Titel: Mehrfachtrommelfördermaschine

[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Mehrfachtrommelfördermaschine für den Einsatz im Bergbau, wie durch den Oberbegriff des unabhängigen Anspruches beschrieben.

[0002] Generell funktioniert eine Trommelfördermaschine nach dem Prinzip eines Seils, welches auf eine Trommel gewickelt wird. Beim ablaufenden Seil wird das Seil von der Trommel abgewickelt, beim auflaufenden Seil wird es auf die Trommel gewickelt. Es gibt auch Anwendungen, wo mehrere Seile gleichzeitig auf einer Trommel auf. bzw. abgewickelt werden (Blair Systeme).

[0003] Bei einer Doppeltrommelfördermaschine wird bei Normalbetrieb synchron auf je einer Trommel ein Seil auf- und das andere abgewickelt. Doppeltrommelmaschinen gibt es dabei sowohl mit einer Festtrommel und einer Lostrommel, als auch mit zwei Los- trommeln. Dabei werden die Lostrommeln als Seilträger über eine Versteckvorrichtung mit der Antriebswelle verbunden. Der Antrieb erfolgt hier durch einen oder auch zwei Motoren. Die Motoren können direkt gekuppelt oder über Getriebe mit der Trommel ver-bunden werden. Als Bremsen werden Trommel- oder Scheibenbremsen verwendet.

[0004] Soll dabei bei einer Doppeltrommelmaschine die Möglichkeit bestehen, beide Trommeln als Lostrommeln zu betreiben, so ist es erforderlich, zwei Kupplungen, bzw. Versteckvorrichtungen, mit jeweils einer zugeordneten elektrohydraulischen Betätigung und Überwachung einzusetzen, was sowohl von der Herstellung der Maschine, als auch im Betrieb aufwendig und daher von Nachteil ist. Eine mit zwei Antriebsmotoren betriebene Doppeltrommelmaschine kann somit nicht unabhängig (je ein Antrieb mit einer Trommel) voneinander betrieben werden, was aber in bestimmten Einsatzsituationen, z.B. beim Abteufen von Schächten, durchaus notwendig und gewünscht sein kann.

[0005] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Mehrfachtrommelfördermaschine vorzusehen, die die Nachteile des bekannten Standes der Technik behebt und einen Betrieb der einzelnen Trommeln unabhängig voneinander, aber auch aller Trommeln zusammen als klassische Mehrtrommelmaschine ermöglicht und dabei möglichst einfach in der Herstellung und der Handhabung ist sowie ein großes sicherheitstechnisches Potential bietet. [0006] Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruches 1 gelöst, wobei zweckmäßige Ausführungsformen durch die Merkmale der Unteransprüche beschrieben sind.

[0007] Vorgesehen ist dabei eine Mehrfachtrommelfördermaschine für den Einsatz im Bergbau, mit zumindest zwei auf einem gemeinsamen Wellenstrang angeordneten Trommeln, jeweils einem elektrischen Antrieb pro Trommel, sowie zumindest einer Bremsanordnung pro Trommel, wobei nach Maßgabe der Erfindung der Wellenstrang in eine der Anzahl der Trommeln entsprechende Anzahl von über Kupplungen kuppel- und trennbare Wellensegmente unterteilt ist.

[0008] Die Unterteilung des Wellenstranges in über Kupplungen kuppelbare und trennbare Wellensegmente bietet im Zusammenhang mit der Tatsache, dass jede Trommel ihren eigenen Antrieb sowie ihre eigene Bremsanordnung hat, den Vorteil, dass die Maschine gegenüber herkömmlichen Mehrtrommelmaschinen, deren Trommeln alle auf einer durchgehenden Welle angeordnet sind, einen erheblichen Flexibilitätsgewinn im Betrieb, da ne- ben dem herkömmlichen Betrieb als klassische Mehrtrommelmaschine bei gekuppelten Wellensegmenten, in dem z.B. eine Trommel das Förderseil abwickelt, während die andere das Förderseil aufhaspelt, die auf den Wellensegmenten angeordneten Trommeln auch in jeder beliebigen anderen Kombination von Drehrichtungen (z.B. Synchronbetrieb mit entgegengesetzten Drehrichtungen) betrieben werden können.

[0009] In einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Bremsanordnungen sowie die Kupplungen über ein gemeinsames Hydrauliksystem steuerbar sind.

[0010] Das Vorsehen eines gemeinsamen Hydrauliksystems, welches die Bremsanordnungen sowie die Kupplungen über ein gemeinsames Hydrauliksystem in Abhängigkeit voneinander steuert, hat den Vorteil, dass sicherheitstechnische Aspekte zentral berück- sichtigt werden können, d.h. das bestimmte Betriebsarten der einzelnen Trommeln bzw. Wellensegmente nur unter Berücksichtigung bestimmter Schaltzustände der anderen Komponenten im Gesamtsystem möglich sind.

[0011] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann das Hydrauliksystem da-bei derart ausgestaltet sein, dass die Kupplung zwischen zwei Wellensegmenten nur bei fest- gesetzten Bremsen der Trommeln auf den zwei Wellensegmenten erfolgt, so dass einerseits gewährleistet ist, dass der Kupplungsvorgang möglichst lastfrei erfolgen kann und andererseits, dass eine Beschädigung der Kupplung durch eine Betätigung derselben, während die angrenzenden Wellensegmente drehen, verhindert wird.

[0012] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann dabei vorgesehen sein, dass die Bremsanordnungen mit Druckerfassungselementen versehen sind, deren Aus- gangssignale an eine zentrale elektronische Steuerung übermittelt werden bestimmend sind für die elektrische Ansteuerbarkeit der Kupplungen, sowie die Kupplungen ebenso bevorzugt mit Stellungsüberwachungen, deren Ausgangssignale an die selbe zentrale elektronische Steuerung übermittelt werden und bestimmend sind für die elektrische Ansteuerbarkeit der Bremsanordnungen.

[0013] Weiterhin kann bevorzugt sein, dass ein durch den Schaltzustand der Kupplung gesteuertes Ventil vorgesehen ist, dessen durch die Kupplung bewirkte Schaltstellung die hydraulische Betätigbarkeit der Bremsanordnungen bestimmt.

[0014] Schließ ich kann vorgesehen sein, dass zwei seriell angeordnete, vorgesteuerte, vorzugsweise rastende, Wegeventile mit beidseitiger Stellungsüberwachung vorgesehen sind, zur hydraulischen Steuerung der Bremsanordnungen, deren Schaltbarkeit durch Vorwahl der gewünschten Betriebsart erfolgt und über die Ausgangssignale der Druckerfassungselemente überwacht wird

[0015] Die Mehrfachtrommelfördermaschine nach Maßgabe der vorliegenden Erfindung kann sich auch dadurch auszeichnen, dass die elektrischen Antriebe der jeweiligen Trom- mein auf den jeweiligen Wellensegmenten nur in Abhängigkeit des Schaltzustandes des Hydrauliksystems betreibbar sind, wobei weiterhin bevorzugt die elektrischen Antriebe der Trommeln zweier aneinander angrenzender Wellensegmente bei ausgerückter Kupp-lung zwischen diesen Wellensegmenten unabhängig voneinander und mit beliebigem Drehsinn zueinander betreibbar sind.

[0016] Weitere Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden rein illustrativen und in keiner Weise beschränkenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen; darin zeigt:

[0017] Fig. 1 die schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform im Normalbetrieb, einschließlich des dazugehörigen hydraulischen Schaltbildes;

[0018] Fig. 2 die schematische Darstellung der Ausführungsform nach Fig. 1 im rechtsseitigen Eintrommelbetrieb; [0019] Fig. 3 die schematische Darstellung der Ausführungsform nach Fig. 1 im linksseitigen Eintrommelbetrieb; und

[0020] Fig. 4 die schematische Darstellung der Ausführungsform nach Fig. 1 im gegenläufigen Zweitrommelbetrieb.

[0021] In der Fig. 1 ist die schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungs-form im Normalbetrieb, einschließlich des dazugehörigen hydraulischen Schaltbildes, dargestellt. Zu erkennen ist dabei zunächst eine Zweitrommelfördermaschine 2, mit einer ersten Trommel 4 und einer zweiten Trommel 6, die auf einem Wellenstrang 8 angeordnet sind, wobei pro Trommel 4, 6 jeweils ein (schematisch durch die Pfeilringe 4a, 6a darge-stellter) elektrischer Antrieb vorgesehen ist, sowie ein Bremsständer 10 für die Trommel 4 und ein Bremsständer 12 für die Trommel 6. Die elektrischen Antriebe 4a, 6a drehen in dieser An- steuerung der Maschine in dieselbe Richtung.

[0022] Wie der Fig. 1 weiterhin zu entnehmen ist, ist der Wellenstrang 8 mittels einer Kupplung 14 in Wellensegmente 8a und 8b unterteilt, die sich mit Hilfe der Kupplung 14 kuppeln und trennen lassen. Es ergibt sich ohne weiteres, dass die jeweiligen Wellensegmente 8a und 8b jeweils entsprechend gelagert sind. Die Stellung der Kupplung 14 wird über die Stellungsüberwachungen 79.1 und 79.2 erfasst, welche in kommunikativer Verbindung mit einer (nicht dargestellten) elektronischen Steuerung der Maschine 2 stehen.

