EP3176122A1 - Verfahren zum ansteuern einer fördermaschine, fördermaschine sowie steuervorrichtung zum ansteuern eines antriebs einer fördermaschine - Google Patents

Verfahren zum ansteuern einer fördermaschine, fördermaschine sowie steuervorrichtung zum ansteuern eines antriebs einer fördermaschine Download PDF

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EP3176122A1
EP3176122A1 EP15197467.2A EP15197467A EP3176122A1 EP 3176122 A1 EP3176122 A1 EP 3176122A1 EP 15197467 A EP15197467 A EP 15197467A EP 3176122 A1 EP3176122 A1 EP 3176122A1
Authority
EP
European Patent Office
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carrier
rope
drive
unloading
conveyor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP15197467.2A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Norbert Becker
Roland Gebhard
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Family has litigation
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Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP15197467.2A priority Critical patent/EP3176122A1/de
Priority to CN201680070349.XA priority patent/CN108290717B/zh
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Priority to PL16797768T priority patent/PL3365262T3/pl
Priority to LT16797768T priority patent/LT3365262T/lt
Priority to RU2018120354A priority patent/RU2700906C1/ru
Priority to RSP20191304 priority patent/RS59438B1/sr
Priority to CA3006961A priority patent/CA3006961C/en
Priority to PCT/EP2016/076500 priority patent/WO2017092959A1/de
Priority to AU2016363478A priority patent/AU2016363478B2/en
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Priority to ZA2018/03558A priority patent/ZA201803558B/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B1/00—Control systems of elevators in general
    • B66B1/34—Details, e.g. call counting devices, data transmission from car to control system, devices giving information to the control system
    • B66B1/36—Means for stopping the cars, cages, or skips at predetermined levels
    • B66B1/40—Means for stopping the cars, cages, or skips at predetermined levels and for correct levelling at landings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66B—ELEVATORS; ESCALATORS OR MOVING WALKWAYS
    • B66B17/00—Hoistway equipment
    • B66B17/14—Applications of loading and unloading equipment
    • B66B17/26—Applications of loading and unloading equipment for loading or unloading mining-hoist skips

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a carrier, in particular for a shaft conveyor system, comprising a drive with an associated control device, a cable carrier, at least one hoisting rope and at least one conveying vessel arranged on the hoisting rope for the vertical transport of conveyed goods.
  • the invention further relates to a carrier and a control device for driving the drive of a carrier.
  • Such a carrier goes for example from the DE 10 2004 058 757 A1 out.
  • a shaft conveyor system which has a motor associated with a pulley, which leads a conveyor rope for funding. Furthermore, the shaft conveyor system is equipped with at least one pulse counter, which derived from the rotational movement determines a current path value and a current speed value of the conveyor. Furthermore, the shaft conveyor system is controlled and / or monitored by means of an electrical automation system, wherein the automation system for operation has a digital speed controller for calculating setpoints for a control of the motor.
  • Conveyor rope lengths have a number of disadvantages.
  • the bucket and thus the hoisting rope begin to swing vertically.
  • the bucket during loading moves downwards away from the optimal loading position.
  • Secondary effects also occur: a swinging hoisting rope has a negative effect on the speed and torque control of the drive and the service life of the hoisting rope can be negatively affected. Due to the vertical vibrations, it may be necessary to extend the crosstalk or reduce the acceleration to minimize wear of the mechanism or to avoid damage. In addition, additional horizontal vibrations can occur while driving in the shaft. With regard to the loading and unloading process, it also applies that if the bucket is outside the optimum position, the material may fall past the bucket into the hoistway.
  • the invention is therefore based on the object to ensure a height compensation of a delivery vessel during loading and unloading of the delivery containers of a carrier.
  • the object is achieved by a method for driving a carrier, in particular for a shaft conveyor, comprising a drive with an associated control device, a cable carrier, at least one hoisting rope and at least one arranged on the hoist conveyor vessel for the vertical transport of conveyed, wherein during loading or Unloading the at least one bucket of the drive remains switched on and to compensate for a change in the length of the feed rope, a rotation angle of the cable carrier is continuously adjusted based on a predetermined rotation angle course.
  • a carrier in particular for a shaft conveyor, comprising a drive with a control device suitable for carrying out such a method.
