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Bezirksregierung Arnsberg
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6.7. Zulassungs-Nr.

V-7/94/1

Zulassungs - Datum:

11.7.1994

Hersteller:

ABB Industrietechnik AG, Dudenstraße 44, 68128 Mannheim

Bauart:

Geschwindigkeitsüberwachungseinrichtung Typ GeHa 1 für
Förderhäspel mit Treibscheiben, Trommel- oder Bobinenförderanlagen
mit gesteuerten oder geregelten Antrieben, die von Hand oder auch
automatisch gesteuert werden.

Unterlagen:

Antragsschreiben der ABB vom 25.2.1992 - ANT/ DB3 - Kp Pr -

Prüfunterlagen:

1. Aufstellung der Antragsunterlagen GMJ4 150925, 1 Bl.
2. Beschreibung GMJ4 150922, Bl. 1 bis 2
3. Zeichnungsverzeichnis GMJ4 150922, Blatt 29
4. Zeichnungen gemäß Zeichnungsverzeichnis
    Übersicht der Geber GMJ3 152471 A 10, 1 Bl.
    Übersicht der Komponenten GMJ3 152471 A 11, 1 Bl.
    Übersicht Teufabhängige Signale GMJ3 152471 A 12, 1 Bl.
    Blockschaltbild Teufenrechner GMJ3 152471 B 1, 1 Bl.
    Teufenrechner - Handhabung GMJ3 152471 B 2, 1 Bl.
    Teufenrechner - Parameterblatt GMJ3 152471 B 3, 1 Bl.
    Blockschaltbild 'ECC' - Vist - Signale GMJ3 152471 C 1, 1 Bl.
    Blockschaltbild 'ECC' - Melder GMJ3 152471 C 2, 1 Bl.
    Blockschaltbild 'ECC' - Vist - Signale GMJ3 152471 D 1, 1 Bl.
    Prinzippläne 'AL': Überwachung GMJ3 152471 E 1, 1 Bl.
    Einfahr- und Fahrk. - Überwachung GMJ3 152471 E 2, 1 Bl.
    Schaltreihenfolge - Überwachung GMJ3 152471 E 3, 1 Bl.
    Teufenrechner - Eingabe GMJ3 152471 E 4, 1 Bl.
    Teufenrechner - Störmeldungen GMJ3 152471 E 5, 1 Bl.
    Optische Meldungen GMJ3 152471 E 6, 1 Bl.
    Optische Meldungen GMJ3 152471 E 7, 1 Bl.
    Prüfungs - Vorwahl GMJ3 152471 E 10, 1 Bl.
    Prüfungs - Befehl GMJ3 152471 E 11, 1 Bl.
    Ausschnitt aus dem Anl. - Sicherheitskreis GMJ3 152471 E 12, 1 Bl.
    Blockschaltbild Sollwertbildung GMJ3 152471 U 1, 1 Bl.
5. Auszug aus der Anlagendokumentation des Schachtes
    Mathias-Stinnes 5 GMJ4 150925, Bl. 2 u. 3

Geräte - Datenblätter:
6. Hilfsschütze ABB - K44 K62K71 Blatt 1 bis 6
7. Hilfschütze Siemens 3TJ11 - 140B4 Blatt 1 und 2
8. Zeitrelais Dold A1 954N0082 Blatt 1 bis 3

Prüfbericht:

Prüfbericht der DMT - Fachstelle für Sicherheit - Seilprüfstelle -
Nr. 42 vom 25.5.1994 - SPS/St/Ne - D11 KON -

Kurzbeschreibung:

Anwendung

Die Einrichtung des Typs GeHa 1 ist wahlweise in drei unterschiedlichen Bauformen bei
Haspelantrieben von Treibscheiben-, Bobinen- oder Trommelförderanlagen zur Gesch-
windigkeitsüberwachung einzusetzen. Diese Bauformen sind im Prinzip durch die
unterschiedliche Erfassung und Auswertung des Geschwindigkeitsistwertes der Förderanlage
sowie den Einsatz eines digitalen, speicherprogrammierten Teufenanzeigers (Teufenrechner)
bedingt.

Der Geschwindigkeitswert wird bei der:

  • Bauform GeHa 1 /1 mit zwei Tachodynamos,
  • Bauform GeHa 1 /2 mit einem Tachodynamo und einem Winkelcodierer,
  • Bauform GeHa 1/3 mit zwei Tachodynamos und einem Winkelcodierer

erfaßt.

