Steuerung des Antriebsmotors eines Antriebswagens einer Flur- oder Hängebahn, insbesondere für den Bergbau

Abstract

 Eine Steuerung des Antriebsmotors (13) eines Antriebswagens einer Flur- oder Hängebahn, insbesondere für den Bergbau, ist in einer Kupplungsstange (10) angeordnet, die den Antriebswagen mit dem nächsten angetriebenen Wagen verbindet. Die Kupplungsstange (10) besteht aus einer an den Antriebs­wagen angekuppelten Stange (17) und einem an den nächsten ange­triebenen Wagen angekuppelten länglichen Gehäuse (19), in dem die Stange (17) längsverschieblich gelagert und nach beiden Seiten durch Federn (24) abgestützt ist. In dem Gehäuse (19) ist eine die Energiezu­fuhr zu dem Antriebsmotor (13) bemessende Einrichtung (36) angeordnet. Eine Betätigungseinrichtung (34) für diese ist an der Stange angeordnet und dieser gegenüber durch eine Stelleinrichtung (28-33) verschiebbar. Die Betätigungseinrichtung (34) arbeitet durch Verschiebung gegenüber der Einrichtung (36), derart, daß die relative Stellung zwischen beiden die Richtung und das Ausmaß der Energiezufuhr bestimmt.
Durch die Stelleinrichtung (28-33) wird die willkürliche Steuerung be­wirkt. Dieser wird eine automatische Steuerung überlagert durch Längs­verschiebung der Stange (17) gegenüber dem Gehäuse (19). Diese auto­matsiche Steuerung reagiert auf Änderung der Zug- bzw. Druckkraft und gleicht sie derart aus, daß die Motordrehzahl gleich bleibt.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Steuerung des Antriebsmotors eines Antriebs­wagens einer Flur- oder Hängebahn, insbesondere für den Bergbau, der durch eine Kupplung mit angetriebenen Wagen verbunden ist.

[0002] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Steuern des Antriebs­motors, d.h. der Geschwindigkeit des Antriebswagens, zu erleichtern.

[0003] Gemäß der Erfindung ist zu diesem Zweck vorgesehen, daß zusätzlich zur willkürlichen Steuerung die an der Kupplung übertragene Trieb­kraft als Steuergröße benutzt ist derart, daß eine Vergrößerung der Triebkraft die Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor erhöht und eine Ver­kleinerung sie vermindert.
Erhöht sich an einem Anstieg oder einem steileren Anstieg die zwischen dem Antriebswagen und den angetriebenen Wagen auftretende Zug- oder Schubkraft, so verhindert die vorgesehene zusätzliche Steuerung den da­mit normalerweise verbundenen Geschwindigkeitsabfall. Man kann es so einrichten, daß sie ihn mildert, aber auch - und vorzugsweise - so, daß sie ihn ganz aufhebt. Umgekehrt, bei Verminderung der Steigung, gilt Entsprechendes. Bemühungen um Ausgleich durch die willkürliche Steuerung können entfallen.
Um die Erfindung vollständig auszuschöpfen, wird man sie auch in den negativen Bereich hinein anwenden. D.h., man wird ferner eine an der Kupplung auftretende Bremskraft als Steuergröße benutzen derart, daß sie die Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor umkehrt und eine Vergröße­rung der Bremskraft die Energiezufuhr erhöht und eine Verkleinerung sie vermindert.
Dann ist die Abschwächung bzw. die Aufhebung des Einflusses von Steigung und Gefälle auf die Geschwindigkeit vollständig. Die vollständige Aufhebung der Auswirkung von Gefälle bedeutet auch den nicht unerheblichen Vorteil, daß überall ein Stillstand ohne Ein­satz von Bremsen möglich ist, nämlich mit einen Hangabtrieb jeweils ausgleichender Gegenkraft des Antriebsmotors.

