AT405274B - Gurtförderanlage - Google Patents

Description

AT 405 274 B

Die Erfindung betrifft eine Gurtförderanlage für steile oder senkrechte Förderung, mit einer unteren und einer oberen Kopfstation und einem Fördergurt, der zwischen den beiden Kopfstationen endlos umläuft und dabei ein Lasttrum und ein Rücktrum bildet, wobei zwischen den Kopfstationen mindestens eine Zwischenstation vorgesehen ist. 5 Derartige Gurtförderanlagen zur Förderung von Schüttgütern aller Art sind bekannt. Aus der US 1080501 A ist eine Gurtförderanlage für steile oder senkrechte Förderung mit einer unteren und einer oberen Kopfstation und einem zwischen beiden Kopfstationen endlos umlaufenden Fördergurt bekannt, die des weiteren für das Lasttrum eine Zwischenstation mit zwei ungekoppelten Umlauftrommeln aufweist, während das Rücktrum nur zwischen der oberen und der unteren Kopfstation verläuft. io Vorliegend geht es insbesondere um solche mit Spezialfördergurten, beispielsweise Taschenfördergurten. Bei der Steil- und Senkrechtförderung ist es als Problem bekannt, daß große Höhenunterschiede mit den bekannten Gurtfestigkeiten nicht überwindbar sind. Ab einer gewissen Förderhöhe und der damit verbundenen Gurtlänge hat der Gurt ein so hohes Eigengewicht, daß die Bruchfestigkeit überschritten wird, und der Gurt abreißt. Da eine Erhöhung der Gurtfestigkeit immer zu Lasten anderer wünschenswerter 15 Eigenschaften des Fördergurtes geht, wie z.B. Flexibilität und niedrige Kosten, und da zudem eine solche Erhöhung der Gurtfestigkeit immer auch ein höheres Eigengewicht mit sich bringen würde, ist die Überwindung großer Förderhöhen mit den bekannten Gurtförderanlagen technisch nicht darstellbar.

An diesem bekannten Problem setzt die vorliegende Erfindung an, als deren Aufgabe es angesehen wurde, auch große Förderhöhen mit einem endlos umlaufenden Fördergurt überwinden zu können. 20 Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Gurtförderanlage der eingangs genannten Art gelöst, bei der jede Zwischenstation wenigstens eine Umlenktrommel für das Lasttrum und wenigstens eine Umlenktrommel für das Rücktrum aufweist, wobei die beiden Umlenktrommeln in ihrer Drehung derart miteinander gekoppelt sind, daß sich beide Umlenktrommeln mit im wesentlichen gleicher Umfangsgeschwindigkeit und jeweils in Laufrichtung des ihnen zugeordneten Trums drehen. 25 Die Koppelung der Umlenktrommel für das Lasttrum und der Umlenktrommel für das Rücktrum, die beispielsweise durch frei an den Wellen der Umlenktrommeln angesetzte und durch eine gemeinsame Welle miteinander verbundene Winkelgetriebe realisiert werden kann, bewirkt eine Koppelung des Vor- und Rücklaufs des Fördergurtes derart, daß sich das Lasttrum und das Rücktrum nur gemeinsam bewegen können. Somit erfolgt eine virtuelle Segmentierung der gesamten Förderstrecke zwischen den Kopfstatio-30 nen in zwei Abschnitte bei Anordnung einer Zwischenstation, in drei Abschnitte bei zwei Zwischenstationen, u.s.w. Hierbei liegt der große Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung darin, daß für die Auslegung der Festigkeit des Fördergurts nur noch das hängende Leergewicht des Gurtes eines einzigen virtuellen Segments, d.h. beispielsweise zwischen einer Kopfstation und der nachfolgenden Zwischenstation oder zwischen zwei benachbarten Zwischenstationen reduziert wird, wobei allerdings noch ein Zuschlag für die 35 Haltekraft zwischen dem Fördergurt und den Umlenktrommeln zu berücksichtigen ist. Diese Haltekraft ist bekanntlich abhängig vom Reibungskoeffizienten zwischen dem Fördergurt und der Umlenktrommel sowie von dem erreichten Umschlingungswinkel bei der Umlenkung des Gurtes um die Trommel. Durch die virtuelle Segmentierung der Förderstrecke ist es möglich, die Gurtfestigkeit gegenüber einer Gurtförderanlage ohne Zwischenstationen erheblich zu senken. Mathematisch betrachtet nähert sich die Funktion der 40 Gurtfestigkeit in Abhängigkeit von der Anzahl der Zwischenstationen in Form einer e-Funktion asymptotisch einem durch die Praxis vorgegebenen Minimalwert, der theoretisch freilich gleich Null ist. Somit ist eine geringere Auslegung des Fördergurtes hinsichtlich seiner Festigkeit möglich, was sowohl Eigengewicht als auch Herstellungskosten einspart.

