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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Vorrichtungen zur Durchführung des Verfahrens für den Transport von Schüttgütern auf einem Gurtbandförderer mit endlos geschlossenem Gurt, durch Kurven und Raumkurven mit kleinen Kurvenradien von wenigen Meter und mit Winkeln der Richtungsänderung von 360° oder einem Mehrfachen davon (Spirale).
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Gurtbandförderer mit endlos zusammengeschlossenem Gurt dienen vor allem zum Transport von Schüttgut unterschiedlichster Art und werden sowohl im Berg- und Tunnelbau unter Tage als auch in vielen Bereichen über Tage in sehr großer Zahl eingesetzt. Gurtbandförderer bestehen überwiegend aus einem stählernen Gerüst, in dem Tragrollen verlagert sind, die den Fördergurt auf dem Gerüst tragen und führen. Der Obergurt, der das Schüttgut trägt, ist meist durch die Tragrollen in eine Muldung gebogen, damit das Schüttgut nicht seitlich herunterfällt. Der zurücklaufende leere Untergurt wird meist flach auf den Unterbandrollen geführt.
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Die meisten Gurtbandförderer werden durch eine einzige Antriebsstation angetrieben, die überwiegend an oder in unmittelbarer Nähe der Abwurfstation liegt. Über eine solche zentrale Antriebsstation muss die gesamte benötigte Antriebsleistung und die gesamte benötigte Zugkraft in den Gurt eingeleitet werden. Der Gurt hat also die Doppelfunktion, das Fördergut ohne Verluste zu transportieren und die dafür benötigten Zugkräfte der Antriebe aufzunehmen und weiterzuleiten.
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Die dazu oft benötigte hohe Zugfestigkeit wird in die Gurte bei deren Fertigung durch Gewebeeinlagen oder gar durch Stahlseile eingebaut. Das macht die Gurte nicht nur schwer und teuer, sondern ist auch ein wesentlicher Grund dafür, dass Gurtbandförderer meist streng geradeaus verlegt werden müssen, also keine oder nur in sehr geringem Umfang Kurven durchfahren können, da die Gurte durch die Antriebe sonst von den Tragrollen herunter in die Sehne der Kurve gezogen würden. Zwar kann man, durch modifizierte Anordnung und Winkelstellung der Tragrollen auch Richtungsänderungen ermöglichen, doch das nur in sehr engen Grenzen mit Kurvenradien von zumindest vielen hundert oder sogar tausenden Meter.
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Zum Stand der Technik gehören allerdings auch kurvengängige Gurtbandförderer. Hierzu zählen – neben anderen – sogenannte Schlauchgurtförderer, bei denen der Fördergurt nach der Aufnahme des Fördergutes durch die Tragrollen über die übliche Muldung hinaus zu einem geschlossenen Schlauch zusammengebogen werden, der das Transportgut völlig umschließt. Ein solcher Schlauchgurtförderer ist in Grenzen kurvengängig, obwohl er zentral angetrieben wird, da die an seinem Umfang angreifenden Rollen den Gurt auch führen können. Doch auch bei diesen Schlauchförderern darf in Abhängigkeit von dem Durchmesser des so gebildeten Schlauches der Kurvenradius nicht zu klein gewählt werden, da durch die großen Zugkräfte im Gurt und die daraus resultierenden Kraftkomponenten der Schlauch zu kollabieren droht, sich in der Kurve also zusammenfaltet.
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Zum Stand der Technik gehört weiterhin ein dezentral angetriebener Gurtbandförderer, der keine zentral wirkende Antriebsstation hat, sondern bei dem die insgesamt nötige Antriebskraft bzw. -leistung verteilt, d. h. dezentral über mehrere über die Länge des Förderers verteilt angeordnete, jeweils kleine Antriebsstationen eingeleitet wird. Dabei arbeiten die Antriebe über Antriebsräder mittels Reibschluss auf einer Antriebs- und Führungsleiste, die mit dem Fördergurt verbunden und mittig unter dem Fördergurt angebracht ist. Diese Verteilung der Antriebskräfte bewirkt, dass die maximal vom Gurt aufzunehmende Zugkraft nur noch einen Bruchteil dessen beträgt, was bei zentralen Antriebsstationen nötig ist. Damit sind alle resultierenden Kräfte ebenfalls sehr gering. Die nötige Zugfestigkeit des Gurtes kann also ebenfalls auf einen Bruchteil gesenkt werden, womit in erheblichem Umfang die Gewichte und die Kosten des Gurtes aber auch des Stahlbaus geringer sein können. Über die vorgenannte Antriebs- und Führungsleiste kann der Fördergurt durch spezielle Führungsstationen auch in Kurven in der Mitte des Gerüstes auf den Tragrollen gehalten und geführt werden. Mit diesem Gurtbandförderer können in Abhängigkeit von der Gurtbreite schon deutlich engere Kurven mit Radien bis hinunter zu etwa 60 m durchfahren werden.