Die Bauform GeHa 1/1 ist für die Geschwindigkeitsüberwachung von Koepeförderanlagen
geeignet. Soll die Geschwindigkeitsüberwachung beim Einsatz an eine Koepeförderanlage
im Zusammenhang mit Einrichtungen des Teufenzeiger - Systems TRZ des Herstellers ABB
eingesetzt werden, so können die Bauformen GeHa 1/2 und GeHa 1/3 angewendet werden.
Für den Einsatz in Bobinenförderanlagen ist die Bauform GeHa 1/3 vorgesehen, bei der der
Meßwert eines Tachodynamos in Abhängigkeit von der Teufe des Fördermittels korrigiert
wird (Multiplizierer).

Aufbau und Wirkungsweise

Im einzelnen bestehen die Bauformen der Geschwindigkeitsüberwachung GeHa 1 jeweils
aus folgenden Komponenten oder Baugruppen:

Bauform GeHa 1/1:

  1. 2 mit Permanentmagneten erregten Tachodynamos, die bei Koepeförderanlagen
    am Seilträger oder an der Seilscheibe oder am Antriebsmotor und bei Bobinenförder-
    anlagen an der Seilscheibe (Umlenkscheibe) für die Erfassung des Geschwindigkeits-
    istwertes formschlüssig angebracht sind,
  2. bei Antrieben mit mehr als einem Antriebsmotor (z.B. Mathias -Stinnes 5) je Motor
    einem zusätzlichen permanenterregten Tachodynamo für die Erfassung des Gesch-
    windigkeits- bzw. Drehzahl-istwertes, der an dem jeweiligen Antriebsmotor
    formschlüssig angebracht ist,
     
  3. 2 Mangetschaltern im Schacht zur punktweisen Einfahrüberwachung 50 % - vmax)
    in den beiden Verzögerungsbereichen an den Schachtenden,
     
  4. 2 baugleichen, elektronischen Einheiten bzw. Baugruppen (EEC und EED) für die
    Auswertung (Grenzwertbildung) der analogen Geschwindigkeitsmeßwerte,
     
  5. 1 Auswertelogik (z.B. Tacho - Tachovergleich) in Schützentechnik,
  6. 1 Prüfeinrichtung.

Bauform GeHa 1/2:

  1. 1 mit Permanentmagneten erregten Tachodynamo, der bei Koepeförderanlagen und
    Bobinenförderanlagen an einem Seilträger (Treibscheibe oder Seilscheibe) oder an
    dem Antriebsmotor für die Erfassung des Geschwindigkeits-istwertes formschlüssig
    angebracht ist,
     
  2. 1 inkrementalen Winkelcodierer (BCD - Code), der bei den Koepeförderanlagen an
    den Seilträger und bei Bobinenförderanlagen an die Seilscheibe für die Erfassung des
    Geschwindigkeits-istwertes formschlüssig angekoppelt ist,
     
  3. 1 Teufenrechner bzw. Faktorrechner, der bei Koepe- und Bobinenförderanlagen die
    Informationen des inkrementalen Winkelcodierers erfaßt und sowohl hinsichtlich der
    Geschwindigkeits- als auch der Wegmessung auswertet,
     
  4. bei Antrieben mit mehr als einem Antriebsmotor je Motor einem zusätzlichen
    permanenterregten Tachodynamo für die Erfassung des Geschwindigkeits- bzw.
    Drehzahl-istwertes, der an dem jeweiligen Antriebsmotor formschlüssig angebracht ist,
     
  5. 2 Magnetschaltern im Schacht zur punktweisen Einfahrüberwachung (50 % - vmax)
    in den beiden Verzögerungsbereichen an den Schachtenden,
     
  6. 2 baugleichen elektronischen Einheiten bzw. Baugruppen (EEC und EED) für die
    Auswertung (Grenzwertbildung) der analogen Geschwindigkeitsmeßwerte,
  7. 1 Auswertelogik (z.B. Tacho - Tachovergleich) in Schützentechnik,
  8. 1 Prüfeinrichtung.

Bauform GeHa 1/3:

  1. 2 Permanentmagneten erregten Tachodynamos, bei Bobinenförderanlagen zum
    einen am Seilträger oder an der Seilscheibe oder am Antriebsmotor und zum
    anderen an der Seilscheibe (Umlenkscheibe) für die Erfassung des Geschwindigkeits-
    istwertes formschlüssig angebracht sind,
     
  2. 1 inkrementalen Winkelcodierer (BCD - Code), der bei Bobinenförderanlagen an die
    Seilscheibe für die Erfassung des Weg-Istwertes formschlüssig angekoppelt ist,
     
