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Schrapperhaspel Schrapperhäspel sind in verschiedenen Ausführungsformen
bekannt. Sie bestehen im allgemeinen aus zwei Seiltrommeln, auf welchen die Enden
des Schrapperseiles aufgewickelt sind und die über geeignete Kupplungen von einem
Motor wahlweise angetrieben werden können. Neben Häspel mit direkt wirkenden Reibungskupplungen,
wie z. B. Schlingenband- oder Scheibenkupplungen, sind insbesondere Schrapperhäspel
mit Planetenradkupplungen bekannt. Ein wesentlicher Bestandteil dieser Planetenradkupplungen
sind die Bremseinrichtungen, mit deren Hilfe die innenverzahnten Hohlbänder der
Planetengetriebe festgehalten und die Trommeln wechselweise eingekuppelt werden.
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Bei den bekannten Ausführungsformen bestehen diese den Hohlrädern
der Planetenradkupplungen zugeordneten Bremseinrichtungen aus Reibungsbremsen in
Form von Backen-, Band- oder Scheibenbremsen. Reibungsbremsen dieser Art besitzen
mehrere Nachteile. Die während der Schlupfperiode beim Anfahren der Trommeln auftretende
starke Erwärmung der Bremsflächen an den Hohlrädern kann infolge der konstruktiv
bedingten Bauart der Kupplung ohne kostspielige Sondermaßnahmen nicht schnell genug
abgeführt werden. Dies trifft insbesondere bei Schrapperanlagen im Untertagebergbau
zu, die gewöhnlich in Betriebspunkten mit hohen Umgebungstemperaturen eingesetzt
sind. Diese Wärmestauungen, die sich über das gesamte Planetengetriebe ausbreiten,
verursachen bei angestrengtem Betrieb ein Auslaufen der Schmiermittel und damit
erhöhten Verschleiß oder gar Betriebsstörungen. Außerdem kann das dadurch zu dünnflüssig
gewordene Schmiermittel bei unsachgemäßer Wartung des Haspels auf die Bremsfläche
der Kupplungen gelangen und somit die Bremswirkung bzw. die Leistungsfähigkeit des
Schrappers herabsetzen. Außerdem unterliegen alle bekannten Reibungsbremsen einem
starken Verschleiß und erfordern daher eine sorgfältige Überwachung. Sie müssen
deshalb in verhältnismäßig kurzen Abständen überholt werden. Auch läßt die durch
Reibungsbremsen erreichte Regelbarkeit der Planetenradkupplungen an Feinfühligkeit
zu wünschen übrig. Schließlich muß bei der herkömmlichen Bauweise der Schrapperhäspel
mit Planetenkupplungen und Reibungsbremsen jede Trommel mit einer zusätzlichen,
sogenannten Schlaffseilbremse ausgerüstet sein, die naturgemäß ebenfalls eine Reibungsbremse
darstellt. Diese Schlaffseilbremse hat die Aufgabe, das vom vorlaufenden Schrappgefäß
von der betreffenden Trommel abgewickelte Leerseil ständig straff zu spannen und
nach Beendigung des Schrappzuges die Trommel festzuhalten, da diese infolge ihrer
Massenträgheit zu viel Seil abspulen würde. Auch die Bremse, die, obschon mit geringer
Kraft, während der ganzen Dauer des Schrappzuges aufliegt, verschleißt nach verhältnismäßig
kurzer Zeit und bildet bei Unterlassen der Wartung eine Störungsquelle.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Bremseinrichtung eines
Schrapperhaspels mit Planetenradgetriebesoauszubilden, daßeine Reibwirkung beim
Bremsvorgang nicht auftritt, im Ergebnis also während der Schlupfperiode beim Anlaufen
der Trommeln keine Reibungswärme entsteht und Verschleißerscheinungen praktisch
vermieden werden.
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Die Erfindung betrifft einen Schrapperhaspel mit über Planetenradkupplungen
angetriebenen Seiltrommeln und den Hohlrädern der Planetenradkupplungen zugeordneten
Bremseinrichtungen.
