Transportør

Koepe dampløftemaskin på det nedlagte Hannover-kolliverket i Bochum fra transportoperatørens perspektiv

En heisemaskin er en mekanisk innretning som brukes i gruvedrift for å kjøre løftekurver eller bøtter . Den brukes som drivmaskin i aksel og skrå transportbåndsystemer.

historie

Første elektriske heisemaskin i Ruhr-gruveindustrien fra 1902, Zeche Zollern 2/4 i Dortmund-Bövinghausen (Koepeförderung)

Den opprinnelige formen for heisemaskinen er håndrullen , ifølge dagens klassifisering en muskeldrevet enkelttrommelmaskin satt opp over sjakten. Da gruvedrift avanserte seg i større dyp, var det nødvendig med mer drivkraft, og dette førte til konstruksjon og bruk av pedalsykler, hestepoter og feiemaskiner . Nå ble installasjonen over sjakten forlatt, og disse tidlige heisemaskinene ble plassert på siden av den. I noen tilfeller ble feiehjul også installert under bakken i styrehus, med slagvannet som ble levert via støtrenner og sluppet ut via dreneringsrenner. I dette til begynnelsen av industrialiseringen i bruk i malmutvinning fra middelalderarrangementet, ble heistauene ledet enten av separate kabelkanaler eller gjennom selve brønnen til opphull i drivhuset og gjennom remskiver avbøyd tilbake i bukta. Ved å anordne styrevingene i to ringer med motsatt orientering, de kabel burene kan bli drevet i begge retninger.

Konseptet med heisemaskinen dukket opp med introduksjonen av dampmotoren for akselløfting. Fram til begynnelsen av 1900-tallet ble heisemaskinene utelukkende drevet av damp. De første elektriske heisemaskinene ble satt opp på begynnelsen av 1900-tallet ved von Arnims stenkullverk i Planitz nær Zwickau ( Neuer Heinrichschacht 1899 og Neuer Alexanderschacht 1902). I lang tid etterpå ble både elektriske og dampdrevne heisemaskiner brukt. Med nedleggelsen av kullgruvekraftverk på 1950- og 1960-tallet var den enkle tilførselen av damp ikke lenger nødvendig, slik at et kjelehus med dampkjeler bare var nødvendig for damptilførselen til heisemaskinene. De dampdrevne heisemaskinene ble gradvis fordrevet etter andre verdenskrig. Imidlertid ble dampdrift ved Lohberg-samlingen bare byttet til elektrisk drift i 1995.

konstruksjon

Trommelvikler med sylindriske trommer
Dobbel spolevikler

En heisemaskin består i hovedsak av følgende 5 komponenter:

  • Taubærer
  • Kjør (kjør maskin og, hvis aktuelt, girkasse)
  • Bremseanordninger
  • Kontroll- og reguleringsenheter
  • Kontroll står

Dette inkluderer også nødvendige flyttinger og stiftelser.

Taubærer

Begrepet kabelbærer kom ut av behovet for å finne en felles generisk betegnelse for kabelkurver, trommer, trekkraftskiver eller spoler. Kabelbæreren tar opp heisetauet , som er koblet til transportmidlet eller heiseburet som er plassert i sjakten . Ved å rotere kabelbæreren beveges transportøren i akselen oppover eller nedover med transportkabelen. Det er totalt tre forskjellige typer tauholdere:

Tromler brukes som taubærere når pumping utføres fra spesielt dype sjakter.

Trekkskiver (også kjent som Koepe-trinser ) er de mest brukte taubærene i dag.

Spolen brukes som kabelbærer for heisemaskiner som brukes til å senke akselen. Flate tau brukes som heistau.

kjøre

Stasjonen består hovedsakelig av primus motor. I noen spesifikke heisemaskiner er det koblet et gir mellom drivmaskinen og kabelbæreren . Dette er alltid nødvendig når hastigheten på drivmotoren er for høy og ikke kan reduseres tilstrekkelig. I henhold til drivenergien ble følgende drivmaskiner brukt:

