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Die
Erfindung richtet sich auf eine Tragrollengirlandenaufhängung,
umfassend ein erstes Aufhängungselement, das mit einem
ersten Ende mit einem Girlandengerüst in kraftübertragender
Wirkverbindung bringbar und mit einem zweiten Ende, das gegen die
Kraft eines zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordneten
elastischen Elements relativ zum ersten Ende bewegbar und diesem axial
gegenüberliegend angeordnet ist, mit einer Tragrollengirlande
in kraftübertragender Wirkverbindung bringbar ist.
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Weiterhin
richtet sich die Erfindung auf ein Tragrollengirlandensystem, umfassend
ein Girlandengerüst und eine daran mit einer Tragrollengirlandenaufhängung
befestigte Tragrollengirlande, wobei die Tragrollengirlandenaufhängung
ein erstes Aufhängungselement aufweist, das mit einem ersten Ende
mit dem Girlandengerüst in kraftübertragender Wirkverbindung
steht und mit einem zweiten Ende, das gegen die Kraft eines zwischen
dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordneten elastischen Elements
relativ zum ersten Ende bewegbar und diesem axial gegenüberliegend
angeordnet ist, mit der Tragrollengirlande in kraftübertragender
Wirkverbindung steht.
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Förderbandstrecken, über
welche Schüttgut mittels eines Förderbandes transportiert
wird, umfassen nebeneinander angeordnete Förderbandstationen
mit Girlandengerüsten, in welchen Tragrollengirlanden befestigt
und aufgehängt sind, die die Lauffläche des Förderbandes
abstützen. Es ist bekannt, dass die Aufhängung
der Tragrollengirlanden in den Bereichen für die Schüttgutaufgabe
auf dem Förderband mittels Einfügung von weichen
Federelementen mit großem Federweg erfolgt, um die Stöße
infolge des auf das Förderband aufprallenden Schüttguts
zu mildern. Für den Bereich außerhalb der Schüttgutaufgabe
sind darüber hinaus gefederte und gedämpfte Tragrollengirlandenaufhängungen
entwickelt worden, um auftretende Schwingungen, die von den Tragrollengirlanden
auf die Girlandengerüste übertragen werden und
Lärm erzeugen, zu mindern.
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Eine
Tragrollengirlandenaufhängung ist beispielsweise aus der
US 909,833 bekannt. Die elastisch
an einem Girlandengerüst angebrachte und für den
Bereich außerhalb der Schüttgutaufgabe bestimmte
Tragrollengirlande weist mehrere Tragrollen auf, deren Achsenden
untereinander gelenkig miteinander verbunden sind und die ein Förderband
abstützen. Die freien Achsenden der beiden an der Tragrollengirlande
außen liegend angeordneten Tragrollen sind jeweils über
eine Tragrollengirlandenaufhängung elastisch an einem Befestigungselement
des Girlandengerüsts angebracht. Die jeweilige Tragrollengirlandenaufhängung
umfasst ein auf Druckkraft beanspruchbares Federelement und ein
Lagerelement, durch welches das freie Achsende der jeweiligen Tragrolle
hindurch geführt ist. Das durch das Lagerelement hindurch
geführte Achsende ist mit dem äußeren
Ende des auf der Außenseite des Lagerelements abgestützten
Federelements verschraubt. In Abhängigkeit von der auf
die Tragrollengirlande wirkenden Belastung durch das zu fördernde
Schüttgut wirkt auf das Federelement eine Druckkraft, so
dass bei einer hohen Belastung der Tragrollengirlande das Federelement
zusammengedrückt und die Tragrollengirlande abgesenkt wird,
wodurch die von den Tragrollen ausgebildete Muldenform vergrößert
wird. Die Änderung der Muldenform ist dadurch möglich, dass
das jeweilige Lagerelement schwenkbeweglich in dem entsprechenden
Befestigungselement des Girlandengerüsts gelagert ist.
Wenn die Belastung der Tragrollengirlande wieder abnimmt, d. h.
wenn sich die Menge des zu fördernden Schüttguts
abnimmt, reduziert sich die auf das Federelement wirkende Druckkraft,
so dass das Federelement sich wieder ausdehnt und die Tragrollengirlande
bei gleichzeitiger Verkleinerung der Muldenform angehoben wird.
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Nachteilig
bei diesem Stand der Technik ist der aus mehreren Teilen bestehende
und konstruktiv komplexe Aufbau zur elastischen Aufhängung
der Tragrollengirlande, der sich aufgrund der von hohen Verschmutzungen
geprägten Extrembedingungen mit stark wechselnden Belastungen
nicht für einen Dauereinsatz bei schweren Gurtförderanlagen,
wie sie beispielsweise im Braunkohletagebau im Einsatz sind, eignet.
Auch ein Nachrüsten von Girlandengerüsten mit
dieser aus dem Stand der Technik bekannten Konstruktion ist nur
unter einem hohen Kostenaufwand möglich, da dies einen
Umbau der einzelnen Girlandengerüste nach sich ziehen würde.
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Eine
Tragrollengirlandenaufhängung und ein Tragrollengirlandensystem
der eingangs genannten Art ist aus der
DE 27 15 122 A1 bekannt.
Die Tragrollengirlandenaufhängung für große
Förderleistungen weist ein Aufhängungsteil auf,
welches ein mit dem Girlandengerüst gelenkig verbundenes
Kettenglied, einen Tragbolzen und eine gelenkig mit der Tragrollengirlande
verbundene Lasche mit einem Laschenkopf umfasst. Zwischen dem Tragbolzen
und dem Laschenkopf ist eine Schwingmetallbuchse mit quer zur Lasche
ausgerichteter Längsachse eingefügt, um in Laschenrichtung
wirkende Schwingungen zu dämpfen. Darüber hinaus
sind zwei den Tragbolzen umschließende Rundschnurringe
zwischen den Laschen zur Dämpfung der Schwingungen quer
zu den Laschen vorgesehen. Mittels dieser Tragrollengirlandenaufhängung
können Schwingungen hoher Frequenz bei kleinstem Federweg
gedämpft und damit der Geräuschpegel der Förderbandstrecke
gesenkt werden. Eine Änderung der von den Tragrollen gebildeten
Muldenform ist somit bei dieser Tragrollengirlandenaufhängung
nicht gegeben.