[0004] Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist ein, vorzugsweise gegen­über dem Antriebswagen und gegenüber dem nächsten, angetriebenen Wagen selbständiges, Kupplungsglied zwei aus einer Neutralstellung heraus in zwei Richtungen gegen eine Federkraft relativ zueinander bewegbare Teile auf, von denen das eine mit dem Antriebswagen und das andere mit dem nächsten, angetriebenen Wagen verbunden ist, und an dem einen Teil ist eine die Energiezufuhr für den ziehenden und für den schiebenden Antrieb bemessene Einrichtung und an dem anderen Teil ist eine Betätigungseinrichtung für diese angeordnet; die ge­nannte Einrichtung und die Betätigungseinrichtung sind derart ange­ordnet, daß die relative Stellung der beiden genannten Teile zueinander die Richtung und das Ausmaß der Energiezufuhr mitbestimmt, wobei die willkürliche Steuergröße eingegeben ist über eine die genannte Ein­richtung an dem einen Teil und/oder die genannte Betätigungseinrich­tung an dem anderen Teil parallel zu deren gegenseitiger Relativbe­wegung verlagernde Stelleinrichtung.
Dies stellt eine einfache und zweckmäßige, rein mechanische Verwirk­lichung dar. Das Kupplungsglied kann als eine kurze Verbindungsstange auch an vorhandenen Bahnen eingesetzt werden. Man könnte es aller­ dings auch auch in den Antriebswagen integrieren.

[0005] Weiter im einzelnen wird als vorteilhafte und zweckmäßige Ausge­staltung vorgeschlagen, daß die genannten beiden Teile eine Stange und ein längliches Gehäuse sind, in dem die Stange längsverschieb­lich gelagert und nach beiden Seiten durch Federn abgestützt ist; die genannte Einrichtung ist in dem Gehäuse angeordnet und die Be­tätigungseinrichtung ist durch die Stelleinrichtung an der Stange ver­schiebbar.

[0006] Die Betätigungseinrichtung kann einfach eine Kurvenführung sein und die genannte Einrichtung kann einen dementsprechenden, durch die Kurvenführung zurückgedrückten Stößel aufweisen.

[0007] Weiter im einzelnen wird in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die genannte Einrichtung eine zweifache, für den ziehenden und für den schiebenden Antrieb, ist und die Kurvenführung dementsprechend zwei symmetrische Kurvenäste aufweist.

[0008] Dies ist insbesondere zweckmäßig für den Fall eines hydraulischen oder penumatischen oder eines Drehzahl geregelten Antriebsmotors, in dem dann die genannte Einrichtung zwei Ventile in den Energiezufuhrleitungen des Antriebsmotors für dessen beide Drehrichtungen aufweist.

[0009] Schließlich besteht eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung darin, daß die Stelleinrichtung zwei gegeneinander gerichtete Stellglieder aufweist, die aus der gleichen Energiequelle beaufschlagt sind und zu einem Steuergerät führende Austrittsleitungen mit in dem Steuergerät angeordneten, von Hand einstellbaren Drosselgliedern auf­weisen.
Diese Verwirklichung der Stelleinrichtung ist vor allem im Falle des pneumatischen Antriebs zweckmäßig. Sie kann hier vorteilhaft in einem Zusammenspiel mit der Druckluftführung zum Antriebsmotor einge­richtet werden.

[0010] Die Zeichnung gibt ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.

Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus einer Hängebahn in Seitenansicht,

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1 im Längsschnitt zusammen mit einem pneumatischen Schaltbild.

[0011] Eine einschienige Hängebahn 1 ist mit Ketten 2 in einer nicht näher dargestellten Weise aufgehängt, beispielsweise an den Bögen eines Steckenausbaues.

[0012] Die Schiene setzt sich in ihrem Querschnitt zusammen aus zwei U-Profilen, die an ihrem Rücken mit einem Abstand verbunden sind. Im Zwischen­raum zwischen den Rücken sind an den Stoßstellen der Schienenschüsse Verbindungselemente 3 und 4 angeordnet.

[0013] Ein Antriebswagen 5 und zwei angetriebene Wagen 6 laufen mit Lauf­rädern 7 auf den unteren Schenkeln 8 der U-Profile. Gegenüber den senkrechten Abschnitten der U-Profile sind sie mit Seitenführungs­rädern 9 versehen. Untereinander verbunden sind sie mit Kupplungs­stangen 10 und 11.
Die angetriebenen Wagen 6 weisen Hebezeuge 12 zum Transportieren von Lasten auf. Der Antriebswagen 5 ist mit einem Druckluftmotor 13 ver­sehen, der über ein Getriebe 14 ein Zahnrad 15 treibt. Dieses greift in eine unten zwischen den U-Profilen entlang der gesamten Hängebahn verlaufende sogenannte Stockkette 16.

