DE1171130B - Hydraulic load balancing device for the ropes of a multi-rope mining shaft conveyor system - Google Patents

Description

Hydraulische Lastausgleichvorrichtung für die Seile einer Mehrseil-Bergbau-Schachtförderanlage Bei einer Aufhängung der Förderkörbe oder Fördergefäße einer Bergbau-Schachtförderanlage an mehreren, z. B. vier Einzelseilen, ist für einen ausreichenden Ausgleich unterschiedlicher Belastungen der Einzelseile zu sorgen.Hydraulic load balancing device for the ropes of a multi-rope mining shaft hoisting system When suspending the hoist baskets or buckets in a mining shaft hoisting system at several, e.g. B. four individual ropes is different for adequate compensation To ensure loads on the individual ropes.

Eine der Möglichkeiten eines solchen Seilkraftausgleichs besteht nach dem Stand der Technik darin, als Zwischengeschirr für jedes Einzelseil einen hydraulischen Zylinder vorzusehen und die einzelnen Zylinder durch Überströmleitungen miteinander zu verbinden. Lastdifferenzen unter den Einzelseilen können sich über den hydrauhschen Druck in dem Einzelzylinder selbsttätig ausgleichen.One of the possibilities of such a cable force equalization is after the state of the art therein, a hydraulic one as an intermediate harness for each individual rope Provide cylinder and the individual cylinders together by overflow lines connect to. Load differences between the individual ropes can spread over the hydraulic Compensate the pressure in the single cylinder automatically.

Weiter ist es nicht mehr neu, von der die Zylinder miteinander verbindenden überströmleitung eines solchen Zwischengeschirres einen Ventilstutzen abzuzweigen, an den eine Pumpe angeschlossen werden kann, um nach Öffnen des Stutzenabsperrventils die Zylinder aufzufüllen oder im Bedarfsfalle nachzufüllen. Desgleichen ist es möglich, die ZyaderfüHung durch die Überströmleitung teilweise oder ganz abzulassen.Further, it is no longer new of the one connecting the cylinders to one another overflow line of such an intermediate device to branch off a valve connector, to which a pump can be connected to after opening the nozzle shut-off valve to fill up the cylinders or, if necessary, to refill them. It is also possible to partially or completely drain the ZyaderfüHung through the overflow line.

Die Erfindung geht davon aus, daß diese bekannten hydraulischen Ausgleichsvorrichtungen zwar ein Vergrößern und Verkleinern der Füllung aller Zylinder und damit ein willkürliches Ändern der Zwischengeschirrlänge gestatten, daß damit aber noch nicht die Aufgabe gelöst wird, die Zwischengeschirrlänge allen Erfordernissen des Schachtförderbetriebes einwandfrei anpassen zu können.The invention assumes that these known hydraulic balancing devices indeed an enlargement and reduction of the filling of all cylinders and thus an arbitrary one Change the length of the intermediate harness, but that does not stop there is solved, the intermediate harness length meets all the requirements of the shaft hoisting operation to be able to adapt flawlessly.

Die Erfindung schlägt deshalb vor, an jedem Zylinder einen Nachfüllstutzen anzuordnen und die überströmleitung zwischen den einzelnen Zylindern mit je einem von Hand einstellbaren Absperrventil auszurüsten. Dabei sollen in eine zweite, die Zylinder ebenfalls miteinander verbindende überströmleitung jeweils zwischen zwei Zylindern zwei gegensinnig parallel geschaltete Überdruckventile eingefügt sein, von denen effies beim Überschreiten eines vorgegebenen Differenzdruckes zwischen den beiden zugeordneten Zylindern öffnet.The invention therefore proposes to arrange a filling arm on each cylinder and equip the overflow between the individual cylinders, each with a manually adjustable shut-off valve. In a second overflow line, which also connects the cylinders with each other, two overpressure valves connected in parallel in opposite directions should be inserted, of which effies opens when a predetermined differential pressure between the two associated cylinders is exceeded.

Nunmehr kann die Füllung eines Zylinders unabhängig von den anderen Zylindern geändert werden, insbesondere dann, wenn sich das zu dem betreffenden Zylinder gehörige Einzelseil stärker als die anderen Einzelseile gelängt hat.Now one cylinder can be filled independently of the others Cylinders are changed, especially if that is the case The single rope belonging to the cylinder has elongated more than the other single ropes.

Dabei sorgt das' abgesperrte Handventil dafür, daß sowohl ein Nachfüllen als auch ein teilweises Ablassen auf den betreffenden Zylinder beschränkt, also ohne Einfluß auf die anderen Zylinder bleibt.The shut-off manual valve ensures that both refilling as well as a partial discharge limited to the cylinder in question, so remains without influence on the other cylinders.