  • control device for controlling a drive of a carrier, in particular for a shaft conveyor system, suitable for carrying out such a method.
  • the invention is based on the consideration that a vertical offset of a bucket relative to the loading position due to the elongation of the hoisting rope can be compensated by the bucket is moved at the appropriate speed in the direction of the drive.
  • the bucket can be moved away from the drive, since the hoisting rope contracts again due to the ever decreasing load.
  • a manipulated variable for the control of the carrier while a rotation angle, or a speed setpoint of the cable carrier is set so that the delivery cable length is varied by the rotation of the cable carrier.
  • the bucket remains in its optimal loading position and does not stimulate vertical vibration.
  • the drive or a converter of the carrier machine remains switched on during the loading or unloading process.
  • a mechanical brake device is not applied, so that wear of the brake elements is avoided.
  • dead times resulting from the imposition and release of the braking device are avoided, and the duration of the delivery cycle is reduced.
  • the rotation angle course of the cable carrier required for this compensation process is predetermined and deposited.
  • a speed setpoint curve is stored on the basis of which a desired torque profile is calculated, which is imposed on the drive during the loading or unloading process.
  • the drive in turn controls the cable carrier with respect to a change in the angle of rotation.
  • the method is characterized in particular by precise setpoints and easy retrofitting and calibration.
  • Another advantage is that the target torque (holding torque) is built up relatively slowly. The torque build-up takes place evenly within 20 to 30 seconds (for comparison, the torque build-up when opening the brake device is i.d.R. in about 200 msec). As a result, the shock load for both the electrical system (transformer, inverter, motor) and for the mechanical components of the carrier is lower.
  • the rotational angle profile is determined by first a braking device of the carrier is actuated in the loading or unloading of the at least one bucket a change in the feed rope length is measured and from the rotation angle curve is calculated for the cable carrier.
  • the vertical bucket offset by the drive in the context of a controlled movement without the installation of additional sensors that measure the actual values of the carrier compensated. This method is applicable to most carriers, since the loading process is usually always the same and the loading is approximately linear.
  • the measurement of the change in the length of the conveyor takes place during installation or maintenance work. It is thus not a continuous determination of the offset of the vessels required, but the balancing Angle of rotation is determined directly and indirectly, ie as such or other associated with him characteristics and parameters, for example, once during commissioning of the carrier and deposited. At a later date during maintenance and repair work on the carrier, the data obtained can be recalibrated.
  • a first measured value for the change of the feed rope length during loading of the at least one conveying vessel is measured, then a second measured value for the change of the feed rope length during unloading of the at least one conveying vessel is measured and in case of deviations between
  • the mean value of both fair values is determined as a change in the length of the conveyor rope to be compensated.
  • the carrier has at least two delivery vessels and the compensation of the change in the delivery rope length is carried out for all delivery vessels.
  • the carrier has at least two delivery vessels and the compensation of the change in the delivery rope length is carried out for all delivery vessels.
  • the carrier has two delivery vessels and the loading of one of the delivery vessels and the unloading of the other delivery vessel take place simultaneously.
  • the carrier 2 for a shaft conveyor.
  • the carrier has a drive 4, which is controlled by a control device 6.
  • the carrier 2 in the embodiment shown also comprises a cable carrier 8, which is driven by the drive 4, and a conveyor rope 10 with two conveying vessels 12, 14 for the vertical transport of not shown here in detail conveyed material, e.g. Coal or ore.
  • the transport vessels 12, 14 can also be used to transport people.
  • the carrier 2 is in this case suitable for the transport of goods between 200 m and 4000 m in a shaft not shown in detail.
  • the conveying vessels 12, 14 are usually alternately loaded in the shaft at a lower holding point H 2 , conveyed upwards and unloaded at a higher holding point H 1. Up to 80 t are loaded or unloaded at about 1 t / sec.
  • the cable carrier 8 is rotated by the drive 4 still switched on during the unloading process so that the conveying vessel 12 moves away from the conveyor vessel 12 at the same speed with which the conveying vessel 12 moves "upwards" Cable carrier 8 is shut down.
  • the drive 4 remains active during loading or unloading.
  • a braking device, not shown here, of the carrier 2 is not actuated.
