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Sicherheitseinrichtung Das Patent 599 595 hat eine Sicherheitsv orrichtung,
.insbesondere für Fördermaschinen, zum Gegenstande, bei der im Stromkreis eines
Relais, das mittels eines Überbrükkungskontaktes im angezogenen Zustand einen Feldschwäohwi-derstan:d
der Steuerdynamo o.:dgl. kurzschließt, im abgefallenen Zustand dagegen einschaltet,
ein mit dem Steuerhebel verbundener Schalter vorgesehen ist, der in der Nullstellung
.des Steuerhebels geschlossen ist. Weiterhin .ist bei der Anordnung nach dem Patent
eine Geschw.indigkeitsmeßvorrichtun.g vorgesehen, die beim Überschreiten von bestimmten
Höchstgeschwindigkeiten Schalter öffnet. Solleine größere Anzahl von Geschwindigkeitsstufen
überwacht werden, so wird bei :der bekannten Anordnung dem mit dem Steuerhebel verbundenen
Schalter eine entsprechende Anzahl von Kontakten zugeordnet. Jeder dieser Kontakte
steht über Leitungen mit je einem Fliehkraftschalter in Verbindung. Auf diese Weise
wurde bei der bekannten Einrichtung nach :dem Hauptpatent praktisch für jede Steuerhebelauslage
eine Vergleichseinrichtung geschaffen und auf diese `Veise .der gesamte Steuerbereich
überwacht. Es kann jedoch als nachteilig empfunden werden, daß bei der bekannten
Anordnung Eine so große Anzahl von Geschwindigkeitsmeß:gliedern und Schaltteilen
erforclerlich ist.
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Die Erfindung hat :sich daher die Aufgabe gestellt, eine Weiterbildung
der Einrichtung nach dem Hauptpatent zu schaffen, die :gleichfalls eine Überwachung
des gesamten Auslegebereichs des Steuenhebels und damit des gesamten Geschwindigkeitsbereichs
-der Fördermaschine .sicherstellt, jedoch ohne die große Anzahl von Geschwindi.gkeitsmeß:glie:dern
und Schalltteilenauskommt. Dieser Lösung standen insofern Schwierigkeiten .entgegen,
als die Anordnung nach :dem Hauptpatent mit der Erhöhung der Empfindlichkeit der
Einrichtung auch die VerNven.dung einer immer größeren Anzahl von Meßeinrichtungen
und Schaltteilen zu erfordern schien. Trotz dieser Schwierigkeiten ist die technische
Regel gefunden worden, die eine beträchtliche Verminderung der Anzahl der 'Meßglieder
und Schaltteile unter gleichzeitiger Erhöhung -der Empfindlichkeit der Einrichtung
möglich macht.
Nach der Erfindung wird der bei der Einrichtung nach
dem Hauptpatent vorhandene, mit dem Steuerlreliel verbundene Schalter mit einem
durch ein Geschwindigkeitsmeßglied gesteuerten weiteren Sehalter vereinigt; die
Beiden Schalter .arbeiten mit je einer Kontaktreihe zusammen, wobei je zwei Kontakte
verschiedener Kontaktreihen in Reihe geschaltet sind und die Scliwäaliung des Feldes
der Fördermaschine von der gegenseitigen Stellung der beiden Schalter auf den Kontaktreihen
abhängig gemacht ist.
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In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele für die Erfindung
dargestellt.
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Bei der in der Fig. i dargestellten Schaltung wird die Steuerdvnamo
i durch den Steuerapparat 2 gesteuert. Im Leonardkreis ist ein Spannungsrelais 3
angeschlossen, dessen Kern 4. mit einem Kontakthebel 5 mechanisch verbunden ist.