Die zweite überströmleitung mit den Überdruckventilen ist deshalb wesentlich, weil diese einen Druckausgleich erst dann freigeben, wenn ein zulässiger Belastungsunterschied der Einzelseile überschritten wird. Ohne einen Druckunterschied in den Zylindern ist die Ausgleichvorrichtung im indifferenten Gleichgewicht, so daß die Kolben in ihre Endlage kommen können. Dadurch wird die Ausgleichvorrichtung unwirksam. Andererseits braucht nicht auf einen Druckausgleich bei kleinen Belastungsunterschieden verzichtet zu werden, bei denen die Überdruckventile, geschlossen bleiben. Im Bedarfsfalle kann nämlich das Handventil, nachdem ein Zylinder nachgefüllt oder sein Flüssigkeitsinhalt durch Ablassen verkleinert worden ist, wieder geöffnet oder gegebenenfalls als überströrndrossel eingestellt werden.The second overflow line with the pressure relief valves is therefore essential because they only release pressure equalization when a permissible one Load difference of the individual ropes is exceeded. Without a pressure difference in the cylinders the balancing device is in indifferent equilibrium, see above that the pistons can come to their end positions. This will make the balancing device ineffective. On the other hand, there is no need for pressure equalization for small differences in load to be dispensed with, in which the pressure relief valves remain closed. If necessary namely the manual valve after a cylinder has been refilled or its liquid content has been reduced in size by draining, reopened or possibly as an overflow throttle can be set.

In Weiterentwicklung der Erfindung empfiehlt es sich, an jeden Zylinder ein Manometer als Lastanzeigegerät anzuschließen, damit ein Belastungsunterschied der Einzelseile jederzeit festgestellt und das überschreiten eines zulässigen,Lastunterschiedes bequem erkannt werden kann. Eine solche Überwachung ist bei einer bekannten hydraulischen Ausgleichvorrichtung mit nur einem allen Ausgleichzylindern gemeinsamen Manometer weder beabsichtigt noch möglich, weil dieses Manometer die in allen Zylindern gleichen Druckschwankungen anzeigt.In a further development of the invention, it is advisable to attach to each cylinder to connect a pressure gauge as a load indicator so that there is a load difference of the individual ropes determined at any time and the exceeding of a permissible load difference can be easily recognized. Such monitoring is in a known hydraulic Compensating device with only one pressure gauge common to all compensating cylinders neither intended nor possible because this manometer is the same in all cylinders Indicates pressure fluctuations.

Die Zeichnung veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes für eine Vierseilförderanlage.The drawing illustrates an embodiment of the subject matter of the invention for a four-rope conveyor system.

Für jedes der vier Einzelseilä ist ein hydraulischer Zylinder 1 als Zwischengeschirr zur Verbindung der Einzelseile mit einem Wiegebalken 2 vorgesehen, an den, mittels eines Anschlußbolzens 3, der Förderkorb oder das Fördergefäß 4 aufgehängt ist. Die Kolbenstangen 5 sind mit dem Wiegebalken 2 unter Vermittlung je eines Kreuzgelenkes 6 verbunden.For each of the four individual cables, a hydraulic cylinder 1 is provided as an intermediate harness for connecting the individual cables to a weighing beam 2, on which the conveyor cage or the conveyor vessel 4 is suspended by means of a connecting bolt 3. The piston rods 5 are connected to the weighing beam 2 by means of a universal joint 6 each.

Jeder der Zylinder 1 weist einen Nachfüll- und Auslaßstutzen 7 auf, an den eine Pumpe zum Nachfüllen der einzelnen Zylinder wahlweise angeschlossen werden kann.Each of the cylinders 1 has a refill and outlet connection 7 to which a pump for refilling the individual cylinders can be optionally connected.

Weiter ist für jeden Zylinder 1 ein zweckmäßig in einer Krafteinheit geeichtes Manometer8 vorgesehen, das die Belastung des betreffenden Einzelseiles anzeigt.In addition, a manometer 8, suitably calibrated in a force unit, is provided for each cylinder 1, which shows the load on the individual rope concerned.

Ein Vergleich der vier Manometer8 miteinander gibt etwaige Belastungsdifferenzen zu erkennen.A comparison of the four pressure gauges8 with one another shows any differences in load to recognize.