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Die Erfindung besteht darin, daß die Bremseinrichtungen von über Getriebe
von .den Hohlrädern angetriebene Hydraulikpumpen gebildet werden, die jeweils in
einem Hydraulikkreislauf mit Steuerschieber angeordnet sind. Wird in einem der Hydraulikkreisläufe
der Steuerschieber geschlossen oder gedrosselt, se erhöht sich infolge des steigenden
Pumpendruckes das zum Antrieb der Pumpe erforderliche Drehmoment, was rückwirkend
eine Bremskraft für das Hohlrad der Planetenradkupplung zur Folge hat.
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Im einzelnen kann die Erfindung auf verschiedene Weise verwirklicht
werden. So kann das Getriebe zwischen Hohlrad und Hydraulikpumpe in Anpassung an
die gegebenen Verhältnisse im übersetzungsverhältnis ins Schnelle oder ins Langsame
verschieden ausgelegt werden.
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In bevorzugter Ausführungsform besteht das Getriebe allerdings jeweils
aus einem auf der Pumpenantriebswelle sitzenden Ritzel. Dabei sind die Außen-
Flächen
der Hohlräder als Verzahnung ausgebildet, mit der die Ritzel kämmen. Wird mit einem
Steuerschieber gearbeitet, der nur über eine Auf- und Zustellung verfügt, so ist
zweckmäßig in jedem Hydraulikkreislauf ein Drosselventil vorgesehen, mittels welchem
der Kreislauf bei offenem Steuerschieber gedrosselt werden und auf diese Weise die
vom schlaffen Schrapperseil angetriebene Haspeltrommel an Stelle einer Schlaffseilbremse
abgebremst werden kann.
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Zweckmäßig sind die Steuerschieber und die Drosselventile durch je
ein Überdruckventil überbrückt.
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In vorteilhafter Ausführungsform ist ein gemeinsamer Hydraulikbehälter
vorgesehen, an welchen die einzelnen Hydraulikkreisläufe angeschlossen sind.
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In weiterer Ausbildung sieht die Erfindung für die Steuerschieber
ein Druckregelventil vor, mittels welchem der Pumpendruck nach Wunsch eingestellt
werden kann und das zur Fernbedienung beispielsweise als elektrohydraulisches Druckregelventil
ausgebildet sein kann.
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Die durch die Erfindung erreichten Vorteile bestehen darin, daß keine
Reibungsbremsen mit den schon erwähnten Nachteilen mehr erforderlich sind, und zwar
weder als Kupplungsbremsen noch als Schlaffseilbremsen. Die beim Anfahren des Haspels
oder der Winde vernichtete Energie wird nicht mehr in Reibungswärme umgesetzt, die
infolgedessen auch nicht die Planetengetriebe ungünstig beeinflussen kann. Die noch
entstehende Wärme wird durch das Hydrauliksystem einwandfrei mittels des entsprechend
bemessenen Behälters für die Hydraulikflüssigkeit abgeführt. Die erfindungsgemäße
Kupplung ist weitgehend wartungsfrei, da die Hydraulikpumpen nur während der verhältnismäßig
kurzen Anfahrzeit mit vollem Druck arbeiten, während sie im Leerlauf fast drucklos
umlaufen und während des Schrappzuges stillstehen. Die Steuerschieber können durch
elektrohydraulische Druckregelventile ersetzt werden, so daß der erfindungsgemäße
Haspel in einfacher Weise für Fernbedienung eingerichtet werden kann.
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Ausbildung gemäß
der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt in schematischer Darstellung
einen erfindungsgemäßen Schrapperhaspel.
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Die vom Elektromotor 1 über das Vorgelege 2 angetriebene Haspelwelle
3 treibt über die Sonnenräder 4 und 4 a die Planetenräder 5 und
5 a und damit die Hohlräder 6 und 6a an. Die somit umlaufenden Hohlräder
6 und 6a treiben über die Ritzet 8 und 8a die beiden Hydraulikpumpen 9 und 9a an.