Dieser Kontakthebel ' arbeitet mit einem Kontaktsegment 6 und ..einer Reibe von
Einzelkontakten 7, 8 und o zusammen. Mit dein Steuerhebel io ist ein Schalter i
i und ein Kontakthebel 1 2 fest verbunden. In der Bewegungsbahn .des Kontakthebels
12 ist ein dein Segment 6 entsprechendes Kontaktsegment vorgesehen. Entsprechend
den Kontakten 7, 8 und 9 sind Kontakte i4., 15 und 16 in der Bewegungsbahn cles
Kontakthebels 12 angeordnet. In der Nullage des Steuerhebels ist der Stromkreis
eines Relais 17 geschlossen und durch den vom Relais gesteuerten Schalter 18 ein
dem Steuerapparat 2 vorgeschalteter Feldschwächwiderstand ig überbrückt. Parallel
zum Schalter i i .liegt ein gleichfalls vom Relais 17 gesteuerter Schalter 20, durch
den unter bestimmten Voraussetzungen der Stromkreis des Relais auch ;tann geschlossen
bleibt, wenn zier Schalter i i beim Auslegen des Steuerhebels geöffnet wird. Der
Feldschwächwiderstand ig ist stufenweise unterteilt. Die einzelnen Stufen können
durch einen Schalter 21, der über die Kontakte 2?, 23 und =4. geführt
ist, eingeschaltet werden. Die Steuerung des Schalters 21 erfolgt vorzugsweise durch
ein selbsttätig arbeitendes Einstellglied in Abhängigkeit von -Betriebsgrößen, z.
B. in Abhängigkeit von Größe und Richtung .der Last. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
dient zur Einstellung des Schalters 21 ein Leistungsrelais.
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Die Einrichtung arbeitet so: Zu Beginn des Förderzuges mögen sich
die bewegten Teile in der dargestellten Lage befinden. Wird nunmehr der Steuerhebel
io in der Pfeilrichtung 26 ausgelegt, so wird der Stromkreis für das Relais 17 durch
Öffnen des Schalters i i unterbrochen. Das Relais 17 fällt jedoch nicht .ab, da
ein Haltestromkreis von plus über den Kontakthebel 5 des Kontaktsegments 6, das
Kontaktsegment 13, den Kontakthebel 17, den Schalter 2o und die Spule des Relais
17 nach minus geführt ist. Der Steuerhebel möge so weit ausgelegt sein, :daß der
Kontakthebel 12 die gezeichnete Stellung 12' einnimmt, in der er das Kontaktsegment
13 und den Kontakt 14. berührt. Das Relais 3 verstellt beim Anfahren der Fördermaschine
seinen Kern und damit den Kontakthebel 5, der sich im Uhrzeigersinn über das Kontaktsegment
6 bewegt u n-1 von dem Kontaktsegment auf den Kontakt 7 gelangen mag. Stimmen Ist-
und Sollgeschwindigkeit überein, so wird der Kontakthebel 5 nicht über den Kontakt
7 hinausgeführt, In diesem Fall bleibt der oben gesc'iilderte Stromkreis aufrechterhalten,
der entweder über die Kontaktsegmente 6 und 13 oder von dem Kontakthebel 5 über
den Kontakt 7 und den Kontakt 14 zum Kontakthebel 12 geführt ist. Der Feldschwächwiderstand
ig bleibt infolgedessen durch den Schalter i8 überbrückt. Nimmt dagegen die Ist-Geschwincligkeit
über das zugelassene Maß hinaus zu. so wird der Kontakthebel 5 im >_ hrzeigersinn
verstellt und .gelangt z. B. auf den Kontakt 8 oder den Kontakt g. Hierbei wird
der Stromkreis des Relais 17 unterbrochen. Das Relais fällt ab und der Feldschwächwiderstand
ig wird nach Maßgabe von Größe und Richtung der Last entweder ganz oder teilweise
dem Steuerapparat z vorgeschaltet und dadurch eine Geschwindigkeitsverminderung
erreicht. Der Kontakthebel 5 kehrt hierbei in eine vorangegangene Stekung zurück.
