DE2638911C2 - Verfahren und Überprüfung von bewegten Förderdrahtseilen im Berg- und Tunnelbau auf Fehler - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur lückenlosen Überprüfung von mindestens einem bewegten Förderdrahtseil im Berg- und Tunnelbau auf Fehler, die bei einer vorgegebenen Prüfgeschwindigkeit beobachtbar sind gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Die Förderseile der Förderanlagen in Haupt- und Blindschächten des Untertagebergbaues unterliegen der Überprüfung nach den Vorschriften der Bergverordnung (BVOHS § 50 Abs. 1 S. 36). Insbesondere müssen die Förderseile in Tagesschächten mit Seilfahrtanlagen bei einer vorgeschriebenen Seilgeschwindigkeit überprüft werden, die nicht mehr als 1 m/sec betragen darf. In Blindschächten mit Seilfahrtanlage beträgt diese Geschwindigkeit nur 0,5 m/sec. Unter bestimmten Voraussetzungen gelten diese Vorschriften auch für hoch beanspruchte Förderanlagen ohne Seilfahrtanlage. Neben den Schachtförderanlagen des Bergbaues sind in bestimmten Transportmitteln Förderseile eingesetzt. Dazu gehören-u.a. Einschienenhängebahnen. Diese Förderseile werden teils freiwillig nach .entsprechenden Regeln überprüft teils sind hierfür entsprechende Vorschriften der Behörde zu erwarten.

Die Erfindung bezieht sich vornehmlich auf die tägliche Überprüfung der Förderseile; hiervon muß man die meist wöchentlich vorgeschriebene Prüfung unterscheiden. Daneben sehen die Vorschriften eine Prüfung in größeren Abständen vor, bei der auch Seileinbände. und andere Teile geprüft werden, für die eine bloße Inaugenscheinnahme während eines Treibens nicht ausreichend ist Soweit die Förderseile selbst überprüft werden, dürfen bestimmte Seilgeschwindigkeiten nicht überschritten werden. Die Seilgeschwindigkeit wird im allgemeinen so festgelegt-daß dem Auge des Betrachters keine Fehlerstellen des Förderdrahtseiles entgehen können, die berücksichtigt werden müssen. Die Fehlerstellen erstrecken sich dabei auf den äußeren Zustand des betreffenden Förderseiles, unter bestimmten Voraussetzungen aber auch auf innere Fehler. Äußerlich lassen sich u. a. der Grad der Korrosionen des Förderseiles, vor allem die Anzahl seiner Drahtbrüche feststellen. Die Machart des Förderseiles kann zwar bestimmte Fehler verbergen, die Überprüfung läßt sich aber auch auf Ausdünnungen bestimmter Abschnitte eines solchen Förderdrahtseiles erstrecken, woraus sich Rückschlüsse auf die inneren Drahtbrüche ziehen lassen. Von dem Ergebnis einer solchen Überprüfung hängt einerseits die Sicherheit des Förderbetriebs, insbesondere der an der Seilfahrt beteiligten Bergleute ab. Andererseits bestimmt die Überprüfung, ob das betreffende Förderdrahtseil weiter benutzt werden kann oder aber ein neues Förderdrahtseil aufgelegt werden muß. Diese Überprüfungen müssen daher mit der erforderlichen Sorgfalt vorgenommen werden, obwohl sie keinen Anspruch auf absolute Genauigkeit erheben können. Sie sind im übrigen das einzige Mittel, um die Förderdrahtseile betreffende Auflagen der Aufsichtsbehörden erfüllen zu können.

Die Erfindung geht von dem bislang beobachteten und bekannten Verfahren aus. Dah-f i werden die mit der Prüfgeschwindigkeit laufenden Förderdrahtseile einzeln abgeleuchtet und unmittelbar beobachtet, um die bemerkbaren Fehler zu registrieren. Wegen der geringen Seilgeschwindigkeit muß hierfür ein eigenes Treiben veranstaltet werden. Bei großen Schachtteufen und insbesondere bei Mehrseilförderanlagen mit entsprechender Leistungsfähigkeit erfordert dieses Verfahren einen ungewöhnlich hohen Personal- und/oder Zeitaufwand. So erfordert z. B. die Überprüfung der Förderdrahtseile einer Vierseilförderanlage mit Seilfahrteinrichtung in einem Schacht von 1180 m Teufe ca. 1V2 Stunden, wenn sie von einer Person durchgeführt wird. Dieser Zeitbedarf stellt sich als Verlust an Förderzeit dar. Er fällt deswegen umso stärker ins Gewicht, je leistungsfähiger die betreffende Förderanlage ist und je mehr demzufolge auf deren Ausnutzungsgrad gehalten werden muß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das als bekannt vorausgesetzte Verfahren so zu führen, daß trotz kontinuierlicher Prüfung der Förderseile die dafür nötige Zeit verkürzt und dadurch Zeit für eine bessere Ausnutzung der dazugehörigen Förderanlage gewonnen wird.