Durch die Kopplung des Vor- und des Rücklaufs des Fördergurtes und der damit bewirkten gegenseiti- 45 gen Blockade übt jede Zwischenstation eine Haltefunktion aus, die sich auch bereits während der Gurtmontage bei einer Steilförderanlage äußerst vorteilhaft bemerkbar macht. Wird nämlich eine Zwischenstation überschritten, wirkt bereits für den nächsten Abschnitt automatisch die Haltefunktion der vorangegangenen Zwischenstation.

Zusammenfassend ist somit als wesentlichster Vorteil der erfindungsgemäßen modularen Gurtförderan-50 läge zu nennen, daß es durch die Einfügung von Zwischenstationen möglich ist, nahezu unbegrenzte Förderhöhen zu überwinden, was sich insbesondere bei Steil- und Senkrechtförderung auswirkt, da bei zunehmender Steilheit der Förderstrecke das Eigengewicht des Fördergurts eine zunehmende Rolle spielt.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Da die Umlenkung mit nur einem Umlenktrommelpaar, nämlich einer Umlenktrommel für das Lasttrum 55 und einer für das Rücktrum, zu einer weitläufigen Zick-Zack-Führung der Förderstrecke führt, die aus Platzgründen nicht immer realisierbar ist, sieht eine erste Weiterbildung der Erfindung vor, daß jede Zwischenstation mindestens eine weitere Umlenktrommel für jedes Trum aufweist, welche die an den gekoppelten Umlenktrommeln hervorgerufene Ablenkung des Fördergurtes ganz oder teilweise wieder 2

AT 405 274 B aufhebt. Ein wesentlicher Vorteil dieser Weiterbildung besteht darin, daß sich die Umschlingungswinkel der beiden Trommelpaare addieren, weshalb für die vorstehend beschriebene Haltekraft nur noch ein Zuschlag von etwa 30 bis 40 % zu berücksichtigen ist. Durch eine virtuelle Segmentierung der Förderstrecke mittels so ausgebildeter Zwischenstationen ist es möglich, die Gurtfestigkeit mit einer Zwischenstation auf 69 % und bei zwei Zwischenstationen bereits auf 51 % zu reduzieren. Werden die beiden Umlenktrommelpaare verhältnismäßig nahe zueinander angeordnet, ergibt sich eine Z-Führung der Förderstrecke, so daß sich die Förderstrecke insgesamt in einer verhältnismäßig schmalen Röhre unterbringen läßt. Die beiden Umschlingungswinkel des Fördergurts um die Umlenktrommeln werden maximal so gewählt, daß sich die Lage der Taschen oder Becher beim Umlauf um die Umlenktrommeln nur so weit verändert, wie sie den sicheren Transport des Förderguts nicht gefährdet.

Vorzugsweise sind auch die weiteren Umlenktrommeln jeder Zwischenstation in ihrer Drehung derart gekoppelt, daß sie sich beide mit im wesentlichen gleicher Umfangsgeschwindigkeit und jeweils in Laufrichtung des ihnen zugeordneten Trums drehen müssen. Durch diese Weiterbildung wird die Haltefunktion einer Zwischenstation weiter erhöht, die grundsätzlich mehrere Umlenktrommelpaare enthalten kann. Die ein Paar bildenden Umlenktrommeln, nämlich eine Umlenktrommel des Lasttrums und eine mit ihr gekoppelte Umlenktrommel des Rücktrums, können hierbei einen gleichen Durchmesser oder aber auch einen ungleichen Durchmesser aufweisen. Dort, wo die Taschen oder Becher außen über die Umlenktrommel laufen, kann eine kleine Trommel gewählt werden; dort wo sie innen um die Umlenktrommel laufen, muß es eine große Umlenktrommef mit einem Radius sein, der die Taschen oder Becher aufnehmen kann. Nachstehend wird anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels gezeigt werden, daß eine sehr platzsparende Zwischenstation erzielt werden kann, wenn bei zwei benachbarten Umlenktrommelpaaren einmal dem Lasttrum und einmal dem Rücktrum eine kleinere Umlenktrommel zugeordnet wird (Fig. 2).

