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Antriebsvorrichtung für die Bodenklappe eines Schachtfördergefäßes
Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsvorrichtung für den Bodenverschluß eines
Schachtfördergefäßes mit einem am Fqfdergerüst oder Tagesbunker angeordneten Arbeitszylinder
für die Bewegung eines in einer Führung gleitenden Schlittens, der mit Anschlägen
zum öffnen und Schließen des Verschlusses versehen ist.
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Diese Anlagen unterscheiden sich in konstruktiver und funktioneller
Hinsicht wesentlich von den vergleichsweise komplizierten und daher störanfälligen
Vorrichtungen mit am Fördergefäß selbst angeordnetem Arbeitszylinder und zugehöriger
Druckmittelquelle. Bei einer derartigen Vorrichtung ist es vorgeschlagen worden,
den als Bodenklappe ausgebildeten Verschluß durch einen in senkrechten Wangen geführten
Stützhebel zu betätigen.
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Eine bekannte ortsfeste Antriebsvorrichtung zur Betätigung des Verschlusses
eines Schachtfördergefäßes weist bereits einen geführten Schlitten mit Anschlägen
auf, die mit dem als Vertikalschieber ausgebildeten Verschluß unmittelbar zusammenwirken.
Das heißt, es greift ein Element des Fördergefäßverschlusses in eine an der Wandung
des Füllorts bzw. des Fördergerüstes angeordnete Führung ein oder an einem seinerseits
am Fördergeräst beweglich gelagerten Anschlag an, um dadurch die Öffnungs-und Schließbewegung
des Verschlusses zu bewirken. Diese Anordnungen erfordern im einen Fall eine Gefäßführung
mit vergleichsweise engem Spiel, im anderen Fall eine weitere Antriebsvorrichtung,
was jedoch beides infolge der außerordentlich muhen Betriebsbedingungen, denen derartige
Förderanlagen ausgesetzt sind, höchst unerwünscht ist. Größere Führungstoleranzen
zwischen den das Fördergefäß führenden Spurlatten vermindern von selbst die Betriebssicherheit
der Betätigungsvorrichtung, so daß Beschädigungen derselben und damit verbundene
Betriebsstörungen auftreten. Die vorzeitige Öffnung des Verschlusses von gefüllten
Fördergefäßen oder aber das unvollkommene Schließen dieses Verschlusses geben in
der Regel zu erheblichen Unterbrechungen der Förderung und damit des gesamten Betriebsablaufs
einer Schachtanlage Anlaß, deren Untertage-und Übertageanlage in ihrem Betriebsablauf
auf eine zuverlässig arbeitende Förderung angewiesen ist.
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Die Erfindung bezweckt eine Vereinfachung der gesamten Verschlußvorrichtung
bei Schachtfördergefäßen, und sie löst diese Aufgabe durch eine besonders sinnvolle
Ausgestaltung des Antriebs. Sie schafft eine Antriebsvorrichtung, die infolge ihrer
Ausgestaltung ein Höchstmaß an Betriebssicherheit verbürgt und damit eine Grundvoraussetzung
erfüllt, die an Schachtförderanlagen mit weitgehender Automatisierung des Förderablaufs
gestellt werden.
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Diese Vorzüge werden gemäß der Erfindung dadurch erzielt, daß die
öffnungs- und Schließanschläge an dem längs einer zu der Schlittenführung parallelen
Führung beweglichen Ende eines Stützhebels angreifen, der andererseits an dem als
Bodenklappe ausgebildeten Verschluß aasgelenkt ist.
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Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, die Anordnung so zu treffen,
daß das von den Anschlägen beaufschlagte Ende des Stützhebels einen in der Führung
gleitenden Kipphebel aufweist, der mit Aussparungen der Führung zwecks Verriegelung
des Stützhebels in Verschlußstellung der Klappe zusammenwirkt. Nach einem anderen
Merkmal der Erfindung weisen die Arme des Kipphebels in Hilfsführungen laufende
Rollen auf, was die Verschlußklappenbetätigung wesentlich vereinfacht und insbesondere
eine Verminderung der erforderlichen Antriebskräfte ermöglicht.
