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Die Erfindung bezieht sich auf einen Portalkratzer aufweisend ein Haupt- und ein Zusatzausleger, die über ein Knickgelenk verbunden sind. Dieser wird im späteren Verlauf auch als Knickgelenkkratzer bezeichnet.
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Portalkratzer spielen in der Lagerplatzbewirtschaftung eine große Rolle zum Abtragen von Halden. Ein Vollportalkratzer mit Haupt- und Zusatzausleger wird bevorzugt bei eingehausten Halden eingesetzt und kann auf beiden Seiten einer Halde kratzen. Hierzu wird das Knickgelenk so platziert, dass es auf der Haldenspitze angeordnet ist. Der Zusatzausleger fördert Material in Richtung des Hauptauslegers und der Hauptausleger von der Haldenspitze in Richtung des abziehenden Förderbandes am Fuße des Kratzers.
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Die Gestaltung des Knickgelenkes ist von besonderer Bedeutung. So sollte dieses so gestaltet sein, dass der Zusatzausleger das Material bis nahe an den Hauptausleger führt, jedoch auch mechanisch sehr stabil sein, um die auftretenden Zwangskräfte aufzunehmen. Nicht zuletzt sollte in unmittelbarer Nähe des Gelenkes der Antrieb für die Kratzerkette realisiert werden, um ein Fördern bis zum Gelenk zu ermöglichen. Trotzdem muss eine lange Standfestigkeit des Kratzers gewährleistet werden. Außerdem sollte das Gelenk trotz der geforderten mechanischen Stabilität leicht sein.
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In dem Prospekt „Performances in Stockyard Technologies“ der Schade Aumund Group aus dem Jahre 2014 wird auf Seite 24 ein Knickgelenk gezeigt, das zwei hintereinander liegende Gelenkpunkte aufweist. Nachteilig an diesem Gelenk sind ein hohes Gewicht, ein hoher technischer Aufwand und damit hohe Fertigungskosten, und die durch die Länge des Gelenkbereiches bedingte fehlende Fähigkeit des Zusatzauslegers bis zum Hauptausleger zu fördern.
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Die
US 3 770 099 A zeigt einen Knickgelenkkratzer bei dem im Bereich des Knickgelenks die Antriebskraft für die Kratzerkette mittels eines Riementriebs eingeleitet wird. Nachteilig führt dies zu einem großen Abstand zwischen Haupt- uns Zusatzausleger.
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Die
DE 21 00 519 B2 einen in Form einer Brücke gebauten Portalkratzer mit einem Hauptarm und einem Nebenarm, die auf den entgegengesetzten Böschungen einer aufzuschüttenden oder abzutragenden Halde liegen, und mit einer einzigen, nicht unterbrochenen Kratzerkette, die den Hauptarm und den Nebenarm durchläuft und von einem zum anderen führt. Dabei ist im oberen Abschnitt des Nebenarms ein Ausgleichsantrieb angebracht, der das obere und das untere Trum der in dem Nebenarm geführten Kratzerkette beeinflusst, um die von der Kette auf den Nebenarm ausgeübte Anstiegsbelastung auszugleichen, wobei die Kette außerdem unter Spannung gehalten wird.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Knickgelenk für einen Vollportalkratzer mit Haupt- und Zusatzausleger vorzuschlagen, das gegenüber dem Stand der Technik deutlich schlanker ausgeführt werden kann und einfach und kostengünstiger herzustellen ist.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Dabei ist eine beidseitig durchgehende äußere Rahmenstruktur im Bereich des Knickgelenks über Lager verbunden. Bevorzugt sind diese Lager sphärische Schwenklager (auch als Gelenklager bezeichnet). Vorteilhaft sind so Lagerbewegungen in Knickrichtung und quer zur Knickrichtung möglich, was die Zwangskräfte auf die Knickverbindung reduziert. Der Hauptausleger und der Zusatzausleger des Vollportalkratzers mit Knickgelenk (nachfolgend als Knickgelenkkratzer bezeichnet) sind somit nur über die Lager der äußeren Rahmenstruktur verbunden. Bevorzugt hat die äußere Rahmenstruktur auf beiden Seiten jeweils ein sphärisches Schwenklager.
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Der Antrieb für die Kratzer ist in dem Bereich zwischen der äußeren Rahmenstruktur, also zwischen den sphärischen Schwenklagern, angeordnet. Der Antrieb weist mindestens eine Antriebswelle auf.