Vannkraftmaskiner

I tilfelle av løftemaskiner som drives av vann kraft, overshot vannhjul ble hovedsakelig anvendt. Disse feiehjulene er delt inn i to halvdeler av en sentral ring. Bremsen går også i inngrep på midtkanten. Tauburene er montert på den utvidede vannhjulsakselen. I noen tilfeller ble turbiner også brukt som drivmaskiner. Siden disse maskinene har høyere hastighet, er de koblet til kabelburakselen via et bakgir. På grunn av den nødvendige fallenergien installeres vannkraftmaskinene vanligvis under jorden i sjakten på en slik måte at støtvannet kan dreneres gjennom den dypeste tunnelen. De kontaktorer for vannhjulet kontroll er også installert under jorden, og er koblet til den over bakken kontrollstasjonen via stenger. Tauene er rettet mot overflateskivene.

Trykkluftmaskiner

Ensylindrede maskiner og tvillingmaskiner ble brukt som trykkluftmaskiner i gruvedrift. Maskinene fungerer ved et overtrykk på 3 til 5 bar . Maskinsvakten regulerte trykkluftforsyningen til maskinene via en stengeventil. Maskinene ble hovedsakelig brukt som blindakselmaskiner eller som djevelsneller. Den grunnleggende strukturen til maskinene ligner den på dampmotoren. Siden trykkluftmaskiner jobber med luft som drivmedium, og denne luften har høyere tetthet enn damp, er innløps- og utløpsåpningene i ventilhuset og sylinderen litt større enn i dampmotoren. Encylindrede maskiner betjenes med et svinghjul ; dette er ikke nødvendig med tvillingrullen. Tvillingmaskiner ble ofte brukt i en dobbel funksjon også for avvanning . Trykkluftmaskiner ble brukt i den vestfalske steinkullgruvedriften og i Saar-gruvedriften.

Dampmotorer

Koepe dampvikler fra 1887 i Museum Zeche Nachtigall ( Witten ), original plassering: Zeche Prosper skaft 1, kraft: 400 HK

De første dampmotorene som ble brukt som heisemaskiner hadde en effekt på 8 til 20 hk. Med disse heisemaskinene var det mulig å formidle en nyttelast på ett tonn fra 150 meters dyp med en hastighet på 2 meter per sekund. På grunn av de sterke vibrasjonene ble spoler brukt som taubærere. Mer moderne maskiner hadde snart effekt på 50 hk og mer. De jobbet med et damptrykk på 3 til 5 atmosfærer. Trykket var i stand til å rømme uhindret fra utløpsventilene, siden det vanligvis ikke ble installert noen utvidelsesanordning på maskinene. Utvidelsesenhetene ble ikke installert fordi de hadde vist seg å være ufordelaktige når de reverserte. Ulempene med disse maskinene var lysbildets store dimensjoner og den tilhørende manuelle mobiliteten til lysbildet på grunn av størrelsen.

Noen av maskinene hadde ofte en dobbel funksjon, de ble brukt som transportmaskin og til drenering samtidig.

Hvert akselsystem måtte ha et kjelehus for dampforsyningen. Flammerørkjeler ble opprinnelig brukt som dampkjeler , ofte i form av en dobbeltflammerørskjele, som ble drevet ved trykk på 10 til 16 bar. I de fleste tilfeller ble det også lagt inn et såkalt Roots-lagringsanlegg mellom dampgeneratoren og dampmotoren. Disse lagertankene har et volum på flere 10.000 l og er fylt med kokende varmt vann. Dampen fra dampkjelen føres gjennom dyserør i det nedre området av lagertanken. Siden dampmotoren drives med høy overbelastning når den starter, kan betydelige mengder damp gjøres tilgjengelig kort på grunn av gjenfordampningen fra den store mengden vann i Roots-reservoaret.

Eksempler på dampbærere
Modell av spiralkurvløftemaskinen for Citizen Shaft 2 fra Zwickau Citizens 'Union.

Den 12 hk store dampmotoren på den 125 m dype St. Lampertus-akselen ble brukt til å drive støpejernspumpesettene siden 1876 og også til å kjøre heisemaskinen siden 1880.

Ved Zeche Fürst Leopold i Dorsten (sist en del av Lippe-gruven , som ble stengt i 2008 ), var den siste tvillingdampmotoren som ble operert i Ruhr-gruveindustrien plassert på aksel 2. Maskinen ble stengt i midten av 2008 .

