DE3838771A1 - Antrieb fuer ein zwangsgefuehrtes sonderfoerdermittel des untertagebetriebes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein zwangsgeführtes Sonderförder­ mittel gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Im Untertagebetrieb dient die Zwangsführung dazu, die Bahn von dem unregelmäßigen Verlauf und den während ihres Betriebes eintretenden Änderungen der Bahnebene unabhängig und damit entgleisungssicher zu machen. Dabei handelt es sich um Sonderfördermittel, welche haupt­ sächlich für den Materialtransport, in vielen Fällen auch zusätzlich für den Personentransport in entfernte Bereiche, im Bergbau bis in den Abbau vorgesehen sind. Man unterscheidet solche Sonderfördermittel grundsätzlich nach der Lage ihrer Bahnebene in Hängebahnen, deren von Antriebskatzen befahrene, vorzugsweise einzige Schiene in der Firste des Streckenausbaus aufgehängt ist und in Standbahnen, bei denen die von Antriebswagen gezogenen Züge ein auf der Streckensohle verlegtes Gleis befahren, dessen Schienenprofile so angeordnet bzw. ausgebildet sind, daß eine durchgehende Zwangsführung im Sinne der angestrebten Entgleisungssicherheit entsteht. Die Erfin­ dung geht von einem als Hängebahn ausgebildeten Sonder­ fördermittel aus.

Die Antriebskatzen bzw. -wagen dieser Sonderfördermittel müssen für den Einsatz im Untertagebetrieb besondere Anforderungen erfüllen, welche hauptsächlich der Sicherheit dienen. Abgesehen von den mechanischen Sicherun­ gen der Aufhängungen des Antriebskatzenaufbaus von Hänge­ bahnen, welche das Abstürzen des Antriebskatzenaufbaus verhindern müssen, stehen die Explosionssicherheit und der Brandschutz im Vordergrund; diese werden durch eine bergbehördliche Bauartzulassung gewährleistet, der eine aufwendige Untersuchung vorauszugehen hat. Hierbei werden u.a. Bauteilgruppen, wie Motor und Abgaskühlung bei Dieselmotoren und elektrische Einrichtungen bei Batterieantrieben geprüft. Weitere Untersuchungen der Bauartzulassung beziehen sich auf die Zuverlässigkeit der von beiden Zugenden zu bedienenden Steuerung und die Geräuschemission.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Antriebs­ katzen, welche mehrere Laufwerke aufweisen und daher in der Lage sind, Mulden und Sättel, sowie Kurven mit einem engen Radius von nur ca. 2 m Radius zu durchfahren, wobei die meisten dieser Kurven sogenannte Raumkurven sind, deren Krümmung in drei Dimensionen verläuft. Ihr Aufbau ist an den Laufwerken der Antriebskatze aufgehängt. Bei der anderen Art des Sonderfördermittels ist er dagegen gelenkig abge­ stützt. Dadurch vermag sich der Aufbau in die Kurvensekante einzustellen. Diese Anordnung der Laufwerke schließt jedoch eine mechanische Getriebeverbindung mit den Antriebs­ rädern der Laufwerke aus. Sie wird ersetzt durch eine Energieübertragungseinrichtung, welche bei diesel­ hydraulischen Antriebskatzen von den die Motoren mit dem Druckerzeuger verbindenden Schläuchen und bei Batterielaufkatzen von den zu den Motoren führenden Kabeln gebildet werden. Gesteuert werden die Motoren aus der jeweils an der Spitze des Zuges befindlichen Kabine, welche an einer eigenen Katze aufgehängt ist und eine nach ergonomischen Gesichtspunkten optimierte Unter­ bringung des Fahrers gewährleistet. Solche Antriebskatzen unterscheiden das erfindungsgemäße Sonderfördermittel von zwangsgeführten Bahnen mit Fremdantrieb, denen die Bewegungsenergie von einem oder mehreren Haspelseilen zugeführt wird. Die Antriebskatzen mit Eigenantrieb sind in erheblichen Stückzahlen vor allem im Ruhrbergbau ein­ gesetzt.