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Mindestens eine Antriebswelle ist über Lager mit einer inneren Rahmenstruktur verbunden und auf dieser abgestützt. Bevorzugt besteht die innere Rahmenstruktur dabei aus mindestens zwei in Kratzerlängsrichtung ausgerichteten Trägern, die bevorzugt über Stehlager mit der Antriebswelle verbunden sind.
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Durch die Integration der Antriebe in die innere Rahmenstruktur ergeben sich verschiedene Vorteile gegenüber dem Stand der Technik. So wird eine geringere Stahlbaumasse benötigt, was vorteilhaft zu einem geringeren Gewicht und damit auch Kosteneinsparungen bei der Herstellung führt. Zudem können aufgrund der kürzeren Hebel durch die außen liegenden Lager kleinere sphärische Schwenklager zum Einsatz kommen. Besonders vorteilhaft wird durch das erfindungsgemäße Gelenk des Knickgelenkkratzers dessen Baubreite reduziert, wodurch sich das Ausstapelvolumen vergrößert.
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Vorteilhaft kann die Antriebswelle so kürzer und damit leichter ausgeführt werden. Die erfindungsgemäße Antriebswelle hat mindestens eine Antriebseinheit, die in der Mitte der Welle oder an einem der Enden angeordnet ist. Alternativ sind auch zwei Antriebseinheiten, die an beiden Enden der Antriebswelle angeordnet sind, möglich. Vorteilhaft an einer symmetrischen Krafteinleitung, wie bei einer mittig angeordneten Antriebseinheit oder auch zwei an den Enden der Antriebswelle befindlichen Antriebseinheiten, ist die Vermeidung von Verwindungen in der Struktur des Kratzers. Eine Antriebseinheit besteht bevorzugt aus einem Motor und einem Getriebe, es kann jedoch auch nur ein Motor sein, der direkt antreibt. Für den Fall des Einsatzes von Motor und Getriebe sind beide dabei bevorzugt über eine Kupplung verbunden.
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In der Ausführung mit je einer Antriebseinheit auf beiden Seiten der Antriebswelle sind die Abtriebswellen der Antriebseinheiten direkt mit einer Kupplung (auch als Flanschkupplung bezeichnet) verbunden, die ebenfalls mit einer Zahnkranzscheibe verbunden ist. Besonders bevorzugt weiten sich die Abtriebswellen der Antriebseinheiten auf, so dass die Verbindung zur Kupplung durch eine Schraubverbindung herstellbar ist. Alternativ ist auch die Verbindung von Abtriebswelle mit Kupplung durch einen Spannsatz möglich. Die Stehlager zur Verbindung mit dem inneren Rahmen sind in dieser Ausführung bevorzugt zwischen dem beiden Zahnkrankscheiben der beiden Antriebswellen angeordnet.
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In der Ausführung mit einer mittig angeordneten Antriebseinheit muss diese einen beidseitigen Ausgang der Abtriebswelle aufweisen. Die Verbindung der Abtriebswellen mit der Kupplung erfolgt ebenfalls wie zuvor beschrieben über eine Schraubverbindung und/oder einen Spannsatz. Die Stehlager zur Verbindung mit der inneren Rahmenstruktur sind bevorzugt seitlich neben den beiden Zahnkranzscheiben angeordnet, bilden also den äußeren Abschluss der Antriebswelle.
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Die Verbindung von Kupplung und Zahnkranzscheibe erfolgt bevorzugt per Schraubverbindung, kann aber auch geschweißt werden.
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Der Begriff äußere Rahmenstruktur bezeichnet die äußere, in Längsrichtung des Knickgelenkes ausgerichteten Träger. Der Begriff innere Rahmenstruktur bezeichnet zwischen der äußeren Rahmenstruktur angeordnete Träger. Innere und äußere Rahmenstruktur sind zumeist an mehreren über die Länge des Knickgelenkkratzers verteilten Stellen durch Querträger verbunden.
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Eine Antriebseinheit ist weiterhin bevorzugt an einer Zahnkranzscheibe für den Kratzerantrieb angeflanscht. Die Zahnkranzscheibe besteht dabei bevorzugt aus einer Zwischenscheibe an der die Antriebseinheit über eine Kupplung befestigt ist und einem außenseitig darauf befestigten Zahnkranz.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutert, dabei zeigen:
- 1 die Seitenansicht eines Knickgelenkkratzers,
- 2 die Draufsicht eines erfindungsgemäßen Gelenks mit zwei Antriebseinrichtungen, und
- 3 eine Draufsicht eines erfindungsgemäßen Gelenkes mit einer Antriebseinrichtung.