Eine besonders einfach zu realisierende und zuverlässige Methode der mechanischen Kopplung der beiden Umlenktrommeln besteht darin, an den Wellen der Umlenktrommeln je ein Winkelgetriebe anzusetzen, und diese mittels einer Welle miteinander zu verbinden. Selbstverständlich wäre hier auch ein Kettenantrieb als Verbindung zwischen den Winkelgetrieben denkbar; allerdings wird einer Welle deshalb der Vorzug gegeben, da diese - insbesondere bei Umlenktrommeln mit ungleichem Durchmesser - mit relativ hoher Drehzahl betrieben werden kann, weshalb wegen des damit verbundenen kleinen Drehmoments eine dünne Welle ausreicht.

Um eine ausreichende Haltekraft des Fördergurts auf den Umlenktrommeln zu erzeugen, ist vorzugsweise vorgesehen, daß die Umlenktrommeln der Zwischenstation(en) mit einem Reibbelag versehen sind, der beispielsweise als Gummibelag ausgeführt sein kann.

Um eine möglichst gleichmäßige Auslegung der virtuell segmentierten Förderstrecke zu erreichen ist in vorteilhafter Weise vorgesehen, daß die Zwischenstation(en) so angeordnet sind, daß die Höhen zwischen den Kopfstationen und der jeweils nächsten Zwischenstation sowie gegebenenfalls zwischen den Zwischenstationen in etwa gleich sind.

Schließlich kann es vorteilhaft sein, den Zwischenstation(en) jeweils einen Antrieb oder - bei Bergabförderung - eine Bremse für das Lasttrum des Fördergurtes zuzuordnen. Diese Maßnahme hat unterstützende Funktion, da sich die gesamte Förderstrecke innerhalb ihrer Abschnitte durch das Eigengewicht des Fördergurts selbst einstellt. Die Antriebstrommel in der oberen Kopfstation muß bei angetriebenen Zwischenstationen lediglich für den ersten Abschnitt zwischen der Kopfstation und einer nachfolgenden Zwischenstation ausgelegt werden muß, abgesehen von dem vorstehend erwähnten Zuschlag für die Haltekraft zwischen dem Fördergurt und den Umlenktrommeln, die durch geeignete Wahl des Umschlingungswinkels und des Reibbelags auf den Umlenktrommeln beeinflußt werden kann. Dieser weitere Vorteil der erfindungsgemäßen modularen Gurtförderanlage bringt es bei einer über Masten oder dergleichen an einem Bergrücken geführten Förderstrecke mit sich daß das von bekannten Gurtförderanlagen nach unten hin zunehmende Durchhängen des Fördergurtes entfällt. Bei der erfindungsgemäßen Gurtförderanlage haben alle Abschnitte der virtuell segmentierten Förderstrecke die gleiche Durchhängung.

Im folgenden werden einige Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand einer schematischen Zeichnung näher erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 die Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Zwischenstation mit zwei Umlenktrommelpaaren, die jeweils gleich große Umlenktrommeln enthalten;

Fig. 2 eine Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Zwischenstation mit zwei Umlenktrommelpaaren, die jeweils unterschiedlich große Umlenktrommeln enthalten;

Fig. 3 eine ausschnittsweise segmentierte Darstellung einer Senkrechtförderstrecke in Seitenansicht;

Fig. 4 eine ausschnittsweise Darstellung der Seitenansicht einer über Masten oder dergleichen an einem Bergrücken geführten Förderstrecke; und 3

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Fig. 5 eine Draufsicht auf ein Umlenktrommelpaar in Blickrichtung des Pfeils 17 der Fig. i.

