DE3204695C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Sicherheits­ bremsung von Fördermaschinen, insbesondere Trommelför­ dermaschinen, mit hydraulisch betätigter Auslaßbremse und einem hydraulischen System, das eine das hydrauli­ sche Druckmittel fördernde Pumpe, einen Druckmittelspei­ cher und ein elektrohydraulisches Druckregelventil ent­ hält, dessen Steuerspule ein dem Lüftdruck für die Fahr­ bremse entsprechender Sollwert zugeführt ist.

Jede Förderanlage stellt wegen der Elastizität des För­ derseiles ein schwingungsfähiges Gebilde dar. Rasche Änderungen des Drehmomentes an der Treibscheibe oder Trommel können Längsschwingungen des Förderseils aus­ lösen, die zusätzliche Kräfte im Seil hervorrufen und zu einer Herabsetzung der Seilrutschgrenze führen können. Derartige Seilschwingungen treten insbesondere bei Teu­ fen über 1000 m auf.

Der ungünstigte Fall einer Schwingungsanregung liegt vor, wenn durch eine Sicherheitsbremsung eine Hängelast aus voller Geschwindigkeit verzögert wird. Die von Koepe­ maschinen geförderte Last ist über die ganze Teufe kon­ stant, weil die Seillast durch das Unterseil stets aus­ geglichen ist. Eine Sicherheitsbremsung kann daher im allgemeinen mit konstanter Bremskraft ablaufen. Die daraus resultierende konstante Verzögerung muß unterhalb der Seilrutschgrenze liegen. Bei Trommelmaschinen stellt sich dagegen kein Gewichtsausgleich durch ein Unterseil ein. Vielmehr nimmt die Seillast mit aufwärtsgehendem Förder­ korb ständig ab und mit abwärtsgehendem Förderkorb ständig zu, so daß es irgendwo im Schacht zu einer Momentenumkehr kommen kann. In gleicher Weise ändert sich die von einer Bobine zu fördernde Last mit dem Fahrwerk.

Zur Verringerung der Seilschwingungen ist eine Einrichtung zur Sicherheitsbremsung von Fördermaschinen bekannt, die die Höhe der Bremskraft den jeweiligen Verhältnissen, die beispielsweise durch die Last, die Teufe und die Fördergeschwindkeit gegeben sind, anpaßt (DE-OS 19 02 244).

Aus einem Vortrag, gehalten auf der "International Conference on Hoisting, Men, Materials, Minerals" vom 16.-24. 10. 1973 in Marshall­ town, South Africa, veröffentlicht im Konferenzbericht durch das South African Institute of Mechanical Engineers, Marshalltown, South Africa, 1974, Seiten 308-315, in einem Sonderdruck als Paper 29 erschienen, ist es ferner bekannt, Seilschwingungen, die durch das Einfallen der Sicherheitsbremse angeregt werden, dadurch zu vermindern, da0 die Bremskraft langsam bis zu dem für die gewünschte konstante Verzögerung erforderlichen Wert ansteigt. Dies wird beispielsweise durch eine Drossel an einem Escort- Regler erreicht, durch die der Ruck am Anfang des Bremsweges be­ grenzt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, nicht nur den Ruck am Anfang des Bremsweges, sondern auch den Ruck am Ende des Bremsweges zu begrenzen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Sicherheitsbremsfall die Steuerspule über einen Schalter an einen elektronischen Bremsdruckregler, dem ein Drehzahlregler mit vorgeschaltetem, eine zu Beginn und am Ende der Sicherheits­ bremsung ruckfreie Verzögerung vorgebendem Hochlaufgeber über­ lagert ist, angeschlossen und anstelle der Pumpe der im Fahr­ bremsbetrieb auf den vollen Betriebsdruck aufgeladene Druck­ speicher über ein elektromagnetisches Ventil und ein vom Druck­ regelventil hydraulisch gesteuertes Druckreduzierventil mit dem hydraulischen System verbunden ist.

Der Hochlaufgeber gibt einen derartigen Verlauf der Bremskraft vor, daß der Ruck zu Beginn der Sicherheits­ bremsung durch einen langsamen Abfall des Lüftdrucks und der Ruck am Ende der Sicherheitsbremsung durch einen langsamen Anstieg des Lüftdrucks vermieden wird. Da je­ doch im Sicherheitsbremsfall die Hydraulikpumpe nicht weiter fördert, wird für den Druckanstieg der auf den maximalen Lüftdruck aufgeladene Druckspeicher herange­ zogen.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungs­ beispiels wird die Erfindung im folgenden näher erläu­ tert.

In der Zeichnung ist eine hydraulische Bremseinrichtung für eine Fördermaschine schematisch dargestellt. Die Schalter und die elektrohydraulischen Ventile sind in ihrer Ruhelage gezeichnet. Die der Bremsscheibe 1 zu­ geordnete Auslaßbremszylinder 2 sind an ein hydrauli­ sches System angeschlossen, das für den Fahrbremsbe­ trieb ein elektromagnetisches Ventil 3, ein Rückschlag­ ventil 4, eine das hydraulische Druckmittel fördernde Pumpe 5 und ein elektrohydraulisches Druckregelventil 6 enthält, an dessen Steuerspule 7 eine von der Stellung des Fahrbremshebels abhängige Spannung liegt, wenn der Schalter S 1 geschlossen ist. Das hydraulische System umfaßt ferner einen Speicher 8, zwei den Maximaldruck im Druckspeicher überwachende Druckwächter 9, 10, ein hydraulisch vom Druckregelventil gesteuertes Druckbe­ grenzungsventil 11, ein elektromagnetisch betätigtes Ventil 12 und zwei Rückschlagventile 13 und 14.

In der Ruhestellung des Ventiles 3 sind ein Druckspei­ cher 15, ein Druckbegrenzer 16 und eine Hilfsförder­ pumpe 17 mit vorgeschaltetem Rückschlagventil 18 an das hydraulische System angeschlossen.

Im Fahrbremsbetrieb liegen die Betätigungsmagnete der Ventile 3 und 12 an Spannung. Die Pumpe 5 fördert Druck­ mittel in die Bremszylinder 2 und lädt über das Rück­ schlagventil 13 den Druckspeicher 8 bis auf den Maximal­ druck auf. Das Rückschlagventil 13 verhindert eine Ent­ ladung des Speichers 8 über das Magnetventil 3 und das Druckregelventil 6. Das Druckreduzierventil 11 wird über den Eingang a vom Druckregelventil 6 hydraulisch gesteuert, so daß an seinem Ausgang b ein Druck herrscht, der dem durch die Ansteuerung der Steuerspule 7 des Druckregelventiles mit Hilfe des Fahrbremshebels einge­ stellten Druck entspricht. Das Druckreduzierventil hält den hohen Druck im Speicher aufrecht und gibt nur ent­ sprechend den hydraulischen Steuerverhältnissen und gegebenenfalls vorhandenen Leckagen des Druckreduzier­ ventils 11 und des Ventiles 12 Medium ab.