  • the control device 6 acts on the drive 4 continuously with a predetermined setpoint torque, which causes a rotation of the cable carrier 8.
  • the movement of the cable carrier 8 is illustrated in the figure by the angle ⁇ .
  • the rotation of the cable carrier 8 by the angle ⁇ causes the delivery vessel 12 always remains in the same vertical position H 1 during unloading despite the ever-shortening conveyor rope 10.
  • the rope elongation on the side of the loading vessel 14 to be loaded is compensated for by moving the conveying vessel 14 at the appropriate speed in the direction of the cable carrier 8 while the drive 4 is still active.
  • the result of this compensation movement of the cable carrier 8 is that the conveying vessel 14 also remains in the same vertical position H 2 during the entire loading process.
  • both conveying vessels 12, 14 are loaded or unloaded in parallel, therefore, a rotation of the Seilongs 8 by the angle ⁇ sufficient to simultaneously compensate for the changes in the originallyseilbine on both sides of the cable carrier 8.
  • the nominal torque will possibly change its direction during this process.
  • the hoisting rope 10 expands by about 1 meter per 1000 m rope length.
  • the loading takes about 0.5 to 1 sec per ton.
  • the carrier 2 is moved at a speed of about 0.05 m / sec for about 20 seconds.
  • the drive 4 is actuated alternately in order to compensate for the respective vertical displacement of the conveying vessel which is currently in use.
  • both the elongation and the relaxation of the hoisting rope 10 with respect to a bucket 12, 14 is measured, it may happen that due to the different height H 1 , H 2 of the bucket during loading and unloading the extension and the relaxation of the hoisting rope differ from each other. Therefore, in particular a first measured value for changing the length of the conveyor rope during loading is measured, then a second measured value for changing the length of the conveyor rope during unloading is measured and if there are deviations between the two measured values, the mean value of both measured values is formed and considered as the value to be compensated.
  • the required for the compensation of the change in the length of the hoisting rope 10 rotation angle ⁇ is determined once or at longer intervals of several hundred hours of operation and deposited for the normal operation of the conveyor 2 in the form of parameters for Wegereglung the carrier 2.
  • the required for the compensation of the change in the length of the hoisting rope 10 rotation angle ⁇ is determined once or at longer intervals of several hundred hours of operation and deposited for the normal operation of the conveyor 2 in the form of parameters for Wegereglung the carrier 2.
  • a speed setpoint curve path over time
  • Due to the speed setpoint curve the course of the setpoint torque for the drive 4 is calculated by the control device 6, which is imposed on the drive 4 during operation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)
  • Control Of Conveyors (AREA)
  • Cage And Drive Apparatuses For Elevators (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Fördermaschine (2), insbesondere für eine Schachtförderanlage, umfassend einen Antrieb (4) mit einer zugeordneten Steuervorrichtung (6), einen Seilträger (8), mindestens ein Förderseil (10) und mindestens ein am Förderseil (10) angeordnetes Fördergefäß (12, 14) zur vertikalen Beförderung von Fördergut. Während des Beladens des Fördergefäßes (12, 14) dehnt sich das Förderseil (10) aufgrund der Gewichtszunahme des Fördergefäßes (12, 14). Beim Entladen des Fördergefäßes (12, 14) zieht sich das Förderseil (10) wieder zusammen. Um einen Höhenausgleich beim Beladen und Entladen des mindestens einen Fördergefäßes zu gewährleisten, bleibt während des Beladens oder Entladens der Antrieb (4) eingeschaltet und zur Kompensation einer Änderung der Förderseillänge ein Drehwinkel (±) des Seilträgers (8) auf Grundlage eines vorbestimmten Drehwinkelverlaufs kontinuierlich angepasst wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ansteuern einer Fördermaschine, insbesondere für eine Schachtförderanlage, umfassend einen Antrieb mit einer zugeordneten Steuervorrichtung, einen Seilträger, mindestens ein Förderseil und mindestens ein am Förderseil angeordnetes Fördergefäß zur vertikalen Beförderung von Fördergut. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Fördermaschine sowie eine Steuervorrichtung zum Ansteuern des Antriebs einer Fördermaschine.