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Von besonderer Bedeutung ist bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung
die Tatsache, daß sich der
Stützhebel in Verschlußstellung der Klappe
jenseits seines Totpunktes befindet. Diese Anordnung stützt sich auf ein an sich
auch bei Verschlußklappen von Fördergefäßen bekanntes Prinzip, ohne daß jedoch die
bekannten Vorrichtungen die erforderliche Betriebssicherheit aufweisen, da dort
die Möglichkeit der Überwindung des Totpunktes und damit der Klappenöffnung durch
den Einfluß der bei der Förderbewegung auftretenden zahlreichen Stöße gegeben ist.
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Zur Abdichtung des durch die Überwindung des Totpunktes durch den
Stützhebel bedingten Spaltes ist erfindungsgemäß ein um die Drehachse der Klappe
begrenzt schwingender, die Klappenöffnung umgreifender Rahmen vorgesehen, der in
Verschlußstellung der Klappe an deren Rand federnd anliegt. In weiterer Ausgestaltung
der Erfindung kann ein unter dem Einfluß der Schwerkraft in eine der Gestängeführungen
eingreifender, die Schlittenbewegung sperrender Regel vorgesehen sein, der mit einer
ihn in Entleerungsstellung des Gefäßes außer Eingriff bringenden Kulisse, einem
Nocken od. dgl. zusammenwirkt. Hierbei handelt es sich um ein einfaches und zuverlässig
wirkendes Mittel, welches zur weiteren Erhöhung der Betriebssicherheit beiträgt.
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Die Anschläge für die öffnungs- und Schließbetätigung des Stützhebels
sind nach einem anderen Merkmal verschieden lang und so geführt, daß in Verschlußstellung
des Stützhebels der Schließanschlag, in Förderstellung des Gefäßes dagegen beide
Anschläge außer Eingriff bleiben.
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Bei einem mit einem Abdichtungsrahmen im Bereich der Gefäßklappe zur
Verhinderung der Staubentwicklung bei der Entleerung versehenen Fördergefäß kann
der Abdichtungsrahmen federnd gelagert sein und mit einer Anschlagkurve derart in
den Bewegungsbereich der öffnungs- und Schließanschläge ragen, daß er bei der öffnungsbewegung
am Aufnahmebunker zur Anlage gelangt.
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In der folgenden Beschreibung sind zwei Ausführungsformen der Erfindung
an Hand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt Fig. 1 die Gesamtansicht einer
Antriebsvorrichtung bei verriegelter Verschlußklappe und zurückgezogenen Anschlägen,
Fig.2 die Antriebsvorrichtung zu Beginn des Hubes des Schlittens, Fig. 3 die Vorrichtung
mit dem öffnungsanschlag in Entriegelungsstellung, Fig. 4 die volle öffnungsstellung
der Verschlußklappe, Fig. 5 eine Ansicht einer zweiten Ausführungsform bei geschlossener
Verschlußklappe und in Endstellung befindlicher Gestänge, Fig. 6 die Vorrichtung
nach Fig. 5 im Augenblick der Überwindung des Totpunktes beim öffnen oder Schließen
der Verschlußklappe, Fig. 7 Vorrichtungen nach Fig. 5 und 6 bei voller öffnung der
Verschlußklappe, Fig. 8 die Vorrichtung nach Fig. 5 bis 7 in dem Augenblick, in
welchem die Anschläge bei völlig geschlossener Verschlußklappe deren Stützhebel
freigeben, und Fig. 9 die Antriebsvorrichtung in einer Vorderansicht des Unterteiles
des Schachtfördergefäßes, teilweise im Schnitt nach Linie A-A der Fig. 4.