Eine der Hauptschwierigkeiten der zwangsgeführten Sonderfördermittel liegt in ihrer unterschiedlichen Tragfähigkeit in Verbindung mit dem Aufwand, der für das jeweilige Bahnsystem getrieben werden muß. Da im allgemeinen die Tragfähigkeit von Einschienenhänge­ bahnen durch die begrenzte Zusatzbeanspruchbarkeit des Streckenausbaus, welcher das Widerlager für die Bahn­ schiene des Gleises bildet, auf vergleichsweise geringe Lasten beschränkt ist, sind die Antriebskatzen der Ein­ schienenhängebahnen allgemein leichter, die Bahn ist aber für Schwerlasten nicht geeignet. Die Antriebswagen von zwangsgeführten Schienenstandbahnen können dagegen für größere Lasten vorgesehen werden. Die während des Betriebes, d.h. z.B. während des laufenden Abbaus zu befördernden Lasten überschreiten in aller Regel die Tragfähigkeit von Einschienenhängebahnen nicht. Deswegen beschränkt man sich nach Möglichkeit auf das so ausge­ bildete Sonderfördermittel und setzt die sohlengebundenen zwangsgeführten Sonderfördermittel nur ausnahmsweise ein. Daraus entstehen Schwierigkeiten, sobald schwere Einrichtungen des Betriebes transportiert werden müssen, um den Abbau einzurichten oder ihn auf die Raubarbeiten vorzubereiten. Besonders hohe Transportgewichte weisen z.B. Schildausbaueinheiten des Strebausbaus auf, die man nicht oder nur begrenzt zerlegen kann oder will, weil Einzelteile verloren gehen, Verschmutzungen die Funktion außer Kraft setzen oder Unfallgefahren entstehen lassen können. Da Schildausbaueinheiten u.a. auch generell wegen bergbehördlicher Wünsche und wegen der erheblichen Kosteneinsparungen deswegen möglichst komplett trans­ portiert werden, fehlt für diese und ähnliche Fälle in einem mit einer Einschienenhängebahn ausgerüsteten Abbau ein Sondertransportmittel für derart schwere Ein­ richtungsgegenstände.

Für solche Schwertransporte, die meistens nur in geringem Umfang und zeitlich begrenzt anfallen, werden Hilfsmittel eingesetzt. Beim Schildtransport benutzt man u.a. Haspel oder Sonderfahrzeuge mit Eigenantrieb, welche einen Strebbau auf der Sohle schleppen. Das ist in der Regel mit erheblichen Schwierigkeiten verbunden, weil die Strecken- und die Strebsohle nicht die erforderliche Festigkeit aufweisen, um den mechanischen Beanspruchungen durch die auf ihr gleitenden schweren Gegenständen lange Widerstand zu leisten. Ferner ist das Lenken geschleppter Ausbauschilde schwierig und meistens auch gefährlich.

Es sind auch schienengebundene Transportsysteme für den Schwertransport vorgeschlagen worden, die auf der Sohle verlegt werden können. Dabei handelt es sich um Platt­ formwagen, welche die Ausbauschilde aufnehmen und mangels eines Eigenantriebes mit in der Strecke aufge­ stellten Häspeln bewegt werden müssen. Da der Transport im allgemeinen über längere Entfernungen durchgeführt werden muß, ist der Haspelantrieb unzweckmäßig, weil er mit erheblichen Schwierigkeiten und Gefahren verbunden ist.

