DE1533706C - Hydraulisches System eines automatischen Sicherheitshaspels - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft das hydraulische System durch Verwendung einer zusätzlichen Pumpe zu eines automatischen Sicherheitshaspels zum Kon- ' sichern.

stanthalten .der Zugkraft in einem Seil od. dgl, wel- Dies kompliziert jedoch das hydraulische System

ches zur Absicherung einer in steilen Flözen arbei- beträchtlich. Bisher war es nur bekannt, einen Drucktenden Abbaumaschine dient, bestehend aus einer 5 behälter zum Druckausgleich in den Druckleitungen Pumpe zur Erzeugung eines einstellbaren »Soll«- hydraulischer Systeme anzuordnen.
Druckes in der Druckleitung, deren Leistung von Bei den bekannten hydraulischen Sicherheitshäspeln

dem jeweiligen »Ist«-Druck gesteuert wird und einem ist ein geschlossener Flüssigkeitskreislauf vorgesehen, mit der Sicherheitshaspel gekoppelten langsam lau- · und zwar sowohl beim Auf- wie beim Abwickeln des fenden Flüssigkeitsmotor hohen Drehmoments, wel- io Sicherheitsseiles. Die unvermeidlichen Flüssigkeitscher in einer Strömungsrichtung als Motor und in der Verluste im geschlossenen Kreislauf, müssen dabei anderen als Pumpe arbeitet, sowie einer auf die mit einer zusätzlichen Pumpe ausgeglichen werden. Sicherheitshaspel einwirkenden Federbremse, wobei Aufgabe der Erfindung ist' es, ein möglichst ein-

in der Druckleitung zwischen der Pumpe und dem faches hydraulisches System eines automatischen Flüssigkeitsmotor ein Rückschlagventil vorgesehen ist. 15 Sicherheitshaspels der eingangs genannten Art an-

Derartige Haspel haben die Aufgabe, ein Ab- zugeben, das selbst zur Sicherung schwerster Abbaurutschen der Abbaumaschine auf Grund ihres Eigen- maschinen in sehr steilen Flözen z. B. mit Neigungen gewichts im Falle des Zerreißens des Arbeitszug- über 60° noch ohne Schwierigkeiten verwendbar ist, elements zu verhindern. ■ ohne daß eine zusätzliche Pumpe zum Ausgleich von

Der Sicherheitshaspel ist mittels eines Seiles mit 20 Flüssigkeitsverlusten erforderlich ist.
der zu sichernden Abbaumaschine verbunden. Von Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch

einem derartigen Sicherheitshaspel wird verlangt, daß einen in der Abflußleitung des Flüssigkeitsmotors aner auf das Seil eine konstante Zugkraft ausübt, un- geordneten Niederdruckbehälter, welcher mit einem abhängig von der Lage oder Vorschubrichtung der Druckdosierverteiler und einem Niederdrucküberlauf-Abbaumaschine. Der Sicherheitshaspel darf die Be- 25 ventil versehen ist, einen vom »Ist«-Druck der wegungsfreiheit der Abbaumaschine während ihrer Druckleitung gesteuerten Abtrennverteiler in einer normalen Arbeit nicht behindern, d. h. er muß das Leitung, die den Zylinder der Federbremse mit Sicherungsseil je nach Fahrtrichtung und -geschwin- einem drucklosen Behälter verbindet, und ein zum digkeit der Maschine auf- oder abwickeln. · Schließen des hydraulischen Kreislaufes bei der TaI-

Es sind Sicherheitshaspel bekannt, die diesen Er- 30 fahrt und zum öffnen des hydraulischen Kreislaufes forderaissen selbsttätig nachkommen. Sie weisen hy- bei der Bergfahrt vorgesehenes Steuerorgan in einer draulische Systeme auf, die einen schnellaufenden -Leitung, die die Druckleitung mit der Abflußleitung Flüssigkeitsmotor enthalten, welcher die Trommel bzw. dem Niederdruckbehälter verbindet,
antreiben oder aber auch abbremsen kann, indem er Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel ergibt sich

als Pumpe wirkt. Der Flüssigkeitsmotor ist in diesen 35 aus dem Unteranspruch.

