking, fault-correcting, or safety devices in elevators responsive to abnormal operating conditions in case of rope or cable slack electrical

Definitions

  • the invention relates to a hanging cable monitoring device for drum and bobbin conveyors in mining which have an electric drive motor, with means for detecting a load-dependent variable, a limit indicator and a comparator for comparing the load-dependent variable with the limit value.
  • a hanging rope monitoring device of the type specified at the outset in which by means of converters which convert a mechanical load into a corresponding electrical signal, a quantity corresponding to the load on the rope is determined and, after low-pass filtering, falls below a predetermined limit value is monitored.
  • the specified limit value or the electrical signal can be changed depending on the current conveying speed or conveying direction.
  • the object is achieved in that the torque-generating current component of the drive motor is detected as a load-dependent variable in the suspension cable monitoring device of the type mentioned at the outset, that the limit value transmitter is a limit current transmitter and that the comparator is a current-limit current comparator.
  • the monitoring of the rope condition is relocated to the carrier. This enables a special, fail-safe monitoring with good adaptation to the respective funding conditions.
  • An advantageous reduction in the response time can also be achieved.
  • the invention the advantageous monitoring of the torque-forming current component, relocates the monitoring of the cable condition to where the cable is moving.
  • a timing element in the current-limit current comparator compensates for fluctuations in cable force, the response time of which can advantageously be set. In this way, the respective operating conditions of the funding and the existing mass inertia can be taken into account.
  • Fig. 1 the force-displacement diagrams of a single drum machine in the acceleration and driving phase are separated from each other by the dotted line parallel to the force axis.
  • the dash-dotted line 3 in FIG. 1 denotes the force-displacement diagram for a conveyance with a maximum payload. The force resulting from the payload is of considerable negative magnitude.
  • the continuous line 2 shows the operation without a payload.
  • the basket and rope weight result in a negative magnitude of the force.
  • the broken line 1 shows the value of the force which occurs when a suspension rope condition occurs with a distance s traveled. The force curve then remains constant. The force is usually positive in the acceleration phase, while it becomes negative in the drive phase because the weight of the rope acts here.
  • the current-limit current comparator is designated 5. Its function is symbolically indicated, as is the function of the timing element 6. A signal 7 is emitted from the current-limit current comparator 5, which triggers a fault message and acts on a safety circuit that influences the carrier.
  • the signal 8 of the limit current transmitter 4 acts on the current-limit current comparator 5, as does the signal 9 for the adapted current, which is formed from the measured current 10 and a simulation signal 11 and 12.
  • the cable force signal 13, the torque-proportional signal 14 and the shaft depth signal 15 act on the limit current transmitter 4, which are formed from the directly measured variables 18, 19 with the aid of test and simulation variables 16 and 17 in FIGS. 20 and 21 for the torque size and the shaft depth will.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Hängseil-Überwachungseinrichtung für Trommel- und Bobinenfördermaschinen im Bergbau, die einen elektrischen Antriebsmotor aufweisen, mit Mitteln zum Erfassen einer lastabhängigen Größe, einem Grenzwertgeber und einem Vergleicher zum Vergleichen der lastabhängigen Größe mit dem Grenzwert.
  • Bei der Fahrt eines durch eine Fördermaschine bewegten Förderkorbes können Hindernisse im Schacht (Eis, Bühnen, verbogene Spurlatten usw.) dazu führen, daß der Förderkorb steckenbleibt. Wird das Steckenbleiben nicht sofort erkannt, so fördert die Fördermaschine weiter zusätzliches Seil in den Schacht. Da der Förderkorb steht, hängt es "schlaff" im Schacht. Dieser Zustand, der sich bei Trommel- und Bobinenanlagen ohne Unterseil einstellen kann, muß selbsttätig erkannt werden. Dies gilt insbesondere bei einem Betrieb mit automatischer Steuerung, bei dem es vorkommen kann, daß eine erhebliche Menge zusätzliches Seil in den Schacht gefördert wird. Dieses zusätzliche Seil kann im Schacht und am Förderkorb beträchtliche Schäden anrichten. Besonders große Schäden ergeben sich, wenn das Seil in das Fahrprofil einer zweiten Förderung im Schacht hineinragt oder wenn der Förderkorb nach einem Lösen abstürzt.
  • Zur Feststellung, ob das Hängseil straff oder schlaff ist, wurde bisher eine umfallende Seilaufhängung auf dem Förderkorb benutzt, die einen Fördermaschinenschalter betätigt. Die Signalübertragung von dem Schalter zur Fördermaschine erfolgt dabei über die Förderkorbtelefonieanlage. Die Benutzung der Förderkorbtelefonieanlage ist nicht störungssicher. Ebensowenig ist dies die umfallende Seilaufhängung.
  • Aus der EP-A-0 068 683 ist eine Hängseil-Überwachungseinrichtung der eingangs angegebenen Art bekannt, bei der mittels Wandlern, die eine mechanische Belastung in ein entsprechendes elektrisches Signal umwandeln, eine der Last an dem Seil entsprechende Größe ermittelt und nach Tiefpaßfilterung auf Unterschreiten eines vorgegebenen Grenzwertes überwacht wird. Der vorgegebene Grenzwert oder das elektrische Signal können in Abhängigkeit von der aktuellen Fördergeschwindigkeit oder Förderrichtung geändert werden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Hängseil-Überwachung anzugeben, die eine gut an die jeweiligen Förderbedingungen anpaßbare Überwachung des Seilverhaltens bei einer besonders kurzen Ansprechzeit ermöglicht.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei der Hängseil-Überwachungseinrichtung der eingangs genannten Art als lastabhängige Größe die momentenbildende Stromkomponente des Antriebsmotors erfaßt wird, daß der Grenzwertgeber ein Grenzstromgeber ist und daß der Vergleicher ein Strom-Grenzstrom-Vergleicher ist. Hierdurch erfolgt eine Verlegung der Überwachung des Seilzustandes an die Fördermaschine heran. So ist eine besondere störungssichere Überwachung mit guter Anpassung an die jeweiligen Förderbedingungen möglich. Auch eine vorteilhafte Verkürzung der Ansprechzeit kann erreicht werden. Durch die Erfindung, die vorteilhafte Überwachung der momentenbildenden Stromkomponente, wird die Überwachung des Seilzustandes dorthin verlegt, wo die Bewegung des Seiles erfolgt.
  • Ein Ausgleich von Seilkraftschwankungen erfolgt durch ein Zeitglied im Strom-Grenzstrom-Vergleicher, dessen Ansprechzeit vorteilhaft einstellbar ist. So kann auf die jeweiligen Betriebsverhältnisse der Förderung und die vorhandenen Massenträgheiten Rücksicht genommen werden.
  • Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung und in Verbindung mit den weiteren Unteransprüchen. Es zeigen:
    • Fig. 1 ein Kraft-Wegdiagramm bei verschiedenen Seilzuständen und
    • Fig. 2 ein Prinzipschaltbild.
  • In Fig. 1 sind die Kraft-Wegdiagramme einer Eintrommelmaschine in der Beschleunigungs- und Treibphase durch die punktierte, zur Kraftachse parallele Linie voneinander abgesetzt sind.
    Die strichpunktierte Linie 3 bezeichnet in Fig. 1 das Kraft-Wegdiagramm bei einer Förderung mit maximaler Nutzlast. Die sich durch die Nutzlast ergebende Kraft ist von erheblicher negativer Größe. Die durchgehende Linie 2 zeigt den Betrieb ohne Nutzlast, auch hier ergibt sich aus dem Korb- und Seilgewicht noch eine negative Größe der Kraft. Die gestrichelte Linie 1 zeigt den Wert der Kraft, der bei Auftreten eines Hängseilzustandes bei einem zurückgelegten Weg s auftritt. Der Kraftverlauf bleibt anschließend konstant. Hierbei ist die Kraft in der Beschleunigungsphase in der Regel positiv, während sie in der Treibphase negativ wird, da hier das Seilgewicht wirkt.
  • Es versteht sich, daß die gezeigten Linien nur beispielhafte Fälle wiedergeben, dazwischen können noch weitere Seilzustände liegen, die auch durch die neue Stromüberwachung erfaßt werden.
  • In Fig. 2 ist der Strom-Grenzstrom-Vergleicher mit 5 bezeichnet. Seine Funktion ist symbolisch angedeutet, ebenso die Funktion des Zeitgliedes 6. Von dem Strom-Grenzstrom-Vergleicher 5 geht ein Signal 7 aus, das eine Störungsmeldung auslöst und auf einen Sicherheitskreis wirkt, der die Fördermaschine beeinflußt.
  • Auf den Strom-Grenzstrom-Vergleicher 5 wirkt das Signal 8 des Grenzstrom-Gebers 4 ebenso wie das Signal 9 für den angepaßten Strom, das aus dem gemessenen Strom 10 und einem Simulationssignal 11 und 12 gebildet wird. Auf den Grenzstrom-Geber 4 wirken das Seilkraftsignal 13, das momentenproportionale Signal 14 und das Schachttiefensignal 15, die aus den direkt gemessenen Größen 18, 19 mit Hilfe von Prüf- und Simulationsgrößen 16 und 17 in 20 und 21 für die Momentengröße und die Schachttiefe gebildet werden.

