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Kettenförderanlage, insbesondere für Selbstladung
Die Erfindung betrifft eine Kettenförderanlage, insbesondere für Selbstladung.
Wie bekannt, sind unter Kettenförderern Fördereinrichtungen zu verstehen, bei welchen die Beförderung durch an einem Kettenpaar befestigte Schaufeln in einem Trog erfolgt. Deshalb werden Fördereinrichtungen dieser Art nach Kratzenbänder oder einfach Kratzer genannt.
Kettenförderer werden im Kohlenbergbau besonders im Strebbau zum Wegräumen des Abraumes ausgedehnt verwendet, wobei die Beladung durch Sprengen selbsttätig bewirkt wird. Das Wesen des bekannten Verfahrens besteht darin, dass die zum Befördern der abgesprengten Kohle oder des abgesprengten Gesteines (Fördergutes) dienende Kettenförderanlage unmittelbar vor die Abbaufront gelegt wird.
Das abgesprengte Fördergut wird den Kettenförderer dann gleichsam begraben bzw. überschütten, so dass etwa 40% des Fördergutes ohne Mitwirkung von Bedienungspersonal selbsttätig weggeschleppt werden. Der überwiegende Teil des zurückbleibenden Materials ist z. B. mittels einer Hacke lediglich auf den Trog des Kettenförderers zu schieben. Die Beförderung dieses Anteiles des Fördergutes fordert demnach ebenfalls keine Hubarbeit. Der mittels einer Schaufel auf den Trog zu hebende Anteil des Fördergutes beträgt lediglich 20-250/o.
1m Kammerabbau kann diese Art der Selbstladung bei wesentlich geringerem Wirkungsgrad betrieben werden, wobei zugleich auch die vorbereitenden Hilfsarbeiten unverhältnismässig zunehmen. In diesem Fall ist nämlich die Abbaufront lediglich 4-5 m breit und sie steht senkrecht zur Hauptrichtung der Beförderung, wodurch grosse Schwierigkeiten entstehen. Im Kammerabbau wird deshalb ein Hilfskettenförderer von etwa 4-5 m Länge eingeschaltet, dessen Länge der Breite der Front entspricht. Dabei sind aber noch immer zweierlei Schwierigkeiten zu bewältigen. Einerseits muss der Hilfsförderer mit einem Hochleistungsmotor versehen werden, damit auch unter der Wucht der eingestürzten Menge der
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an der Übergabestelle zwischen den beiden Kettenförderern ein Niveauunterschied von mindestens 1/2 m besteht.
Trifft dies nicht zu, wird das Fördergut an der Übergabestelle aufgestaut und die Schaufeln der Förderkette bleiben an der Umkehrstelle im aufgestauten Fördergut stecken. Wenn nun zwecks Verhinderung des Steckenbleibens der Schaufeln der Hilfsförderer an der Übergabestelle schwanenhalsartig ausgebildet wird, nimmt die Förderleistung notwendigerweise ab, weil die Selbstladung nur bei ganz geringen Bauhöhen (bei niedrigen Trögen) erfolgreich ist, wie dies auf Grund der obigen Erläuterung leicht eingesehen werden kann.
Alles, was im Zusammenhang mit dem Kammerabbau gesagt worden ist, trifft im Wesen auch auf die Beförderung mit Selbstladung in Richtstollen zu. Hier muss der Hilfskratzer in der Richtung der Stollenachse aufgestellt werden. Somit treten bei der Gutübergabe sinngemäss dieselben Schwierigkeiten auf, wie im Kammerabbau.
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Während demnach das Sprengen und somit die Beförderung mit Selbstladung im Strebbau sehr erfolgreich verwendet werden kann und zunehmend Raum gewinnt, stehen im Kammerabbau und im Stollenbau dieser hochleistungsfähigen Beförderung grundsätzliche Hindernisse im Wege.
Die Erfindung bezweckt die Beseitigung dieser Schwierigkeiten bzw. die Überwindung der erwähnten grundsätzlichen Hindernisse und die Schaffung einer Kettenförderanlage, die nicht nur im Strebbau, sondern sowohl im Kammerabbau wie auch im Stollenbau bei höchstem Wirkungsgrad verwendet werden kann.
