Grenzgeschwindigkeit (Schachtförderung)

Als Grenzgeschwindigkeit bezeichnet man in der Schachtfördertechnik die Geschwindigkeit, auf die ein Fördergutträger maximal beschleunigt werden kann,^[1] damit die noch zur Verfügung stehende Teufe ausreicht, dass der Fördergutträger von der Fördermaschine am Endanschlag (Hängebank, Füllort) problemlos zum Anhalten gebracht werden kann.^[2] Die Grenzgeschwindigkeit ist stets abhängig von der zur Verfügung stehenden Teufe des jeweiligen Schachtes.^[1]

Bei einer Schachtförderanlage erfolgt die vertikale Bewegung des Fördergutträgers stets nach dem gleichen Prinzip. Das Förderseil wird durch den Seilträger bis auf die jeweilige Fördergeschwindigkeit beschleunigt.^[3] Anschließend wird das Förderseil mit einer gleichbleibenden Geschwindigkeit weiter angetrieben.^[4] Ab einem bestimmten Punkt wird das Förderseil dann durch den Seilträger verzögert und bis auf Null abgebremst.^[1] Die jeweilige Bewegung (Beschleunigung, Gleichlauf, Verzögerung) des Förderseils wird auf den Fördergutträger übertragen. Nach der Förderpause erfolgt die Bewegung in entgegengesetzter Richtung.^[2] Für die einzelnen Bewegungsperioden steht dem Fördermittel ein bestimmter Teil der Teufe zur Verfügung.^[5] Diese Bewegungsperioden können in einem Fahrdiagramm dargestellt werden.^[6] Die Strecke, die das Fördermittel während der einzelnen Bewegungsperioden zurücklegt, lässt sich rechnerisch ermitteln.^[5] Ebenso lässt sich die Höchstgeschwindigkeit der jeweiligen Schachtförderanlage ermitteln.^[6]

Wenn nun der Fördermaschinist die Fördermaschine über die ermittelte Höchstgeschwindigkeit hinaus beschleunigt, wird die Wegstrecke, die für das Beschleunigen^{[ANM 1]} benötigt wird, länger.^[3] Gleichzeitig verlängert sich auch die Verzögerungsstrecke.^[1] Im Gegenzug dazu verringert sich die Strecke, die das Fördermittel mit gleichbleibender Geschwindigkeit bewegt wird.^[7] Die Geschwindigkeit kann soweit gesteigert werden, bis kein Gleichlaufanteil mehr vorhanden ist und das Fördermittel nur noch beschleunigt oder verzögert wird. Die Geschwindigkeit, die dabei als maximale Geschwindigkeit erreicht wird, ist die Grenzgeschwindigkeit. Diese Grenzgeschwindigkeit darf nicht überschritten werden, da die zur Verfügung stehende restliche Teufe dann nicht ausreichen würde, um das Fördermittel am Endanschlag zum Stehen zu bringen.^[1] Der Fördergutträger würde übertreiben und erst durch die Übertreibsicherung zum Stehen gebracht werden.^[8]

1. ↑ ^{a b c d e} Carl Hellmut Fritzsche: Lehrbuch der Bergbaukunde. Erster Band, 10. Auflage, Springer Verlag, Berlin/Göttingen/Heidelberg 1961, S. 468–471.
2. ↑ ^{a b} Fritz Schmidt: Die Grundlagen des Fördermaschinenwesens. Zweite vermehrte und verbesserte Auflage, Springer-Verlag Berlin Heidelberg GmbH, Berlin Heidelberg 1923, S. 24–35.
3. ↑ ^{a b} E. G. Weyhausen, P. Mettgenberg: Berechnung elektrischer Förderanlagen. Verlag von Julius Springer, Berlin 1920, S. 1–18.
4. ↑ Hans Bansen (Hrsg.): Die Bergwerksmaschinen. Eine Sammlung von Handbüchern für Betriebsbeamte. Dritter Band, Die Schachtfördermaschinen. Zweite, vermehrte und verbesserte Auflage, Verlag von Julius Springer, Berlin 1913, S. 76–84.
5. ↑ ^{a b} Fritz Süchting: Aufgaben aus der Maschinenkunde und der Elektrotechnik. Verlag von Julius Springer, Berlin 1924, S. 27, 122–124.
6. ↑ ^{a b} P. Walter: Ermittlung der Nutzlast bei der Schachtförderung, im besondern der Gefäßförderung. In: Glückauf, Berg- und Hüttenmännische Zeitschrift. Verein für die bergbaulichen Interessen im Oberbergamtsbezirk Dortmund (Hrsg.), Nr. 16, 67. Jahrgang, 18. April 1931, S. 513–523.
7. ↑ Alois Riman, Friedrich Lockert: Projektierung und Rationalisierung von Kohlenbergwerken. Springer Verlag Wien GmbH, Wien 1962, S. 222–226.
8. ↑ Wilhelm Breucker, Ernst Ulrich: Bessere Absicherung für den Fall eines Übertreibens in einer Schachtförderanlage. In: Die WBK-Seilprüfstelle informiert. WBL-Seilprüfstelle (Hrsg.), Nr. I, 11, Juli 1988.

1. ↑ Die Anfahrbeschleunigung liegt bei größeren Trommelfördermaschinen zwischen 1 und 1,2 m/s². Kleinere Trommelfördermaschinen können auch mit bis zu 1,5 m/s² beschleunigt werden. Treibscheibenfördermaschinen dürfen nur mit 1 m/s² beschleunigt werden, da es ansonsten zum Seilrutsch kommen kann. (Quelle: Hans Bansen (Hrsg.): Die Schachtfördermaschinen.)