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Es
besteht das Bedürfnis, eine elastische Tragrollengirlandenaufhängung
zu schaffen, die unter extrem ungünstigen Bedingungen,
wie sie beispielsweise im Tagebau und Mienenbetrieb vorherrschen,
verwendbar ist. Insbesondere ist eine Ausführung erforderlich,
die den hohen Anforderungen an qualitativ hochwertigen und leicht
zu wartenden Tragrollengirlanden gerecht wird und sich durch eine hohe
Lebensdauer und einen komfortablen Betrieb auszeichnet, wobei der
konstruktive Aufbau vereinfacht werden soll.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lösung für
eine Tragrollengirlandenaufhängung zu schaffen, die auf
einfache konstruktive Weise bei unterschiedlichsten Fördermengen
eine sichere Mitnahme des Schüttguts auf einer Tragrollengirlande ermöglicht
und gleichzeitig den Leistungsbedarf des Antriebs oder der Antriebe
eines auf der Tragrollengirlande geführten Förderbandes
senkt.
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Diese
Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Tragrollengirlandenaufhängung
der eingangs bezeichneten Art gelöst, bei welcher das elastische Element
ein Federelement ist, dessen Längs- und/oder Wirkachse
parallel und/oder koaxial zur Richtung der Längsachse des
ersten Aufhängungselementes ausgerichtet ist.
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Ebenso
wird die vorstehende Aufgabe erfindungsgemäß von
einem Tragrollengirlandensystem der eingangs genannten Art gelöst,
bei welchem das elastische Element ein Federelement ist, dessen Längs-
und/oder Wirkachse parallel und/oder koaxial zur Richtung der Längsachse
des ersten Aufhängungselementes ausgerichtet ist.
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Vorteilhafte
und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen
der Erfindung ergeben sich aus den jeweiligen Unteransprüchen.
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Durch
die Erfindung wird eine im Vergleich zum Stand der Technik konstruktiv
einfach zu realisierende Möglichkeit einer elastischen
Tragrollengirlandenaufhängung geschaffen, die eine sichere
Förderung von Schüttgut für unterschiedlichste
Fördermengen ermöglicht. Dadurch, dass die Längs- und/oder
Wirkachse des Federelements parallel und/oder koaxial zur Richtung
der Längsachse des ersten Aufhängungselements
ausgerichtet ist, kann sich das Federelement infolge der durch ein
befördertes Schüttgut bewirkten Kraft elastisch
ausdehnen und die Tragrollengirlande absenken, so dass sich die
von der Tragrollengirlande ausgebildete Muldenform der Fördermenge
anpassen kann. Dadurch kann bei gleich bleibender Geschwindigkeit
des Förderbandes eine größere Menge an
Schüttgut sicher gefördert werden, was bei einer
nicht elastischen Tragrollengirlandenaufhängung eine Erhöhung
der Geschwindigkeit des Förderbandes nach sich ziehen würde.
Durch die Erfindung ist es somit möglich, bei gleicher
Geschwindigkeit des Förderbandes mehr Schüttgut
sicher zu fördern. Dadurch wird ferner eine in Abhängigkeit
von der Geschwindigkeit des Förderbandes auftretende Verschwenkung
der Tragrollengirlande in Laufrichtung des Förderbandes
vermindert, was den Bewegungswiderstand der Tragrollengirlande reduziert
und somit auch den zum Antrieb des Förderbandes erforderlichen
Leistungsbedarf senkt. Darüber hinaus wird mittels der
erfindungsgemäßen Tragrollengirlandenaufhängung
ein gleichmäßigeres Tragverhalten der Tragrollengirlande
erzielt, so dass die Lebensdauer der einzelnen Tragrollen erhöht
wird.
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Eine
konstruktiv einfach zu realisierende Möglichkeit zur Veränderung
der von der Tragrollengirlande ausgebildeten Muldenform besteht
in zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung darin, dass
das erste Ende gelenkig mit dem Girlandengerüst und das
zweite Ende gelenkig mit der Tragrollengirlande oder einem daran
angeordneten Halteelement verbindbar ist.
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Die
Erfindung sieht in zweckmäßiger Weiterbildung
vor, dass in der Einbauposition der Tragrollengirlandenaufhängung
die Relativbewegung von erstem und zweitem Ende zueinander selbsttätig
in Abhängigkeit von der durch die auf der jeweils zugeordneten
Tragrollengirlande transportierte Last bewirkten Krafteinwirkung
erfolgt. Dadurch wird die Tragrollengirlande in Abhängigkeit
der Fördermenge infolge der Längenänderung
des Aufhängungselements automatisch abgesenkt.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung bewirkt in der Einbauposition
der Tragrollengirlandenaufhängung jede Relativbewegung
von erstem und zweitem Ende zueinander eine Veränderung
der von der zugeordneten Tragrollengirlande ausgebildeten Muldenform.
Infolge der Längenänderung des Aufhängungselements
wird somit nicht nur die Tragrollengirlande abgesenkt, sondern es
passt sich auch die von der Tragrollengirlande ausgebildete Muldenform
der Fördermenge an.