Diese Aufgabe löst die Erfindung mit den Merkmalen des Anspruches 1.

Es war zwar bekannt (VDl-Nachrichten Nr. 16 v. 18.04.73 S. 6), mittels einer Videokamera und einer zugehörigen Aufzeichnungseinrichtung eine Fehlerprü-

fung an einer laufenden Bandstraße durchzuführen. Diese Maßnahmen haben jedoch keinen unmittelbaren Einfluß auf eine bessere Ausnutzung der Anlage durch eine Vergrößerung ihrer Betriebszeit Auch ist hierbei eine kontinuierliche Überprüfung im Gegensatz zur Erfindung nicht gegeben.

Es war ferner bekannt (Stahl und Eisen 94 (1974), Nr. 5, S. 198,200), an einer Bandstraße stichprobenartig in einem vorgegebenen Zeitabstand von ca. 1 see mit einer Videokamera Bilder aufzunehmen, welche auf einem Monitor als stehendes Bild angezeigt werden, bis die nächste Aufnahme erfolgt. Auch mit diesem Verfahren kann die vorgeschriebene lückenlose Überprüfung von FörderdrahtEcilen in verkürzter Zeit nicht durchgeführt werden. Außerdem führt auch dieses Verfahren nicht zur Verlängerung der ausnutzbaren Betreibszeit der Anlage.

SchließHch war es bekannt (DE-OS 22 62 982), mit Hilfe mehrer Videokameras Einzelbilder von einem mit einer Hohlanoden-Röntgenröhre oder einer Rundstrahlröhre durchstrahlten Reifen herzustellen und auf einem Fluoreszenzschirm wiederzugeben. Obv/ohl hierbei der betreffende Reifen mit Hilfe eines Manipulators in Umdrehungen versetzt wird, liefert das Verfahren kein geschlossenes Bewegungsbild, wenn sich der Reifen mit hoher Geschwindigkeit dreht Das Verfahren und die zu seiner Durchführung vorgesehenen Vorrichtungen sind daher für die Prüfung von Förderseilen ebenfalls ungeeignet

Gemäß der Erfindung wird trotz einer erheblich über der Prüfgeschwindigkeit liegenden Seilgeschwindigkeit mit Hilfe der Videokamera und des Videorecorders ein lückenloses Bild des Förderdrahtseiles hergestellt, das die Voraussetzungen für die vorgeschriebene Prüfung bildet. Mit den so erhaltenen Aufzeichnungen läßt sich das Förderdrahtseil in einem geschlossenen Bewegungsbild wiedergeben, wobei die Förderdrahtseilgeschwindigkeit in der Wiedergabe der Prüfgeschwindigkeit entspricht. Deswegen hat die Prüfung den Vorteil, daß sie die Inaugenscheinnahme des Förderers für die Prüfung auf bemerkbare Fehler von dem dazu veranstalteten Treiben räumlich, aber auch zeitlich in dem Sinne trennt, daß das Treiben nicht mehr auf die Prüfgeschwindigkeit beschränkt ist Dadurch ergibt sich der Vorteil der zeitlichen Verkürzung des für die Prüfung erforderlichen Treibens und eines dadurch bedingten Zeitgewinns, der sich für die Förderung ausnutzen läßt, obwohl bei der Fehlerfeststellung die vorgeschriebenen Prüfgeschwindigkeiten nicht überschritten werden. Dabc« kann eine solche Prüfung natürlich nicht nur anhand des geschlossenen Bewegungsbilde* des betreffenden Förderseiles erfolgen. Sie kann sich auch stehender Bilder lückenlos aufeinanderfolgender Abschnitte des Förderdrahtseiles bedienen, wenn man die aufgenommenen Bilder schrittweise vorführt.