Ved Oeynhausen 1- skaftet til Ibbenbüren-gruven er det en dampheisemaskin i form av en dobbel trommelheisemaskin, noe som er sjelden i dag. I noen tilfeller er driften på demonterte transportsystemer med dampmotorer omgjort til trykkluft (f.eks. Malakow-tårnet, aksel 1 i Ewald-kolliverket ).

Frem til 2007 var det fortsatt tre tidligere dampheisemaskiner i bruk ved Auguste Victoria- gruven i Marl. I 1966 ble disse maskinene omgjort til lavtrykk. Maskinene er fra 1904 og 1907 (GHH Sterkrade) og 1911 (Isselburg). Akslene har siden blitt lukket og fylt.

På det industrielle monumentet Zeche Consolidation Schacht 9 i Gelsenkirchen, den største dampheisemaskinen i Europa, bygget i 1963 av Gutehoffnungshütte , står . Den to-sylindrede dobbeltdampmotoren har en ytelse på 4100 hk, veier 285 tonn og løfter nyttelast på 12 tonn med en hastighet på 18 m / s fra 1000 m dyp aksel. Maskinen demonstreres hver 1. søndag i måneden i museet og går på trykkluft som i vanlig drift.

Bære med elektrisk motor

Elektrisk motor til en bærer

Kravene til heisemaskiner, høyt dreiemoment med lav hastighet samtidig, samt trinnløs hastighetsregulering, kunne i utgangspunktet bare oppfylles av likestrømsmaskiner . Disse ble levert med nødvendig likestrøm via en Leonard-omformer .

Moderne heisemaskiner drives enten av høyhastighets trefase- eller likestrømsmotorer med nedstrøms girkasse eller lavhastighets, omformerstyrte likestrøms- eller synkronmotorer . Sakte motorer er koblet direkte til hovedakselen. Høyhastighetsmotorer opptil 2 megawatt og langsommotorer over 2 megawatt brukes.

For drivere med likestrømsmotorer brukes separat opphissede likestrømsmotorer med hastighetskontroll via felt- eller ankervikling. Hastigheten stilles inn med forskjellig svitsjede omformere . For trefasede drivere brukes trefasede asynkrone motorer med seriemotstander og trinnvis hastighetsregulering eller trefasede asynkrone motorer med omformerstyring eller trefasede synkronmotorer. For stasjoner med trefasede synkronmotorer brukes synkronmaskiner med direkte omformer fra en drivkraft på mer enn 1 megawatt. Bærere med integrert motor har store fordeler.

Bremseanordninger

Det skilles mellom trommelbremser og skivebremser når det gjelder bremseanordninger for heisemaskiner. Det skilles mellom trommelbremser:

  • Bremsing
  • Dobbelte skobremser
  • Innvendige skobremser

Hovedsakelig dobbeltbremser brukes som trommelbremser til heisemaskiner. Med disse bremsene overføres bremsekraften gjennom en bremsekobling når kraften påføres radialt. På grunn av bremseskoene som er anordnet på begge sider, unngås bøyningsspenning på skaftet. Det skilles mellom to bremsesystemer: kjørebremsen og sikkerhetsbremsen . Når det gjelder kjørebremsen, foregår bremsing gjennom en ekstern energiforsyning, i tilfelle sikkerhetsbremsen skjer bremsing gjennom en ekstern energispredning.

Når det gjelder skivebremsen, genereres kraften av trykkfjærer. Bremseklossene presses på bremseskiven av forspente og hydraulisk styrte skivefjærer. Ved bremsing reduseres trykket og den tilhørende energispredningen oppstår. Skivebremser har store fordeler fremfor trommelbremser. De tåler høy termisk belastning og bremsekraften er delt mellom flere elementer. Fordi de tar mindre plass, er de bedre egnet for å lage flertauheiser. Med skivebremser reagerer de enkelte bremseelementene for å muliggjøre konstant retardasjon. I tillegg er det lettere å øke bremsekraften ved å montere ekstra bremseelementer.

