-
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Spannen eines über mindestens zwei
Umlenkrollen geführten, endlosen oder an seinen beiden Enden verbundenen Stranges,
insbesondere einer Kette eines Kettenkratzerförderers, mittels mindestens eines an
der querverschiebbaren Achse einer der Umlenkrollen mittelbar oder unmittelbar
angreifenden Hydraulikzylinders, der mit einem die unterschiedliche Längung des
Stranges bei wechselnden Belastungen ausgleichenden Druckspeicher verbunden
ist.
-
Eine solche Vorrichtung ist aus der DE 31 39 099 A1 bekannt. Der Druckspeicher ist
dort insbesondere als mit dem Hydraulikzylinder zusammensetzbares,
auswechselbares Teil von ähnlicher Größe wie der Hydraulikzylinder vorgesehen und
vorzugsweise zweifach, um nach Verbrauch des einen Druckspeichers den Hydraulikzylinder
an den anderen Druckspeicher anschließen und den verbrauchten Druckspeicher
auswechseln zu können.
-
Die Vorrichtung bringt gegenüber dem Spannen mit Pneumatikzylindern, die an das
Druckluftnetz des Betriebes angeschlossen sind, die Vorteile geringerer
Druckluftverluste und eines geringeren Wartungsaufwandes. Sie ist außerdem unabhängig von
jedem Druckmittelnetz. Der Druck wird durch den Druckspeicher zur Verfügung
gestellt, wobei auch Schwankungen aufgefangen werden können.
-
Schwankungen in der Länge des Stranges ergeben sich aus unterschiedlichen
Belastungen der betreffenden Anlage, sei es ein Kettenkratzerförderer, ein
Gurtförderer, ein Zugseil einer Schienenflurbahn oder Einschienenhängebahn oder anderes,
weil bei stärkerer Belastung, insbesondere im Falle eines Anstieges des
Transportweges, der ziehende Trum des Stranges von der am Ende angreifenden Antriebsrolle
stärker ausgezogen wird; der andere Trum hängt dann, wenn kein Ausgleich erfolgt,
hinter der Antriebsrolle durch. Der Ausgleich geschaffen wird in der Regel an der
anderen Umlenkrolle am anderen Ende der Anlage, indem diese Umlenkrolle mit der
erwähnten querverschiebbaren Achse und der Vorrichtung zum Spannen versehen
ist.
-
Bekannt sind derartige ausgleichende Vorrichtungen auch mit Stahlfedern in Form
von Schraubenfedern oder Paketen von Tellerfedern.
-
Bekannt ist auch, den Strang statt über elastische Elemente nur mit Hilfe von fest
installierten Hydraulikzylindern zu spannen und dann mittels Joche durchsetzender
Gewindespindeln und einer hinter dem Joch angezogenen Mutter gespannt zu
halten. Damit werden zwar keine Schwankungen aufgefangen. Man hat aber die
Möglichkeit, die darüber hinaus eintretende Längung des Stranges mit der Zeit
auszugleichen, bis die Zylinder ganz ausgefahren und die Gewindespindeln in ihre Endstellung
gekommen sind und der Strang gekürzt werden muß.
-
Besonders wichtig ist die Spannung der Kette bzw. Ketten von Kettenkratzerförderern.
Die Führung und der Antrieb einer Kette durch ein Kettenrad sind von einer
besonderen Art, die bei einem Durchhängen der Kette hinter dem Antriebskettenrad leicht
dazu führt, dass das Antriebsrad auf der Kette von einem Kettenglied zum
übernächsten springt oder die Kette ganz von dem Kettenrad abspringt.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Spannen eines
Stranges zu schaffen, die den betrieblichen Anforderungen in möglichst hohem
Maße gerecht wird.
-
Die Erfindung geht zu diesem Zweck aus von einer Vorrichtung der eingangs
bezeichneten Art und sieht vor, dass der Druckspeicher an eine hydraulische
Druckquelle angeschlossen ist, mittels derer der Speicherdruck einstellbar und nachstellbar
ist.
-
Die Energie für die Erzeugung der Spannkraft wird hier nicht durch das
Energiepotential eines sich verbrauchenden Druckspeichers zugeführt, sondern immer nach
Bedarf durch das Einspeisen von Hydraulikflüssigkeit und Nachspannen des
Druckspeichers. Dabei kann der Druckspeicher, den Ausgleich der
Belastungsschwankungen ausgenommen, im wesentlichen auf gleichbleibendem Druck gehalten werden:
Leckverluste werden alsbald ersetzt, zum Beispiel ein bis zwei mal wöchentlich, und
zugleich wird dabei die bleibende Dehnung des Stranges über die Zeit, d. h. das mit
dieser verbundene langsame Ausfahren des Hydraulikzylinders, durch
entsprechende Vermehrung der Hydraulikflüssigkeit ausgeglichen statt durch Ausdehnung
der Stickstoffblase des Druckspeichers. Da somit die Spannung des Stranges im Mittel
gleich bleibt, braucht sie nicht zu groß bemessen zu werden; der Strang wird nicht
durch eine zwangsläufig anfänglich besonders hohe Spannung belastet und unnötig
gelängt.