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Bei der ersten Ausführungsform der Antriebsvorrichtung nach der Erfindung
(s. die Fig. 1 bis 4) hat die Verschlußklappe des Fördergefäßes zwei ungefähr in
halber Höhe befindliche Lager, in welchen zwei miteinander gekuppelte, mit Querstreben
verbundene Stützhebel l eingesetzt sind, die in an ihrem Ende angebrachten Lagern
eine Welle 2 tragen. An den beiden Enden der Welle 2 greifen Rollen in senkrechte,
am Rahmen des Fördergefäßes angebrachte Hauptführungen 4 ein. Die Welle 2 trägt
außerdem zwei Kipphebel s, deren Oberteile durch die Welle 6 und deren Unterteile
durch die Welle 7 miteinander verbunden sind.
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An den Enden der Welle 6 befinden sich zwei Rollen, die in die im
Innern der Hauptführungen 4 angeordneten Hilfsführungen 8 eingreifen. Am
unteren Ende der Hilfsführungen 8 bildet eine Aussparung, in welche die Rollen
auf der Welle 6 eingreifen können, eine nicht umkehrbare Verriegelung für den Fall,
daß die Stützhebel sich in der Stellung »Fördergefäß geschlossen« befinden. Die
Rollen der Welle 6 werden von einer in der Zeichnung nicht wiedergegebenen Feder
festgehalten.
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Die Antriebsvorrichtung besitzt einen Anschlag 9 zum öffnen und einen
Anschlag 10 zum Schließen der Klappe, die beide auf einem mit Rollen versehenen
Schlitten angeordnet sind, der unter der Wirkung eines Zylinders 13 in einer Führung
11 und einer Hilfsführung 12 abrollt. Die Anschläge nehmen zum freien Durchgang
des Fördergefäßes durch die zurückgebogene Form der Hilfsführungen 12 eine zurückgezogene
Stellung ein.
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Die Vorrichtung arbeitet wie folgendermaßen: Befindet sich das Fördergefäß
in der Entleerungsstellung, dann wird der Zylinder 13 beaufschlagt, und der Kolben
hebt den die Anschläge 9 und 10 tragenden Schlitten in seiner Führung an und bewegt
ihn nach oben. Weil die Verschlußklappe des Fördergefäßes geschlossen ist, wirkt
der Anschlag 10 nicht auf die Wellen 6 und 7, sondern erst der Anschlag 9 greift
unter die Welle 7, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist. Während sich der Anschlag 9 weiter
nach oben bewegt, drückt seine mit Profil versehene Oberfläche die Kipphebel 5 in
die in Fig. 3 wiedergegebene Stellung, wobei die Rollen der Welle 6 aus der Aussparung
in der Hilfsführung 8 herausgedrückt werden, so daß die Stützhebel über den Totpunkt
bis zum Oberteil der Führungen angehoben werden können, wodurch die Verschlußklappe
des Fördergefäßes geöffnet wird. In diesem Augenblick nehmen die Anschläge 9 und
10 und der Schwenkhebel 5 die in Fig. 4 wiedergegebene Stellung ein.
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Um die Verschlußklappe zu schließen, wird der Zylinder 18 umgekehrt
beaufschlagt, so daß der Anschlag 10 die Welle 6 angreift und die Stützhebel 1 längs
den Führungen4 und über den Totpunkt hinaus in die Verschlußstellung der Klappe
drückt. In diesem Augenblick drückt die Profilfläche des Anschlages 10 die Rollen
der Welle 6 in die Aussparung am unteren Ende der Führung 8, wie in Fig. 2 dargestellt.
Nun geht der Anschlag 10 frei und der Schlitten kann völlig zurückgeschoben werden
(Fig. 1).
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Die öffnungsvorrichtung der Verschlußklappe des Fördergefäßes ist
im allgemeinen zusammen mit den Regelkreisläufen der Fördermaschine verriegelt,
so daß das Fördergefäß im allgemeinen nicht umgesetzt werden kann, bevor nicht die
Antriebsvorrichtung völlig zurückgezogen ist. Sollte trotzdem das Fördergefäß infolge
eines Verriegelungsfehlers hochgezogen werden, während seine Verschlußklappe geöffnet
ist,
so würde diese durch den Anschlag 10 geschlossen werden. Für
den Fall, daß das Fördergefäß bei geöffneter Klappe hängengelassen würde, würde
die Abwärtsbewegung des Gefäßes die Antriebsvorrichtung in die zurückgezogene Stellung
drücken, so daß das Fördergefäß seine Abwärtsbewegung ohne Beschädidung der Antriebsvorrichtung
fortsetzen kann.