Wollte man andererseits für den Transport schwerer Ein­ richtungsgegenstände eigens eine zwangsgeführte Stand­ bahn mit Eigenantrieb durch einen Antriebswagen ein­ setzen, wäre die Wirtschaftlichkeit weder im Zusammen­ wirken mit einer Einschienenhängebahn während des Betriebes noch dann gegeben, wenn die zwangsgeführte Standbahn als Transportmittel lediglich für den Schwer­ transport eingesetzt würde, was einfach an dem Aufwand für den Eigenantrieb liegt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebskatze für ein zwangsgeführtes Sonderförder­ mittel zu schaffen, welche einen erhöhten Aufwand beim Verlegen eines zwangsgeführten Flurfördermittels für den Schwertransport vermeidet.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe mit den Merk­ malen des Patentanspruchs 1 gelöst. Zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Der Anspruch 1 setzt in seinem Oberbegriff eine zwangs­ geführte Einschienenhängebahn und dementsprechend einen hierauf abgestimmten, im allgemeinen leichten und relativ unkomplizierten Aufbau der Antriebskatze bzw. ihres Aufbaues als bekannt voraus. Die Erfindung geht dabei davon aus, daß die Hakenzugkräfte einer solchen Antriebskatze der Einschienenhängebahn grundsätzlich ausreichen müssen, um ein Fahrzeug einer als zwangs­ geführtes Sondermittel ausgeführten Standbahn zu bewegen, daß aber das Sonderfördermittel höher belastet werden kann, als die zulässige Belastung einer Ein­ schienenhängebahn ausmacht. Erfindungsgemäß werden unter diesem Gesichtspunkt bei der Umstellung auf Schwertransporte die Aufbauten der Einschienenhänge­ bahn-Antriebskatzen bedarfsweise auf ein oder mehrere Untergestelle einer zwangsgeführten Schienenstandbahn gesetzt, deren Laufwerk mit Motoren versehen sind, die denen der Einschienenhängebahnlaufwerke entsprechen. Damit lassen sich diese Aufbauten ohne Änderung ihrer Antriebe und Steuerungseinheiten verwenden, wobei die Energieübertragungseinrichtung einfach an die Laufwerke des Standbahnfahrgestelles angeschlossen werden, soweit das erforderlich ist. Hierdurch entsteht auf einfache Weise ein für den Schwertransport geeignetes, zwangs­ geführtes Flurfördermittel, das den außerordentlichen Belastungen des Schwertransportes genügt. Die Lokomo­ tiven bestehen dabei für sich allein oder im Zusammen­ wirken zu mehreren aus den von Antriebskatzen gewonnenen Antrieben. Das ist deswegen wesentlich wirtschaftlicher als die bekannten Antriebswagen zwangsgeführter Flur­ fördermittel, weil nicht nur Überlastungen des Ausbaues verhindert werden, die sich aus dem Schwertransport er­ geben und der Übergang von der Hängebahnförderung auf die Standbahnförderung sowie umgekehrt jederzeit aus­ führbar ist. Es entfallen auch die eingangs beschriebenen Bauartuntersuchungen, die bei getrennten Antrieben für das eine und das andere Sonderfördermittel erforderlich sind.

Sofern in Einzelfällen die Hakenzugkraft einer Antriebs­ katze beim Umbau auf einen Antriebswagen nicht aus­ reichen, können auch mehrere erfindungsgemäß auf Antriebswagen umgestellte Antriebskatzen gekuppelt werden.

Die Erfindung ermöglicht eine Mehrfachverwendung der we­ sentlichen und aufwendigsten Teile einer Einschienen­ hängebahn, nämlich ihrer Antriebskatzen mit einer während des Betriebes der einem Ausbau vorausgehenden und an diesen anschließenden, leicht durchzuführenden Ummontage, wodurch Eigenantriebe in Sonderfahrzeugen oder in Häspeln für den Transport schwerer Lasten vermeidbar sind. Es ergibt sich außerdem der Vorteil, daß für die verschie­ denen Transportaufgaben auf die erprobte Antriebstechnik der Einschienenhängebahnen zurückgegriffen werden kann, deren Untersuchungskosten innerhalb der bergbaulichen Bauartzulassung doppelt genutzt werden, wovon die auf­ wendig zu prüfenden Bauteilgruppen, wie Motor, Abgas­ kühlung bei Dieselmotoren und elektrische Einrichtungen einschließlich die Steuerungen hinsichtlich Schlagwetter, Brandschutz und Lärmschutz betroffen sind, wenn von dem einen auf das andere Bahnsystem übergegangen wird.

Die Ausführungsform der Erfindung nach dem Anspruch 2 bedient sich für den Transport der schweren Lasten auf der Flurförderbahn eines Fahrgestells, das den Boden des Aufbaus unmittelbar unterstützt und eine etwaige Gelenkigkeit der Laufwerke deren Anschluß an den durch­ gehenden Fahrgestellrahmen überläßt. Das ist zweck­ mäßig, weil dadurch die Kurvengängigkeit der Bahn grundsätzlich nicht ausgeschlossen wird. Dafür können Drehgestelle eingesetzt werden. Auf diese kann aber auch verzichtet werden, wenn an die Kurvengängigkeit keine besonderen Anforderungen gestellt werden. In diesem Fall kann sich der Rahmen mit an ihn befestigten Achsbuchsen auf den Achsschenkeln der Radsätze ab­ stützen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Figuren in der Zeichnung näher erläutert, welche mehrere Ausführungsformen der Erfindung wiedergeben. Es zeigen

Fig. 1 die Umrüstung einer Antriebskatze auf einen Antriebswagen einer Schienenstandbahn gemäß der Erfindung, wobei die Teile in Ansicht wiedergegeben sind und

Fig. 2 in der Fig. 1 entsprechender Darstellung die Antriebskatze einer Einschienenhängebahn, von der die Umrüstung gemäß der Erfindung ausgeht.