Dies wird im Wesen dadurch erreicht, dass nicht nur anstatt der bisherigen Schaufeln Scherbacken mit geringer Bauhöhe verwendet, sondern auch die Abstände zwischen ihnen durch geeignete Bauteile unterteilt werden, wobei die Scherbacken nur um einige Millimeter aus der oberen tangentialen Ebene der abstandunterteilenden Bauteile herausragcn. Dies bedeutet vor allem, dass die ursprüngliche Bestimmung der Schaufeln verändert und anstatt Gutbeförderung eher eine Art Hobeln des Fördergutes erheischt wird. Die Gutbeförderung wird den abstandunterteilenden Bauteilen anheimgestellt, die das Fördergut durch Eingriff mit grösseren Stücken zum Fortschreiten zwingen.
Die Erfindung bezieht sich demnach auf eine Kettenförderanlage, insbesondere für Selbstladung und besteht darin, dass eine Förderkette mit Scherbacken vorgesehen ist, wobei die Abstände zwischen den Scherbacken durch abstandunterteilende Bauteile, zweckmässig durch Stäbe ausgefüllt sind.
Weitere Einzelheiten der Erfindung und insbesondere das Wesen ihrer Wirkungsweise werden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, die beispielsweise Ausführungsformcn von bekannten bzw. erfindungsgemässen Anlagen darstellen. Fig. l ist ein Längsschnitt einer bekannten Kettenfördereranlage, Fig. 2 zeigt einen Längsschnitt entlang der Linie 11-11 der Fig. 3 einer erfindungsgemässen Kettenfördereranlage, Fig. 3 stellt eine Draufsicht dar, Fig. 4 ist ein Querschnitt entlang der Linie IV-IV der Fig. 2, Fig. 5 ist die Seitenansicht einer aus zwei Kettenförderern bestehenden, beispielsweisen Ausführungsform, Fig. 6 ist eine der Fig. 5 entsprechende Draufsicht, Fig. 7 zeigt eine Einzelheit der Fig. 5 in grösserem Massstab, Fig. 8 ist die Seitenansicht eines andern Ausführungsbeispieles Fig. 9 ist eine der Fig.
8 entsprechende Draufsicht, Fig. 10 stellt eine Draufsicht eines weiterenAusführungsbeispie1esdar, Fig. ll bzw.
12 zeigen in Seitenansicht eine Einzelheit in zweierlei Betriebslagen, Fig. 13 zeigt in Seitenansicht die Arbeitsweise eines erfindungsgemässen Kettenförderers, Fig. 14 ist der Querschnitt eines Kettenförderers gemäss der Erfindung unter einem Haufen von Fördergut und Fig. 15 stellt schliesslich einen erfindungs- gemässen Kettenförderer in einem Richtstollen dar. In den Zeichnungen weisen gleiche Bezugszeichen auf ähnliche Einzelheiten hin. Wie aus den Fig. 1-4 hervorgeht, bestehen sowohl die bekannte wie auch die erfindungsgemässe Kettenförderanlage aus je einem Trog 15, mit in seinen Seitenwänden gelagerten Rollen 16 und 17, und aus je einer über die Rollen laufenden Förderkette 18. Je ein Lager der Rollen 16 bzw. 17 ist in der Fig. 3 mit 19 bzw. 20 bezeichnet.
Der Trog 15 erweitert sich oben zu einer Rinne 25, wie dies insbesondere aus Fig. 4 hervorgeht.
Die Förderkette 18 besteht in an sich bekannter Weise aus Kettengliedern 26. Während jedoch die bekannte Kettenfördereranlage Schaufeln 27 aufweist, die gemäss Fig. l soweit aus der Förderkette 18 nach oben hervorstehen, dass ihr über die Kette hinausragender Abschnitt länger ist, als der Abschnitt innerhalb der Kette, ist die erfindungsgemässe Förderanlage mit Scherbacken 27 ausgerüstet, die in der in Fig. 2 ersichtlichen Weise nur wenig aus der Förderkette 18 herausstehen und deshalb nicht als Schaufeln, sondern als eine Art Hobelmeissel oder Blechplatte wirken, durch die das Fördergut eher zerkleinert als mitgenommen wird.
Bei den in üblicher Weise ausgebildeten Kettenförderern oder Kratzern gemäss Fig. l muss somit an der Umkehrstelle der Schaufeln 27 mindestens ein 8-10 cm breiter Spalt frei belassen werden, der bereits geeignet ist, zum Verklemmen von Kohlenstük- ken zu führen, wodurch der Betrieb der Förderanlage stillgesetzt und sogar Brüche herbeigeführt werden können.