Elektrisk Koepe-tårnvikler fra 1923 i øverste etasje i det svingete tårnet i Kaiserin Augusta-sjakten i Oelsnitz / Erzgebirge

Installasjonssted

Når det gjelder heisemaskinens plassering skilles det mellom to alternativer:

  • Gulvtransportører
  • Tårnheiser

Når det gjelder gulvtransportsystemer, er heisemaskinen plassert på bakkenivå i en viss avstand fra headframe i en egen heisemaskinbygning. Skiver i hovedrammen tjener til å avlede heistauet .

Med et tårnheiseanlegg er hele heisemaskinen plassert i heistårnet, vertikalt over akselåpningen. Dette arrangementet av heisemaskinen er veldig plassbesparende, siden det ikke er behov for ytterligere bygninger på gruveområdet.

virksomhet

Operatørstasjon for en heisemaskin

Driften av heisemaskinen er ansvaret for heisemaskinoperatøren . Heisemaskinføreren kan bestemme kurvens posisjon ved hjelp av dybdeindikatoren . Den nøyaktige posisjonen er indikert med fargemarkeringer på tauet. Det kreves mye takt for å betjene heisemaskinen, spesielt for presis plassering av transportkurvene med forskjellige belastninger. Å bruke heisemaskinen er en ansvarlig oppgave, spesielt når du reiser med tau. Kommunikasjonen mellom sålene og transportøren foregår via akustiske signaler som overføres elektrisk. Den såkalte brukes til å kommunisere med graving arbeid aksel hammer . Den angriper er en person som overvåker driften av skaftet på såler regelmessig rammet av kurven. De angriper står i forbindelse med transport operatøren ved hjelp av det signalsystem (aksel hammer, ferdige signal system; tidligere mekaniske, nå for det meste elektrisk / elektronisk). På sideaksler uten regelmessig tauvei kan instruerte gruvearbeidere gi signalet for reisen selv (såkalt selvgående).

Ytelsesdata

De viktigste ytelsesdataene for et akselløftesystem er nyttelasten som heisemaskinen kan bevege seg og transporthastigheten den kan bevege denne nyttelasten med.

Verdens største og kraftigste heisemaskin ligger for tiden i South Deep- gruven i Sør-Afrika. Det er en to-tau, dobbel trommel vikler av typen Blair. De fire heistauene er hver 3345 m lange. Heisemaskinen kan bevege en nyttelast på 31 t med en maksimal transporthastighet på 18 m / s fra en dybde på 3000 m. Heismaskinens elektriske motor har en drivkraft på 12,8 MW.

Den kraftigste heisemaskinen for trekkraft er installert i en blindaksel ved Gotthard basetunnel . Den elektriske motoren har en drivkraft på 4,2 MW. Heisemaskinen kan bevege nyttelast på 50,8 t med en transporthastighet på 18 m / s fra 800 m dybde.

Den største traktorheisemaskinen i Tyskland er åttetaussystemet til Zielitz I- skaftet med en nyttelast på 50 t.

litteratur

  • H. Hoffmann, C. Hoffmann: Lærebok for gruvedrift maskiner (kraft- og arbeidsmaskiner). 3. utgave. Springer Verlag OHG, Berlin 1941.
  • Julius, Ritter von Hauer: Mine transportører. 2. utgave. Publisert av Arthur Felix, Leipzig 1874.
  • Teknologien for lasthåndtering da og nå. Trykt og utgitt av R. Oldenbourg, München / Berlin 1907.