Claims (5)

  1. Hängseil-Überwachungseinrichtung für Trommel- und Bobinenfördermaschinen im Bergbau, die einen elektrischen Antriebsmotor aufweisen, mit Mitteln zum Erfassen einer lastabhängigen Größe, einem Grenzwert-Geber (4) und einem Vergleicher (5) zum Vergleichen der lastabhängigen Größe mit dem Grenzwert, dadurch gekennzeichnet, daß als lastabhängige Größe die momentenbildende Stromkomponente des Antriebsmotors erfaßt wird, daß der Grenzwertgeber ein Grenzstrom-Geber (4) ist und daß der Vergleicher ein Strom-Grenzstrom-Vergleicher (5) ist.
  2. Hängseil-Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom-Grenzstrom-Vergleicher (5) ein Zeitglied (6) aufweist.
  3. Hängseil-Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strom-Grenzstrom-Vergleicher (5) einen Signalausgang (7) zu einer Sicherheitsschaltung aufweist.
  4. Hängseil-Überwachungseinrichtung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem Grenzstrom-Geber (4) Signale (13, 18, 19) für die Seilkraft, für die Beschleunigung und den Seilweg aufgeschaltet sind.
  5. Hängseil-Überwachungseinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß den Signalen (10, 18, 19) Simulationssignale (11, 16, 17) zur Anpassung an die Schacht- und Fördermaschinengegebenheiten aufgeschaltet sind.
EP19890111017 1989-06-16 1989-06-16 Hängseil-Überwachungseinrichtung Expired - Lifetime EP0402518B1 (de)

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ES89111017T ES2043962T3 (es) 1989-06-16 1989-06-16 Instalacion de supervision de cables de suspension.
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