Als erster Schritt zum Beheben dieser Schwierigkeit bietet sich die Umbildung der Schaufeln in Scherbacken durch Verringerung ihrer Bauhöhe an. Diese Massnahme an sich reicht aber noch immer nicht aus, weil zu niedrige Schaufeln oder aus diesen ausgebildete Scherbacken bereits ungeeignet sind, die Kohlenstücke zu untergreifen und dadurch eine Gutbeförderung herbeizuführen. Anderseits wäre selbst in diesem Fall ein 3-4 cm breiter Spalt 23 freizulassen, um das Rückführen der Förderkette zu ermöglichen. Ein derart grosser Spalt ist aber noch immer gross genug, um das Verklemmen von Kohlenstücken zu ermöglichen und dadurch den Betrieb der Förderanlage zu verhindern. In Fig. l ist ein grösseres Kohlenstück dieser Art mit 24a bezeichnet.
Eine grundsätzliche Änderung der Lage kann erreicht werden, wenn zwecks Verringerung der zur Zurückführung der Förderkette erforderlichen freizulassenden Öffnung die Abstände 28 der Scherbak-
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ken 27 im Sinne der Erfindung durch Stabe 29 als abstandunterteilende Bauteile zwischen einander gegenüberliegenden Kettengliedern 2Ga und 26b unterteilt werden (Fig. 3). Zweckmässig ist der aus der gemeinsamen oberen Tangentialebene : 31 (Fig. 2) dcr Stiibc 29 herausragende Abschnitt 30a der Scherbacken 27 kürzer als der darunterliegende Abschnitt 30b. Die Abmessungen sind z.
B. derart gewählt, dass die Scherbacken ungefähr um 6-8 mm aus der oberen Tangentialebene 31 der abstandunterteilenden Stäbe 29 herausragen (Abschnitt 30a). Bei der erfindungsgemässen Kettenförderer- anlage ist somit die Grösse des zur Rückführung der Förderkette 18 erforderlichen Spaltes wesentlich verringert, indem der zwischen Kette und Trog freibleibende Spalt lediglich einige Millimeter betragt.
Ein Verklemmen durch zur Unterbrechung des Betriebes geeignete grössere Stücke kann somit kaum eintreten, da höchstens Kohlenpulver oder kleinere Stücke in den Trog 15 gelangen können, die aber durch die Scherbacken 27 rückwärts ausgetragen werden. Dabei nimmt auch das Fördervermögen der Förderkette 18 zu, weil Kohlenstücke, die in die Zwischenräume zwischen den Förderstäben 29 eingreifen, bereits gleichsam als wirksame Schaufeln arbeiten.
Beim dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Förderstäbe 29 zugleich den gemeinsamen Zapfen von einander gegenüberliegenden Kettengliedern 35a und 35b, wie dies insbesondere aus Fig. 3 hervorgeht. Selbstverständlich ist es aber auch möglich, mit den Zapfen lösbar verbundene Stabe zu verwenden. Ferner reicht der aus der Förderkette 18 herausragende Abschnitt 30a der Scherbacken 27 beim dargestellten Ausführungsbeispiel-im Gegensatz zur bekannten Anordnung gemäss Fig. l-höchstens bis zur kreisförmigen Umkehrbahn 36 der Förderkette 18, wie dies insbesondere aus Fig. 2 hervorgeht.
Wie ersichtlich, ergeben diese Massnahmen den Vorteil, dass am in den Zeichnungen rechten Ende des Troges 16 praktisch keine Öffnung vorhanden ist, durch die grössere Stücke in das Innere des Troges 16 gelangen und die Förderkette 18 in ihrer Bewegung aufhalten könnten.
Dabei arbeiten die Scherbacken 27 offensichtlich mit verhältnismässig geringem Schnitt. Dies hat zur Folge, dass im Betrieb nur der Förderkette 18 unmittelbar benachbarte Fördergutteile geschürt werden. Während ihrer Beförderung stürzt der die Kettenfördereranlage überschüttende Haufen weiter ein, wodurch der Förderkette 18 immer wieder neues Fördergut zugeführt wird, wie dies nach Beschreibung der Ausführungsbeispielc noch näher erläutert wird.