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Bei der in den Fig. 5 bis 9 wiedergegebenen zweiten Ausführungsform
der Antriebsvorrichtung nach der Erfindung erfolgt das öffnen und Schließen der
Klappe mittels einer Gabelvorrichtung, die von einem im Förderturm oder im Aufnahmebunker
befestigten Zylinder betätigt wird. Hier ist die Verschlußklappe des Fördergefäßes
an ihrem oberen Rand gelenkig mit dem Fördergefäß verbunden und wird durch ein Stützgestänge
gehalten, das ebenfalls in Führungen gleitet, deren besondere Form dem Gestänge
die Überwindung des Totpunktes der Verriegelung am Ende der Schließbewegung der
Klappe ermöglicht.
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Bei der Ausführungsform nach den Fig. 6 bis 9 wird das Schachtfördergefäß
durch die schwenkbare Klappe 101 verschlossen, die an einer an dem Fördergefäß befestigten
Welle 102 gelenkig aufgehängt ist; die Welle 102 dient gleichzeitig
zur schwenkbaren Lagerung eines Rahmens 103, der sich einerseits auf die
federnden Anschläge 104, andererseits auf die Klappe 101 auflegt, wenn diese geschlossen
ist, so daß die Abdichtung des Verschlusses gewährleistet ist. Der Rahmen
103 ermöglicht es, das Spiel auszugleichen, das bei Überwindung des Totpunktes
zwischen dem Fördergefäß und der Verschlußklappe entsteht, und unterhält gleichzeitig
infolge seiner Federung einen Druck auf das Stützgestänge, wodurch es bei leerem
Fördergefäß am Verschieben gehindert wird.
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In der Verschlußklappe sind etwa auf halber Höhe zwei Bohrungen 105
vorgesehen, in welche die Köpfe von Stützhebeln 106 eingreifen. Durch die Füße dieser
Stützhebel geht eine Welle 107, die zwei Rollen 108 trägt, die in zwei auf dem Rahmen
des Fördergefäßes befestigten Führungen 109 gleiten. Diese Führungen sind
von Punkt 110 bis Punkt 111 geradlinig. Der auf diesem geradlinigen Teil liegende
Punkt 111 entspricht dem Durchlaufen des Gestänges der Verschlußklappe durch den
Totpunkt. Von Punkt 112 bis Punkt 113 hat die Führung praktisch die Form eines Kreisbogens,
dessen Mittelpunkt der Stellung entspricht, welche die Bohrungen 105 der Verschlußklappe
einnehmen, wenn diese geschlossen ist.
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In eine der Führungen 109 greift ein um die Welle
115 schwenkbarer Riegel 114 ein, der durch seine Stellung zufällige Aufwärtsbewegungen
der Schubstange bei geschlossener Klappe und Abwärtsbewegung des Fördergefäßes verhindert.
Ein Stößel trägt am Ende eine Rolle 117, die bei Ankunft des Fördergefäßes
vor dem Aufnahmebunker auf einer am Bunker befestigten Kulisse (Nocken 118) gleitet,
so daß der Riegel 114 zurückgedrückt wird und das öffnen der Verschlußklappe ermöglicht
wird.
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Das außerhalb des Schachtfördergefäßes befindliche eigentliche Getriebe
besteht auch hier wieder aus einem Schlitten, dessen Rollen 120 und
121 in ähnlicher Weise wie bei dem vorigen Beispiel in Führungen 122 gleiten.
Diese Führungen sind geradlinig, soweit dies dem zum öffnen der Klappe erforderlichen
Hub entspricht. In ihrem Unterteil sind sie zurückgebogen, so daß der Schlitten
119 zusammen mit den von ihm getragenen Teilen aus dem Durchgang des Fördergefäßes
zurücktritt. Bei diesem Ausführungsbeispiel trägt der Schlitten 119 zwei
feste An-
schläge 123 und 124 von ungleicher Länge, die eine Gabel bilden.