Haspeln über ein mehrstufiges mechanisches Zahn- Der Niederdruckbehälter in Verbindung mit dem

radgetriebe mit der Trommel gekoppelt. In manchen Niede"rdrucküberlaufventil dient dazu, den Druck der bekannten hydraulischen Systeme derartiger auf der Abflußseite des Motors auf einer bestimmten Haspel wird eine Pumpe mit veränderlicher Leistung Höhe zu halten. Das selbsttätige Nachfüllen des verwendet. Zur Umsteuerung des Haspels bei Fahrt- 49 Niederdruckbehälters erfolgt dabei mit Vorteil durch richtungswechsel der Abbaumaschine dient ein me- die vorgesehene Pumpe über den Druckdosierchanisches Relais, das den hydraulischen. Kreislauf _■ verteiler. Dadurch ist eine zusätzliche Pumpe zum umsteuert. Die bekannten selbsttätigen Sicherheits- .:■ Aufrechterhalten des betreffenden Druckes unnötig, haspel eignen sich zur Sicherung der Abbau- Durch das sofortige Schließen des hydraulischen

maschinen jedoch nur in Flözen mit einer Neigung 45 Kreislaufes bei Beginn der Talfahrt der Abbauunter 35°. - . . ■ .. . maschine wird. der. Motorteil des hydraulischen

Das Problem, in einem Seil beim Auf-, oder Ab- . System sofort von dem Pumpenteil abgetrennt, und wickeln eine konstante Zugkraft aufrechtzuerhalten, die Druckleitung des Motors wird, sofort mit der tritt auch bei Schlepp- oder Anlegemanövern von Abflußleitung verbunden.. Bei Beginn der Bergfahrt Schiffen auf. Die bekannten zu diesem Zweck ver-. 50 gelten entsprechend umgekehrte Verhältnisse. ■
wendeten Haspel besitzen ein hydraulisches System, "■■ Ein derartiges Umschalten ist zum einen durch das das einen langsam laufenden Flüssigkeitsmotor mit an sich bekannte Rückschlagventil in der Leitung hohem Drehmoment, eine Pumpe mit konstanter ' zwischen-.der Pumpe und dem Flüssigkeitsmotor erLeistung und einen Druckbehälter auf der Druck- reicht, welches den Rückfluß zur Pumpe sperrt. Zum seite des Motors enthält. In diesen Einrichtungen er- 55 änderen ist ein Steuerorgan in einer Leitung vorfolgt der Abfluß der entspannten Flüssigkeit vom gesehen, die die Druckleitung mit der Äbflußleitung Motor direkt in einen Behälter, in welchem atmo- bzw. dem Niederdruckbehälter verbindet. Als Steuer-, sphärischer Druck herrscht. organ kann . entweder ein einstellbares Feder-

Es ist bekannt, daß, wenn ein langsam laufender Überdruckventil oder ein als Drosselorgan wirkender Flüssigkeitsmotor .mit großem Drehmoment als 60 Verteiler dienen. Bei Verwendung eines Feder-Pumpe arbeiten ?oll, insbesondere bei erforderlichen ; Überdruckventils . wird dieses auf den Druck ein-; schnellen Umsteuerungen von der Motorarbeit zur ' gestellt, welchen der Motor erzeugt, ■ wenn er als Pumpenarbeit, die Aufrechterhaltung eines niedrigen Pumpe arbeitet. "

Druckes auf der Abflußseite des Motors unentbehr- Dieser Druck übersteigt den von der Pumpe er-

lich ist. Dieser Niederdruck wirkt vorteilhaft auch 65 zeugten Druck. Bei Verwendung eines Verteilers auf die Arbeit des Motors, solange er als Motor wird er von der Druckdifferenz gesteuert, die beiderarbeitet. Es sind hydraulische Systeme bekannt, bei seits des Rückflußventils in der Leitung zwischen welchen man sich bemühte, diesen Niederdruck Motor und Pumpe herrscht.

Das erfindungsgemäße hydraulische System eines automatischen Sicherheitshaspels wird nachstehend in den F i g. 1 bis 3 an Hand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Schema des hydraulischen Systems mit der Haspeltrommel,

F i g. 2 ein Schema, das sich von dem vorherigen dadurch unterscheidet, daß anstatt eines hydraulisch gesteuerten Verteilers ein Überlaufventil verwendet wird und .