Insbesondere führt die räumliche Trennung zu der Möglichkeit, die Seilüberprüfung durch den Fördermaschinisten durchführen zu lassen, wenn ey sich um eine automatische Förderanlage handelt, bei der der Fördermasehinist Überwachungsarbeiten wahrnimmt. Dabei ist es zweckmäßig, die in unmittelbarer Nähe der Seile angebrachten Einrichtungen für die Herstellung des elektronischen Seilabbildes fernbedienbar zu gestalten. Der mit der Überprüfung betraute Beobachter der Aufzeichnung kann die Kontrollen auch besser als bisher durchführen, denn er hat die Möglichkeit, ieden Seilabschnitt genau zu betrachten. Außerdem kann er die Wiedergaberichtung umkehren, um ein bereits betrachtetes Seilstück nochmals darstellen zu können. Die Kontrollen können auch darum besser als bisher durchgeführt werden, weil der Beobachter bei der Überprüfung nicht mehr wie bisher den Witterungsverhältnissen und jahreszeitlich bedingten Schwankungen von Temperatur und Tageslicht unterworfen ist

Die räumliche Trennung führt ferner dazu, daß die Seile mehrerer Förderanlagen insbesondere aller Förderanlagen eines Unternehmens oder alle gleichartigen Förderanlagen eines oder mehrerer Unternehmen zeitlich nacheinander von demselben Aufzeichnungsgerät elektromagnetisch aufgezeichnet werden. Das führt zu einer Einsparung von Aufzeichnungsgeräten. Die in unmittelbarer Nähe der Seile angebrachten Einrichtungen für die Herstellung des elektronischen Seilabbildes, insbesondere die Kamera mit der erforderlichen Beleuchtung sollen dann fernbedienbar sein. Beispielsweise können beliebig viele Aufnahmeeinrichtungen von einer Stelle aus fernbedient werden, wobei die elektromagnetischen Aufzeichnung-j* der Seilbilder nacheinander mit nur einem Aufzeichr-ungsgerät auf , einem bestimmten oder beliebigen Band gespeichert werden. Die Fernbedienung der Aufnahmeeinrichtungen, die elektromagnetischen Aufzeichnungen und die Wiedergabe der Seilabbilder auf dem Monitor, also die eigentliche Seilüberprüfung können von einer Person ausgeführt werden.

Man kann das erfindungsgemäße Verfahren so ausführen, daß eine Seite des betreffenden Seiles unmittelbar abgebildet und die andere Seite des Seiles in die Abbildung eingespiegelt wird. Ferner ist es möglich, Rund- und Flachseile während eines Treibens abzubilden und später in einer Bildabfolge alle Seiten von Flach- und Rundseifen in Augenschein zu nehmen.

Dieses Verfahren kann man auch bei Mehrseilförderungen anwenden, indem man mehrere Seile gleichzeitig von einer oder zwei gegenüberliegenden Seiten abbildet Außerdem kann man mehrere Kameras einsetzen. Dazu dient eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, gemäß der mehrere Abbildungen des gleichen Seilabschnittes bzw. einander der Teufe nach entsprechender Seiiabschnitte zu einer Abbildung zusammengefügt und aufgezeichnet werden. Dieses Verfahren eignet sich insbesondere für die z. Zt größten Förderanlagen, die bis zu sechs Oberseile und bis zu drei Unterseile verwenden.

Es ist ferner zweckmäßig, wenn gemäß einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens die zu dem abgebildeten Seilabschnitt jeweils gehörende Teufe der Anlagein die Abbildung eingeblendet wird, dann ist es nämlich dem Beobachtenden möglich, anhand der Aufzeichnung die betreffenden Seiiabschnitte an .!er Förderanlage zu identifizieren.

Wenn man entsprechend der eingangs gegebenen Erläuterung die Inaugenscheinnahme nicht anhand des geschlossenen Bewegungsbildes des Seiles, sondern anhand von Einzeldarstellungen durchführt, empfiehlt es sich, den jeweils abgebildeten Seilabschnitt so lang zu wählen, daß minoestens eine Schlaglänge des Seiles erscheint und eine Überlappung an den Bildgrenzen eintritt, welche das Ende des vorher abgebildeten und den Anfang des darauffolgend abgebildeten Seilabschnittes wiedergibt. Dadurch ist es nämlich möglich, einen kontinuierlichen Überblick über das Seil zu erhalten.

