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Selbsttätige Spannungsausgleichseinrichtung für die Förderseile einer
Mehrseilaufzugseinrichtung für Bergwerke Die vorliegende Erfindung bezieht sich
ausschließlich auf Aufzüge bzw. Förderanlagen, wie sie in Minenschächten benutzt
werden, wobei ein einzelner Förderkorb durch mehrere Seile oder Kabel getragen wird.
Bei diesem System können die Vielfachseile um eine einzelne vielrinnige Trommel
oder um mehrere Trommeln gewickelt werden, oder sie können um ein Reibungsantriebsrad
geschlungen werden, wie z. B. beim Koepe-System.
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Die Benutzung von Vielfachseilen bringt die Aufgabe mit sich, die
Zugkraft der einzelnen Seile zu vergleichmäßigen. Unterschiede in der mechanischen
Spannung können ihre Ursache haben in unbeabsichtigten Unterschieden im Seilzugdurchmesser
der Trommeln oder des Antriebsrades oder in unsymmetrischer Seilaufspulung, wenn
mehrere Lagen auf die Trommel gewickelt werden, oder in ungleicher Dehnung der Seile.
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Bei langen Windungen können kleine Fehler im Seilzugdurchmesser bei
der Herstellung oder durch ungleiche Abnutzung im Gebrauch eine Neigung der Seilenden
bei Vielfachaufzugsystemen zu einer Verschiebung um mehrere Fuß, d. h. in der Größenordnung
eines Meters, bewirken. Bei einem Trommelaufzug kann dies zu schwerwiegenden Fehlverteilungen
der Seilspannungen führen, jedoch ist auch im Falle von Reibungsaufzügen die Wirkung
von gleicher Bedeutung, da über den ganzen Windungsumfang ein übermäßiger Seilschlupf
auf den Haspelwindun-Oren auftritt, was eine ernsthafte und sich steigernde unterschiedliche
Reibungsabnutzung bewirkt.
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Es sind schon Vorrichtungen vorgeschlagen worden, um ungleiche Seillängen
auszugleichen, wie z. B. die in der britischen Patentschrift 664 686 beschriebene
Einrichtung. Hierbei sind zwei Hauptseilrollen mechanisch miteinander verbunden,
damit die Rollen in senkrechter Ebene abhängig von verschiedenen Seilspannungen
verschoben werden können. Der Nachteil einer solchen Einrichtung liegt darin, daß
der waagerechte Abstand zwischen den beiden Rollen sich verändert, wenn diese sich
auf- und abwärts bewegen, weil sie mit einem mechanischen Hebelsystem verbunden
sind, das beim Ansprechen Winkelbewegungen ausführt. Dies bedeutet, daß auch der
Abstand zwischen den Seilen sich jeweils verändert, dadurch eine unerwünschte Querbeschleunigung
eintreten und in tiefen Schächten, z. B. von 6000 Fuß (2000 Meter) dies zur Folge
haben könnte, daß die Seile durch peitschenartigen seitlichen Anstoß ausschwingen
und sich miteinander verschlingen.
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Erfindungsgemäß werden diese Nachteile dadurch vermieden, daß bei
einer selbsttätigen Spannungsausgleichseinrichtung für die Förderseile einer Mehrseilaufzugseinrichtung
für Bergwerke, bei welcher für jedes Seil eine Umlenkseilscheibe vorgesehen ist
und die Seile an einen einzelnen Förderkorb angeschlossen sind, wobei die Lager
der Umlenkseilscheiben so gegeneinander abgestützt sind, daß sie die im Sinne eines
Ausgleiches von Seilspannungsunterschieden ihre Höhenlage gegeneinander verändern,
die Abstützung der in festgelegten senkrechten Ebenen nur aufwärts und abwärts beweglichen
Lager jeder Umlenkseilscheibe gegen die Lager der übrigen Umlenkseilscheiben über
ein hydraulisches System erfolgt, durch welches die Seilrollen in festgelegten senkrechten
Ebenen nur aufwärts und abwärts bewegt werden. Vorzugsweise werden dabei die Seilrollenwellen
von Lagern getragen, die in Kreuzköpfen befestigt werden, welche einem gemeinsamen
hydraulischen System zugeordnet sind und sich in senkrechten Führungen bewegen,
so daß auch die mit ihnen verbundenen Haspelwellen sich nur senkrecht bewegen können.
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Durch wechselweises Heben und Senken der die Kreuzköpfe betätigenden
hydraulischen Druckkolben kann die gegenseitige Höhenlage der Umlenkscheiben in
senkrechter Richtung den Bedürfnissen entsprechend geändert werden, ohne daß der
waagerechte Abstand dadurch beeinflußt wird. Auf diese Weise erhalten die Seile
durch die Regelung keinen Queranstoß und arbeiten weitestgehend störungsfrei bzw.
ohne Flatterbewegungen.
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Zur besseren Erläuterung der Erfindung wird diese an Hand der Zeichnungen
an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Es zeigt
F i g. 1
eine perspektivische Ansicht des oberen Teiles eines Förderkopfgetriebes mit einer.
Spannungsausgleicheinrichtung gemäß der Erfindung und F i g. 2 einen Schnitt entlang
der Linie 2-2 der F i g. 1, teilweise weggebrochen.