F i g. 3 einen automatischen Leistungsregler.

Der in F i g. 1 dargestellte elektrische Motor treibt eine Axialkolbenpumpe 1, · deren Leistung selbsttätig durch die Feder 2 und den Kolben 3 geregelt wird. Das öl fließt von der Pumpe 1 aus zu den Zylindern 13, welche .die Entbremsung der Trommel 7 bewirken, und zugleich durch das Rücklaufventil 4 und durch den Verteiler des Drehrichtungswechsels 5 zu dem Flüssigkeitsmotor.6 mit hohem Drehmoment, Bei einer D'ruckabserikung von beispielsweise unter 12 atü stellt der Abtrennverteiler 12 eine Verbindung· zwischen den Zylindern der Federbremsen 13 und dem drucklosen ölbehälter her und bewirkt dadurch eine sofortige Bremsung der Trommel.

Während des normalen Betriebes des Haspels, wird die Abbaumaschine mit dem Hydrauliksystem des Haspels gesichert. Die Bremsen der Trommel bilden ein zusätzliches Sicherungselement, das die Maschine im Falle einer Druckabsenkung gegen ein Abgleiten nach unten sichert.

• In F i g. 2 ist das Schema des Hydraulischen Systems eines Sicherheitshaspels dargestellt, welches zur Absicherung von in besonders steilen Flözen betriebenen Abbaumaschinen bestimmt ist. Dabei wird an Stelle des in F i g. 1 dargestellten Drosselprgans 8 ein Überlaufventil 16 verwendet, welches durch seinen öffnungsdruck die Zugkraft im Sicherungsseil beim »Lastsenken« einstellt. Die Verwendung des

welcher die mit einer Innenverzahnung versehene 20 Überlaufventils anstatt des Drosselorgans beseitigt

Haspeltrommel 7 antreibt. Von dem Flüssigkeitsmotor 6 fließt das öl durch den Verteiler 5 zu einem Niederdruckbehälter 9, von welchem aus es durch ein Niederdrucküberlaufventil 10, welches den Druck im Niederdruckbehälter 9 aufrechterhält, . zu dem drucklosen Ölbehälter abfließt. Durch Änderung der Spannung der Feder 2 kann der Druck auf der Druckseite des hydraulischen Kreislaufs und damit auch die Zugkraft in dem Sicherungsseil gesteuert werden. Der Wechsel vom Auf- zum Abwickeln verlangt keine Umsteuerung.

In diesem Falle wickelt die Abbaumaschine das Sicherungsseil vom Haspel ab und treibt dabei die Trommel 7, das Zahnradgetriebe mit Innenverzahdie momentane Kraftminderung im Sicherungsseil, welche bisher im Augenblick des Ausschaltens des Elektromotors vor der Betätigung der Bremsen auftrat.

Infolge einer beträchtlichen Nachgiebigkeit der Regelung der Pumpenleistung mittels Feder 2 und Kolben 3 wurde ein automatischer Leistungsregler entwickelt, dessen Wirkungsweise an Hand der F i g. 3 erläutert wird.

Dieser Regler hat eine steile Charakteristik, nach welcher in engem Bereich der Druckänderungen eine volle Leistungsänderung der Pumpe von Null bis zum Maximalwert erfolgt.

Das durch die Pumpe gedrückte Öl fließt durch

nung und den Flüssigkeitsmotor 6 an, welcher jetzt 35 den Hauptverteiler und den Verteiler 20 unter den als Pumpe wirkt und die Rolle einer Bremse spielt. Steuerkolben 21 und hält die Pumpe 1 in der Stellung Das durch den Flüssigkeitsmotor 6 gedrückte öl ihrer größten Leistung. Bei Steigerung des Drucks fließt bei geschlossenem Rückschlagventil 4 zu dem über einen durch die Feder des Verteilers 20 vorals Drosselorgan wirkenden. Verteiler 8, der durch . bestimmbaren Wert verbindet der verschobene Schiedie Differenz zwischen, den durch die Pumpe 1· und 40 ber des Verteilers den Raum unter dem Steuerkolben den Flüssigkeitsmotor 6 bewirkten Drücke gesteuert 21 mit dem drucklosen Behälter und den Raum über wird. Im Falle des Betriebs des Flüssigkeitsmotors 6
als Pumpe ist der durch ihn bewirkte Druck etwas
größer als der durch die Pumpe 1 bewirkte.Druck.
Somit wird der Schieber des Verteilers 8 verschoben 45
und gestattet einen freien öldurchfluß zur Ansaugseite des hydraulischen Motors .6, wodurch der hydraulische Kreislauf geschlossen wird.