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Aber auch dieser Kurvenradius ist für viele Einsatzfälle noch zu groß. Engere Kurvenradien führen in der Kurveninnenseite zu Wellenbildung des Fördergurtes, wodurch das Fördergut vor die Tragrollen gestoßen zu werden droht. An der kurvenaußenseitigen Kante des Fördergurtes droht gleichzeitig eine Überdehnung, zumindest aber eine so hohe Spannung, dass die Außenkante des Fördergurtes nach innen in die Muldung hinein umzuklappen droht. Höhere Elastizität des Gurtes und eine entsprechend hohe Vordehnung des Fördergurtes bei der Montage auf den Tragrollen kann das vorgenannte Problem zwar verkleinern aber nicht beheben. So kann die Wellenbildung im Kurveninnern durch hohe Vordehnung verhindert werden. Die Außenkante des Fördergurtes aber droht immer noch umzuschlagen. Auch in die Fördergurte integrierte Querversteifungen mindern das Problem nur, ohne es zu beseitigen. Hierzu bedarf es vor allem einer Zwangsführung der Gurtaußenkante.
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Stand der Technik sind auch solche Führungen der Gurtaußenkante bei in Kurven verlegten Gurtbandförderern. Hierbei wird die kurvenaußenseitige Fördergurtkante durch auf den Gurtbereich nahe der Kante von oben einwirkende Rollen oder Räder nach unten gedrückt und auf den Tragrollen gehalten. Es kann also so verhindert werden, dass sich die Gurtkante von den Tragrollen abhebt und in der Folge nach innen umschlägt. Nicht sicher verhindert werden kann aber, dass bei engen Kurvenradien der Fördergurt zur Gurtmitte hin Längsfalten ausbildet, die dazu führen, dass die Gurtaußenkante unter den Druckrollen oder -rädern heraus zur Gurtmitte hin gezogen wird, damit ihre vertikale Führung verliert und in der Folge doch wieder umschlägt. Zudem hat es sich gezeigt, dass starker Verschleiß an der kurvenaußenseitigen Gurtkante dadurch entsteht, dass Fördergut dort zwischen diese Druckrollen oder -räder und den Fördergurt gerät. Die Ränder des Fördergurtes werden so schon nach kurzer Laufzeit beschädigt und zerstört. Schäden erleiden auch die Druckrollen oder -räder in Form von scharfkantigen Beschädigungen durch grobstückiges Fördergut. Die beschädigten Rollen oder Räder wiederum zerstören unter Druck mit diesen scharfen Kanten in der Folge dann das Gurtband.
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Auch ist versucht worden, den Fördergurt durch senkrecht angeordnete Rollen, an die die Gurtkante anlaufen und von denen der Gurt so am Auswandern gehindert werden soll, zu führen. Auch hierbei wird die Quersteifigkeit des Gurtes meist überfordert und die Kante ist starkem Verschleiß ausgesetzt.
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Dies alles zeigt, dass die Notwendigkeit, auf ein flexibles, elastisches Bauelement, wie es der Fördergurt ist, über Druckkräfte einwirken zu müssen, als ein systemimmanenter Nachteil angesehen werden muss.
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Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, eine sichere Führung der Außenkante von Fördergurten auf Gurtbandförderern zu schaffen, die auf zuverlässige und kostengünstige Weise bei in Kurven verlegten Gurtbandförderern die kurvenaußenseitige Kante des Fördergurtes daran hindert, unter der hohen Dehnspannung in Zusammenwirken mit der Muldung des Gurtes nach innen umzuklappen, ohne dabei Druckkräfte auf das elastische Material des Fördergurtes auszuüben. Die Erfindung hat sich zusätzlich die Aufgabe gestellt, auf die gleiche Weise zu verhindern, dass der Fördergurt in engen Kurven Längsfalken ausbildet. Die Erfindung hat sich also insgesamt die Aufgabe gestellt, eine sichere Führung der Gurtaußenkante zu bewirken, ohne Druckkräfte über die Kante und die kantennahen Bereiche des Fördergurtes in diesen einzuleiten ohne dass die dazu benötigten Vorrichtungen den Einwirkungen des Fördergutes ausgesetzt sind.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass an der Gurtunterseite in der Nähe der Gurtkante, aber noch abgedeckt durch den Randbereich des Gurtes eine Führungsleiste in geeigneter Weise angebracht ist, die es erlaubt, durch geeignetes Einwirken auf diese Führungsleiste durch am Gerüst angebrachte Führungsräder oder -rollen Zugkräfte in Querrichtung des Gurtes in diesen einzuleiten und somit durch Zug und nicht durch Druck ein kurveneinwärts gerichtetes Auswandern des Gurtes oder auch nur von Teilbereichen des Gurtes zu verhindern, ohne dass die dazu benötigten Vorrichtungen den Einwirkungen des Fördergutes ausgesetzt sind.