Individuelle bevis

  1. ^ Wilhelm Hermann, Gertrude Hermann: De gamle kollieriene på Ruhr. 4. utgave. Verlag Karl Robert Langewiesche, etterfølger til Hans Köster KG, Königstein i. Taunus, 1994, ISBN 978-3-7845-6994-9 .
  2. ↑ Kullgruvedrift i Zwickau-distriktet. Steinkohlenbergbauverein Zwickau eV, Förster & Borries, Zwickau 2000, ISBN 3-00-006207-6 .
  3. ↑ Tekniske krav til aksel- og skrå transportbåndsystemer (TAS). Hermann Bellmann Publishing House, Dortmund 2005.
  4. ^ Walter Bischoff , Heinz Bramann, Westfälische Berggewerkschaftskasse Bochum: Den lille gruveoppslagsverket . 7. utgave. Verlag Glückauf GmbH, Essen 1988, ISBN 3-7739-0501-7 .
  5. ^ Emil Stöhr, Emil Treptow : Grunnleggende om gruvedrift inkludert prosessering. Spielhagen & Schurich utgivelse av bokhandel, Wien 1892.
  6. ↑ Albert Serlo: Guide to mining science. Andre bind, 3. utgave, utgitt av Julius Springer, Berlin 1878.
  7. ↑ Amadee Burat, Carl Hartmann: Materialet for utvinning av stenkull. Publisert av August Schnee, Brussel / Leipzig 1861.
  8. ↑ Herbert Pforr: Erzgebirge kunstig grøftesystem og vannkraftmaskiner for avvanning og akselutvinning i den historiske sølvgruvedriften Freiberg. I: Ring Deutscher Bergingenieure eV (Red.): Gruvedrift. Makossa Druck und Medien GmbH, Gelsenkirchen 2007, s 502-505. Online ( Memento av den opprinnelige fra 04.10.2013 i Internet Archive ) Omtale: The arkivet koblingen ble satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. (sist tilgjengelig 30. oktober 2012; PDF-fil; 646 kB). @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / www.bergbau-zeitschrift.de
  9. ↑ Freundeskreis Geologie und Bergbau eV Hohenstein-Ernstthal ( Memento av den opprinnelige fra 04.10.2013 i Internet Archive ) Omtale: The arkiv koblingen er satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. (sist åpnet 30. oktober 2012). @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / www.lampertus.de
  10. ↑ Steam transportbånd på Fürst Leopold ( Memento av den opprinnelige fra 19 juni 2012 i Internet Archive ) Omtale: The arkiv koblingen er satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. (sist åpnet 30. oktober 2012). @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / www.bergbau-dorsten.de
  11. ^ Colliery Consolidation Shaft 9 i Gelsenkirchen (sist åpnet 30. oktober 2012).
  12. ^ Paul Burgwinkel: Drivteknologi i akseltransport . (PDF) RWTH, åpnet 4. mai 2010 .
  13. ↑ Teknisk informasjon om skivebremser for heisemaskiner. Siemag Tecberg (åpnet 10. september 2012; PDF-fil; 581 kB)
  14. ↑ Horst Roschlau, Wolfram Heintze: Bergmaschinentechnik. VEB tysk forlag for grunnleggende industri, Leipzig 1977, s. 257-258.
  15. ↑ Steinkohlenportal artikkel: Tempo im Schacht ( Memento fra 26 juni 2009 i Internet Archive ) (tilgjengelig på 30 oktober 2012).
  16. ^ Association for Mining and Social History Dorsten: Der Fördermaschinist ( Memento av den opprinnelige fra 06.10.2013 i Internet Archive ) Omtale: The arkiv koblingen er satt inn automatisk og har ennå ikke blitt sjekket. Vennligst sjekk originalen og arkivlenken i henhold til instruksjonene, og fjern deretter denne meldingen. (sist tilgjengelig 30. oktober 2012) @1@ 2Mal: Webachiv / IABot / www.bergbau-dorsten.de
  17. ↑ Gruvedrift for sjakt- og skråheiseanlegg (BVOS) § 24 selvgående Seilfahrt (åpnet 30. oktober 2012).
  18. ↑ Siemag Tecberg: Eksempler på trommelbåndsmaskiner ( Memento 14. august 2010 i Internet Archive ) (åpnet 30. oktober 2012).
  19. B a b Winfried Sindern, Olivier Gronau: Ståltrådtau - velprøvde toppartister i skaftløftesystemer . I: Ring Deutscher Bergingenieure e. V. (red.): Gruvedrift . 61. år, nei. 4 . Makossa Druck und Medien GmbH, april 2010, ISSN  0342-5681 , s. 155-164 .
  20. ↑ Siemac Tecberg Koepe transportbånd maskin eksempler ( Memento fra 14 august 2010 i Internet Archive ) (tilgjengelig på 30 oktober 2012)

weblenker

Commons : Carriers  - Samling av bilder, videoer og lydfiler