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Die
Erfindung sieht in zweckmäßiger Weiterbildung
vor, dass die Tragrollengirlandenaufhängung ein zweites
Aufhängungselement umfasst, das mit seinem ersten Ende
mit einem zugeordneten Girlandengerüst in Wirkverbindung
bringbar und mit seinem zweiten Ende, das gegen die Kraft eines
zwischen dem ersten Ende und dem zweiten Ende angeordneten elastischen
Elements relativ zum ersten Ende bewegbar und diesem axial gegenüberliegend angeordnet
ist, mit der Tragrollengirlande in Wirkverbindung bringbar ist,
wobei das elastische Element ein Federelement ist, dessen Längs-
und/oder Wirkachse parallel und/oder koaxial zur Richtung der Längsachse
des zweiten Aufhängungselementes ausgerichtet ist. Dadurch,
dass das erste Ende des zweiten Aufhängungselements mit
einem benachbarten Girlandengerüst in Wirkverbindung steht,
ist ein Nachrüsten mit der erfindungsgemäßen
Tragrollengirlandenaufhängung von Girlandengerüsten möglich,
bei denen lediglich nur ein begrenzter Raum zur Absenkung der Tragrollengirlande
vorhanden ist. Die Verwendung von nur einem Aufhängungselement
würde bei diesen Girlandengerüsten zu einer tiefer
liegenden Anordnung der Tragrollengirlande im Girlandengerüst
führen, so dass bei nicht ausreichend vorhandenem Raum
die Gefahr besteht, dass die Tragrollengirlande bei Absenkung im
laufenden Betrieb beispielsweise mit dem Boden des Girlandengerüsts
in Berührung kommt. Durch die Verwendung eines zweiten
Aufhängungselements ist die Tragrollengirlande im Wesentlich
auf gleicher Höhe wie vor der Umrüstung angeordnet,
so dass die vorstehend genannte Gefahr bei einer im laufenden Betrieb
erfolgenden Absenkung der Tragrollengirlande nicht gegeben ist.
Darüber hinaus kann bei kleinerer Baugröße
der einzelnen Federelemente die Muldenform der Tragrollengirlande
unverändert variiert und der beförderten Menge
von Schüttgut angepasst werden.
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Zur
Veränderung der von der Tragrollengirlande ausgebildeten
Muldenform ist für das zweite Halteelement in zweckmäßigerweise
Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Ende gelenkig
mit dem Girlandengerüst und das zweite Ende gelenkig mit
der Tragrollengirlande oder einem daran angeordneten Halteelement
verbindbar ist.
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Ebenso
wie für das erste Aufhängungselement sieht die
Erfindung in weiterer Ausgestaltung für das zweite Aufhängungselement
vor, dass in der Einbauposition der Tragrollengirlandenaufhängung
die Relativbewegung von erstem und zweitem Ende zueinander selbsttätig
in Abhängigkeit von der durch die auf der jeweils zugeordneten
Tragrollengirlande transportierte Last bewirkte Krafteinwirkung
erfolgt. Zweckmäßigerweise bewirkt in der Einbauposition der
Tragrollengirlandenaufhängung jede Relativbewegung von
erstem und zweitem Ende des zweiten Aufhängungselements
zueinander eine Veränderung der von der zugeordneten Tragrollengirlande
ausgebildeten Muldenform. Dadurch kann die Tragrollengirlande um
die gleiche Länge bei kleinerer Baugröße der
jeweiligen Federelemente abgesenkt werden.
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In
weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind das erste Aufhängungselement
und das zweite Aufhängungselement an ihren der Tragrollengirlande
zugeordneten Enden, vorzugsweise über eine Öse,
miteinander verbunden. Dadurch ist eine konstruktiv einfache Möglichkeit
zur Befestigung eines freien Endes der Tragrollengirlande gegeben,
indem beispielsweise das jeweilige freie Ende der Tragrollengirlande einen
in die Öse eingreifenden Haken aufweist.
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Um
die Tragrollengirlandenaufhängung besonders kompakt und
mit einer geringen Anzahl von Bauteilen auszubilden, ist es in Weiterbildung
der Erfindung zweckmäßig, wenn das erste Aufhängungselement
und das zweite Aufhängungselement einteilig ausgebildet
sind.
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In
Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Federelement
ein elastisch verformbares Kunststoffpaket umfasst oder eine Zugfeder
ist. Die an sich bekannte Zugfeder kann dabei als eine Schraubenfeder
ausgebildet sein, wohingegen das Kunststoffpaket aus beispielsweise
Polyurethan bestehen kann, welches ein besonders elastisches und reißfestes
Material ist.
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Um
die Vorspannung der Tragrollengirlande sowohl vor der Inbetriebnahme
des Förderbandes als auch im laufenden Betrieb einstellen
zu können, sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung
vor, dass das erste Aufhängungselement und/oder das zweite
Aufhängungselement eine Spannschraube aufweist. Durch das
Einstellen der Vorspannung werden Schwingungen der Tragrollengirlande
weitgehend vermieden und deren Laufruhe verbessert. Außerdem
kann die Tragrollengirlande im laufenden Betrieb abgesenkt werden,
um so eine defekte Tragrolle außer Eingriff mit dem von
ihr getragenen Förderband zu bringen und auszutauschen.
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Eine
besonders zweckmäßige Ausgestaltung für
eine stabile und robuste Befestigung der Tragrollengirlande an einem
der beiden Aufhängungselemente oder an beiden Aufhängungselementen
ist dadurch gegeben, dass die Tragrollengirlande einen an ihrem
jeweiligen freien Ende ausgebildeten Haken aufweist, der in eine
an dem ersten Ende des ersten Aufhängungselements und/oder
an dem ersten Ende des zweiten Aufhängungselements ausgebildete
Befestigungsöffnung in Form einer Öse eingreift.
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Zweckmäßigerweise
weist darüber hinaus das an dem Girlandengerüst
befestigbare Ende des ersten Aufhängungselements und/oder
das an dem benachbarten Girlandengerüst befestigbare Ende des
zweiten Aufhängungselements einen Haken oder eine Öse
auf, der/die an einem Befestigungselement des zugeordneeten Girlandengerüsts
befestigbar ist.
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In
Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Tragrollengirlandensystems
ist vorgesehen, dass es eine Tragrollengirlandenaufhängung
nach einem der Ansprüche 2 bis 14 aufweist.
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Schließlich
sieht die Erfindung in weiterer Ausgestaltung des Tragrollengirlandensystems
vor, dass es zusammen mit weiteren Tragrollengirlandensystemen gleichen
Aufbaus Bestandteil einer Förderbandstrecke ist, wobei
zumindest im Wesentlichen jede Tragrollengirlande zumindest mittels
eines ersten Aufhängungselementes an dem jeweils zugeordneten
Girlandengerüst befestigt ist.
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Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und nachstehend noch
zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen
Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen verwendbar sind.
Der Rahmen der Erfindung ist nur durch die Ansprüche definiert.
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Weitere
Einzelheiten, Merkmale und Vorteile des Gegenstandes der Erfindung
ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung im Zusammenhang mit
der Zeichnung, in der beispielhaft bevorzugte Ausführungsbeispiele
der Erfindung dargestellt sind. In der Zeichnung zeigt:
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1 in
schematischer Darstellung einen Querschnitt durch ein Girlandengerüst
mit einer Tragrollengirlande und einer Tragrollengirlandenaufhängung
gemäß einer ersten Ausführungsform der
Erfindung,
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2 in
schematischer Darstellung Querschnitte durch eine Tragrollengirlande
für zwei unterschiedliche Fördermengen von Schüttgut,
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3 in
schematischer Darstellung einen Teilabschnitt einer Förderbandstrecke,
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4 eine
perspektivische Teilansicht einer Tragrollengirlandenaufhängung
gemäß einer zweiten Ausführungsform der
Erfindung,
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5 eine
perspektivische Teilansicht einer Tragrollengirlandenaufhängung
gemäß einer dritten Ausführungsform der
Erfindung und
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6 eine
perspektivische Teilansicht einer Tragrollengirlandenaufhängung
gemäß einer vierten Ausführungsform der
Erfindung.
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Die 1 zeigt
in schematischer Darstellung eine Förderbandstation 1 mit
einem Girlandengerüst 2 und einer Tragrollengirlande 3,
die über eine jeweilige Tragrollengirlandenaufhängung 4 an
dem Girlandengerüst 2 angebracht ist. Die Tragrollengirlande 3 umfasst
in dieser Darstellung drei Tragrollen 5, deren Achsen jeweils
mittels Befestigungsscharnieren 6 gelenkig untereinander
verbunden sind. Es sei angemerkt, dass die Erfindung nicht auf eine
Tragrollengirlande 3 mit drei Tragrollen 5 beschränkt
ist, sondern die Tragrollengirlande 3 eine davon abweichende
Anzahl von Tragrollen 5 aufweisen kann.
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Die
in ihrer Einbauposition dargestellte Tragrollengirlandenaufhängung 4 gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein erstes Aufhängungselement 7,
das mit einem ersten Ende 8 über ein an dem Girlandengerüst 2 angeordnetes
Befestigungselement 9 mit dem Girlandengerüst 2 gelenkig
verbunden ist. Das Befestigungselement 9 des Girlandengerüsts 2 kann
beispielsweise eine Öse sein, in die ein am ersten Ende 8 des
Aufhängungselements 7 ausgebildeter Haken eingreift.
Denkbar ist aber auch, dass das jeweilige Befestigungselement 9 des
Girlandengerüsts 2 ein Haken ist, der eine an dem
ersten Ende 8 des Aufhängungselements 7 ausgebildete Öse
aufnimmt. Auf diese Weise wird zwischen dem ersten Ende 8 des
Aufhängungsteils 7 und dem Girlandengerüst 2 eine
gelenkige Wirkverbindung hergestellt. Ein zweites Ende 10 des
ersten Aufhängungselements 7 ist mit einem freien
Achsende 11 der Tragrollengirlande 3 gelenkig
verbunden. Diese Verbindung kann beispielsweise mittels eines an
dem freien Achsende 11 ausgebildeten Hakens erzielt werden,
der in eine am zweiten Ende 10 des ersten Aufhängungselements 7 ausgebildete Öse eingreift.
Denkbar sind aber auch andere, dem Fachmann bekannte Mittel, die
eine schwenkbare Verbindung von freiem Achsende 11 und
zweitem Ende 10 des ersten Aufhängungselements 7 ermöglichen,
wie beispielsweise eine Verbindung mittels eines Befestigungsscharniers.
Auf diese Weise ist die Tragrollengirlande 3 über
das erste Aufhängungselement 7 mit einer Seite
des Girlandengerüsts 2 verbunden.
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Auf
den drehbar an der Tragrollengirlande 3 angeordneten Tragrollen 5 liegt
ein Förderband 12 auf, welches sich einer von
der Tragrollengirlande 3 gebildeten Muldenform anpasst
und auf welchem Schüttgut 13 transportiert wird.
Das Förderband 12 stützt sich auf den
drei Tragrollen 5 ab und setzt diese bei Vorwärtsbewegung
des Förderbandes 12 in Rotationsbewegung.
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Zwischen
dem ersten Ende 8 und dem zweiten Ende 10 des
ersten Aufhängungselements 7 ist ein elastisches
Element 14 angeordnet, so dass, in Richtung der Längsachse
des elastischen Elements 14 betrachtet, das erste Ende 8 zu
dem zweiten Ende 9 axial gegenüberliegend angeordnet
ist. Die beiden Abschnitte zwischen dem ersten Ende 8 und
dem elastischen Element 14 bzw. zwischen dem zweiten Ende 10 und
dem elastischen Element 14 können als jeweilige
Stahlseilabschnitte ausgebildet sein, wobei diese alternativ auch
entfallen können, so dass die beiden Enden 8 und 10 des
ersten Aufhängungselements 7 direkt an dem elastischen
Element 14 angeordnet sind. Das elastische Element 14 ist
als ein auf Zugkraft belastbares Federelement 15 ausgebildet, welches
unter Zugkrafteinwirkung seine Länge erweitert. Die Längsachse
und/oder die Wirkungsachse des Federelements 15 ist in
Längsrichtung der Stahlseilabschnitte des ersten Aufhängungselements 7,
d. h. parallel und/oder koaxial zur Richtung der Längsachse
des ersten Aufhängungselements 7, ausgerichtet.
Dadurch ist das zweite Ende 10 relativ zum ersten Ende 8 des
ersten Längenänderungselements 7 bewegbar.
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Die
Menge des auf dem Förderband 12 geförderten
Schüttguts 13 entspricht der auf die Tragrollengirlande 3 wirkende
Belastung und somit der an der Verbindung von zweitem Ende 10 und
Tragrollengirlande 3 angreifenden Kraft, die als Zugkraft
auf das Federelement 15 wirkt. In Abhängigkeit
von der Menge des geförderten Schüttguts 9 und
der somit auf das Federelement 15 wirkenden Zugkraft verändert
das Federelement 15 selbsttätig seine Länge,
so dass durch die Längenänderung eine Relativbewegung
von erstem und zweitem Ende 8 und 10 zueinander
erfolgt. Infolge der Relativbewegung wird die Tragrollengirlande 3 im
Girlandengerüst 2 abgesenkt, wobei aufgrund der
gelenkigen Verbindungen zwischen Girlandengerüst 2 und
erstem Ende 8, zwischen zweitem Ende 10 und Tragrollengirlande 3 sowie
der gelenkig untereinander verbundenen Tragrollen 5 die
von der Tragrollengirlande 3 ausgebildete Muldenform verändert
wird. Im Fall einer Absenkung der Tragrollengirlande 3 wird
der zwischen einer jeweiligen äußern Tragrolle 5a und
der mittleren Tragrolle 5b gebildete Winkel, der sogenannte
Muldungswinkel λ, größer.
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Eine Änderung
des Muldungswinkel λ setzt erst ab überschreiten
einer Mindestfördermenge an Schüttgut 13 ein.
Bei Überschreiten einer Mindestfördermenge wirkt
auf das Federelement 15 eine Zugkraft, so dass sich das
Federelement 15 ausdehnt und eine Relativbewegung von erstem
und zweitem Ende 8, 10 erfolgt, was eine Absenkung
der Tragrollengirlande 3 und eine Veränderung
des Muldungswinkels λ zur Folge hat. Die Relativbewegung
von erstem und zweitem Ende 8 und 10 des Aufhängungselements 7 erfolgt
bis zu einer maximalen Krafteinwirkung, d. h. bis zu der maximalen
Zugkraft, für die das Federelement 15 ausgelegt
ist. Über diese maximale Krafteinwirkung hinaus wird das
Federelement 15 sich nicht weiter ausdehnen, so dass damit auch
die maximal größte Muldenform der Tragrollengirlande 3 erreicht
ist. Eine Menge an Schüttgut, die eine über die
maximale Krafteinwirkung hinausgehende Zugkraft auf das Federelement 15 ausübt,
tritt aber nur sehr selten im laufenden Betrieb auf, so dass sich
die Muldenform der elastisch aufgehängten Tragrollengirlande 3 üblicherweise
automatisch der zu fördernden Menge des Schüttguts 13 anpasst.
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Die
Funktionsweise der erfindungsgemäßen Tragrollengirlandenaufhängung 4 ist
exemplarisch in 2 für zwei unterschiedliche
Fördermengen von Schüttgut 13 dargestellt.
Das Aufhängungselement 7 ist mit seinem ersten
Ende 8 an einem Befestigungselement 9 des Girlandengerüsts 2 gelenkig
angebracht und weist das in Form des Federelements 15 ausgebildete
elastische Element 14 auf. Das zweite Ende 10 des
Aufhängungselements 7 ist mit dem freien Achsende 11 der
zugeordneten äußeren Tragrolle 5a gelenkig
verbunden. Das Federelement 15 ist in dieser Darstellung
als eine Zugfeder ausgebildet, die sich ab einer minimalen Fördermenge
bis zu einer maximalen Fördermenge von Schüttgut 13 infolge der
auf das Federelement 15 wirkenden Zugkrafteinwirkung ausdehnt
und damit die Tragrollengirlande 3 absenkt. Die gelenkige
Verbindung zwischen dem zweiten Ende 10 des Aufhängungselements 7 und dem
freien Achsende 11 der äußeren Tragrolle 5a sowie
die gelenkige Verbindung der Tragrollen 5 untereinander
mittels der Befestigungsscharniere 6 ermöglicht,
dass sich der zwischen der äußeren Tragrolle 5a und
der mittleren Tragrolle 5b gebildete Muldungswinkel λ1,2 bei Absenkung der Tragrollengirlande 3 verändert,
so dass sich die von der Tragrollengirlande 3 gebildete
Muldenform ändern kann. Ab einer Minimalfördermenge
an Schüttgut 13 wirkt eine minimale Zugkraft auf
das Federelement 15, so dass sich das Federelement 15 nur
geringfügig ausdehnt. Dadurch erfolgt eine Relativbewegung
von erstem und zweitem Ende 8 und 10 zueinander,
so dass die Tragrollengirlande 3 minimal im Girlandengerüst 2 abgesenkt
wird und der Muldungswinkel λ1 geringfügig
zunimmt, wie in der linken Darstellung von 2 gezeigt
ist. In der rechten Darstellung von 2 hat die
Fördermenge an Schüttgut 13 sichtbar
auf eine nahezu maximale Fördermenge zugenommen, so dass
eine im Vergleich zur linken Darstellung größere Krafteinwirkung
in Form einer Zugkraft auf das Federelement 15 wirkt. Infolge
der höheren Zugkraft wird das Federelement 15 im
Vergleich zur linken Darstellung stärker gedehnt und die
Relativbewegung von erstem und zweitem Ende 8 und 10 zueinander
ist größer, so dass die Tragrollengirlande 3 tiefer
im Girlandengerüst 2 abgesenkt wird und sich der Muldungswinkel λ2 und die von der Tragrollengirlande 3 gebildete
Muldenform vergrößert. Somit passt sich die Muldenform
der Menge des zu fördernden Schüttguts 13 automatisch
an, so dass auf diese Weise das Schüttgut 13 sicher
in der von der Tragrollengirlande 3 ausgebildeten Muldenform
befördert werden kann. Wenn die Menge des beförderten Schüttguts 13 wieder
abnimmt, wird die bei der Ausdehnung vom Federelement 15 gespeicherte
Energie wieder freigegeben und das Federelement 15 zieht
sich entsprechend der dann geringeren Fördermenge von Schüttgut 13 zusammen,
wodurch die Tragrollengirlande 3 angehoben und somit der
Muldungswinkel λ verkleinert wird.
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Wie
vorstehend erläutert wurde, ändert sich infolge
der Längenänderung des Federelements 15 die
Relativbewegung von erstem und zweitem Ende 8, 10 des
ersten Aufhängungsteils 7 zueinander in Abhängigkeit
von der Krafteinwirkung, die durch die von der Tragrollengirlande
transportierte Last bewirkt wird, so dass mittels des Federelements 13 eine elastische
Aufhängung der Tragrollengirlande 3 mit selbstregulierender
Länge erzielt wird. Aufgrund dieser selbstregulierenden
Wirkungsweise der Tragrollengirlande 3 ist bei einer hohen
Menge von gefördertem Schüttgut 13 die
durch die Relativbewegung von erstem und zweitem Ende 8 und 10 des
Aufhängungselement 7 zueinander bewirkte Längenänderung
sowie der Muldungswinkel λ groß, wodurch der Bewegungswiderstand
der Tragrollengirlande 3 groß ist. Demgegenüber
ist bei einer geringen Menge von gefördertem Schüttgut 13 die
durch die Relativbewegung bewirkte Längenänderung
kurz sowie der Muldungswinkel λ klein, so dass der Bewegungswiderstand
der Tragrollengirlande 3 klein ist. Diese Wirkungsweise
führt zu einem gleichmäßigeren Tragverhalten
der Tragrollen 5 und erhöht damit deren Lebensdauer.
Infolge der sich automatisch und selbsttätig an die Fördermenge
des Schüttguts 13 anpassenden Muldenform der Tragrollengirlande 3 kann das Schüttgut 13 für
im Wesentlichen jeden Betriebszustand sicher mitgeführt
werden, ohne dabei die Geschwindigkeit des Förderbandes 12 erhöhen
zu müssen. Im Vergleich zu starr aufgehängten
Tragrollengirlanden muss daher nicht die Geschwindigkeit des Förderbandes
der Fördermenge des Schüttguts angepasst werden,
sondern sie kann konstant gehalten oder sogar reduziert werden.
Eine konstant gehaltene oder reduzierte Geschwindigkeit des Förderbandes 12 bewirkt
eine Verringerung des sogenannten Sturzwinkels, dem Winkel der Verschwenkung der
Tragrollengirlande 3 in Laufrichtung des Förderbandes 12.
Bei Verringerung des Sturzwinkels nimmt gleichzeitig der Bewegungswiderstand
ab, so dass somit auch der Leistungsbedarf des Antriebs des auf der
Tragrollengirlande 3 geführten Förderbandes 12 abnimmt.
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Die
vorteilhafte Wirkungsweise der erfindungsgemäßen,
elastischen Tragrollengirlandenaufhängung 4 beschränkt
sich aber nicht nur auf eine einzelne Tragrollengirlande 3,
sondern weist auch Vorteile im Zusammenwirken von benachbart zueinander
angeordneten Tragrollengirlanden 3 auf. Aus Gründen
der Übersichtlichkeit ist in 3 nur die mittlere
Tragrolle 5b einer jeden Tragrollengirlande 3 dargestellt.
Die obere Darstellung zeigt sechs Tragrollen 5b, die jeweils über
eine starre Aufhängung 4' an einem Befestigungselement 9 eines
nicht dargestellten Girlandengerüsts befestigt sind. Demgegenüber
sind die in der unteren Darstellung gezeigten sechs Tragrollen 5b mittels
eines jeweiligen elastischen Elements 14 in Form eines
Federelements 15 elastisch am jeweiligen Girlandengerüst 2 befestigt. Die
gezeigte Anordnung der Tragrollen 5b entspricht der üblicherweise
im Tagebau anzutreffenden Situation, bei der die in einem Abstand
von ungefähr einem Meter voneinander benachbart angeordneten Girlandengerüste 2 immer
weiter in das Abbaugebiet gerückt und bewegt werden und
dabei meist auf einem unterschiedlichen Höhenniveau zueinander
angeordnet sind. Bei starrer Aufhängung 4' der
Tragrollengirlanden 3 und starken Höhenunterschieden
besteht die Gefahr, dass das Förderband 12 nur
noch minimal auf einer Tragrolle 5c oder gar nicht mehr
auf einer Tragrolle 5d aufliegt. Dadurch sind die benachbarten
Tragrollen 5b, insbesondere die höher liegend angeordneten
Tragrollen 5e und 5f, einer stärkeren Belastung
und Beanspruchung ausgesetzt, so dass deren Verschleiß sich
erhöht und deren Lebensdauer sich verringert.
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Mittels
der erfindungsgemäßen Tragrollengirlandenaufhängung 4 erfolgt
im Vergleich zu der starren Aufhängung 4' eine
gleichmäßige Zerlegung der Belastung der Tragrollen 5b,
wie in der unteren Darstellung von 3 zu sehen
ist. Das unterschiedliche Höhenniveau der Girlandengerüste 2,
das bei nicht starrer Aufhängung 4' zu einer stärkeren
Beanspruchung der höher angeordnet liegenden Tragrollen 5e, 5f führte,
wird mittels der in Form von Federelementen 15 ausgebildeten
elastischen Elemente 14 durch eine Absenkung der entsprechenden
Tragrollen 5b ausgeglichen. Auf diese Weise werden alle
Tragrollen 5b auch bei unterschiedlich in ihrer Höhe
angeordneten Girlandengerüsten 2 und Befestigungselementen 9 im
Wesentlichen gleichmäßig belastet und beansprucht
und weisen ein gleichmäßiges Trageverhalten auf,
was letztlich den Bewegungswiderstand reduziert und somit den erforderlichen
Leistungsbedarf des Antriebs des Förderbandes 11 senkt.
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In
den 4 bis 6 sind alternative Ausgestaltungen
der erfindungsgemäßen Tragrollengirlandenaufhängung 4 dargestellt,
wobei in den Darstellungen jeweils nur ein Ausschnitt der an einer
Seite des Girlandengerüsts 2 angebrachten Tragrollengirlande 3 gezeigt
ist und die Funktionsweise sowie die Vorteile im Wesentlichen die
gleichen sind, wie sie vorstehend bereits beschrieben wurden.