  • Eine derartige Fördermaschine geht z.B. aus der DE 10 2004 058 757 A1 hervor. In diesem Stand der Technik ist eine Schachtförderanlage beschrieben, die eine mit einem Motor in Verbindung stehende Seilscheibe aufweist, welche ein Förderseil für Fördermittel führt. Weiterhin ist die Schachtförderanlage mit mindestens einem Impulszähler ausgestattet, welcher abgeleitet aus der Drehbewegung einen aktuellen Wegwert und einen aktuellen Geschwindigkeitswert des Fördermittels ermittelt. Des Weiteren ist die Schachtförderanlage mittels eines elektrischen Automatisierungssystems gesteuert und/oder überwacht, wobei das Automatisierungssystem für den Betrieb einen digitalen Fahrtregler zur Berechnung von Sollwerten für eine Regelung des Motors aufweist.
  • Bei Fördermaschinen für den Bergbau besteht allgemein das Problem, dass während des Beladens eines Fördergefäßes das Förderseil sich aufgrund der Gewichtszunahme des Fördergefäßes teilweise bis zu 1,5 m oder mehr dehnt. Dieser Wert ist abhängig von der Förderseillänge, der Zuladung und der Anzahl der Förderseile. Grundsätzlich ist es Ziel aller Hersteller von Fördermaschinen die Ladezeit so kurz wie möglich zu halten. Daher findet die Dehnung des Förderseils im Betrieb der Förderanlage innerhalb eines Zeitraums von wenigen Sekunden statt. Beim Entladen des Fördergefäßes, aufgrund des reduzierten Gewichts, zieht sich das Förderseil innerhalb kurzer Zeit dann wieder zusammen.
  • Das Förderseillängen zieht eine Reihe von Nachteilen nach sich. Das Fördergefäß und damit das Förderseil beginnen vertikal zu schwingen. Darüber hinaus bewegt sich das Fördergefäß beim Beladevorgang nach unten weg aus der optimalen Ladeposition. Es treten zudem Sekundäreffekte auf: Ein schwingendes Förderseil hat negative Auswirkung auf die Geschwindigkeits- und Momentenregelung des Antriebs und die Lebensdauer des Förderseils kann negativ beeinflusst werden. Wegen der vertikalen Schwingungen kann es notwendig sein Schleichwege zu verlängern oder die Beschleunigung zu reduzieren, um Verschleiß der Mechanik zu minimieren oder Beschädigungen zu vermeiden. Zudem können zusätzlich horizontale Schwingungen während der Fahrt im Schacht auftreten. In Bezug auf den Belade- und Entladevorgang gilt zudem, dass wenn das Fördergefäß sich außerhalb der optimalen Position befindet, das Material am Fördergefäß vorbei in den Schacht fallen kann.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Höhenausgleich eines Fördergefäßes beim Beladen und Entladen der Fördergefäße einer Fördermaschine zu gewährleisten.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zum Ansteuern einer Fördermaschine, insbesondere für eine Schachtförderanlage, umfassend einen Antrieb mit einer zugeordneten Steuervorrichtung, einen Seilträger, mindestens ein Förderseil und mindestens ein am Förderseil angeordnetes Fördergefäß zur vertikalen Beförderung von Fördergut, wobei während des Beladens oder Entladens des mindestens einen Fördergefäßes der Antrieb eingeschaltet bleibt und zur Kompensation einer Änderung der Förderseillänge ein Drehwinkel des Seilträgers auf Grundlage eines vorbestimmten Drehwinkelverlaufs kontinuierlich angepasst wird.
  • Die Aufgabe wird weiterhin erfindungsgemäß gelöst durch eine Fördermaschine, insbesondere für eine Schachtförderanlage, umfassend einen Antrieb mit einer Steuervorrichtung geeignet für die Durchführung eines solchen Verfahrens.
  • Die Aufgabe wird schließlich erfindungsgemäß gelöst durch eine Steuervorrichtung zum Ansteuern eines Antriebs einer Fördermaschine, insbesondere für eine Schachtförderanlage, geeignet für die Durchführung eines solchen Verfahrens.
  • Die in Bezug auf das Verfahren nachstehend angeführten Vorteile und bevorzugten Ausgestaltungen lassen sich sinngemäß auf den Antrieb und die Steuervorrichtung übertragen.
  • Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass ein vertikaler Versatz eines Fördergefäßes gegenüber der Ladeposition aufgrund der Dehnung des Förderseils kompensiert werden kann, indem das Fördergefäß mit der entsprechenden Geschwindigkeit in Richtung auf den Antrieb zu bewegt wird. Beim Entladen des Fördergefäßes kann umgekehrt das Fördergefäß weg vom Antrieb bewegt werden, da das Förderseil aufgrund der immer kleiner werdenden Last sich wieder zusammenzieht. Als Stellgröße für die Steuerung der Fördermaschine wird dabei ein Drehwinkel, bzw. ein Geschwindigkeitssollwert des Seilträgers vorgegeben, so dass durch die Drehung des Seilträgers die Förderseillänge variiert wird. Dadurch bleibt das Fördergefäß in seiner optimalen Lade-Position und regt keine vertikale Schwingung an.
  • Um dies zu ermöglichen, bleibt während des Belade- oder Entladevorgangs der Antrieb bzw. ein Umrichter der Fördermaschine eingeschalten. Insbesondere wird eine mechanische Bremsvorrichtung nicht aufgelegt, so dass ein Verschleiß der Bremselemente vermieden wird. Somit werden auch Totzeiten, die durch das Auferlegen und Freigeben der Bremsvorrichtung entstehen, vermieden und die Dauer des Förderzyklus wird verringert.
  • Der für diesen Ausgleichsvorgang erforderliche Drehwinkelverlauf des Seilträgers ist dabei vorbestimmt und hinterlegt. Insbesondere ist eine Geschwindigkeitssollwertkurve hinterlegt, auf deren Basis ein Sollmomentverlauf berechnet wird, der dem Antrieb während des Belade- oder Entladevorgangs auferlegt wird. Der Antrieb seinerseits steuert den Seilträger im Hinblick auf eine Änderung des Drehwinkels an.
  • Dadurch, dass der Ausgleich der Förderseildehnung steuerungstechnisch erfolgt, zeichnet sich das Verfahren insbesondere durch präzise Sollwerte und eine einfache Nachrüstbarkeit und Kalibrierung aus. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Soll-Drehmoment (Haltemoment) relativ langsam aufgebaut wird. Der Momentenaufbau erfolgt gleichmäßig innerhalb von 20 bis 30 Sekunden (zum Vergleich, der Momentenaufbau beim Öffnen der Bremsvorrichtung erfolgt i.d.R. in ca. 200 msek). Dadurch ist die Stoßbelastung sowohl für das elektrische System (Trafo, Umrichter, Motor) als auch für die mechanischen Komponenten der Fördermaschine geringer.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird der Drehwinkelverlauf ermittelt, indem zunächst eine Bremsvorrichtung der Fördermaschine betätigt wird in beim Beladen oder Entladen des mindestens einen Fördergefäßes eine Änderung der Förderseillänge gemessen wird und daraus der Drehwinkelverlauf für den Seilträger berechnet wird. Dabei wird der vertikale Fördergefäßversatz durch den Antrieb im Rahmen einer gesteuerten Bewegung ohne die Installation weiterer Sensoren, die Ist-Werte der Fördermaschine messen, ausgeglichen. Dieses Verfahren ist anwendbar bei den meisten Fördermaschinen, da der Beladevorgang in der Regel immer gleich ist und die Beladung in etwa linear abläuft.
  • Im Hinblick auf eine Vereinfachung des Verfahrens und eine Zeitersparnis erfolgt die Messung der Änderung der Förderseillänge im Rahmen von Installations- oder Wartungsarbeiten. Es ist somit keine kontinuierliche Bestimmung des Versatzes der Fördergefäße erforderlich, sondern der ausgleichende Drehwinkelverlauf wird direkt oder indirekt, d.h. als solcher oder andere mit ihm zusammenhängenden Kenngrößen und Parameter, beispielsweise einmalig bei der Inbetriebnahme der Fördermaschine ermittelt und hinterlegt. Zu einem späteren Zeitpunkt bei Wartungs- und Reparaturarbeiten an der Fördermaschine können die ermittelten Daten erneut kalibriert werden.