[0014] Die Druckluftzufuhr zu dem Druckluftmotor 13 ist über die Kupplungs­stange 10 geführt und wird dort wie folgt gesteuert:

[0015] Die Kupplungsstange 10 setzt sich zusammen aus einer Stange 17, die mittels einer Öse 18 an den Antriebswagen 5 angekuppelt ist, und einem rohrförmigen Gehäuse 19, an das in einer Öse 20 der erste ange­triebene Wagen 16 angekuppelt ist. Die Stange 17 ist in zwei Quer­wänden 21 und 22 des Gehäuses, die sie in zentralen Bohrungen 23 durchsetzt, längsverschieblich gelagert. Sie ist zwischen diesen Quer­wänden federnd gehalten durch zwei Druckfedern 24, die einerseits an den Querwänden 21 und 22 und andererseits an auf der Stange 17 sitzenden Federtellern 25 abgestützt sind. Das der Öse 18 abgewandte Ende der Stange 17 ragt in eine an der Querwand 22 sitzende Schutz­hülse 26. Diese wird mit einem Einschnitt umfaßt von einem an dem be­treffenden Ende in das Gehäuse 19 eingesetzten Blech 27, in dem die Öse 20 angeordnet ist.

[0016] Zwischen den Federtellern 25 ist auf der Stange 17 ein Schieber 28 an­geordnet. Er ist axial verschiebbar durch zwei an den Federtellern 25 angelenkte Pneumatikzylinder 29 mit gegen eine Feder 30 wirkenden Kolben 31, deren Kolbenstangen 32 in einer weiteren gelenkigen Verbin­dung 33 an dem Schieber angreifen.
An dem Schieber 28 ist eine Kurvenführung 34 mit zwei zueinander symmetrischen Kurvenästen 35 angeordnet.

[0017] Der Kurvenführung 34 mit ihren beiden Kurvenästen 35 sind zwei in die Wandung des Gehäuses 19 eingesetzte Strömungsmengenregler 36 mit zwei Stößeln 37 als Stellgliedern zugeordnet.

[0018] Von einer Druckluftversorgungsleitung 39 führt eine Druckluftzuleitung 40 über ein Ventil 41 unter Aufteilung in zwei Zweigleitungen 42 und 43 über die beiden Strömungsmengenregler 36 an die beiden Eingangs- bzw. Ausgangsseiten des Druckluftmotors 13. Von den beiden Zweigleitungen 42 und 43 zweigen zu einem Druckluftauslaß 44 führende Druckluftab­leitungen 45 und 46 ab. Diese sind jeweils über ein Rückschlagventil 47 bzw. 48 geführt, das von der jeweils anderen Druckluftableitung 46 bzw. 45 her über eine Leitung 49 bzw. 50 pneumatisch zu öffnen ist. Von der Druckluftzuleitung 40 zweigt vor dem Ventil 41 eine über eine Drossel 51 zu einem Handsteuergerät 52 führende Schaltleitung 53 ab. In dem Handsteuergerät 52 hat die Schaltleitung 53 einen durch ein Handventil 54 schließbaren Auslaß. Die Schaltleitung 53 führt mit einem Zweig 70 zu dem von diesem zu betätigenden Ventil 41.

[0019] Hinter dem Ventil 41 zweigen von der Druckluftzuleitung 40 zwei Steuerleitungen 55 und 56 ab, die gleichfalls jeweils durch eine Drossel 57 bzw. zu dem Handsteuergerät 52 führen und dort einen, jedoch unter stufenloser Verstellung mittels eines handbetätigbaren Drosselventils 59 bzw. 60, verschließbaren Auslaß aufweisen. Von den Steuerleitungen 55 und 56 zweigen Beaufschlagungsleitungen 61 bzw. 62 für die beiden Pneumatikzylinder 29 ab.