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Bei
der in 4 dargestellten zweiten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Tragrollengirlandenaufhängung 4 weist
das freie Achsende 11 der äußeren Tragrolle 5a einen
Haken 16 auf, der mittels eines Befestigungsscharniers 6 schwenkbeweglich an
dem Achsende 11 angebracht ist. Das erste Aufhängungselement 7 weist
zwei Stahlseilabschnitte 7a und 7b auf, zwischen
denen das elastische Element 14 in Form des Federelements 15 angeordnet ist.
In der dargestellten Ausführungsform ist das Federelement 15 als
ein zylinderförmiges und unter Zugkrafteinwirkung seine
Länge elastisch veränderbares Kunststoffpaket
ausgebildet, welches die Relativbewegung von erstem und zweitem
Ende 8 und 10 zueinander bewirkt. An dem ersten
Ende 8 des ersten Aufhängungselements 7 ist
ferner eine Öse 17a angeformt, durch die das erste
Aufhängungselement 7 mit dem hakenförmigen
Befestigungselement 9 des Girlandengerüsts 2 gelenkig
verbunden ist. An dem zweiten Ende 10 des ersten Aufhängungselements 7 ist
ebenfalls eine Öse 18 angeformt, in die der Haken 16 eingreift.
Im Unterschied zur ersten Ausführungsform weist die Tragrollengirlandenaufhängung 4 der zweiten
Ausführungsform ein zweites Aufhängungselement 19 in
Form eines Stahlseilabschnitts auf. Art einem ersten Ende 20 des
zweiten Aufhängungselements 19 ist eine Öse 17b angeformt,
die an einem hakenförmigen Befestigungselement 21 eines
benachbarten und nicht näher dargestellten Girlandengerüsts
befestigt ist. Auf diese Weise ist auch das zweite Aufhängungselement 19 gelenkig
mit einem zugeordneten Girlandengerüst verbunden. Ein zweites
Ende 22 des zweiten Aufhängungselements 19 ist
an die Öse 15 angeformt.
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Das
vorstehend beschrieben Federelement 15 in Form eines elastischen
Kunststoffpakets kann alternativ auch ein in einem Stahlzylinder
eingesetztes, elastisches Kunststoffpaket sein, durch das sich der
Stahlseilabschnitt 7b hindurch erstreckt und an dessen
dem ersten Ende 8 zugewandten Ende der Stahlseilabschnitt 7b befestigt
ist. Infolge der Wirkverbindung zwischen dem zweiten Ende 10 und
der Tragrollengirlande 3 übt der Stahlseilabschnitt 7b eine
Kraft auf das in dem Stahlzylinder eingesetztes Kunststoffpaket
aus, wodurch dieses gestaucht wird. Durch die Stauchung wird der
an dem Kunststoffpaket befestigte Stahlseilabschnitt 7b aus
dem Stahlzylinder heraus bewegt, so dass nach wie vor eine Relativbewegung
von erstem und zweitem Ende 8 und 10 zueinander
in Abhängigkeit von der durch die auf der Tragrollengirlande 3 transportierten
Last bewirkte Krafteinwirkung erfolgt.
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Ferner
sind in der gezeigten Darstellung das erste und das zweite Aufhängungselement 7 und 19 mit
der dazwischen liegend angeordneten Öse 18 einteilig
ausgebildet. Alternativ können das erste Aufhängungselement 7 und
das zweite Aufhängungselement 19 als Einzelbauteile
ausgeführt und mittels geeigneter und bekannter Verbindungsmittel
miteinander verbunden sein.
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Die
Verwendung eines zweiten Aufhängungselements 19 erweist
sich dann als besonders günstig, wenn eine Tragrollengirlande 3 mit
einer erfindungsgemäßen Tragrollengirlandenaufhängung 4 ausgerüstet
werden soll, aber lediglich ein begrenzter Raum im Girlandengerüst 2 vorhanden
ist, der bei Verwendung nur eines Aufhängungselements 4 nicht ausreichen
würde, um die Tragrollengirlande 3 abzusenken.
Mittels des zweiten Aufhängungselements 19 ist
es aber möglich, die Tragrollengirlande 3 im Wesentlich
auf gleicher Höhe im Girlandengerüst 2 wie
vor einer Umrüstung anzuordnen, ohne dabei konstruktive Änderungen
an dem Girlandengerüst 2 selbst vornehmen zu müssen.
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Eine
in 5 dargestellt dritte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Tragrollengirlandenaufhängung 4 unterscheidet
sich von der zweiten Ausführungsform dadurch, dass das
zweite Aufhängungselement 19 nun nicht mehr nur
ein Stahlseilabschnitt ist, sondern ein zwischen seinem ersten und zweiten
Ende 20 und 22 angeordnetes elastisches Element 23 in
Form eines Federelements 24 umfasst. Dabei verbinden entsprechende
Stahlseilabschnitte 19a und 19b die entsprechenden
Enden 20 und 22 mit dem Federelement 24 auf
gleiche Weise, wie es für das erste Aufhängungselement 7 der
zweiten Ausführungsform bereits beschrieben wurde, worauf
hiermit verwiesen wird. Dadurch, dass das zweite Aufhängungselement 19 ebenfalls
ein Federelement 24 umfasst, ist es möglich, dass
die Tragrollengirlande 3 um die gleiche Länge
bei kleinerer Baugröße der jeweiligen Federelemente 15, 24 abgesenkt werden
kann. Dabei kann die von der Tragrollengirlande 3 ausgebildete
Muldenform nach wie vor in Abhängigkeit von einer Fördermenge
zwischen einem minimalen und maximalen Muldungswinkel λ variiert werden,
so dass das Schüttgut 13 sicher mitgeführt wird.
Das Federelement 24 des zweiten Aufhängungselements 19 ist
identisch zu dem Federelement 15 des ersten Aufhängungselements 7.
Auch sind die übrigen Elemente der in 5 dargestellten dritten
Ausführungsform identisch zu den Elementen der zweiten
Ausführungsform, so dass auf die entsprechende detaillierte
Beschreibung der zweiten Ausführungsform verwiesen wird.