  • Es kann vorkommen, dass aufgrund der unterschiedlichen Höhe des Fördergefäßes beim Beladen und beim Entladen an diesen Positionen die Verlängerung und die Entspannung des Förderseils voneinander abweichen. Im Hinblick auf eine optimale Kompensation dieser unterschiedlichen zu kompensierenden Längen wird vorzugsweise ein erster Messwert für die Änderung der Förderseillänge beim Beladen des mindestens einen Fördergefäßes gemessen, anschließend wird ein zweiter Messwert für die Änderung der Förderseillänge beim Entladen des mindestens einen Fördergefäßes gemessen und bei Abweichungen zwischen den beiden Messewerten wird der Mittelwert beider Messewerte als zu kompensierende Änderung der Förderseillänge festgelegt.
  • Zweckdienlicherweise weist die Fördermaschine mindestens zwei Fördergefäße auf und die Kompensation der Änderung der Förderseillänge wird für alle Fördergefäße durchgeführt. Somit wird ein besonders sicherer und effizienter Betrieb der Fördermaschine gewährleistet.
  • Bevorzugt weist die Fördermaschine zwei Fördergefäße auf und das Beladen eines der Fördergefäße und das Entladen des anderen Fördergefäßes erfolgen gleichzeitig. Hierdurch entsteht ein besonders vorteilhafter Synergieeffekt, bei dem durch eine einzige Kompensationsbewegung des Antriebs sowohl der Verlängerung des Förderseils auf der Seite des zu beladenen Fördergefäßes als auch dem Zusammenziehen des Förderseils auf der Seite des zu entladenen Fördergefäßes entgegengewirkt wird.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand einer Zeichnung näher erläutert. Hierin zeigt die einzige Figur stark vereinfacht eine Fördermaschine 2 für eine Schachtförderanlage. Die Fördermaschine weist einen Antrieb 4 auf, der von einer Steuervorrichtung 6 angesteuert wird. Die Fördermaschine 2 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel zudem einen Seilträger 8, der vom Antrieb 4 angetrieben wird, sowie ein Förderseil 10 mit zwei Fördergefäßen 12, 14 zur vertikalen Beförderung von hier nicht näher gezeigtem Fördergut, z.B. Kohle oder Erz. Die Fördergefäße 12, 14 können jedoch auch zur Beförderung von Personen eingesetzt werden.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist lediglich ein Förderseil veranschaulicht. Jedoch können mehrere Förderseile zur Aufhängung des jeweiligen Fördergefäßes 12, 14 verwendet werden.
  • Die Fördermaschine 2 ist hierbei für die Beförderung von Fördergut zwischen 200 m und 4000 m in einem nicht näher gezeigten Schacht geeignet. Die Fördergefäße 12, 14 werden im Betrieb im Regelfall an einem tieferen Haltepunkt H2 im Schacht abwechselnd beladen, nach oben befördert und an einem höheren Haltepunkt H1 entladen Dabei werden bis zu 80 t mit ca. 1 t/sek beladen oder entladen.
  • In der Figur ist die Situation dargestellt, bei der das Fördergefäß 12 auf der linken Seite der Fördermaschine 2 entladen wird und das Fördergefäß 14 auf der rechten Seite gleichzeitig beladen wird. Durch das Entladen des Fördergefäßes 12 reduziert sich das Gewicht auf dieser Seite des Seilträgers 8, so dass die auf das Förderseil 10 einwirkenden Kräfte graduell geringer werden und das Förderseil 10 sich zusammenzieht, so dass das Fördergefäß 12 vertikal in eine höhere Position, dargestellt durch punktierte Linien, gelangen würde. Dies ist in der Figur durch eine entspannte Feder im Bereich des Förderseils 10 oberhalb des Fördergefäßes 12 angedeutet.
  • Auf der rechten Seite des Seilträgers 8 erfolgt beim gleichzeitigen Beladen des Fördergefäßes 14 ein ähnlicher Vorgang, jedoch in der entgegengesetzten Richtung. Durch das stetig zunehmende Gewicht im Fördergefäß 14 wirkt auf das Förderseil 10 eine immer größer werdende Kraft nach unten, so dass das Förderseil 10 sich dehnt, symbolisch dargestellt durch eine gespannte Feder. Je nach Förderseillänge und Gewicht des Förderguts kann sich ein Förderseil 10 bis zu 1,5 m dehnen. Ohne eine äußere Einwirkung würde dabei das Fördergefäß 14 eine tiefere Position annehmen, welche in der Figur mit punktierten Linien gezeigt ist.