-
Nach einer Weiterbildung der Erfindung weist der Druckspeicher bei dem bei
eingefahrener Endstellung des Hydraulikzylinderkolbens vorgegebenen hydraulischen
Druck ein Gasvolumen mindestens von der Größe des für den genannten Ausgleich
der Belastungsschwankungen genutzten Hubvolumens des Hydraulikzylinders, im
Falle einer Mehrzahl mit ihm verbundener Hydraulikzylinder deren genutzten
Hubvolumens insgesamt, auf.
-
Dadurch bleibt auch bei den Belastungsschwankungen die Höhe des hydraulischen
Drucks weitgehend erhalten. Die im Vergleich zum Bekannten mehrfache Größe des
Druckspeichers lässt beim Ausfahren des Zylinders den Druck nur noch geringfügig
abfallen und erhält damit auch insoweit praktisch eine gleichbleibende Spannung
aufrecht, noch einmal mit der Folge, dass sie keinen hohen Ausgangswert zu haben
braucht. Im Normalbetrieb wird der Strang geschont, und andererseits lässt nicht
gerade im Falle besonderer Belastung und Längung des Stranges die Spannung
nach.
-
Im Sinne dieser Vergleichmäßigung wird man das Gasvolumen des Druckspeichers
mindestens doppelt, vorzugsweise dreimal so groß bemessen wie das genannte
Hubvolumen des Hydraulikzylinders bzw. der Hydraulikzylinder.
-
Nach einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Druckspeicher
getrennt von dem Hydraulikzylinder angeordnet.
-
Der Druckspeicher bildet hier keine Baueinheit mit dem Hydraulikzylinder, er steht mit
diesem in keiner baulichen, nur noch in der funktionellen Zuordnung. Er kann an
beliebiger Stelle Platz finden. Seine Größe wird damit nicht von den Platzverhältnissen
eingeschränkt.
-
In der Regel werden an der querverschiebbaren Achse zwei Hydraulikzylinder
angreifen, die mit demselben Druckspeicher verbunden sind. Im Falle eines
Kettenkratzerförderers mit zwei Ketten, zwischen denen sich die Kratzer erstrecken, sitzen die
Umlenkräder der beiden Ketten am Anfang wie am Ende des Kettenkratzerförderers
auf derselben Achse. Handelt es sich um einen Doppelkratzerförderer, d. h. mit zwei
gleichen, unmittelbar nebeneinanderliegenden Bahnen, so können die insgesamt
vier Hydraulikzylinder alle an denselben Druckspeicher angeschlossen sein. In den
beiden Bahnen wird dann gleiche Spannung in die Ketten eingeleitet, auch wenn
sich die Ketten unterscheiden, z. B. sich mit der Zeit verschieden gelängt haben
und/oder augenblicklich infolge unterschiedlicher Belastung verschieden gelängt
sind.
-
Grundsätzlich kann man eine beliebige Zahl von, auch zu verschiedenen Anlagen
gehörigen, Hydraulikzylindern mit demselben Druckspeicher verbinden, sofern sie mit
demselben Druck beaufschlagt werden sollen und die Hydraulikleitungen nicht zu
weit und/oder zu umständlich verlegt werden müssen.
-
Zusammengefasst ergeben sich also aus der Erfindung, insbesondere in ihrer
konsequenten Ausgestaltung, die Vorteile einer im wesentlichen konstanten Spannung des
Stranges bei wechselnden Belastungszuständen, daher eines geringeren Verschleißes
am Strang sowie an der angetriebenen und der anderen Umlenkrolle und
infolgedessen ein geringerer Aufwand für Reparatur, Wartung und Ersatz.
-
Die Zeichnungen geben ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wieder.
-
Fig. 1 zeigt einen Doppel-Kratzerförderer in Draufsicht,
-
Fig. 2 zeigt den Doppel-Kratzerförderer in Seitenansicht,
-
Fig. 3 zeigt den Doppel-Kratzerförderer in Ansicht gemäß Fig. 2 von links,
-
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus Fig. 1 in größerem Maßstab,
-
Fig. 5 zeigt einen Fig. 4 entsprechenden Ausschnitt aus Fig. 2 in größerem Maßstab,
-
Fig. 6 ist ein Hydraulik-Schaltbild.