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Jeder Haspel 3 trägt ein Seil 4, das an.einem gemeinsamen Förderkorb
verankert ist, und die Haspeln werden zwischen Seitenrahmen 5 getragen. Zusammen
bieten die Seitenrahmen 5 eine Plattform für Kolbenanordnungen 6, von denen jede
einen stationären Kolbenzylinder 7 und einen in dem Zylinder beweglichen Kolben
8 enthält.
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Wie in F i g. 1 dargestellt, sind die Seitenrahmen abwärts geschlitzt,
wie bei 9 gezeigt, und bilden dadurch Führungen für Kreuzköpfe 10 und Gehäuselager
für die Haspelwellen 11. Jeder Kreuzkopf ist an einem Verbindungsstab 12
angeschlossen, welcher nach oben austritt und mit dem oberen Ende des Kolbens 8
gekuppelt ist. Eine Bewegung des Kolbens aufwärts oder abwärts im Zylinder 7 wird
benutzt, um über die Verbindungsstäbe 12 eine ähnliche Bewegung auf die Haspel zu
übertragen.
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Die Zylinder der Kolbenanordnungen sind Teil eines geschlossenen Strömungssystems,
welches die Rohrleitung 14 einschließt, die die Zylinder miteinander verbindet.
Das System enthält ferner einen Ölbehälter 15, eine Rohrleitung 16, die in die Zuleitung
14 führt, eine Ergänzungspumpe 17 in der Rohrleitung 16 und eine Leckwasserrücklaufleitung
18. Bezugszeichen 19 bedeuten Luftauslaßventile oder Zapfhähne.
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Es ist Vorsorge getroffen, um das Verhalten jedes Seiles laufend zu
überwachen. Die dargestellten Mittel bestehen aus einer Kette 20, die jedem Seil
12 zugeordnet und über eine Laufrolle 21 geführt ist und ein Ausgleichsgewicht 22
trägt. Das Laufrad 21 ist auf einer Welle 23 befestigt, welche eine Anordnung, wie
z. B. einen Selsyn-Motor 24, -antreibt, der an einen Anzeiger 25 angeschlossen ist,
welcher eine unmittelbare Ablesung der relativen Seillänge ermöglicht. Die beiden
Anzeigehaspeln, eine für jedes Seil 4, sind im Blickfeld der Bedienungsperson des
Aufzugs angeordnet, so daß jederzeit der Zustand des Seiles zu erkennen ist.
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Zusätzlich sind Schutzmittel vorgesehen, um anzuzeigen und anzusprechen,
wenn die Dehnung irgendeines Seiles den festgelegten Wert überschreitet. Diese Mittel
enthalten ein Paar von Grenzschaltern 26, 27 für jede der Haspeln, die auf dem gleichen
Rahmen 5 befestigt sind. Manschetten bzw. Schaltnocken 24' sind auf den Stäben 12
vorgesehen, um die Schaltkontakte der Schalter 26, 27 zu betätigen, wenn die Haspelverschiebung
einen vorher festgelegten Höchstwert überschreitet.
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Die Betätigung des Schalters löst eine Warneinrichtung, z. B. eine
Sirene 29, aus.
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Der Pumpenmotor 30 wird durch Schaltmittel 31 im Behälter 15 gesteuert,
welche durch den Ölspiegel desselben betätigt werden. Wenn der Ölspiegel im Behälter
15 einen festgelegten oberen Wert überschreitet, z. B. durch die Rückkehr des Leckwassers
durch die Leitung 18, so wird die Ergänzungspumpe 17 wirksam, um die Verluste in
den Kolben wieder zu ersetzen. Die Pumpe ist eine Druckpumpe und wird durch die
Schalteinrichtung 31 zum Stillstand gebracht, wenn der Spiegel auf einen festgelegten
unteren Pegel abgesunken ist. Durch diese Mittel wird der in dem hydraulischen System,
bestehend aus den Kolbenanordnungen und der Leitung 14, enthaltene Ölvorrat genau
konstant gehalten.
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Wenn -im Betrieb die Spannung, z. B. in dem linken Seile, zu irgendeinem
Zeitpunkt diejenige im rechten Seil überschreiten sollte, so besteht für das linke
Seil die Neigung, den zugehörigen Kolben 8 im Zylinder 7 abwärts zu schieben. Gleichzeitig
bewirkt der ölftuß vom linken Zylinder in den rechten Zylinder ein Anheben des rechten
Kolbens, bis ein Gleichgewichtszustand der Spannungen erreicht wird. Dieser Seilausgleich
wird dauernd selbsttätig aufrechterhalten.
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Ein Vorteil der beschriebenen Einrichtung besteht darin, daß sie ein
brauchbares Mittel bietet, das die Nutzlast, die in dem Förderkorb gehoben wird,
genau zu messen und zu integrieren-gestattet. In den Zeichnungen bestehen die Mittel,
um dies zu erreichen, aus einer Zweigleitung 32 des hydraulischen Systems mit Anschluß
an ein Instrument 33, welches den Flüssigkeitsdruck in dem System mißt und unmittelbar
als Maß für die durch den Förderkorb angehobene Last registriert.
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Zur Vereinfachung der Darstellung sind nur zwei Haspeln gezeigt, jedoch
kann das System 3, 4 oder irgendeine Zahl von Seilhaspeln umfassen.
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Es bestehen noch weitere Ausführungsmöglichkei= ten, die sich in Einzelheiten
voneinander unterscheiden, aber nicht von dem Grundgedanken der Erfindung abweichen.