Weil der verwendete Flüssigkeitsmotor 6 mit -

hohem Drehmoment zum selbsttätigen Ansaugen des 50. durch das Überlaufventil 16 (F i g. 2) oder durch das Öls nicht geeignet ist, muß auf der Ansaugseite ein · Sicherheitsventil 15 (F i g. 1). ' . -

stetiger Überdruck aufrechterhalten werden. \ -

Dieser Überdruck wird durch einen ■Druckdosierverteiler 11 gewährleistet, welcher den Zufluß des Öls von der Pumpe 1 zu dem Niederdruckbehälter 9 im Falle einer Druckabsenkung unter einen vorbestimmten Wert ermöglicht. Bei einer Drucksteigerung im Druckbehälter 9 über einen vorbestimmten " Wert erfolgt .eine Unterbrechung des Zuflusses des Öls von der Pumpe 1 zu dem Druckbehälter 9. Ein dem Kolben mit der Druckleitung. Nach Verschieben des Steuerkolbens 21 wird die Leistung der Pumpe 1 und damit der Druck in der Druckleitung verringert.

Um den Anfangsimpuls der Umsteuerung zu sichern, wird der automatische Regler so konstruiert, daß die Pumpe die theoretische Nulleistung nicht erreichen kann.

Das öl fließt in dieser Endstellung von der Pumpe

Claims (2)

Patentansprüche: Sicherheitsventil 15 sichert das Hydrauliksystem im Falle einer hydraulischen Verstopfung eines der Elemente. Die Haspeltrommel 7 treibt stets einen Fliehkraftschalter 14 an, welcher bei übermäßiger Steigerung der Drehzahl, verursacht durch Schaden im Hydrauliksystem oder durch nachteilige Einstellung, den Elektromotor ausschaltet, was mit einer Öldruckabsenkung im hydraulischen System verbunden ist.

1. Hydraulisches System eines automatischen Sicherheitshaspels zum Konstanthalten der Zugkraft in einem Seil od. dgl., welches zur Absicherung einer in steilen Flözen arbeitenden Abbau-, maschine dient, bestehend aus einer Pumpe zur Erzeugung eines einstellbaren »Soll«-Druckes in der Druckleitung, 'deren Leistung von dem jeweiligen »Tst«-Druck gesteuert wird und einem mit dem Sicherheitshaspel gekoppelten langsam laufenden Flüssigkeitsmotor hohen Drehmoments, welcher in einer Strömungsrichtung als Motor und in der anderen als Pumpe arbeitet sowie einer auf den Sicherheitshaspel einwirkenden Federbremse, wobei in der Druckleitung zwischen der

Pumpe und dem Flüssigkeitsmotor ein Rückschlagventil vorgesehen ist, gekennzeichnet durch einen in der Abflußleitung des Flüssigkeitsmotors (6) angeordneten Niederdruckbehälter (9), welcher mit einem Druckdosierverteiler (11) und einem Niederdrucküberlaufventil (10) versehen ist, einen vom »Ist«-Druck der Druckleitung gesteuerten. Abtrennverteiler (12) in einer Leitung, die den Zylinder der Federbremse (13) mit einem drucklosen Behälter verbindet, und ein zum Schließen des hydraulischen Kreislaufes bei der Talfahrt und zum öffnen des hydraulischen Kreislaufes bei der Bergfahrt vorgesehenes Steuerorgan (8, 16) in einer Leitung, die die Druckleitung mit der Abflußleitung bzw. dem Niederdruckbehälter (9) verbindet.

2. Hydraulisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein vom »Ist«-Druck in der Druckleitung gesteuerter Verteiler (20) die wechselseitige Beaufschlagung mit Drucköl des die Leistung der Pumpe (1) verstellenden Kolbens (21) steuert.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen