-
Die Erfindung betrifft einen Schüttgutförderer mit einer Vielzahl hintereinander angeordneter Traggestelle mit jeweils mindestens einer daran drehbar gelagerten Tragrolle, sowie mit einem über zwei Umlenkrollen geführten, endlosen Förderband, dessen Obertrum über die Tragrollen und auf diesen aufliegend, und dessen Untertrum unterhalb der Tragrollen verläuft, wobei mindestens eine Tragrolle angetrieben ist und über Kontaktreibung den jeweils über die Tragrolle laufenden Förderbandabschnitt antreibt.
-
Die Erfindung betrifft insbesondere solche Schüttgutförderer, wie sie für sehr lange, ununterbrochene Förderstrecken im Bergbau unter Tage oder über Tage eingesetzt werden. Derzeit sind in Bergwerken gattungsgemäße Schüttgutförderer mit einer Förderlänge von bis zu 16 km im Einsatz, d. h. diese Länge wird durch ein einziges, endlos geführtes Förderband realisiert. Der Antrieb dieser Schüttgutförderer erfolgt im Bereich eines oder beider Enden, an denen das Förderband zumindest einmal über eine Umlenkrolle geführt werden muss. Im Bereich dieser Umlenkrollen konzentrieren sich daher auch die Antriebe, wobei diese elektrisch oder auch hydraulisch sein können.
-
Derartige Anlagen bereiten, vor allem wenn sie sich über mehrere Kilometer erstrecken, erhebliche Probleme vor allem beim Anfahren des Fördergurtes. In der Anfahrphase lastet auf dem Gurt eine enorme Zugbelastung, weshalb die in der Praxis verwendeten Gurtquerschnitte zumindest durch Gewebe verstärkt sind, häufig sogar durch einvulkanisierte Stahlseile armiert sind. Solche Fördergurte sind nicht nur entsprechend dick und schwer, sondern aufgrund ihrer starken Armierungen auch sperrig, was insbesondere bei ihrem Transport zum jeweiligen Einsatzort von Nachteil ist. Auf einem Lkw z.B. lassen sich keine Bandstücke transportieren, die länger als 200 m sind. Diese müssen dann vor Ort zu dem Förderband zusammengefügt werden, wozu an den Verbindungsstellen Vulkanisierarbeiten erforderlich sind.
-
Je länger die Gurte bzw. Bänder sind, desto größer auch die Schwierigkeiten beim Anfahren des Schüttgutförderers und ebenso in seinem Bremsverhalten. Trotz der eingebetteten Verstärkungen dehnt sich das Band und es vergeht einige Zeit, bevor das gesamte Förderband eine gleichmäßige Bewegung erreicht hat.
-
Auch kann es in dem Förderband zu Längsschwingungen kommen, indem sich einzelne Bandabschnitte schneller bewegen als andere Bandabschnitte, verbunden mit örtlichen Dehn- und Stauchvorgängen, die sich wie Wellen über die Länge des Förderbandes ausbreiten.
-
Je länger die Anlage ist, desto größer ist auch der Rollwiderstand der etwa alle ein bis drei Meter angeordneten Tragrollen. Der Widerstand erhöht sich bei einem Verschleiß der Tragrollen, in welchen Fällen es sogar zu Havarien durch Abreißen der Tragrollen bzw. durch Verbrennungsprozesse in Folge der Reibungswärme zwischen Tragrolle und dem jeweiligen Förderbandabschnitt kommen kann.
-
Allgemein geht die Entwicklung bei solchen Schüttgutförderern dahin,
- – die möglichen Längen weiter zu vergrößern,
- – die Transportgeschwindigkeit zu erhöhen,
- – die Kurvengängigkeit zu verbessern, also die Fähigkeit des Förderbandes, auch nicht in gerader Linie verlaufende Förderwege zu bewältigen,
- – eine verbesserte Fähigkeit der Anpassung an den Geländeverlauf zu erzielen, d.h. die Einbeziehung auch ansteigender bzw. abfallender Bandabschnitte,
- – die erforderliche Antriebsenergie zu reduzieren und
- – einen geräuscharmen Lauf zu erreichen.
-
Zum Erreichen einiger dieser Ziele wäre es bereits ein Fortschritt, wenn sich die Förderbänder kleiner und leichter im Sinne eines geringeren Einsatzes an Material und Verstärkungen gestalten ließen. Dem stehen jedoch die oben beschrieben besonderen Längsbelastungen im Betrieb und insbesondere im Anfahrbetrieb entgegen, einschließlich der oft hohen örtlichen Spitzenbelastungen und der sich in Längsrichtung des Förderbandes abspielenden Schwingungsvorgänge.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen für den Einsatz bei langen, ununterbrochenen Förderstrecken, wie sie vor allem im Bergbau anzutreffen sind, geeigneten Schüttgutförderer zu schaffen, dessen Förderband mit über die Förderstrecke gleichmäßigerer Längsbelastung und unter Vermeidung örtlicher Spitzenbelastungen arbeitet.
-
Zur Lösung wird ein Schüttgutförderer mit den Eingangs angegebenen Merkmalen vorgeschlagen, bei dem über die Gesamtlänge des Schüttgutförderers verteilt eine Vielzahl angetriebener Tragrollen angeordnet sind.
-
Der Antrieb des Förderbandes erfolgt daher nicht oder zumindest nicht ausschließlich im Bereich der beiden Umlenkungen, sondern die Antriebe sind über die Förderstrecke des Schüttgutförderers verteilt angeordnet, indem sich die Antriebe auf viele der längs der Förderstrecke angeordnete Tragrollen verteilen.
-
Je nach Einsatzgebiet und Einsatzzweck können alle Tragrollen mit Antrieben versehen sein, oder nur ein Teil der Tragrollen. So kann z.B. jede dritte Tragrolle angetrieben sein. Oder es wird eine Tragrolle pro Traggestell angetrieben, da sich derartige Schüttgutförderer aus einer Vielzahl baugleicher Traggestelle zusammensetzen. Angetriebene und frei mitlaufende Tragrollen können sich periodisch einzeln oder auch in Gruppen abwechseln. Andererseits können dort, wo die Geländestruktur ein Ansteigen der Förderstrecke erzwingt und daher größere Antriebsbelastungen gefragt sind, mehr Tragrollen mit Antrieben versehen sein, als z.B. in abschüssigen Abschnitten des Schüttgutförderers.
-
Durch eine Vielzahl angetriebener Tragrollen, die über die Gesamtlänge des Schüttgutförderers verteilt angeordnet sind, lassen sich Förderbänder einsetzen, die über die Förderstrecke mit gleichmäßigerer Längsbelastung und insbesondere unter Vermeidung örtlicher Spitzenbelastungen arbeiten. Dies wiederum ermöglicht den Einsatz weniger materialintensiver Förderbänder, wie z.B. mit geringeren Banddicken oder weniger Verstärkungseinlagen. In vielen Fällen werden Gewebeeinlagen in den Förderbändern ausreichen, wo bisher zur Aufnahme der Zugkräfte Stahlseilarmierungen notwendig waren. Dies kann die Entsorgungskosten reduzieren.
-
Bei einem Neustart kann das Förderband gleichmäßig loslaufen, ohne dass es zu Spannungsspitzen in der Zugbelastung kommt, oder zu Schwingungsvorgängen in Längsrichtung des Förderbandes. Insgesamt kann die Zugfestigkeit des Förderbandes geringer ausfallen, da jeder Förderbandabschnitt für sich angetrieben wird und keine Zugkräfte durch die gesamte Länge des Förderbandes geleitet werden. Die Förderbandabschnitte lassen sich leichter und preiswerter herstellen. Sie können auch jeweils länger ausfallen, was den Aufwand und vor allem den Vulkanisieraufwand beim Zusammenstellen der einzelnen Abschnitte zu dem Gesamtförderband reduziert.
-
In den Unteransprüchen sind verschiedene Ausgestaltungen des Schüttgutförderers angegeben.
-
So können die elektrischen Antriebe, je nach ihrer Einbauposition, als reine Antriebe oder alternativ auch als Dynamos bzw. Generatoren benutzt oder umgeschaltet werden. Entlang bergab führender Förderbandabschnitte können die dortigen Tragrollen Strom produzieren, der dann an anderer Stelle für den Antrieb verwendet wird.