[0020] Um die Steuerung betriebsbereit zu machen, wird zunächst mittels des Handventils 54 die Schaltleitung 53, in der im Ruhezustand ständig ein geringer Luftstrom fließt, geschlossen. Der dadurch sich erhöhende Druck in der Schaltleitung 53 öffnet das im Ruhezustand geschlossene Ventil 41. Jetzt fließen, zunächst gleiche, Ströme durch die Steuer­leitungen 55 und 56. Die Beaufschlagungsleitungen 61 und 62 beauf­schlagen die beiden Pneumatikzylinder 29 mit gleichem Druck. Der Schieber 28 befindet sich in der gezeichneten Mittelstellung. Die beiden Strömungsmengenregler 36 sind geschlossen.

[0021] Jetzt kann der Antriebswagen 5 durch Betätigen der Drossel 59 für die eine Antriebsrichtung bzw. der Drossel 60 für die andere Antriebs­richtung in Gang gesetzt werden.
Drosselt man mittels der Drossel 59 den Luftstrom in der Steuerleitung 55, steigt in dieser der Druck gegenüber der Steuerleitung 56 an. Dement­sprechend steigt durch die Verbindung über die Beaufschlagungs­leitungen 61 und 62 der Druck im linken Pneumatikzylinder 29 gegen­über demjenigen im rechten Pneumatikzylinder 29. Der Kolben 31 des linken Pneumatikzylinders schiebt dadurch den Kolben 31 des rechten Pneumatikzylinders so weit zurück, bis die Kraft der dabei zusammen­gedrückten Feder 30 des linken Pneumatikzylinders gleich der pneu­matischen Differenzkraft ist.
Infolge der dabei über die Kolbenstange 32 bewirkten Verschiebung der Kurvenführung 34 nach rechts drückt nun deren rechter Kurvenast 35 den Stößel 37 des rechten Strömungsmengenreglers 36 ein. Dieser läßt nun in der Zweigleitung 43 einen Strom fließen, der den Druckluft­motor 13 antreibt und über die Druckluftableitung 45, das Rückschlag­ventil 47 und den Druckluftauslaß 44 ausströmen kann, weil das Rück­schlagventil 47 offen gehalten wird durch den aus der Zweigleitung 43 über einen Abschnitt der Druckluftableitung 46 und die Leitung 49 auf seine Betätigungseinrichtung ausgeübten Druck.
Wird das Drosselventil 59 noch weiter geschlossen, verschiebt sich die Kurvenführung 34 noch weiter nach rechts und drückt der schräge Kurvenast 35 den Stößel 37 noch weiter ein mit der Folge, daß der Strömungsmengenregler 36 die Strömung in der Zweigleitung 43 und da­mit die Geschwindigkeit des Druckluftmotors 13 weiter erhöht.

[0022] Alle weiteren möglichen willkürlichen Steuervorgänge ergeben sich aus dem vorstehenden.

[0023] Der willkürlichen Steuerung überlagert wird eine selbsttätige Steuerung:

[0024] Steigt - um mit dem vorstehend beschriebenen Falle des schiebenden Antriebs fortzufahren - an einer Steigung die Schubkraft an, so drückt sich die Stange 17 unter Anspannung der rechten Druckfeder 24 weiter in das Gehäuse 19 hinein. Ohne Änderung der relativen Stellung der Pneumatikzylinder 29 und des Schiebers 29 zu der Stange 17 wird so die Kurvenführung 34 weiter nach rechts verschoben. Sie drückt den Stößel 37 des rechten Strömungsmengenreglers 36 weiter ein und bewirkt damit eine stärkere Beaufschlagung des Druckluftmotors 13 mit der Druckluft. Dies kann durch entsprechende Dimensionierung der Federn 24 so abgestimmt sein, daß der Druckluftmotor 13 trotz der stärkeren Be­lastung seine eingestellte Geschwindigkeit hält.
Auch aus dieser kurzen Beschreibung ergeben sich die übrigen mög­lichen automatischen Steuervorgänge von selbst.
Ausdrücklich hingewiesen sei jedoch auf die Verstärkung der Motor­bremswirkung durch die dann auftretende Gegenbeaufschlagung des Druckluftmotors durch die automatische Steuerung sowie auf die Mög­lichkeit, mit einer derartigen Beaufschlagung den Druckluftmotor 13 und damit den Antriebswagen 5 und den gesamten Zug an Hangstrecken ohne Bremsen im Stillstand zu halten.