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1 zeigt eine Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Knickgelenkkratzers in bodennaher Position 2 in einer Lagerhalle 1, aufweisend einen Hauptausleger 21, einen Zusatzausleger 22 und ein Knickgelenk 23. Darüber ist der Knickgelenkkratzer in angestellter Position 3 gezeigt, ebenfalls aufweisend einen Hauptausleger 31, einen Zusatzausleger 32 und ein Knickgelenk 33. Zum Heben und Senken des Knickgelenkkratzers hat der Hauptausleger eine Hebeeinrichtung 41 und auch der Zusatzausleger eine Hebeeinrichtung 42.
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2 zeigt eine Draufsicht des Knickgelenkes 22. Dieses hat eine äußere Rahmenstruktur 5, die beidseitig ein sphärisches Schwenklager 51 aufweist. Die zwischen den beiden, die äußere Rahmenstruktur 5 bildenden Trägern angeordneten, innere Rahmenstruktur 6 besteht ebenfalls aus zwei in Kratzerlängsrichtung ausgerichteten Trägern. An den Enden der beiden, die innere Rahmenstruktur 6 bildenden, Träger ist über Stehlager 8 eine Antriebswelle 74 gelagert. An beiden Enden der Antriebswelle 74 ist jeweils eine Zahnkranzscheibe 78, bestehend aus einer Zwischenscheibe 76 und einem Zahnkranz 77, angeordnet, welche die Kratzerkette mit den Kratzern 10 antreibt. Die Breite der äußeren Rahmenstruktur 5 beträgt 4200 mm. Innere und äußere Rahmenstruktur 5, 6 bestehen aus Rechteckprofilen aus Stahl.
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Mit jeder Zwischenscheibe 76 ist über eine Flanschkupplung 73 mit einer als Flanschwelle 79 ausgebildeten Abtriebswelle einer Antriebseinheit 7 verbunden. Die Bezeichnung Flanschwelle bedeutet, dass die Abtriebswelle sich flanschartig verbreitert, so dass eine Schraubverbindung mit der Flanschkupplung 73 herstellbar ist. Die Antriebseinheit 7 besteht dabei aus einem Motor 71, einem Getriebe 72 und einer dazwischen angeordneten Kupplung 75.
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3 zeigt eine alternative Ausgestaltung mit nur einer Antriebseinheit 9, die mittig bezogen auf die Antriebswelle angeordnet ist. Die Antriebswelle besteht hier nur aus den Flanschen 93, die mittels eine Spannsatzes am Getriebeausgang befestigt sind, und den von den Zahnkranzscheiben 98 nach außen abgehenden und in die Stehlager 8 führenden Wellenstummeln. Die Antriebseinheit 9 hat ebenfalls einen Motor 91 und ein Getriebe 92, die über eine Kupplung 95 verbunden sind. Das Getriebe 92 hat hier zwei gegenüberliegende Anschlüsse, an denen über Spannsätze die Flansche 93 befestigt sind. An den Flanschen 93 sind die Zahnkranzscheiben 98 bestehend aus Zwischenscheiben 96 und Zahnkränzen 97, befestigt. Auf denen vom Motor abgewandten Seiten der Zwischenscheiben 96 ist die Antriebswelle in Stehlagern 8 gelagert.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lagerhalle
- 2
- Knickgelenkkratzer
- 21
- Hauptausleger bodennah
- 22
- Zusatzausleger bodennah
- 23
- Knickgelenk bodennah
- 31
- Hauptausleger angestellt
- 32
- Zusatzausleger angestellt
- 33
- Knickgelenk angestellt
- 41
- Hebeeinrichtung Hauptausleger
- 42
- Hebeeinrichtung Zusatzausleger
- 5
- äußere Rahmenstruktur
- 51
- sphärisches Schwenklager
- 56
- Querträger
- 6
- innere Rahmenstruktur
- 7
- äußere Antriebseinheit
- 71
- Motor
- 72
- Getriebe
- 73
- Flanschkupplung
- 74
- Antriebswelle
- 75
- Kupplung
- 76
- Zwischenscheibe
- 77
- Zahnkranz
- 78
- Zahnkranzscheibe
- 79
- Flanschwelle
- 8
- Stehlager
- 9
- mittige Antriebseinheit
- 91
- Motor
- 92
- Getriebe
- 93
- Flansch
- 95
- Kupplung
- 96
- Zwischenscheibe
- 97
- Zahnkranz
- 98
- Zahnkranzscheibe
- 10
- Kratzer