  • Um der Änderung der Förderseillänge beim Entladen des Fördergefäßes 12 entgegenzuwirken, wird der Seilträger 8 durch den beim Entladevorgang noch eingeschalteten Antrieb 4 so gedreht, dass mit der gleichen Geschwindigkeit, mit der das Fördergefäß 12 sich "nach oben" bewegt, das Fördergefäß 12 weg vom Seilträger 8 heruntergefahren wird. Hierzu bleibt der Antrieb 4 während des Beladens oder Entladens aktiv. Insbesondere wird eine hier nicht näher gezeigte Bremsvorrichtung der Fördermaschine 2 nicht betätigt. Die Steuervorrichtung 6 beaufschlagt den Antrieb 4 kontinuierlich mit einem vorbestimmten Soll-Drehmoment, welches eine Drehung des Seilträgers 8 herbeiführt. Die Bewegung des Seilträgers 8 ist in der Figur durch den Winkel α veranschaulicht. Die Rotation des Seilträgers 8 um den Winkel α führt dazu, dass während des Entladens trotz des immer kürzer werdenden Förderseils 10 das Fördergefäß 12 stets in der gleichen vertikalen Position H1 bleibt.
  • Die Seillängung auf der Seite des zu beladenden Fördergefäßes 14 wird kompensiert, indem bei noch aktivem Antrieb 4 das Fördergefäß 14 mit der entsprechenden Geschwindigkeit in Richtung auf den Seilträger 8 zu bewegt wird. Das Ergebnis dieser Ausgleichbewegung des Seilträgers 8 ist, dass das Fördergefäß 14 ebenfalls während des gesamten Beladevorgangs in der gleichen vertikalen Position H2 bleibt.
  • Im gezeigten Ausführungsbeispiel werden beide Fördergefäße 12, 14 parallel ent- bzw. beladen, daher ist eine Drehung des Seilträgers 8 um den Winkel α ausreichend, um gleichzeitig die Änderungen der Förderseillänge auf beiden Seiten des Seilträgers 8 zu kompensieren. Das Soll-Drehmoment wird dabei während dieses Vorgangs ggf. seine Richtung ändern.
  • Im Durchschnitt dehnt sich das Förderseil 10 um ca. 1 Meter pro 1000 m Seillänge. Die Beladung dauert etwa 0,5 bis 1 Sek pro Tonne. Somit wird sich die Fördermaschine 2 mit einer Geschwindigkeit von etwa 0,05 m/sek für etwa 20 Sekunden bewegt.
  • Wenn die Fördermaschine 2 mehrere Fördergefäße 12, 14 umfasst und das Beladen oder Entladen nicht zeitgleich erfolgt, dann wird der Antrieb 4 alternierend angesteuert, um den jeweiligen vertikalen Versatz des Fördergefäßes, welcher gerade im Einsatz ist, zu kompensieren. Das gleiche gilt für eine Fördermaschine 2 mit nur einem Fördergefäß und einem Gegengewicht: entsprechend der Position H1, H2 des Fördergefäßes wird die Drehrichtung des Seilträgers 8 geändert.
  • Wenn sowohl die Dehnung als auch die Entspannung des Förderseils 10 in Bezug auf ein Fördergefäß 12, 14 gemessen wird, kann es passieren, dass aufgrund der unterschiedlichen Höhe H1, H2 des Fördergefäßes beim Beladen und beim Entladen die Verlängerung und die Entspannung des Förderseils voneinander abweichen. Daher wird insbesondere ein erster Messwert für die Änderung der Förderseillänge beim Beladen gemessen, anschließend wird ein zweiter Messwert für die Änderung der Förderseillänge beim Entladen gemessen und bei Abweichungen zwischen den beiden Messewerten wird der Mittelwert beider Messwerte gebildet und als auszugleichender Wert betrachtet.