Beim Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 5-7 sind zwei Kettenförderer oder Kratzer, namentlich ein Austragförderer und ein Hubförderer 37 aneinander angeschlossen. Der Austragförderer ist gemäss den Fig. 2-4 ausgebildet und deshalb mit 15 bezeichnet. Er liegt entlang seiner ganzen Länge auf dem Boden 38 eines nicht dargestellten Stollens auf. Demgegenüber kann der Hubförderer 37 sowohl gemäss den Fig. 2-4, wie auch in herkömmlicher Weise ausgebildet sein. Er dient nämlich nur dazu, das durch den Austragförderer 15 beförderte Gut einem nicht dargestellten Grosskratzer oder Grossförderer zuzuführen. Dies ermöglicht, dass die Förderer 15 und 37 in der in Fig. 5 dargestellten Weise beide am Boden 38, d. h. in gleicher Höhe aneinander angeschlossen werden.
Es wäre sogar möglich, dass der Austragförderer 15 an der Anschlussstelle tiefer liegt, als der Hubförderer 37.
Der Hubförderer 37 ist auf einen am Boden 38 fahrbaren Wagen 45 angeordnet, der zugleich den Antriebsmotor 46 für die aus dem Austragförderer 15 und dem Hubförderer 37 bestehenden Kettenfördereranlage enthält. Der Motor 46 treibt in einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Weise - z. B. mittels einer Kctten- oder Kegelradübertragung - die Förderkette 47 des in üblicher Weise ausgebildeten Hubförderers 37 an, dessen in den Zeichnungen untere Rolle 48 mit der ihr benachbarten Rolle 17 des Austragförderers 15 mechanisch verbunden ist. Einzelheiten können der Fig. 7 entnommen werden. Wie ersichtlich, ist die am unteren Ende des Troges 37 gelagerte Rolle 48 durch eine Kette 49 mit der Welle 17 des Austragförderers 15 verbunden.
Das in Fig. 8 und 9 dargestellte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich vom vorherigen insofern, als der Austragförderer 15 und der Hubförderer 37 mit einem gemeinsamen Kardanwellenantrieb ausgestattet sind, wobei der Antrieb folgendermassen aufgebaut ist :
Die Welle 55 des am Wagen 45 angebrachten Motors 46 treibt über eine Kette 56 ein Kettenrad an, das mit einem Kegelrad 57 starr verbunden ist. Das Kegelrad 57 dreht über je ein Kegelrad 58a bzw. 58b je eine Welle 59a bzw. 59b. Durch die Welle 59a wird über ein Kegelrad 58c die Förderrolle 60 des Hubförderers 37 in Drehung versetzt. Die Welle 59b ist dagegen über eine Kardanwelle 65 und ein Zahnradgetriebe 66 mit der Förderrolle 17 des Austragförderers 15 verbunden, wie dies insbesondere aus Fig. 9 hervorgeht.
Der Vorteil dieses Ausführungsbeispiels besteht darin, dass die untere Rolle 48 des Hubförderers 37 durch keine Antriebsleistung belastet ist.
Das Ausführungsbeispiel gemäss Fig. 10 unterscheidet sich vom vorherigen im Wesen darin, dass der
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Austragfördererdes überschütteten Haufens gefördert wird.
DieserVorgang wiederholt sich so oft, dass oberhalb des Kettenförderers in seiner vollen Länge eine Art loser Kern entsteht, der zum Teil durch die Scherbacken 27, zum Teil durch zwischen den abstandunterteilenden Bauteilen 29 verklemmten Fördergutstücke ausgetragen wird. Fände kein Nachströmen von Fördergut statt, so würde sich ein gewölbter Hohlraum 90 in der Form eines Tunnels bilden (Fig. 14). In der Regel wird dieser Hohlraum 90 nur selten entstehen, denn beim Eintritts- ende des Kettenförderers stürzt das Fördergut immer von neuem ein, so dass stets neues Material auf den Kettenförderer gelangt.
Die Förderstrecke des Fördergutes geht demnach prinzipiell vom Eintrittsende aus, wobei der Förderguthaufen entgegen den Erwartungen nicht am Austrittsende, sondern am Eintrittsende abzunehmen beginnt, wie dies Versuche belegen. Ein Zeichen für diese Beförderungsweise ist der sich oberhalb des Eintrittsendes des Kettenförderers auf der Oberfläche des Förderguthaufens 91 bildende Krater 92, dessen Durchmesser stetig zunimmt und der schliesslich bis zum Niveau des Kettenförderers hinabreicht, wie dies in Fig. 15 dargestellt ist, wo mit 93 die Abbaufront und mit 94 der First eines Stollens bezeichnet ist. Der Pfeil 95 deutet die Bewegungsrichtung des Fördergutes an.