Für einen selbsttätigen Belastungsausgleich unter den Einzelseilen sind die Zylinder 1 miteinander verbunden. Die dargestellte Ausführung zeigt zwei überströmleitungen 9 und 10. In die eine überströmleitung 9 ist ein Absperrventil 11 eingebaut, das willkürlich geöffnet und geschlossen sowie gebenenfalls als einstellbare Drossel verwendet werden kann. In die zweite überströrnleitung 10 sind in Parallelschaltung zwei gegensinnig öffnende Überdruckventile eingebaut, die bei Überschreiten eines vorgegebenen Differenzdruckes in den beiden miteinander verbundenen Zylindern ansprechen. Dieser Differenzdruck richtet sich nach dem zulässigen Belastungsunterschied der Seile, innerhalb welchem auf einen selbsttätigen Belastungsausgleich gegebenenfalls verzichtet werden kann. The cylinders 1 are connected to one another for automatic load compensation under the individual ropes. The embodiment shown shows two overflow lines 9 and 10. In one overflow line 9 , a shut-off valve 11 is installed, which can be opened and closed at will and, if necessary, used as an adjustable throttle. In the second overflow line 10 , two counter-opening overpressure valves are installed in parallel, which respond when a predetermined differential pressure is exceeded in the two cylinders connected to one another. This differential pressure is based on the permissible load difference of the ropes, within which an automatic load compensation can be dispensed with if necessary.

Nach dem Einbau des Zwischengeschirres werden die Einzelzylinder bis zu einem gewünschten Volumen von einer Pumpe durch einen der Anschlußstutzen 7 mit Flüssigkeit gefüllt. Das Volumen richtet sich nach:der wirksamen Zwischengeschirrlänge. Für diesen Füllvorgang werden die Ventile 11 in den überströmleitungen 9 geöffnet, damit die eingefüllte Flüssigkeit sich gleichmäßig auf alle Zylinder verteilen kann.After the intermediate harness has been installed, the individual cylinders are filled with liquid by a pump through one of the connecting pieces 7 up to a desired volume. The volume depends on: the effective intermediate harness length. For this filling process, the valves 11 in the overflow lines 9 are opened so that the filled liquid can be distributed evenly over all cylinders.

Nach Schließen des betreffenden Einfüllstutzens 7 kann der Förderbetrieb aufgenommen werden. Je nachdem, ob der Ausgleich auch auf kleine Belastungsunterschiede der Einzelseile ansprechen soll oder ob kleine Belastungsunterschiede ohne Ausgleich zugelassen werden, sind die Ventile 11 vor Inbetriebnahme geöffnet zu lassen oder zu schließen.After closing the filler neck 7 in question , the conveying operation can be started. Depending on whether the compensation should also respond to small differences in load on the individual ropes or whether small differences in load are permitted without compensation, the valves 11 are to be left open or closed before commissioning.

Im letzteren Falle geben die beiden Rückschlagventile in der überströmIeitung 10 einen Druckausgleich innerhalb der Zylinder und damit einen Lastausgleich unter den EinzeIseilen erst beim Überschreiten einer vorgegebenen Lastdifferenz frei. Wie erwähnt, schützt ein Ausgleich über die Leitungen 10 gegen die Einstellung eines indifferenten Gleichgewichtes unter den Einzelseilen.In the latter case, the two check valves in the overflow line 10 release pressure equalization within the cylinder and thus load equalization among the individual ropes only when a predetermined load difference is exceeded. As mentioned, an equalization via the lines 10 protects against the establishment of an indifferent equilibrium between the individual ropes.

Im Laufe des Betriebes längen sich erfahrungsgemäß die Seile durch Recken, so daß die Zwischengeschirre zur Wahrung der richtigen Vorsetzstellung der Gefäße oder Körbe an Füllort und Hängebank entsprechend zu verkürzen sind.Experience has shown that the ropes stretch during operation Stretching so that the intermediate harnesses to maintain the correct Voretzstellung the Containers or baskets at the filling location and hanging bench are to be shortened accordingly.

Hierzu wird mittels einer Pumpe durch einen der Stutzen 7 Flüssigkeit in alle Zylinder nachgeifüllt. Hierzu sind alle Absly--rrventile 11 in den überströmleitungen 9 zu öffnen.For this purpose, liquid is refilled into all cylinders by means of a pump through one of the nozzles 7. For this purpose, all of the Absly - rrventile 11 in the overflow lines 9 are to be opened.

Wenn dagegen die Seile beim Nachziehen in den Seileinbänden verkürzt werden, ist für einen Längsausgleich des Zwischengeschirres durch teilweises Ablassen der Flüssigkeit aus den Zylindern 1 zu sorgen. Zu diesem Zweck braucht nur eines der Stutzenventile 7 bei offenen Ventilen 11 geöffnet zu werden.If, on the other hand, the ropes are shortened when they are tightened in the rope bindings, a longitudinal compensation of the intermediate harness must be ensured by partially draining the liquid from the cylinders 1. For this purpose, only one of the nozzle valves 7 needs to be opened when the valves 11 are open.