-
Durch Einzelansteuerung der Tragrollen lässt sich auch die Kurvengängigkeit des Förderbandes verbessern. Denn üblicherweise bestehen Tragrollen aus mehreren, nach Art einer Girlande angeordneten Rollenabschnitten, die getrennt voneinander laufen, wobei sie gemeinsam eine Mulde bzw. Rinne zur Aufnahme des Bandes mit dem Schüttgut bilden. Werden nun nur die Rollenabschnitte entlang der einen Seite angetrieben, hingegen die Rollenabschnitte entlang der anderen Seite nicht oder werden diese gezielt verzögert, kommt es zu einem Antrieb auf den betreffenden Förderbandabschnitt im Sinne einer Kurvenfahrt. Durch gezielt platzierte Antriebe lässt sich daher die Kurvengängigkeit des Schüttgutförderers verbessern, ohne dass das Förderband aus der Spur läuft.
-
Zudem kann durch geschickte Steuerung und Überwachung der einzelnen Antriebe ein schieflaufen des Förderbandes vermieden werden.
-
Vorzugsweise ist der Schüttgutförderer mit einer eigenen Sensorik und Aktorik versehen. So können z.B. Überwachungseinrichtungen für jede einzelne angetriebene Tragrolle vorgesehen sein sowie Anzeigeeinrichtungen, welche eine Fehlfunktion im Bereich der Tragrolle selbst, oder an einer zentralen Überwachungsstelle anzeigen.
-
Die Sensorik und Aktorik des Schüttgutförderers kann so ausgestaltet sein, dass Mittel zur Erfassung des Belastungszustandes einzelner angetriebener Tragrollen vorhanden sind sowie ferner Auswerte- und Steuerungsmittel solcher angetriebener Tragrollen, die in Materialflussrichtung nachfolgend angeordnet sind. Bei dieser Ausgestaltung werden daher Informationen aus den im Förderfluss vorne liegenden Tragrollen an weiter hinten laufende Tragrollen weitergegeben, wodurch eine vorübergehende erhöhte Belastung durch z.B. eine besonders große Schüttgutmenge im Vorgriff weitergegeben wird. Die Auswerte- und Steuerungsmittel stellen die Antriebe zu in Materialflussrichtung nachfolgenden Orten bereits in den optimalen Antriebsmodus ein, wenn der entsprechende Bandabschnitt diesen Ort erreicht.
-
Weitere Vorteile und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Darin zeigen:
-
1 in einer Seitenansicht eine Teillänge eines erfindungsgemäßen Schüttgutförderers;
-
2 einen Querschnitt durch den Schüttgutförderer im Bereich einer Tragrolle und
-
3 in einer alternativen Ausführung einen Querschnitt durch den Schüttgutförderer im Bereich einer Tragrolle.
-
Gemäß 1 setzt sich der Schüttgutförderer 1, von dem hier wegen seiner Gesamtlänge von 0,5 bis 10 Kilometern nur eine Teillänge wiedergegeben ist, aus einer Vielzahl jeweils gleichartig gestalteter Traggestelle 2 zusammen, über die ein einziges, endloses Förderband 5 geführt ist. Das Förderband 5 stützt sich hierbei auf einzelnen Tragrollen 3 ab, wobei bei dem hier wiedergegebenen Ausführungsbeispiel an jedem Traggestell 2 mehrere dieser Tragrollen 3 drehbar gelagert sind.
-
Der Schüttgutförderer 1 in seiner Gesamtheit erstreckt sich teils auf horizontalem Gelände A, teils auch auf einem ansteigenden oder abschüssigen Gelände B. Für den Transport des Schüttguts entlang des ansteigenden Geländes B werden auf diesen Abschnitten erhöhte Antriebskräfte benötigt, hingegen kann in den abschüssigen Abschnitten ein Antrieb nicht erforderlich sein oder sogar in der Abwärtsbewegung des Schüttgutes eine solche Energie gespeichert sein, dass sich dort Antriebsenergie zurückgewinnen lässt.
-
An seinen beiden Enden, die in der 1 nicht wiedergegeben sind, ist der Schüttgutförderer mit jeweils mindestens einer Umlenkrolle versehen, über die das endlose Förderband 5 in die entgegengesetzte Bewegungsrichtung umgelenkt wird. Die Umlenkrollen können, da sie eine besonders hohe Reibkraft auf den sie umschlingenden Förderbandabschnitt auszuüben vermögen, als angetriebene Rollen ausgebildet sein.
-
Im Rahmen der Erfindung sind jedoch nicht nur die Umlenkrollen mit Antrieben versehen, sondern es sind über die Gesamtlänge des Schüttgutförderers 1 verteilt eine Vielzahl angetriebener Tragrollen angeordnet.