  3. 1 Teufenrechner bzw. Faktorrechner, der bei Bobinenförderanlagen die Informationen
    des inkrementalen Winkelcodierers erfaßt und hinsichtlich der wegabhängigen Korrektur
    der Geschwindigkeitsmessung auswertet,
  4. bei Antrieben mit mehr als einem Antriebsmotor je Motor einem zusätzlichen
    permanenterregten Tachodynamos für die Erfassung des Geschwindigkeits- bzw.
    Drehzahlistwertes, der an dem jeweiligen Antriebsmotor formschlüssig angebracht ist,
  5. 2 Magnetschaltern im Schacht zur punktweisen Einfahrüberwachung (50 % - vmax) in
    den beiden Verzögerungsbereichen an den Schachtenden,
     
  6. 2 baugleichen elektronischen Einheiten bzw. Baugruppen des Typs EED mit Korrektur-
    zusatz und des Typs EEC für die Auswertung (Grenzwertbildung) der analogen
    Geschwindigkeitsmeßwerte,
     
  7. 1 Auswertelogik (z.B. Tacho - Tacho - Vergleich) in Schützentechnik,
     
  8. 1 Prüfeinrichtung.

Der mit Mikroprozessoren aufgebaute Teufenrechner bzw. Faktorrechner kann bei Bobinen-
oder Treibscheibenförderanlagen auch die Informationsquelle (Grundlage) für die Teufenanzeige
sein.

Die GeHa 1 erfaßt den Geschwindigkeitsistwert der Förderanlage redundant mit zwei formschlüssig
angetriebenen Tachodynamos bzw. einem Tachodynamo und einem Winkelcodierer. Die Tacho-
dynamos wirken bei der Bauform 1/1 jeweils einzeln und direkt auf die zwei zugehörigen redundanten
Einheiten mit Grenzwertsignalgebern und zugehörigen Anpaßverstärkern (EEC und EED). Die redundant
wirkenden Grenzsignalgeber (Grenzwertgeber) sind mit optischer Anzeige des analogen Gesch-
windigkeits - Istwertes ausgeführt. Die redundanten Grenzsignalgeber (120 %- und 50 % - Kontakt)
wirken jeweils über Schütze, die redundanten elektronischen Einheiten (EEC und ED) und die
Tachomaschinen werden durch gegenseitigen Vergleich überwacht (Redundanzverlust).
Die Stellungen der Magnetschalter im Schacht (Einfahrüberwachung) werdn im Rahmen der
übrigen Antriebssteuerung, z.B. in Relaistechnik, Hängenbleiben überwacht.

Die beiden redundanten elektronischen Einheiten EEC und EED geben auch Drehrichtungssignale ab.

Bei der Bauform 1/2 wirken die Signale des von dem Seilträger oder dem Antriebsmotor
formschlüssig angetriebenen Tachodynamos direkt auf die elektronische Baugruppe EEC.
Der von einer Seilscheibe (Umlenkscheibe) formschlüssig angetriebene Winkelcodierer wirkt
direkt auf einen Teufenrechner, der aufgrund der erfaßten Impulse sowohl den Geschwindigkeits-
als auch den Weg - Istwert ermittelt. Der vom Teufenrechner ermittelte Geschwindigkeitsistwert
wird als Analogwert an die elektronische Baugruppe des Typs EED für die redundante
Geschwindigkeitsüberwachung entsprechend der o.g. Bauform 1/1 weitergegeben. Bei Bobinen-
förderanlagen werden vom Teufenrechner zusatzlich auch noch die wegabhängigen Korrekturwerte
an die elektronische Baugruppe des Typs EED ausgegeben.

Bei Bobinenförderanlagen (Bauform 1/3) wirken die Signale des von dem Seilträger oder
Elektromotor angetriebenen Tachodynamos direkt auf eine Baugruppe des Typs EED, die
mit Hilfe eines Digital - Analog - Wandlers die erfaßten Geschwindigkeitsistwerte teufen-
abhängig korrigiert (Multiplizierer).

Der von den beiden elektronischen Baugruppen EEC und EDD erfaßte Geschwindigkeitsistwert
wird durch beide Baugruppen, d.h. redundant, überwacht (gegenseitige Vergleiche).

Wird bei einer Förderanlage zur Überwachung der Geschwindigkeitsistwert mit zwei Tacho-
dynamos erfaßt und ein Winkelschrittgeber mit zugehörigem Teufenrechner nicht für die
Geschwindigkeitsüberwachung, sondern nur für die Teufenanzeige eingesetzt, so können nur
die Bauformen 1/1 oder 1/3 vorliegen. In diesen beiden Fällen sind logischerweise der Winkel-
schrittgeber und die zugehörigen Einrichtungen (Teufenrechner, Teufenanzeige) nicht
Bestandteile der Bauartzulassung.