Fig. 1 zeigt die schematische Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispiels einer Zwischenstation 6 einer Steilförderanlage. Diese Zwischenstation 6 ist mit weiteren Zwischenstationen, die hier nicht dargestellt sind, zwischen einer ebenfalls nicht dargestellten unteren und einer oberen Kopfstation angeordnet, zwischen denen ein Fördergurt unter Bildung eines Lasttrums 3 und eines Rücktrums 5 endlos umläuft. Bei dem Fördergurt handelt es sich in diesem Fall beispielshaft um einen Taschenfördergurt, was durch die nur am Lasttrum 3 dargestellten Taschen 14 angedeutet ist.

Die Zwischenstation 6 enthält ein erstes Umlenktrommelpaar mit einer Umlenktrommel 7 für das Lasttrum 3 und einer Umlenktrommel 8 für das Rücktrum 5, und ein weiteres Umlenktrommelpaar mit einer Umlenktrommel 9 für das Lasttrum 3 und einer Umlenktrommel 10 für das Rücktrum 5. Die Umlenktrommeln 7, 8 bzw. 9, 10 sind durch Winkelgetriebe 11, 12, die an die Wellen der Umlenktrommeln angeflanscht sind, und durch eine die Winkelgetriebe miteinander verbindende Welle 13 derart miteinander gekoppelt, daß sich die Umlenktrommeln mit im wesentlichen gleicher Umfangsgeschwindigkeit und jeweils in Laufrichtung des ihnen zugeordneten Trums 3, 5 drehen. Somit können sich das Lasttrum 3 und das Rücktrum 5 nur gemeinsam bewegen, so daß sich das Lasttrum 3 und das Rücktrum 5 in gegenseitiger Abhängigkeit blockieren. Die Folge hiervon ist, daß sich der Fördergurt zwischen einer Kopfstation und einer Zwischenstation oder zwischen zwei Zwischenstationen mit seinem Eigengewicht selbst einstellt, so daß die Gurtfestigkeit lediglich nach Maßgabe des größten Abschnitts, der zwischen einer Kopfstation und einer Zwischenstation oder zwischen zwei Zwischenstationen gebildet wird, ausgelegt werden muß. Hierbei ist allerdings noch ein Zuschlag für die Haltekraft des Fördergurts auf den Umlenktrommeln zu berücksichtigen, die von dem Reibungskoeffizienten zwischen dem Fördergurt und der Umlenktrommel sowie von dem erreichten Umschlingungswinkel abhängig ist. Mit der in Fig. 1 dargestellten Zwischenstation 6 erhalten Lasttrum 3 und Rücktrum 5 eine Z-förmige Führung, so daß die Führung der Förderstrecke innerhalb eines verhältnismäßig engen Förderkanals möglich ist.

Fig. 2 zeigt die schematische Seitenansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels einer Zwischenstation 6 mit zwei Umlenktrommelpaaren, wobei hier allerdings die Umlenktrommel 7 für das Lasttrum 3 einen geringeren Durchmesser hat, als die Umlenktrommel 8 für das Rücktrum 5, und innerhalb des zweiten Umlenktrommelpaares die Umlenktrommel 10 für das Rücktrum 5 einen kleineren Durchmesser, als die Umlenktrommel 9 für das Lasttrum 3. Im Vergleich mit dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1 wird deutlich, daß die Anordnung gemäß Fig. 2 platzsparender ist. Ferner ist ersichtlich, daß die Zwischenstation 6 gemäß Fig. 2 einen Umschlingungswinkel von 2 x 90* enthält, während der Umschlingungswinkel in der Fig. 1 etwa 2 x 110* beträgt. Die Pfeile 15, 16 bezeichnen die Laufrichtungen des Lasttrums 3 und des Rücktrums 5.

Fig. 3 verdeutlicht in schematischer Seitenansicht, daß die Anordnung mehrerer Zwischenstationen 6 zu einer vorteilhaften virtuellen Segmentierung der Förderstrecke führt, was hier durch die Kopfstation 4 und die nachfolgenden Abschnitte 21, 22 dargestellt ist. Die Kopfstation 4 enthält eine Antriebstrommel 18, eine nicht dargestellte Schüttgutabgabestelle, sowie zwei Umlenktrommeln 19, 20.