-
Eine erste Ausführungsform hinsichtlich des Antriebs der Tragrollen ist in 2 wiedergegeben. Das Schüttgut S, z.B. Abraum in einer Kohlemine, liegt auf dem Obertrum 5A des Förderbandes auf, der entsprechende Untertrum 5B läuft im unteren Bereich des Traggestells 2 zurück. Um das flach gestaltete Förderband 5 entlang des Obertrums 5A zu einer Rinne bzw. Mulde zu formen, sind in dem jeweiligen Traggestell 2 einzelne Rollenabschnitte nach Art einer Girlande angeordnet. Bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel bilden jeweils insgesamt drei Rollenabschnitte 3A, 3B, 3C eine Girlande, wobei die mittlere Rolle 3B mit horizontaler Drehachse angeordnet ist, und die beiden seitlichen Rollen 3A, 3C mit hierzu geneigter Drehachse.
-
Bei der Ausführungsform nach 2 ist nur jeweils die mittlere Rolle 3B angetrieben, da auf ihr der größte Gewichtsanteil lastet. Hierzu ist in den Körper der Tragrolle ein Elektromotor 10 eingesetzt, dessen Rotor 11 drehfest mit dem Körper der Rolle 3B gekoppelt ist, und dessen Stator 12 drehfest gegenüber dem Traggestell 2 ist.
-
Bei der Ausführungsform nach 3 ist jeweils die eine äußere Rolle 3A und die andere äußere Rolle 3C mit je einem Antrieb 10 versehen, wobei die beiden Antriebe 10 getrennt voneinander ansteuerbar sind. Insbesondere lässt sich der Antrieb 10 der einen Tragrolle 3A mit einer anderen Geschwindigkeit oder einem anderen Antriebsmoment betreiben als der Antrieb 10 der anderen Tragrolle 3C. Durch diese getrennte Ansteuerung lässt sich die Kurvengängigkeit des Förderbandes 5 verbessern. Werden nur die Rollenabschnitte 3A entlang der einen Seite angetrieben, hingegen die Rollenabschnitte 3C entlang der anderen Seite nicht, oder werden diese sogar gezielt verzögert, kommt es zu einem Antriebsmoment auf den jeweiligen Förderbandabschnitt im Sinne einer Kurvenfahrt.
-
Die Betriebsweise der Antriebe 10 lässt sich, sofern es sich um elektrische Antriebe handelt, von dem Betrieb als Elektromotor auf den Betrieb als Dynamo bzw. Generator umschalten. Entlang stark abschüssiger Förderbandabschnitte können die dortigen Tragrollen Strom produzieren, der dann an anderer Stelle des Schüttgutförderers für den elektrischen Antrieb dortiger Tragrollen verwendet wird.
-
Gemäß 3 befindet sich an dem Traggestell 2 in Zuordnung zu den jeweils angetriebenen Tragrollen 3A, 3C eine Anzeigeeinrichtung 15. Diese kann, z.B. durch ein Lichtsignal, eine Fehlfunktion der angetriebenen Tragrolle bzw. der angetriebenen Rollenabschnitte anzeigen. Alternativ besteht die Möglichkeit, durch entsprechende Auswertemittel ein Überwachungssignal an eine zentrale Überwachungsstelle weiterzuleiten, wo dann der Fehlbetrieb des entsprechenden Antriebs angezeigt wird.
-
In die einzelnen Antriebe 10 können Mittel zur Erfassung des jeweiligen Belastungszustandes der Tragrolle 3 integriert sein. Die so erfassten Belastungszustände, etwa das aufliegende Schüttgutgewicht, bilden die Basis für Auswerte- und Steuerungsmittel, mit denen sich andere Tragrollen ansteuern lassen, die in Materialflussrichtung nachfolgend angeordnet sind.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Schüttgutförderer
- 2
- Traggestell
- 3
- Tragrolle
- 3A
- Rollenabschnitt
- 3B
- Rollabschnitt
- 3C
- Rollenabschnitt
- 5
- Förderband
- 5A
- Obertrum
- 5B
- Untertrum
- 10
- Antrieb, Elektromotor
- 11
- Rotor
- 12
- Stator
- 15
- Anzeigeeinrichtung
- A
- horizontales Gelände
- B
- ansteigendes/abschüssiges Gelände
- S
- Schüttgut