In der Zeichnung ist schematisch die an einem Hauptschacht mit einer Dreiseilförderung zu installie-

rende Anlage gemäß der Erfindung wiedergegeben.

Die drei Oberseile sind mit 1,2 und 3 bezeichnet. Den beiden außen liegenden Seilen 1 und 3 ist je ein Spiegel 4 bzw. 5 zugeordnet. Diese beiden Spiegel lenken die Strahlen 6 bzw. 7 der optischen Wiedergabe der Seile 1 und 3 um, die deshalb bei 8 und 8' verlaufen und auf je einen weiteren Spiegel 9 bzw. IO gelangen. Die Spiegel 9 bzw. 10 werfen das Bild der Seile 1 bzw. 3 auf eine Kameraoptik 13. Die Strahlen 12 der optischen Wiedergabe des Seiles 2 fallen ebenfalls in die Kameraoptik 13. Auf diese Weise werden die Abbildungen der Seile 1 bis 3 räumlich zusammengedrückt.

Deswegen kann die Kameraoptik 13 mit verhältnismäßig kleinem Bildwinkel entsprechend große Wiedergaben der Abbildungen der Seile 1 bis 3 erfassen und in der Kamera 14 aufzeichnen.

Die weiteren Teile der Anlage brauchen nicht in unmittelbarer Nähe der Seile 1 bis 3 vorhanden zu sein und sind daher in der Figur nicht dargestellt. Es handelt sich um eine Verkabelung der Kamera 14 mit einem Recorder, der beispielsweise im Steuerungsraum der Förderanlage oder in dessen Nähe aufgestellt ist. Außerdem gehört dazu ein Monitor, mit dem sich entweder die Bildabfolge als geschlossenes Bewegungsbild' des Seiles wiedergeben läßt, oder es ist ein Schrittschaltwerk vorhanden, das automatisch oder von Hand betätigt werden kann und jeweils einen bestimmten Seilabschnitt auf dem Monitor sichtbar macht

Beispielsweise kann die Optik 13 der Kamera 14 so eingerichtet sein, daß sie I m der Seile 1 bis 3 erfaßt.

Entweder hat die Optik 13 einen Verschluß, oder es wird ein Stroboskop verwendet, das die erforderlichen Lichtblitze zur Herstellung der Abbildungen der Seile 1 bis 3 liefert.

Die Seilgeschwindigkeit erreicht bei modernen Schachtförderanlagen Größenordnungen von 10 m/s. Bei dsT Wiedergabe sollte eine Bildgeschwindigkeit von ca. 16 Bildern/s nicht unterschritten werden, weil sonst das vorgeführte Seilbild nicht ausreichend kontinuierlich wirkt und dadurch Fehler unterdrückt oder vorgetäuscht werden können. Im Hinblick auf die Verwendung handelsüblicher Ausrüstungen sollte die Bildgeschwindigkeit bei der Wiedergabe 25 Bilder/s oder 50 Halbbilder/s entsprechend einer Netzfrequenz von 50 Hz betragen.

Die Herstellung eines elektronischen Bildes ermöglicht die Bildherstellung im Millisecundenbereich. Dieses Bild wird erfindungsgemäß elektromagnetisch aufgezeichnet indem es mit Hilfe eines Elektronenstrahlers von der Platte (Target), auf der es entworfen ist, abgetastet und sofort gelöscht wird. Die elektrischen Signale des Elektronenstrahles werden aufgezeichnet und ermöglichen die spätere Wiedergabe der Bildabfolge. Diese Art der Aufzeichnung hat den Vorteil, daß sie auch nach Herstellung des Bildes bzw. nach dem Erlöschen des zum Bild führenden Lichtstrahles

fortgesetzt und vollendet werden kann, weil die Platte das Bild so lange festhält, bis es durch den Elektronenstrahl abgetastet und gelöscht worden ist. Man kann auf diese Weise den Zeitraum zwischen den Belichtungen für die Aufzeichnung ausnützen.