  • Der für die Kompensation der Änderung in der Länge des Förderseils 10 erforderliche Drehwinkel α wird einmalig oder in größeren Zeitabständen von mehreren Hundert Betriebsstunden bestimmt und für den Normallbetrieb der Förderanlage 2 in Form von Parameter für eine Wegereglung der Fördermaschine 2 hinterlegt. Hierzu wird zunächst die Dehnung des Förderseils 10 gemessen. Die Messung kann beim Beladevorgang erfolgen. Ergänzend oder alternativ kann das Zusammenziehen des Förderseils 10 beim Entladevorgang gemessen werden. Aufgrund der Informationen über die Dehnung des Förderseils 10 über die Belade- und/oder Entladezeit wird im gezeigten Ausführungsbeispiel eine Geschwindigkeitssollwertkurve (Weg über die Zeit) ermittelt, welche die Grundlage für die Antriebssteuerung im Betrieb der Fördermaschine 2 bildet. Aufgrund der Geschwindigkeitssollwertkurve wird von der Steuervorrichtung 6 der Verlauf des Soll-Drehmoments für den Antrieb 4 berechnet, welcher im Betrieb auf den Antrieb 4 auferlegt wird.
  • Durch die gleich bleibende Position der Fördergefäße 12, 14 werden insbesondere keine vertikalen Schwingungen induziert, entsprechend erfolgt ein schwingungsfreies Anfahren der Fördermaschine 2 zum Beginn des jeweils nächsten Fahrzyklus. Auch die Seilbelastungen werden geringer. Zudem hat das beschriebene Verfahren eine Steigerung der Produktivität zur Folge, da die Totzeiten wegen dem Einschalten und Lösen der mechanischen Bremsvorrichtung entfallen und ein schnelles Anfahren möglich ist.

Claims (8)

  1. Verfahren zum Ansteuern einer Fördermaschine (2), insbesondere für eine Schachtförderanlage, umfassend einen Antrieb (4) mit einer zugeordneten Steuervorrichtung (6), einen Seilträger (8), mindestens ein Förderseil (10) und mindestens ein am Förderseil (10) angeordnetes Fördergefäß (12, 14) zur vertikalen Beförderung von Fördergut,
    dadurch gekennzeichnet, dass während des Beladens oder Entladens des mindestens einen Fördergefäßes (12, 14) der Antrieb (4) eingeschaltet bleibt und zur Kompensation einer Änderung der Förderseillänge ein Drehwinkel (α) des Seilträgers (8) auf Grundlage eines vorbestimmten Drehwinkelverlaufs kontinuierlich angepasst wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, dass der Drehwinkelverlauf ermittelt wird, indem zunächst eine Bremsvorrichtung der Fördermaschine (2) betätigt wird und beim Beladen oder Entladen des mindestens einen Fördergefäßes (12, 14) eine Änderung der Förderseillänge gemessen wird und daraus der Drehwinkelverlauf für den Seilträger (8) berechnet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Messung der Änderung der Förderseillänge im Rahmen von Installations- oder Wartungsarbeiten erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, dass ein erster Messwert für die Änderung der Förderseillänge beim Beladen des mindestens einen Fördergefäßes (12, 14) gemessen wird, ein zweiter Messwert für die Änderung der Förderseillänge beim Entladen des mindestens einen Fördergefäßes gemessen wird und bei Abweichungen zwischen den beiden Messewerten der Mittelwert beider Messewerte als zu kompensierende Änderung der Förderseillänge festgelegt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermaschine (2) mindestens zwei Fördergefäße (12, 14) aufweist und die Kompensation der Änderung der Förderseillänge für alle Fördergefäße (12, 14) durchgeführt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, dass die Fördermaschine (2) zwei Fördergefäße (12, 14) aufweist und das Beladen eines der Fördergefäße (12, 14) und das Entladen des anderen Fördergefäßes (12, 14) gleichzeitig erfolgen.
  7. Fördermaschine (2), insbesondere für eine Schachtförderanlage, umfassend einen Antrieb (4) mit einer Steuervorrichtung (6) geeignet für die Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
  8. Steuervorrichtung (6) zum Ansteuern eines Antriebs (4) einer Fördermaschine (2), insbesondere für eine Schachtförderanlage, geeignet für die Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
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