Die Einschienenhängebahn nach Fig. 2 stellt ein zwangs­ geführtes Sonderfördermittel des Untertagebetriebes dar. Das Fahrgleis (1) wird von mehreren I-Profil­ abschnitten gebildet, die zu einer Hängeschiene zusam­ mengeschlossen sind. Diese ist an dem nicht dargestell­ ten Streckenausbau aufgehängt. Die im linken Teil wiedergegebene Katze der allgemein mit (2) bezeichneten Antriebskatze trägt die Fahrerkabine und die Steuerung in einem Aufbau (4). Dieser ist bei seiner Verwendung in einer Einschienenhängebahn mit einem Drehgelenk an ein rückwärtiges Laufwerk (7) und mit einem weiteren Drehgelenk an einem vorlaufenden Laufwerk (8) aufge­ hängt. Jedes Laufwerk ist als Unterflanschläufer ausge­ bildet. An der Rückseite des Aggregates befinden sich Anschlußblöcke (3) zur Verbindung der Steuerung (5) mit Anschlußblöcken (6) eines Aggregates (15), welches in einem Rahmen (11) einen Dieselmotor (12) als Energie­ erzeuger eines dieselhydraulischen Antriebes aufweist, der den hydraulischen Druckerzeuger (13) antreibt, welcher z.B. als Axialkolbenpumpe ausgebildet ist. In dem Rahmen des Aggregates (4) sind die für den Fahr­ betrieb notwendigen Einrichtungen, vor allem eine elektronische Überwachung, Steuerung und Lichtanlage, sowie Prüf- und Auslösegeräte, sowie eine Feuerlösch­ anlage eingebaut. Über eine Kuppelstange (14) sind die beiden Aggregate (4 und 15) sowie die übrigen Zug­ teile normalerweise miteinander verbunden.

Über Drehgelenke (16, 17) ist der Rahmen (11) mit dem beschriebenen Aufbau an Laufwerken (16 und 19) aufge­ hängt. Diese Laufwerke sind Unterflanschläufer und einheitlich ausgeführt. Sie enthalten eingebaute hydraulische Motoren mit mechanischen Getrieben (21, 23), wie auch das mögliche dritte Laufwerk (20) und Reibräder (22) oder auch Zahnräder (bei größeren Steigungen oder ungenügenden Reibverhältnissen), welche auf den Schienensteg wirken.

Über eine Kuppelstange (24) ist die beschriebene dieselhydraulische Antriebskatze (15) mit dem vorderen Laufwerk (25) eines Hubbalkens (26) gekuppelt, dessen nachlaufendes Laufwerk bei (27) dargestellt und über eine Stange (28) mit dem vorlaufenden Laufwerk (25) gekuppelt ist. Das Hebezeug ist in den Hubbalken (26) eingebaut und mit zwei flexiblen Zugmitteln, z.B. Ketten (28, 29) an eine schwere Last (30) angeschlos­ sen, die gemäß dem Ausführungsbeispiel von einem Aus­ bauschild gebildet wird.

Die Fig. 2 gibt einen Schwertransport mit einer Ein­ schienenhängebahn wieder, welche als zwangsgeführtes Sonderfördermittel eingestuft ist. Der dargestellte Zug wird von einem Antriebswagen gezogen.