Bei einer Seilgeschwindigkeit von 20 m/s können die Abbildungen mit Hilfe eines l.ichtblitzes von ca. '/»ooo s aufgenommen werden. Die elektromagnetische Aufzeichnung erfolgt dann während des zeitlichen Zwischenraumes zwischen zwei aufeinanderfolgenden Lichtblitzen. Dabei ist es wichtig, daß solche extremen kurzen Lichtblitze auch über die erforderliche Beleuchtungsstärke verfügen. Außerdem ist es erforderlich, um beispielsweise das mit der vorgenannten Geschwindigkeil laufende Seil Meter für Meter abbilden zu können, daß die erforderliche Znhl von 20 Lichtblitzen/s geliefert wird. Für eine derart extreme Beleuchtung wird zweckmäßig ein Stroboskop eingesetzt. Hierbei treten in der Abbildung noch Bildverzerrungen auf, die durch die vertikale Seiibewegung infolge des Treibens bedingt sind. Diese Verschiebungen des Seilbildes sind aber tragbar, weil sie die geforderte Genauigkeit der Inaugenscheinnahme nicht beeinträchtigen. Soweit durch seitliche und entsprechend schnell ablaufende horizontale Seilbewegungen infolge Seilschwingungen oder Seilschiagens Verzerrungen auftreten, können diese durch entsprechende Veränderung der Blitzzahl oder -folge ausgeglichen werden.

Ans»eife der Verwendung eines Stroboskops in Verbindung mit einer Kamera, die eine verschlußlose Kameraoptik hat, läßt sich aber auch eine stationäre Lichtquelle mit erreichender Beleuchtungsstärke verwenden in Verbindung mit einer Kamera, die eine Aufnahmeoptik mit Verschluß hat.

Bei Verwendung eines Stroboskops paßt man die Anzahl der Lichtblitze oder aber bei Verwendung einer stationären Lichtquelle die Anzahl der Verschlußbetätigüügcn der Kamsrsoptik der Geschwindigkeit des laufenden Seiles vornehmlich in der Beschleunigungs- und Verzögerungsphase kontinuierlich an. Je langsamer das aufzunehmende Seil verläuft, umso weniger Lichtblitze oder aber Verschlußbetätigungen sind erforderlich. Eine solche Anpassung bringt den Vorteil, daß jeder Seilabschnitt nur einmal abgebildet wird, d. h. die Anzahl der Seilbilder wird insgesamt gesehen geringer, die Bilder haben zueinander nur die gewollte und eingestellte Überlappung und die Zeit für den anschließenden Beobachtungsvorgang also für die eigentliche Überprüfung des Seiles wird verkürzt

Durch eine nicht dargestellte Vorrichtung kann die zum dem betreffenden Seilabschnitt gehörende Teufe der Anlage in die Abbildung eingeblendet werden. Zweckmäßig wählt man im übrigen die abgebildeten Seilabschnitte so lang, daß mindestens eine Schlaglänge des Seiles erscheint Vorzugsweise beträgt die abgebildete Länge 1m.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur lückenlosen Oberprüfung von mindestens einem bewegten Förderdrahtseil im Berg- und Tunnelbau auf Fehler, die bei einer vorgegebenen Prüfgeschwindigkeit beobachtbar sind, d a d ure h ge kennzeichnet, daß bei der betrieblichen, die vorgegebene Prüfgeschwüidigkeit überschreitenden Seilgeschwindigkeit das Förderdrahtseil mittels einer Videokamera und eines |₀ Videorecorders abgebildet und aufgezeichnet wird und daß danach die so erhaltene Aufzeichnung auf einem Monitor derart wiedergegeben wird, daß sich die Abbildung des Förderdrahtseiles auf dem Monitor mit einer die Prüfgeschwindigkeit nicht überschreitenden Geschwindigkeit bewegt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß eine Seite des betreffenden Seiles unmittelbar abgebildet und die andere Seite des Seiles in die Abbildung eingespiegelt wird.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei Mehrseilförderungen mehrere gleichzeitig von einer oder von beiden gegenüberliegenden Seiten abgebildet werden.'

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Abbildungen des gleichen Seilabschnittes bzw. einander der Teufe nach entsprechender Seilabschnitte zu einer Abbildung zusammengefügt und aufgezeichnet werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die zu dem betreffenden Abschnitt des Förderdrahtseiles gehörende Teufe in die Abbildung eingeblendet wird.

6. Verfahren nach einem -jer Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der abgebildete Seilabschnitt des Förderdraht%.Ies so lang gewählt wird, daß mindestens eine Schlaglänge erscheint und eine Überlappung an den Bildkanten eintritt, welche das Ende des vorher abgebildeten und den Anfang des darauffolgenden Abschnittes des Förderdrahtseiles wiedergibt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der abgebildete Abschnitt des Förderdrahtseiles ca. 1 in Förderdrahtseil umfaßt