Darüber hinaus kann das Flüssigkeitßvolumen in den einzelnen Zylindern 1 unabhängig voneinander, d. h. bei geschlossenbieibenden Absperrventilm 11 in den Überströmleitungen 9 unter Last vergrößert oder verkleinert werden, indem, nur in den betroffenden Zylinder durch seinen Stutzen 7 Flüssigkeit von außen nachgefüllt oder teilweise abgelassen wird. Dies kommt dann in Betracht, wenn sich die Einzelseile derart unterschiedlich gereckt haben, daß die Stellungen der einzelnen Kolben in ihren Zylindern wesentlich voneinander abweichen und dadurch der Ausgleichhub in einer Richtung in unerwünschter Weise beschränkt wird.In addition, the volume of liquid in the individual cylinders 1 can be independently of one another, i. H. with the shut-off valve 11 remaining closed in the overflow lines 9 under load, by only topping up or partially draining off liquid from the outside through its nozzle 7 in the cylinder concerned. This comes into consideration when the individual ropes have stretched so differently that the positions of the individual pistons in their cylinders differ significantly from one another and the compensating stroke is thereby undesirably restricted in one direction.

Für die kombinierte hydraulische Ausgleich- und Nachstellvorrichtung gemäß der Erfindung sind die Ventile 7 und 11 wesentlich. Ein Undichtwerden dieser Ventile und übrigens auch der Kolbenstangenabdichtung ist um so weniger zu befürchten, je größerdieViskositätderZylinderfüflung ist. Es empfiehlt sich deshalb an Stelle eines Mineralöles ein möglichst zähflüssiges 01, insbesondere ein Silikonöl zu verwenden, das sich durch besonders große Viskosität auszeichnet und wie eine plastische Zylinderfüllung wirkt. Eine solche Füllung ist beim übertritt von dem einen in den anderen Zylinder einer erhöhten Drosselung ausgesetzt und wirkt also im Prinzip ähnlich wie eine Drosseleinstellung der Ventile 11. Diese Begleiterscheinung ist, insbesondere auch für den selbsttätigen Ausgleich, durchaus erwünscht, weil dadurch gleichfalls der Gefahr begegnet wird, daß der Ausgleicher ins indifferente Gleichgewicht kommt.For the combined hydraulic compensating and adjusting device according to the invention, the valves 7 and 11 are essential. Leaking of these valves and also of the piston rod seal is less of a concern, the greater the viscosity of the cylinder filling. It is therefore advisable to use an oil that is as viscous as possible , in particular a silicone oil, instead of a mineral oil, which is characterized by its particularly high viscosity and acts like a plastic cylinder filling. Such a filling is exposed to increased throttling when it passes from one cylinder to the other and thus acts in principle similar to a throttle setting of the valves 11. This side effect is quite desirable, especially for the automatic compensation, because it also counteracts the danger becomes that the equalizer comes into indifferent equilibrium.

Bekannt ist die Verwendung von Paraffin als Füllung der Ausgleichzylinder. Ein Silikonöl ist Paraffin deshalb überlegen, weil die ölviskosität durch Wahl der ölkomponenten in weitem Bereich geändert und damit sehr unterschiedlichen Betriebsbedingungen leicht angepaßt werden kann. Außerdem hat Silikenöl den Vorzug, daß es thermisch beständiger als Paraffin ist. Infolgedessen bleibt die Ölviskosität - nach Wahl der Ölkomponenten - in weitem Temperaturbereich wenigstens angenähert konstant.The use of paraffin to fill the compensating cylinder is known. A silicone oil is superior to paraffin because the oil viscosity can be changed over a wide range by choosing the oil components and can therefore easily be adapted to very different operating conditions. In addition, silica oil has the advantage that it is more thermally stable than paraffin. As a result, the oil viscosity - depending on the choice of oil components - remains at least approximately constant over a wide temperature range.