[0023] Was die hydraulische Steuerung der Ausführungsform nach Fig. 1 angeht, so ist die Kupplung 14 wie zu erkennen gekoppelt (eingerückt). Aufgrund der Tatsache, dass die Kupplung eingerückt ist, ist, wie der Fig. ebenfalls zu entnehmen ist, das Ventil Pos. 78 nicht betätigt, wodurch über die elektronische Steuerung das Ventil 71.3 nicht betätigt ist (Stellung„0"). Die Ventile Pos 87.1 und 87.2 werden angesteuert, um die Stellung„0" zu gewährleisten. Beim Lüften wird der Bremsständer 12 über das Ventil 87.1 T=>B mit Druckflüssigkeit versorgt. Der Bremsständer 10 wird über folgende Ventile mit Druckflüssigkeit versorgt: Pos. 74, welches aufgrund der Tatsache, dass Pos. 71.3 nicht betätigt ist, aufgesteuert ist,, Pos. 78 (nicht betätigt), Pos. 87.1 P=>A, Pos. 87.2 P=>A. Die Druckzustände in den Bremsständern 10 und 12 werden über die Druckerfassungselemente 35.1 und 35.2 erfasst, welche ebenfalls in kommunikativer Verbindung mit einer (nicht dargestellten) elektronischen Steuerung der Maschine 2 stehen. [0024] Die Fig. 2 zeigt die schematische Darstellung der Ausführungsform nach Fig. 1 im rechtsseitigen Eintrommelbetrieb, wobei identische Einrichtungen und Elemente auch mit identischen Bezugszeichen versehen sind.

[0025] Im Fall der Fig. 2 handelt es sich um einen Eintrommelbetrieb mit der Trommel 6, dabei ist die Kupplung 14 ausgekoppelt (ausgerückt), wodurch das Ventil Pos. 78 und über die elektronischer Steuerung das Ventil Pos. 71.3 betätigt sind (Stellung„1"), wel-ches wiederum das Ventil 74 nicht mehr aufsteuert (schließt Durchfluß in Richtung Bremsständer). Die Ventile Pos 87.1 und 87.2 werden angesteuert, um die Stellung„0" zu gewährleisten. Beim Lüften wird der Bremsständer 12 über das Ventil 87.1 T=>B mit Druck- flüssigkeit versorgt. Bremsständer 10 wird bzw. bleibt festgesetzt, da über die fol-gende Ventile die federbetätigten Bremselemente des Bremsständers 10 mit dem Tank des Hydraulikaggregates 16 verbunden und entlastet sind: Pos. 78 T=>L, Pos. 87.1 A=>P, Pos. 87.2 A=>P.

[0026] Die Fig. 3 zeigt die schematische Darstellung der Ausführungsform nach Fig. 1 im rechtsseitigen Eintrommelbetrieb, wobei identische Einrichtungen und Elemente auch hier mit identischen Bezugszeichen versehen sind.

[0027] In dem in dem Fall, wie in Fig. 3 dargestellt, handelt es sich um einen Eintrommelbetrieb mit der Trommel 4, dabei ist die Kupplung 14 ausgekoppelt (ausgerückt), wodurch wiederum die Ventile Pos. 78 (mechanisch) und 71.3 (über die elektronische Steuerung) betätigt sind (Stellung„1"), und das Ventil 74 ist geschlossen (Durchfluß Richtung Bremsständer). Das Ventil 87.2 wird angesteuert, um die Stellung „0" zu gewährleisten. Das Ventil 87.1 wird über den Magneten„b" vor dem Anfahren betätig und schaltet in Stellung„1". Beim Lüften der Bremse wird der Bremsständer 10 über das Ventil 87.1 T=>A mit Druckflüssigkeit versorgt. Der Bremsständer 12 wird bzw. bleibt fest- gesetzt, da über folgende Ventile die Bremselemente des Bremsständers 12 mit dem Tank des Hydraulikaggregates 16 verbunden und entlastet sind: Pos. 78 T=>L, Pos. 87.1 B=>P. Die Trommel 4 wird dabei mittels des Antriebs 4a angetrieben.

[0028] Die Fig. 4 schließlich zeigt erneute die schematische Darstellung der Ausführungsform nach Fig. 1, allerdings im gegenläufigen Betrieb der Trommeln 4 und 6. Auch hier sind identische Elemente und Einrichtungen wieder mit identischen Bezugszeichen versehen worden. [0029] Bei der Darstellung nach Fig. 4 handelt es sich um einen Zweitrommelbetrieb. Dabei werden die Trommeln 4 und 6 (vorzugsweise synchron) mit entgegengesetztem Drehsinn zueinander durch die elektrischen Antriebe 4a und 6a angetrieben. Die Kupplung 14 ist ausgekoppelt (ausgerückt), wodurch wiederum die Ventile Pos. 78 (mechanisch) und 71.3 (über die elektronische Steuerung) betätigt sind (Stellung„1"). Das Ventil 87.1 wird angesteuert, um die Stellung„0" zu gewährleisten. Das Ventil 87.2 wird über den Magneten„b" vor dem Anfahren betätig und schaltet in Stellung„1". Beim Lüften der Bremse wird der Bremsständer 12 über das Ventil Pos 87.1 T=>B mit Druckflüssigkeit versorgt. Der Bremsständer 10 wird über folgende Ventile mit Druckflüssigkeit versorgt: Pos. 87.1 T=>B, Pos. 87.2 T=>A.

[0030] Bei den Ventilen Pos. 87. 1 und 87.2 handelt es sich um vorgesteuerte (rastend) Wegeventile mit beidseitiger Stellungsüberwachung.