Ansprüche

1. Steuerung des Antriebsmotors (13) eines Antriebswagens (5) einer Flur- oder Hängebahn , insbesondere für den Bergbau, der durch eine Kupplung (10) mit angetriebenen Wagen (6) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet,
daß zusätzlich zur willkürlichen Steuerung die an der Kupplung (10) übertragene Triebkraft als Steuergröße benutzt ist derart, daß eine Vergrößerung der Triebkraft die Energiezufuhr zu dem Antriebs­motor (13) erhöht und eine Verkleinerung sie vermindert.

2. Steuerung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß ferner eine an der Kupplung (10) auftretende Bremskraft als Steuergröße benutzt ist derart, daß sie die Energiezufuhr zu dem Antriebsmotor (13) umkehrt und eine Vergrößerung der Bremskraft die Energiezufuhr erhöht und eine Verkleinerung sie vermindert.

3. Steuerung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß ein, vorzugsweise gegenüber dem Antriebswagen (5) und gegen­über dem nächsten, angetriebenen Wagen (6) selbständiges, Kupplungsglied (10) zwei aus einer Neutralstellung heraus in zwei Richtungen gegen eine Federkaft (24) relativ zueinander bewegbare Teile (17;19) aufweist, von denen das eine (17) mit dem Antriebs­wagen (5) und das andere (19) mit dem nächsten, angetriebenen Wagen (6) verbunden ist, und daß an dem einen Teil (19) eine die Energiezufuhr für den ziehenden und für den schiebenden Antrieb bemessende Einrichtung (36) und an dem anderen Teil (17) eine Be­tätigungseinrichtung (34) für diese angeordnet ist und die genannte Einrichtung (36) und die Betätigungseinrichtung (34) derart ange­ordnet sind, daß die relative Stellung der beiden genannten Teile zueinander die Richtung und das Ausmaß der Energiezufuhr mitbe­stimmt, wobei die willkürliche Steuergröße eingegeben ist über eine die genannte Einrichtung an dem einen Teil und/oder die genannte Betätigungseinrichtung (34) an dem anderen Teil (17) parallel zu deren gegenseitiger Relativbewegung verlagernde Stelleinrich­tung (28-33).

4. Steuerung nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß die genannten beiden Teile eine Stange (17) und ein längliches Gehäuse (19) sind, in dem die Stange (17) längsverschieblich ge­lagert und nach beiden Seiten durch Federn (24) abgestützt ist, und daß die genannte Einrichtung (36) an dem Gehäuse (19) ange­ordnet und die Betätigungseinrichtung (34) durch die Stelleinrich­tung (28-33) an der Stange (17) verschiebbar ist.

5. Steuerung nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Betätigungseinrichtung eine Kurvenführung (34) ist und die genannte Einrichtung (36) einen durch die Kurvenführung (34) zurückgedrückten Stößel (37) aufweist.

6. Steuerung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß die genannte Einrichtung (36) eine zweifache, für den ziehenden und für den schiebenden Antrieb, ist und die Kurvenführung (34) dementsprechend zwei symmetrische Kurvenäste (35) aufweist.

7. Steuerung nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Antriebsmotor (13) ein hydraulischer oder pneumatischer oder ein Drehzahl geregelter ist und die genannte Einrichtung (36) zwei Ventile (36) in den Energiezufuhrleitungen (40,42,43) des An­triebsmotors (13) für dessen beide Drehrichtungen aufweist.

8. Steuerung nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stelleinrichtung (28-33) zwei gegeneinander gerichtete Stell­glieder (29) aufweist, die aus der gleichen Energiequelle beauf­schlagt sind und zu einem Steuergerät (52) führende Austritts­leitungen (55,56) mit in dem Steuergerät (52) angeordneten, von Hand einstellbaren Drosselgliedern (59,60) aufweisen.

Zeichnung