Als Tachomaschinen werden ABB - Gleichstrom - Tachodynamos des Typs 2R60 und
Grenzsignalgeber als Steckbaugruppe Typ GTS 3103 des Herstellers ABB - Görz - Metrawatt
eingesetzt.

Die Auslösungen der Geschwindigkeitsüberwachungeinrichtung können bei allen drei Bauformen
mit einer zugehörigen Prüfschaltung einzeln auf ihre Wirksamkeit hin geprüft werden.

Überwachungen

Höchstgeschwindigkeit

Die Überwachung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit erfolgt redundant in den beiden
elektronischen Einheiten EEC und EED durch von Hand einstellbare Kontaktmarken.

Einfahrüberwachung

Die Einfahrüberwachung erfolgt redundant in den beiden Baugruppen EEC und EED durch
von Hand einstellbare Kontaktmarken für 50 %-vmax. Der Vergleich des Geschwindigkeits-
istwertes mit den eingestellten Grenzwerten wird durch Magnetschalter im Schacht ausgelöst.

Überwachung des Geschwindigkeitsistwertes

Der Geschwindigkeitsistwert wird mit zwei Gebern erfaßt (2 Tachodynamos oder
1 Tachodynamo und 1 Winkelschrittgeber). Die von diesen Gebern ausgegebenen Signale
werden jeweils durch die Baugruppen EEC und EED, d.h. redundant, gegenseitig nach Betrag
und Richtung vergleichen.

Redundanzüberwachung

Beim Ansprechen der redundant ausgeführten Überwachungen, Tacho - Tacho - Vergleich,
Höchstgeschwindigkeitsüberwachung und Einfahrüberwachung, werden diese auf Redundanz-
verlust überwacht.

Schaltreihenfolgen

Beim Fahren der Förderanlagen werden die Schaltreihenfolgen der

Kontaktmarken in den beiden elektronischen Einheiten EEC und EED und die nachgeschalteten
Schütze auf Hängenbleiben überwacht. Dies gilt nicht für die im normalen Betrieb nicht
überfahrenen Kontaktmarken von 120 %-vmax für die Höchstgeschwindigkeitsüberwachung.

Hinweise

Bei der Errichtung und Inbetriebnahme der Geschwindigkeitsüberwachung GeHa 1 sind die
nachfolgend genannten Punkte a) bis i) zu beachten:

  1. Bei den regelmäßigen Prüfungen der Geschwindigkeitsüberwachung gemäß § 20 BVOS
    ist die Prüfanweisung des Herstellers (s. Antragsunterlagen) zu beachten.
  2. Vom Hersteller ist für den jeweiligen Anwendungsfall eine Prüfanweisung beizuliefern,
    die ggf. gesonderte, speziell auf die Förderanlage bezogene Prüfhinweise beinhaltet.
  3. Im eingebauten Zustand müssen die zu der Geschwindigkeitsüberwachung gehörenden
    Baugruppen und Komponenten eindeutig identifizierbar sein, z.B. auf der Frontseite.
  4. Die jeweils eingesetzte Bauform der Geschwindigkeitsüberwachung sollte in den
    Zulassungsunterlagen über die jeweilige Förderanlage anhand der verwendeten
    Bezeichnung erkennbar sein, z.B. GeHa 1/2.
  5. Bei der Errichtung und auch beim Betrieb der Geschwindigkeitsüberwachung in einer
    Förderanlage sind die einschlägigen EMV - Richtlinien zu beachten.
  6. Die Betriebs- und Wartungsanleitung des Herstellers ist zu beachten. Sie ist in der Nähe
    des Bedienungsstandes auszuhängen oder auszulegen.
  7. Sofern elektrische Schaltungen, die der Sicherheit dienen, durch die Bauartzulassung
    nicht in ihrer Ausführung, sondern nur in der Funktion festgelegt sind, sind bei der
    Errichtung die Anforderungen nach TAS 3.8.7 zu beachten.
  8. Nach dem Austauschen von Baugruppen oder Komponenten durch identische Bauteile
    sind mindestens die mit diesen Baugruppen oder Komponenten realisierten sicherheitlichen
    und ggf. auch betrieblichen Funktionen auf ihre ordnungsgemäße Funktion hin zu prüfen.
  9. Die im Betrieb befindlichen Baugruppen und Komponenten der Geschwindigkeitsüber-
    wachung dürfen bei der Instandhaltung oder Wartung nur durch geprüfte Originalteile
    des Herstellers ersetzt werden.