Der oben beschriebene Vorgang findet in der geschilderten ausgeprägten Art nur über kurze Zeitabschnitte statt. Es können nämlich spontane Einstürze erfolgen. Es ist aber auch möglich, dass ein in den Tunnel 90 eingedrungenes grösseres Fördergutstück durch zunehmende Schürwirkung örtliche Einstürze hervorruft. Durch diese Erscheinungen wird aber die erfindungsgemässe Kettenfördereranlage noch wirksamer, indem die Fördermenge dann zunimmt anstatt geringer zu werden, was leicht eingesehen werden kann.
DiebeschriebeneArt, des Abräumens bzw. die Beförderung des Förderguthaufens hat zur Folge, dass die Höhe der die Kettenfördereranlage belastenden Kraft unabhängig von der Höhe des Haufens ist. Sie hängt eher von den morphologischen-und Festigkeitseigenschaften des Fördergutes ab, wobei diese Eigenschaften einen Höchstwert bestimmen, der nie überschritten wird, von welcher Grösse der über die Kettenfördereranlage liegende Förderguthaufen auch sei. Tatsächlich findet eine selbsttätige Einstellung der Belastung der Kettenfördereranlage statt, die von der Höhe des Förderguthaufens unabhängig ist.
Wäre diese so gross, dass die bedeckende Menge nicht in ihrer Gesamtheit bewegt werden könnte, so würden die Scherbacken das zu ihrer Bewegung erforderliche Profil aus dem Förderguthaufen gleichsam aushobeln, ohne dass dabei die darüberliegenden Mengen eine mitbestimmende Wirkung hätten. Dadurch wird ermöglicht, dass der Kettenförderer in seiner ganzen Länge mit Fördergut begraben werden kann, im Gegensatz zu dem Verladeverfahren durch Sprengung des Fördergutes, bei welchem der Trog des Kettenförderers vorher abgedeckt und die Verladung bei stufenweiser Entfernung der Abdeckplatten durchgeführt werden muss. Dies erklärt auch den überraschenderweise geringen Energiebedarf der erfin-
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Die Unterteilung der Abstände zwischen den Scherbacken durch die Förderstäbe 29 hat ihrerseits zur Folge, dass das Profil, über welches die Förderkette 18 bzw. die Scherbacken 27 zurückgeführt werden, und das praktisch auf eine der Bauhöhe der Förderkette 18 entsprechende Abmessung verringert werden konnte, noch weiter unterteilt wird, so dass über die freibleibende Öffnung zwischen Trog 15 und Förderkette 18 nur pulverförmiges oder völlig zerkleinertes Fördergut hindurch gelangen kann, das dann allmählich nach hinten ausgetragen wird.
Ein Vorteil besteht auch darin, dass infolge der Beseitigung der Verklemmungsgefahr des Fördergutes bzw. der Gefahr des Stockens der Förderkette ein Hilfskettenförderer ohne Niveauunterschied an den eigentlichen Kettenförderer angeschlossen werden kann. Auf diese Weise kann die beim Strebbau gefundene hohe Förderleistung auch im Kammerabbau gewährleistet werden.
Im obigen ist die Erfindung an Hand von Kettenfördereranlagen beschrieben worden, die im Bergbau Verwendung finden und in Stollen aufgestellt werden. Es ist aber auch möglich, die erfindungsgemässe Kettenfördereranlage für Verladearbeiten im allgemeinen zu verwenden. Ihre Eigenschaft nämlich, das Fördergut aus dem unteren Teil eines Förderguthaufens aufzutragen bzw. zu verladen, bestimmt sie insbesondere zum Verladen bzw. Ausladen von Schiffen oder Kraftfahrzeugen, und zum Bedienen von Ladeplätzen. Ganz allgemein kann somit die erfindungsgemässe Kettenfördereranlage am Boden eines Behälters, z. B. eines Schiffes oder eines Fahrzeuges angeordnet sein und einen ständigen Bestandteil desselben bilden.
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