Gemäß der Erfindung sind die Aufhängungen (31 und 32) des Aufbaus des Kabinenaggregates (4) ebenso wie die Aufhängungen (16 und 17) des dieselhydraulischen Antriebes lösbar. Dadurch lassen sich diese Aggregate von ihren Laufwerken lösen. Die im Ausführungs­ beispiel mit Druckschläuchen verwirklichten Energie­ übertragungseinrichtungen, die zu den in den Lauf­ werken untergebrachten Motoren (20, 21 und 23) führen, sind nicht dargestellt, aber ebenfalls von den Lauf­ werken lösbar. Die beschriebenen Rahmen (4 und 11) lassen sich dann jeweils auf einem in Fig. 1 wiederge­ gebenen Fahrgestell (33, 34) befestigen, die einen An­ triebswagen für die Flurförderbahn (35) bilden. Das Fahrgestell (34) oder bei größerem Kraftbedarf auch weitere Fahrgestelle weisen eine der Anzahl der Motoren (20, 21, 23) der dieselhydraulischen Antriebskatze (2) ent­ sprechende Anzahl von Motoren auf. Im Fall des Aggregates (4) ist der Rahmen mit seinem Aufbau (12) auf die Plattform (35) eines durchgehenden Stahlrahmens (36) gesetzt, dessen Laufwerke in den beiden Dreh­ gestellen (39, 40) untergebracht ist.

Für den Rahmen des den dieselhydraulischen Antrieb aufnehmenden Aggregates (15) ist eine Plattform (41) eines durchgehenden Stahlrahmens (42) mit Querriegeln (43, 44) vorgesehen, an dessen Unterseite die Dreh­ gestelle (45, 46) liegen. Die Motoren (47, 48) entspre­ chen einzeln oder zusammen Motoren (20, 21 bzw. 23), was ihr Schluckvermögen und ihre Leistung angeht. An diese Motoren sind die als Energieübertragungseinrichtung funktionierenden Schläuche angeschlossen.

Das Gleis (49) der zwangsgeführten Schienenstandbahn besteht aus Abschnitten eines Sonderprofils. Die Bahn wird mit seitlichen Druckrollen, die beispielsweise bei (50) und (51) im Drehgestell des gezogenen Plattform­ wagens (52) dargestellt sind, zwangsgeführt. Auf der Plattform wird das Ausbaugestell (30) transportiert.

Wie ersichtlich, können die Aufbauten bedarfsweise von dem einen auf das andere Bahnsystem übernommen werden, wobei die Schienenstandbahn (36) hauptsächlich für Schwertransporte vorgesehen und nur für diesen Zweck eingebaut ist.

Claims (5)

1. Antrieb für ein zwangsgeführtes Sonder­ fördermittel des Untertagebetriebes, der wenigstens eine Antriebskatze, deren Aufbau eine elektrische oder dieselhydraulische Energieerzeugungseinrichtung, eine Energieübertragungseinrichtung zu einem oder mehreren eingebauten Motoren und ein Lauf­ werk aufweist, an dem der Aufbau insbeson­ dere drehbeweglich aufgehängt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungen (16, 17; 31, 32) des die Energieerzeugungseinrichtung aufnehmenden Aufbaus (4, 12) mit dem Laufwerk (7, 8; 18, 19, 20) und die Verbindungen der Energieübertragungseinrichtung mit den Motoren (21, 22, 23) lösbar ausgebildet sind, und daß die Laufwerke gegen ein Fahrgestell (39, 40, 45, 46) eines Antriebswagens einer Flurstandbahn (35) austauschbar sind, welches eine entsprechende Motorisierung (37, 38; 47, 48) mit Anschlüssen für wenigstens einige der Energieübertragungseinrichtungen, sowie eine zur Befestigung des Aufbaus dienende Plattform aufweist, die den Boden des Aufbaus unterstützt und für sich oder zusammen mit einem oder mehreren weiteren Fahrgestellen den Antrieb einer Flurstandbahn bildet.

2. Antriebskatze nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Fahrgestell der Flur­ standbahn (15) einen einheitlichen Rahmen (34, 35) zur Bildung der Plattform (35, 41) und mehrere Radsätze aufweist, in die die Motoren eingebaut sind.

3. Antriebskatze nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Radsätze in Drehgestellen der Laufwerke (37, 38; 45, 46) untergebracht sind.

4. Antriebskatze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl der die Motorisierung des Standbahnfahrgestells (15) bildenden Motoren gleich der Anzahl der in die Laufwerke ein­ gebauten Motoren ist.

5. Antriebskatze nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Flurstandbahn aus mehreren gekuppelten Antriebswagen besteht.