Der Feldschwäehwiderstand bleibt jedoch auch dann vorgeschaltet, wenn der Kontakthebel
auf den Kontakt 7 oder das Kontaktsegment 6 gelangt, da das Relais 17 erst dann
erneut zum Ansprechen gebracht wird, wenn der Schalter i i geschlossen wird. Der
Maschinist muß also zunächst den Steuerhebel in die Nullage zurückführen, wenn er
den Rest des Förderzuges mit überbrücktem Feldschwächwiderstand fahren will. Durch
die Sicherheitseinrichtung wird die Tätigkeit des Maschinisten genau überwacht und
bei Unregelmäßigkeiten in dem Verlauf des Förderzuges -die erhöhte Aufmerksamkeit
des Maschinisten erzwungen.
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In der Fig. 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für die Erfindung
dargestellt. Die Teile der Schaltung, die bereits bei Beschreibung der Fig. i erörtert
wurden, sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Anordnung weicht insofern
von der Anordnung nach der Fig. i ab, als der Kern des Relais 3 nicht starr mit
dem Kontakthebel 5 verbunden ist. Zwischen dem Kern und dem ,%,blenkungspun.kt des
Kontakthebels ist ein mit dein Kern fest verbundenes Langloch 27 vorgesehen. Außerdem
ist der Vorschaltwiderstand für den Steuerapparat mit den Kontakten 6, 7, 8
und
9 vereinigt. Es befinden sich zwischen dem Kontaktsegment 6. und dem nächsten Kontakt
7 sowie j e zwei einan:derfolgenden Kontakten einzelne Widerstandsstufen, die z.
B. als Vorschadtwiderstand für den Steuerapparat wirken können und in der Figur
mit 28, 29 und 3o bezeichnet sind. Im Anschluß an den Kontakt 9 sind noch drei weitere
Kontakte 3i, 322 und 33 vorgesehen, denen die Widerstandsstufen 34 35 und 36 zugeordnet
sind.
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Die Wirkungsweise der in der Fig.2 beschriebenen Einrichtung sei nunmehr
gleichfalls an Hand eines Arbeitsspieles beschrieben. Wird der Steuerhebel io ,in
der Pfeilrichtung 26 ausgelegt, so kommt der Kontakthebel 12 zunächst mit dem Kontaktsegment
13 und alsdann mit den Kontakten 1d., 15 oder 16 'in Berührung. Es sei zunächst
angenommen, daß der Steuerhebel so weit ausgelegt wird, daß der Kontakthebel 12
in die Stellung i2' gelangt, in der er .den Kontakt 14 berührt. Die Fördermaschine
fährt an. Nach Maßgabe der Spannungsänderungen, d. h. der Ist-Gesohwindigkeit der
Maschine, .spricht das Relais 3 an und dreht den Kontakthebel 5 im Uhrzeigersinn
um den der jeweiligen Spannung entsprechenden Betrag. Hierbei wird der Kontakthebel
5 zunächst über das Kontaktsegment 6 geführt. Bei größerem Hub des Kernes 4 gelangt
er beispielsweise auf den Kontakt 7. Die zwischen diesem Kontakt und dem Kontaktsegment
6 liegende Widerstandsstufe 28 des Vorschaltwiderstandes für den Steueraparat wird
hierbei nicht wirksam, da diese Widerstandsstufe durch die Verbindungsleitung zwischen
den Kontakten 7 und 14 überbrückt ist. Wird dagegen der Kontakthebel weiter bewegt
und gelangt beispielsweise zu dem Kontakt 9, so werden hierbei selbsttätig die Widerstandsstufen
29 und 30 .dem Steuerapparat vorgeschaltet und so eine Verringerung der Geschwindigkeit
.herbeigeführt. Die Kontakte 31, 32 und 33 und -die ihnen zugeordneten Kontaktstufen
34, 35, 36 dienen dazu, beim Überschreiten der zugelassenen Höchstgeschwindigkeit
eine Verringerung der Geschwindigkeit herbeizuführen.