Durch Auslösung einer Sicherheitsbremsung werden die Förderpumpe 5 und der Magnet des Ventiles 12 abgeschal­ tet. Dadurch gelangt das Druckmittel aus dem Speicher 8 über das Druckreduzierventil 11, das Ventil 12 und das Rückschlagventil 14 mit dem im Zeitpunkt der Auslösung der Sicherheitsbremsung herrschenden Druck in die Bremszylinder. Gleichzeitig werden die Schalter S 2 und S 3 betätigt. Durch das Öffnen des Schalters S 3 steht am Eingang eines Hochlaufgebers 19 anstelle des Drehzahl­ istwertes, der von einem beispielsweise mit der Treib­ scheibe gekuppelten Tachogenerator 20 geliefert wird, der Wert Null an. Aufgrund des Sprunges vom Drehzahl­ istwert auf den Wert Null liefert der Hochlaufgeber 19 einen Drehzahlsollwert n ^*, der zunächst langsam, dann stetig und schließlich wieder langsam abnimmt, so daß der Drehzahlsollwert einen Verlauf entsprechend einer Trapezkurve mit verschliffenen Flanken annimmt. Dieser Drehzahlsollwert und der Drehzahlistwert sind einem Drehzahlregler 21 zugeführt, dessen Ausgangssignal den Sollwert p ^* des Bremsdruckes dargstellt. Der Bremsdruck­ sollwert und der mittels eines Druckfühlers 23 gewonnene Istwert des Bremsdruckes rufen am Ausgang eines Brems­ druckreglers 22 ein den Lüftdruck bestimmendes Aus­ gangssignal hervor, dessen Verlauf entsprechend dem Ausgangssignal des Hochlaufgebers zunächst allmählich und dann stetig abnimmt und gegen Ende der Bremsung leicht ansteigt. Anstelle der im Sicherheitsbremsfall abgeschalteten Förderpumpe 5 liefert der Druckmittel­ speicher 8 den erforderlichen Bremsdruck. Durch den langsamen Abfall des Lüftdruckes am Anfang der Sicher­ heitsbremsung wird der Ruck am Anfang und durch den leichten Ansteig des Lüftdruckes der Ruck am Ende des Bremsweges vermieden. Diese Anordnung ermöglicht eine Druckerhöhung auf 80% des Maximaldruckes auch nach einer Regelzeit von ca. 20 bis 30 Sek.

Im Fahrbremsbetrieb fördert die Hilfspumpe 17 aus dem Vorratsbehälter 24 Druckmittel in den Druckmittelspei­ cher 15 bis zu dem an dem Druckbegrenzer 16 fest einge­ stellten Restdruck. Tritt in dem hydraulischen System eine Störung ein, so wird das Magnetventil 3 abgeschal­ tet und das Druckregelventil 6 blockiert. Damit gelangt das Druckmittel aus dem Speicher 15 in das hydraulische System und wirkt mit dem Restdruck auf die Bremszylinder 2.

Claims (2)

1. Einrichtung zur Sicherheitsbremsung von Förderma­ schinen, insbesondere Trommelfördermaschinen, mit hydrau­ lisch betätigter Auslaßbremse und einem hydraulischen System, das eine das hydraulische Druckmittel fördernde Pumpe, einen Druckmittelspeicher und ein elektrohydrau­ lisches Druckregelventil enthält, dessen Steuerspule ein dem Lüftdruck für die Fahrbremse entsprechender Sollwert zugeführt ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im Sicherheitsbremsfall die Steuerspule (7) des Druckregelventils (6) über einen Schalter (S 2) an einen elektronischen Bremsdruckregler (22), dem ein Drehzahlregler (21) mit vorgeschaltetem, eine zu Beginn und am Ende der Sicherheitsbremsung ruck­ freie Verzögerung vorgebendem Hochlaufgeber (19) über­ lagert ist, angeschlossen und anstelle der Pumpe (5) der im Fahrbremsbetrieb auf den vollen Betriebsdruck aufgeladene Druckspeicher (8) über ein elektromagneti­ sches Ventil (12) und ein vom Druckregelventil hydrau­ lisch gesteuertes Druchbegrenzungsventil (11) mit dem hydraulischen System verbunden ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß im Falle einer Störung im hydraulischen System das Druckregelventil (6) bloc­ kiert und ein weiterer, von einer Hilfspumpe (17) be­ triebsmäßig auf einen vorgegebenen Druck aufgeladener Druckspeicher (15) über ein weiteres elektromagnetisches Ventil (3) an das hydraulische System angeschlossen ist.