-
In zwei flachen Rinnen 1 verlaufen jeweils zwei, nur angedeutete, Ketten 2, an denen
in Abständen das zu fördernde Material über den Rinnenboden schiebende, nicht
gezeichnete Kratzer angebracht sind. Die Ketten 2 sind an den beiden Enden des,
einzeln mit 3 bezeichneten, Förderers über eine, zugleich als Umlenkrolle dienende,
Antriebsrolle 4 und eine Umlenkrolle 5 geführt. Die Antriebsrollen 4 jedes der beiden
Förderer 3 sitzen auf einer jeweils mit einem Antrieb 6 versehenen gemeinsamen
Welle 7. Die beiden Umlenkrollen 5 sitzen entsprechend auf einer gemeinsamen
Achse 8. Zwischen den beiden Antriebsrollen 4 und den beiden Umlenkrollen 5
erstreckt sich jeweils eine Tragrolle 9 für die erwähnten Kratzer. Der
Doppel-Kratzerförderer insgesamt hat einen oben offenen kastenförmigen Aufbau 10 mit einer
Verlängerung 11 nach unten als Auswurf.
-
Der Loppel-Kratzerförderer dient in dieser Ausrüstung als Einlauf-Förderer für einen
Bunker des Bergbaues unter Tage. Infolge des ständig wechselnden Volumens der
hier ankommenden Rohstoffförderung sind die Einlauf-Förderer besonderen
Belastungsschwankungen unterworfen.
-
Die Achsen 8 der Förderer 3 sind in verschiebbar geführten Wandteilen 12 gelagert.
Die betreffende Verschiebeführung ist mit 13 bezeichnet.
-
Auf beiden Seiten jedes Förderers 3 drückt ein an zwei Konsolblechen 14 des
Maschinenrahmens 15 befestigter Hydraulikzylinder 16 gegen das dortige verschiebbare
Wandteil, um die Ketten 2 zu spannen. Der Hydraulikzylinder 16 ist in Fig. 5 dargestellt
und in Fig. 4 nur durch Pfeile symbolisiert. Für den Bedarfsfall erstreckt sich außerdem
jeweils eine Spindel 17 von dem verschiebbaren Wandteil 12 durch eine
Ausnehmung in einem Joch 18, hinter dem eine Spannmutter 19 auf der Spindel 17 sitzt. Im
normalen Betrieb ist die Spannmutter 19 von dem Joch 18 abgehoben.
-
Die insgesamt vier Hydraulikzylinder 16 sind auf der Seite der Kolbenfläche
verbunden durch eine insgesamt mit 20 bezeichnete Leitung und auf der Seite der
Ringfläche mit einer insgesamt mit 21 bezeichneten Leitung. Beide Leitungen 20 und 21
sind über ein 4/4-Wege-Ventil 22 mit einem hydraulischen Druckspeicher 23 zu
verbinden. Der hydraulische Druckspeicher 23 ist im Prinzip an beliebiger Stelle
angeordnet, beispielsweise an der in Fig. 2 dargestellten Seitenwand des
Doppel-Kratzförderers insgesamt.
-
Der Druck des Druckspeichers 23 läßt sich durch Einspeisen von Hydraulikflüssigkeit
aus einem Tank 24 mittels einer Pumpe 25 über ein Rückschlagventil 26 einstellen und
nach Bedarf nachstellen.
-
Fig. 6 zeigt die normale Betriebsstellung des 4/4-Wege-Ventils 22, in der die
Kolbenfläche der Hydraulikzylinder 1b beaufschlagt ist.
-
Der Druckspeicher 23 hat in dem, in der Praxis durchgeführten, Ausführungsbeispiel
eine Speicherkapazität von 30 l Hydraulikflüssigkeit. Er wird auf 30 bar Betriebsdruck
eingestellt, womit die Speicherkapazität nur zum kleineren Teil ausgenutzt ist und das
Volumen der Stickstoffblase vergleichsweise groß bleibt.
-
Die Hydraulikzylinder 16 haben ein Hubvolumen von jeweils 2,5 l. Würde durch
Belastungsschwankungen des Förderers ihr voller Hub ausgenutzt, so würde sich die
Stickstoffblase im Druckspeicher 23 um 10 l vergrößern. Selbst das führt bei der mit 30 bar
nur mäßig beaufschlagten und dementsprechend nur mäßig
zusammengedrückten, also verhältnismäßig großen Stickstoffblase zu keinem nennenswerten
Druckabfall. Der Ausgleich von Belastungsschwankungen erfordert aber nur einen
Teil des Hubes, so dass praktisch überhaupt kein Druckabfall festzustellen ist.
-
Druckabfall infolge immer wieder auftretender kleiner Leckverluste wird durch
Einspeisen neuer Hydraulikflüssigkeit in den Druckspeicher 23 mittels der Pumpe 25
ausgeglichen. Das geschieht beispielsweise ein- bis zweimal in der Woche. Zugleich
werden so die Druckverluste infolge der langsamen Längung der Ketten 2 über
Monate hinweg ausgeglichen.
-
Das Hydraulik-Schaltbild Fig. 6 ist vereinfacht. Der Fachmann wird und kann ohne
weiteres die hydraulische Einrichtung um weitere Bausteine ergänzen, wie
Absperrventile, Druckanzeiger, Druckregelventile, Druckbegrenzungsventile, Filter, Rückläufe
und die notwendigen Steuerelemente und -Leitungen.