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Tritt infolge der Wnderstandsvorschaltung ein Rückgang der Geschwindigkeit
ein, so wird der Kontakthebel nicht sofort zurückgestellt, sondern die Rückbewegung
des Kontakthebels erfolgt erst dann, wenn der .durch das Langloch 27 gegebene
Totgang überschritten ist. Auf diese Weise wird ein ,dauerndes Hin- und Herpendeln
des Kontakthebels 5 vermieden, das :bei starrer Verbindung zwischen dem Kern .und
dem Kontakthebel 5 zu einer Reihe von Überregelungen in beiden Richtungen führen
könnte. Das Spannungsrelais 3 kann auch von einer änderen, von der Geschwindigkeit
abhängigen Spannungsduelle gespeist werden, z. B. von einer Tourendynamo, von der
Fördermotorwelle selbst oder ,auch überein Getriebe mit erhöhter Grunddrehzahl .angetrieben
werden.
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Bei der in der Fig. 2 dargestellten Anordnung ist noch eine zusätzliche
Einrichtung vorgesehen, die die Verwendung der Schaltung auch bei verschiedenen
Höchstgeschwindigkeiten, z. B. bei Materialfahrt und Seilfahrt, gestattet. Zu :diesem
Zweck ist im Stromkreis des Relais 3 ein Widerstand 37 mit einem Llberbrückun:gssohalter
38 und im Erregerkreis der Steuerdynamo ein Widerstand 39 mit einem Überbrückungsschalter
40 vorgesehen. Die beiden Schalter stehen durch ein Steuerglied, z. B. eine Stange
41, derartig in zwangsläufiger Abhängigkeit, .daß beim Öffnen :des einen Schalters
der ändere Schalter geschlossen wird. Bei der 'Materialfahrt ist der Schalter 40
.geschlossen und der Widerstand 39 überbrückt. Der Schalter 38 ist dagegen geöffnet
und der Widerstand 37 dem Relais 3 vorgeschaltet. Die Spannungsänderungen in dem
Stromkreis des Relais 3 müssen .deshalb bei Materialfahrt einen verhältnismäßig
,großen Wert annehmen, um eine Regelbewegung des Kontakthebe@is 5 über,den ganzen
Regelbereich, also vom Kontaktsegment 6 bis zum Kontakt 33, durchzuführen. Ist der
Steuerhebel io voll ausgelegt, .so ist bei dieser Betriebs-%veise der Widerstand
des Steuerapparates ausgeschaltet und kein weiterer Widerstand im Erregerkreis vorhanden,
da ja auch der Widerstand 39 .durch den U.mgehungsscha.lter 4o überbrückt ist.
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Soll .dagegen mit einer geringeren Geschwindigkeit gefördert werden,
so wird der Schalter 38 .geschlossen. Bei voller Auslage des Steuerhebels io ,ist
zwar der Widerstand des Steuerapparates z ausgeschaltet, der Fördermotor kann jedoch
nur eine geringe Geschwindigkeit annehmen, da sich der Widerstand 39 im Erregerkreis
befindet. Trotz der geringeren Geschwindigkeit bleibt das Relais 3 über den gesamten
Regelbereich vom Segment 6 bis zum Kontakt 33 wirksam, :da der .bei der Materialfahrt
vorgeschaltete Widerstand 37 nunmehr ausgeschaltet ist. Die Widerstände 37, 39 können.
auch als Regelwiderstände ausgebildet werden. In diesem Falle müssen dann die Schalter
38 und 4o als Stufenschalter gebaut sein. Diese Schalter können dann von bestimmten
Betriebsgrößen aus (Seilfahrt, Lastfahrt, Wegpunkte) beeinfiußt werden. Dadurch
kann die Geschwindigkeit nach ganz bestimmten Gesetzen überwacht werden.
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Bei .den dargestellten Ausführungsbeispielen .ist der Einfachheit
halber der Kontakthebel i2 nur für die eine Auslegerichtung des Steuerhebels dargestellt.
Handelt es sich
um einen Steuerhebel, der von der Nullstellung aus
nach zwei verschiedenen Richtungen verstellt werden soll, so muß der Kontakthebel
entsprechend ausgebildet sein, es kann alsdann beispielsweise eine spiegelb:äd,liche
Anordnung des Kontakthebels 1a, des Kontaktsegmente 13 und der Kontakte 1q.,
15 und 16 :der anderen Auslegerichtung des Steuerhebels zugeordnet werden.