Der Schlitten ist mit der Kolbenstange eines Preßluftzylinders 125 verbunden.
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Um ein Entweichen des Staubes beim Leeren des Fördergefäßes zu vermeiden,
ist am Unterteil des Fördergefäßes ein Rahmen 126 angebracht, der in einem Punkt
127 an seinem Unterteil schwenkbar ist. Dieser Rahmen, den z. B. eine Vorrichtung
mit Feder 128 zurückhält, wird in der Entleerungsstellung des Fördergefäßes durch
die Rollen 108 mittels der an dem Rahmen angebrachten Nocken 129 vorgedrückt.
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Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen: Kommt das Schachtfördergefäß
vor dem Aufnahmebunker an, dann tritt die Rolle 117 in Berührung mit dem Nocken
118, wodurch der Riegel 114 aus der Führung 109 zurückgedrückt wird. Hält das Fördergefäß
in der richtigen Entleerungsstellung an (Fig. 1), dann wird Preßluft in den unteren
Teil des Zylinders 125 eingelassen. Der Schlitten 119 wird dadurch von der Kolbenstange
hochgezogen. Sind die Rollen 120 und 121 im senkrechten Teil der Führung
angekommen, dann befindet sich der Anschlag 123 des Schlittens unter der Welle 107
des Stützgestänges der Verschlußklappe des Fördergefäßes, wogegen der kürzere Anschlag
124 der Gabel an dieser Welle vorbeigeht.
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Bei der Aufwärtsbewegung des Schlittens 119 nimmt der Anschlag
123 den Fuß des Stützhebels 106
auf dem Teil 113 bis 112 der Führung
mit, ohne daß diese Bewegung die Stellung der Verschlußklappe des Fördergefäßes
ändert.
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Durch diese halbkreisförmige Bewegung gelangt die Welle 107 ins Innere
der von den Anschlägen 123 und 1.24 gebildeten Gabel unter den Anschlag 124. Gleichzeitig
gelangen die Rollen 108 in Berührung mit der Kulisse 129, wodurch der Abdichtungsrahmen
126 an den Bunker gedrückt wird.
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Der Kolben des Zylinders 125 zieht nun bei seiner Aufwärtsbewegung
die Welle 107 von dem Punkt 112 zu dem Punkt 111, wodurch der Totpunkt (Fig. 2)
überwunden wird, wobei die Verschlußklappe eine leichte Rückwärtsbewegung ausführt
und die federnden Anschläge des Rahmens 103 eine zusätzliche Abflachung erleiden;
die Bewegung erfolgt sodann über den Punkt 111 hinaus nach Punkt
110, wodurch die Verschlußklappe 105 dann geöffnet wird (Fig. 3).
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Nach Ablauf der für die Entleerung des Fördergefäßes erforderlichen
Zeit wird der Zyhnder125 umgekehrt beaufschlagt. Der Schlitten 119 gleitet abwärts,
nimmt die Welle 107 mit Hilfe des Anschlags 124 mit und veranlaßt damit das Schließen
der Verschlußklappe, ihre Verriegelung beim Durchlaufen des Totpunktes und die Rückkehr
des Rahmens 126 unter dem Einfluß der Zugkraft der Federn 128.
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Sind die Rollen 108 in dem Punkt 113 angekommen, dann entgleitet die
Welle 107 dem Anschlag 124, worauf der Schlitten 114 sich unter dem Druck des Kolbens
des Zylinders 125 allein weiterbewegt und sich in dem Raum außerhalb des Durchganges
des Fördergefäßes zurückzieht.
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Nunmehr kann der Fördermaschine das Fahrtsignal gegeben werden.
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Verläßt das Schachtfördergefäß die Hängebank, dann bleibt die Rolle
117 nicht mehr auf dem Nocken 118, so daß der Riegel 114 durch sein
Gewicht in die Führung 9 zurückfällt, wodurch jede Verschiebung
des
Stützgestänges der Verschlußklappe des Fördergefäßes verhindert wird, wenn dieses
die Hängebank verlassen hat.