Die Drallwirkung der Seile übt auf die Zyliader 1 einen Drehmoment um die Zylinderlängsachse aus. Damit durch eine solches Drehinoment die Überstremleitungen 9 und 10 nicht belastet werden, ist es zweckmäßig, die einzelnen Zylinder beispielsweise mit (nicht dargestellten) Schellen miteinander zu verbinden, die unter Wahrung einer Längsbeweglichkeit der Zylinder diese gegen Drehen um die Läfflachse sichern. Die schematisch dargestellten ÜbenxrömW-tungen 9 und 10 sind als biegsame Leitungen ausgebildet und genügend lang für eine gegenseitige Axialverlagerung der Zylinder 1. bemessen.The twisting action of the ropes exerts a torque on the cylinder 1 about the cylinder's longitudinal axis. So that the overload lines 9 and 10 are not stressed by such a torque, it is useful to connect the individual cylinders with each other, for example with clamps (not shown), which secure the cylinders against turning about the Läfflachse while maintaining a longitudinal mobility of the cylinders. The schematically illustrated ÜbenxrömW-lines 9 and 10 are designed as flexible lines and are long enough for a mutual axial displacement of the cylinders 1 .

Die Erfindung ist nicht an alle Einzelheiten der dargestellten und beschriebenen Ausführung gebun-den. Dies gilt nicht nur hinsichtlich der Zahl der Einzelseile, sondern auch hinsichtlich der Verbindung des Ausgleichers mit dem Förderkorb oder Fördergefäß 4. Es ist nämlich ohne weiteres möglich. unter Verzicht auf den Wiegebalken 2 die Kolbenstangen 5 mit ihren KreuzgeJenken unmittelbar an den Förderkorb oder das Fördergefäß anzu&cWießen.The invention is not tied to all details of the embodiment shown and described . This applies not only with regard to the number of individual ropes, but also with regard to the connection of the compensator with the conveyor cage or conveyor vessel 4. It is possible without further ado. dispensing with the weighing beam 2, pour the piston rods 5 with their cross joints directly onto the conveying cage or the conveying vessel.

Weiterhin W es für die Erfindung grundsätzlich gleichgültig, ob die Einzelseile mit den Zylindern 1 oder mit den Kolbenstangen und demgemäß die Zylinder mit dem Förderkorb (Fördergefäß) oder gegebenenf alls einem Wiegebalken 2,od. dgl. verbunden sind.Furthermore, it is basically irrelevant for the invention whether the individual ropes with the cylinders 1 or with the piston rods and accordingly the cylinders with the conveyor cage (conveying vessel) or, if necessary, a weighing beam 2, od. Like. Are connected.

Im übrigen könnte die Ausgkichvorrichtung gemäß der Erfindung zusätzlich zu den Lastanzeigegeräten 8 mit eiwm Registrierinstrument ausgerüstet werden, das die Einzelseilbelastungen als FunMon der Zeit aufzeichnet. In addition to the load display devices 8 , the compensation device according to the invention could also be equipped with an eiwm recording instrument that records the individual rope loads as a FunMon of the time.

Claims (3)

Patentansprüche: 1. Hydraulische Lastausgleichvorrichtung für die Seile einer Mehrseil-Bergbau-Schachtförderanlage bei einem Zwischengeschirr mit mehreren hydraulischen Ausgleichzylindern, die eine überströmleitung miteinander verbindet und die einen Nachfüllstutzen für den Anschluß an eine Flüssigkeitspumpe aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß an jedem Zylinder (1) ein Nachfüllstutzen (7) angeordnet ist und daß die überströmleitung (9) zwischen den einzelnen Zylindern je ein von Hand einstellbares Absperrventil (11) besitzt und in einer zweiten die Zylinder ebenfalls miteinander verbindende überströmleitung (10) jeweils zwischen zwei Zylindern zwei gegensinnig parallel geschaltete Überdruckventile eingefügt sind, von denen eines beim Überschreiten eines vorgegebenen Differenzdruckes zwischen den beiden zugeordneten Zylindern öffnet. Claims: 1. Hydraulic load balancing device for the ropes of a multi-rope mining shaft conveyor system with an intermediate harness with several hydraulic equalizing cylinders which connect an overflow line and which have a refill nozzle for connection to a liquid pump, characterized in that on each cylinder (1) a filling arm (7), and in that the overflow (9) has between the individual cylinders per a manually adjustable valve (11) and also connecting together in a second cylinder overflow line (10) in opposite directions in parallel in each case between two cylinders, two pressure relief valves are inserted, one of which opens when a predetermined differential pressure between the two associated cylinders is exceeded. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an jeden Zylinder (1) ein Manometer (8) angeschlossen ist. 3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch eine Silikonölfüllung für die Ausgleichzylinder. 2. Apparatus according to claim 1, characterized in that a pressure gauge (8) is connected to each cylinder (1). 3. Device according to one of claims 1 and 2, characterized by a silicone oil filling for the compensating cylinder. In Betracht gezogene Druckschriften: USA.-Patentschriften Nr. 2 001007, 1991538, 1516 727, 1323 357. References considered: U.S. Patent Nos. 2 001007, 1991538, 1 516 727, 1323 357.