Fig. 4 zeigt eine schematische Seitenansicht des oberen Teils einer Förderstrecke an einem Berghang 26. Die obere Kopfstation 4 sowie die Zwischenstationen 6 sind hier an Masten oder dergleichen angeordnet, die mit den Bezugsziffern 23, 24 und 25 bezeichnet sind. Die untere Kopfstation 2 ist hier nicht mehr dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel enthält jede Zwischenstation beispielhaft drei Umlenktrommelpaare, von denen beispielsweise lediglich zwei Paare miteinander gekoppelte Umlenktrommeln aufweisen. Bei einer derartigen Führung der Förderstrecke über Masten an einem Bergrücken 26 wirkt sich die Anordnung von Zwischenstationen 6 insofern positiv aus, als der Durchhang des Lasttrums 3 und des Rücktrums 5 in allen Abschnitten im wesentlichen gleich ist, was ohne die Zwischenstationen 6 nicht der Fall wäre.

Fig. 5 zeigt eine ausschnittsweise Draufsicht auf die Umlenktrommeln 7, 8 in Blickrichtung des Reils 17 der Fig. 1. Anhand dieser Darstellung ist erkennbar, daß jede Umlenktrommel aus zwei parallelen, zylindrischen und voneinander beabstandeten Trommelscheiben 27, 28 bzw. 29, 30 besteht, welche durch eine Anzahl Querstreben 31 bzw. 32 (jeweils nur eine dargestellt) miteinander verbunden sind. Ober die Lauffläche der zylindrischen Trommelscheiben sind die voneinander parallel beabstandeten Zugträger 34, 35 des Fördergurts 1 geführt, zwischen denen sich Quertraversen 33 erstrecken, an denen die Taschen 14 aufgehängt sind. Anhand dieser Darstellung wird deutlich, daß die Taschen 14 an der Umlenktrommel 7 außen umlaufen, während sie bei der Umlenktrommel 8 innen umlaufen. 4

Claims (7)

1. AT 405 274 B Patentansprüche 1. Gurtförderanlage für steile oder senkrechte Förderung, mit einer unteren und einer oberen Kopfstation (2, 4) und einem Fördergurt (1), der zwischen den beiden Kopfstationen (2, 4) endlos umläuft und dabei ein Lasttrum (3) und ein Rücktrum (5) bildet, wobei zwischen den Kopfstationen (2, 4) mindestens eine Zwischenstation (6) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zwischenstation wenigstens eine Umlenktrommel (7) für das Lasttrum (3) und wenigstens eine Umlenktrommel für das RQcktrum (5) aufweist, und daß die beiden Umlenktrommeln (7, 8) in ihrer Drehung derart miteinander gekoppelt sind, daß sich beide mit im wesentlichen gleicher Umfangsgeschwindigkeit und jeweils in Laufrichtung des ihnen zugeordneten Trums (3, 5) drehen.
2. 2. Gurtförderanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zwischenstation mindestens eine weitere Umlenktrommel (9, 10) für jedes Trum (3, 5) aufweist, welche die an den gekoppelten Umlenktrommeln (7, 8) hervorgerufene Ablenkung des Fördergurtes (1) ganz oder teilweise wieder aufhebt.
3. 3. Gurtförderanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß auch die weiteren Umlenktrommeln (9, 10) jeder Zwischenstation (6) in ihrer Drehung derart gekoppelt sind, daß sie sich beide mit im wesentlichen gleicher Umfangsgeschwindigkeit und jeweils in Laufrichtung des ihnen zugeordneten Trums (3, 5) drehen.
4. 4. Gurtförderanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden jeweils miteinander gekoppelten Umlenktrommeln (7 bis 10) mittels zweier Winkelgetriebe (11, 12) und einer Welle (13) gekoppelt sind.
5. 5. Gurtförderanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umlenktrommeln (7 bis 10) der Zwischenstation(en) (6) mit einem Reibbelag versehen sind.
6. 6. Gurtförderanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstation(en) (6) so angeordnet sind, daß die Höhen zwischen den Kopfstationen (2, 4) und der jeweils nächsten Zwischenstation (6) sowie gegebenenfalls zwischen den Zwischenstationen (6) in etwa gleich sind.
7. 7. Gurtförderanlage nach einem der Ansprüche 1 bis 6. dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenstation(en) jeweils einen Antrieb oder - bei Bergabförderung - eine Bremse für das Lasttrum (3) des Fördergurtes (1) aufweisen. Hiezu 5 Blatt Zeichnungen 5