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Die
in 6 dargestellte vierte Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Tragrollengirlandenaufhängung 4 weist
ebenfalls für das erste Aufhängungselement 7 und
das zweite Aufhängungselement 19 jeweils ein Federelement 15 und 24 auf.
Im Unterschied zur dritten Ausführungsform ist bei der dargestellten
Tragrollengirlande 3 an dem ersten Ende 8 des
ersten Aufhängungselements 7 und an dem ersten
Ende 20 des zweiten Aufhängungselements 19 jeweils
ein Haken 25a, 25b ausgebildet, der in das zugeordnete
Befestigungselement 9 und 21 des jeweiligen Girlandengerüsts
eingreift. Ferner unterscheidet sich die vierte Ausführungsform
von der zweiten und dritten Ausführungsform dadurch, dass das
erste Aufhängungselement 7 und das zweite Aufhängungselement 19 nicht über
eine Öse 18 miteinander verbunden sind, sondern
stattdessen ein Stahlseilabschnitt 26 die beiden Federelemente 15, 24 des
ersten und des zweiten Aufhängungselements 7, 19 miteinander
verbindet. Der Stahlseilabschnitt 26 ist bei dieser Ausführungsform
durch eine Durchtrittsöffnung 27 hindurch geführt,
die in dem freien Achsende 11 der äußeren
Tragrolle 5a ausgebildet ist, so dass das freie Achsende 7 der
Tragrollengirlande 3 mit dem ersten und dem zweiten Aufhängungselement 7, 19 schwenkbeweglich
verbunden ist. Elemente, die in 6 dargestellt
sind, vorstehend aber nicht näher beschrieben wurden, sind identisch
zu denen der Tragrollengirlandenaufhängung 4 der
zweiten und dritten Ausführungsform, so dass auf eine Wiederholung
der Beschreibung verzichtet und auf die entsprechende detaillierte
Beschreibung der vorstehenden Ausführungsformen verwiesen
wird.
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Bei
den in den 4 bis 6 dargestellten Ausführungsformen
ist das erste und zweite Aufhängungselement 7, 19 einteilig
ausgebildet. Die Erfindung ist aber nicht auf eine solche einteilige
Ausgestaltung beschränkt. Alternativ können das
erste und das zweite Aufhängungselement 7, 19 auch
als zwei separate Bauteile ausgebildet sein, die über eine entsprechende
Verbindung, wie beispielsweise eine Öse-/Haken-Verbindung,
miteinander verbunden sind.
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Bei
einer zusätzlichen, in den Figuren nicht dargestellten
Ausgestaltung der einzelnen Ausführungsformen umfasst das
erste Aufhängungselement 7 und/oder das zweite
Aufhängungselement 19 zusätzlich eine
Spannschraube. Mittels Einstellen einer Vorspannung können
Schwingungen der Tragrollengirlande weitgehend vermieden und deren
Laufruhe verbessert werden. Außerdem kann die erfindungsgemäße
Tragrollengirlande im laufenden Betrieb mittels der Spannschraube
abgesenkt werden, um so eine defekte Tragrolle außer Eingriff
mit dem von ihr getragenen Förderband zu bringen und auszutauschen.
Die Spannschraube kann darüber hinaus auch beim Einbau
einer Tragrollengirlande in einem Girlandengerüst verwendet
werden, um die Tragrollengirlande auf einfache Weise und ohne große
Kraftanstrengung auf ihre Einbauhöhe anzuheben.
-
Die
vorstehend für verschiedene Ausführungsformen
beschriebene Tragrollengirlandenaufhängung 4 ist
für ein nicht dargestelltes Tragrollengirlandensystem einsetzbar,
welches ein Girlandengerüst und eine daran befestigte Tragrollengirlande
umfasst, wobei die Tragrollengirlande über eine wie vorstehend
beschriebene Tragrollengirlandenaufhängung an dem Girlandengerüst
im Sinne einer kraftübertragenden Wirkverbindung elastisch
aufgehängt ist. Ein solches Tragrollengirlandensystem ist
dann zusammen mit weiteren Tragrollengirlandensystemen gleichen
Aufbaus Bestandteil einer Förderbandstrecke. Dabei ist
zumindest im Wesentlichen jede Tragrollengirlande zumindest mittels
eines ersten Aufhängungselementes, wie es vorstehend beschrieben
worden ist, an dem jeweils zugeordneten Girlandengerüst
befestigt.
-
- 1
- Förderbandstation
- 2
- Girlandengerüst
- 3
- Tragrollengirlande
- 4
- Tragrollengirlandenaufhängung
- 5
- Tragrollen
- 6
- Befestigungsscharniere
- 7
- erstes
Aufhängungselement
- 7a,
7b
- Stahlseilabschnitte
- 8
- erstes
Ende des ersten Aufhängungselements
- 9
- Befestigungselement
des Girlandengerüsts
- 10
- zweites
Ende des ersten Aufhängungselements
- 11
- freies
Achsende der äußeren Tragrolle
- 12
- Förderband
- 13
- Schüttgut
- 14
- elastisches
Element – erstes Aufhängungselement
- 15
- Federelement – erstes
Aufhängungselement
- 16
- Haken
der Girlande (zweite Ausführungsform)
- 17a,
17b
- Öse
an erstem Ende des ersten/zweiten Aufhängungselements
- 18
- Öse
zwischen erstem und zweitem Aufhängungselement
- 19
- zweites
Aufhängungselement
- 19a,
19b
- Stahlseilabschnitte
- 20
- erstes
Ende, zweites Aufhängungselement
- 21
- Befestigungselement
benachbartes Girlandengerüsts
- 22
- zweites
Ende, zweites Aufhängungselement
- 23
- elastisches
Element – zweites Aufhängungselement
- 24
- Federelement – zweites
Aufhängungselement
- 25a,
25b
- Haken
an erstem Ende des ersten/zweiten Aufhängungselements
- 26
- Stahlseilabschnitt
- 27
- Durchtrittsöffnung
der äußeren Tragrollen
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - US 909833 [0004]
- - DE 2715122 A1 [0006]