Die beiden Seiltrommeln 7 und 7a stehen still, solange die beiden Steuerschieber
12 und 12a in geöffneter Stellung stehen. In der Figur ist nur der Schieber 12a
in geöffneter Stellung gezeichnet.
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In dieser Betriebsstellung fördern die umlaufendem Pumpen 9 und 9a
über die Saugleitungen 10 und 10a aus dem Flüssigkeitsbehälter
15 die Hydraulikflüssigkeit über die Druckleitung 11 und 11 a und über die
geöffneten Schieber praktisch drucklos wieder in den Behälter 1:5 zurück. Zum Vorziehen
des Schrappgefäßes z. $. über die Trommel 7 wird der Steuerschieber 12 langsam geschlossen.
Der Förderstrom der Pumpe 9 wird somit gesperrt, so daß sich in der zwischen Pumpe
9 und Steuerschieber 12 sowie dem überdruckventil 14 befindlichen Druckleitung 11
ein dem jeweils erforderliehen Drehmoment der Trommel entsprechender Druck aufbaut.
Hierdurch wird die Pumpe 9 bis zum Stillstand gebremst, die damit über das Ritzel8
das Hohlrad 6 festhält. Während dieses Vorganges beginnt sich die Trommel 7 zu drehen,
die im Augenblick des Stillstandes des Hohlrades 6 ihre Nenndrehzahl erreicht hat.
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Das überdruckventi114 ist einstellbar und kann auf einen dem Kippmoment
des Schrappermotors 1 angepaßten Druck eingestellt werden. Sobald durch erhöhte
Widerstände in der Schrapperbahn verursachte größere Zugkräfte auftreten als das
Kippmoment des Motors hergibt, öffnet sich das überdruckventil 14, so daß sich die
Pumpe 9 wieder in Bewegung setzt und dadurch das Drehmoment der Trommel ? wieder
auf das zulässige Maß zurückgeführt wird.
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Indem Augenblick, in dem der Steuerschieber 12 geschlossen wurde und
die Trommel 7 sich zu drehen beginnt, wird die Trommel 7a durch das hinter dem Schrappgefäß
befindliche Leerseil in umgekehrter Drehrichtung angetrieben. Dadurch wird das der
Trommel 7a zugeordnete Hohlrad 6a und die damit in Verbindung stehende Pumpe 9a
auf die doppelte Drehzahl gebracht. Die Pumpe 9 a fördert auch weiterhin über Saugleitung
10 a und Druckleitung 11a über den auch jetzt geöffneten Schieber 12a das öl in
den Flüssigkeitsbehälter 15. Mit Hilfe des einstellbaren Drosselventils 13
a kann der Pumpendruck hierbei so reguliert werden, daß die Trommel 7 a ein für
das Straffziehen des Leerseiles erforderliches Gegenmoment .erhält.
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Zum Rücklauf des Sehrappgefäßes wird nun der Steuerschieber 12a geschlossen
und gleichzeitig der Schieber 12 geöffnet. Infolgedessen werden jetzt die Bewegungsverhältnisse
.der beiden Trommeln 7 und 7a in der vorbeschriebenen Weise umgekehrt.
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Das vorerwähnte Leerseil hinter .dem Schrappgefäß wird über eine am
Ende der Schrapperbahn eingebaute Urnlenkrolle geführt. In gewissen Abständen muß
diese Umlenkrolle dem Abbaufortschritt entsprechend versetzt werden. Zu diesem Zweck
rnuß es möglich sein, von beiden Trommeln gleichzeitig das Seil in der entsprechenden
Länge abzuziehen. In der vorstehend beschriebenen Anordnung werden zu diesem Zweck
die beiden Schieber 12 und 12a geöffnet, nachdem der Elektromotor 1 abgeschaltet
worden ist.
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Im übrigen besteht die Möglichkeit, daß man mit der während der Anfahr-
bzw. Sehlupfperiode auftretenden Leistung der Pumpen 9 und 9a einen zusätzlichen
in der Figur nicht dargestellten Hydraulikmotor speist, der den Elektromotor 1 unterstützt.