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Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung für unterschiedliche Gurtförderer sind in den Zeichnungen dargestellt.
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Es zeigen:
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1 einen teilweisen und schematisierten Schnitt durch ein auf Tragrollen liegendes, als Oberband verwendetes Gurtband, mit an der Unterseite des Gurtbandes und durch dieses gegen Einwirkungen des Fördergutes geschützten, rechts und links in den Randbereichen angeordneten, und in geeigneter Weise dort befestigten Führungsleisten und Führungsrollen oder -rädern.
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2 einen teilweisen und schematisierten Schnitt durch das Oberband eines Schlauchförderers, dessen Zusammenbiegung und Schließung zu einem Schlauch in üblicher Art durch die tragenden und unter Druck führenden, ihn umfassenden Rollen bewirkt wird, der aber erfindungsgemäß zusätzlich mindestens zwei Führungsleisten an seiner Außenseite aufweist, über die durch Rollen oder Räder quergerichtete Zugkräfte in den Gurt eingeleitet werden können.
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Die 1 zeigt außer dem auf den Tragrollen (1.6) verlagerten Gurtband (1.1) zwei Führungsleisten (1.2) mit je mindestens zwei, möglich aber auch drei Laufflächen, auf denen die – vorzugsweise in dem hier nicht dargestellten Gerüst verlagerten – Führungsräder oder -rollen (1.3, 1.4 und 1.5) abrollen und von denen die Rollen (1.3 und 1.4) in ihrer Zusammenarbeit über die Führungsleiste (1.2) Zugkräfte in Querrichtung des Gurtes auf diesen ausüben können, die den Gurt (1.1) daran hindern, bei der Durchfahrung von Kurven auszuwandern, Längsfalten zu bilden, oder seine kurvenaußenseitige Kante nach innen umzuschlagen. Die Rollen (1.5) sollen die Gurtkante nach unten hin abstützen und so gewährleisten, dass die Flanken der Führungsräder (1.3 und 1.4) durch die Leiste und den Gurt nicht berührt werden.
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Die 2 zeigt die Verwendung dieses Prinzips an einem Schlauchförderer. Während die umfassenden Rollen (2.2) lediglich durch Druck auf den Fördergurt (2.1) einwirken, indem sie diesen Gurt zu einem Schlauch zusammenbiegen und den Schlauch mit dem eingeschlossenen Fördergut (2.5) tragen, werden über die Führungsleisten (2.3) durch die Führungsrollen (2.4) quer zur Förderrichtung Zugkräfte in den Gurt (2.1) eingeleitet, die ein Kollabieren des Schlauches bei Verlegung des Schlauchgurtförderers in Kurven verhindern.
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Die Verwendung solcher Führungsleisten (1.2 in 1 oder 2.3 in 2) und der zugehörigen Führungsrollen (1.3 bis 1.5 bzw. 2.4) wird bei jedem in eine Kurve verlegten Gurtbandförderer oder Schlauchförderer die Kurvengängigkeit verbessern.
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Besonders vorteilhaft allerdings wird dieses erfindungsgemäße Verfahren und werden diese Vorrichtungen bei dezentral angetriebenen Gurtbandförderern wirken, die für enge Kurvenradien konstruiert und gebaut werden. Bei dezentral angetriebenen Förderern mit ihren über die Länge des Förderers verteilt angeordneten Antriebsstationen und den dort vorteilhaft zu verwendenden hochelastischen Gurten ist bei der Durchfahrung enger Kurven, also Kurven mit kleinen Radien, die Tendenz des Umschlagens der kurvenaußenseitigen Gurtkante besonders groß und die Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens der Einleitung von Zugkräften als Querkräfte in den Gurt und der erfindungsgemäßen, durch den Gurt vor der zerstörenden Einwirkung des Fördergutes geschützten Vorrichtungen, in besonderem Umfang hilfreich.
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Bezugszeichenliste
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Fig. 1
- 1.1
- Fördergurtband
- 1.2
- Führungsleiste
- 1.3
- radial wirkendes Führungsrad
- 1.4
- vertikal wirkendes Führungsrad
- 1.5
- Leistentragrolle
- 1.6
- Oberbandtragrolle
Fig. 2 - 2.1
- Fördergurtband
- 2.2
- Tragrolle
- 2.3
- Führungsleiste
- 2.4
- Führungsrolle
- 2.5
- Schließrolle
- 2.6
- Fördergut
